黄酒中氨基甲酸乙酯的形成
经研究，氨基甲酸乙酯是由氨甲酰化合物与乙醇自发反应生成的，氨甲酰化合物主要有尿素、瓜氨酸、氨甲酰磷酸、氨甲酰天冬氨酸，尿膜素等。黄酒中以尿素为最主，90%的氨基甲酸乙酯是由尿素和乙醇反应生成的；其余的氨甲酰化合物含量都极微，生成的氨基甲酸乙酯也少。在黄酒贮存时，酒液中的尿素和乙醇继续反应，成品酒的尿素含量越多，贮存温度越高，贮存时间越长，则形成的有害氨基甲酸乙酯越多。随贮酒时间的延长，氨基甲酸乙酯的含量剧增，仅贮酒3年氨基甲酸乙酯含量就是新鲜黄酒的4倍左右；贮酒9年，氨基甲酸乙酯含量是新鲜黄酒的12倍左右。
由尿素和乙醇生成EC的反应式如下：
黄酒酿造时，原料、辅料和水中会带入部分尿素，但最主要的还是在发酵过程中由酵母菌代谢产生的。酵母菌在生长繁殖和进行酒精发酵时，合成的大量尿素除了满足自身菌体需要外，多余的尿素被分泌到体外，从而使酒醪中的尿素含量增加，酵母菌细胞内的精氨酸酶的活力也会随之提高，进一步加速了尿素的生成。黄酒中尿素主要由精氨酸经酵母菌细胞内精氨酸酶- 尿酶(AU) 路径分解而来。(详见图1，图2)：
图 1 酵母菌处于生长繁殖状态时精氨酸降解及尿素的形成(即AU 路径)
图 2 酵母菌处于酒精发酵状态时精氨酸降解时尿素的形成(即AU 路径)
在黄酒糖化醪及成品酒中，精氨酸含量都十分丰富，是主要氨基酸种类。从图1 和图2 中我们可以看出，精氨酸经由酵母菌体内AU 路径，降解成鸟氨酸及尿素等。黄酒醅发酵时，少量尿素开始与乙醇作用生成氨基甲酸乙酯，当黄酒压滤后，煎酒灭菌和贮酒陈化时，氨基甲酸乙酯的生成量会大幅度增加。Granchi 等认为酵母菌胞内精氨酸降解主要在pH4～5，温度25～33℃，这正是黄酒主发酵期的特征参数。虽然后酵期温度和pH 值均有所降低，但如果不慎染上杂菌(如乳酸菌) 则精氨酸将通过精氨酸脱亚氨基酶(ADI) 路径加速降解，从而生成瓜氨酸、鸟氨酸及氨甲酰磷酸等，其中的能量则耦合于细胞的生长及发酵(如图3)。现今普遍认为瓜氨酸是氨基甲酸乙酯形成的前体物。在乳酸菌胞内精氨酸降解过程中，一部分瓜氨酸被分泌到胞外，从而扩散入培养基中;另一部分在胞内继续参加生化反应。Liu 等发现乳酸菌胞内精氨酸降解主要在pH3.5～4，因此，黄酒污染杂菌后氨基甲酸乙酯的量增加也就是这个原因。
图 3 乳酸菌(LAB)胞内精氨酸降解及瓜氨酸的形成(即ADI路径)
氨基甲酸乙酯含量低于相关酒类标准，专家称适量饮用无害 “黄酒风波”虚惊一场EC含量低于相关酒类标准 2012年06月21日09:04 来源：人民网-人民日报 数据来源：香港食物环境卫生署食物安全中心2009年发布的《本地发酵食物含氨基甲酸乙酯的情况》 制图：蔡华伟 近日，香港消费者委员会对36款东方风味的酒类饮品样本进行了测试，其中包括16款绍兴酒（包括花雕、女儿红、加饭酒、黄酒）、8款糯米酒及12款梅酒产品。结果显示，绍兴酒样本的氨基甲酸乙酯（EC）含量为每千克0.08毫克至0.26毫克；糯米酒样本为检不出至每千克0.07 毫克；梅酒样本为每千克0.01毫克至0.15毫克（1毫克=1000微克）。 2007年，国际癌症研究机构对EC评估，将其由第2B组（“或可能令人类患癌的物质”）改为第2A 组（“可能令人类患癌的物质”）。所以，有人据此认为含EC的黄酒“致癌”。 EC究竟是什么物质？黄酒中存在EC正常吗？饮黄酒会致癌吗？记者对此进行了多方采访。
疑问一：黄酒中的EC含量过高吗？ 【回应】黄酒EC含量低于相关酒类标准，应可认为属安全范围 在“黄酒致癌”风波发生后，国家黄酒产品质量监督检验中心对酒类中EC 含量作了说明。据其介绍，EC为自然发酵产生，广泛存在于酒类及其它发酵食品如腐乳、面包、酱油之中。酒类中的EC含量只要控制在一定范围，并不会对人体产生伤害。 “对黄酒中含有EC成分不必过于惊慌。”江南大学黄酒研究资深专家、酿酒科学与技术中心赵光鳌教授介绍，酒类中EC含量有高有低，但普遍存在。国际上对食品及酒类的EC含量控制规定各不相同，目前各国都没有针对黄酒EC 的限量标准，如果以水果白兰地为例，加拿大要求EC小于400微克/升，法国、德国和瑞士的上限规定分别是1000微克/升、800微克/升和1000微克/升。参考现有的标准，媒体报道的黄酒中的EC含量远低于水果白兰地酒的限量标准，消费者可放心饮用。 香港食物安全中心介绍，加拿大是首个就多种酒精饮品订定EC最高限量的国家，由每升30 微克（葡萄酒）至每升400 微克（水果白兰地）不等。美国就当地生产的食品采取自愿订定EC安全含量标准的做法，并已告知所有出口葡萄酒到美国的国家必须制订计划以符合有关标准。欧盟目前没有食品所含EC最高限量的协调标准，但有些成员国已订出酒精饮品的EC最高限量。近年，韩国也制定了葡萄酒的EC最高限量，为每升30 微克。 疑问二：EC有害健康吗？ 【回应】EC在发酵类食物中普遍存在，正常饮食摄入不会有害健康 赵光鳌介绍，国际上从1943年即开始关注EC。2007年，在里昂举行的世界卫生组织专家会议上，通过对EC纯品的风险评估，将EC归为2A类物质（即“可能令人类患癌的物质”）。 关于食物中的EC含量，目前香港没有特定的规管限量，为保障公众健康，
实验 苯甲酸乙酯的制备 一、实验目的： 1、掌握酯化反应原理，苯甲酸乙酯的制备方法，了解三元共沸除水原理。 2、复习分水器的使用及液体有机化合物的精制方法。 3、进一步练习蒸馏、萃取、干燥和折光率的测定等基本操作。 二、实验原理： 苯甲酸，乙醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应，生成苯甲酸乙酯与水。 反应机理： 由于苯甲酸乙酯的沸点较高，很难蒸出， 所以本实验采用加入环己烷的方法，使环己烷、乙醇和水形成三元共沸物，其沸点为℃。三元共沸物经过冷却形成两相，使环己烷在上层的比例大，再回反应瓶，而水在下层的比例大，放出下层即可除去反应生成的水，使平衡向正方向移动。 三、实验仪器及试剂： 仪器：圆底烧瓶、回流冷凝器、分液漏斗、锥形瓶、烧杯、温度计、球形冷 试剂 d 4 20 ./℃ n D 20 乙醇 苯甲酸 249 环己烷 80 乙醚 苯甲酸乙 酯 211～213
凝管、分水器。 试剂：苯甲酸 4g、无水乙醇10ml、浓硫酸 3ml、Na 2CO 3 、环己烷8ml、乙醚、 无水MgSO 4 、沸石。 装置图： 反应装置蒸馏装置 四、实验步骤： 1、加料：于50ml圆底烧瓶中加入：4g苯甲酸；10ml乙醇；8ml环己烷；3ml 浓硫酸，摇匀，加沸石。按照实验仪器左图组装好仪器（安装分水器），加热反应瓶，开始回流。 2、分水回流：开始时回流要慢，随着回流的进行，分水器中出现上下两层。当下层接近分水器支管时将下层液体放入量筒中。继续蒸馏，蒸出过量的乙醇和环己烷，至瓶内有白烟或回流下来液体无滴状（约2h），停止加热。 3、中和：将反应液倒入盛有30mL水的烧杯中，分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性（或弱碱性），无二氧化碳逸出，用PH试纸检验。 4、分离萃取、干燥、蒸馏：用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取， 然后合并至有几层。用无水MgSO 4 干燥，粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时，用牛角管直接接收210~213℃的馏分。 5、检验鉴定： 物理方法：取少量样品，用手扇动其，在闻其气味，应该稍有水果气味。
实验 苯甲酸乙酯的制备 一、实验目的： 1、掌握酯化反应原理，苯甲酸乙酯的制备方法，了解三元共沸除水原理。 2、复习分水器的使用及液体有机化合物的精制方法。 3、进一步练习蒸馏、萃取、干燥和折光率的测定等基本操作。 二、实验原理： 苯甲酸，乙醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应，生成苯甲酸乙酯与水。 反应机理： 由于苯甲酸乙酯的沸点较高，很难蒸出，所以本 实验采用加入环己烷的方法，使环己烷、乙醇和水形 成三元共沸物，其沸点为℃。三元共沸物经过冷却形 成两相，使环己烷在上层的比例大，再回反应瓶，而水在下层的比例大，放出下层即可除去反应生成的水，使平衡向正方向移动。 三、实验仪器及试剂： 仪器：圆底烧瓶、回流冷凝器、分液漏斗、锥形瓶、烧杯、温度计、球形冷凝管、分水器。 试剂：苯甲酸 4g 、无水乙醇10ml 、浓硫酸 3ml 、Na 2CO 3、环己烷8ml 、乙醚、无水MgSO 4、沸石。 装置图： 反应装置 蒸馏装置 四、实验步骤： 1、加料：于50ml 圆底烧瓶中加入：4g 苯甲酸；10ml 乙醇；8ml 环己烷；3ml 浓硫酸，摇匀，加沸石。按照实验仪器左图组装好仪器（安装分水器），加热反应瓶，开始回流。 2、分水回流：开始时回流要慢，随着回流的进行，分水器中出现上下两层。当下层 试剂 d 420 ./℃ n D 20 乙醇 苯甲酸 249 环己烷 80 乙醚 苯甲酸乙酯 211～213
接近分水器支管时将下层液体放入量筒中。继续蒸馏，蒸出过量的乙醇和环己烷，至瓶内有白烟或回流下来液体无滴状（约2h ），停止加热。 3、中和：将反应液倒入盛有30mL 水的烧杯中，分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性（或弱碱性），无二氧化碳逸出，用PH 试纸检验。 4、分离萃取、干燥、蒸馏：用分液漏斗分出有机层，水层用25mL 乙醚萃取，然后合并至有几层。用无水MgSO 4干燥，粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时，用牛角管直接接收210~213℃的馏分。 5、检验鉴定： 物理方法：取少量样品，用手扇动其，在闻其气味，应该稍有水果气味。 化学方法：酯与羟胺反应生成一种氧酸。氧酸与铁离子形成牢固的品红色的络合物。在试管中加入两滴新制备的酯，再加入5滴溴水。有溴水的颜色不变或没有白色沉淀生成，将5滴新制备的酯滴入干燥的试管中，在加入7滴3%的盐酸羟胺的95%酒精溶液和3滴2%的NaOH 溶液，摇匀后滴入7滴5%HCl 溶液和1滴5% FeCl3溶液，试管内显示品红色，证明酯的存在。 色谱分析：查找相关苯甲酸乙酯的色谱图，在分析产品的色谱与之对照。可以证明苯甲酸乙酯存在与否。 五、实验记录及处理： 所加试剂的量： 收集到产品的量： 参考：苯甲酸质量m 1=4g 摩尔质量 M 1=122g/mol 产物苯甲酸乙酯摩尔质量 M 2=150g/mol 实验中乙醇原料过量，苯甲酸设为完全反应，则理论苯甲酸乙酯产物量为 m 产物=4 x 150/122 g=4.918g ρ产物=1.046g/ml V 理论= m 产物÷ρ产物=÷= V 实际= 产率= V 实际÷V 理论=÷=% 误差分析：①开始分流是没调节好温度，使蒸汽流至蒸馏烧瓶下端管内。②萃取是不慎将试液流出，使产物减少。 六、思考与讨论： 1、本实验采用何种措施提高酯的产率 2、为什么采用分水器除水 3、何种原料过量为什么为什么要加苯 4、浓硫酸的作用是什么常用酯化反应的催化剂有哪些 5、为什么用水浴加热回流 6、在萃取和分液时，两相之间有时出现絮状物或乳浊液，难以分层，如何解决 七、注意事项： 1、注意浓硫酸的取用安全。加入浓硫酸应慢加且混合均匀，防止炭化。 2、回流时温度和时间的控制（反应初期小火加热、反应终点的正确判断）。 3、分水回流开始要控制温度，控制先前一个小时保持回流蒸汽在分水器接圆底烧瓶内管处。 结果与讨论 1、实验数据记录及处理 苯甲酸质量m1=8g 摩尔质量 M1=122g/mol 产物苯甲酸乙酯摩尔质量 M2=150g/mol 实得产物苯甲酸乙酯 ml 产物为无色透明液体，有芳香气味。 实验中乙醇原料过量，苯甲酸设为完全反应，则理论苯甲酸乙酯产物量为 m 产物=8 x 150/122 g= ρ产物=ml V 理论= m 产物÷ρ产物=÷= V 实际= 产率= V 实际÷V 理论=÷=% 结果分析:本次实验产率算比较高。 2、造成产率降低的原因分析： ①开始分流时温度没调节好，温度
酿酒科技2015年第2期（总第248期）·LIQUOR -MAKING SCIENCE &TECHNOLOGY 2015No .2(Tol .248) DOI ：10.13746/j.njkj.2014317 基金项目：广州市科技计划资助项目（201300000079）。收稿日期：2014-07-21 作者简介：王浩（1991-），男，硕士研究生，主要研究方向：食品科学。 通讯作者：黄惠华，华南理工大学轻工与食品学院教授，研究方向：农产品深加工。 优先数字出版时间：2014-10-10；地址：https://www.doczj.com/doc/852366017.html,/kcms/detail/52.1051.TS.20141010.1425.004.html 。 气相色谱-质谱联用内标法检测广州市场 饮料酒中氨基甲酸乙酯含量的研究 王浩1，刘丽斌1，黄秋婷2，丁怡2，彭程2，刘妙芬2，黄惠华1 （1.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640； 2.广州市酒类检测中心，广东广州510640）摘 要：为研究和调查广州市场在售中低端酒中的氨基甲酸乙酯含量，采用固相萃取方式对酒样进行前处理， D5-氨基甲酸乙酯为内标，使用气相色谱串联质谱（GC -MS ）定量测定含量。结果表明，在20～200μg/L 浓度范围内线性相关系数为0.9996，检出限为0.0018mg/kg ，回收率在75.90%～103.23%之间，精密度在1.43%～3.95%。具有良好的重现性。所有样品中，啤酒和米酒未检出，其他各种酒精饮料中都含有一定量的氨基甲酸乙酯，平均含量大小依次为白兰地＞梅酒＞黄酒＞白酒＞药酒＞果酒＞葡萄酒。关键词：氨基甲酸乙酯；GC -MS ；内标法中图分类号：TS262.3；TS261.7；O657.63 文献标识码：A 文章编号：1001-9286（2015）02-0110-04 The Measurement of Ethyl Carbamate Content in Alcoholic Beverage in Guangzhou by GC-MS with Internal Standard Method WANG Hao 1,LIU Libin 1,HUANG Qiuting 2,DING Yi 2,PENG Cheng 2,LIU Miaofen 2and HUANG Huihua 1 (1.School of Light Industry and Food Science,South China University of Technology ，Guangzhou,Guangdong 510640; 2.Guangzhou Testing Center for Alcoholic Beverage,Guangzhou,Guangdong 510640,China) Abstract :In order to measure the content of ethyl carbamate (EC)in low-end alcoholic beverage in Guangzhou market,gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)with internal standard method was adopted in the experiments (solid phase extraction used for wine samples pre-treatment and D5-ethyl carbamate used as the internal standard).The results suggested that,the linear correlation coefficient was 0.9996within EC concentration range of 20μg/L to 200μg/L,the detection limit was 0.0018mg/kg,the recoveries and RSD were 75.90%～103.23%and 1.43%～3.95%respectively.Among all the alcoholic samples,no EC detected in beer and in rice wine,other alcoholic beverages contained EC more or less (the average EC content in brandy ＞in plum wine ＞in yellow rice wine ＞in liquor ＞in medicinal wine>in fruit wine>in grape wine). Key words :ethyl carbamate,GC-MS,internal standard method 自20世纪40年代起，氨基甲酸乙酯（Ethyl carba-mate ，EC ）就被发现具有致癌性[1]。随后，世界各国学者 在酒精饮料、酱油、面包等发酵食品中都发现了或多或少的EC ，引起了各国对EC 含量的重视[2]。2007年2月，在里昂举行的IARC(International Agency for Research on Cancer ，WHO 的国际癌症研究机构)专家会议上，正式将氨基甲酸乙酯从2B 类致癌物提高为2A 类致癌物—— “很可能对人类有致癌作用”[3] ，即对人致癌性证据有限，但对动物致癌性证据充分，与丙烯酰胺同等危险。随着人们生活水平的提高，酒精饮料的消费越来越旺盛。我国虽已经制定出口酒中氨基甲酸乙酯残留量检测方法 SN/T 0285—2012[4]，以代替SN 0285—1993[5]，但并没有 制定相关的限量标准来规范企业生产及保护消费者权益。本研究参考吉林省地方标准[6]，采用固相萃取样品前处理手段，应用气相色谱-串联质谱技术，以内标法为定量方法，对75种酒样进行EC 残留状况调查，为酒精饮料中EC 的风险评估和制定限量标准提供数据支持。1 材料与方法 1.1材料、试剂及仪器 样品采集：本研究的样品来源于广州市天河区百佳、华润万家、世纪联华等大型超市中在售中低端酒类产品。共采集酒样75个，分为黄酒19个、白酒14个、葡萄 110
第十三章 羧酸及其衍生物 一、 用系统命名法命名下列化合物： 1. CH 3(CH 2)4COOH 2.CH 3CH(CH 3)C(CH 3)2COOH 3.CH 3CHClCOOH 4. COOH 5. CH 2=CHCH 2COOH 6. COOH 7. CH 3 COOCH 3 8. HOOC COOH 9. CH 2COOH 10. (CH 3CO)2O 11. CO O CO CH 3 12. HCON(CH 3)2 13. COOH O 2N O 2N 14. CO NH CO 3，5－二硝基苯甲酸 邻苯二甲酰亚胺 15. CH 3CHCHCOOH CH 3 OH 16. OH COOH 2－甲基－3－羟基丁酸 1－羟基－环己基甲酸 二、 写出下列化合物的构造式: 1.草酸 2，马来酸 3 ，肉桂酸 4，硬脂酸
HOOCCOOH C C H H COOH COOH CH=CHCOOH CH 3(CH 2)16COOH 5．α－甲基丙烯酸甲酯 6，邻苯二甲酸酐 7，乙酰苯胺 8，过氧化苯甲酰胺 CH 2=C CH 3COOCH 3 CO O CO NHCOCH 3 C O C O O O NH C O H 2NCOOC 2H 5 C C NH C NH O O H 2N C NH 2 NH CO O CO n CH 2 CH O C O CH 3[]n 三、写出分子式为C 5H 6O 4的不饱和二元酸的所有异构体（包括顺反异构）的结构式，并指出那些容易生成酸酐： 解：有三种异构体：2－戊烯－1，5－二酸；2－甲基－顺丁烯二酸；2－甲基－反丁烯二酸。其中2－甲基－顺丁烯二酸易于生成酸酐。 C C H COOH COOH C C H COOH CH 3HOOC CH 3HOOC CH=CHCH 2 COOH 2－戊烯－1，5－二酸； 2－甲基－顺丁烯二酸； 2－甲基－反丁烯二酸 四、比较下列各组化合物的酸性强度： 1，醋酸， 丙二酸， 草酸， 苯酚， 甲酸
白酒中氨基甲酸乙酯含量检测与分析 苏占元1，郑若欣1，杨晓军1，赵金松1,2,3* （1.国家酒类及加工食品质量监督检验中心，四川泸州646000； 2.国家固态酿造工程技术研究中心，四川泸州646000； 3.四川理工学院，四川自贡643000） 摘要:氨基甲酸乙酯（E C ）是一种基因致癌物，应用G C /MS 方法对3种香型白酒和原酒中的氨基甲酸乙酯含 量进行检测分析。结果表明，浓香型白酒中E C 含量范围为19.6μg/k g ~288μg/k g ，其中低端白酒比中高端白酒含量较低；酱香型白酒中E C 含量均值小于100μg/k g ，小曲清香白酒中的E C 含量为25.5μg/k g ~92.3μg/k g ；相比原酒中老窖明显高于新窖，随着贮存时间的增加E C 含量逐渐降低。关键词：氨基甲酸乙酯；G C /MS；白酒；含量分析中图分类号：TS 262.3；TS 207.3 文献标识码：B Determination and Analysis of Ethyl Carbamate in Liquor S U Zh an yu an 1，ZH E NG R u o xi n 1，Y ANG X i ao j u n 1，ZHA O J i n s on g 1， 2，3* (1.N a ti onal L iqu o r an d Pr o ce ss i n g F oo d Q u al ity S upervi s i on an d I n s pecti on Ce n ter ，L uzh o u 646000； 2.N a ti onal E n gi n eeri n g R e s e a rch Ce n ter o f S ol i d -S t a te Brewi n g ,L uzh o u 646000； 3.S ichu an U n iver s ity o f S cie n ce &E n gi n eeri n g S iChu an ZiG on g 643000,Chi na ) Abstract:E thy l C a rb a m a te (E C )i s a ge n e c a rci no ge n ,an d GC /M S m eth o d w a s u s e d t o d etect the c on te n t o f E C i n three ki n d s o f f la v o r l iqu o r an d r a w wi n e .The re s u l t s s h o we d th a t the c on te n t o f E C i n L uzh o u -f la v o r l iqu o r w a s 19.6μg /kg ~288μg /kg ,an d the c on te n t o f E C i n lo w -e n d l iqu o r w a s lo wer th an th a t i n m i dd l e -high -e n d l iqu o r .The c on te n t o f E C i n M ao t a i l iqu o r w a s l e ss th an 100μg /kg ,a b o ut 25.5μg /kg ~92.3μg /kg i n X i ao qu F e n-f la v o r L iqu o r ,the o rigi nal wi n e i n the ol d ce lla r w a s s ig n ific an t l y higher th an the n ew ce lla r ,with the s t o r a ge ti m e i n cre a s e d E C c on te n t gr a d u all y re d uce d . Key words:E thy l C a rb a m a te;GC /M S ;l iqu o r;c on te n t anal y s i s 收稿日期：2018-08-27 作者简介：苏占元（1986-），男，检测员，工作单位：国家酒类及加工食品质量监督检验中心，主要负责气相色谱和气质联用的分析检测工作。*通信作者：赵金松（1980-），男，博士，高级工程师，E -mai:z h j s 0302@s i n a .com 。 文章编号:1002-8110（2019）01-0055-03 第46卷第1期2019年1月 酿酒 LIQUOR MAK I NG Vol.46.№.1Jan.，2019 白酒作为中国特有的传统产业，是中华民族传统文化的重要组成部分和重要载体。它以独特的酿造工艺和独特的酒体风味特征深受消费者的青睐， 并被称为世界六大蒸馏酒之一，是能够在世界范围内代言中国形象气质的一个重要文化符号，素有国家名片之称。对白酒而言，健康与安全同样重要，近年来白酒中潜在的氨基甲酸乙酯（E C ）愈加引入关注[1-3]。研究表明对于啮齿类动物，E C 是一种多位点致癌物，可导致肺癌、 淋巴癌、肝癌和皮肤癌等疾病，乙醇对E C 的致癌性有促进作用而酒精饮料类更是人类摄入的主要来源。目前众多国家和众多组织机构针对E C 的限量标准及控制做出了较多的研究[4,5]。 加拿大是首个就多种酒精饮品制定E C 最高限量的国家，由每升30μg (葡萄酒)至每升400μg (水果白兰地)不等。美国就当地生产的食品采取自愿制定氨基甲酸乙酯安全含 量标准的做法，并适用于所有出口葡萄酒到美国的国家。欧盟目前没有食品所含氨基甲酸乙酯最高限量的协调标准，但有些成员国已制订出酒精饮品的氨基甲酸乙酯最高限量。近年来，韩国也制定了葡萄酒的氨基甲酸乙酯最高限量，为每升30μg 。氨基甲酸乙酯在不同发酵食品中含量差异较大，针对白酒的研究中还未提出相关含量分析更未形成限量标准。通过对几种典型香型白酒和原酒中氨基甲酸乙酯的含量跟踪分析，期望为建立白酒中氨基甲酸乙酯风险控制标准提供参考依据。1 材料和方法 1.1 试剂和材料 碱性硅藻土固相萃取柱（10m L ）：Agi l e n t Tech nolo gie s ；正己烷（色谱纯）：西陇化工股份有限公司；乙酸乙酯（色谱纯）：西陇化工股份有限公司；乙醚（色谱纯）：西陇化工股份有限 55
甲酸甲酯合成研究进展调研报告 上海华谊集团技术研究院 2013年12月
编制：张怡，张新平，祝然审核：唐勇 审定：张春雷
目录 1、概述 (4) 2、市场情况 (4) 2.1 用途 (4) 2.2甲酸甲酯市场分析 (4) 3、合成方法比较 (7) 3.1甲酸酯化法 (7) 3.2甲醇羰基化法 (8) 3.3甲醇脱氢法 (9) 3.4甲醇氧化法 (10) 3.5合成气直接合成法 (10) 4、不同工艺路线经济性分析 (11) 5、总结 (14) 6、参考文献 (14)
1、概述 甲酸甲酯是一种用途广泛的低沸点溶剂，可直接用作杀虫剂、杀菌剂和用于处理谷物、水果、干果、烟草的熏蒸剂。常用作医学、农药和有机合成的中间体，醋酸纤维素的溶剂。由于甲酸甲酯有很高的反应活性，由它出发，可制得50多个产物，故被称为万能中间体。 目前MF主要用于水解制甲酸和胺解制取甲酰胺、一甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、甲酰吗啉等酰胺类产品，用于乙酸纤维的溶剂，分析试剂等。近年来甲酸甲酯作为碳一化学的中间体和无毒羰基化试剂，引起各方面关注，对甲酸甲酯的应用研究非常活跃。 2、市场情况 2.1 用途 从甲酸甲酯出发，可以制备甲酸、乙酸、乙二醇、碳酸二甲酯、丙酸甲酯、丙烯酸甲酯、乙醇酸甲酯及甲酰化剂(如Ｎ-甲酰吗啉、Ｎ-甲基甲酰胺、Ｎ,Ｎ-二甲基甲酰胺)等一系列下游产品，而且这些产品的制备条件均较温和，可根据市场的需求，灵活调节下游产品的品种和产量。在农业中，甲酸甲酯可用作杀虫剂、杀菌剂、谷类作物熏蒸剂、烟草处理剂、果品干燥剂等。20世纪90年代以来,又发现可用甲酸甲酯代替较昂贵的甲基叔丁基醚(MTBE)作为汽油的高辛烷值添加剂。甲酸甲酯的应用前景不可估量。 产品市场需求：2007年我国的甲酸甲酯的消费结构如下：合成革占32%，农药占25%，医药占24%，丙烯腈占11%, 其它占8%。 2.2甲酸甲酯市场分析 2.2.1国外产能情况 国外甲醇羰基化制MF已工业化多年，生产工艺主要有SD-Bethlehem工艺、Leonard工艺、BASF工艺。80年代初，由MF水解制甲酸的技术也开发成功，并在多个国家相继建成2万~10万吨/年MF水解制甲酸工业化装置。如Leonard 公司与芬兰Kemira Chemical Oy公司合作，在芬兰建成了4.8万吨/年MF水解制甲酸装置。前苏联1989年在乌克兰建成甲醇羰基化合成MF，MF水解制甲酸的
收稿日期：2013－04－28 作者简介：朱磊（1987－），男（汉族），江苏泰州人，硕士研究生， E-mail ：qpalzm0523@https://www.doczj.com/doc/852366017.html, ；*通讯作者：王浦海（1956－），男（汉族），江苏南京人，研究员，硕士生导师，主要从事药物化学教学与研究，Tel ：（025）58139412，E-mail ：wangpuhai@hotmail．com 。 文章编号：1005－0108（2014）01－0031－03 瑞替加滨的合成工艺改进 朱磊1，王佳乐1，王浦海 2* （1.南京工业大学药学院，江苏南京211816；2.南京工业大学江苏省药物研究所，江苏南京211816）摘要：目的改进抗癫痫药瑞替加滨的合成工艺。方法以对硝基苯胺（2）为起始原料，首先与氯甲酸乙酯反 应得到N -（4-硝基苯基）氨基甲酸乙酯（3），3经还原、氨基保护、硝化、脱保护制得N -（2-硝基-4-氨基苯基）氨基甲酸乙酯（6），6与对氟苯甲醛反应生成N -［2-硝基-4-（4-氟苯基亚甲基氨基）苯基］氨基甲酸乙酯（7）， 7不经分离直接以NaBH 4还原制得N -［2-硝基-4-（4-氟苯基甲基氨基）苯基］氨基甲酸乙酯（8），最后8经三氯化 铁/水合肼还原制得抗癫痫药物瑞替加滨。结果与结论目标化合物的结构经IＲ、1H-NMＲ、13 C-NMＲ和HＲMS （ESI ）谱确证。改进后的工艺操作简单，反应选择性高，成本低，利于工业化生产，总收率为62%（以对 硝基苯胺计）。 关键词：瑞替加滨；抗癫痫药；工艺改进中图分类号：O626；Ｒ914.5文献标志码：A 瑞替加滨（retigabine ，1）化学名为N -［2-氨基-4-（4-氟苯基甲基氨基）苯基］氨基甲酸乙酯， 是由GlaxoSmithKline 和Valeant 制药公司研发的神经元钾离子通道开启剂，是一种全新作用机制的抗癫痫药。该药于2011年3月在欧盟获准上市，2011年6月在美国获准上市，用于成人部分性癫痫发作的辅助治疗。该药对耐药性部分癫痫的发作尤其有效， 可明显降低发作频率，为临床抗癫痫治疗提供了新方法［1－2］ 。本文作者对瑞替加滨的合成工艺进行改进。 1合成路线 文献报道的瑞替加滨的合成方法主要有以下 4种：1）以2-硝基-1，4-苯二胺为原料，与对氟苯甲醛反应后经过两次还原，再与氯甲酸乙酯反应制 得瑞替加滨（二盐酸盐）［3－4］ 。2）以2-硝基-5-氟 苯胺为原料， 与对氟苄胺反应后经还原反应，再与氯甲酸乙酯反应制得瑞替加滨（二盐酸盐）［3］ 。3）以4-氟-1，2-二硝基苯为起始原料，与对氟苄胺反应制得4-（4-氟苯基甲基氨基）-1，2-二硝基苯，经还原、与焦碳酸二乙酯进行酰化制得瑞替加 滨［5－6］ 。4）以N -（4-氨基苯基）氨基甲酸乙酯为原料，经氨基保护、硝化、脱保护，与对氟苯甲醛反 应制得N -［2-硝基-4-（4-氟苯基亚甲基氨基）苯基］ 氨基甲酸乙酯，再经过两次还原反应制得瑞替加滨（二盐酸盐，总收率为44%）［3］ 。 本文作者参考相关文献［3，7－8］ ，在文献［3］报 道的方法基础上，以廉价易得的对硝基苯胺（2） 为起始原料，经取代、还原、氨基保护、硝化、脱保 护、加成消去、还原反应制得瑞替加滨（1），总收率约为62%（以对硝基苯胺计），合成路线见图1 。 Figure 1The improved synthetic route to retigabine 第24卷第1期2014年2月总117期 中国药物化学杂志Chinese Journal of Medicinal Chemistry Vol.24No.1p．31Feb.2014 Sum 117
苯甲酸乙酯的合成 一、实验目的： 1、掌握酯化反应原理，苯甲酸乙酯的制备方法，了解三元共沸除水原理。 2、复习分水器的使用及液体有机化合物的精制方法。 3、进一步练习蒸馏、萃取、干燥和折光率的测定等基本操作。 二、实验原理： 苯甲酸，乙醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应，生成苯甲酸乙酯与水。 由于苯甲酸乙酯的沸点较高，很难蒸出，所以本实验采用加入环己烷的方法，使环己烷、乙醇和水形成三元共沸物，其沸点为62.1℃。三元共沸物经过冷却形成两相，使环己烷在上层的比例大，再回反应瓶，而水在下层的比例大，放出下层即可除去反应生成的水，使平衡向正方向移动。 三、实验仪器及试剂： 仪器：圆底烧瓶、回流冷凝器、分液漏斗、锥形瓶、烧杯、温度计、球形冷凝管、分水器。 试剂：苯甲酸4g、无水乙醇10ml、浓硫酸3ml、Na2CO3、环己烷8ml、乙醚、无水MgSO4、沸石。 四、实验步骤： 1、加料：于50ml圆底烧瓶中加入：4g苯甲酸；10ml乙醇；8ml环己烷；3ml浓硫酸，摇匀，加沸石。按照实验仪器左图组装好仪器（安装分水器），加热反应瓶，开始回流。 2、分水回流：开始时回流要慢，随着回流的进行，分水器中出现上下两层。当下层接近分水器支管时将下层液体放入量筒中。继续蒸馏，蒸出过量的乙醇和环己烷，至瓶内有白烟或回流下来液体无滴状（约2h），停止加热。 3、中和：将反应液倒入盛有30mL水的烧杯中，分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性（或弱碱性），无二氧化碳逸出，用PH试纸检验。 4、分离萃取、干燥、蒸馏：用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取，然后合并至有几层。用无水MgSO4干燥，粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时，用牛角管直接接收210~213℃的馏分。 五、实验装置： 六、注意事项： 1、注意浓硫酸的取用安全。加入浓硫酸应慢加且混合均匀，防止炭化。 2、回流时温度和时间的控制（反应初期小火加热、反应终点的正确判断）。 3、分水回流开始要控制温度，
黄酒中氨基甲酸乙酯的形成 经研究，氨基甲酸乙酯是由氨甲酰化合物与乙醇自发反应生成的，氨甲酰化合物主要有尿素、瓜氨酸、氨甲酰磷酸、氨甲酰天冬氨酸，尿膜素等。黄酒中以尿素为最主，90%的氨基甲酸乙酯是由尿素和乙醇反应生成的；其余的氨甲酰化合物含量都极微，生成的氨基甲酸乙酯也少。在黄酒贮存时，酒液中的尿素和乙醇继续反应，成品酒的尿素含量越多，贮存温度越高，贮存时间越长，则形成的有害氨基甲酸乙酯越多。随贮酒时间的延长，氨基甲酸乙酯的含量剧增，仅贮酒3年氨基甲酸乙酯含量就是新鲜黄酒的4倍左右；贮酒9年，氨基甲酸乙酯含量是新鲜黄酒的12倍左右。 由尿素和乙醇生成EC的反应式如下： 黄酒酿造时，原料、辅料和水中会带入部分尿素，但最主要的还是在发酵过程中由酵母菌代谢产生的。酵母菌在生长繁殖和进行酒精发酵时，合成的大量尿素除了满足自身菌体需要外，多余的尿素被分泌到体外，从而使酒醪中的尿素含量增加，酵母菌细胞内的精氨酸酶的活力也会随之提高，进一步加速了尿素的生成。黄酒中尿素主要由精氨酸经酵母菌细胞内精氨酸酶- 尿酶(AU) 路径分解而来。(详见图1，图2)： 图 1 酵母菌处于生长繁殖状态时精氨酸降解及尿素的形成(即AU 路径)
图 2 酵母菌处于酒精发酵状态时精氨酸降解时尿素的形成(即AU 路径) 在黄酒糖化醪及成品酒中，精氨酸含量都十分丰富，是主要氨基酸种类。从图1 和图2 中我们可以看出，精氨酸经由酵母菌体内AU 路径，降解成鸟氨酸及尿素等。黄酒醅发酵时，少量尿素开始与乙醇作用生成氨基甲酸乙酯，当黄酒压滤后，煎酒灭菌和贮酒陈化时，氨基甲酸乙酯的生成量会大幅度增加。Granchi 等认为酵母菌胞内精氨酸降解主要在pH4～5，温度25～33℃，这正是黄酒主发酵期的特征参数。虽然后酵期温度和pH 值均有所降低，但如果不慎染上杂菌(如乳酸菌) 则精氨酸将通过精氨酸脱亚氨基酶(ADI) 路径加速降解，从而生成瓜氨酸、鸟氨酸及氨甲酰磷酸等，其中的能量则耦合于细胞的生长及发酵(如图3)。现今普遍认为瓜氨酸是氨基甲酸乙酯形成的前体物。在乳酸菌胞内精氨酸降解过程中，一部分瓜氨酸被分泌到胞外，从而扩散入培养基中;另一部分在胞内继续参加生化反应。Liu 等发现乳酸菌胞内精氨酸降解主要在pH3.5～4，因此，黄酒污染杂菌后氨基甲酸乙酯的量增加也就是这个原因。
2).硫化物共沉淀法 ［操作步骤］ ①废液中重金属的浓度要用水稀释至1％以下。 ②加入Na2S或NaHS溶液，并充分搅拌。 ③加入NaOH溶液，调整pH值至9.0～9.5。 ④加入FeCl3溶液，调节pH值至8.0以上，然后放置一夜。 ⑤用倾析法过滤沉淀，检查滤液确实不含重金属。 ⑥再检查滤液有无S2-离子。如果含有S2-离子时，用H2O2将其氧化，中和后即可排放。［分析方法］ 定性分析用检测箱进行，或用二苯基硫巴腙（即双硫腙）溶液，检查有无产生颜色。定量分析则用二苯基硫巴腙吸光光度法或原子吸收光谱分析法（见JIS K 0102)。 ［备注］ 除上述的处理方法外，还有碳酸盐法（可用含碳酸钠的碱灰浆）、离子交换树脂法及吸附法（用活性炭）等。 4.8 含重金属的有机类废液 处理方法 先将妨碍处理重金属的有机物质，用氧化、吸附等适当的处理方法把它除去。然后才把它作无机类废液处理。
1).焚烧法 将含大量有机溶剂废液及有机物的溶液，进行焚烧处理，保管好残渣。 2).氧化分解法 参照含有机汞废液的处理方法。 3).活性炭吸附法 调整pH值至5左右，加入活性炭粉末，经常加以搅拌，经2～3小时后进行过滤（此法适用于处理稀溶液）。 4.9 含钡废液 处理方法 在废液中加入Na2SO4溶液，过滤生成的沉淀后，即可排放。 4.10 含硼废液 处理方法 把废液浓缩，或者用阴离子交换树脂吸附。对含有重金属的废液，按含重金属废液的处理方法进行处理。 4.11 含氟废液 处理方法
于废液中加入消化石灰乳，至废液充分呈碱性为止，并加以充分搅拌，放置一夜后进行过滤。滤液作含碱废液处理。此法不能把氟含量降到8ppm以下。要进一步降低氟的浓度时，需用阴离子交换树脂进行处理。 4.12 含氧化剂、还原剂的废液 注意事项 1).原则上将含氧化剂、还原剂的废液分别收集。但当把它们混合没有危险性时，也可以把它们收集在一起。 2).含铬酸盐时可作为含Cr（Ⅵ）的废液处理。 3).含重金属物质时，可作为含重金属的废液处理。 4).不含有害物质而其浓度在1％以下的废液，把它中和后即可排放。 处理方法 ［操作步骤］ 1).查明各氧化剂和还原剂，如果将其混合也没有危险性时，即可一面搅拌，一面将其中一种废液分次少量加入另一种废液中，使之反应。 2).取出少量反应液，调成酸性，用碘化钾——淀粉试纸进行检验。 3).试纸变蓝时（氧化剂过量）：调整pH值至3，加入Na2SO3（用Na2S2O3、FeSO4也可以）溶液，至试纸不变颜色为止。充分搅拌，然后把它放置一夜。 4).试纸不变色时（还原剂过量）：调整pH值至3，加入H2O2使试纸刚刚变色为止。然后加入少量Na2SO3，把它放置一夜。
氨基甲酸乙酯的危害及致癌机理 对氨基甲酸乙酯的研究早在20世纪中期开始。20世纪40年代，Nettleship 实验证明了氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate，简称为EC）具有致癌作用。其可以引起肺肿瘤、淋巴癌、肝癌、皮肤癌等。氨基甲酸乙酯是发酵食品（如面包，酸牛奶，乳酪、酱油等）和酒精饮料（如葡萄酒、苹果酒、中国黄酒和日本清酒等）的副产物。人体摄取氨基甲酸乙酯主要是通过饮用酒精饮料。调查显示，如果饮用氨基甲酸乙酯含量超过30μg/L的酒，人饮用后患癌的机率大大增加。根据加利福尼亚环保机构的一项统计数据得知，假设每个人的患癌症的机率为1×10-5，可推-断氨基甲酸乙酯的摄入量大约为0.7μg/d。可见氨基甲酸乙酯是危害人类健康的一个不可忽视的因素。自2002年以来，EC已经成为世界卫生组织重点监控物质之一，但受多方面因素的限制，到目前我国仍没有制定有关EC的限量标准，造成黄酒、葡萄酒等发酵酒中EC含量超标的问题非常突出。随着人民生活水平的提高，人们对酒饮料的消费也呈逐年上升趋势，尤其是黄酒、葡萄酒等营养丰富的酒精饮料更是人们喜爱的饮品，及酒类产品出口的需要，如何降低发酵酒中EC的含量正逐渐成为研究的热点。 自从发现EC的致癌性以来，许多研究者对EC的致癌机理进行了研究。对啮齿类动物，氨基甲酸乙酯是一种多位点致癌物，可导致肺肿瘤、淋巴癌、肝癌、皮肤癌等疾病。2007 年，国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer，IARC）再次对氨基甲酸乙酯进行评估，并把这种物质由第2B 组“( 或可能令人类患癌的物质”)改为第2A 组“( 可能令人类患癌的物质”)。研究发现，EC在生物体内的代谢主要与细胞色素P450有关，其在生物体内的代谢途径为：（1）90%以上的EC被肝内的酯酶分解为乙酸、氨和碳水化合物等（这条途径是无毒性的）；（2）0.5%左右的EC被细胞色素P450氧化为乙烯基-氨基-甲酸乙酯，随后形成乙烯基-氨基-甲酸乙酯环氧化物，这种环氧化物在体内形成DNA加聚物，造成DNA双链的损坏，从而导致细胞癌变；（3）约0.1%的EC被细胞色素P450氧化为N-羟基-氨基-甲酸乙酯，该物质能够诱导Cu2+调控的DNA损伤。这种损伤多发生于胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）的残基上，具体作用机理
3-氨基-4-甲基噻吩-2-甲酸甲酯的合成工艺优化 及含量分析 唐小海1, 2, 3谢永美1杨丹1胡晓1霍晓方1刘爱1宋航1 1. 四川大学制药与生物工程系，四川成都610065 2. 重庆莱美药业股份有限公司，重庆401336； 3.四川省肿瘤医院，四川成都610041 摘要：对局麻药物阿替卡因中间体3-氨基-4-甲基噻吩-2-甲酸甲酯的合成工艺进行优化研究，以巯基乙酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯为起始原料，经环合、羰基氨基化得到目标产物。对反应底物与溶剂比、反应后处理及结晶过程进行优化。结果表明：工艺优化后，减少了溶剂的用量，提高了反应收率，总收率达68.5％。此外，还建立了反相高效液相法（RP-HPLC）测定3-羰基-4-甲基噻吩-2-甲酸甲酯的含量，并采用此法对生产过程进行监控。产物结构利用红外光谱（FT-IR）、质谱（MS）和元素分析进行表征。 关键词: 3-氨基-4-甲基噻吩-2-甲酸甲酯；工艺优化；含量分析 Optimization the synthesis process and content analysis of 3-amino-4-methylthiophene-2-carboxylic acid methyl ester TANG Xiaohai1,2,3，XIE Yongmei1， LIU Ai1，HU Xiao1，HUO Xiaofang1，YANG Dan1， SONG Hang1 (1 Dept. of Pharmaceutical and Biological Engineering, Sichuan University，Chengdu 610065，Sichuan，China； 2 Chongqing Lummy Pharmaceutical Co., Lt d.，Chongqing 401336，China；3Sichuan Cancer Hospital，Chengdu 610041，Sichuan，China) Abstract:The process of preparing 3-amino-4-methylthiophene-2-carboxylic acid methyl ester (AMCM), as one of the important intermediates for synthesis of articaine hydrochloride was studied. Beginning from the raw material-ethyl thioglycolate and methyl methacrylate, the title compound was prepared via cyclization and conversion of carbonyl to amino. The ratio of substrate to solvent, post-treatment and crystallization process were optimized. Results indicated that the solvent used was decreased and the yield was increased after optimization the process. The total yield of preparing AMCM was 68.5%. In addition, reverse-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) method was established to determine the content of AMCM and this method was also used to monitor the production process. The product was characterized with FT-IR, MS and elemental analysis. Key words: 3-amino-4-methylthiophene-2-carboxylic acid methyl ester; process optimization; 联系人: 宋航。第一作者:唐小海(1962－) , Corresponding author : Prof. SONG Hang. 男, 博士研究生。 E-mail: hangsong@https://www.doczj.com/doc/852366017.html,