生物工程制药之维生素生产工艺6.ppt

维生素生产工艺
2.7 维生素B2生产工艺
维生素B2的国内外生产现状
目前维生素B2的全球需求量在8000~10000吨，随着中国、南美等国家饲料业的不断发展，在未来3~5年内还会进一步提高。但生产商利润率降低，使许多公司不得不集中力量理顺生产和降低生产成本。由于采用发酵工艺比采用化学合成工艺有更大的降低生产成本空间，因此，生产商对发酵法维生素B2生产更加重视。饲料仍将是维生素B2最重要的市场，市场份额为50%左右，医药和食品约为30%，其他如保健品等市场份额为20%，。
维生素B2产品根据其纯度分为医药级（纯度≥98%）、食品级（96%）和饲料级（VB2≥80%）。
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维生素B2生理功能和基本性质
关于维生素B2
商品名：维生素B2
化学名：核黄素（riboflavin），6,7-dimethyl-9-(1-D-ribityl) isoalloxazine。
分子式：C17H20N4O6
分子量：376.38
结构式：
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维生素B2又称维生素G或核黄素。维生素B2是黄色针状晶状，微溶于水，遇碱易降解，遇光也容易分解。
熔点：275-280℃
溶解度：
等电点：6.0
维生素生产工艺
25 ℃
27 ℃
40 ℃
100 ℃
0.1 g/L
0.12 g/L
0.19 g/L
2.3 g/L
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维生素生产工艺
1879年英国化学家布鲁斯首先从乳清中发现VB2。 Kuhn等于1933年首次从酵母、蛋清和乳清中分离出纯的核黄素，并于1935年人工合成核黄素。因其结构中含有核糖且呈黄色,故取名核黄素。VB2它在动物机体内含量微少,是维持动物良好营养状况和生产性能所必需的营养物质。
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维生素B2的主要功能是在氨基酸、脂肪酸和碳水化合物的代谢中起作用，是生命活动极其重要的物质，人体及家禽、家畜体内不能合成维生素B2，必须从外界摄取。人缺乏维生素B2将导致口角炎，舌炎，眼炎、结膜炎、阴囊炎等维生素B2缺乏症。而动物缺乏维生素B2将导致生长发育迟缓、皮炎、神经失调、食欲不振、生育不良等症状。
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维生素B2产品广泛应用于饲料添加剂、营养食品添加剂和着色剂、临床用药、保健、美容及化妆品等领域。此外，新的用途不断被开发， 维生素B2在治疗心绞痛、防治偏头痛、治疗慢性肾炎水肿和治疗某些癌症等方面也日益受到人们的注意；酪酸脂(以维生素B2为原料生产)，在日本广泛用于治疗动脉硬化、高血压、糖尿病等顽固的慢性疾病，且有良好反应；发达国家将维生素B2用于污水处理也有报道。
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猪用添加预混料配方（美国大豆协会制定）
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维生素B2生产方式
维生素B2可以采用微生物发酵和化学合成两种方法生产
全化学合成法
全化学合成法以葡萄糖为起始原料，工艺路线复杂，生产成本高，而且所用到的原料中含有二甲苯等有毒物质，对环境的污染严重，已经在核黄素的工业化生产中逐渐被淘汰.
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维生素B2生产方式
化学半合成
化学半合成核黄素的关键中间体为D-核糖（多采用细菌发酵将葡萄糖转化），较早的合成途径是D-核糖经氧化等4步化学反应，合成得到核黄素，之后又有化学家将其简化成3步。具体合成路线为：D-核糖乙醇溶液（1）制备后，在一定氢压存在的条件下,使（1）和3,4 二甲苯***或4 硝基邻二甲苯反应，得到N-D-核糖醇基-3,4 -二甲苯***（2），（2）再和苯***重氮硫酸盐(或盐酸盐)反应，得到（D-核糖***基）-6- 偶氮苯基 -3,4 -二甲苯（3）。此后,在酸性缩合剂存在的条件下，使（3）和巴比妥酸反应，制得最终产物核黄素(4)。
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