抗壞血酸

維基百科,自由的百科全書
跳至導覽 跳至搜尋
L-抗壞血酸
IUPAC名
(5R)-[(1S)-1,2-dihydroxyethyl]-3,4-dihydroxyfuran-2(5H)-one
別名 維生素C
識別
CAS號 50-81-7  ✓
PubChem 5785
ChemSpider 10189562
SMILES
InChI
InChIKey CIWBSHSKHKDKBQ-SZSCBOSDBY
EINECS 200-066-2
FEMA GRAS 2109
KEGG D00018
ATC代碼 A11GA01
性質
化學式 C6H8O6
摩爾質量 176.12 g·mol−1
外觀 白色或淡黃色固體
密度 1.65 g/cm3
熔點 190-192 °C(463-465 K)(分解)
溶解性 33 g/100 mL
溶解性乙醇 2 g/100 mL
溶解性丙三醇 1 g/100 mL
溶解性丙二醇 5 g/100 mL
溶解性其他溶劑 乙醚, 三氯甲烷, , 石油醚, , 脂肪中不可溶
pKa 4.10 (第一), 11.6 (第二)
危險性
MSDS JT Baker
Oxford University
致死量或濃度:
LD50中位劑量
11.9 g/kg (oral, rat)[1]
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

抗壞血酸(英語:ascorbic acid, C6H8O6)是一種天然存在的具有抗氧化性質的有機化合物。純的抗壞血酸是白色固體,但有些雜質的樣品會帶點微黃色。抗壞血酸易溶於水,形成輕度酸性的溶液。這種物質最初被稱為「L-己糖醛酸」,但是當它在動物上被發現有維生素C的活性之後,有人建議將其重新命名。抗壞血酸/抗壞血酸[需要解釋]被定義為一種維生素活性,而不是那麼一個特定的物質。新的名稱,抗壞血酸英文名「Ascorbic acid」源自於:a-(表示「不」)+ scorbutus(表示「壞血病」,此病緣於缺乏維生素C)。抗壞血酸衍生於葡萄糖,許多動物都可以製造它,但是人類需要它作為營養攝取的一部分。其它缺少製造抗壞血酸能力的脊椎動物包括靈長類、豚鼠、真骨魚類、蝙蝠和一些鳥類,他們都需要抗壞血酸作為飲食中的微量營養素。[來源請求]

抗壞血酸
(還原態)
脫氫抗壞血酸
(氧化態)

歷史[編輯]

從十八世紀中期開始,檸檬汁能夠防止航海者們患上壞血病這件事情被人們注意到了。最初,抗壞血酸的酸性被認為是這個效果的原因;但是後來,人們發現其他飲食中的酸,例如,並沒有這樣的功效。在1907年兩個挪威醫生報導了食物中一種必不可少的預防疾病的化合物,一種與預防腳氣病的不同的化合物。這些醫生正在調查營養缺乏病的膳食,他們使用豚鼠,它們容易得到壞血病,新發現的食品因素最終被稱為維生素C.

從1928年到1932年,匈牙利領導的研究小組聖捷爾吉·阿爾伯特,以及,美國研究人員查爾斯·格倫金,確定了抗壞血病因子為一個特定的單一的化學物質。在梅奧診所聖捷爾吉·阿爾伯特已經動物腎上腺分離出化學品己糖醛酸。他懷疑這是抗壞血病的因素,但不能生物學測定證明它。該實驗終於在匹茲堡大學金的實驗室進行,該實驗室一直使用天竺鼠對這個問題研究多年,1931年年末,金的實驗室聖捷爾吉·阿爾伯特間接獲得的腎上腺己糖醛酸,到1932年年初使用他們的動物模型,證明了它是維生素C。

那年晚些時候聖捷爾吉·阿爾伯特的研究小組發現,匈牙利辣椒粉,在匈牙利飲食中常見的香料,是己糖醛酸的豐富來源。他送了一些給沃爾特·霍沃思,一位英國糖化學家。1933年,正與研究當時的助理署長埃德蒙·赫斯特和他們的研究團隊,霍沃思氏推導出正確的結構和維生素C的光學異構體的性質,並於1934年報導了維生素的第一合成。為了紀念該化合物的抗壞血病特性,霍沃思和阿爾伯特提出了「A-抗壞血酸」的新名稱。當其結構通過合成最終證實,它由霍沃思和阿爾伯特命名為「L-抗壞血酸」。

1937年,諾貝爾化學獎授予了霍沃思因為他確定的抗壞血酸結構–與保羅·卡勒共享,卡勒的獲獎是對維生素的研究。同年阿爾伯特因對L-抗壞血酸的生物學功能研究,獲得諾貝爾生理學或醫學獎。

1967年,諾貝爾獎得主萊納斯·鮑林推薦的高劑量的維生素C對抗感冒和癌症預防。然而現代的證據不支持高劑量的維生素C在癌症的治療或普通感冒的預防作用。

製備[編輯]

賴希斯坦過程中的化學反應是,組合化學和微生物的方法,由D-葡萄糖生產抗壞血酸,其中發生的幾個步驟。而這個過程的設計是由諾貝爾獎得主賴希斯坦和他的同事們在1933年,在蘇黎世聯邦理工學院的實驗室工作完成。

過時但在歷史上重要的賴希斯坦過程英語Reichstein process,經由葡萄糖工業合成抗壞血酸。

化學性質[編輯]

互變異構[編輯]

抗壞血酸很像衍生為它的糖,即含有多個氧官能團的環。該分子處於的兩種互變異構體(酮-烯醇)的動態平衡之中,酮型結構較烯醇的穩定性差一些。這些結構在抗壞血酸的溶液中快速地互變著。

抗壞血酸烯醇結構對質子進親核攻擊,形成1,3-二酮

還原性[編輯]

抗壞血酸具有還原性,可以和高錳酸鉀溶液反應,並使之褪色。

檢測方式[編輯]

傳統的分析抗壞血酸的方法是用氧化劑滴定

酸性[編輯]

抗壞血酸是一種酸,可以和鹼性物質反應,如和碳酸氫鈉反應,生產抗壞血酸鈉

C6H8O6 + NaHCO3 → C6H7O6Na + H2O + CO2[2]

抗氧化機制[編輯]

抗壞血酸(ascorbic acid),為酸性、高度極性和水溶性的,及其還原性質主要在2,3-烯二醇部分。 其抗氧化角色為 a)清除單態O, b)還原O-和C-為中心的自由基, c)抗壞血酸的優先氧化及 d) 其他抗氧化劑的再生,如還原生育酚基團。

食品化學[編輯]

L-抗壞血酸(AA)和L-去氫抗壞血酸 (DHAA)具維生素C活性,而L-異抗壞血酸和D-AA不具維生素C活性(無營養價值)。 抗壞血酸在食品中的功能: a) 作為必需營養素,b)作為食品組份/添加物,因 為其還原和抗氧化活性, c) 由還原o-醌而抑制酵素性褐變, d) 在麵糰調整劑中提供還原作用, e)由還原作用、自由基和O清除而保護一些會氧化 的化合物(如葉酸), f) 在醃肉中抑制亞硝胺形成及g) 還原金屬離子。

非食用[編輯]

抗壞血酸的生物合成[編輯]

藥典狀態[編輯]

參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ Safety (MSDS) data for ascorbic acid. Oxford University. 2005-10-09 [2007-02-21]. 
  2. ^ 范玉賢, 戴春艷. 抗壞血酸鈉的研製[J]. 黑龍江醫藥, 1995(4):186-187.
  3. ^ British Pharmacopoeia Commission Secretariat. Index, BP 2009 (PDF). 2009 [4 February 2010]. (原始內容 (PDF)存檔於2009年4月11日). 
  4. ^ Japanese Pharmacopoeia, Fifteenth Edition (PDF). 2006 [4 Februally 2010]. (原始內容 (PDF)存檔於2011-07-22). 

延伸閱讀[編輯]

  • Clayden; Greeves; Warren; Wothers, Organic Chemistry, Oxford University Press, 2001, ISBN 0-19-850346-6 .
  • Davies, Michael B.; Austin, John; Partridge, David A., Vitamin C: Its Chemistry and Biochemistry, Royal Society of Chemistry, ISBN 0-85186-333-7 .
  • Coultate, T. P., Food: The Chemistry of Its Components 3rd, Royal Society of Chemistry, ISBN 0-85404-513-9 .
  • Gruenwald, J.; Brendler, T.; Jaenicke, C. (編), PDR for Herbal Medicines 3rd, Montvale, New Jersey: Thomson PDR, 2004 .
  • McMurry, John, Organic Chemistry 7e, Thomson Learning, 2008, ISBN 978-0-495-11628-8 .

外部連結[編輯]