[發明專利]一種動物營養添加劑氨基酸－硒代蛋氨酸的合成方法

無效

• 申請號: 200710028734.0
• 申請日: 2007-06-21
• 公開（公告）號: CN101073378A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 冉學光;林映才;周桂蓮;蔣宗勇
• 申請（專利權）人: 廣東新南都飼料科技有限公司
• 主分類號: A23K1/175
• 分類號: A23K1/175;A23K1/16
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司
• 代理人: 李海波

技術領域

本發明涉及一種含硒氨基酸化合物的合成方法，具體涉及一種動物營養添加劑氨基酸——硒代蛋氨酸的合成方法。

背景技術

硒已被證明為動物和人體必須的營養微量元素之一，硒進入機體主要通過生物地球化學食物鏈。在動物體內，硒是谷胱甘肽過氧化酶、5，-脫碘酶的必需組成部分，同時又是體內許多蛋白質的組成成分。統計表明，我國約有2/3的地區缺硒，只有在畜、禽日糧中添補一定量的硒，才能發揮其正常生產性能，因此補硒在我國動物生產以及人民身體健康都上有重要的意義。

目前，生產中一直采用給畜、禽日糧添補無機態的亞硒酸鈉(NaSeO₃)來滿足其需要，無機硒除利用率低外，還有許多不利因素：①對飼料廠工人的身體健康有潛在毒性；②毒性大，動物易發生中毒；③同許多無機微量元素一樣，不易被腸道吸收，未被吸收的硒隨糞便排出，污染環境。對于無機硒的缺陷人們早已深入研究并達成共識，但目前又找不到合適的有機硒代替產品。既要解決補硒問題，又要克服無機硒帶來的不足，目前對有機硒——特別是飼用有機硒的研究已引起國內外研究者的高度重視。

與無機硒相比，有機硒有以下幾種優勢：①可降低肉品的滴水損失；②提高畜禽產品質量；③對動物機體抗應激、提高免疫力有重要的作用；④有很高的生物學效價和抗氧化性能；⑤增強動物的繁殖能力；⑥具有吸收率高、生物活性強、環境污染小等特點。

目前有機硒主要有化學合成和生物發酵兩種方法得到，化學合成的有機硒產品很多，如硒化亞油酸、硒化脂多糖、硒化卡拉膠、肌醇硒酸酯等，這些產品由于生產工藝復雜、價格昂貴，除在實驗室研究外，實際生產應用的報道很少。在飼料生產上，目前試用的主要為酵母硒，主要采用生物轉化方法，以無機硒亞硒酸鈉為原料，通過生物發酵，將無機硒轉化為有機硒，在酵母硒中，有機硒的基本形式主要為硒代蛋氨酸，硒以還原價態存在，與氨基酸結合。但酵母硒也存在以下幾方面問題：①硒含量很低，目前只有0.03％-0.1％；達到滿足動物的營養需要量，成本很高；②產品的形態、純度不穩定，質量不易被控制，添加的劑量難于把握；③生產工藝復雜，投資成本高；④生產效率低、投資規模大；⑤在發酵過程中，無機硒轉化率低，大部分無機硒以廢水形式排出，對環境造成嚴重污染。因此，酵母硒技術無法大量推廣應用。

采用化學合成法合成有機硒——硒代蛋氨酸，目前主要有以下幾種：

(1)液氨法(Na/liq?NH₃)制備硒代蛋氨酸：先制備芐基硒代高半胱氨酸，再用金屬鈉/液氨反應切除芐基，然后甲基化得到硒代蛋氨酸。(徐輝碧主編，硒的化學、生物化學及其在生命科學中的應用，第50頁，武漢：華中理工大學出版社，1994)這種方法由于反應溫度非常低，操作極不方便，需要特殊的裝置，大規模工業化生產中，使用的原料金屬鈉和液氨極不安全；

(2)甲基鋰法(Johannes?Romer；Peter?Mading；Frank?Rosch.Appl.Radiat.Isot?1992，43，495-501.)：在無水四氫呋喃溶劑中，硒與甲基鋰反應生成甲基硒化鋰，再與4-氯-α-氨基丁酸酯的衍生物反應得到硒代蛋氨酸，這種方法由于用到的是極易燃燒的甲基鋰，需要無水無氧裝置，要實現工業化也非常困難；

(3)氨基丁內酯氫溴酸鹽法(宋連卿、林鈺等，鄭州糧食學院學報，1999，20，62-64)即從γ-丁內酯出發，經過溴化、氨代等5步，收率很低，生產成本較高也不適宜工業化生產；

(4)董國臣提出甲硒基丙醛法制備硒代蛋氨酸(董國臣，CN1369483A)，即用丙烯醛與甲硒醇先發生加成反應制得甲硒基丙醛，然后用氰化鈉環化得到甲硒基乙內酰脲，再水解、中和得到硒代蛋氨酸，這種方法也只是在實驗室研究水平，因為該方法還有以下問題需要解決：原料甲硒醇不易得到，且沸點特別低；需要用到劇毒物質氰化鈉，因而安全性得不到保障。

(5)以蛋氨酸為原料來制備硒代蛋氨酸(Troels?Koch，Ole?Buchardt?Synthesis1993，11，1065-1067；魏學紅，董國臣，郝俊生等CN1295214C)，將蛋氨酸與碘甲烷反應，然后用NaHCO₃水溶液水解，加鹽酸酸化、酯化得到α-氨基丁內酯鹽酸鹽，然后在氮氣保護下，α-氨基丁內酯鹽酸鹽與無水乙醇的甲硒醇鈉溶液中加熱回流反應6小時，冷卻、酸化、過濾得產品。該方法共5步，步驟較長，總產率很低，特別是α-氨基丁內酯鹽酸鹽與甲硒醇鈉的反應，很多研究都表明收率非常低。