DL-硒代蛋氨酸的应用

背景及概述^[1][2]

由于手性中心的存在，硒代蛋氨基酸具有不同的构型。不同构型的硒代氨基酸其生理活性和生物可利用性存在很大差异。一般情况下，只有L-构型的硒代氨基酸能被生命体组织所吸收利用，而D-构型或消旋的硒代氨基酸则对人体可能产生较大的危害。常规化学合成法制备的硒代氨基酸一般为DL-外消旋型化合物，要想使其作为食品、饲料的添加剂及医药应用必须为光学纯L-硒代蛋氨酸。

DL-硒代蛋氨酸

应用^[3]

DL-硒代蛋氨酸作为生命体中的一种天然有机硒源，目前正逐渐取代亚硒酸钠等无机化合物，成为一种良好的补硒来源，也是制备其它含硒药物的中间体，已成为硒类化合物的开发重点。

DL-硒代蛋氨酸是蛋氨酸中的S被Se所取代的一种含硒氨基酸，它对维持人体的生理功能，预防和治疗某些疾病起着重要作用。DL-硒代蛋氨酸及其创新化合物在生命科学各个领域中的应用日益广泛深入，特别是在糖尿病防治中的应用是国内外关注的热点问题。研究发现，DL-硒代蛋氨酸是人工生产的富硒天然食品中有机硒的存在形式之一。生产这些富硒天然食品常常受到条件的限制，而利用化学方法合成硒代蛋氨酸则不受自然条的限制，是生产补硒产品的有效途径。DL-硒代蛋氨酸因其高效抗氧化性、低毒性、高吸收利用率等独特的生物学效应，具有其他有机硒化合物无法比拟的功效，被广泛应用在食品、饮料、保健品、治疗胃肠疾病、治疗糖尿病和阿尔茨海默症药物中。

制备^[2]

(1)二甲基二硒醚的合成：用浓度为20％氢氧化钠溶液作还原反应介质，硒单质和水合肼在温度5～15℃还原反应0.5～2小时生成二硒化钠，所述硒单质：氢氧化钠：水合肼的摩尔比为1:1～1.99:0.1～0.49，再加入甲基化试剂和相转移剂在功率密度为1～3w/L超声波的作用下保持温度在5～15℃反应0.5～2h生成二甲基二硒醚，所述甲基化试剂为对甲基苯磺酸甲酯和/或甲基磺酸甲酯，且与硒单质的摩尔比为0.5～2，所述相转移剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中一种或几种的组合，相转移剂的摩尔数为以硒摩尔数计的0.5％～10％；采用对甲基苯磺酸甲酯和/或甲基磺酸甲酯代替传统的碳酸二甲酯或硫酸二甲酯，相比较无毒性，且化学性能稳定，加入甲基化试剂的同时加入相转移剂，可将水和有机溶剂两相反应，实现无水操作，可加快二甲基二硒醚的生成时间，并加快反应时间，提高产品收率，并在同时反应的溶液加超声波，可是加快反应溶液的溶解速率，提高反应效率，缩短反应时间；

(2)二甲基二硒醚的提纯：将步骤(1)合成的二甲基二硒醚和比例为1～2的二氯甲烷分1～4次混合成重相溶液，再对重相进行蒸馏获取提纯的二甲基二硒醚，使二甲基二硒醚和与新的萃取剂接触，可达较高萃取率，二甲基二硒醚的的产率可高达95％以上；

(3)DL-硒代蛋氨酸钠盐粗品的合成：用含碱金属碳酸盐的醇类溶剂作为还原反应介质，所述含碱金属碳酸盐的醇类溶剂是指含有碳酸钾或/和碳酸钠的甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇一种或几种的组合，步骤(2)提纯的二甲基二硒醚与水合肼和催化剂在温度为5～15℃反应0.5～2h生成甲硒醇钠，水合肼与二甲基二硒醚的摩尔比为1～2，再将甲硒醇钠、以及图甲硒醇钠的摩尔比为1～1.5的α-氨基-γ-丁内酯氢溴酸盐加热至60～65℃回流反应6h后加入以DL-硒代蛋氨酸计摩尔比为0.5～500的水进行水解，并调节其pH值5～6，脱水得到DL-硒代蛋氨酸钠盐粗品，其中，所述催化剂包括碳粉和/或氯化铁，且与二甲基二硒醚的摩尔比为0.05～0.1；

(4)DL-硒代蛋氨酸钠盐粗品的提纯：将步骤(3)合成的DL-硒代蛋氨酸钠盐粗品完全溶解于以DL-硒代蛋氨酸计摩尔比为0.5～500的水，再加入碱金属氢氧化物(氢氧化钾和/或碳酸钠)中和后脱色、酸化、冷却结晶分离获得高纯度DL-硒代蛋氨酸，所述中和后的pH值为6.5～9，酸化后的pH值为5～6，冷却结晶的温度为-20～5℃，时间为0.5～12h。

通过本方法提供的DL-硒代蛋氨酸制备方法制备的DL-硒代蛋氨酸中硒的收率达到大于或等于80％，DL-硒代蛋氨酸含量大于或等于99.5％，经济效益明显。

主要参考资料

[1] 胡鹏, 占秀安, 郄彦昭, 王永侠, & 赵茹茜. (2010). 母种猪饲粮添加dl-硒代蛋氨酸对后代乳猪胰脏硒含量、抗氧化能力、消化酶活性以及gsh—px mrna表达的影响. 动物营养学报, 22(5), 1361-1366.

[2] 胡鹏, 占秀安, 郄彦昭, 王永侠, & 赵茹茜. (2010). 母种猪饲粮添加dl-硒代蛋氨酸对后代乳猪胰脏硒含量、抗氧化能力、消化酶活性以及gsh-px mrna表达的影响. 动物营养学报(05), 238-243.

[3] 丁丽军, 胡成云, 刘学, 崔卫波, & 张雨梅. (2012). 硒代蛋氨酸对大鼠的两代繁殖毒性试验. 中国兽医杂志(01), 22-24.