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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,*,維 生 素 概 述,維生素,C,生產(chǎn)工藝,10/22/2024,1,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,概 述,基本概念,維生素是生物體內(nèi)一類量微、化學(xué)結(jié)構(gòu)各異，具有特殊功能的小分子有機化合物，它們大多需從外界攝取。維生素有以下特點：,（,1,）維生素是天然食物中的一種成分，是一種活性物質(zhì)，對機體代謝起調(diào)節(jié)和整合作用。,（,2,）維生素需求量很小。,（,3,）大多數(shù)維生素在體內(nèi)不能合成，要從外界攝取。,（,4,）絕大多數(shù)維生素是通過輔酶或輔基的的形式參與體內(nèi)酶促反應(yīng)體系。
2、,（,5,）人體內(nèi)維生素缺乏時，會發(fā)生一類特殊的疾病，稱“維生素缺乏癥”。維生素并不是補品，人體每日需要量是一定的，多攝入并不一定好，使用不當，反而會導(dǎo)致疾病。,10/22/2024,2,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,維生素分為脂溶性和水溶性兩大類。,脂溶性：,維生素A，D，E，K，Q和硫辛酸等。,水溶性：,維生素B,1,、B,2,、B,6,、B,12,、煙酸、泛,酸、葉酸、生物素和維生素C等。,概 述,10/22/2024,3,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,生產(chǎn)方法,（,1,）化學(xué)合成法,煙酸、煙酰胺、葉酸、維生素,B,1,、,B,6,、,D,、,E,、,K,等。,（,2,）發(fā)酵法,
3、B,12,、,B,2,，,維生素,C,和生物素，維生素原等。,（,3,）生物提取法,從豬心中提取輔酶,Q,10,，,從槐花米中提取蘆丁，從提取鏈霉素后的廢液中提取,B,12,等。,概 述,10/22/2024,4,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,維生素,C,生產(chǎn)工藝,維生素,C,又名抗壞血酸（,Ascorbic acid,）,是細胞氧化,-,還原反應(yīng)中的催化劑，它釋放兩個氫原子后變成氧化型維生素,C,，,有供氫體存在時，脫氫抗壞血酸可以接受兩個氫原子變成抗壞血酸，參與機體新陳代謝，增加機體對感染的抵抗力。用于防止壞血酸和抵抗傳染性疾病，促進創(chuàng)傷和骨折愈合，以及用作輔助藥物治療。,10/22/
4、2024,5,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,維生素C生產(chǎn)工藝,1、化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),維生素C(多羥基不飽和內(nèi)酯衍生物)分子中有兩個手性碳原子，故有4種光學(xué)異構(gòu)體，其中L（+）抗壞血酸效果最好，其他三種臨床效果很低或無效。,10/22/2024,6,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,1、化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),白色粉末，無臭、味酸、熔點190-192，易溶于水，略溶于乙醇，不溶于乙醚，氯仿及石油醚等。它是一種還原劑，易受光、熱、氧等破壞，尤其在堿液中或有微量金屬離子存在時，分解更快，但干燥結(jié)晶較穩(wěn)定,。,維生素C生產(chǎn)工藝,10/22/2024,7,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,維生素C生產(chǎn)工藝,2
5、、萊氏法,化學(xué)合成工藝,10/22/2024,8,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,（1）工藝路線,轉(zhuǎn)化,酸化,HCl,氧化 NaOH,O,2,KMnO,4,酮化,H,2,SO,4,丙酮,加氫,H,2,D-葡萄糖,D-山梨醇,雙丙酮-L-山梨糖,維生素C,L-山梨糖,酶菌氧化,O,2,雙丙酮-L-古龍酸,2-酮-L-古龍酸,維生素C生產(chǎn)工藝,10/22/2024,9,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,（2）工藝過程,山梨醇發(fā)酵菌種,醋酸菌屬可使山梨醇氧化成山梨糖，一般用A.Suboxyclans和A.Melangenum。,發(fā)酵條件,溫度為26-30，最適pH為。pH4.0以下菌的活性受影響。
6、,用0.5%酵母浸膏為主要營養(yǎng)源，山梨醇濃度為19.8%，通氣量1800ml/min，30培養(yǎng)33h，山梨糖收率可達97.6%。,氮源：,無機氮源不能利用，使用有機氮源。,金屬離子的影響：,Ni,2+,、,Cu,2+,能阻止菌的發(fā)育，鐵能妨礙發(fā)酵，為了使發(fā)酵順利進行，需用陽離子交換樹脂將山梨醇中的金屬離子去掉。,10/22/2024,10,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,整個合成過程中必須保持第4位碳原子的構(gòu)型不變；維生素C的總收率約60%。,C-4內(nèi)酯化、C-2烯醇化：,酸轉(zhuǎn)化：配料比2-酮基-L-古龍酸：38%鹽酸：丙酮=1：0.4：0.3（質(zhì)量/體積）,堿轉(zhuǎn)化：先形成2-酮基-L-古龍
7、酸甲酯，加NaHCO,3,轉(zhuǎn)化生成維生素C鈉鹽，經(jīng)氫型離子交換樹脂酸化，在50-55,下減壓烘干，得粗品維生素C。,10/22/2024,11,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,3、兩步發(fā)酵工藝,10/22/2024,12,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,3、兩步發(fā)酵工藝,2-酮-L-古龍酸,內(nèi)酯化，烯醇化,生物轉(zhuǎn)化,假單孢菌,D-山梨醇,維生素C（L-抗壞血酸）,L-山梨糖,氧化,醋酸桿菌,10/22/2024,13,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,3、兩步發(fā)酵工藝,（1）D-山梨醇的化學(xué)合成,50%葡萄糖溶液在75下加入活性炭，用石灰乳液調(diào)節(jié)pH8.4，加鎳催化劑，通氫氣，壓力3.43
8、MPa，反應(yīng)溫度140。反應(yīng)結(jié)束后，靜置沉降出去催化劑，反應(yīng)液經(jīng)離子交換樹脂、活性炭處理后，減壓濃縮，得到含量60-70%的D-山梨醇，無色透明或微黃色透明粘稠液體，收率約97%。,10/22/2024,14,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,3、兩步發(fā)酵工藝,（2）,2-酮-L-古龍酸的微生物發(fā)酵,第一步發(fā)酵：黑醋酸桿菌（從D-山梨醇到L-山梨糖）,第二步發(fā)酵：葡萄糖酸桿菌和巨大芽孢桿菌混合培養(yǎng),發(fā)酵罐：氣升式反應(yīng)器，100立方米。,（3）,2-酮-L-古龍酸的分離純化,發(fā)酵液中：2-酮-L-古龍酸8%，雜質(zhì)有菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮的固體顆粒等。除雜操作：加熱、離心。,10/22/2024,15,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,萊氏法是最早生產(chǎn)維生素C的方法,其以葡萄糖為原料,先經(jīng)黑醋菌發(fā)酵生成L-山梨糖,再經(jīng)丙酮化及NaClO 氧化、水解得到2-酮-L古龍酸鈉,然后進行化學(xué)合成得到維生素C。,此法存在著很多缺陷,如生產(chǎn)工藝復(fù)雜、勞動強度大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、易對人體造成傷害,因此人們不斷對此工藝進行改進。,10/22/2024,16,生物制藥工藝學(xué)維生素及輔酶類藥物,
維生素C生產(chǎn)的兩種
