CN1059638C - 活性红色单质硒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活性红色单质硒的制备方法，现有技术中尚没有能稳定存在并有生物活性的单质硒，本方法是将硒化合物或灰黑色单质硒加还原剂还原，加入蛋白质或多肽后生成蛋白质态或多肽态的单质硒，经过分离，即可得到活性红色单质硒。这种活性红色单质硒生物利用性大而急性毒性很低。

Description

活性红色单质硒的制备方法
本发明涉及一种化学制备方法，更具体地说是一种活性单质硒的制备方法。
单质硒的制备方法很多，如真空蒸馏法，粗硒氧气氧化-氨还原法，氧化燃烧法，硒化氢热分解法，生成硒的有机中间产物等方法。但这些方法中的制备条件如温度、压力要求较高，所使用的参加反应的原料多为精炼铜的阴极泥，硫酸厂的残泥，炼铜烟尘等废料，制取的单质硒一般应用玻璃、陶瓷、染料、冶金等行业。制取的单质硒分为无定形的红色粉状单质硒或灰黑色单质硒以及结晶形灰硒。
硒是人体生命活动必须的微量元素，它的生物功效表现为增强人体免疫功能，延缓人体衰老，抗癌、护肝，清除自由基，调节激素代谢，拮抗重金属。一些无机态的硒如Na2SeO3和有机态的硒如硒酵母都有较好的生物功效，但对生命体也表现出较高的急性毒性，限制了这些硒化合物的利用。还有一些硒化合物如灰黑色单质硒，三甲基硒不能渗入到硒代谢池中，因而表现不出硒的生物功效，也表现不出明显的急性毒性。
一般而言，人可以从饮食、饮水中摄入硒元素。另外，硒的化合物如Na2SeO3，硒酵母，Kappa-硒化卡拉胶可以作为食品添加剂加到食品中，或以片剂形式补充到人体中，通常硒元素通过消化道吸收进入人体代谢过程中。食物中的硒元素或添加的硒元素须为人体所能利用。这些补充人体硒元素的化合物，生物功效明确，但急性毒性也较大，限制了它们的使用。
人们普遍认为灰黑色单质硒不具有生物利用性。
本发明的目的是提供一种能稳定存在的红色单质硒的制备方法，由此制得的红色单质硒有较好的生物功效，而且急性毒性较低。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
实现本发明可以有五条途经。
一、一种活性红色单质硒的制备方法，是在蛋白质或多肽存在的体系中，用常规化学方法制备单质硒，即可得到蛋白质态或多肽态的红色单质硒，最后分离出活性红色单质硒。
二、一种活性红色单质硒的制备方法，包括以下步骤：
a、配制硒化合物或灰、黑色单质硒溶液，
b、加入蛋白质或多肽，蛋白质或多肽是形成活性红色单质硒所必需的
c、加入还原剂启动反应，
d、分离出红色单质硒；
还原剂能将+6价、+4价、0价硒还原成0价或-2价硒。
硒或其化合物与还原剂摩尔比为1∶1～120，比这个比例量更高或更低的范围也可以生成活性红色单质硒，但实用价值不大，比较合适的范围为1∶1～12，硒与蛋白质或多肽的质量比为1∶1～107，比这个比例量更高或更低也可以，但其实用价值不大，比较合适的范围为1∶100～5×106，硒与还原剂、蛋白质、多肽之间的比例对实现本发明关系不大。
三、一种活性红色单质硒的制备方法，包括以下步骤：
a、在SeSO3 2-溶液中加入蛋白质或多肽，蛋白质或多肽是形成活性红色单质硒所必需的，
b、调整反应体系的PH＜7，
c、形成蛋白质态或多肽态红色单质硒，
d、分离出红色单质硒，
硒与蛋白质或多肽的质量比为1∶1～ 107，比这个比例量更高或更低也可以，但其实用价值不大，比较合适的范围为1∶105～5×106，但硒与蛋白质或多肽的质量比对实现本发明关系不大。
四、一种活性红色单质硒的制备方法，包括以下步骤：
a、配制硒化合物溶液，
b、加入还原性蛋白质或还原性多肽，
c、反应由还原性蛋白质或还原性多肽启动，
d、形成蛋白质态或多肽态红色单质硒，
e、分离出红色单质硒，
还原性蛋白质或还原性多肽能将+6价、+4价、0价硒还原成0价或-2价硒。
硒化合物与还原性蛋白质或还原性多肽的质量比为1∶1～105，比这个比例量更高或更低也可以，但实用价值不大，比较合适的范围为1∶100～5×104。
五、一种活性红色单质硒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将含还原性物质及蛋白质或多肽的植物组织、微生物放在硒化合物溶液中浸泡，
b、生成蛋白质态或多肽态红色单质硒，
c、分离出红色单质硒，
还原性物质能将+6价、+4价、0价硒还原成0价或-2价硒。
培养体系中，培养液的硒浓度为10PPM～105PPM，比较合适的范围为10PPM～104PPM，在10PPM～105PPM范围之外，也可以制备活性红色单质硒，但其实用价值不大。
各种来源的植物组织、微生物所含还原性物质、蛋白质或多肽差异较大，但这并不影响活性红色单质硒的生成。
在发明五种方法中，蛋白质或多肽是指从植物、动物、微生物中提取的蛋白质或多肽及蛋白质进一步分解形成的多肽产物。蛋白质和多肽可以是1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶及其水解的多肽产物或大豆水解蛋白、血红蛋白。
植物组织是指大豆或玉米，微生物是指酵母。
硒化合物是Na2SeO3或Na2SeO3。
还原剂是维生素C或疏基乙醇。
还原性蛋白质或多肽是金属硫蛋白或1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶及其水解产物。
本发明方法中制备活性红色单质硒的酸度温度等反应条件温和，参加反应的硒化合物，还原剂易得，而且理化性质比较温和，反应易于操作。特别是在反应体系中引入了蛋白质类或多肽类物质，得到了蛋白质态或多肽态红色单质硒，这种蛋白质态或多肽态红色单质硒是稳定的，有生物活性。红色单质硒均匀分配于蛋白质或多肽中。既可以以水溶液形式存在，也可以以脱水的状态存在，分离出的红色单质硒，有较好的稳定性，经试验证明均有较好的生物活性及较低的急性毒性。
在本发明中，蛋白质或多肽的参与是关键性因素，如无蛋白质或多肽参与形成的红色单质硒易聚集向灰黑色单质硒转化而变成无生物活性的单质硒。本发明制备的活性红色单质硒或蛋白质态或多肽态的红色单质硒在经高温处理等方式处理后仍保持红色单质状态，不向灰黑色单质硒转化。蛋白质或多肽来源范围很广，而多糖类或核酸类物质对形成稳定态红色单质硒就不起作用。
本发明通过选择恰当的还原剂及蛋白质，找到了一条活性单质硒的存在条件和生产途径，对解决硒利用的急性毒性问题，开辟了新的研究方向。
通过本发明制备的单质硒主要有以下特点。
1、通常方法得到的红色单质硒混浊而不稳定，易向灰黑色单质硒转化而失去生物利用性，本发明制得的红色单质硒物理化学性质稳定，生物利用性好。
2、活性红色单质硒可在体外进入红细胞，引起红细胞溶血，其作用程度远小于Na2SeO2。灰黑色单质硒不引起细胞溶血。
3、活性红色单质硒可诱发肝匀浆脂质过氧化，其程度远不如Na2SeO3，灰黑色单质硒不诱发肝匀浆脂质过氧化。
4、活性红色单质硒可与谷胱甘肽有限反应，而亚硒酸钠与谷胱甘肽剧烈反应，灰黑色单质硒不与谷胱甘肽反应。
5、活性红色单质硒毒性低于Na2SeO3，灰黑色单质硒无生物利用性无毒性。
6、通过实验，活性红色单质硒能对抗CCl4诱发的急性肝损伤，显著抑制肿瘤体积，重量，延长荷瘤小鼠生存期，抑制瘤转移，提高免疫指标，显著抑制D-半乳糖诱导的抗氧化损伤，显著提高果蝇的平均寿命、半数存活时间及最高平均寿命。
以下通过实施例，对本发明作进一步的描述。
实施例1：
将10mg Na2SeO3及20g大豆水解蛋白以1升蒸馏水溶解，加入50毫克维生素C，调整体系PH＝5～6，静置8～12小时，即得到稳定的蛋白质态红色单质硒。将上述得到的红色蛋白质态单质硒18000r/min离心1小时，倒去上清液，离心管中加入蒸馏水悬浮红色单质硒，以同样条件离心，反复5次，得到脱蛋白的活性红色单质硒，以150ml蒸馏水悬浮。
实施例2：
称取10mg Na2SeO3及7mg疏基乙醇，配制成1升水溶液，调整PH＝5～6，生成单质硒，再加入40mgNa2SeO3 2-，加热到70～80℃，搅拌10分钟，生成SeSO3 2-；加入20g血红蛋白，调PH＝4～5，生成蛋白质态红色单质硒。分离方法同实施例1。
实施例3：
称取10mgNa2SeO3，配制1升水溶液，加入20g 1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶，调整体系PH＝3～4，生成稳定的蛋白质态单质硒，分离同实施例1。
实施例4：
称取5g大豆干种子，浸泡于40ml硒浓度为10μg/g的Na2SeO3溶液里，即可生成大豆蛋白质态的红色单质硒。

Claims (5)

1、一种活性红色单质硒的制备方法，其特征在于在蛋白质或多肽存在的体系中，用还原剂还原硒化合物制备单质硒，即可得到蛋白质或多肽态的红色单质硒，最后分离出活性红色单质硒，还原剂指Vc或疏基乙醇。
2、一种活性红色单质硒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、配制硒化合物，
b、加入蛋白质或多肽，蛋白质或多肽是形成活性红色单质硒所必需的，
c、加入还原剂启动反应，
d、分离出红色单质硒；
还原剂能将+6价、+4价硒还原成0价或-2价硒，还原剂指疏基乙醇或Vc，硒化合物指Na2SeO3，或Na2SeO4，蛋白质和多肽是指1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶及其水解的多肽产物或大豆水解蛋白、血红蛋白。
3、一种活性红色单质硒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、配制硒化合物溶液，
b、加入还原性蛋白质或还原性多肽，
c、反应由还原性蛋白质或还原性多肽启动，
d、形成蛋白质态红色单质硒或多肽态红色单质硒，
e、分离出红色单质硒，
硒化合物是Na2SeO3或Na2SeO4，还原性蛋白质或多肽是金属硫蛋白或1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶及其水解产物，还原性蛋白质或还原性多肽能将+6价、+4价硒还原成0价或-2价硒。
4、一种活性红色单质硒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将含还原性物质及蛋白质或多肽的植物组织、微生物放在硒化合物溶液中浸泡，
b、形成蛋白质态或多肽态红色单质硒，
c、分离出红色单质硒，
还原性物质能将+6价、+4价硒还原成0价或-2价硒，硒化合物是Na2SeO3或Na2SeO4，植物组织是指大豆或玉米，微生物是指酵母。
5、根据权利要求1所述的一种活性红色单质硒的制备方法，其特征在于蛋白质或多肽是指从植物、动物、微生物中提取的蛋白质或多肽及蛋白质进一步分解形成的多肽产物。
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