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硫胺素常以其盐酸盐的形式出现 [3] ,分子式C12H17ClN4OS·HCl,分子量337.29。又称盐酸硫胺。白色结晶性粉末。有微弱特臭、味苦,有潮解性。熔点248℃,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于醚和苯中。维生素B1具有维持正常糖代谢及神经传导的功能。自然界中以酵母中维生素B1含量多。可由2-甲基呋喃和乙烯腈等合成或由β-乙氧基丙酸乙酯和甲酸乙酯等合成
维生素B1缺乏(thiamine deficiency,TD)流行于18~19世纪,当时在中国、日本,尤其在东南亚一带每年约有几十万人死于维生素B1缺乏所致的脚气病。19世纪末,荷兰医生艾克曼 (Christiaan Eijk-man) 在荷属东印度的中研究脚气病,并提出了脚气病的营养学假说。在以后的研究中,人们发现了脚气病的真正原因是营养缺乏,糙米可以防治人类的脚气病。波兰化学家冯克(Casimir Funk) 于1912年宣称提纯了这种物质,因为这种物质含有氨基,所以被命名为维他命(Vitamine),这是拉丁文的生命(Vita) 和氨(-amin) 缩写而创造的词,在中文中被译为维生素或维他命。然而,真正的抗脚气病因子由两名荷兰的化学家简森(Barend. C. P. Jansen) 和多纳斯(Willem. P. Donath)于1926年从糠中提取,并命名为硫胺素(Thiamin)。1936年,美国人威廉姆斯 (Robert. R. Williams)确定其化学结构并用化学方法合成了硫胺素。随着现代医学和营养科学的发展,以及维生素B1的广泛分布,流行性维生素B1缺乏已经很难再发生。食物加工和烹调方法不当而导致维生素B1丢失过多、摄入严重不足而致维生素B1缺乏病的暴发常有报道 [2] ,如2004年一种配方奶粉在以色列被强制召回,该奶粉引起3名婴儿死亡和10名婴儿生病,因为奶粉中未添加维生素B1,导致婴儿大脑发育受损
VB1来源主要有几方面,一是粮谷类、豆类、硬果和干酵母中含量比较丰富,因此糙米和带麸皮的面粉比精白米中VB1含量高;二是在动物的内脏如肝、肾、瘦肉和蛋黄中含有VB1;三是有些蔬菜如芹菜和紫菜等均有不同含量的VB1
维生素B1由嘧啶环和噻唑环通过亚甲基结合而成,总结文献报道的合成路线,可以分为两大类:汇聚式和直线式。 汇聚式路线通过立构建嘧啶环和噻唑环,再将两者结合。直线式路线通过在已经构建好的嘧啶环上逐步构建噻唑环
在VB1合成方法中,汇聚式路线因反应收率较低限制了其在工业化上的应用,直线式路线逐渐成为工业上常用方法。 直线式路线按起始原料不同分为丙烯腈路线和丙二腈路线,丙二腈路线较为简洁,但成本较高;丙烯腈路线成本低,但路线相对较长。 国内外学者对各路线的不足投入大量的研究,进行不断改进,取得了较好的成果,如在丙烯腈路线环合步骤革除了保护基团的使用,为工业化降低生产成本提供了较好的思路。今后,如能在汇聚式路线季胺化反应上取得突破,VB1生产成本还有较大的下降空间,因此,继续开发一种操作简单、低成本、绿色、高收率的合成方法意义重大。
动物生产中的应用编辑
水产
由于在水产动物中维生素B1的作用广泛,因此维生素B1长期短缺不仅对其生长造成影响,而且会通过体内代谢反应障碍,产生一系列缺乏症。研究发现,虾、蟹等甲壳动物不能合成维生素B1或合成的数量很少,难以满足自身生理需要,因此通过人工饲喂获得。有学者对中国对虾维生素B1促进糖代谢的相关内容进行研究,发现其维生素B1日粮为60mg/kg,才能使对虾充分利用饵料中的糖源
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