維生素及輔酶類藥物

1、,28 維生素及輔酶類藥物,28.1 維生素及輔酶,一、維生素的基本概念 維生素是生物體內(nèi)一類量微、化學結(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。,維生素特點：（ 1）維生素是天然食物中的一種成分，而是一種活性物質(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 。（毫克級）（3）由于大多數(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形式參與體內(nèi)酶促反應(yīng)體系

2、，在代謝中起調(diào)節(jié)作用，少數(shù)維生素還具有一些特殊的生理功能。 （5）人體內(nèi)維生素缺乏時，會發(fā)生“維生素缺乏癥”。人體每日需要量是一定的，使用不當，反而會導致疾病。,維生素可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B1、B2、B6、B12、煙酸、泛酸、葉酸、生物素和維生素C等,二、維生素與輔酶、輔基的關(guān)系 大部分維生素本身就是輔酶、輔基，或者是輔酶、輔基的組成部分，在機體的代謝中起著十分重

3、要的作用。,28.2 維生素及輔酶類藥物的一般生產(chǎn)方法 維生素及輔酶類藥物在工業(yè)上大多數(shù)是通過化學合成法獲得的，近年來發(fā)展起來的微生物發(fā)酵法代表著維生素生產(chǎn)的今后發(fā)展方向。從生物材料中直接提取的不多。,（1）化學合成法 近代的化學合成，常與酶促合成、酶拆分等結(jié)合在一起，以改進工藝條件，提高收率和經(jīng)濟效益。（2）發(fā)酵法 （3）生物提取法,28.3 重要維生素及輔酶類藥物,一、維生素及輔酶類藥物的概述

4、 生物化學的發(fā)展證明了維生素缺乏的臨床表現(xiàn)是由于多種代謝功能的失調(diào)，大多數(shù)維生素是許多生化反應(yīng)過程中酶的輔酶和輔基；有的維生素則在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榧に亍?二、重要的維生素及輔酶類藥物（一）維生素Bl（vitamin B1）,1、組成（結(jié)構(gòu)）、性質(zhì)維生素B1又稱硫胺素（Thiamine）。臨床上使用的維生素B1是人工合成的硫胺素鹽酸鹽。,維生素B1具有維持正常糖代謝及神經(jīng)傳導的功能，在臨床上主要用于治療腳氣病。,,,硫胺素焦磷酸（脫羧輔酶）

5、縮寫TPP或ThPP,,羥乙基,2、生產(chǎn)工藝（1）合成生產(chǎn)（見書）,（2）生物合成 根據(jù)專利報道，適宜為此目的來生產(chǎn)可采用的發(fā)酵的微生物為酵母屬（Saccharo myees）S.Cerisiae Honsen DRM 159與S.Uvarum Beijerin ck（Syn . Sacch.carishergnsis Hansen）DBM 189等菌。,培養(yǎng)基 碳源：葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖等，

6、 或該類糖的糖蜜，麥芽膏（malt extract），水果漿、淀粉糖漿和纖維素水解液等。,氮源：液氨或銨鹽（硫酸銨，磷酸銨）等。無機鹽：磷酸鉀、硫酸鎂、硫酸鐵和氯化鐵或氯化鈉 等無機化合物存在。生物素（biotin）：即維生素H和泛酸等可作為它們 的有機生長因子 （麥芽膏、酵母膏或玉米漿等天然培養(yǎng)基則其

7、中已含有這類生長因子。） 過濾 硝酸銀沉淀 發(fā)酵液 過濾 液 離子交換柱 解吸液 鹽酸分解 成品,,,,,,（二）維生素B2（vitamin B2）1、組成（結(jié)構(gòu)）、性質(zhì) 維生素B2又稱核黃素（Ri

8、boflavin），是兩性化合物，極微溶于水，幾乎不溶于乙醇和氯仿，不溶于丙酮、乙醚。在中性與酸性溶液中穩(wěn)定，但在堿性溶液中易分解。,,異咯嗪部分,戊糖基,,維生素B2是構(gòu)成黃素腺嘌呤單核核苷酸FMN和黃素腺嘌呤二核苷酸FAD重要成分。是氧化還原酶的電子受體。過量無害，量少引起口角炎和皮炎等。維生素B2大量存在于青菜、黃豆、動物肝臟、腎、心、乳中，但含量都低，不宜用提取法生產(chǎn)。,,2、生產(chǎn)工藝,（1）菌種菌種很多，主要是棉病囊霉

9、和阿氏假囊酵母,（2）維生素B2的發(fā)酵：①培養(yǎng)基的配制 米糠油4%，玉米漿1.5%，骨膠1.8％，魚粉1.5％，KH2PO4 0.1％， NaC1 0.2％， CaC12 0.1％， （NH4）2SO4 0.02%。②維生素B2發(fā)酵,,35-40h,,③保存菌種用的培養(yǎng)基：葡萄糖2%、蛋白胨0.1%、麥芽浸膏5%、瓊脂2%、滅菌后用氫氧化鈉溶液調(diào)PH至6.5,（3）維生素B2的提取與結(jié)晶：用稀鹽酸水解，加黃血鹽和硫酸鋅，除去

10、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，加3-羥基-2-苯甲酸鈉與核黃酸形成復鹽進行分離精制。一般提取工藝流程如下：,,（三）維生素C（vitamin c） 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。臨床上用于壞血病、和嚴重肝染性疾病的治療，并促進創(chuàng)傷、骨折、傷口的愈合。

11、1、組成（結(jié)構(gòu)）與性質(zhì),脫氫 雙鍵,,,,,,,維生素C為白色粉末，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

12、。具有右旋光性。2、生產(chǎn)工藝 （1）工藝路線；兩步法,,第一步：發(fā)酵山梨醇制備山梨糖菌種：醋酸桿菌發(fā)酵條件：溫度26-30度，PH4.4-6.8；通氣量1.8L/min;0.5%酵母膏作為營養(yǎng)源時，山梨醇濃度為19.8%；氮源必需為有機氮；用陽離子交換樹脂去除原料中的金屬離子，因其影響轉(zhuǎn)化。30度時培養(yǎng)33小時，收率97.6%。,,,第二步發(fā)酵山梨糖制備2-酮基-L-古洛糖酸菌種：假單胞桿菌、葡萄糖桿菌屬、醋酸桿

13、菌屬，單獨培養(yǎng)時，一般收率較低，混合培養(yǎng)時收率較高。,（四）葉酸（Folic acid）（合成生產(chǎn)）在體內(nèi)被還原為四氫葉酸（縮寫THFA或THF），是一碳基團轉(zhuǎn)移酶的輔酶。 雙鍵解,,N5 一碳單位 供給,,,,（五）維生素B6（vitamin B6）（合成生產(chǎn)）1、組成（結(jié)構(gòu)），性質(zhì) 三種維生素都是白色結(jié)晶，吡多醇易溶于水和乙醇，微溶于脂肪溶劑，對光敏感，對熱穩(wěn)定，

14、但吡多醛和吡多胺在高溫時迅速破壞。這三種形式都存在于自然界的食物中，但在體內(nèi)則以吡多醛和吡哆胺形成存在，它們是轉(zhuǎn)氨酶和脫羧酶的輔酶。 化學合成生產(chǎn),,（六）維生素B12（Cyahocobalamin）（發(fā)酵生產(chǎn)）1、組成（結(jié)構(gòu)）、性質(zhì)（轉(zhuǎn)位酶）,,,,（七）維生素A和維生素A原（β -胡蘿卜素 ）1、合成生產(chǎn)維生素A2、發(fā)酵法生產(chǎn) ：菌絲體內(nèi)，取其菌絲真空干燥,,（八）維生素D21、組成（結(jié)構(gòu)）、性質(zhì) 維生素D

15、種類很多，均系類固醇衍生物 。溶于大多數(shù)有機溶劑，不溶于水 ，性質(zhì)穩(wěn)定 。,,其主要生化作用是維持鈣、無機磷濃度，促進成骨作用。,2、生產(chǎn)工藝 （1）工藝路線：,（九）維生素K1、組成（結(jié)構(gòu)）、性質(zhì) 維生素K是一類2－甲基－1，4－萘醌的衍生物。其中以天然的維生素K2和K1以及人工合成的K3和K4較為常見。維生素K1呈黃色晶體。K3是與亞硫酸氫鈉的化合物，為白色晶體，易吸潮，溶于乙醇，幾乎不溶于苯和醚。維生素K4是與二

16、分子乙酸縮合的二乙酰甲萘醌。 化學合成法生產(chǎn),,（十）維生素E1、組成（結(jié)構(gòu)），性質(zhì),,維生素E又稱生育酚，多存在于植物組織中，如麥胚油，豆類等含量十分豐富。 由于環(huán)上的甲基位置和數(shù)目不同，有α、β、γ、δ生育酚等，天然的生育酚都是D型。維生素E為油狀物，在無氧條件下，對熱穩(wěn)定。易溶于有機溶劑，不溶于水。維生素E對氧敏感，所以常用來保護比它不易氧化的物質(zhì)免受氧化，因而具有抗氧化劑的作用。臨床上用于治療習慣性流

17、產(chǎn)和女性不育癥。是優(yōu)良的抗氧劑和抗衰老劑。,（十一）輔酶I（脫氫酶的輔酶）CoI是具有較強吸濕性的白色粉末，易溶于水或生理鹽水，不溶于丙酮等有機溶劑，為兩性分子，等電點pH3，在干燥狀態(tài)和低溫下穩(wěn)定。,,,,在生物氧化過程中作為氫的受體或供體，起傳遞氫的作用，可加強體內(nèi)物質(zhì)的氧化并供給能量。為兩性分子，等電點pH3 。 廣泛存在于動植物中，如酵母、谷類、豆類、動物的肝臟、肉類等。,,,（十二）輔酶Q 1、組成（結(jié)構(gòu)）、性質(zhì)

18、 自然界存在的輔酶Q（CoQ），不同生物來源的CoQ側(cè)鏈的n值為6～10，人體輔酶Q的n＝10，即為CoQ10，不同一般。 輔酶Q10又稱為泛醌Q10，為黃色或淡橙黃色、無臭、無味結(jié)晶性粉末，易溶于氯仿、苯、四氯化碳，溶于丙酮、乙醚、石油醚；微溶于乙醇，實際上不溶于水和甲醇。定，熔點49℃。,,2、生產(chǎn)工藝（1）技術(shù)路線（以豬心為原料）,,皂化想法有趣：皂化脂背景,（十三）輔酶A 1、組成（結(jié)構(gòu)）、性質(zhì),,具有典型

19、的硫醇味，易溶于水，不溶于丙酮、乙醚和乙醇中，是一種強酸。,,第一節(jié) 概述,一、化學結(jié)構(gòu)式二、理化性質(zhì)水溶性酸性還原性水解性,第二節(jié) 合成路線,一、萊氏法D-山梨醇為原料，經(jīng)醋酸菌一步發(fā)酵得L-山梨糖，丙酮酮醇縮合、次氯酸鈉氧化劑鹽酸轉(zhuǎn)化等5步,第二節(jié) 合成路線,優(yōu)點工藝成熟、產(chǎn)品質(zhì)量好生產(chǎn)周期短，總收率高（66%）缺點工序多，耗用原料多有易燃易爆有機溶劑對勞動保護和安全生產(chǎn)要求高,第二節(jié) 合成路線,二、

20、兩步發(fā)酵法簡化縮短的萊氏法優(yōu)點縮短工序降低了原料成本節(jié)約了大量有機溶劑，減少了“三廢”多數(shù)是液體物料，有利于機械化和自動化生產(chǎn)缺點總收率較低（45-48%）發(fā)酵單位體積產(chǎn)率低（60mg/100mL）設(shè)備體積大，能耗大,第二節(jié) 合成路線,三、全化學合成方法三步法：將葡萄糖或葡萄糖醛酸內(nèi)酯丙酮化、催化、氧化、水解還原成維生素葡萄糖為原料的缺點：丙酮用量大、須用昂貴的鉑金屬催化劑、收率低（25-28%）四、其他方法

21、GLC技術(shù)DNA重組菌種,第三節(jié) 生產(chǎn)工藝原理和過程,一、萊氏法生產(chǎn)維生素C的工藝原理和過程D-山梨醇的制備L-山梨糖的制備2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖（雙丙酮糖）的制備2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備粗品維生素C的制備粗品維生素C的精制,1、 D-山梨醇的制備,（1）工藝原理控制壓力、氫做還原劑、鎳作催化劑,1、 D-山梨醇的制備,（2）工藝過程在70-75℃下加水溶解葡萄糖

22、，50%溶液氫氣純度≥99.3%、壓強<0.04MPa時，將糖液沖入釜內(nèi)加入活性鎳催化劑加堿液調(diào)pH8.2-8.4，通蒸汽，并攪拌溫度升至120-135℃時關(guān)閉蒸汽控制溫度在150-155 ℃，壓強3.8-4.0MPa反應(yīng)至不吸收氫氣為反應(yīng)終點0.2-0.3MPa壓強下壓料至沉淀缸、過濾、樹脂交換處理收率95%,1、 D-山梨醇的制備,（3）反應(yīng)條件及影響因素pH值葡萄糖水pH8.0-8.5偏高或偏低會使甘露

23、醇（副產(chǎn)物）含量增加設(shè)備材質(zhì)山梨醇能溶解多種金屬避免使用鐵、鋁或銅制設(shè)備，而用不銹鋼副產(chǎn)物影響甘露醇影響產(chǎn)物比旋度殘?zhí)呛坑绊懏a(chǎn)物比旋度——氫化反應(yīng)的終點指標,1、 D-山梨醇的制備,（4）注意事項及三廢處理車間進行還原反應(yīng)時氫氣自制，故配有氫氣柜。應(yīng)杜絕火源，以免氫氣發(fā)生爆炸廢鎳催化劑可壓制成塊，冶煉回收再生廢液中的鎳經(jīng)沉淀后可回收廢酸、廢堿經(jīng)中和后放入下水道,2、L-山梨糖的制備,（1）工藝原理選擇性地使C2位

24、的羥基氧化成羰基生物氧化黑醋菌,2、L-山梨糖的制備,（2）工藝過程菌種部分斜面培養(yǎng)基中菌種活化傳代24h后，產(chǎn)糖量達到100mg/mL。在30 ℃培養(yǎng)48h，鏡檢菌體正常、無雜菌放0-5 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩０l(fā)酵部分投料。D-山梨醇濃度為16%-20%培養(yǎng)基控制pH5.4-5.6，120 ℃滅菌0.5h在發(fā)酵罐中培養(yǎng)（溫度30-32 ℃ ；壓力0.03-0.05MPa）,2、L-山梨糖的制備,一級種子罐發(fā)酵率40%以上

25、，二級種子罐發(fā)酵率50%以上發(fā)酵培養(yǎng)的山梨醇的投料濃度為25%當發(fā)酵率在95%以上時，溫度略高（31-33℃）；pH7.2左右，即為發(fā)酵終點控制真空度在0.05MPa以上，溫度60 ℃以下，減壓濃縮結(jié)晶即得L-山梨糖（3）反應(yīng)條件及影響因素山梨醇的純度影響收率山梨醇濃度影響氧化速率金屬離子會抑制細菌的脫氫活性生物催化劑能促進細菌生長，提高發(fā)酵率,2、L-山梨糖的制備,空氣流量影響深層發(fā)酵。一般為0.7-1VVM細菌接種

26、量影響氧化速率（4）注意事項盡量減少染菌途徑其途徑有種子或發(fā)酵罐帶菌接種時罐壓低于大氣壓培養(yǎng)基消毒不徹底操作中染菌閥門泄露,3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備,（1）工藝原理保護2，3，4，6位羥基,3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備,（2）工藝過程配料比L-山梨糖：丙酮：發(fā)煙硫酸：氫氧化鈉 = 1:9:0.4:0.6步驟5 ℃下壓入丙酮、發(fā)煙硫酸，加入山梨糖15-20 ℃下溶糖

27、6h降溫至-8 ℃，保持6-7h得酮化液。<25 ℃，加入18%-22%的氫氧化鈉溶液，中和至pH8.0-8.5下層硫酸鈉用丙酮洗滌，回收單丙酮糖,上層清液常壓蒸餾至100 ℃，減壓蒸餾至90 ℃為終點苯提取蒸餾后剩余溶液，減壓蒸餾得雙丙酮糖收率88%（3）反應(yīng)條件及影響因素縮酮化反應(yīng)有多種副產(chǎn)物溫度高、水分多、時間過長、硫酸過多則副反應(yīng)增多，雙酮糖收率降低酮化反應(yīng)溫度低于20 ℃高于20 ℃將有利于單酮糖的

28、生產(chǎn)，收率降低,3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備,（4）注意事項雙酮糖在酸性中不穩(wěn)定，堿性中較溫定。因此中和時，必須保持堿性和低溫條件加料的先后順序，先加入丙酮古龍酸與鹽酸，易于結(jié)塊，造成攪拌困難,3、2,3,4,6-雙酮基-L-山梨糖的制備,4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備,（1）工藝原理,4、2,3,4,6-雙酮基-L-古龍酸（雙丙酮古龍酸）的制備,（2）工藝過程次氯酸鈉的制造——新鮮配

29、制14.5%-15.5%的氫氧化鈉溶液通入液氯，以有效氯濃度9.5-9.7%，余堿濃度2.8-3.2%為終點雙丙酮酸的氧化配料比雙丙酮糖：次氯酸鈉：硫酸鎳 = 1：10：0.04投料，40℃保溫攪拌30min靜止片刻，抽濾濾液冷至0-5℃，用鹽酸中和（pH7、3、1.5）過濾、水洗、過濾。得結(jié)晶，收率86%。,5、粗品維生素C的制備,（1）工藝原理,5、粗品維生素C的制備,（2）工藝過程配料比雙丙酮古龍酸（折純）：

30、精制鹽酸（38%）：乙醇 = 1.0：0.27：0.31步驟加部分雙丙酮古龍酸，攪拌加鹽酸，再加余下的古龍酸蒸汽加溫，升至37℃左右關(guān)蒸汽，自然升溫至52-54 ℃，保溫5-7h。50-52 ℃保溫20h，然后通水降溫1h加適量乙醇，冷卻至-2 ℃,5、粗品維生素C的制備,放料，甩濾0.5h乙醇洗滌，甩濾3-3.5h干燥得粗品維生素C，收率88%（3）注意事項加料的先后次序先加雙丙酮古龍酸與鹽酸，易結(jié)塊，攪拌困難

31、先加丙酮，使之與雙丙酮古龍酸形成懸浮液，易攪拌鹽酸濃度不能過低（>38%），否則催化效果降低，收率降低析出溫度的影響,5、粗品維生素C的制備,析出期為轉(zhuǎn)化反應(yīng)的劇烈期析出期溫差太小，為1℃，說明反應(yīng)不劇烈，放熱小，不完全溫差太大，為5℃，則反應(yīng)放熱太多，反應(yīng)太劇烈，熱量不能很快傳遞出去，加速副反應(yīng)發(fā)生，嚴重時會引起燒料最佳溫差2.5 ℃，析出溫度不能高于59 ℃如遇突然停電，應(yīng)選關(guān)蒸汽，后關(guān)攪拌來電后，先開攪

32、拌，后開蒸汽，緩慢升溫,6、粗品維生素C的精制,配料比粗維生素C(折純)：蒸餾水：活性炭：乙醇 = 1：1.1:0.06:0.6步驟粗品（85%）真空干燥（50-55℃，20-30min）除去揮發(fā)性雜質(zhì)（鹽酸、丙酮）投入熱水（68-70 ℃）中溶解加入活性炭攪拌5-10min保溫壓濾結(jié)晶罐中降溫至45-50 ℃,6、粗品維生素C的精制,加入晶種，緩慢冷卻至-2 ℃，結(jié)晶晶體離心甩濾，冰乙醇洗滌甩濾，低溫干燥（43-4

33、5 ℃，1.5h）得精制維生素C（m.p.190-192 ℃）收率91% 總收率60%（對D-山梨醇計）,二、兩步發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C的工藝原理及過程,D-山梨醇的制備2-酮基-L-古龍酸的制備（兩步發(fā)酵）L-山梨糖的制備（第一步發(fā)酵）2-酮基-L-古龍酸的制備（第二步發(fā)酵）粗維生素的制備維生素C的精制,2-酮基-L-古龍酸的制備,（1）工藝原理微生物氧化法（2）工藝過程菌種部分菌種活化、分離、混合培養(yǎng)移入三角瓶種

34、液培養(yǎng)基，29-33 ℃振蕩培養(yǎng)24h，產(chǎn)酸量在6-9mg/mL，pH降至7以下，鏡檢正常無雜菌發(fā)酵部分一級種子罐加料,2-酮基-L-古龍酸的制備,控溫29-30 ℃，壓強0.05MPa，pH6.7-7.0二級種子罐培養(yǎng)，發(fā)酵終點：溫度31-33℃，pH7.2，殘?zhí)橇?lt;0.8mg/mL兩步發(fā)酵收率78.5%提取部分一次交換鹽酸酸化，調(diào)菌體蛋白等電點，沉降4h以上上清液以2-3m3/h的流速壓入陽離子交換柱當流

35、出液pH為3.5時，收集交換液，控制pH交換完，純水沖柱,2-酮基-L-古龍酸的制備,加熱過濾合并流出液和洗液調(diào)pH至蛋白等電點加熱至70℃，加0.3%活性炭升溫至90-95℃，保溫10-15min，使蛋白凝結(jié)停止攪拌，快速冷卻，高速離心二次交換上清液打入二次交換柱洗脫，至流出液pH=1.5時，收集交換液控制pH1.5-1.7之間。交換完畢，洗柱,2-酮基-L-古龍酸的制備,減壓濃縮二次交換液進行一級濃縮控制真

36、空度、內(nèi)溫，至濃縮液的相對密度達1.2出料同樣條件二次濃縮，至盡量干加少量乙醇，冷卻結(jié)晶甩濾，冰乙醇洗滌得2-酮基-L-古龍酸（m.p.158-162℃）收率80%,2-酮基-L-古龍酸的制備,（3）反應(yīng)條件及影響因素山梨糖的影響山梨糖初濃度過高，將抑制菌體生長，使發(fā)酵收率降低從生產(chǎn)角度考慮，保證盡可能高的酸度，需山梨糖初濃度越高越好較適宜為80mg/mL可以采用滴加或待菌體生長正常后一次性補加的方法，來提高產(chǎn)物的

37、濃度。溶解氧濃度的影響溶解氧濃度影響好氧菌的活性,2-酮基-L-古龍酸的制備,產(chǎn)酸前期應(yīng)處于高溶氧濃度產(chǎn)酸中期，溶氧濃度為3.5-6.0mg/mL產(chǎn)酸后期，耗氧量減少。pH的影響pH過低（<6.4）不利于發(fā)酵控制pH6.7-7.9（4）注意事項及“三廢”處理調(diào)好等電點是凝聚菌體蛋白的重要因素樹脂再生的好壞直接影響2-酮基-L-古龍酸的提取，其標準為進出酸差在1%以下，無Cl-,2-酮基-L-古龍酸的制備,濃縮時

38、，溫度控制在45℃左右較好，以防止跑料和炭化三廢處理。母液回收、濃縮、結(jié)晶甩濾，提高收率廢鹽酸回收后可再用于第一次交換,（三）粗維生素C的制備,酸轉(zhuǎn)化、堿轉(zhuǎn)化、酶轉(zhuǎn)化1、酸轉(zhuǎn)化（1）工藝原理（2）工藝過程配料比2-酮基-L-古龍酸：38%鹽酸：丙酮 = 1:0.4:0.3先將丙酮和一半古龍酸加入轉(zhuǎn)化罐，攪拌再加入鹽酸和余下的古龍酸蒸汽加熱，升溫至30-38 ℃，,（三）粗維生素C的制備,關(guān)閉蒸汽，自然升溫至52-5

39、4 ℃，保溫5h達到反應(yīng)高潮，保持溫度50-52℃，至總反應(yīng)時間20h，冷卻過濾、冷乙醇洗滌，得維生素C粗品，收率88%（3）反應(yīng)條件及影響因素鹽酸濃度的影響若鹽酸濃度偏低，則轉(zhuǎn)化不完全，收率低若鹽酸濃度偏高，則分解成許多雜質(zhì)，使反應(yīng)物顏色較深,（三）粗維生素C的制備,丙酮的影響酸性條件下，產(chǎn)物容易分解為糠醛，進一步聚合成水和醇不溶的糠醛樹脂。加入丙酮可以溶解糠醛，降低其活性而阻止其聚合,（三）粗維生素C的制備,2、堿

40、轉(zhuǎn)化（1）工藝原理,（三）粗維生素C的制備,（4）工藝過程酯化加入甲醇、濃硫酸和干燥的古龍酸攪拌加熱，升溫至66-68℃，反應(yīng)4h左右即為酯化終點冷卻，加入碳酸氫鈉升溫至66℃左右，回流10h后，即為轉(zhuǎn)化終點冷卻至0℃，離心分離，得維生素C鈉鹽母液回收,（三）粗維生素C的制備,酸化將維C鈉鹽和一母干品、甲醇加入罐中，攪拌硫酸調(diào)反應(yīng)液pH為2.2-2.4在40℃左右保溫1.5h冷卻，離心分離，棄去硫酸鈉加少量活

41、性炭，冷卻壓濾真空減壓濃縮，蒸出甲醇濃縮液冷卻結(jié)晶，離心分離,（三）粗維生素C的制備,3、改進后的轉(zhuǎn)化工藝舊工藝的缺點帶入大量鈉離子，影響維生素C的質(zhì)量轉(zhuǎn)化后母液中產(chǎn)生大量硫酸鈉，嚴重影響母液套用及成品質(zhì)量勞動生產(chǎn)強度大堿轉(zhuǎn)化的新工藝有機胺代替碳酸氫鈉,（三）粗維生素C的制備,工藝原理,（三）粗維生素C的制備,工藝過程將2-酮基-L-古龍酸甲酯加入到甲醇中攪拌、升溫、回流、溶解在惰性氣體中滴加胺，回流、攪拌濃縮、

42、蒸餾水溶解油狀物有機溶媒提取、分離有機層用硫酸鈉干燥后，回收套用水層經(jīng)濃縮、結(jié)晶得維生素C晶體,（三）粗維生素C的制備,優(yōu)點提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率有機溶劑回收套用率高反應(yīng)條件、溫度要求不高大量使用液體投料，有利于自動化控制缺點反應(yīng)在惰性氣體（氮氣、氬氣）保護下進行,（三）粗維生素C的制備,酸轉(zhuǎn)化新工藝工藝過程將古龍酸鈉鹽加到乙醇和丙酮的混合溶液中室溫下攪拌，通入氫氣60℃反應(yīng)，析出氯化鈉晶體過濾，乙醇和丙酮的混合

43、溶液洗滌合并濾液，加入惰性溶劑保溫、攪拌、冷卻、析晶得維生素C,（三）粗維生素C的制備,優(yōu)點析晶純度高反應(yīng)溫度低工藝時間縮短去除了維生素C精制過程中的水溶解提高產(chǎn)品的質(zhì)量和收率溶劑經(jīng)分餾后可重新使用,（三）粗維生素C的制備,（4）兩條轉(zhuǎn)化路線的比較各占50%酸轉(zhuǎn)化優(yōu)點設(shè)備簡單操作方便中間過程少，利于收率提高缺點設(shè)備易被腐蝕,（三）粗維生素C的制備,堿轉(zhuǎn)化優(yōu)點產(chǎn)品質(zhì)量較好缺點設(shè)備多，操作過程長，

44、不利于提高總收率轉(zhuǎn)化過程中使用大量的甲醇，需注意勞動保護,（四）、維生素C的精制,（1）工藝原理L-抗壞血酸易遭破壞溫度金屬離子空氣接觸pH易氧化易分解變質(zhì)的標志：色澤變黃,4、維生素C的精制,（2）工藝過程配料比 粗維生素C：蒸餾水：活性炭：晶種 = 1：1.1：0.58：0.00023步驟粗維生素C真空干燥加蒸餾水攪拌溶解加活性炭，攪拌5-10min，壓濾濾液加入結(jié)晶罐，再加入50L左右的乙醇，攪拌

45、降溫、加晶種，結(jié)晶,4、維生素C的精制,將晶體離心甩濾，冰乙醇洗滌甩濾、干燥器中干燥，得精制VC整個過程耗時76-80h總收率42.7-47.1%（以山梨醇計）（3）注意事項結(jié)晶時，結(jié)晶罐中最高溫度不得高于45℃，最低不得低于-4℃，不能再高溫下加晶種回旋干燥要嚴格控制循環(huán)水溫和時間，夏天循環(huán)水溫高，可用小冷凝器降溫壓濾時遇停電，應(yīng)立即關(guān)空壓閥保壓,三、萊氏法和兩步發(fā)酵法的工藝比較,（1）萊氏法工藝 葡萄糖?高壓催化氫化

46、?黑醋菌氧化?丙酮保護?次氯酸鈉氧化?鹽酸轉(zhuǎn)化?維生素C優(yōu)點生產(chǎn)工藝成熟、各項技術(shù)指標先進、生產(chǎn)技術(shù)水平較高、總收率達65%、優(yōu)級品率100%缺點需要丙酮保護羥基、反應(yīng)步驟增多，連續(xù)操作有困難丙酮用量大，苯的毒性大勞動保護強度大，并污染環(huán)境,三、萊氏法和兩步發(fā)酵法的工藝比較,（2）兩步發(fā)酵法葡萄糖?高壓催化氫化?兩步微生物氧化?酸（堿）轉(zhuǎn)化?維生素C優(yōu)點生物氧化具有特異性，省去了保護和脫保護兩步革除了大量有機溶劑