[科普中國]-硒化

在有機化合物引入硒生成有機硒化合物的反應。

硒作為人體必需的微量元素之一，有多種免疫與生物學功能，尤其是它的預防心血管病、抗腫瘤、抗病毒性疾病以及抗衰老等作用。因此，含硒藥物和添加劑等材料成為當今許多科研人員的研究熱點。在醫(yī)藥、飼料和食品添加劑等方面，與無機硒化合物相比，有機硒化合物生物活性強、毒性低、吸收率高、污染小，利用有潛力的生物活性成分和無機硒制備具有抑制腫瘤等作用的有機硒化合物具有很大的研究意義。

有機硒化合物的分類有機硒化合物按照結構可以分為:硒化氨基酸，硒化多糖，肌醇硒酸酯，硒化茶多酚，硒化亞油酸、硒化亞麻酸等。1

硒化方法按照上述的分類方法分別介紹這些有機硒化合物的合成方法。

硒化氨基酸硒化氨基酸主要有硒化蛋氨酸和硒化半胱氨酸。

1、硒化蛋氨酸

蛋氨酸是一種人體必需的氨基酸，其主要結構特征是含有硫元素，蛋氨酸中的硫元素在一定的條件下可以為硒元素所取代，生成含硒量可達403000μg/g的硒代蛋氨酸。硒代蛋氨酸的合成方法主要有生物化學法和化學合成法兩種，以后者為主。

（1）Na/LiqNH3法

采用硒-芐基硒代高半胱氨酸通過Na/LiqNH3還原切除芐基，再甲基化得到硒代蛋氨酸，Se-芐基硒代高半胱氨酸可經Zdansky法或Panter法制備。

該法所采用的原料不易得且價格較貴，導致該法無經濟效益。

（2）2-氨基-4-溴丁酸氫溴酸鹽取代反應法

此法由2-氨基-4-溴丁酸氫溴酸鹽采用快速一鍋煮，該反應在無水無氧的條件下進行，反應時間不超過3h。此法反應步驟少，不需太高的溫度和壓力，易實現(xiàn)連續(xù)化生產，但反應條件苛刻，需在無水無氧的條件下進行，因原料價格貴，導致該合成方法不具備經濟效益。

（3）2-氨基-4-芐基硒代蛋氨酸取代反應法

以2-氨基-4-芐基硒代蛋氨酸為原料，在鈉和液氨的條件下，加入碘甲烷反應0.5h，液氨最終通過氮氣和微熱進行除去。此法反應步驟簡單，但是反應條件相對苛刻，后處理麻煩。

（4）海因法

此法以丙烯醛作為制備硒代蛋氨酸的原料，經加成、環(huán)合、水解、中和四個反應步驟得到硒代蛋氨酸。此法因在環(huán)合過程中用到氰化鈉，此物屬于劇毒物，實驗起來對人和環(huán)境造成一定危害。

（5）三鍋煮法

反應由7個步驟組成，以廉價的蛋氨酸為原料，僅要求連續(xù)三鍋煮得到最終所需產物硒代蛋氨酸。其中第一鍋煮由蛋氨酸首先經甲基氧化，再水解得到產物，然后在鹽酸的作用下環(huán)化為2-氨基-4-溴丁酯，經分離后進行第二鍋煮，將分離后的產物在氫溴酸的作用下開環(huán)得到2-氨基-4-溴丁酸氫溴酸鹽。將上述產物經分離后進行第三鍋煮，首先在甲醇和鹽酸的作用下發(fā)生酯化反應，接著在甲基硒鋰和相關溶劑作用下發(fā)生反應得到最終產物。此法原料雖然易得，但過程路線相對煩瑣，且副反應多，是此法的不利因素。

2、硒化半胱氨酸的合成方法

（1）化學合成方法

與硒代蛋氨酸相比，2-甲基硒代半胱氨酸具有毒性小、補硒效果好、抗癌等生物活性強等優(yōu)點。2-甲基硒代半胱氨酸主要有三種合成方法:一是將氯丙氨酸與NaSe2反應生成硒代半胱氨酸，然后用金屬Na/NH3還原，再用CH3I烷基化得2-甲基硒代半胱氨酸，該法涉及超低溫和活潑危險金屬鈉，反應條件苛刻，原料氯丙氨酸價格高，生產成本較高；二是在三烷基磷或亞磷酸鹽存在下，叔丁氧?；z氨酸與偶氮二甲酸二酯反應生成B內酯，然后與甲硒醇或其鹽反應生成叔丁氧?；Ｗo的硒甲基硒代半胱氨酸，最后脫保護得2-甲基硒代半胱氨酸，該法原料絲氨酸和保護試劑昂貴，生產成本較高；三是用甲硒醇鈉取代氯丙氨酸或氯丙氨酸甲酯中的氯，得2-甲基硒代半胱氨酸，該法原料氯丙氨酸價格高，生產成本較高。

（2）生物合成方法

硒代半胱氨酸的生物合成也是沿“絲氨酸途徑”，但形成絲氨酸后硒代半胱氨酸的合成過程有著自身的特點

硒化多糖人工合成硒多糖主要有以下3種方式:一是在溫和條件下使用單體硒、亞硒酸或亞硒酸鈉等對多糖進行硒化修飾;二是利用化學性質活潑、具有酰氯結構的SeOCl，作為硒化試劑;三是將含硒的功能基團接枝到多糖分子上。

（1）硒化殼聚糖的合成

殼聚糖是一種天然的堿性多糖高聚物，由于殼聚糖分子中-NH2和-OH活性基團，所以可以通過在活性基因上引入新的基團，對其進行改性。肖玲等發(fā)明了一種殼聚糖亞硒酸鹽的制備方法，產品易被吸收，廣泛應用于醫(yī)藥保健、農牧業(yè)等領域?？诐炔捎脕單徕c與殼聚糖化學合成殼聚糖硒，具體合成方法是:將殼聚糖加入醋酸溶液，攪拌至溶液澄清，緩慢加入適量NaSeO3，用10%HNO3調節(jié)溶液pH值，進行離心分離，取上清液，加入3倍量95%乙醇，離心，洗滌，再次離心，洗滌，低溫烘干，最后得到淡黃色殼聚糖硒。

（2）硒化葡萄糖的合成

彭秀蘭報道了一種氨基葡萄糖賴氨酸硒鹽的生產方法，二價的亞硒酸根負離子分別配合氨基葡萄糖和賴氨酸生成配合物。

硒化茶多酚茶多酚是從茶葉中提取出的多酚類混合物，是一種性能十分憂異的天然抗氧化劑，具有清除體內自由基、抑制及阻斷致癌物和致突變物的產生，以及提高免疫力等一系列功效，在臨床上已大量用作抗腫瘤、抗輻射和降血壓等的藥物。茶多酚通過硒化，微量元素與茶多酚分子有機地結合，可得到硒化茶多酚。1

本詞條內容貢獻者為:

陳紅 - 副教授 - 西南大學