生物素合成工艺

一、引言

生物素又名维生素H或维生素B7，是一种重要的维生素,

它作为成长素是整个生物界所必需的［1］。如果人体缺乏生物素

会引起皮炎和毛发脱落。若家禽缺乏生物素会导致生长迟缓和

发育不良,甚至导致死亡。因此,生物素是配合饲料的关键组分之

一。根据发展规划,至2000年,我国饲料添加剂维生素需求量将

达2万多吨,其中缺口最大的是生物素。目前国内生物素的生产

尚属空白，使用的生物素基本从日本进口。而我国饲料工业滞

后发展的状况决定了在短期难以迅速扭转生物素依靠进口的局

面。生物素生产投资大,技术含量高,其生产技术主要为日本和西

欧化工医药集团所垄断。因此,在我国着手进行生物素合成开发

研究,以期进一步实现工业化生产是非常必要和十分迫切的。本

文根据所收集的资料,综述国外学者在生物素合成方面所作的工

作,并简述其生化功能。

二、生物素的生化功能

1.生物素的生理作用［2］

生物素的化学名称为d-顺式-四氢-2-氧噻嗯并(3,4)咪唑啉-

4-戊酸。是由戊酸侧链的噻吩与尿素结合的并环（1）。

三、生物素的全合成

1.生物素的工业化生产方法

生物素作为天然化合物存在于动物的肾脏、肝脏、蛋黄、牛奶和酵母中,这一点早已被人们所认识,但用人工化学合成的方法得到生物素还是本世纪中叶的事情。1943年首先由Harris［4］合成出生物素,1947年再由Baker［5］发明了新的合成方法。然而,这两种方法距工业化生产相差甚远。两年后,Goldberg和Sternbach的发明成功地实现了生物素的规模化工业生产［6］,并获得美国专利,其合成方法见反应式(1) 。

此方法用二氨基丁二酸内消旋体4为起始原料,将4转化为咪唑啉酮-2-顺-4,5-二羧酸5,然后生成含硫环化物8,再由8引入生物素侧链,与先前的方法相比,最重要的一点是,这种易得的起始原料4中所含的两个氨基基团的空间排列方式与生物素分子中的两个氨基相同,为顺式构型,从而避免了反式异构体生物素的生成和分离,而不至于影响总产率,最终

得到纯d,l-生物素。