阅读说明：本技术 一种绿色高效制备l-硒甲基硒代半胱氨酸的方法 (Method for green and efficient preparation of L-selenium methyl selenocysteine ) 是由 王小松 卢会芹 王兴东 王阳 李霁宇 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法,首先以L-丝氨酸甲酯盐酸盐为起始原料,通过乙酰化、氯化、甲硒化一锅法合成反应底物,再将所得反应底物在酶催化作用下水解生成L-硒甲基硒代半胱氨酸。本发明采用一锅法制备反应底物,既克服了中间体的不稳定性,又减少了中间体分离、提纯等繁琐步骤；采用酶催化水解,避免了强酸水解造成的环境污染、设备腐蚀,克服了硒醚键断裂及产物消旋化等缺点。本发明具有原料易得、价廉,操作方便,反应条件温和、绿色环保,产品单一、易分离,产率高、适合工业化生产的特点。(The invention discloses a green and efficient method for preparing L-selenomethylselenocysteine, which comprises the steps of firstly taking L-serine methyl ester hydrochloride as an initial raw material, synthesizing a reaction substrate through acetylation, chlorination and methyl selenocysteine one-pot method, and hydrolyzing the obtained reaction substrate under the enzyme catalysis to generate the L-selenomethylselenocysteine. The invention adopts a one-pot method to prepare the reaction substrate, which not only overcomes the instability of the intermediate, but also reduces the complicated steps of intermediate separation, purification and the like; the enzyme catalysis hydrolysis is adopted, thereby avoiding the environmental pollution and equipment corrosion caused by strong acid hydrolysis and overcoming the defects of selenoether bond breakage, product racemization and the like. The method has the characteristics of easily obtained raw materials, low price, convenient operation, mild reaction conditions, environmental protection, single product, easy separation, high yield and suitability for industrial production.)

一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法

技术领域

本发明属于食品添加剂技术领域，具体涉及一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法。

背景技术

硒是人体必需的微量元素，是人体多种酶的重要组成部分，具有抗氧化、防癌、解毒、促进生长、提高免疫力等多种功能，机体一旦缺硒，将直接导致心脑血管病、高血压、代谢综合症、胃肠道疾病、糖尿病、哮喘、帕金森病、肝病、癌症等多种疾病的发生，因此，硒对人类健康的巨大作用是其它物质无法替代的。

世界上大部分地区缺硒，我国72%的地区都属于缺硒地区，需要补硒。然而，人们在日常膳食中获取的硒有限，远不能满足人体对硒的需求，迫切需要补充硒营养强化剂来实现补硒的目的。常用的硒营养强化剂是 L-硒甲基硒代半胱氨酸，它是第21种人体必需氨基酸—L-硒代半胱氨酸的硒甲基化衍生物，它广泛存在于黄芪、大蒜、洋葱和椰菜等植物以及富硒酵母中，具有化学结构明确、毒性小、生物利用率高、补硒效果好等优点，不仅对多种肿瘤（如乳腺癌，***癌，肝癌等）有预防作用，而且对癌症治疗有辅助作用，具有广阔的应用前景。2002年，L-硒甲基硒代半胱氨酸被美国FDA认定为最新一代硒源类饮食补充剂；2009年，L-硒甲基硒代半胱氨酸被我国***批准为新型营养强化剂（食品添加剂新品种2009年第11号公告）。

目前，L-硒甲基硒代半胱氨酸的合成方法主要有以下几种：

（一）氯乙醛法

该法是模仿海因法，它是以甲硒醇盐与氯乙醛反应制得甲硒基乙醛，再与氰化物成环生成甲硒基甲基乙内酰脲，然后碱水解开环、酸化得到DL-硒-甲基硒代半胱氨酸。该法反应步骤长，且使用剧毒物氰化物，在安全、环保和职业健康方面风险巨大，同时得到的产物为外消旋体，需拆分才能得到单一构型L-硒甲基硒代半胱氨酸。

（江西川奇药业有限公司. 一种通过甲硒基乙醛合成硒甲基硒代半胱氨酸的方法，中国专利：ZL200610124942.6）。

（二）α-氨基丙烯酸衍生物法

首先由甲硒醇及其盐溶液与α-氨基丙烯酸衍生物加成反应生成β-甲硒基-α-氨基丙酸衍生物，然后用碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾水解皂化β-甲硒基-α-氨基丙酸衍生物中的酯基，用盐酸或硫酸酸化得其羧酸化合物；再用盐酸或硫酸加热水解脱去β-甲硒基-α-氨基丙酸衍生物中的氨基保护基-乙酰基，得到β-甲硒基-α-氨基丙酸盐酸盐或硫酸盐，最后用氨气或三乙胺中和得到DL-硒甲基硒代半胱氨酸。该法原料α-乙酰氨基丙烯酸及衍生物来源困难、价格昂贵、制备过程复杂，国内无生产厂家；甲硒醇沸点低、易挥发、毒性大、难制备、无商品化，其盐不稳定，难于提纯，无商品化；得到的最终产物为外消旋体DL-硒甲基硒代半胱氨酸，需要拆分获得单一构型L-硒甲基硒代半胱氨酸,导致工艺长、收率低、生产成本高，不利于工业化生产。

（江西川奇药业有限公司. 一种利用α-氨基丙烯酸衍生物制备硒甲基硒代半胱氨酸的方法，中国专利：ZL200710051362.3）。

（三）氯丙氨酸衍生物法

（1）二硒化钠法：首先将氯丙氨酸与二硒化钠反应生成硒代胱氨酸，然后用金属钠/液氨（-70℃）还原裂解Se-Se键，再甲基化得硒甲基硒代半胱氨酸，该法反应条件苛刻，在超低温下使用金属钠和液氨，需要特殊反应装置，不利于大规模生产。

（Ioanna A, Wiro M P B, Menge. Synthesis of novel se-substitutedselenocysteine derivatives as potential kidney selective prodrugs ofbiologically active selenol compounds：evaluation of kinetics of β-eliminationreactions in rat renal cytosol. J. Med. Chem, 1996, 39: 2040-2046）。

（2）甲硒醇钠法：用甲硒醇盐取代3-氯丙氨酸及其衍生物中的氯，制得硒甲基硒代半胱氨酸，该法因氯丙氨酸原料来源困难，生产成本高，收率低，不利于大规模生产。

（Muhammed M, Kalyanam N. Manufacturing processes for se-methyl-L-selenocysteine, US06794537B1, 2002）。

（四）N-叔丁氧酰基-L-丝氨酸-β-内脂法

N-叔丁氧酰基-L-丝氨酸与偶氮二甲酸二酯在有三烷（芳）基磷或亚磷酸盐存在下反应生成β-内酯，再与甲硒醇或其盐反应生成叔丁氧酰基保护的硒甲基硒代半胱氨酸，最后脱保护基得产物硒甲基硒代半胱氨酸。此法底物N-叔丁氧酰基-L-丝氨酸-β-内脂制备困难，且所涉及的反应原料和保护剂价格高，反应时间长，总收率不高。

（Julian, E Spallholz. A method of using synthetic L-Se-methylselenocysteine as a nutriceutical and a method of its synthesis,EP1205471A1, 2001）。

（五）2，3-二卤丙腈法

首先是甲硒醇盐选择性地与2，3-二卤丙腈发生亲核取代反应生成2-卤-3-甲硒基丙腈，再酸解得到2-卤-3-甲硒基丙酸，最后氨化得到DL-硒甲基硒代半胱氨酸。该方法中，底物二溴丙腈的制备是丙烯腈与液溴加成制得的，大量使用易挥发、毒性大的液溴，使操作难度大、设备要求高，同时污染严重、环保费用高；硒醇盐与底物的亲核取代反应，选择性差，收率低；最终产物是外消旋体，需拆分得到单一构型的光学活性物质，因此该工艺繁琐、冗长、收率低，只适用于实验室制备而不适用于工业化生产。

（王玲. 硒甲基硒代半胱氨酸的合成、消旋与拆分方法，中国专利：CN201010107900.8）。

综上所述，这些合成方法各有不足，如：原料来源困难、价格高；合成工艺复杂、产率低；反应条件苛刻、设备要求高；涉及强酸和剧毒原料、环境污染严重；以及目标分子为外消旋体（DL-构型）、需拆分等问题，因此它们都难以实现规模化生产。

近年来，随着补硒产品的多样化，市场对L-硒甲基硒代半胱氨酸的需求量不断增加，生产企业亟需一种绿色高效的合成方法。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法，以L-丝氨酸甲酯盐酸盐为原料，利用一锅法制备出L-2-乙酰氨基-3-甲硒基丙酸，经酶促水解制得L-硒甲基硒代半胱氨酸，该方法简化了工艺，降低了成本，适合工业化生产。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法，包括以下步骤：

（1）以L-丝氨酸甲酯盐酸盐为起始原料，通过乙酰化、氯化、甲硒化一锅合成反应底物（L-2-乙酰氨基-3-甲硒基丙酸）；

（2）将步骤（1）所得反应底物在酶催化作用下水解生成L-硒甲基硒代半胱氨酸。

优选地，步骤（1）具体为：

（a）在搅拌条件下，向反应介质中加入L-丝氨酸甲酯盐酸盐，冷却至0~5℃；

（b）加入乙酰化试剂，搅拌2~5小时，再加入氯化试剂，搅拌0.5~2小时后，升温至5~50℃，继续搅拌2~5小时后，降温至-5~0℃；

（c）加入甲硒化试剂，搅拌2~5小时，升温至室温，继续搅拌10~15小时，得到一反应混合液；

（d）调节步骤（c）所得反应混合液pH＜4.0后，用乙酸乙酯萃取2~5次，合并萃取液，经水洗、干燥、过滤、减压蒸除乙酸乙酯后，得反应底物。

进一步，所述L-丝氨酸甲酯盐酸盐、乙酰化试剂、氯化试剂及甲硒化试剂的摩尔比为1.0:（1.0~1.2）:（1.0~1.6）:（1.0~1.5）。

优选地，所述反应介质为二氯甲烷（CH₂Cl₂）、三氯甲烷（CHCl₃）、1,2-二氯乙烷（ClCH₂CH₂Cl）、四氢呋喃（THF）、***（Et₂O）、乙二醇二甲醚（CH₃OCH₂CH₂OCH₃）、甲基叔丁基醚（(CH₃)₃COCH₃）、二噁烷（C₄H₈O₂）、乙腈（CH₃CN）、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）中的一种或两种混合；所述乙酰化试剂为乙酰氯（CH₃COCl）、乙酰溴（CH₃COBr）、乙酸酐（(CH₃CO)₂O）、乙酸乙酯（CH₃CO₂Et）、乙酸（CH₃COOH）中的一种；所述氯化试剂为氯化亚砜（SOCl₂）、氧氯化碳（COCl₂）、三氯氧磷（POCl₃）、三氯化磷（PCl₃）、五氯化磷（PCl₅）、三苯基磷与N-氯代琥珀酰亚胺的混合物（Ph₃P+NCS）、三苯基磷与四氯化碳的混合物（Ph₃P+CCl₄）、三甲基氯硅烷（Me₃SiCl）中的一种；所述甲硒化试剂的化学式通式为CH₃SeM，其中M选自H、Na、K或Li。

进一步，所述反应介质为四氢呋喃，所述乙酰化试剂为乙酰氯，所述氯化试剂为氯化亚砜，所述甲硒化试剂为甲硒醇钠。

优选地，步骤（b）加入乙酰化试剂之前、步骤（c）加入甲硒化试剂之前均加入辅酸剂。

进一步，所述缚酸剂选自三乙胺（Et₃N）、吡啶（C₅H₅N）、甲醇钠（CH₃ONa）、乙醇钠（EtONa）、叔丁醇钾（t-BuOK）、碳酸氢钠（NaHCO₃）、碳酸氢钾（KHCO₃）、碳酸钠（Na₂CO₃）、碳酸钾（K₂CO₃）、氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钾(KOH)中的一种。

优选地，步骤（2）具体为：将步骤（1）所得反应底物溶于氯化钴水溶液中，调节pH至7.0~8.0，加入酰化氨基酸水解酶，于20~40℃，搅拌反应4~110小时后，调节pH至5.0~6.0，再加入活性炭，于80~85℃搅拌0.3~1.5小时，固液分离，取液体经减压浓缩、强酸性阳离子交换树脂分离纯化、水-醇溶液重结晶，得到L-硒甲基硒代半胱氨酸。

优选地，所述氯化钴溶液的浓度为0.3~1mmol/L，氯化钴溶液内反应底物的加入量为22.4~67.2 g/L，酰化氨基酸水解酶的加入量为反应底物质量的1.9%~2.4%，活性炭的加入量为反应底物质量的0.1~0.5%。

进一步，强酸性阳离子交换树脂分离纯化时，依次用水和3~8%氨水洗脱，取氨水洗脱液减压蒸干，再用水-乙醇重结晶。

上述方法中所用原料均为普通市售产品，其中酰化氨基酸水解酶（Aminoacylase）采用酰基氨基酸酰氨酶Ⅰ（EC 3.5.1.14），强酸性阳离子交换树脂采用732型强酸性阳离子交换树脂。

本发明所述绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法，合成路线如下：

本发明采用化学酶法制备L-硒甲基硒代半胱氨酸，结合了化学法和酶法的优点，首先以廉价易得的L-丝氨酸甲酯盐酸盐为原料，采用化学合成中的一锅法制备出酶的作用底物L-2-乙酰氨基-3-甲硒基丙酸，然后再酶促水解，直接得到光学纯的L-硒甲基硒代半胱氨酸。

本发明的优点在于一锅法制备反应底物，既克服了中间体的不稳定性、又减少了中间体分离、提纯等繁琐步骤；而采用酶催化水解，可避免强酸水解造成的环境污染、设备腐蚀、硒醚键断裂及产物消旋化等缺点。该工艺具有原料易得、价廉，操作方便，反应条件温和、绿色环保，产品单一、易分离、产率高、适合工业化生产的特点。

附图说明

图1是实施例1所得L-硒甲基硒代半胱氨酸的元素分析图；

图2是实施例1所得L-硒甲基硒代半胱氨酸的XRD图；

图3是实施例1所得L-硒甲基硒代半胱氨酸的质谱图；

图4是实施例1所得L-硒甲基硒代半胱氨酸的红外光谱图；

图5是实施例1所得L-硒甲基硒代半胱氨酸的¹H核磁共振图；

图6是实施例1所得L-硒甲基硒代半胱氨酸的¹³C核磁共振图。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明，但所述实施例旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

下述实施例中所用仪器均采用普通市售产品。其中，L-丝氨酸甲酯盐酸盐购自源叶生物（S20131-100g），CAS号：5680-80-8；酰化氨基酸水解酶购自源叶生物（酰化酶，S51676-100g），CAS号：9012-37-7，酶活性≥30000 u/g；甲硒醇钠采用临时制备（在冰浴和氮气氛围下，以四氢呋喃为溶剂，甲醇为活化剂，硼氢化钠为还原剂与二甲基二硒醚反应制得），具体为：向装有搅拌器和氮气导气管的三口烧瓶中，加入300 mL四氢呋喃，30.0 g二甲基二硒醚，12.5 g硼氢化钠，在冰浴冷却和氮气保护下、开动搅拌，缓慢滴加60 mL甲醇，约0.5 h滴完，滴完后继续搅拌反应0.5 h，即得甲硒醇钠的四氢呋喃溶液。

实施例1

一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法，包括以下步骤：

（a）在搅拌条件下，向300 mL四氢呋喃中加入50 g L-丝氨酸甲酯盐酸盐，冷却至0~5℃；

（b）加入70.8 g三乙胺，搅拌均匀后，再滴加26.5 g乙酰氯（约1 h滴加完），滴加完毕后继续搅拌3 h；然后缓慢滴加34.4 g氯化亚砜（0.5 h内滴加完），滴加完毕后继续搅拌1 h，升温至45℃，搅拌反应3 h，再降温至0℃；

（c）加入600 mL碳酸氢钠饱和溶液，搅拌0.5 h后，滴加300 mL甲硒醇钠的四氢呋喃溶液（含甲硒醇钠37.3 g），约2 h滴加完，继续搅拌3 h后，升温至室温，搅拌反应12 h，得到一反应混合液；

（d）缓慢加入6.0 mol/LHCl调节反应混合液pH<4.0后，用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、减压除去乙酸乙酯，得到50 g淡黄色固体，即反应底物：L-2-乙酰氨基-3-甲硒基丙酸粗品，不需提纯；

（e）将步骤（d）所得50 g反应底物溶于1000 mL 0.5 mmol/L 氯化钴水溶液中，用2mol/L NaOH溶液调pH至7.5，加入1.0 g酰化氨基酸水解酶，控制温度37 ℃下，搅拌48 h后，用乙酸中和pH至5.0~6.0；加入活性炭0.2 g，于80~85℃下加热搅拌0.5 h，趁热过滤除去活性炭，滤液减压浓缩至300 mL，然后用732型阳离子交换树脂分离，依次用水和5% 氨水洗脱，将5%氨水洗脱液减压蒸干后，用水-乙醇（1:1）重结晶，即得38.2 g产物（L-硒甲基硒代半胱氨酸），产率94.0%。

上述方法的反应方程式如下：

对步骤（e）所得产物进行物性分析、元素分析、X射线衍射检测、高分辨质谱检测、红外检测、核磁检测，元素分析图、XRD图、质谱图、红外光谱图及核磁共振图分别如图1~6所示。

具体检测结果如下：

m.p.179.8-180.2℃；比旋光度[ɑ]_D ²⁰ =-14.0°(C=1,H₂O)。

元素分析(% )，实测值：C 26.31；H 5.071；N 7.952；理论值：C 26.39；H 4.98；N7.69；ESI-MS，m/z : [M+H]⁺ 实测值183.9874；理论值183.9877。

IR(KBr,cm^-1)3341(N-H),3130-3021,2927(C-H),2700-2500,1619(C=O),1579,1489,1414(C-O),1377(C-H)。

¹HNMR (400MHz,D₂O),δ(ppm): 3.904-3.875 (1H,dd,J=4.7,6.8Hz,-CH-) ,3.028-2.924 (2H,m,-CH₂-) ,1.982 (3H,s,-CH₃ )；

¹³CNMR(D₂O ),δ(ppm):173.0(-COOH),53.7(-CH-),24.9(-CH₂-),4.43( -CH₃ )；

⁷⁷SeNMR (D₂O ),δ(ppm): 240.1(SeCH₃ )。

通过对上述检测结果分析可得：

样品的X-射线粉末衍射结果表明其为结晶性粉末。

样品的比旋光度测定值：-14.0°(C=1,H₂O) 与L-硒甲基硒代半胱氨酸的值相符，说明样品是L-构型。

高分辨质谱分析表明样品的准分子离子峰[M+H]⁺为183.9874，L-硒甲基硒代半胱氨酸的理论精确分子量[M+H]⁺为183.9877，理论值与测定值相比，误差小于3 ppm，元素匹配结果表明其元素组成为C₄H₁₀NO₂Se，可以推出其分子式为C₄H₉NO₂Se，与L-硒甲基硒代半胱氨酸的结构一致，二级质谱的裂解碎片与L-硒甲基硒代半胱氨酸的裂解规律相符，证明其元素组成正确。

IR 3441 cm^-1：NH₂中NH的伸缩振动，3130-3021 cm^-1：NH₃ ⁺CH(CH₂SeCH₃)COO^-中NH₃ ⁺的不对称伸缩振动，2700-2500 cm^-1：NH₃ ⁺CH(CH₂SeCH₃)COO^-中NH₃ ⁺的对称伸缩振动，他们是氨基酸中的铵峰；1579, 1489 cm^-1：NH₃ ⁺CH(CH₂SeCH₃)COO^-中NH₃ ⁺的弯曲振动，说明分子中含有氨基酸片断。1619 cm^-1：COO^-的不对称伸缩振动，1414 cm^-1：COO^-的对称伸缩振动，说明分子中含有氨基酸片断。

IR 1619 cm^-1：COO^-中的C=O伸缩振动，1414 cm^-1：COO^-中的C-O伸缩振动，¹³CNMR中δ 173.0 (季碳) ppm是分子中的C-5位羧羰基碳。

IR: 2927cm^-1：CH, CH₂, CH₃中的C-H伸缩振动，1377 cm^-1：CH, CH₂, CH₃中的C-H弯曲振动，证明分子中有CH, CH₂, CH₃。¹H NMR、¹³C NMR谱也证明了分子中含有1个CH, 1个CH₂, 1个CH₃。

综上所述，步骤（e）所得产物分子中含有3个活性质子，6个非活性质子，4个碳，与L-硒甲基硒代半胱氨酸的结构相符；样品的UV、IR、¹H NMR、¹³C NMR、HR-MS谱图可由L-硒甲基硒代半胱氨酸的结构给以合理的解释，证明样品结构与L-硒甲基硒代半胱氨酸结构一致。

实施例2

一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法，包括以下步骤：

（a）在搅拌条件下，向300 mL四氢呋喃中加入50 g L-丝氨酸甲酯盐酸盐，冷却至0~5℃；

（b）加入70.8 g三乙胺，搅拌均匀后，再滴加26.5 g乙酰氯（约1 h滴加完），滴加完毕后继续搅拌4 h；然后缓慢滴加36.1 g氯化亚砜（0.5 h内滴加完），滴加完毕后继续搅拌1 h，升温至45℃，搅拌反应3 h，再降温至0℃；

（c）加入600 mL碳酸氢钠饱和溶液，搅拌0.5 h后，滴加300 mL甲硒醇钠的四氢呋喃溶液（含甲硒醇钠37.3 g），约2 h滴加完，继续搅拌3 h后，升温至室温，搅拌反应12 h，得到一反应混合液；

（d）缓慢加入6.0mol/L HCl调节反应混合液pH<4.0后，用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、减压除去乙酸乙酯，得46 g淡黄色固体，即反应底物：L-2-乙酰氨基-3-甲硒基丙酸粗品，不需提纯；

（e）将步骤（d）所得46 g反应底物溶于1000 mL 0.5 mmol/L 氯化钴水溶液中，用2mol/L NaOH溶液调pH至7.0，加入0.9 g酰化氨基酸水解酶，控制温度37 ℃下，搅拌48 h后，用乙酸中和pH至5.0~6.0；加入活性炭0.2 g，于80~85℃下加热搅拌0.5 h，趁热过滤除去活性炭，滤液减压浓缩至300 mL，然后用732型阳离子交换树脂分离，依次用水和5% 氨水洗脱，将5%氨水洗脱液减压蒸干后，用水-乙醇（1:1）重结晶，即得L-硒甲基硒代半胱氨酸37.0g，产率91.1%。

与实施例1相比，实施例2主要改变在于：增加了步骤（b）中乙酰化的反应时间和氯化亚砜的添加量，反应底物产量减少、酰化氨基酸水解酶随之减少。

对步骤（e）所得产物进行检测分析，结果如下：

m.p. 180-180.2℃；比旋光度[ɑ]_D ²⁰ =-13.5°(C=1,H₂O)。

元素分析(% )，实测值：C 26.29；H 5.504；N 7.873；理论值：C 26.39；H 4.98；N7.69；ESI-MS，m/z : [M+H]⁺ 实测值183.9874；理论值183.9877。

IR(KBr,cm^-1)3341(N-H),3130-3021,2927(C-H),2700-2500,1619(C=O),1579,1489,1414(C-O),1377(C-H)。

¹HNMR (400MHz,D₂O),δ(ppm): 3.904-3.875 (1H,dd,J=4.7,6.8Hz,-CH-) ,3.028-2.924 (2H,m,-CH₂-) ,1.982 (3H,s,-CH₃ )；

¹³CNMR(D₂O ),δ(ppm):173.0(-COOH),53.7(-CH-),24.9(-CH₂-),4.43( -CH₃ )；

⁷⁷SeNMR (D₂O ),δ(ppm): 240.1(SeCH₃ )。

实施例3

一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法，包括以下步骤：

（a）在搅拌条件下，向300 mL四氢呋喃中加入50 g L-丝氨酸甲酯盐酸盐，冷却至0~5℃；

（b）加入70.8 g三乙胺，搅拌均匀后，再滴加27.8 g乙酰氯（约1 h滴加完），滴加完毕后继续搅拌4 h；然后缓慢滴加37.8 g氯化亚砜（0.5 h内滴加完），滴加完毕后继续搅拌1 h，升温至45℃，搅拌反应3 h，再降温至0℃；

（c）加入600 mL碳酸氢钠饱和溶液，搅拌0.5 h后，滴加300 mL甲硒醇钠的四氢呋喃溶液（含甲硒醇钠37.3 g），约2 h滴加完，继续搅拌3 h后，升温至室温，搅拌反应12 h，得到一反应混合液；

（d）缓慢加入6.0mol/L HCl调节反应混合液pH<4.0后，用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、减压除去乙酸乙酯，得47 g淡黄色固体，即反应底物：L-2-乙酰氨基-3-甲硒基丙酸粗品，不需提纯；

（e）将步骤（d）所得47 g反应底物溶于1000 mL 0.5 mmol/L 氯化钴水溶液中，用2mol/L NaOH溶液调pH至7.0，加入0.9 g酰化氨基酸水解酶，控制温度37 ℃下，搅拌48 h后，用乙酸中和pH至5.0~6.0；加入活性炭0.2 g，于80~85℃下加热搅拌0.5 h，趁热过滤除去活性炭，滤液减压浓缩至300 mL，然后用732型阳离子交换树脂分离，依次用水和5% 氨水洗脱，将5%氨水洗脱液减压蒸干后，用水-乙醇（1:1）重结晶，即得L-硒甲基硒代半胱氨酸37.2g，产率91.6%。

与实施例1相比，实施例3主要改变在于：增加了步骤（b）中乙酰化的反应时间和乙酰氯的添加量，反应底物产量减少、酰化氨基酸水解酶随之减少。

对步骤（e）所得产物进行检测分析，结果如下：

m.p. 179.5-180.3℃；比旋光度[ɑ]_D ²⁰ =-13.8°(C=1,H₂O)。

元素分析(% )，实测值：C 26.29；H 5.504；N 7.873；理论值：C 26.39；H 4.98；N7.69；ESI-MS，m/z : [M+H]⁺ 实测值183.9874；理论值183.9877。

IR(KBr,cm^-1)3341(N-H),3130-3021,2927(C-H),2700-2500,1619(C=O),1579,1489,1414(C-O),1377(C-H)。

¹HNMR (400MHz,D₂O),δ(ppm): 3.904-3.875 (1H,dd,J=4.7,6.8Hz,-CH-) ,3.028-2.924 (2H,m,-CH₂-) ,1.982 (3H,s,-CH₃ )；

¹³CNMR(D₂O ),δ(ppm):173.0(-COOH),53.7(-CH-),24.9(-CH₂-),4.43( -CH₃ )；

⁷⁷SeNMR (D₂O ),δ(ppm): 240.1(SeCH₃ )。

实施例4

一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法，包括以下步骤：

（a）在搅拌条件下，向300 mL四氢呋喃中加入50 g L-丝氨酸甲酯盐酸盐，冷却至0~5℃；

（b）加入68.3 g三乙胺，搅拌均匀后，再滴加26.5 g乙酰氯（约1 h滴加完），滴加完毕后继续搅拌3 h；然后缓慢滴加34.4 g氯化亚砜（0.5 h内滴加完），滴加完毕后继续搅拌1 h，升温至45℃，搅拌反应3 h，再降温至0℃；

（c）加入600 mL碳酸氢钠饱和溶液，搅拌0.5 h后，滴加300 mL甲硒醇钠的四氢呋喃溶液（含甲硒醇钠37.3 g），约2 h滴加完，继续搅拌3 h后，升温至室温，搅拌反应12 h，得到一反应混合液；

（d）缓慢加入6.0 mol/L HCl调节反应混合液pH<4.0后，用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、减压除去乙酸乙酯，得50 g淡黄色固体，即反应底物：L-2-乙酰氨基-3-甲硒基丙酸粗品，不需提纯；

（e）将步骤（d）所得50 g反应底物溶于1000 mL 0.5 mmol/L 氯化钴水溶液中，用2mol/L NaOH溶液调pH至7.0，加入1.0 g酰化氨基酸水解酶，控制温度37 ℃下，搅拌48 h后，用乙酸中和pH至5.0~6.0；加入活性炭0.2 g，于80~85℃下加热搅拌0.5 h，趁热过滤除去活性炭，滤液减压浓缩至300 mL，然后用732型阳离子交换树脂分离，依次用水和5% 氨水洗脱，将5%氨水洗脱液减压蒸干后，用水-乙醇（1:1）重结晶，即得L-硒甲基硒代半胱氨酸38.0g，产率93.5%。

与实施例1相比，实施例4主要改变在于：减少了三乙胺的加入量。

对步骤（e）所得产物进行检测分析，结果如下：

m.p.179.8-180.2℃；比旋光度[ɑ]_D ²⁰ =-14.0°(C=1,H₂O)。

元素分析(% )，实测值：C 26.29；H 5.504；N 7.873；理论值： C 26.39；H 4.98；N7.69；ESI-MS，m/z : [M+H]⁺ 实测值183.9874；理论值183.9877。

IR(KBr,cm^-1)3341(N-H),3130-3021,2927(C-H),2700-2500,1619(C=O),1579,1489,1414(C-O),1377(C-H)。

¹HNMR (400MHz,D₂O),δ(ppm): 3.904-3.875 (1H,dd,J=4.7,6.8Hz,-CH-) ,3.028-2.924 (2H,m,-CH₂-) ,1.982 (3H,s,-CH₃ )；

¹³CNMR(D₂O ),δ(ppm):173.0(-COOH),53.7(-CH-),24.9(-CH₂-),4.43( -CH₃ )；

⁷⁷SeNMR (D₂O ),δ(ppm): 240.1(SeCH₃ )。

实施例5

一种绿色高效制备L-硒甲基硒代半胱氨酸的方法，包括以下步骤：

（a）在搅拌条件下，向300 mL四氢呋喃中加入50 g L-丝氨酸甲酯盐酸盐，冷却至0~5℃；

（b）加入68.3 g三乙胺，搅拌均匀后，再滴加26.5 g乙酰氯（约1 h滴加完），滴加完毕后继续搅拌3 h；然后缓慢滴加34.4 g氯化亚砜（0.5 h内滴加完），滴加完毕后继续搅拌1 h，升温至45℃，搅拌反应3 h，再降温至0℃；

（e）加入600 mL碳酸氢钠饱和溶液，搅拌0.5 h后，滴加300 mL甲硒醇钠的四氢呋喃溶液（含甲硒醇钠37.3 g），约2 h滴加完，继续搅拌3 h后，升温至室温，搅拌反应12 h，得到一反应混合液；

（d）缓慢加入6.0mol/L HCl调节反应混合液pH<4.0后，用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、减压除去乙酸乙酯，得50 g淡黄色固体，即反应底物：L-2-乙酰氨基-3-甲硒基丙酸粗品，不需提纯；

（e）将步骤（d）所得50 g反应底物溶于1000 mL 0.5 mmol/L 氯化钴水溶液中，用2mol/L NaOH溶液调pH至7.0，加入1.2 g酰化氨基酸水解酶，控制温度37 ℃下，搅拌48 h后，用乙酸中和pH至5.0~6.0；加入活性炭0.2 g，于80~85℃下加热搅拌0.5 h，趁热过滤除去活性炭，滤液减压浓缩至300 mL，然后用732型阳离子交换树脂分离，依次用水和5% 氨水洗脱，将5%氨水洗脱液减压蒸干后，用水-乙醇（1:1）重结晶，即得L-硒甲基硒代半胱氨酸38.5g，产率94.8%。

与实施例1相比，实施例5主要改变在于：增加了酰化氨基酸水解酶的加入量。

对步骤（e）所得产物进行检测分析，结果如下：

m.p.179.6-180.0℃；比旋光度[ɑ]_D ²⁰ =-14.0°(C=1,H₂O)。

元素分析(% )，实测值：C 26.29；H 5.504；N 7.873，理论值：C 26.39；H 4.98；N7.69；ESI-MS，m/z : [M+H]⁺ 实测值183.9874；理论值183.9877。

IR(KBr,cm^-1)3341(N-H),3130-3021,2927(C-H),2700-2500,1619(C=O),1579,1489,1414(C-O),1377(C-H)。

¹HNMR (400MHz,D₂O),δ(ppm): 3.904-3.875 (1H,dd,J=4.7,6.8Hz,-CH-) ,3.028-2.924 (2H,m,-CH₂-) ,1.982 (3H,s,-CH₃ )；

¹³CNMR(D₂O ),δ(ppm):173.0(-COOH),53.7(-CH-),24.9(-CH₂-),4.43( -CH₃ )；

⁷⁷SeNMR (D₂O ),δ(ppm): 240.1(SeCH₃ )。

综上所述，实施例1~5采用一锅法和酶促水解法均有效合成L-硒甲基硒代半胱氨酸，产率高，经济可行，且减少了环境污染。