[发明专利]一种L-硒代蛋氨酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种L‑硒代蛋氨酸的制备方法，包括以下步骤：A)将甲硒醇钠与3，6‑二‑(2‑氯乙基)‑2,5‑二酮哌嗪进行亲核取代反应，得到3，6‑二‑(2‑甲硒乙基)‑2,5‑二酮哌嗪；B)将所述步骤A)得到的3，6‑二‑(2‑甲硒乙基)‑2,5‑二酮哌嗪在盐酸溶液中水解，得到L‑硒代蛋氨酸。本发明以3，6‑二‑(2‑氯乙基)‑2,5‑二酮哌嗪作为反应底物，与亲核试剂甲硒醇盐取代、水解、中和制得L‑硒代蛋氨酸，工艺简单、反应条件温和、产品单一、易分离、产率高，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于精细化工合成技术领域，尤其涉及一种L-硒代蛋氨酸的制备方法。

背景技术

硒是人体必需的微量元素，是人体多种酶的重要组成部分，人体一旦缺硒，就会直接导致心脑血管病、高血压、代谢综合症、胃肠道疾病、糖尿病、哮喘、帕金森病、肝病、癌症等40多种疾病的发生，从而间接导致400多种疾病的发生。因此，硒对人类健康的巨大作用是其他物质无法替代的。世界卫生组织公布的资料表明，全世界有40多个国家和地区不同程度的缺硒，我国2/3的地区属于缺硒地区，29.00％的地区严重缺硒，所以生活在该地区的人群必须靠补充硒来满足体内的营养需要，当前所使用的补硒产品主要是无机亚硒酸钠当前所使用的补硒产品主要有无机硒与有机硒两种，常用的无机硒是无机亚硒酸钠和硒酸钠强化的食品及保健品(如：亚硒酸钠片、富硒食盐、硒宝康、黄金搭档等)，有机硒-主要为硒蛋白，它是以硒代半胱氨酸(SeCys)和硒代蛋氨酸(SeMet)两种形式存在于动植物蛋白质中。

已经证明，硒的毒性大小及生物利用率与其化学形态有关：无机硒在体内的吸收、利用率低且毒性较大，中毒剂量与人体需要量非常接近，因而其使用量被严格限制；与无机硒相比，有机硒的最大特点是人体吸收、利用率高，生物活性强，副作用小，因此有机硒产品的开发研究受到了广泛关注。目前获得有机硒的途径主要有提取、发酵和化学合成法，提取法因天然有机硒资源的限制性、硒含量低，提取工艺复杂、收率低、成本高、不能满足人体营养的需要；发酵法以无机硒亚硒酸钠为原料，通过生物发酵，将无机硒转化为有机硒，该方法存在的主要问题是在发酵过程中无机硒转化率低，大量无机硒以废水形式排出，造成环境污染，同时产品的形态、纯度不稳定，质量很难得到保证；而化学合成法制备有机硒化合物，硒含量高、生产成本低、且能满足人体的营养需要，也不失为一条切实可行的途径。

L-硒代蛋氨酸是自然界中最常见的一种硒的存在形式，天然植物和谷物成分中的大多数有机硒以L-硒代蛋氨酸形式存在，与无机硒相比，硒代蛋氨酸具有毒性小、环境污染小、生物利用率高等优点。目前，欧美许多国家已大力提倡使用有机硒，如瑞典要求乳猪饲料中必须使用有机硒；日本已规定饲料中禁止使用无机硒。硒代蛋氨酸性质稳定，功效显著，具有较高的实用价值，推广应用前景广阔。

目前，L-硒代蛋氨酸的合成方法归纳为以下几种：

第一种：海因法

该法是模仿海因法制备蛋氨酸的方法，以丙烯醛和甲硒醇为原料，经加成后、与NaCN反应成环、然后水解开环、酸化得到目标产物。该法反应步骤长，原料甲硒醇来源受限，且使用剧毒物氰化钠，在安全、环保和职业健康方面风险巨大。

第二种：氨基丁内酯法

1)以γ-丁内酯为起始原料，经α-溴化、氨解生成α-氨基-γ-丁酸内酯氢溴酸盐，再与甲硒醇钠反应开环得到硒代蛋氨酸，总收率约33％，该工艺因使用挥发性强、毒性大的液溴，操作难度大，设备要求高；同时污染严重、环保费用高，而得到的最终产物是DL-硒代蛋氨酸，需拆分。

2)以蛋氨酸为起始原料，与碘甲烷或硫酸二甲酯甲基化、脱硫水解，关环制得α-氨基-γ-丁内酯盐酸盐，然后与甲硒醇钠反应开环得到硒代蛋氨酸。该方法产率有较大的提高，但不足之处是使用价格昂贵、毒性大且极易挥发的碘甲烷为烷基化试剂，且纯化后处理过程复杂，产物收率低。

第三种：4-卤-2-氨基丁酸衍生物法