vc综述说课讲解

1、VC综述第六组：付盼盼，秦鑫，李红敏，闫敏概述：维生素c是人类营养中最重要的维生素之一，缺少它时会产生坏血病，因此又称为抗坏血酸(ascorbicacid)。它对物质代谢的调节具有重要的作用。近年来，发现它还有增强机体对肿瘤的抵抗力，并具有化学致癌物的阻断作用。维生素C是不饱和多羟基物，属于水溶性维生素。它分布很广，许多水果、蔬菜中的含量更为丰富。维生素C具有很强的还原性维生素c是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物，因为可以防治坏血病，故又称它为“抗坏血酸”。维生素C由碳元素、氢元素和氧元素组成一个维生素分子由六个碳原子、八个氢原子和六个氧原子构成。物理性质：无色晶体熔点：190-192C溶

2、解性333g/L(20C)沸点：(无)紫外吸收最大值：245nm荧光光谱：激发波长一无nm,荧光波长一无nm;溶解性：水溶性维生素比旋度：+20.5°至+21.5天然存在的抗坏血酸有L型和D型2种，后者无生物活性。维生素C是呈无色无臭的片状晶体，易溶于水，不溶于有机溶剂。在酸性环境中稳定，遇空气中氧、热、光、碱性物质，特别是由氧化酶及痕量铜、铁等金属离子存在时，可促进其氧化破坏。氧化酶一般在蔬菜中含量较多，故蔬菜储存过程中都有不同程度流失。但在某些果实中含有的生物类黄酮，能保护其稳定性。维生素C(英语：VitaminC,又称L-抗坏血酸)为酸性己糖衍生物，是稀醇式己糖酸内酯，Vc主要

3、来源新鲜水果和蔬菜，是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素。化学性质：分子式：C6H8O6分子量：176.13密度1.954g/cm3维生素C结构式酸性，加热或在溶液中易氧化分解，在碱性条件下更易被氧化，为己糖衍生物。又具有强的还原性，主要是通过其可逆的氧化还原特点作为辅酶表现生理功能。维生素C分子结构中的烯二醇基，尤其是C3位OH由于受共轴效应的影响，酸性较强(pK=4.17);C2位OH由于形成分子内氢键，酸性极弱(pK=11.75)。故维生素C一般表现为一元酸，可与碳酸氢钠作用生成钠盐。IUPAC名：2,3,5,6-四羟基-2-己烯酸-4-内酯在干燥空气中比较稳定，不纯和许多天然产品

4、，能被空气和光线氧化，其水溶液不稳定，很快氧化成脱氢抗坏血酸，尤其是在中性或碱性溶液中很快被氧化。遇光、热、铁和铜等金属离子均会加速氧化。能形成稳定的金属盐。为相对强的还原剂，贮存日久色变深，成不同程度的浅黄色。半数致死量(小鼠、静脉)LC50:518mg/kg,遇空气和加热都易引起变质，在碱性溶液中易于氧化而失效。在空气条件下。在水溶液中迅速变质，是强还原剂。维生素C是一种抗氧化剂，能帮助植物抵抗干旱、臭氧和紫外线。维生素C保护植物免受光合作用中有害副作用的侵害。还原型抗坏血酸能还原染料2,6一二氯酚靛酚（dichloro-phenol-indophenol，简称DCIP）,本身则氧化为脱氢

5、型。在酸性溶液中，2,6二氯酚靛酚呈红色，还原后变为无色。因此，当用此染料滴定含有维生素C的酸性溶液时，维生素C尚未全部被氧化前，则滴下的染料立即被还原成无色。一旦溶液中的维生素C已全部被氧化时，则滴下的染料立即使溶液变成粉红色。所以，当溶液从无色变成微红色时即表示溶液中的维生素C刚刚全部被氧化，此时即为滴定终点。作用维生素C能抗坏血病，故又称抗坏血酸。是广泛存在于新鲜水果蔬菜及许多生物中的一种重要的维生素，作为一种高活性物质，它参与许多新陈代谢过程，维生素C为抗体及胶原形成，组织修补（包括某些氧化还原作用），苯丙氨酸、酪氨酸、叶酸的代谢，铁、碳水化合物的利用，脂肪、蛋白质的合成，维持免疫功能

6、，羟化与羟色胺，保持血管的完整，促进非血红素铁吸收等所必需，同时维生素C还具备有抗氧化，抗自由基,抑制酪氨酸酶的形成，从而达到美白，淡斑的功效。在人体内，维生素C是高效抗氧化剂，用来减轻抗坏血酸过氧化物酶（ascorbateperoxidase）基底的氧化应力（oxidativestress）。还有许多重要的生物合成过程中也需要维生素C参与作用。由于大多数哺乳动物都能靠肝脏来合成维生素C,所以并不存在缺乏的问题；但是人类、灵长类、土拨鼠等少数动物却不能自身合成，必须通过食物、药物等摄取。羟化反应是体内许多重要物质合成或分解的必要步骤，在羟化过程中，必须有维生素C参与。促进胶原合成。维生素C缺乏

7、时，胶原合成障碍，从而导致坏血病。促进神经递质（5-羟色胺及去甲肾上腺素）合成。促进类固醇羟化。高胆固醇患者，应补给足量的维生素C。促进有机物或毒物羟化解毒。维生素C能提升混合功能氧化酶的活性，增强药物或毒物的解毒（羟化）过程。维生素C可以是氧化型，又可以是还原型存在于体内，所以可作为供氢体，又可作为受氢体，在体内氧化还原过程中发挥重要作用。进抗体形成。高浓度的维生素C有助于食物蛋白质中的胱氨酸还原为半胱氨酸，进而合成抗体。（2）促进铁的吸收。维生素C能使难以吸收的三价铁还原为易于吸收的二价铁，从而促进了铁的吸收。此外，还能使亚铁络合酶等的筑基处于活性状态，以便有效地发挥作用，故维生素C是治疗

8、贫血的重要辅助药物。促进四氢叶酸形成。维生素C能促进叶酸还原为四氢叶酸后发挥作用，故对巨幼红细胞性贫血也有一定疗效。维持筑基酶的活性。其他功能毒。体内补充大量的维生素C后，可以缓解铅、汞、镉、碑等重金属对机体的毒害作用。预防癌症。许多研究证明维生素C可以阻断致癌物N-亚硝基化合物合成，预防癌症。清除自由基。维生素C可通过逐级供给电子而转变为半脱氧抗坏血酸和脱氢抗坏血酸的过程清除体内超负氧离子（O2-）、羟自由基（OH）、有机自由基（R）和有机过氧基（ROO）等自由基；使生育酚自由基重新还原成生育酚，反应生成的抗坏血酸自由基在一定条件下又可被NADH2的体系酶作用下还原为抗坏血酸。维生素C存在植

9、物生长过程中，起保护和屏蔽有害物质与细菌侵害的作用，植物都能生长在强光中，只要有水分的供给，植物不怕光，说明植物中的维生素C不怕光。如果植物被病毒侵蚀后，叶片会枯萎霉烂，说明叶片中的维生素C怕霉菌与病毒，会破坏植物的细胞壁，使植物失去活力维生素C并不是补充得越多越好，因为过量的维生素C可诱导动物线粒体脂质过氧化和脂褐素的生成；可降低线粒体膜的流动性；引起线粒体膨胀；导致维生素B12的缺乏，引起腹泻，牙龈出血，和引起心脏和循环系统等方面的问题。根据国家科学院-国家研究委员会食物与营养会议的建议：Vc的摄入量为40-60mg/天。但是有人建议正常人不超过500mg/天饮食摄入;维生素C的主要食物来

10、源是新鲜蔬菜与水果。蔬菜中，辣椒、茴蒿、苦瓜、豆角、菠菜、土豆、韭菜等中含量丰富；水果中，酸枣、鲜枣、草莓、柑橘、柠檬等中含量最多；在动物的内脏中也含有少量的维生素C。每100g食物中VC含量排名（mg）（数据引自中国食物成分表2012修正版）加热、光照、长时间储存都会造成维生素的流失和分解。寄生虫、服用矿物油、过量的膳食纤维等会妨碍维生素的吸收。方法维生素C对热不稳定，在中性或碱性水溶液中极易氧化，故提取在常温下酸性溶剂中进行，本文探讨了用1%的盐酸、3%的草酸、2%5%的HPO3进行提取。考虑到选择合适的提取剂可以延长vc的稳定时间、提高vc的提取效率，且vc在酸性介质中（如2%草酸，2%

11、的偏磷酸及硫酸）相对稳定，因此，采用2%草酸对种水果中的4进行提取，并用二氯靛酚溶液滴定测其含量。操作简便，快速，准确，无须特殊仪器。利用？R抗坏血酸的还原性，可还原氧化性的2,6二氯酚靛酚钠盐（Cl2H6O2NCl2Na）,在酸性介质中使燃料从红色变为无色，在无杂质干扰的情况小，样品中抗坏血酸的含量与染料耗用量成定量关系从维生素C母液中提取维生素C的方法，它包括以下步骤：对维生素C母液中和，生成维生素C盐得盐溶液；将盐溶液搅拌、再经过浓缩结晶、分离，得维生素C。该方法工艺科学，操作简单，实用性强，分离效果好，回收率高，既增加了经济收益，又可避免污染环境，具有很好的经济效益和社会效益。通常加入

12、氢氧化钠溶液生成维生素C-Na盐(VintaminC-Na)又名L一抗坏血酸钠(L-AscorbicacidNa)。在医药上用作Vc增补剂，以补充Vc摄入不足；在食品及一些饮料上用作抗氧化剂，可防止食品和饮料变色、变味。维生素C-Na盐为白色或微黄色针状晶体，无臭，味略咸，在空气中较稳定，遇光色渐变暗，在水中易溶，在甲醇，己醇中微溶解。在氯仿或已酰中不溶。比旋度+103+108，干燥失重小于或等于0.25%,pH值介于7-8之间，含量大于或等于99%。(3) 结晶的方法有五种：(1)冷却法，结晶过程基本上不除去溶剂，而是使溶液冷却降温，成为过饱和溶液。此法适用于溶解度随温度的降低而显著下降的物

13、系；(2)蒸发法，是除去一部分溶剂的结晶法，它使溶液在加压、常压或减压下加热蒸发而浓缩以达到过饱和。此法主要适用于溶解度随温度的降低而变化不大的物系或具有逆溶解度的物系；真空冷却法，溶剂在真空下闪急蒸发并绝热冷却而使溶液过饱和，析出晶体，它实质上是以冷却及去除一部分溶剂的浓缩两种效应来产生过饱和度，此法适用于dC*/d值中等的物系；盐析(溶析)法，即向物系中加入某物质，以降低溶质在溶剂中的溶解度，所加入的物质可以是固体，也可以是液体或气体，这种物质往往叫做稀释或沉淀剂。这种结晶法之所以ALI做盐析法，是因为NaCl是一个最常用的沉淀剂；反应结晶法，即利用气体与液体或液体与液体之间进行化学反应获

14、得的反应产物晶体的方法。超滤技术提取维生素C:原料药VC提取过程，大致有两种方法：经典的莱氏法，和中国大规模通用的两步发酵法.莱氏法是维生素C生产的经典方法，系以葡萄糖作为起始原料，经催化加氢制成D.山梨醇，再经醋杆菌深层发酵氧化制得收率很高的L-山梨糖，L一山梨糖经丙酮和硫酸处理(生产上俗称丙酸化)生成双丙酮-L-山梨糖(简称双酮糖)，再用苯或甲苯提取，提取液经水法除去单酮山梨糖后蒸去溶剂而后分离出来，用高镒酸钠氧化、水解、酯化、转化、中和便得VC。中国国内企业通用的两步发酵法，即山梨醇发酵生成山梨糖后，山梨糖又经第二步细菌氧化，直接生成2一氧代古洛糖酸，而废除了丙酮化和化学氧化两个步骤。反

15、应过程为葡萄糖催化加氢制山梨醇，山梨醇经发酵生成L-山梨糖，再经第二步发酵到2-氧代古洛糖酸。提取发酵液的提取工艺是维生素C实验生产行业中较为重要的问题。经过二次发酵，发酵液中2-酮基-L-占龙酸含量仅为69%,且残留菌丝体、蛋白质和悬浮微粒等杂质，分离提纯比较困难。后处理的费用占总成本的比例很大，因此研究后处理技术，对降低维生素C实验的生产成本非常重要。生产上应用的提取法主要有加热沉淀法、化学凝聚法和超滤提取3种。超滤提取具有无相变、节能、操作简便、不造成新的环境污染等优点，现已在生产中获得广泛应用。有许多将超滤用于发酵液的提取、浓缩等的报道。2一酮基-L-古龙酸钠盐发酵液预处理后通过超滤膜

16、，使1-酮基-L-古龙酸钠盐溶液与菌丝、蛋白质及悬浮微粒等大分子杂质分离，大大简化了提取工艺。再经超滤树脂脱盐脱色后浓缩结晶，2-酮基-L-古龙酸超滤工艺收率约为98%，在超滤前后发酵液中2-酮基-L-古龙酸的钠盐含量几乎不变。此工艺用膜分离代替传统工艺中的加热除蛋白质，1-酮基-L-古龙酸收率提高近4%。整个过程通过夹套冷却的方法保持在常温下操作，能耗低，成本降低。在用膜除蛋白质过程中，无任何新化学物质加入，减少了树脂的污染和损耗，降低了酸碱用量，也减少了“三废”排放。更值得指出的是，超滤法对已染菌的维生素C实验发酵液仍可保证最终成品质量，而其他工艺却难以实现。超滤技术的重点在于选择合适的膜

17、和膜装置、生产流程和膜清洗方法。随着新型膜材料技术的进一步开发，如陶瓷膜、不锈钢膜等的应用，选择最适宜的膜设备、膜组件和膜分离件，可使产品的收率和质量进一步提高。选择抗堵塞的超滤膜组件，可消除发酵液的预处理步骤，降低成本。膜装置在大规模工业化生产中多采用连续式流程。膜清洗程序和膜的寿命有很大关系，主要是洗涤剂加入量、pH值调节、加热温度和冲洗时间等。此夕卜，提取方法还有仍处于实验阶段的离子交换法和溶媒萃取法。膜分离技术提取维生素C:膜分离技术是一种新型高效、精密分离技术，它是材料科学与介质分离技术的交叉结合，具有高效分离、设备简单、节能、常温操作、无污染等优点，广泛应用于维生素的提取。膜分离技

18、术是一种使用半透膜的分离方法，在常温下以膜两侧压力差或电位差为动力，对溶质和溶剂进行分离、浓缩、纯化。膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。现已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馄膜反应器等技术，其中在食品、药学工业中常用的有微滤、超滤和反渗透3种。分子蒸馄技术提取维生素C:分子蒸馄不同于一般的蒸馄技术。它是运用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现物质的分离，因而能够实现在远离沸点下操作。根据分子运动理论，液体混合物的分子受热后运动会加剧，

19、当接受到足够能量时，就会从液面逸出而成为气相分子，随着液面上方气相分子的增加，有一部分气体就会返回液体，在外界条件保持恒定情况下，就会达到分子运动的动态平衡。从宏观上看达到了平衡。体混合物为达到分离的目的，首先进行加热，能量足够的分子逸出液面，轻分子的平均自由程大，重分子平均自由程小，若在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面，使得轻分子不断被冷凝，从而破坏了轻分子的动平衡而使混合液中的轻分子不断逸出，而重分子因达不到冷凝面很快趋于动态平衡，不再从混合液中逸出，这样，液体混合物便达到了分离的目的测量：碘量法：具有还原性的维生素c可以还原碘离子，利用滴定法使碘离子还原，

20、测定维生素c含量。是利用I的氧化性和I的还原性为基础的一种氧化还原方法。因其酸度不易把握，I需要标定且易挥发，而I不易稳定保存，测定结果易出现偏差，且这种方法不适合微量分析；4一二硝基苯腓法维生素C具有很强的还原性。易被氧化成脱氢维生素C。脱氢维生素C仍保留维生素C的生物活性，在动物组织内被谷胱甘肽等还原成维生素C。在pH>7.5时，脱氢维生素C易将其分子构造重新排列，使其内酯环裂开，生成没有活性的二酮古洛糖酸。维生素C、脱氢维生素C和二酮古洛糖酸合称为总维生素C。食物中的总维生素C包括还原型和脱氢型两种形式。食物陈旧，贮存日久以及经过烹调处理的食物，其中有相当一部分维生素C成为脱氢型，

21、此种形态的维生素C仍有85%左右的维生素C活性，所以对这类食物常常测定总维生素C。测定时须将样品中的还原型维生素C氧化成脱氢型维生素C。因脱氢维生素C和二酮古洛糖酸都能与2,4-二硝基苯腓作用生成红色的月杀，月杀的生成量与总维生素量成正比。于是将月杀溶于硫酸，再与同样处理的维生素C标准液比色，可求出样品中的总维生素C的含量还原型抗坏血酸能还原染料2,6二氯酚靛酚，本身则氧化为脱氢型。在酸性溶液中，2,6二氯酚靛酚呈红色，还原后变为无色。因此，当用此染料滴定含有维生素C的酸性溶液时，维生素C尚未全部被氧化前,则滴下的染料立即被还原成无色。一旦溶液中的维生素C已全部被氧化时，则滴下的染料立即使溶液

22、变成粉红色。间接荧光法：实验发现抗坏血酸在水溶液中能将无荧光的铺(IV)离子还原成能发射特征荧光的铺(III)离子加入六偏磷酸钠溶液可使体系的荧光强度大大增强由此建立了灵敏间接测定抗坏血酸的新方法O用1cm石英比色池在激发和发射波长分别为303和340nm处测定其荧光强度；抗坏血酸在1.08.0mo1/L浓度范围内与体系的荧光强度呈良好的线性关系银离子可被维生素c还原为银沉淀的原理，建立了原子吸收法间接测定维生紊C音量的方法。在室温下进行.反应时间为35min，氧化剂用量为1.0ug/ml的Ag+溶液2.OmL。同时优化了测定银的最佳原子吸收条件。建立的方法易于操作，检出限小于1.Oug/mL

23、.相对标准偏差为2.04%,线性范围宽，不受样品颜色干扰且其他共存物质干扰也较小，弥补了其他分析维生素c的方法的一些不足，样品测定结果和药典中的碘量法一致，该法的回收率为99.30%106.06%例：方法名称：1维生素C测定一氧化还原滴定法该方法采用滴定法测定维生素C的含量。方法原理供试品加新沸过的冷水与稀醋酸使溶解，加淀粉指示液，以直接碘法滴定，计算维生素C的含量试剂1、水(新沸放置至室温)2.碘滴定液(0.05mol/L)3.淀粉指示液4.冰醋酸溶液仪器设备：1、碘滴定液(0.05mol/L)配制：取碘13.0g，加碘化钾36g与水50mL溶解后，加盐酸3滴与水适量使成1000mL,摇匀，用垂熔玻璃滤器滤过。标定：取在105C干燥恒重的基准三氧化二碑约0.15g，精密称定，加氢氧化钠滴定液(1mol/L)10mL,微热使溶解，加水20mL与甲基橙指示液1滴，加硫酸滴定液50mL与淀粉指示液2mL,用本液滴定至溶液显浅蓝紫色。每1mL碘(0.1mol/L)相当于4.946g的五氧化二碑。根据本液的消耗量与三氧化二碑的取用