N-亚硝基哌啶的合成机制、检测方法及产量

2025/10/17 10:42:56 作者:曼尼希

简介

N-亚硝基哌啶常温下为无色至淡黄色油状液体,具高挥发性,可被水蒸气蒸馏带出并以二氯甲烷萃取浓缩;薄层色谱在己烷-乙醚-二氯甲烷(4:3:2)体系中展开后,茚三酮显色指示N-亚硝基哌啶所在区带,刮带洗脱再经GC/MS鉴定,低温-20 ℃避光保存可减少N-亚硝基哌啶降解,保证样品稳定性。

N-亚硝基哌啶(NPIP)通常在研究中被作为目标致癌物,其分子式C₅H₁₀N₂O、分子量114.0792 与理论值114.0793仅差0.0001,高分辨GC/MS以此确证N-亚硝基哌啶身份;该化合物在2 m FFAP填充柱上保留7.3 min,质谱给出m/e 114分子离子及42、55、30、41、56、84等特征碎片,与标准N-亚硝基哌啶谱图完全重叠,为后续定量比较提供可靠依据[1]。

 N-亚硝基哌啶的性状

N-亚硝基哌啶的性状

合成机制

N-亚硝基哌啶由异丁胺(IBA)与NaNO₂ 在真菌参与下两步合成:菌体先将IBA环化为哌啶,再于pH≈4.5与NO₂⁻非酶亚硝化生成N-亚硝基哌啶;28 ℃ GAN培养基中即可完成,无需加热,对照缺菌或缺NaNO₂时几乎无N-亚硝基哌啶,证明环化与亚硝化均依赖真菌代谢活性[1]。

检测方法

初筛用GC/TEA:2 m FFAP柱,Ar 25 mL/min,120 ℃→190 ℃ 升温10 ℃/min,TEA热解炉480 ℃,冷阱-130 ℃,7.3 min阳性峰示N-亚硝基哌啶存在;经硅胶薄层净化、茚三酮定位、二氯甲烷洗脱后,高分辨GC/MS(分辨7000)测定分子离子114.0792,与理论值差0.0001,最终确证N-亚硝基哌啶结构[1]。

产量

白地霉培养8 d后加NaNO₂再孵15 h,N-亚硝基哌啶产量高达48120 ng/瓶,为测试菌中最高;娄地青霉与圆弧青霉分别获得40754与37062 ng/瓶N-亚硝基哌啶;串珠镰刀菌、互隔交链孢霉约为前者一半,杂色曲霉仅2846 ng/瓶;空白对照平均151 ng/瓶,真菌使N-亚硝基哌啶含量提升数十至数百倍[1]。

参考文献

[1]季川,李铭新,李金兰. 真菌利用异丁胺和NaNO2合成亚硝基哌啶 [J]. 微生物学报, 1987, 27 (01): 78-82. DOI:10.13343/j.cnki.wsxb.1987.01.011.

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