《维生素C生产工艺》PPT课件

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1、维生素概述维生素C生产工艺7/15/20211生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物概述基本概念维生素是生物体内一类量微、化学结构各异，具有特殊功能的小分子有机化合物，它们大多需从外界摄取。维生素有以下特点：（1）维生素是天然食物中的一种成分，是一种活性物质，对机体代谢起调节和整合作用。（2）维生素需求量很小。（3）大多数维生素在体内不能合成，要从外界摄取。（4）绝大多数维生素是通过辅酶或辅基的的形式参与体内酶促反应体系。（5）人体内维生素缺乏时，会发生一类特殊的疾病，称“维生素缺乏症”。维生素并不是补品，人体每日

2、需要量是一定的，多摄入并不一定好，使用不当，反而会导致疾病。7/15/20212生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物维生素分为脂溶性和水溶性两大类。脂溶性：维生素A，D，E，K，Q和硫辛酸等。水溶性：维生素B1、B2、B6、B12、烟酸、泛酸、叶酸、生物素和维生素C等。概述7/15/20213生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物维生素与辅酶、辅基的关系长期以来，人们就认识到食物中缺乏某种维生素，会导致某种疾病，维生素在机体的代谢中起着十分重要的作用，后来陆续发现大部分维生素或者其本身就是辅酶、辅基，或者是辅酶、辅

3、基的组成部分。例如维生素B1（硫胺素），它在体内的辅酶形式是硫胺素焦磷酸（TPP），是α—酮酸氧化脱羧酶的辅酶，又如泛酸，其辅酶形式是COA，是转乙酰基酶的辅酶。概述7/15/20214生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物生产方法（1）化学合成法烟酸、烟酰胺、叶酸、维生素B1、B6、D、E、K等。（2）发酵法B12、B2，维生素C和生物素，维生素原等。（3）生物提取法从猪心中提取辅酶Q10，从槐花米中提取芦丁，从提取链霉素后的废液中提取B12等。概述7/15/20215生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物维生素C

4、生产工艺维生素C又名抗坏血酸（Ascorbicacid）是细胞氧化-还原反应中的催化剂，它释放两个氢原子后变成氧化型维生素C，有供氢体存在时，脱氢抗坏血酸可以接受两个氢原子变成抗坏血酸，参与机体新陈代谢，增加机体对感染的抵抗力。用于防止坏血酸和抵抗传染性疾病，促进创伤和骨折愈合，以及用作辅助药物治疗。7/15/20216生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物维生素C生产工艺1、化学结构和性质维生素C(多羟基不饱和内酯衍生物)分子中有两个手性碳原子，故有4种光学异构体，其中L（+）抗坏血酸效果最好，其他三种临床效果很

5、低或无效。7/15/20217生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物1、化学结构和性质白色粉末，无臭、味酸、熔点190-192℃，易溶于水，略溶于乙醇，不溶于乙醚，氯仿及石油醚等。它是一种还原剂，易受光、热、氧等破坏，尤其在碱液中或有微量金属离子存在时，分解更快，但干燥结晶较稳定。维生素C生产工艺7/15/20218生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物维生素C生产工艺2、莱氏法化学合成工艺7/15/20219生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物（1）工艺路线[转化][酸化]HCl[氧化]NaOH,O2,KMnO4[

6、酮化]H2SO4丙酮[加氢]H2D-葡萄糖D-山梨醇双丙酮-L-山梨糖维生素CL-山梨糖[酶菌氧化]O2双丙酮-L-古龙酸2-酮-L-古龙酸维生素C生产工艺7/15/202110生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物（2）工艺过程①山梨醇发酵菌种醋酸菌属可使山梨醇氧化成山梨糖，一般用A.Suboxyclans和A.Melangenum。②发酵条件温度为26-30℃，最适pH为4.4-6.8。pH4.0以下菌的活性受影响。用0.5%酵母浸膏为主要营养源，山梨醇浓度为19.8%，通气量1800ml/min，30℃培养3

7、3h，山梨糖收率可达97.6%。氮源：无机氮源不能利用，使用有机氮源。金属离子的影响：Ni2+、Cu2+能阻止菌的发育，铁能妨碍发酵，为了使发酵顺利进行，需用阳离子交换树脂将山梨醇中的金属离子去掉。7/15/202111生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物整个合成过程中必须保持第4位碳原子的构型不变；维生素C的总收率约60%。C-4内酯化、C-2烯醇化：酸转化：配料比2-酮基-L-古龙酸：38%盐酸：丙酮=1：0.4：0.3（质量/体积）碱转化：先形成2-酮基-L-古龙酸甲酯，加NaHCO3转化生成维生素C钠盐，

8、经氢型离子交换树脂酸化，在50-55℃下减压烘干，得粗品维生素C。7/15/202112生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物3、两步发酵工艺7/15/202113生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物3、两步发酵工艺2-酮-L-古龙酸[内酯化，烯醇化][生物转化]假单孢菌D-山梨醇维生素C（L-抗坏血酸）L-山梨糖[氧化]醋酸杆菌7/15/202114生物制药工艺学——维生