饲料级维生素B1维生素

维生素B1又称硫胺素（thiamine） 或抗神经炎素，是个被发现的维生素，由真菌、微生物和植物合成，动物和人类则只能从食物中获取。维生素B1主要存在于种子的外皮和胚芽中，如米糠和麸皮中含量很丰富，在酵母菌中含量也极丰富。硫胺素由嘧啶环和噻唑环结合而成，在体内参与糖代谢。

和谷胱甘肽都是在以焦磷酸硫胺素为辅助因子的酶促反应过程中产生的。硫胺素在维持脑内氧化代谢平衡方面，如脂质过氧化产物水平和谷胱甘肽还原酶活性方面发挥重要作用。另外，以焦磷酸硫胺素作为辅酶的酶还参与了氨基酸合成以及其他细胞代谢过程中有机化合物的合成过程。近的研究表明，维生素B1的衍生物能够参与到基因表达调控、细胞应激反应、信号转导途径以及神经系统信号转导等机体重要的生理过程，而维生素B1衍生物的这些作用是不依赖于其辅酶的作用。 [2] 维生素B1是葡萄糖代谢的关键酶的辅助因子，在维持脑内氧化代谢平衡方面具有重要作用。维生素B1是维持神经、心脏及消化系统正常机能的重要生物活性物质。

酗酒相关的维生素B1缺乏是临床上常见的维生素B1缺乏原因之一，称为韦尼克 - 柯萨可夫综合征（Wernicke-Korsakoff’s Syndrome，WKS），患者除了有明显的认知丧失、记忆力减退外，其脑内病变为选择性神经元死亡，KGDHC活性明显降低并伴随类似阿尔茨海默病患者的神经元纤维缠结。TD所引起的小鼠脑内的病理改变出现在丘脑中线旁丘脑核（submedial thamalic nucleus， SmTN），表现为神经元的选择性死亡，小胶质细胞肥大、增生，并表达氧化应激标志物血红素氧合酶-1（heme oxyge-nase-1， HO-1），血管内皮细胞表达细胞间黏附分子-1（intercellular adhesion molecule-1， ICAM-1），晚期出现星型胶质细胞增生，并有出血灶和病变脑区内淀粉样蛋白聚集。维生素B1缺乏时，三羧酸循环发生障碍，丙酮酸和乳酸堆积，ATP产生受阻，影响主要依靠糖代谢提供能量的神经组织。TD在体内和体外都可引起氧化应激，是研究脑代谢紊乱导致选择性神经元死亡的经典模型。进一步地研究显示，线粒体功能异常、内质网应激、炎症和因素都参与TD引起的神经元死亡过程

脚气病
VB1缺乏时糖代谢障碍糖氧化受阻形成丙酮酸乳酸堆积，影响机体能量供应，临床出现消化、循环系统症状等。大约在1630年就有人发现了脚气病。1882年日本的一将军观察到许多船员有纳差、便秘、肠蠕动减慢、腹胀等症状，并注意到与食物有关，后来他在饮品中加上大米饭、肉、蔬菜后，发现有这些症状人少了许多。现已证实，这些症状就是缺乏 VB1而引起的。缺乏VB1常表现消化系统症状如胃纳差、便秘、肠蠕动减慢、腹胀；心血管系统表现为心动过速、水肿、心脏肥大和扩张；神经系统表现为疲乏、记忆力减退、失眠，重者可出现和周围发炎症状或者精神错乱。有些患者还可出现对称性的脚趾感异常：足部灼痛、腓肠肌痉挛、脚痛等症状。治疗脚气病应纠正病因， [9] 可通过补充维生素B1、消肿、调节胃肠道等对症治疗。

目前，国内工业化路线是以丙烯腈为原料，其胺化产物形成烯醇钠盐25，再经邻氯苯胺保护、环合、碱性条件下水解后得到10。该路线工艺条件温和，总收率64.1%，但在环合步骤，盐酸乙脒需用碱中和进行预处理，得到了不稳定的乙脒和废盐，增加了额外的处理成本，且使用了具有致癌性的邻氯苯胺作为保护基团，毒性较大

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。