專利名稱：活性紅色單質(zhì)硒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)制備方法，更具體地說(shuō)是一種活性單質(zhì)硒的制備方法。
單質(zhì)硒的制備方法很多，如真空蒸餾法，粗硒氧氣氧化-氨還原法，氧化燃燒法，硒化氫熱分解法，生成硒的有機(jī)中間產(chǎn)物等方法。但這些方法中的制備條件如溫度、壓力要求較高，所使用的參加反應(yīng)的原料多為精煉銅的陰極泥，硫酸廠的殘泥，煉銅煙塵等廢料，制取的單質(zhì)硒一般應(yīng)用玻璃、陶瓷、染料、冶金等行業(yè)。制取的單質(zhì)硒分為無(wú)定形的紅色粉狀單質(zhì)硒或灰黑色單質(zhì)硒以及結(jié)晶形灰硒。
硒是人體生命活動(dòng)必須的微量元素，它的生物功效表現(xiàn)為增強(qiáng)人體免疫功能，延緩人體衰老，抗癌、護(hù)肝，清除自由基，調(diào)節(jié)激素代謝，拮抗重金屬。一些無(wú)機(jī)態(tài)的硒如Na2SeO3和有機(jī)態(tài)的硒如硒酵母都有較好的生物功效，但對(duì)生命體也表現(xiàn)出較高的急性毒性，限制了這些硒化合物的利用。還有一些硒化合物如灰黑色單質(zhì)硒，三甲基硒不能滲入到硒代謝池中，因而表現(xiàn)不出硒的生物功效，也表現(xiàn)不出明顯的急性毒性。
一般而言，人可以從飲食、飲水中攝入硒元素。另外，硒的化合物如Na2SeO3，硒酵母，Kappa-硒化卡拉膠可以作為食品添加劑加到食品中，或以片劑形式補(bǔ)充到人體中，通常硒元素通過(guò)消化道吸收進(jìn)入人體代謝過(guò)程中。食物中的硒元素或添加的硒元素須為人體所能利用。這些補(bǔ)充人體硒元素的化合物，生物功效明確，但急性毒性也較大，限制了它們的使用。
人們普遍認(rèn)為灰黑色單質(zhì)硒不具有生物利用性。
本發(fā)明的目的是提供一種能穩(wěn)定存在的紅色單質(zhì)硒的制備方法，由此制得的紅色單質(zhì)硒有較好的生物功效，而且急性毒性較低。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可以有五條途經(jīng)。
一、一種話性紅色單質(zhì)硒的制備方法，是在蛋白質(zhì)或多肽存在的體系中，用常規(guī)化學(xué)方法制備單質(zhì)硒，即可得到蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)的紅色單質(zhì)硒，最后分離出活性紅色單質(zhì)硒。
二、一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，包括以下步驟a、配制硒化合物或灰、黑色單質(zhì)硒溶液，b、加入蛋白質(zhì)或多肽，蛋白質(zhì)或多肽是形成活性紅色單質(zhì)硒所必需的，c、加入還原劑啟動(dòng)反應(yīng)，
d、分離出紅色單質(zhì)硒；還原劑能將+6價(jià)、+4價(jià)、0價(jià)硒還原成0價(jià)或-2價(jià)硒。
硒或其化合物與還原劑摩爾比為1∶1～120，比這個(gè)比例量更高或更低的范圍也可以生成活性紅色單質(zhì)硒，但實(shí)用價(jià)值不大，比較合適的范圍為1∶1～12，硒與蛋白質(zhì)或多肽的質(zhì)量比為1∶1～107，比這個(gè)比例量更高或更低也可以，但其實(shí)用價(jià)值不大，比較合適的范圍為1∶100～5×106，硒與還原劑、蛋白質(zhì)、多肽之間的比例對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明關(guān)系不大。
三、一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，包括以下步驟a、在SeSO32-溶液中加入蛋白質(zhì)或多肽，蛋白質(zhì)或多肽是形成活性紅色單質(zhì)硒所必需的，b、調(diào)整反應(yīng)體系的PH＜7，c、形成蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)紅色單質(zhì)硒，d、分離出紅色單質(zhì)硒，硒與蛋白質(zhì)或多肽的質(zhì)量比為1∶1～107，比這個(gè)比例量更高或更低也可以，但其實(shí)用價(jià)值不大，比較合適的范圍為1∶100～5×106，但硒與蛋白質(zhì)或多肽的質(zhì)量比對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明關(guān)系不大。
四、一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，包括以下步驟a、配制硒化合物溶液，b、加入還原性蛋白質(zhì)或還原性多肽，c、反應(yīng)由還原性蛋白質(zhì)或還原性多肽啟動(dòng)，d、形成蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)紅色單質(zhì)硒，e、分離出紅色單質(zhì)硒，還原性蛋白質(zhì)或還原性多肽能將+6價(jià)、+4價(jià)、0價(jià)硒還原成0價(jià)或-2價(jià)硒。
硒化合物與還原性蛋白質(zhì)或還原性多肽的質(zhì)量比為1∶1～105，比這個(gè)比例量更高或更低也可以，但實(shí)用價(jià)值不大，比較合適的范圍為1∶100～5×104。
五、一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、將含還原性物質(zhì)及蛋白質(zhì)或多肽的植物組織、微生物放在硒化合物溶液中浸泡，b、生成蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)紅色單質(zhì)硒，
c、分離出紅色單質(zhì)硒，還原性物質(zhì)能將+6價(jià)、+4價(jià)、0價(jià)硒還原成0價(jià)或-2價(jià)硒。
培養(yǎng)體系中，培養(yǎng)液的硒濃度為10PPM～105PPM，比較合適的范圍為10PPM～104PPM，在10PPM～105PPM范圍之外，也可以制備活性紅色單質(zhì)硒，但其實(shí)用價(jià)值不大。
各種來(lái)源的植物組織、微生物所含還原性物質(zhì)、蛋白質(zhì)或多肽差異較大，但這并不影響活性紅色單質(zhì)硒的生成。
在發(fā)明五種方法中，蛋白質(zhì)或多肽是指從植物、動(dòng)物、微生物中提取的蛋白質(zhì)或多肽及蛋白質(zhì)進(jìn)一步分解形成的多肽產(chǎn)物。蛋白質(zhì)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產(chǎn)物或大豆水解蛋白、血紅蛋白。
植物組織是指大豆或玉米，微生物是指酵母。
硒化合物是Na2SeO3或Na2SeO4。
還原劑是維生素C或疏基乙醇。
還原性蛋白質(zhì)或多肽是金屬硫蛋白或1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶及其水解產(chǎn)物。
本發(fā)明方法中制備活性紅色單質(zhì)硒的酸度溫度等反應(yīng)條件溫和，參加反應(yīng)的硒化合物，還原劑易得，而且理化性質(zhì)比較溫和，反應(yīng)易于操作。特別是在反應(yīng)體系中引入了蛋白質(zhì)類或多肽類物質(zhì)，得到了蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)紅色單質(zhì)硒，這種蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)紅色單質(zhì)硒是穩(wěn)定的，有生物活性。紅色單質(zhì)硒均勻分配于蛋白質(zhì)或多肽中。既可以以水溶液形式存在，也可以以脫水的狀態(tài)存在，分離出的紅色單質(zhì)硒，有較好的穩(wěn)定性，經(jīng)試驗(yàn)證明均有較好的生物活性及較低的急性毒性。
在本發(fā)明中，蛋白質(zhì)或多肽的參與是關(guān)鍵性因素，如無(wú)蛋白質(zhì)或多肽參與形成的紅色單質(zhì)硒易聚集向灰黑色單質(zhì)硒轉(zhuǎn)化而變成無(wú)生物活性的單質(zhì)硒。本發(fā)明制備的活性紅色單質(zhì)硒或蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)的紅色單質(zhì)硒在經(jīng)高溫處理等方式處理后仍保持紅色單質(zhì)狀態(tài)，不向灰黑色單質(zhì)硒轉(zhuǎn)化。蛋白質(zhì)或多肽來(lái)源范圍很廣，而多糖類或核酸類物質(zhì)對(duì)形成穩(wěn)定態(tài)紅色單質(zhì)硒就不起作用。
本發(fā)明通過(guò)選擇恰當(dāng)?shù)倪€原劑及蛋白質(zhì)，找到了一條活性單質(zhì)硒的存在條件和生產(chǎn)途徑，對(duì)解決硒利用的急性毒性問(wèn)題，開辟了新的研究方向。
通過(guò)本發(fā)明制備的單質(zhì)硒主要有以下特點(diǎn)。
1、通常方法得到的紅色單質(zhì)硒混濁而不穩(wěn)定，易向灰黑色單質(zhì)硒轉(zhuǎn)化而失去生物利用性，本發(fā)明制得的紅色單質(zhì)硒物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，生物利用性好。
2、活性紅色單質(zhì)硒可在體外進(jìn)入紅細(xì)胞，引起紅細(xì)胞溶血，其作用程度遠(yuǎn)小于Na2SeO2?；液谏珕钨|(zhì)硒不引起細(xì)胞溶血。
3、活性紅色單質(zhì)硒可誘發(fā)肝勻漿脂質(zhì)過(guò)氧化，其程度遠(yuǎn)不如Na2SeO3，灰黑色單質(zhì)硒不誘發(fā)肝勻漿脂質(zhì)過(guò)氧化。
4、活性紅色單質(zhì)硒可與谷胱甘肽有限反應(yīng)，而亞硒酸鈉與谷胱甘肽劇烈反應(yīng)，灰黑色單質(zhì)硒不與谷胱甘肽反應(yīng)。
5、活性紅色單質(zhì)硒毒性低于Na2SeO3，灰黑色單質(zhì)硒無(wú)生物利用性無(wú)毒性。
6、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，活性紅色單質(zhì)硒能對(duì)抗CCl4誘發(fā)的急性肝損傷，顯著抑制腫瘤體積，重量，延長(zhǎng)荷瘤小鼠生存期，抑制瘤轉(zhuǎn)移，提高免疫指標(biāo)，顯著抑制D-半乳糖誘導(dǎo)的抗氧化損傷，顯著提高果蠅的平均壽命、半數(shù)存活時(shí)間及最高平均壽命。
以下通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1將10mg Na2SeO3及20g大豆水解蛋白以1升蒸餾水溶解，加入50毫克維生素C，調(diào)整體系PH＝5～6，靜置8～12小時(shí)，即得到穩(wěn)定的蛋白質(zhì)態(tài)紅色單質(zhì)硒。將上述得到的紅色蛋白質(zhì)態(tài)單質(zhì)硒18000r/min離心1小時(shí)，倒去上清液，離心管中加入蒸餾水懸浮紅色單質(zhì)硒，以同樣條件離心，反復(fù)5次，得到脫蛋白的活性紅色單質(zhì)硒，以150ml蒸餾水懸浮。
實(shí)施例2稱取10mg Na2SeO3及7mg疏基乙醇，配制成1升水溶液，調(diào)整PH＝5～6，生成單質(zhì)硒，再加入40mg Na2SeO32-，加熱到70～80℃，攪拌10分鐘，生成SeSO32-；加入20g血紅蛋白，調(diào)PH＝4～5，生成蛋白質(zhì)態(tài)紅色單質(zhì)硒。分離方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例3稱取10mg Na2SeO3，配制1升水溶液，加入20g 1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶，調(diào)整體系PH＝3～4，生成穩(wěn)定的蛋白質(zhì)態(tài)單質(zhì)硒，分離同實(shí)施例1。
實(shí)施例4稱取5g大豆干種子，浸泡于40ml硒濃度為10μg/g的Na2SeO3溶液里，即可生成大豆蛋白質(zhì)態(tài)的紅色單質(zhì)硒。
權(quán)利要求
1.一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于在蛋白質(zhì)或多肽存在的體系中，用常規(guī)化學(xué)方法制備單質(zhì)硒，即可得到蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)的紅色單質(zhì)硒，最后分離出活性紅色單質(zhì)硒。
2.一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、配制硒化合物或灰、黑色單質(zhì)硒溶液，b、加入蛋白質(zhì)或多肽，蛋白質(zhì)或多肽是形成活性紅色單質(zhì)硒所必需的，c、加入還原劑啟動(dòng)反應(yīng)，d、分離出紅色單質(zhì)硒；還原劑能將+6價(jià)、+4價(jià)、0價(jià)硒還原成0價(jià)或-2價(jià)硒。
3.一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、在SeSO32-溶液中加入蛋白質(zhì)或多肽，蛋白質(zhì)或多肽是形成活性紅色單質(zhì)硒所必需的，b、調(diào)整反應(yīng)體系的PH＜7，c、形成蛋白質(zhì)態(tài)或多膠態(tài)紅色單質(zhì)硒，d、分離出紅色單質(zhì)硒；
4.一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、配制硒化合物溶液，b、加入還原性蛋白質(zhì)或還原性多肽，c、反應(yīng)由還原性蛋白質(zhì)或還原性多肽啟動(dòng)，d、形成蛋白質(zhì)態(tài)紅色單質(zhì)硒或多肽態(tài)紅色單質(zhì)硒，e、分離出紅色單質(zhì)硒，還原性蛋白質(zhì)或還原性多肽能將+6價(jià)、+4價(jià)、0價(jià)硒還原成0價(jià)或-2價(jià)硒。
5.一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于包括以下步驟；a、將含還原性物質(zhì)及蛋白質(zhì)或多肽的植物組織、微生物放在硒化合物溶液中浸泡，b、生成蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)紅色單質(zhì)硒，c、分離出紅色單質(zhì)硒，還原性物質(zhì)能將+6價(jià)、+4價(jià)、0價(jià)硒還原成0價(jià)或-2價(jià)硒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于蛋白質(zhì)或多肽是指從植物、動(dòng)物、微生物中提取的蛋白質(zhì)或多肽及蛋白質(zhì)進(jìn)一步分解形成的多肽產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于蛋白質(zhì)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產(chǎn)物或大豆水解蛋白、血紅蛋白。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于還原劑是維生素C或疏基乙醇，硒化合物是Na2SeO3或Na2SeO4。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于硒化合物是Na2SeO3或SeO2，還原性蛋白質(zhì)或多肽是金屬硫蛋白或1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶及其水解產(chǎn)物。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法，其特征在于硒化合物是Na2SeO3或Na2SeO4，植物組織是指大豆或玉米，微生物是指酵母。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活性紅色單質(zhì)硒的制備方法,現(xiàn)有技術(shù)中尚沒(méi)有能穩(wěn)定存在并有生物活性的單質(zhì)硒,本方法是將硒化合物或灰黑色單質(zhì)硒加還原劑還原,加入蛋白質(zhì)或多肽后生成蛋白質(zhì)態(tài)或多肽態(tài)的單質(zhì)硒,經(jīng)過(guò)分離,即可得到活性紅色單質(zhì)硒。這種活性紅色單質(zhì)硒生物利用性大而急性毒性很低。
文檔編號(hào)C01B19/00GK1184776SQ97107038
公開日1998年6月17日 申請(qǐng)日期1997年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月6日
發(fā)明者張勁松, 高學(xué)云, 黃鎮(zhèn), 方宇澄 申請(qǐng)人:合肥經(jīng)濟(jì)技術(shù)學(xué)院