核黄素的合成

／ 孩 象，坼 每素 ， 核黄素的合成 汪三 (吉化公司吉林石井沟联合化工厂132105)f 6 、z ． — ，， f ’ 核黄素又名乙种维生素2或称维生素 B2(Vitamin B2)，医药名Riboflavin 化学名 称为 7．8一二甲基一1 o_一(D一1一核糖基一 异咯嗪。分子式：C H ON O )，为黄色或橙 黄色结晶状粉末。 1934年由Rarrer与R·kuhn分别在瑞 士苏绿士和德国海德系测其结构式为： H C H C 将其命名为棱黄素。 1．核黄素的合成 棱黄素由日本武田药品工业公司杆菌属 细菌的转醑醇酶变异株生产桉糖的方法首次 实现 了工业化 。 中国科学院微生物研究所 1962年由董 可宁教授采用常温生物发酵法在小实险装置 内也研制出了桉黄素。 国外认为，许多种类微生物可以形成桉 黄素并发现棉病囊菌(Ashbya gossypii)可高 产梭黄素。其生物合成酶为第一酶，大量的核 黄素是第二酶产生的代谢产物。 核黄素生产的关键是培育出优质菌种， 经不断筛选，存优汰劣，衍生生长力旺盛的个 体，不断地从菌种中优选出好菌种，才能保持 高产量。 核黄素的生产或试制以农产品为原料， 可分成二部分 1．1 蛋源，包括玉米蛋白、蛋白胨、鱼粉 及 肉娄水解产物⋯⋯； 1．2 碳源，包括玉米粉、葡萄糖⋯⋯。 菌种配片和生产配片大致相同。 操作步骤如下： 先将蛋白砖、葡萄糖、淀粉、无机盐、水接 比例配好菌种 培养的菌株经发酵后产生阿 舒 氏假囊酵母(Eremoth ecium ashbyii)，然 后与配好的液体培养基混合，经培养四、五天 后发酵，菌株长出自己的梭黄素，然后将产生 的维生素B2在高峰时用化学方法进行分离。 化学分离可以采用离子交换或沉淀分离柬实 现 。 维生素B2可以进行大规模工业化生产， 也可采用表面培养法由乡镇企业实施，这样 投资小、见效快 ． 大规模工业化生产技术国内已比较成 熟，最大生产厂为天津河北制药厂。 其生产主要采用微生物法，在培养基中 经接种，发酵而成为维生素B2，此法成本较 低。 其反应主设备为带机械搅拌的一吨反应 釜(最大的容量为5T)，数十个排列成行，主 釜上方设一小缸，为菌种培养用，反应过程是 将菌种加到培养基内，总量为缸体的∞一 60 ，控制反应温度为 28"C或稍高，压力基 本为常压或稍高于大气压，从底部通入压缩 空气起搅拌和供氧作用，反应经一周左右时 间完成，产品用标准液比色，检测含量、浓度， 浓度愈大，色泽愈潦。 2．用醋酸发酵法合成 用化学法台戚曾以葡萄糖为原料，经氧 化、成盐、转化、酸化、内醋化、缩台、催化氢 化，环化等复杂过程来反应生成维生素B。。 本涪将化学合成与微生物法进行了改 进。即用化工易得的原料采用酵母Saccha— romyces 6erevisiae Ni l——268(PERMBP—— 9 n 维普资讯 http://www.cqvip.com 965)，将CHsCL)OH发酵使CH cOOH和N 源连续或问接在葡萄糖，聚胨介质内生成产 物。 其制法如下： 铡1，将 Saccharomyces cerevislae NH 268(PERMt3P一965)，振荡培养在台葡萄 糖、聚胨的酵母萃和麦芽提取物内在30 C下 经 43小进后 在 NH{OAC 0 58Ca(OAc) 0．13，KHzPO4 0．1，M O{·7H2O 0．05 和 llppm ZnS04·7H2O 在 3oc下振荡培养 284小时，经连续加入CH COOH 913．8g和 3．1gNH{内，在加入前后一直培养和浓缩， 控制ca 和NH4 为≤0．1 和1500ppm，制 成产物5．8g维生素B2／l。 例2，将 Saccharomyces cerevisiae NH一 268(PERM BP一965)在含葡萄糖、聚胨、酵 母萃和麦芽萃内干30U下振荡培养45小时 后在含Ca(OAt)2 103，(NH。)2SO 5，MgSO ·7H2O 1，KH2PO‘2 和 ZnSO4 ·7H2O 0．011g／l内振荡培养干30C下进行264小 时，加入Ca(OAe)2 765g和(NH4)2-SO 25．2g， 经振荡培养78小时制成产物，含4．垤维生 素B2／l。 ．毋3，将合 19．7 固体的浓缩物(24 维 生素B。)，从发酵器内出料后连续喷入20C 的流化床内，与 t40~150"C的上升气流混合 使床温为7oE，连续沉降后由流化床收集器 进行收集，生成三部分发粒径。4 粒径> 250~m，50 粒径为 100～250 ，45 粒径 为~100tun。 3．结果与讨论 3．1 原料 使用农产品原料来源和质量不稳定，可 10 麦性较大。改用醋酸为原料．将别使用甲醇法 生产醋酸具有原料便宜，生产成本低，工艺先 进，投资小，操作简单，产品牧率高的优势，由 亍用醇法生产醋酸产品可供食厢，更适合用 亍制取维生素B。。使用农产品，如用玉米面， 哪种玉米面最好，也因原料来源不同，观察结 果相差大，由于生物唼化大，搞工业化必颓细 0才可能完成。 3．2 化学台成法和微生物法 在我国雌擞生物法较适宜，不但工艺简 单，而且易于实施，大大地缩成了反应程序， 也可供 乡镇企业实用。 4．维生素 B 的应用 维生素B2主要作用于人体，当人体缺乏 维生素B2时，会导致骨骼异常，；I起胃病及 眼睛、肝脏和神经性障碍，在饲料中用添加 剂，其用量仅次干维生素A。当维生素 B缺 乏时，则降低饲料利用率。 5．结 语 使甩易得的甲醇法生产的醋酸为原车车， 采用发酵法生产维生素B2工艺简单，生产成 本低 ，产品质量好 ，具有很重要的推广和应用 价值。 r 参考文献 1．张泰《天津药学》，1991，3卷 4期， N0．29--30 2．jP 63，112，997 3．jP 63，112，996 4．DE 3 819，745 (收 稿 日期 19950630) 维普资讯 http://www.cqvip.com