维生素-科普123

维生素

生物科学2023-02-03 12:54:13百科

维生素

[拼音]：weishengsu

[外文]：vitamin

为维持人体内脂肪、蛋白质和糖类等正常代谢和身体的正常发育成长所必需的一类在化学结构和生理作用上各不相同的有机化合物，是一类重要的化学合成药。其英文名来源于希腊文vite（是生命的意思）。维生素不仅用于治疗维生素缺乏症，且广泛用做医疗辅助用药或预防用药，以增强体质，对抗某些可疑的致癌物质或防止衰老。1933年N.霍沃思合成了维生素C，这是世界上第一个用化学合成法大量生产的维生素。

品种

现在已知的维生素有三、四十种，大都是根据它们的缺乏症而发现的。发现时，其化学结构尚未阐明，习惯上按发现先后以英文字母(A、B、C、D、E 等)顺序命名，只有个别的维生素（K、L、P、U等）是根据它们的生理作用的外文名中第一个字母而取名的。维生素B后来被证明是很多维生素的混合体，这些成员（统称B族维生素）有的根据其发现之先后而取名为B₁、B₂、B₆、B₁₂、B₁₅，有的则很快就改用了学名，如烟酸、叶酸、泛酸、乳清酸等。世界各国对于各种维生素都有法定的学名，一般是分别根据它们的化学结构或主要生理作用而命名。例如维生素A的学名为抗干眼醇或视网膜醇，维生素B₁称盐酸硫胺，维生素B₂称核黄素，维生素B₆称吡哆醇，维生素C称抗坏血酸，维生素D称钙化醇或骨化醇，维生素E称生育酚等。

维生素的工业生产始于20世纪30年代，直到现在，维生素的产量和产值在整个制药工业中仍占有重要的地位，现在年产量达万吨级的有维生素C，年产量超过千吨的有维生素A、B₁、B₂、B₆、E，烟酸和泛酸钙等，有的维生素如D和B₁₂产量不大，但产值很高。中国的维生素品种基本齐全，产量约占化学合成药总产量的1/10。

生产方法

维生素的化学结构复杂程度不同，其生产方法也不相同，通常有下述三种方法：

（1）全合成法:是维生素的主要生产方法，以基本有机化工的产品为原料，进行化学合成；

（2）半合成法：是利用具有某些基本结构的天然化合物作为中间体进行修饰；

（3）微生物合成法:是利用某些微生物进行发酵培养，然后分离提纯。第三种方法较少采用。此外，也有个别的维生素是直接从天然资源中分离提纯制取的。不少维生素同时存在几种生产方法。例如：

（1）维生素 A可采用乙炔、丙酮、双乙烯酮（见乙烯酮）等为起始原料的全合成法制得，或以香茅草油中的柠檬醛为中间体的半合成法制得；

（2）维生素B₂通常可以由化学合成法制得，也可由微生物合成（发酵培养），然后分离提纯制得；

（3）维生素B₁₂主要是从链霉素和庆大霉素的废发酵母液中提取，也可采用纯种发酵的微生物合成法制得；

（4）维生素E可从基本有机化工的产品进行全合成，也可利用天然的柠檬醛或α-蒎烯等作为中间体进行半合成，还可从榨油厂的油渣中直接分离提取。

中国生产状况

生产量最大的品种是维生素C，中国50年代开始对莱氏法工艺进行研究，其工艺过程是以葡萄糖为原料，经催化加氢制成D-山梨醇，再经黑醋菌发酵进行生物氧化而得L-山梨糖。L-山梨糖与丙酮缩合成为双丙酮山梨糖，后者被次氯酸钠氧化，得双缩丙酮古龙酸，然后以浓盐酸使之水解并内酯化，即得维生素C。中国研制成功高效率的气液混合器，使葡萄糖催化加氢的压力从10～15MPa降低到3～4MPa。从60年代中期开始，中国开发了用假单孢菌将L-山梨糖直接进行生物氧化成为 α-酮基古龙酸，并进而转化为维生素C的生产方法。由于它应用两次生物合成法，故称为两步发酵法，1975年这一工艺在上海第二制药厂投产。此法省去了大量的丙酮和苯等有机溶剂，大大降低了生产成本，并简化了生产过程。

展望

由于维生素生产技术水平的提高，价格相应降低，现已广泛用做食品的营养强化剂和牲畜家禽的饲料添加剂，预计这方面将不断发展，各种维生素的需要量将愈来愈大。此外，将会陆续出现一些性质更为稳定、易于吸收、而排泄缓慢的速效、长效衍生物如呋喃硫胺等拟维生素，以提高维生素的疗效或扩大其应用范围。

维生素生产技术虽已达相当高水平，但仍有很大潜力，例如近年来出现了从葡萄糖两步发酵制α-酮基古龙酸的维生素C新合成方法，又可省去一步高压催化加氢过程。