氟甲喹的合成及其吸附性

简介

氟甲喹是一种动物专用的喹诺酮类抗生素，用于预防和治疗畜禽及水产类动物的疾病。但是，滥用或者超标使用的情况时有发生，造成动物性食品中的氟甲喹残留问题，对人类的健康造成极大的危害[1]。

合成

图1 氟甲喹的合成路线[2]。

将喹啉（0.5 mmol）与Co3O4 Co/NGr@α-Al2O3（40 mg）混合物在反应瓶中（5 mL）的2 mL甲苯中混合。通过准备好的金属板将封闭的反应瓶放入300 mL高压釜中。用氢气冲洗高压釜两次，并用氢气加压。将高压釜置于120°C的铝块中48小时。将高压釜冷却至室温并释放氢气。通过在二氧化硅上的快速色谱纯化粗反应混合物（洗脱液：己烷/乙酸乙酯＝20:1至5:1，含0.3%三乙胺）以获得产物氟甲喹。合成路线如图1所示。

图2 氟甲喹的合成路线[3]。

将固体与50 mL乙醇混合，并加入160.0 mg NaOH。让溶液在80°C下搅拌2小时。冷却至0°C，加入400μL盐酸（37%）。最后用乙酸乙酯萃取固体，得到产物。合成路线如图2所示。

含量检测

近年来，氟甲喹残留的新型检测技术及多种技术相结合的检测方法层出不穷，这些方法将在食品安全检测领域发挥作用，具有广泛而良好的应用前景。国内外报道的氟甲喹检测方法主要包括仪器检测方法、免疫学检测方法、基于分子印迹技术的分析方法以及其它检测方法。仪器检测方法研宄的比较多的有高效液相色谱法及联用技术、毛细管电泳法等。免疫学检测方法主要有酶联免疫吸附法、固相膜免疫分析法。基于分子印迹技术的分析方法是将分子印迹技术与其他技术手段相结合而建立的。此外，还出现了一些新的检测技术，如胶束液相色谱法、传感器等[1]。

目前，国内外有关氟甲喹检测的方法主要是仪器分析法和免疫分析法。仪器分析法用于定量检测较为准确，但需要大型的仪器设备，而且操作较繁琐、检测时间较长、检测成本也较高，不适合大批量样本的筛查。在氟甲喹残留的检测中，分子印迹技术主要应用于固相萃取、传感器以及与色谱分析相结合等方面，而与免疫分析结合的检测方法尚无报道。将分子印迹技术与酶联免疫吸附技术结合起来，可以改进抗体制备过程复杂、周期较长且难度较大的不足，适合制备小分子抗原的抗体、性质稳定、不受贮存环境条件的影响、可以重复使用、成本比较低。

毒性

研究人员使用大型蚤作为动物模型进行了初步的体内试验。氟甲喹能够保护甲壳类动物免受细菌感染的致命后果，并且没有显示出毒性的迹象。因此，与相互作用的强度相比，纳米固定化氟甲喹显示出完全保留的抗菌活性，表明氟甲喹在药物作用机制中的关键作用[4]。

吸附性能

氟美喹在酸性介质中的吸附具有特殊性质，即使离子（磷酸盐）和对高岭石具有高亲和力的聚合物的存在也不会改变吸附。研究表明，吸附发生在两个阶段，最初的快速阶段是由强相互作用引起的，随后是由于扩散或分子重排引起的缓慢阶段。吸附量随pH值而变化。在低pH值下，通过降低溶液中被吸附物的浓度，很难解吸被吸附的氟美喹（即，相对于浓度而言，吸附几乎是不可逆的）。然而，在恒定的高pH（>6.0）下，吸附似乎是可逆的。发现吸附对pH值的变化是完全可逆的。氟美喹溶解度的变化（与水的亲和力）和高岭土吸附量随pH值的改变是相关的[5]。

参考文献

[1] 刘卫华. 动物源食品中氟甲喹快速免疫检测技术的研究[D].河北农业大学,2019.

[2] Chen, Feng et al. Selective Catalytic Hydrogenation of Heteroarenes with N-Graphene-Modified Cobalt Nanoparticles (Co3O4-Co/NGr@α-Al2O3). Journal of the American Chemical Society, 137(36), 11718-11724; 2015

[3] Balint, Jozsef et al. Synthesis, absolute configuration and intermediates of 9-fluoro-6,7-dihydro-5-methyl-1-oxo-1H,5H-benzo[i,j]quinolizine-2-carboxylic acid (flumequine). Tetrahedron: Asymmetry, 10(6), 1079-1087; 1999

[4] Bortoletti M, Molinari S, Fasolato L, et al. Nano-immobilized flumequine with preserved antibacterial efficacy. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES. 2020;191.

[5] Khandal RK, Thoisydur JC, Terce M. ADSORPTION CHARACTERISTICS OF FLUMEQUINE ON KAOLINITIC CLAY. GEODERMA. 1991;50: 95-107.