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维生素K生产工艺进展发布时间2009-6-29 责任编辑张颖维生素Kvitamin K又名凝血维生素是一大类2—甲基—14—萘醌及其衍生物的总称。
维生素K包括维生素Kl、K2、K3、K4和K5等。
其中维生素Kl和K2既有天然存在又可由人工合成而维生素K3和K4则只能由人工合成。
维生素K在饲料、医药等领域均有重要用途。
1 维生素K的分类、性质与生理意义维生素K1又称叶绿醌phylloquinone为黄色粘稠油状物广泛存在于绿色植物如苜蓿、菠菜等与动物肝脏中。
维生素Kl参与肝内凝血酶的合成用于治疗阻塞性黄疸、疸痿病以及初生畜禽出血病。
维生素K2是某些肠道细菌的代谢产物是含有6个异戊间二烯的一系列多烯化合物为淡黄色晶体。
维生素K1和K2皆系脂溶性维生素对热稳定但是受碱、乙醇和光作用后会破坏故需避光保存。
它们可以还原成无色的氢醌。
维生素K3和K4均系水溶性物质维生素K3在甲萘醌C3上没有烃链。
临床上所用的维生素K3应用品是维生素K3与亚硫酸氢钠NaHSO3的加成物——亚硫酸氢钠甲萘醌以下简称MSB它是一种白色晶体易吸潮溶于乙醇几乎不溶于苯和醚。
二磷酸甲萘氢醌钠menadio1 sodium diphosphate、甲萘醌烟酰胺亚硫酸盐MNB和亚硫酸嘧啶甲萘醌MPB也是维生素K3的重要衍生物。
亚硫酸嘧啶甲萘醌颜色较深稳定性较好但是具有一定的毒性。
维生素K4是维生素K3与两分子乙酸缩合而成的二乙酰甲萘醌有时4—亚氨基—2—甲基萘醌也被称为维生素K4。
维生素K3和K4较维生素Kl及K2稳定。
维生素K3有特殊的刺激性气味其用途与维生素Kl相同是防治凝血酶原缺乏症的特效药但因维生素K3对粘膜有刺激性现已很少单独使用而是常用它与亚硫酸氢钠的加成物——MSBMSB通常也称为维生素K3MSB对粘膜无刺激性但不如维生素K4稳定。
维生素K4为白色或淡黄色结晶粉末活性是维生素K1的34倍在体内与血清酯酶作用后可失去两个乙酰基而被氧化成维生素K3进而在肝脏中转化成维生素K2这就是维生素K4可代替维生素K3的原因。
维生素生产工艺1 概述维生素是一类生物生长发育起调节作用的、化学结构不同的、小分子有机化合物，人体内不能合成，必须从食物等中摄取。
人体需求量很少，但不足时，出现相应的缺乏症。
已知维生素13种，根据溶解性，一般分为水溶性和脂溶性维生素两类。
主要维生素的生产有三种方法。
2002年我国维生素原料产量达8.2万吨，其中维生素C超过5万吨，成为世界上最大的原料药生产国和出口国。
维生素制剂年产量260-280亿支/片/瓶，以片剂、注射液和胶囊为主。
2 维生素C生产工艺维生素C(vitamin C)是目前世界上产销量最大，应用范围最广的维生素产品。
目前全世界维生素C的产量约为10万吨/年，全球市场销售额5亿美元。
目前，工业上生产维生素C 采用二步发酵法，此法是在1975年由中国科学院上海生物技术研究所研究出来的，属我国首创。
发酵法生产维生素C可以分为发酵、提取和转化三大步骤。
即先从D-山梨醇发酵，提取出维生素C前体2-酮基-L-古龙酸，再用化学法转化为维生素C。
第一步发酵：黑醋酸菌(Acetobacter suboxydans)经种子扩大培养，接入发酵罐，种子和发酵培养基主要包括山梨醇、玉米浆、酵母膏、碳酸钙等成份，pH 5.0～5.2。
醇浓度控制在24～27%，培养温度29～30 ℃，发酵结束后，发酵液经低温灭菌，移入第二步发酵罐作原料。
D-山梨醇转化L-山梨糖的生物转化率达98%以上。
第二步发酵：氧化葡萄糖酸杆菌 (Gluconobacter oxydans，小菌)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium，大菌)混合培养。
生产维生素C的发酵罐均在100 m3以上，瘦长型，无机械搅拌，采用气升式搅拌。
种子和发酵培养基的成份类似,主要有L-山梨糖、玉米浆、尿素、碳酸钙、磷酸二氢钾等，pH 值为7.0。
大、小菌经二级种子扩大培养，接入含有第一步发酵液的发酵罐中，29～30 ℃下通入大量无菌空气搅拌，培养72h左右结束发酵，L-山梨糖生成2-酮基-L-古龙酸的转化率可达70～85%。
