CAS:122341-56-4_化学发光试剂AMPPD的合成工艺

时间：2020-04-28

CAS:122341-56-4，AMPPD，分子式C18H23O7P，中文名称： 4-甲氧基-4-（3-磷酸酰苯基）螺[1,2-二氧环乙烷-3,2’-金刚烷]，（以下简称AMPPD），AMPPD为1，2-二氧环已烷衍生物[1]，它是一种生物化学领域中较新的**灵敏的碱性磷酸酶底物，其特点：反应速度快，在很短时间内提供正确可靠的结果。在它的分子结构中有两个重要部分，一个是联接苯环和金刚烷的二氧四节环，它可以断裂并发射光子；另一个是磷酸根基团，它维持着整个分子结构的稳定。在通常情况下，这种化合物很稳定。但是，结果有碱性磷酸酶存在，DioxetanePhosphate作为酶的底物会在酶的催化一脱去磷酸根基团，形成一个不稳定的中间体。这个中间体随即自行分解（二氧四节环断裂）。
 
AMPPD在碱性条件下，被AP酶解生成相当稳定的AMP-D阴离子，其有2～30min的分解半衰期，发出波长为470nm的持续性光，在15min时其强度达到高峰，15～60min内光强度保持相对稳定。该试剂采用微粒子化学发光技术，采用较新磁性微粒，用以包被抗体。用碱性磷酸酶（ALP）标记抗原（抗体）。经过普通抗原抗体反应，碱性磷酸酶结合在微粒子上，碱性磷酸酶的结合量同病人血清中的待测物质成比例。经过洗涤（反应管两边有磁场，磁性微粒包被的抗原抗体结合物被吸附在管子两边，其余游离部分被抽吸掉），最后加入发光底物DioxetanePhosphate，5分钟后，仪器通过光电倍增管检测反应的发光强度。AMPPD是碱性磷酸酶的化学发光底物，在适宜的缓冲溶液中，随着酶的催化水解作用，AMPPD分解成AMP-D，后者发出强度很高的光信号，其发光的速度取决于碱磷酶的浓度。当碱磷酶偶合到杂交的探针时，便可以通过此系统检测到杂交分子的存在量。目前已广泛用作化学发光*分析的发光底物，具有很高的检测灵敏度、适用于检测各种分子量的物质、稳定的发光底物、检测结果稳定、重复性好、检测线性范围宽、不需要特殊的发光底物-抗原/抗体连接物、方便，容易使用、可应用多种分析模式（夹心、竞争、抗体检测等）等优点，已在医学上推广使用。但由于其价格较高，限制了其大规模的发展使用。价格高的主要原因是该物质制备较为困难，合成工艺复杂[2]。
 
AMPPD的合成
 
目前其制备主要有四条路线。
 **种合成方法是欧洲的一篇**（**号EP0518387），通过2-金刚烷酮与3-羟基苯甲酸甲酸在金属化合物为原料制备出关键中间体取代苯基甲氧基甲叉基金刚烷，然后通过常规的光氧化制备AMPPD（见式三），该反应方法流程短，效率高，但制备关键中间体所用到的关键催化剂是以四氢铝锂/无水三氯化钛组成的催化体系来完成反应，但无水三氯化钛性能活泼，属自燃物品，遇空气及水燃烧或爆炸，具强刺激性，对粘膜、上呼吸道、眼和皮肤有强烈的刺激性。吸入后，可因喉及支气管的痉挛、炎症、水肿，化学性肺炎或肺水肿而致死。接触后引起烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心、呕吐等，目前尚未见规模化生产，还没有依此方法的规模化商品供应。
 
*二种合成方法是一篇中国**（**号102030779），它对欧洲**进行了改进，**中替换掉了四氢铝锂/无水三氯化钛这一催化体系，改用无水四氯化钛/四氢铝锂、无水四氯化钛/锌、无水四氯化钛/锡这三种组合中的任一种催化体系。该方法有效解决了使用高危险性的无水三氯化钛的缺点，但是在实际的合成过程中仍要在**无水无氧的条件下来完成。因此，这种方法仅适合于实验室的小量合成，并不适于工业生产，从而限制了AMPPD的大量生产。
 
 *三种方法是通过金刚烷的氰化物与取代的格氏试剂形成双键而得到关键中间体取代苯基甲氧基甲叉基金刚烷，然后通过常规的光氧化反应得到AMPPD（见式二）（美国**，**号4956477；美国**，**号6417380；美国**，**号6124478；欧洲**，**号0582317等），该方法流程太长，要用到剧毒的氰化物，同时过程中用到了格氏试剂，使得操作复杂，生产危险，因此也不并不能实现AMPPD的规模化生产。
 
*四种合成方法是一篇中国**（**号200510021054），**中采用2-金刚烷酮和3-二甲基叔丁基硅氧基-1-(1’-磷酸二乙酯基)-苄甲醚为原料，通过Wittig反应，得到[(3－二甲基叔丁基硅氧基苯基)甲氧基甲叉烷]金刚烷，通过光氧化得到AMPPD。该方法原料价格高，合成步骤长，且在磷酸化过程中使用三氯氧磷直接磷酸化的方法不易得到固体的二钠盐，十分影响较终产物的重结晶纯化
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