CN104073544A - 一种有机硒化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种有机硒化合物的制备方法，包括如下步骤：A.水解木质素获得多元结构的多酚类化合物；B.将所述多元结构的多酚类化合物与至少一种金属无机碱反应，获得多价酚羟基羧酸盐；C.将所述多价酚羟基羧酸盐与SeO2反应，获得多价酚羟基羧酸硒复盐，所述多价酚羟基羧酸硒复盐为有机硒化合物，且所述多价酚羟基羧酸硒复盐以高达20％的硒含量且无毒的特性，在杀灭细菌、病毒、癌细胞，以及提高人体免疫力、清除氧化自由基方面具有突破性的功效。

Description

一种有机硒化合物的制备方法
技术领域
本实发明涉及一种新型有机硒化合物的制备方法，尤其是一种多价酚羟基羧酸硒复盐的制备方法。
背景技术
硒是人体新陈代谢必不可少的微量元素，但是，由于硒元素在地球上分布不均匀，这导致了40多个国家和地区的土壤贫硒或缺硒。长期居住在该地区的人容易引发多种疾病，如：心脑血管病、肝病、糖尿病和癌症等。因此，人们经常需要补硒。由于无机硒有较大的毒性，且不易被吸收，在某些国家已禁止使用。有机硒具有毒性小、生物利用率高的特点，是最佳硒源，因而成为研究的热点。治疗重大疾病的有机硒必需超大剂量，美欧专业人士早就意识到此，无奈却没有超大剂量而无毒的有机硒。
发明内容
本发明的目的在与提供一种新的有机硒化合物的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种全新的有机硒化合物——多价酚羟基羧酸硒复盐。
本发明的又一目的在于提供一种低毒性、高硒含量的多价酚羟基羧酸硒复盐。
为达到以上目的，本发明提供一种有机硒化合物的制备方法，包括如下步骤：
A.水解木质素获得多元结构的多酚类化合物；
B.将所述多元结构的多酚类化合物与至少一种金属无机碱反应，获得多价酚羟基羧酸盐；
C.将所述多价酚羟基羧酸盐与SeO2反应，获得多价酚羟基羧酸硒复盐，所述多价酚羟基羧酸硒复盐为有机硒化合物。
本发明的有益效果：根据本发明方法制备的所述多价酚羟基羧酸硒复盐以其高达20％的硒含量且无毒的特性，在杀灭细菌、病毒、癌细胞，以及提高人体免疫力、清除氧化自由基方面具有突破性的功效。
本发明的这些目的，特点，和优点将会在下面的具体实施方式，附图，和权利要求中详细的揭露。
附图说明
图1为根据本发明一个较佳实施例多价酚羟基羧酸硒复盐的制备方法流程图。
图2为根据本发明实施例2的多价酚羟基羧酸硒复盐的高效液相色谱图。
具体实施方式
请参见图1和图2，本发明为一种有机硒化合物的制备方法，包括如下步骤：
A.水解木质素获得多元结构的多酚类化合物；
B.将所述多元结构的多酚类化合物与至少一种金属无机碱反应，获得多价酚羟基羧酸盐；
C.将所述多价酚羟基羧酸盐与SeO2反应，获得多价酚羟基羧酸硒复盐，所述多价酚羟基羧酸硒复盐为有机硒化合物。
根据本发明的一个较佳实施例，所述步骤A的具体工艺如下：以含5～30％固相物的磺化木素水溶液(脱酸纸浆粕硫酸提取物)中加入0.5～4.0％的尿素为培养基(pH：4.5～6.5)，所述培养基中分别接入接种量为0.5～10％的热带假丝酵母、假单胞杆菌、产朊假丝酵母、日本Em菌株之混合菌株，发酵温度为20～40℃，发酵，获得多元结构的多酚类化合物。
优选地，所述步骤A的具体工艺如下：以含20％固相物的磺化木素水溶液(脱酸纸浆粕硫酸提取物)中加入2.0％的尿素为培养基(pH＝6.0)，所述培养基中分别接入接种量为2％的热带假丝酵母、假单胞杆菌、产朊假丝酵母、日本Em菌株，接种比例为1∶2∶2∶2之混合菌株，发酵温度为30℃，发酵72h，获得所述多元结构的多酚类化合物，含量达20％以上。
根据本发明的又一较佳实施例，所述步骤B中的物料配比为：多元结构的多酚类化合物∶金属无机碱＝1∶0.1～0.8；反应温度为80℃～200℃反应时用机械搅拌以使物料混合均匀。
根据本发明的又一较佳实施例，所述步骤C中的物料配比为：多价酚羟基羧酸盐∶SeO2＝1∶0.03-0.5；反应温度为80℃～180℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀。
根据本发明的又一较佳实施例，所述金属无机碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锂或氢氧化锌。
根据本发明的又一较佳实施例，所述多价酚羟基羧酸盐具有活性片段
其中，R+为至少一个碱金属离子。
根据本发明的又一较佳实施例，所述多价酚羟基羧酸硒复盐具有活片段：
根据本发明的又一较佳实施例，所述多元结构的多酚类化合物呈弱酸性(ph值4.5～6.5)，水溶性优良，平均分子量为200～500，元素组成为：C：38.00--44.00％，H：2.20-4.29％，O：40.00--45.00％，N：2.00--4.00％，S：3.00-5.00％；
所述多元结构的多酚类化合物分子中含有芳香环和一些杂环，包括吡咯、呋喃、吲哚，各所述芳香环之间有桥键相连，所述芳香环上具有多种活性官能团，包括羟基、羧酸基、酚基、酚基、酚羟基、醌基、醌羟基、醇羟基、羟酚基、磺酸基、胺基、游离的醌基、半醌基、醌氧基、及至少一种单甲基活性官能团，包括：甲氧基、羧甲基、羟甲基、酚甲基、甲氨基；
所述多元结构的多酚类化合物主要官能团含量：总酸基8.00mg-12.00mg当量/g(羟基4.00--6.00mg当量/g，酚羟基1.00--4.00mg当量/g)；
所述多元结构的多酚类化合物进一步包括：核糖核酸、肌醇、肌酐、水溶性糖蛋白质、多种氨基酸、木多糖及多种维生素；
所述核糖核酸的含量为3-8％，所述肌醇和所述肌酐的总含量为5-10％，所述水溶性糖蛋白质和所述多种氨基酸的总含量为5-10％，所述木多糖的含量为8-15％，所述多种维生素的含量为3-8％。
多价酚羟基羧酸硒复盐是多酚类化合物与所述一种或多种碱金属和硒元素形成的复盐，这是一种全新的有机硒化合物。
实施例1
一种有机硒化合物的制备方法，包括如下步骤：
A.以含20％固相物的磺化木素水溶液(脱酸纸浆粕硫酸提取物)中加入2.0％的尿素为培养基(pH＝6.0)，所述培养基中分别接入接种量为2％的热带假丝酵母、假单胞杆菌、产朊假丝酵母、日本Em菌株，接种比例为1∶2∶2∶2之混合菌株，发酵温度为30℃，发酵72h，获得多元结构的多酚类化合物；
B.将所述多元结构的多酚类化合物与氢氧化钠反应，获得多价酚羟基羧酸钠，其中，多元结构的多酚类化合物∶氢氧化钠＝1∶0.5；反应温度为80℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀；
C.将所述多价酚羟基羧酸钠与SeO2反应，获得多价酚羟基羧酸硒复盐，所述多价酚羟基羧酸硒复盐为有机硒化合物，其中，多价酚羟基羧酸盐∶SeO2＝1∶0.1；反应温度为80℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀。
所述多价酚羟基羧酸硒复盐的得率为：51.3％。
实施例2
一种有机硒化合物的制备方法，包括如下步骤：
A.以含20％固相物的磺化木素水溶液(脱酸纸浆粕硫酸提取物)中加入2.0％的尿素为培养基(pH＝6.0)，所述培养基中分别接入接种量为2％的热带假丝酵母、假单胞杆菌、产朊假丝酵母、日本Em菌株，接种比例为1∶2∶2∶2之混合菌株，发酵温度为30℃，发酵72h，获得多元结构的多酚类化合物；
B.将所述多元结构的多酚类化合物与氢氧化钾反应，获得多价酚羟基羧酸钾，其中，多元结构的多酚类化合物∶氢氧化钾＝1∶0.5；反应温度为120℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀；
C.将所述多价酚羟基羧酸钾与SeO2反应，获得多价酚羟基羧酸硒复盐，所述多价酚羟基羧酸硒复盐为有机硒化合物，其中，多价酚羟基羧酸盐∶SeO2＝1∶0.1；反应温度为160℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀。
所述多价酚羟基羧酸硒复盐的得率为：55.6％。
实施例3
一种有机硒化合物的制备方法，包括如下步骤：
A.以含20％固相物的磺化木素水溶液(脱酸纸浆粕硫酸提取物)中加入2.0％的尿素为培养基(pH＝6.0)，所述培养基中分别接入接种量为2％的热带假丝酵母、假单胞杆菌、产朊假丝酵母、日本Em菌株，接种比例为1∶2∶2∶2之混合菌株，发酵温度为30℃，发酵72h，获得多元结构的多酚类化合物；
B.将所述多元结构的多酚类化合物与氢氧化镁反应，获得多价酚羟基羧酸镁，其中，多元结构的多酚类化合物∶氢氧化镁＝1∶0.5；反应温度为200℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀；
C.将所述多价酚羟基羧酸镁与SeO2反应，获得多价酚羟基羧酸硒复盐，所述多价酚羟基羧酸硒复盐为有机硒化合物，其中，多价酚羟基羧酸盐∶SeO2＝1∶0.1；反应温度为180℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀。
所述多价酚羟基羧酸硒复盐的得率为：52.1％。
通过上述实施例，本发明的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
以下毒性试验中，样品-1、样品-2和样品-3分别为根据本发明实施例1、实施例2和实施例3所得的多价酚羟基羧酸硒复盐。
样品-1灌胃(ig)对小鼠的急性毒性试验
摘要本实验观察一次性ig样品-1对小鼠的急性毒性。观察染毒14天内受试小鼠的中毒表现及死亡情况。结果得出了小鼠ig样品-1的LD50为260mg.kg-1。
1目的观察ig样品-1对小鼠所产生的急性毒性反应和死亡情况。
2供试品及溶媒
2.1供试品
名称：样品-1
性状：棕色粉末
含量：208mg/g
批号：20120611
2.2溶媒0.5％羧甲基纤维素钠(CMC)
3动物
来源：昆明种小鼠，系复旦大学实验动物科学部提供。
合格证号：SCXK(沪)2009-0019。
体重：18～22g
性别：雌雄各半
4动物饲养、管理的环境条件
4.1环境条件温度：18～22℃湿度：45～65％
4.2饲养条件SPF级动物房
5饲料鼠料，上海仕林生物科技有限公司提供批号：Q/TJCX1-2010
6垫料木屑，复旦大学实验动物科学部提供
7饮用水相关资料自来水
8试验方法
8.1剂量设计实验分成4组，剂量分别为490mg.kg-1，343mg.kg-1，240mg.kg-1，168mg.kg-1；组距为0.7。
8.2供试品配制方法临用前加0.5％CMC研磨，依次稀释成相应浓度的混悬液。
8.3给药途径及方法将动物分别按雌雄随机分成4组，每组10只，雌雄各半。实验前禁食14h(仅供水)，小鼠灌胃容量20mL.kg-1体重。观察给药后14d内动物的中毒及死亡情况。
9试验操作、检查和测定
9.1一般症状观察染毒后小鼠活动行为、皮毛及排泄物等中毒症状及死亡情况。
9.2体重测定给药前，试验进行1周及试验结束处死前各称重1次。
9.3观察指标对试验过程中死亡的动物以及试验结束时仍存活的动物作大体解剖，肉眼观察主要脏器的病理变化。
9.4观察期动物染毒后4h内每隔10min观察1次，而后每天上、下午各1次。
10数据处理数据采用SPSS16.0统计软件用机率单位加权回归法(Bliss法)计算LD50及95％可信限。
11结果高剂量组小鼠在染毒后自发活动减少。约30min后小鼠开始出现趴卧，被毛无光泽，小部分小鼠有轻度腹泻。动物染毒后1h开始出现死亡，且死亡主要集中在4h内，濒死动物可见抽搐症状。中毒的小鼠在3d后恢复正常。中、低剂量组小鼠染毒引起的毒性反应与高剂量组相同，仅在毒性时间上延迟，实验结束时小鼠体重均有不同程度的增加(见表1)。
对试验过程中死亡的动物以及试验结束时仍存活的动物大体解剖后，肉眼观察未见明显的病理性改变。
小鼠ig样品-1的LD50及95％可信限见表2。
表1样品-1ig对小鼠急性毒性体重变化的影响
表2小鼠ig样品-1的LD50及95％可信限
12结论该样品的LD50260mg.kg-1，95％可信限为167～357mg.kg-1。
参考文献
1.《化学药物急性毒性研究技术指导原则》，指导原则编号：【H】GPT1-1
2.《治疗用生物制品非临床安全性技术审评一般原则》，指导原则编号：【S】GTP1-1
样品-2灌胃(ig)对小鼠的急性毒性试验
摘要本实验观察一次性ig样品-2对小鼠的急性毒性。观察染毒14天内受试小鼠的中毒表现及死亡情况。结果得出了小鼠ig样品-2的LD50为328mg.kg-1。
1目的观察ig样品-2对小鼠所产生的急性毒性反应和死亡情况。
2供试品及溶媒
2.1供试品
名称：样品-2
性状：棕色粉末
含量：208mg/g
批号：20120618
2.2溶媒0.5％羧甲基纤维素钠(CMC)
3动物
来源：昆明种小鼠，系复旦大学实验动物科学部提供。
合格证号：SCXK(沪)2009-0019
体重：18～22g
性别：雌雄各半
4动物饲养、管理的环境条件
4.1环境条件温度：18～22℃湿度：45～65％
4.2饲养条件SPF级动物房
5饲料鼠料，上海仕林生物科技有限公司批号：Q/TJCX1-2010
6垫料木屑，复旦大学实验动物科学部.
7饮用水相关资料自来水
8试验方法
8.1剂量设计实验分成5组，剂量分别为600mg.kg-1，450mg.kg-1，338mg.kg-1，253mg.kg-1和190mg.kg-1；组距为0.75。
8.2供试品配制方法临用前加0.5％CMC研磨，依次稀释成相应浓度的混悬液。
8.3给药途径及方法将动物分别按雌雄随机分成5组，每组10只，雌雄各半。实验前禁食14h(仅供水)，小鼠灌胃容量按20mL.kg-1体重。观察给药后14d内动物的中毒及死亡情况。
9试验操作、检查和测定
9.1一般症状观察染毒后小鼠活动行为、皮毛及排泄物等中毒症状及死亡情况。
9.2体重测定给药前，试验进行1周及试验结束处死前各称重1次。
9.3观察指标对试验过程中死亡的动物以及试验结束时仍存活的动物作大体解剖，肉眼观察主要脏器的病理变化。
9.4观察期动物染毒后4h内每隔10min观察1次，而后每天上、下午各1次。
10数据处理数据采用SPSS16.0统计软件用机率单位加权回归法(Bliss法)计算LD50及其95％可信限。
11结果高剂量组小鼠在染毒后自发活动减少。约15min后小鼠开始出现趴卧，被毛无光泽，小部分小鼠有轻度腹泻。动物开始死亡时间在染毒后30min左右，死亡主要集中在4h内，濒死动物可见抽搐症状。中毒的小鼠在3d后恢复正常。中、低剂量组小鼠染毒引起的毒性反应与高剂量组相同，仅在毒性时间上延迟，实验结束时小鼠体重均有不同程度的增加(见表1)。
对试验过程中死亡的动物以及试验结束时仍存活的动物大体解剖后，肉眼观察未见明显的病理性改变。
小鼠ig样品-2的LD50及95％可信限见表2。
表1样品-2ig对小鼠急性毒性体重变化的影响
表2小鼠ig样品-2的LD50及95％可信限
12结论该样品的LD50328mg.kg-1，95％可信限为262～404mg.kg-1。
参考文献
1.《化学药物急性毒性研究技术指导原则》，指导原则编号：【H】GPT1-1
2.《治疗用生物制品非临床安全性技术审评一般原则》，指导原则编号：【S】
GTP1-1
样品-3灌胃(ig)对小鼠的急性毒性试验
摘要本实验观察一次性ig样品-3对小鼠的急性毒性。观察染毒14天内受试小鼠的中毒表现及死亡情况。结果得出了小鼠ig样品-3的LD50为177mg.kg-1。
1目的观察ig样品-3对小鼠所产生的急性毒性反应和死亡情况。
2供试品及溶媒
2.1供试品
名称：样品-3
性状：棕色粉末
含量：104mg/g
批号：20120618
2.2溶媒0.5％羧甲基纤维素钠(CMC)
3动物
来源：昆明种小鼠，系复旦大学实验动物科学部提供。
合格证号：SCXK(沪)2009-0019。
体重：18～22g
性别：雌雄各半
4动物饲养、管理的环境条件
4.1环境条件温度：18～22℃湿度：45～65％
4.2饲养条件SPF级动物房
5饲料鼠料，上海仕林生物科技有限公司批号：Q/TJCX1-2010
6垫料木屑，复旦大学实验动物科学部
7饮用水相关资料自来水
8试验方法
8.1剂量设计实验分成5组，剂量分别为253mg.kg-1，189mg.kg-1，142mg.kg-1，107mg.kg-1；组距为0.75。
8.2供试品配制方法临用前加0.5％CMC研磨，依次稀释成相应浓度的混悬液。
8.3给药途径及方法将动物分别按雌雄随机分成4组，每组10只，雌雄各半。实验前禁食14h(仅供水)，小鼠灌胃容量按20mL.kg-1体重。观察给药后14d内动物的中毒及死亡情况。
9试验操作、检查和测定
9.1一般症状观察染毒后小鼠活动行为、皮毛及排泄物等中毒症状及死亡情况。
9.2体重测定给药前，试验进行1周及试验结束处死前各称重1次。
9.3观察指标对试验过程中死亡的动物以及试验结束时仍存活的动物作大体解剖，肉眼观察主要脏器的病理变化。
9.4观察期动物染毒后4h内每隔10min观察1次，而后每天上、下午各1次。
10数据处理数据采用SPSS16.0统计软件用机率单位加权回归法(Bliss法)计算LD50及其95％可信限。
11结果高剂量组小鼠在染毒后自发活动减少。约30min后小鼠开始出现趴卧，被毛无光泽，小部分小鼠有轻度腹泻。动物开始死亡时间在染毒后1h左右，死亡主要集中在4h内，濒死动物可见抽搐症状。中毒的小鼠在3d后恢复正常。中、低剂量组小鼠染毒引起的毒性反应与高剂量组相同，仅在毒性时间上延迟，实验结束时小鼠体重均有不同程度的增加(见表1)。
对试验过程中死亡的动物以及试验结束时仍存活的动物大体解剖后，肉眼观察未见明显的病理性改变。
小鼠ig样品-3的LD50及95％可信限见表2。
表1样品-3ig对小鼠急性毒性体重变化的影响
表2小鼠ig样品-3的LD50及95％可信限
12结论该样品的LD50177mg.kg-1，95％可信限为137～256mg.kg-1。
参考文献
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按照三种有机硒小鼠急毒试验报告的平均半致死量而言，如减少100倍，用于60公斤体重的人体，日服均超过200000μg而无毒副作用。这是世界各国(包括我国)限定的日服量的500～1000倍。

Claims (10)

1.一种有机硒化合物的制备方法，包括如下步骤：
A.水解木质素获得多元结构的多酚类化合物；
B.将所述多元结构的多酚类化合物与至少一种金属无机碱反应，获得多价酚羟基羧酸盐；
C.将所述多价酚羟基羧酸盐与SeO2反应，获得多价酚羟基羧酸硒复盐，所述多价酚羟基羧酸硒复盐为有机硒化合物。
2.根据权利要求1所述的有机硒化合物的制备方法，其中，所述步骤B中的物料配比为：多元结构的多酚类化合物∶金属无机碱＝1∶0.1～0.8；反应温度为80℃～200℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀。
3.根据权利要求1所述的有机硒化合物的制备方法，其中，所述步骤C中的物料配比为：多价酚羟基羧酸盐∶SeO2＝1∶0.03-0.5；反应温度为80℃～180℃；反应时用机械搅拌以使物料混合均匀。
4.根据权利要求1所述的机硒化合物的制备方法，其中，所述步骤A的具体步骤如下：
以含5～30％固相物的磺化木素水溶液(脱酸纸浆粕硫酸提取物)中加入0.5～4.0％的尿素为培养基(pH：4.5～6.5)，所述培养基中分别接入接种量为0.5～10％的热带假丝酵母、假单胞杆菌、产朊假丝酵母、日本Em菌株之混合菌株，发酵温度为20～40℃，发酵，获得多元结构的多酚类化合物。
5.根据权利要求1所述的有机硒化合物的制备方法，其中，所述金属无机碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化锂或氢氧化锌。
6.根据权利要求1所述的有机硒化合物的制备方法，其中，所述多价酚羟基羧酸盐具有活性片段：
其中，R+为至少一个碱金属离子。
7.根据权利要求1所述的有机硒化合物的制备方法，其中，所述多价酚羟基羧酸硒复盐具有活性片段：
8.根据权利要求1所述的有机硒化合物的制备方法，其中：
所述多元结构的多酚类化合物呈弱酸性，水溶性优良，平均分子量为200～500，元素组成为：C：38.00--44.00％，H：2.20-4.29％，O：40.00--45.00％，N：2.00--4.00％，S：3.00-5.00％；
所述多元结构的多酚类化合物分子中含有芳香环和一些杂环，包括吡咯、呋喃、吲哚，各所述芳香环之间有桥键相连，所述芳香环上具有多种活性官能团，包括羟基、羧酸基、酚基、酚基、酚羟基、醌基、醌羟基、醇羟基、羟酚基、磺酸基、胺基、游离的醌基、半醌基、醌氧基、及至少一种单甲基活性官能团，包括：甲氧基、羧甲基、羟甲基、酚甲基、甲氨基；
所述多元结构的多酚类化合物主要官能团含量：总酸基8.00mg-12.00mg当量/g(羟基4.00--6.00mg当量/g，酚羟基1.00--4.00mg当量/g)；
所述多元结构的多酚类化合物进一步包括：核糖核酸、肌醇、肌酐、水溶性糖蛋白质、多种氨基酸、木多糖及多种维生素；其中：
所述核糖核酸的含量为3-8％，所述肌醇和所述肌酐的总含量为5-10％，所述水溶性糖蛋白质和所述多种氨基酸的总含量为5-10％，所述木多糖的含量为8-15％，所述多种维生素的含量为3-8％。
9.根据权利要求1所述的有机硒化合物的制备方法所得的多价酚羟基羧酸硒复盐产品。
10.根据权利要求1所述的有机硒化合物的制备方法所得的多价酚羟基羧酸硒复盐的高效液相色谱图具有如图2中1、2、3和23的特征峰。
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