维生素C生产的两种方法
维生素c合成方法
维生素C合成方法引言维生素C，也称为抗坏血酸，是一种重要的维生素，对人体的健康至关重要。
它具有抗氧化、促进免疫系统功能和胶原蛋白合成等多种作用。
然而，人体无法自行合成维生素C，必须通过食物或补充剂来获取。
本文将介绍维生素C的合成方法，包括化学合成和生物合成两种途径。
化学合成方法1. Reichstein合成法Reichstein合成法是一种经典的化学合成方法，于1933年由瑞士化学家Tadeus Reichstein首次提出。
该方法通过将葡萄糖作为起始原料，经过多步反应合成维生素C。
具体步骤如下：1.将葡萄糖与氯化亚砜反应，生成2,3-环氧-4-羟基-3-酮丙酸。
2.将2,3-环氧-4-羟基-3-酮丙酸与氢氰酸反应，生成2,3-环氧-4-羟基-3-氰基丙酸。
3.将2,3-环氧-4-羟基-3-氰基丙酸与氢氧化钠反应，生成2,3-环氧-4-羟基-3-羧基丙酸。
4.将2,3-环氧-4-羟基-3-羧基丙酸与甲醛反应，生成2-羟基-3-羧基-4-羟甲基丁酸。
5.将2-羟基-3-羧基-4-羟甲基丁酸经过脱水反应，生成维生素C。
Reichstein合成法是目前工业生产维生素C的主要方法之一，但由于多步反应和较低的产率，成本较高。
2. 酶法合成除了化学合成方法，酶法合成也是一种常用的维生素C合成方法。
酶法合成利用酶催化反应，将辅酶NADPH作为还原剂，将葡萄糖转化为维生素C。
具体步骤如下：1.将葡萄糖转化为葡萄糖酸，通过葡萄糖脱氢酶催化反应。
2.将葡萄糖酸转化为2-酮-3-酸，通过葡萄糖酸-2-酮-3-酸转酮酶催化反应。
3.将2-酮-3-酸转化为2-酮-3-酸-4-磷酸，通过2-酮-3-酸-4-磷酸转酮酸磷酸化酶催化反应。
4.将2-酮-3-酸-4-磷酸转化为维生素C，通过2-酮-3-酸-4-磷酸酸还原酶催化反应。
酶法合成具有高效、环境友好和产率高的特点，但酶的稳定性和成本仍然是挑战。
生物合成方法1. 植物合成植物是维生素C的天然合成大师。
维生素制备方法范文
维生素制备方法范文维生素是人体生长发育和正常代谢所需的一类有机化合物，也是一种生物活性物质。
维生素分为水溶性维生素和脂溶性维生素两类。
水溶性维生素包括维生素C和维生素B群，脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E和维生素K。
维生素多以天然食物或合成方法获得，以下是几种常见维生素的制备方法。
一、维生素C（抗坏血酸）维生素C是一种重要的水溶性维生素，它在人体内具有很多功能，如抗氧化、促进铁的吸收、参与胶原蛋白合成等。
维生素C有多种制备方法，如下：1.葡萄糖氧化法：将葡萄糖与无水铜硫酸反应，生成醛酸和糖酸，然后经还原获取抗坏血酸。
2.微生物法：利用柠檬酸菌、厌氧细菌等微生物发酵合成抗坏血酸。
3.氧化法：将葡萄糖氧化成葡萄糖酸，再还原生成抗坏血酸。
二、维生素B12（肝素）维生素B12是一种脂溶性维生素，它在人体内参与核酸代谢、红细胞生成等过程中发挥重要作用。
维生素B12制备方法如下：1.微生物法：用酵母菌、乳杆菌等一些微生物进行发酵培养，合成维生素B122.化学法：通过合成化学反应制备，如用硝基化合物与哌嗪类物质反应生成维生素B12三、维生素A（视黄醇）维生素A是一种重要的脂溶性维生素，它在人体内参与视觉、细胞分化等生理过程。
维生素A有以下几种制备方法：1.合成法：利用有机合成反应合成维生素A前体，再经光照或还原反应生成视黄醇。
四、维生素D（钙化醇）维生素D是一种重要的脂溶性维生素，它有助于钙的吸收和骨骼的健康。
维生素D的制备方法如下：1.合成法：通过化学反应合成维生素D前体，再经紫外光照射得到活性维生素D。
2.提取法：从动植物中提取含有维生素D的物质，如鱼肝油、鱼肉等。
五、维生素E（生育三醇）维生素E是一种重要的脂溶性维生素，它具有抗氧化、保护细胞膜等功能。
维生素E的制备方法如下：1.提取法：从植物油中提取富含维生素E的物质，如小麦胚芽油、大豆油等。
2.合成法：通过化学反应合成维生素E，常用的方法是将对苯醌与异戊二烯反应得到维生素E。
药品生产技术《维生素C的生产》
生产案例二维生素C发酵维生素C在国外，1938年开始工业化生产，主要用作保健品及食品添加剂。
一般采用采用莱氏化学法。
生产流程图如下：在国内，开始工业化生产有30多年历史,主要作为药用。
采用自行开发的发酵法，分为发酵,提取,转化三个步骤。
1、发酵过程：2、提取过程：3、转化过程：莱氏法的优点是生产工艺成熟，总收率能到达60%〔对D-山梨醇计〕，优级品率为100%，但生产中为使其它羟基不受影响，需用丙酮保护，使反响步骤增多，连续操作有困难，且原料丙酮用量大，苯毒性大，劳动保护强度大，并污染环境。
由于存在上述问题，莱氏法工艺已逐步被两步发酵法所取代。
两步发酵法也是以葡萄糖为原料，经高压催化氢化、两步微生物〔黑醋菌、假单孢杆菌和氧化葡萄糖酸杆菌的混合菌株〕氧化，酸〔或碱〕转化等工序制得维生素C。
这种方法系将莱氏法中的丙酮保护和化学氧化及脱保护等三步改成一步混合菌株生物氧化。
因为生物氧化具有特异的选择性，利用适宜的菌将碳上羟基氧化，可以省去保护和脱保护两步反响。
此法的最大特点是革除了大量的有机溶剂，改善了劳动条件和环境保护问题，近年来又去掉了动力搅拌，大大地节约了能源。
我国已全部采用两步发酵法工艺，淘汰了莱氏法工艺。
第一节L-山梨糖的制备一、菌种制备黑醋菌是一种小短杆菌，属革兰氏阴性菌〔G-〕，生长温度为30~36℃，最适温度为30~33℃。
培养方法：将黑醋菌保存于斜面培养基中，每月传代一次，保存于0~5℃冰箱内。
菌种从斜面培养基移入三角瓶种液培养基中，在30~33℃振荡培养48h，合并入血清瓶内，糖量在100mg/ml以上，镜检菌体正常，无杂菌，可接入生产。
二、发酵液制备种子培养分为一、二级种子罐培养，都以质量浓度为16%~2021D-山梨醇投料，并以玉米浆、酵母膏、泡敌、碳酸钙、复合维生素B、磷酸盐、硫酸盐等为培养基，在pH5.4~5.6下于12021温30min灭菌，待罐温冷却至30~34℃，用微孔法接种。
维生素c的生产工艺
维生素c的生产工艺维生素C，也被称为抗坏血酸，是一种重要的营养物质，具有多种生理功能，例如抗氧化、促进免疫系统、合成胶原蛋白等。
由于人体无法自己合成维生素C，因此需要通过饮食或补充剂获取。
维生素C的生产主要通过工业化方法进行，以下是维生素C的典型生产工艺。
1. 选择原料：维生素C的主要原料是葡萄糖，葡萄糖可从淀粉中提取或通过转化工艺从蔗糖中得到。
葡萄糖是维生素C的基础，用于后续的发酵和精制过程。
2. 发酵：葡萄糖被用作维生素C生产中的发酵底物。
首先，将葡萄糖与特定的微生物，如蜡样假丝酵母或废物葡萄糖放线菌进行培养。
这些微生物通过发酵将葡萄糖转化为L-环状的抗坏血酸。
发酵过程中需要控制合适的温度、pH值和氧气供应，以提高产量和维生素C纯度。
3. 提纯：发酵液包含了生产出的维生素C、微生物残留物和其他杂质。
为了提高维生素C的纯度，需要进行一系列的分离和提纯步骤。
常用的分离技术包括离心、过滤、萃取和结晶。
离心可以快速分离出微生物残留物，过滤则可以去除悬浮的固体颗粒。
萃取是使用溶剂将维生素C从废液中提取出来。
最后，通过结晶技术，进一步净化和浓缩维生素C，达到所需纯度。
4. 干燥：得到的维生素C溶液或膏状物是含有大量水分的，需要通过干燥步骤将其转化为固体形式。
常用的干燥方法包括喷雾干燥和真空干燥。
喷雾干燥是将维生素C溶液通过喷雾器喷成细小颗粒，然后在高温下与热空气接触，将水分蒸发出去。
真空干燥则是将溶液置于低压环境下，通过蒸发将水分去除。
5. 包装和存储：维生素C的最终产品在进行清洁检测后，通常以片剂、颗粒剂或粉剂的形式包装。
包装后的维生素C产品需要进行密封和贮存，以保持其稳定性和营养价值。
适当的贮存条件包括避光、防潮和防潮湿环境。
综上所述，维生素C的生产工艺主要包括原料选择、发酵、提纯、干燥和包装等步骤。
随着技术的进步和工艺的改进，维生素C的生产效率和纯度得到不断提高，有助于满足人们对于维生素C的需求。
维生素C的提取
维生素C的提取维生素C，也被称为抗坏血酸，是一种重要的营养物质，对于人类的生长发育和免疫系统的功能发挥起着重要的作用。
然而，人体无法自主合成维生素C，因此我们需要通过食物或者其他补充手段来获得足够的维生素C。
由于其重要性，人们一直在寻找高效的维生素C提取方法，以满足日益增长的需求。
一、传统提取方法在过去的几十年里，传统的维生素C提取方法主要是通过天然橙子或其他富含维生素C的水果进行提取。
这些水果中含有丰富的维生素C，并且相对容易提取。
一般来说，最常用的提取方法是机械压榨和冷冻浸泡。
机械压榨是通过将水果榨汁，然后将果汁在低温下处理，以保证维生素C的保持。
然后，通过蒸发、结晶等步骤将维生素C从果汁中分离出来。
二、新型提取方法随着科技的不断发展，人们开始寻找更高效、更环保的维生素C提取方法。
其中，最有潜力的方法之一是采用生物技术。
通过利用微生物、酵母等生物体的代谢能力，可以大规模生产维生素C。
这种方法不仅效率高，而且节约资源，减少了对自然水果的依赖。
另外，一些研究人员也在探索使用纳米技术来提取维生素C。
纳米技术利用纳米级材料的特殊性质，能够更高效地提取和分离维生素C。
这种方法可以提高维生素C的纯度，并减少对其他成分的干扰。
三、应用前景随着人们对健康生活的关注不断增加，对维生素C的需求也在不断增长。
因此，高效的维生素C提取方法具有广阔的应用前景。
维生素C广泛应用于医药、保健品和食品工业等领域。
比如，在医药领域，维生素C可以用于治疗缺乏维生素C的疾病，比如坏血病。
在保健品领域，维生素C可以作为一种补充剂来提高人体免疫力，预防感冒和其他疾病。
在食品工业领域，维生素C可以作为一种营养添加剂，增加食品的营养价值。
总结：维生素C的提取方法正在不断发展，并且具有广阔的应用前景。
传统的提取方法已经取得了一定的成果，但仍存在效率低下和资源浪费的问题。
新型的提取方法，如生物技术和纳米技术，有着更高的效率和环保性。
这些方法将使维生素C的提取更加可持续，能满足日益增长的需求。
维生素c的工艺流程
维生素c的工艺流程
《维生素C的生产工艺流程》
维生素C，又称抗坏血酸，是人体必需的营养成分之一，具有抗氧化、增强免疫力、促进胶原蛋白合成等多种重要功能。
维生素C可以通过合成和发酵两种方式进行生产，以下是关于维生素C发酵工艺流程的介绍。
首先，维生素C的生产原料主要包括葡萄糖、糖浆、柠檬酸和氧化抗坏血酸。
发酵工艺采用微生物进行生产，常用的微生物包括废棄植物物质中自然所产生维生素C的微生态系统，以及在实验室中通过改造的微生物菌株。
其次，发酵过程需要进行培养基的配制和杀菌消毒。
培养基是微生物生长和繁殖的营养基础，其中含有葡萄糖和氨基酸等营养成分。
经过配制的培养基需要进行杀菌消毒处理，以防微生物外源菌的污染。
接下来是发酵过程，选择好的微生物菌株并将其接种到培养基中，然后放入发酵罐中进行发酵。
发酵罐中需要控制好温度、PH值、搅拌速度等参数，以保证微生物的生长和产生维生素C的效率。
最后是维生素C的提取和纯化过程。
经过发酵过程产生的发酵液中含有维生素C和其他杂质，需要进行提取和纯化。
提取过程通常采用浓缩和晶体化技术，将维生素C从发酵液中提取出来。
随后通过结晶、沉淀、过滤、干燥等工艺进行维生
素C的纯化，最终得到纯度较高的维生素C成品。
综上所述，维生素C的生产工艺流程包括培养基配制、发酵、提取和纯化等多个环节。
通过科学的工艺流程和技术手段，可以高效地生产出符合标准的维生素C产品，满足人们对健康
营养的需求。
药品维生素c的工艺
药品维生素c的工艺
维生素C的工艺一般分为合成法和发酵法两种。
1. 合成法：
合成法是通过化学合成的方式制备维生素C。
主要步骤包括：
- 底物准备：将底物葡萄糖转化为脱氢抗坏血酸酸（DHA），通常采用糖脱氢酶催化反应。
- 脱氢化：将DHA脱氢为维生素C，脱氢反应一般使用金属或半导体催化剂。
- 精制：对脱氢反应产物进行纯化、结晶、过滤、干燥等工艺，以获得高纯度的维生素C。
2. 发酵法：
发酵法是通过微生物进行发酵生产维生素C。
这种工艺属于生物法，主要步骤包括：
- 微生物选育：选用适宜产维生素C的微生物，常用的包括双歧杆菌、废纸霉等。
- 发酵培养：将选用的微生物培养在适当的培养基上，提供充足的营养条件和适当的温度、pH等条件，使微生物产生维生素C。
- 分离提取：将发酵液进行分离提取，通常采用离心、膜过滤、吸附等技术，获得维生素C的粗品。
- 精制：对粗品进行纯化、结晶、干燥等工艺，以获得高纯度的维生素C。
维生素C的工艺除了以上两种常见的方法，还可以通过植物提取法或动物提取
法获得。
不同的制备方法会影响维生素C的产率、纯度以及成本等因素。
维生素C的生产工艺
➢移入三角瓶种液培养基，29-33 ℃振荡培养24h，➢产酸量在6-9mg/mL，pH降至7以下，镜检正常无杂菌⏹发酵部分➢一级种子罐加料➢控温29-30 ℃，压强0.05MPa，pH6.7-7.0➢二级种子罐培养，➢发酵终点：温度31-33℃，pH7.2，残糖量<0.8mg/mL ➢两步发酵收率78.5%⏹提取部分➢一次交换盐酸酸化，调菌体蛋白等电点，沉降4h以上上清液以2-3m3/h的流速压入阳离子交换柱当流出液pH为3.5时，收集交换液，控制pH交换完，纯水冲柱➢加热过滤合并流出液和洗液调pH至蛋白等电点加热至70℃，加0.3%活性炭升温至90-95℃，保温10-15min，使蛋白凝结停止搅拌，快速冷却，高速离心➢二次交换上清液打入二次交换柱洗脱，至流出液pH=1.5时，收集交换液控制pH1.5-1.7之间。
交换完毕，洗柱➢减压浓缩二次交换液进行一级浓缩控制真空度、内温，至浓缩液的相对密度达1.2出料同样条件二次浓缩，至尽量干加少量乙醇，冷却结晶甩滤，冰乙醇洗涤得2-酮基-L-古龙酸（℃）收率80%3、反应条件及影响因素⏹山梨糖的影响➢山梨糖初浓度过高，将抑制菌体生长，使发酵收率降低➢从生产角度考虑，保证尽可能高的酸度，需山梨糖初浓度越高越好➢较适宜为80mg/mL➢采用滴加或待菌体生长正常后一次性补加的方法，来提高产物的浓度。
⏹溶解氧浓度的影响➢溶解氧浓度影响好氧菌的活性➢产酸前期应处于高溶氧浓度➢产酸中期，溶氧浓度为3.5-6.0mg/mL➢产酸后期，耗氧量减少。
⏹pH的影响➢pH过低（<6.4）不利于发酵➢控制pH6.7-7.94、注意事项及“三废”处理⏹调好等电点是凝聚菌体蛋白的重要因素⏹树脂再生直接影响2-酮基-L-古龙酸的提取，其标准为进出酸差在1%以下，无Cl-⏹浓缩时，温度控制在45℃左右较好，以防止跑料和炭化⏹三废处理。
➢母液回收、浓缩、结晶甩滤，提高收率➢废盐酸回收后可再用于第一次交换⏹浓缩时，温度控制在45℃左右较好，以防止跑料和炭化⏹三废处理。
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[酸化]
HCl
2-酮-L-古龙酸 [转化] 维生素C
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生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
（2）工艺过程
①山梨醇发酵菌种 醋酸菌属可使山梨醇氧化成山梨糖，一般用
A. Suboxyclans和A. Melangenum。
②发酵条件 温度为26-30℃，最适pH为4.4-6.8。pH4.0以下菌的
活性受影响。 用0.5%酵母浸膏为主要营养源，山梨醇浓度为19.8%，通气量
1800ml/min，30℃培养33h，山梨糖收率可达97.6%。
氮源：无机氮源不能利用，使用有机氮源。
金属离子的影响：Ni2+、Cu2+能阻止菌的发育，铁能妨碍发酵，
为了使发酵顺利进行，需用阳离子交换树脂将山梨醇中的金属离子去 掉。
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生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
概述
维生素分为脂溶性和水溶性两大类。 脂溶性：维生素A，D，E，K，Q和硫辛酸等。
水溶性：维生素B1、B2、B6、B12、烟酸、泛 酸、叶酸、生物素和维生素C等。
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生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
概述
生产方法
（1）化学合成法 烟酸、烟酰胺、叶酸、维生素B1、B6、D、E、K等。
COOH
CO 内酯化
HO C H 烯醇化
Pseudomonas
H C OH
HO C H
CH2OH
2-酮基-L-古龙酸
O C HO C
O OH C
HC HO C H
H2C OH 维生素-C
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生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
3、两步发酵工艺
[氧化] 醋酸杆菌 D-山梨醇
[生物转化] 假单孢菌 L-山梨糖
生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
维生素概 述 维生素C生产工艺
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生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
概述
基本概念
维生素是生物体内一类量微、化学结构各异，具有特殊功能的小分子有机化合 物，它们大多需从外界摄取。维生素有以下特点： （1）维生素是天然食物中的一种成分，是一种活性物质，对机体代谢起调节和 整合作用。 （2）维生素需求量很小。 （3）大多数维生素在体内不能合成，要从外界摄取。 （4）绝大多数维生素是通过辅酶或辅基的的形式参与体内酶促反应体系。 （5）人体内维生素缺乏时，会发生一类特殊的疾病，称“维生素缺乏症”。维 生素并不是补品，人体每日需要量是一定的，多摄入并不一定好，使用不当， 反而会导致疾病。
CH2OH D-山梨醇
CH2OH L-山梨醇
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CH2OH
H3C
C
(CH3)2CO H2SO4 O H3C
CH
HC O
CH
CH2O 双丙酮-L-山梨糖
COOH
H3C
C
O2
KMnO4 O H3C
CH
CH3 NaOH
HC O
CH3
CH
CH3
CH3
CH2O
双丙酮-L-古龙酸
O
COOH
C
CO
内酯化 HO C
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维生素C生产工艺 生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
1、化学结构和性质
维生素C(多羟基不饱和内酯衍生物)分子中有两个 手性碳原子，故有4种光学异构体，其中L（+）抗坏 血酸效果最好，其他三种临床效果很低或无效。
OC
OC
CO
CO
C OH O
C HO
C OH OO
C HO
C OH O
C HO
C OH C HO
HC
HC
CH
CH
HO C H
H C OH
OH C H
H C OH
H2C
OH
H2C
OH
H2C OH
H2C OH
L-抗坏血酸
D-抗坏血酸
L-异 抗坏血酸
D-异抗坏血酸
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维生素C生产工艺 生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
1、化学结构和性质
白色粉末，无臭、味酸、熔点190-192℃，易溶于 水，略溶于乙醇，不溶于乙醚，氯仿及石油醚等。 它是一种还原剂，易受光、热、氧等破坏，尤其在 碱液中或有微量金属离子存在时，分解更快，但干 燥结晶较稳定。
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生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
3、两步发酵工艺
CH2OH
HO C H
HO C H
H2
氢化
H C OH
HO C H
CHO D-葡萄糖
CH2OH
HO C H
HO C H
O2
Acetobacter H C OH
HO C H
CH2OH D-山梨醇
CH2OH CO HO C H H C OH HO C H CH2OH L-山梨醇
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生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
整个合成过程中必须保持第4位碳原子的构型不变； 维生素C的总收率约60%。 C-4内酯化、C-2烯醇化： 酸转化：配料比2-酮基-L-古龙酸：38%盐酸：丙 酮=1：0.4：0.3 （质量/体积）
碱转化：先形成2-酮基-L-古龙酸甲酯，加NaHCO3 转化生成维生素C钠盐，经氢型离子交换树脂酸化， 在50-55℃下减压烘干，得粗品维生素C。
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维生素C生产工艺 生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
2、莱氏法 化学合成工艺
CH2OH HO C H
H2 HO C H
H C OH
HO C H
CHO D-葡萄糖
CH2OH
CH2OH
HO C H
CO
HO C H O2 HO C H
H C OH
H C OH
HO C H
HO C H
H2O
HO C H 烯醇化
O
OH C
H C OH
HC
HO C H
HO C H
CH2OH
H2C OH
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2-酮基-L-古龙酸
维生素-C
维生素C生产工艺 生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
（1）工艺路线
[加氢]
[酶菌氧化]
[酮化]
D-葡萄糖 H2 D-山梨醇 O2
L-山梨糖 H2SO4丙酮
双 丙 酮 -L- 山 梨[氧化] NaOH, O2, KMnO4 双丙酮-L-古龙酸 糖
（2）发酵法 B12、B2，维生素C和生物素，维生素原等。
（3）生物提取法 从猪心中提取辅酶Q10，从槐花米中提取芦丁，从提取链 霉素后的废液中提取B12等。
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生物制药工艺学——维生素及辅酶类药物
维生素C生产工艺
维生素C
又名抗坏血酸（Ascorbic acid）是细胞氧化-还原 反应中的催化剂，它释放两个氢原子后变成氧化型维生 素C，有供氢体存在时，脱氢抗坏血酸可以接受两个氢 原子变成抗坏血酸，参与机体新陈代谢，增加机体对感 染的抵抗力。用于防止坏血酸和抵抗传染性疾病，促进 创伤和骨折愈合，以及用作辅助药物治疗。