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維生素C二步發酵發誰發明的

發布時間:2021-08-12 13:26:19

A. 維生素c是誰發明(發現)的

3、森特哲爾吉

B. 維生素是誰發明的

維生素是艾克曼在1906年發明的。

1897年,艾克曼在爪哇發現只吃精磨的白米即可患腳氣病,未經碾磨的糙米能治療這種病。並發現可治腳氣病的物質能用水或酒精提取,當時稱這種物質為「水溶性B」。

1906年證明食物中含有除蛋白質、脂類、碳水化合物、無機鹽和水以外的「輔助因素」,其量很小,但為動物生長所必需。

1911年卡西米爾·馮克鑒定出在糙米中能對抗腳氣病的物質是胺類,性質和在食品中的分布類似,且多數為輔酶。有的供給量須彼此平衡,如維生素B1,B2和PP,否則可影響生理作用。

維生素B復合體包括:泛酸、煙酸、生物素、葉酸、維生素B1(硫胺素)、維生素B2(核黃素)、吡哆醇和氰鈷胺。將膽鹼、肌醇、對氨基苯酸、肉毒鹼、硫辛酸包括在B復合體內。

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維生素的作用

維生素A:與皮膚正常角化關系密切。缺乏時則皮膚乾燥、角層增厚、毛孔為小角栓堵塞,嚴重時影響皮脂分泌。所以,皮膚乾燥、粗糙、無光澤、脫屑、有小角栓者服用維生素A 有好處。

維生素B6:與氨基酸代謝關系甚密,能促進氨基酸的吸收和蛋白質的合成,為細胞生長所必需,對脂肪代謝亦有影響,與皮脂分泌緊密相關,因而,頭皮脂溢、多屑時常用它。

維生素C:被稱為皮膚最密切的夥伴,它促進氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代謝,延長肌體壽命,是構成皮膚細胞間質的必需成分。所以,皮膚組織的完整,血管正常通透性的維持和色素代謝的平衡都離不開它。

維生素E:公認有抗衰老功效,能促進皮膚血液循環和肉芽組織生長,使毛發皮膚光潤,並使皺紋展平。維生素K1:是一種油溶性維生素,可改善因疲勞而引起的黑眼圈。臨床發現將維生素A與維生素K。復配後使用對黑眼圈有明顯改善。

C. 維生素c的發展歷程

壞血病,是幾百年前人類就知道的疾病,但是由於以前人類對它發生的原因不了解,當時被稱作不治之症,且死亡率很高。一直到1911年,人類才確定它是因為缺乏維生素C而產生的。在18世紀,壞血病在遠洋航行的水手中非常普遍(他們遠離陸地,缺乏新鮮水果和蔬菜);也流行在長期困戰的陸軍士兵中、長期缺乏食物的社區、被圍困的城市、監獄犯人和勞工營中。例如140年前加州的淘金工人和90年前阿拉斯加的淘金工人都有大批的壞血病病例。
壞血病開始的時候症狀是四肢無力,精神消退,煩躁不安,做任何工作都易疲憊,皮膚易紅腫。病人會覺得肌肉疼痛,精神抑鬱。然後他的臉部腫脹,牙齦出血,牙齒脫落,口臭。皮膚下大片出血(看來像是嚴重的打傷)。最後是嚴重疲憊﹑腹瀉呼吸困難,骨折,肝腎衰竭而致死亡。早年航海人員因壞血病死亡的災難不可枚舉,因為他們在航行時的食物是面餅、魚和鹹肉,只含有很少的維生素C。
1497年7月9日到1498年5月30日,葡萄牙航海家達伽馬(Vasco da Gama)發現繞過非洲到達印度的航線,他的160個船員中,有100多人死於壞血病。
1519年,葡萄牙航海家麥哲倫率領的遠洋船隊從南美洲東岸向太平洋進發。三個月後,有的船員牙床破裂了,有的船員流鼻血,有的船員渾身無力。待船到達目的地時,原來的200多人,活下來的只有35人。但是人們對此找不出原因。
1536年法國探險家Jacques Cartier在發現聖勞倫斯河之後,溯流而上抵達魁北克過冬。探險隊中24人死於壞血病,其它多人也都病重。有一位印第安人教他們飲用一種arbor vitae(Thuja occidentalis)樹葉泡的茶,就治好了這些人。後來發現這種樹的葉子里每100克含有50毫克的維生素C。
西班牙征服墨西哥的荷南·科爾蒂斯將軍,在1536年佔領下加州Baja California後,因為水手多數患壞血病而回師,以致沒有繼續侵佔加州本部。
1577年一艘西班牙大帆船漂流在馬尾藻海海面上,發現時所有的船員都死於壞血病。
相對於在15世紀中國明朝的鄭和多次率領下西洋的事跡記載,並無發現有大量船員因長期航行而染上壞血病而死,這與當時鄭和船隊帶備蔬菜和水果有關,亦可見蔬菜和水果內的物質(後來發現是維生素C)對防治壞血病有很大的幫助。
1734年,在開往格陵蘭的海船上,有一個船員得了嚴重的壞血病,當時這種病無法醫治,其它船員只好把他拋棄在一個荒島上。待他蘇醒過來,用野草充飢,幾天後他的壞血病竟不治而愈了。諸如此類的壞血病,曾奪去了幾十萬水手的生命。
1740年冬,英國海軍上將George Anson率領961水手乘6艘船遠征。1741年6月抵達JuanFernandez島時只剩下335人,半數以上的船員死於壞血病。當時海軍上將JohnHawkins發現長期航海時海員發生壞血病的機會和只吃干糧的時間成正比例。如果他們能夠吃到新鮮食物,包柑橘類水果,就會迅速復原。因為新鮮的蔬菜水果是在船上最難保存的食物,所以英國海軍致力研究發展其代用品。
英國海軍醫官詹姆斯·林德在船上做了這個很著名的實驗,12個嚴重的壞血病海員,大家都吃完全相同的食物,唯一不同的葯物是當時傳說可以治療壞血病的葯方。兩個病人每天吃兩個橘子和一個檸檬,另兩人喝蘋果汁,其它人是喝稀硫酸,酸醋,海水,或是一些其它當時人認為可治壞血病的葯物。6天之後,只有吃新鮮柑橘水果的兩人好轉,其它人病情依然。Lind繼續研究,1753年出版了《壞血病大全》(A Treatise on Scurvy)一書。
英國的著名探險家庫克船長最為人稱道的是他控制了可怕的壞血病。他在1768年到1780年間三次遠航太平洋,他的船員有些生病,但是沒有一人喪生於壞血病。而他同時許多其它探險船隊中,壞血病依然猖獗。庫克防治壞血病的貢獻,使得倫敦皇家學會選他為會員,並授予他Coply獎章。每次航行靠岸時,庫克都命令船員上岸購買水果蔬菜及綠色植物來補充營養。有一次他在旗艦Endeavour上帶了7860磅的德國酸白菜Saukerkraut,船上70人一年航程中每人每周有兩磅的供給。酸白菜含有豐富的維生素C,每100克含有50毫克。
雖然在Hawkins上將之後有經驗的航海家都知道用檸檬汁代替柑橘類水果,可以防治壞血病,但是檸檬汁價格昂貴,貯藏不易,船長和船公司都覺得寧信其無,可以不用就不用。對檸檬汁的效果,公眾也是存疑,在醫學界也是爭議不斷。
1795年Lind去世,Lind人微言輕,他的實驗結果也湮沒無聞。但是另一位英國醫生GilbertBlane相信Lind的結果,1795年Blane因為是英王御醫而被任命為英國海軍醫療委員會委員,由於他的努力,英國海軍部才通令每個海軍官兵每天都必須飲用3/4盎斯檸檬汁。1796年英國海軍中壞血病病例大幅降低。英國海軍戰力倍增,在1797年擊敗西班牙艦隊,締造了大英日不落帝國。
雖然英國海軍部採用了檸檬汁,商業部卻自行其是,因而壞血病在英國商船上仍然猖獗不止。70年之後,英國商業部在1865年才規定商船上的海員也必須每天服用檸檬汁。但那時還不知檸檬中的什麼物質對壞血病有抵抗作用。
1907年Axel Holst 和TheodorFrolich發表使用天竺鼠做壞血病實驗的論文。他們觀察到老鼠和其它的動物都不會生壞血病,只有天竺鼠和人類相似,在禁絕新鮮蔬果後會產生壞血病。這是為什麼現代的醫葯研究一定要用天竺鼠做實驗,所得的結果才能推引到人類的疾病上。我們知道天竺鼠和靈長類(包括人類)都不能自己製造維他命C,其它的動物都能在肝臟或腎臟中製造維他命C。人類大多數的疾病,都很少見於其它動物。動物受傷和疾病之後都可以很快地自行復原,只有人類因為不能自行生產維他命C而需要醫生的專業服務。
1912年,波蘭裔美國科學家卡西米爾·馮克,綜合了以往的試驗結果,發表了維生素的理論。他認定自然食物中有四種物質可以防治夜盲症,腳氣病,壞血病,和佝僂病。這些物質被豐克稱為 「維持生命的胺素(Vitamine)」,因為拉丁文中的vita意思是生命。馮克以為這些物質都含有氮或胺基,所以加上胺素Amine的結尾。後來發現有些物質並不含氮,所以改稱為Vitamin,中文稱為維生素或維他命,四種物質分別被稱為維生素A,維生素B,維生素C和維生素D。中文分別稱為維生素甲,維生素乙,維生素丙,和維生素丁。後來發現的就依英文字母順序一直排到維生素K。維生素B裡面又發現有許多不同成份,就有了維生素B1、B2、B3、B6及B12等名稱。
1920-1930年代,有機化學家群起研究維他命,試探在食物中分析維他命並確定它們的化學成份。
1928年匈牙利生化學家Albert Szent-Gyorgyi在英國化學家Frederick GowlandHopkins的實驗室中成功地從牛的副腎腺中分離出1克純粹的維他命C。他也因為維生素C和人體內氧化反應的研究獲得1932年的諾貝爾醫學獎。1928年他發表論文,確定維生素C的化學分子式是C6H8O6,所以稱之為Hexuronic acid。1929年他到美國Rochester,Minnesota的Mayo醫院做研究,附近的屠宰場免費供給他大量的牛副腎,他從中分離出25克的維他命C。他將一半提煉出純粹的維他命C送給英國的醣類化學家Walter H. Haworth進行分析工作。可是那時技術尚不成熟,Haworth沒有能確定維他命C的結構。
1930年Szent-Gyorgyi回到匈牙利,發現匈牙利的辣椒中含有大量的維他命C。他成功地從中分離出1公斤純粹的Hexuronicacid,並再送一批給Haworth繼續分析。1932年美國匹茲堡的化學家Charles King從Szent-Gyorgyi的學生JoeSvirbely知道他鑒定Hexuronicacid就是維他命C,就搶先在Nature雜志上發表這個結果。但是1937年的諾貝爾醫學獎還是頒給Szent-Gyorgyi,因為他對維他命C和人體內氧化反應的研究。Haworth決定了維他命C的正確化學構造。並且用不同的方法製造出維他命C,而獲得了1937年的諾貝爾化學獎。Szent-Gyorgyi和Haworth最後決定將維他命C命名為抗壞血酸ascorbic acid。
1933年瑞士化學家Tadeus Reichstein發明了維生素C的工業生產法。此法是先將葡萄糖還原成為山梨醇,經過細菌發酵成為山梨糖,山梨糖加丙酮製成二丙酮山梨糖(Di-acetone sorbose),然後再用氯及氫氧化鈉氧化成為二丙酮古洛酸DAKS(Di-acetone-ketogulonicacid)。DAKS溶解在混合的有機溶液中,經過酸的催化劑重組成為維生素C。這個方法的專利權在1934年被羅氏公司購得,成為50餘年來工業生產維生素C的主要方法。羅氏公司也因此獨佔了維生素C的市場。
1948年美國東部流行SARS(舊稱非典型性肺炎),1949年全世界流行小兒麻痹症,各國各地醫師束手無策,只能隔離病人,防止傳染。美國南卡洛林納州的Fred R. Klenner醫師用靜脈注射維生素C治癒了許多這兩種病人。Klenner發現靜脈注射維生素C可以治療所有病毒感染的疾病,如肝炎,腦炎,流行性感冒以及許多其它急性和慢性的病症。他的經驗和許多其它使用維生素治病的報告都被醫葯界忽略。醫葯界追求的是高利潤的專利葯物及疫苗,沒有專利權的維生素都受到排斥和壓制。
1959年美國生化學家J. J. Burns發現人類和靈長類動物會得壞血病,是因為他們的肝臟中缺乏一種酶L-gulonolactoneoxidase,它是將葡萄糖轉化為維生素C的四種必要酶之一。因此人必須從食物中攝取維生素C,才能維持健康。其它的哺乳動物都在肝臟中自行製造維生素C,兩棲動物及魚類則在腎臟中製造維生素C。許多人類特有的疾病,如傷風,感冒,流行性感冒,肝炎,心臟病及癌症,在動物中都少見,這些疾病都是因為人體不能自行製造維生素而產生的。
1980年在中國科學院北京微生物研究所的研究員尹光琳發明「維生素C二步發酵新工藝」,大幅改進了Reichstein的一步發酵法,減低維生素C的生產成本。此法先將葡萄糖還原成為山梨醇,經過第一次細菌發酵成為山梨糖,再經過第二次細菌發酵轉化為KGA(2-keto-gulonicacid),最後異化成為維生素C。這項專利的國際使用權於1985年出售給瑞士羅氏公司,是當時中國對外技術轉讓中最大的項目。羅氏得到了專利但是並不使用,仍然沿用舊有的Reichstein的一步發酵法。它的目的是要防止其它外國公司使用新法與其競爭。這項專利在中國的國內使用權並沒有賣斷給羅氏公司,到了1990初期中國國內成立了26家葯廠用二步發酵法生產維生素 C。
1981年凱斯卡特RobertCathcart醫師發現用腹瀉測定人體的維生素C飽和量的方法。口服過量維生素C會產生腹瀉。腹瀉顯示人體所有器官的維生素C到達飽和。正常的人維生素C飽和量是每天4-15克。有病的人維生素C飽和量大幅增加,病情越嚴重,維生素C飽和量越高,甚至可以高到每天200克。每天口服略低於飽和量的維生素C,是治療各種感染疾病的驗方。凱斯卡特醫師用飽和量維生素C的方法,成功治癒7000綜感冒、流行性感冒、非典型肺炎、急性單核血球病(昏睡症Acute Mononucleosis)、急性肝炎、乾草熱、氣喘病、外傷Trauma、手術創傷、燒傷、背痛、關節炎、猩紅熱、泡疹、帶狀泡疹等症。這個方法解決了60年來使用維生素C治病的爭議,就是維生素C治病的劑量問題。以前許多實驗顯示維生素C無效,是因為劑量沒有達到維生素C飽和量的原故。
1990年代大眾也體認到西方醫葯的限制和缺陷,而尋求另類醫葯(Alternative Medicine)。中醫、中葯、傳統草葯、針灸、喻咖等漸漸流行,各種維生素銷量也都大幅增加。國際幾家大維生素生產商為了長期壟斷維生素市場,獲得高額利潤,曾違反市場競爭規則,達成秘密的價格聯盟,劃分市場范圍,以期控制市場價格。維生素C的三大葯廠瑞士的羅氏公司,德國的巴斯夫和日本的武田制葯形成維生素C壟斷集團,維生素C價格從1973年的4美元每千克提高到1994年的18美元每千克。
在維生素C的國際高價的引誘之下,中國的許多葯廠紛紛採用二步發酵法試圖打入國際市場。1996年國際維生素C壟斷集團就為打擊中國葯廠開始降價競爭,每個月降價10%。到1997年時維生素C價格跌到4美元每千克,迫使中國的26家維生素C葯廠關閉了22家,只剩下四巨頭東北制葯、石葯維生葯業、華葯維爾康葯業和江蘇江山葯業苦撐。到2002年,價格跌到谷底2.3美元。有趣的事是國際維生素C壟斷集團自食惡果,不堪虧損而全部倒閉或解體,武田制葯的維生素C廠賣給巴斯夫並且停產,羅氏公司的維生素C廠賣給荷蘭的DSM。
1992年MathiasRath醫師和鮑林發表《根絕心臟病宣言》(Call to Abolish HeartDiseases),宣稱維生素C可以治療心臟和血管的各種病症。他們並且推廣治療心臟病的鮑林葯方(PaulingRecipe),其中的成分是維生素C與兩種氨基酸賴氨酸和脯氨酸。他們認為這三種化合物同服可以防止及清除冠狀動脈的阻塞。
1994年十月,美國柯林頓總統簽署《膳食補充劑健康教育法》(DietarySupplement Health and Ecation Act,DSHEA)明定民眾有權利販賣和選用各種營養添加劑,政府不得禁止或干涉。此法案的起因是美國的醫葯集團及美國食品葯物管理局游說國會,促請通過法令將維生素等營養劑劃歸為需要醫師處方的葯品。一旦維生素成為處方葯,民眾不準隨意購買,葯廠就可以提高價格,增加利潤。但是消息傳出後舉國嘩然,國會為民意所驅,反而無異議通過DSHEA法案,保障民眾服用營養劑的權利。
醫葯集團在美國的挫敗促使他們改弦更張,試圖在聯合國的營養管理委員會Codex Alimentarius架構下控制維生素葯物的銷售管道。營養管理委員會是德國葯廠控制下的組織,從1996年就設法通過將維生素等營養劑劃歸為需要醫師處方葯品的議案。此議案如果通過,世界各國(包括美國)都必須遵守,否則會遭受世界貿易組織的制裁。Rath醫師每年趁Codex Alimentarius在德國開會期間,都號召群眾在會場前遊行示威,反對此議案。致使此案迄今仍未能通過。
1999年5月,美國司法部的反托拉斯小組控訴獲勝,令當時世界最有實力的維生素廠商自食苦果,為他們的價格操縱行為支付了9.9億美元的罰金。由於世界上最大的9家維生素生產企業操縱維生素C的銷售價格,涉案金額高達50億美元,不但增加了可口可樂、寶潔等大用戶的生產成本,而且嚴重損害了消費者的利益。美國司法部指控瑞士羅氏公司是價格卡特爾的始作俑者,對其罰款5億美元,德國BASF被罰2.25億美元,其它被罰款者分別是比利時、德國、法國和日本的維生素生產企業。羅氏公司最高級主管承認罪行並進入美國監獄服刑。2001年11月,歐盟也對上述維生素製造商處以高達8.55億歐元的罰款,其中羅氏公司為4.62億歐元,BASF為2.96億歐元。
2000年全球維生素C的產量為8萬噸,2001年猛增到10萬噸,而這兩年國際市場的需求量也就在8.5萬噸左右徘徊,突出的供需矛盾是2001年國際維生素C原料市場競爭最激烈的根本原因,期間維生素C原料每公斤的市場價最低曾降到每公斤2.3美元。2002年初,隨著國際兩大巨頭羅氏公司以及德國巴斯夫的戰略調整,羅氏公司將維生素C業務出售給荷蘭的DSM,巴斯夫收購日本武田的維生素C生產線並停止生產。國外企業的產量減少,中國出口的維生素C佔了世界市場的80%。
2001年中國政府維他命C為協調低價無序競爭局面,在中國醫葯保健品進出口商會的牽頭下,包括四巨頭在內的國內維他命C企業召開了一次行業會議,討論發展問題,以及協商各自的出口量,並且後來形成了每年的例會。2002 年5 月1日開始,維他命C被列為海關審價、商會預核簽章的管制出口商品。
2002年的嚴重急性呼吸系統綜合症(SARS)危機時,賴斯Rath醫師在香港和新加坡刊登巨幅廣告,忠告華人大眾非典不是絕症,是可以用維生素C治療的。非典的陰霾引起亞洲的維生素C搶購風潮,維生素C價格飆到16美元每千克。在非典流行時期,拜耳公司生產的「力度伸維C泡騰片」被搶購一空,除國內生產線連續運轉生產外,還從阿根廷緊急調運10萬盒100萬支「力度伸」,法國、澳大利亞以及阿根廷的「力度伸」生產基地也全部三班輪轉、夜以繼日生產,供給中國市場。但是危機一過,維生素C價格又跌回到4美元每千克。
2004年石葯集團維生葯業一條15000噸的維他命C生產在獻縣,總產量達到每年3萬噸。其它的維他命C葯廠都在等待另一波的削價競爭。
2005年6月,美國兩家企業以「商會組織協調價格涉嫌價格合謀」為理由對中國維他命C四巨頭提起反壟斷訴訟。2006年2月,美國兩家企業再一次在不同法院提起訴訟。隨著訴訟的展開,國際維他命C價格也開始下滑。由於中國維他命C占據了美國市場85%的市場份額,所以訴訟的成敗對於國內維他命C企業來說關系重大,也導致了國內外維他命C大廠輪番停產。2005年9月荷蘭帝斯曼集團(DSM)宣布正式關閉其在美國新澤西的Belvidere維他命C原料葯廠,該廠的維他命C原料年生產能力為15000噸。2005年12月德國巴斯夫公司宣布設在丹麥Grenna的維他命C生產車間將停產,此生產車間的年產能為4000噸。
2006年停產風潮波及國內維他命C四巨頭,1月間年產量2萬多噸的華葯維爾康葯業停產30天。4月初年產量2萬噸的江山制葯也進入停產階段,4月中年產量為3萬噸的石葯維生葯業亦開始進入停產階段。而年產量約2.3萬噸的東北制葯則表示還沒有停產計劃,但正在考慮。這四家企業總產量接近10萬噸,占據了國內市場90%以上的份額,出口量佔87%,在國際市場上占據著一半以上份額。
中國人在人類與病毒的抗爭上充當著關鍵性的角色。中國人口眾多而且居住密集,是病毒最容易傳染的地區,也是受病毒殘害最深的地區。例如,許多流行性感冒的病毒都發源於中國,SARS病毒也是首先在中國出現的,並且死於SARS的90%是中國人。維生素C在抗病毒和預防病毒性傳染病方面具有很高的應用價值。中國逐漸躍居成為維生素C生產的領導地位,但是,中國人服用維生素C的平均劑量,遠遜於歐美和日本。如果我們普遍認識到維生素C預防和治療病毒傳染病症的原理並且按量服用,就可以預防很多病毒的傳播。維生素C的真正效用,會顯示在治療禽流感,SARS和AIDS等更嚴重的病毒傳染病上。

D. 維生素C是如何發明的

人類獲得維生素C成品是在1924年。這一年,英國的齊佛在檸檬汁濃縮液中獲得了一種新版的維生素權結晶。齊佛將它定名為維生素C。1933年,瑞士的比格司登用葡萄糖做原料,人工合成了維生素C。從此,維生素C的價格大大降低,成為便宜常見的葯品。

E. 維生素c是怎樣發現的

1912年,波蘭裔美國科學家卡西米爾·馮克,綜合了以往的試驗結果,發表了維生素的理論。他認定自然食物中有四種物質可以防治夜盲症,腳氣病,壞血病,和佝僂病。這些物質被豐克稱為 「維持生命的胺素(Vitamine)」,因為拉丁文中的vita意思是生命。馮克以為這些物質都含有氮或胺基,所以加上胺素Amine的結尾。後來發現有些物質並不含氮,所以改稱為Vitamin,中文稱為維生素或維他命,四種物質分別被稱為維生素A,維生素B,維生素C和維生素D。中文分別稱為維生素甲,維生素乙,維生素丙,和維生素丁。後來發現的就依英文字母順序一直排到維生素K。維生素B裡面又發現有許多不同成份,就有了維生素B1、B2、B3、B6及B12等名稱。

F. 維生素c的故事發現經過

壞血病,是幾百年前人類就知道的疾病,但是由於以前人類對它發生的原因不了解,當時被稱作不治之症,且死亡率很高。一直到1911年,人類才確定它是因為缺乏維生素C而產生的。在18世紀,壞血病在遠洋航行的水手中非常普遍(他們遠離陸地,缺乏新鮮水果和蔬菜);也流行在長期困戰的陸軍士兵中、長期缺乏食物的社區、被圍困的城市、監獄犯人和勞工營中。例如140年前加州的淘金工人和90年前阿拉斯加的淘金工人都有大批的壞血病病例。壞血病開始的時候症狀是四肢無力,精神消退,煩躁不安,做任何工作都易疲憊,皮膚易紅腫。病人會覺得肌肉疼痛,精神抑鬱。然後他的臉部腫脹,牙齦出血,牙齒脫落,口臭。皮膚下大片出血(看來像是嚴重的打傷)。最後是嚴重疲憊﹑腹瀉呼吸困難,骨折,肝腎衰竭而致死亡。早年航海人員因壞血病死亡的災難不可枚舉,因為他們在航行時的食物是面餅、魚和鹹肉,只含有很少的維生素C。1497年7月9日到1498年5月30日,葡萄牙航海家達伽馬(Vasco da Gama)發現繞過非洲到達印度的航線,他的160個船員中,有100多人死於壞血病。1519年,葡萄牙航海家麥哲倫率領的遠洋船隊從南美洲東岸向太平洋進發。三個月後,有的船員牙床破裂了,有的船員流鼻血,有的船員渾身無力。待船到達目的地時,原來的200多人,活下來的只有35人。但是人們對此找不出原因。1536年法國探險家Jacques Cartier在發現聖勞倫斯河之後,溯流而上抵達魁北克過冬。探險隊中24人死於壞血病,其它多人也都病重。有一位印第安人教他們飲用一種arbor vitae(Thuja occidentalis)樹葉泡的茶,就治好了這些人。後來發現這種樹的葉子里每100克含有50毫克的維生素C。西班牙征服墨西哥的荷南·科爾蒂斯將軍,在1536年佔領下加州Baja California後,因為水手多數患壞血病而回師,以致沒有繼續侵佔加州本部。1577年一艘西班牙大帆船漂流在馬尾藻海海面上,發現時所有的船員都死於壞血病。相對於在15世紀中國明朝的鄭和多次率領下西洋的事跡記載,並無發現有大量船員因長期航行而染上壞血病而死,這與當時鄭和船隊帶備蔬菜和水果有關,亦可見蔬菜和水果內的物質(後來發現是維生素C)對防治壞血病有很大的幫助。1734年,在開往格陵蘭的海船上,有一個船員得了嚴重的壞血病,當時這種病無法醫治,其它船員只好把他拋棄在一個荒島上。待他蘇醒過來,用野草充飢,幾天後他的壞血病竟不治而愈了。諸如此類的壞血病,曾奪去了幾十萬水手的生命。1740年冬,英國海軍上將George Anson率領961水手乘6艘船遠征。1741年6月抵達JuanFernandez島時只剩下335人,半數以上的船員死於壞血病。當時海軍上將JohnHawkins發現長期航海時海員發生壞血病的機會和只吃干糧的時間成正比例。如果他們能夠吃到新鮮食物,包柑橘類水果,就會迅速復原。因為新鮮的蔬菜水果是在船上最難保存的食物,所以英國海軍致力研究發展其代用品。英國海軍醫官詹姆斯·林德在船上做了這個很著名的實驗,12個嚴重的壞血病海員,大家都吃完全相同的食物,唯一不同的葯物是當時傳說可以治療壞血病的葯方。兩個病人每天吃兩個橘子和一個檸檬,另兩人喝蘋果汁,其它人是喝稀硫酸,酸醋,海水,或是一些其它當時人認為可治壞血病的葯物。6天之後,只有吃新鮮柑橘水果的兩人好轉,其它人病情依然。Lind繼續研究,1753年出版了《壞血病大全》(A Treatise on Scurvy)一書。英國的著名探險家庫克船長最為人稱道的是他控制了可怕的壞血病。他在1768年到1780年間三次遠航太平洋,他的船員有些生病,但是沒有一人喪生於壞血病。而他同時許多其它探險船隊中,壞血病依然猖獗。庫克防治壞血病的貢獻,使得倫敦皇家學會選他為會員,並授予他Coply獎章。每次航行靠岸時,庫克都命令船員上岸購買水果蔬菜及綠色植物來補充營養。有一次他在旗艦Endeavour上帶了7860磅的德國酸白菜Saukerkraut,船上70人一年航程中每人每周有兩磅的供給。酸白菜含有豐富的維生素C,每100克含有50毫克。雖然在Hawkins上將之後有經驗的航海家都知道用檸檬汁代替柑橘類水果,可以防治壞血病,但是檸檬汁價格昂貴,貯藏不易,船長和船公司都覺得寧信其無,可以不用就不用。對檸檬汁的效果,公眾也是存疑,在醫學界也是爭議不斷。1795年Lind去世,Lind人微言輕,他的實驗結果也湮沒無聞。但是另一位英國醫生GilbertBlane相信Lind的結果,1795年Blane因為是英王御醫而被任命為英國海軍醫療委員會委員,由於他的努力,英國海軍部才通令每個海軍官兵每天都必須飲用3/4盎斯檸檬汁。1796年英國海軍中壞血病病例大幅降低。英國海軍戰力倍增,在1797年擊敗西班牙艦隊,締造了大英日不落帝國。雖然英國海軍部採用了檸檬汁,商業部卻自行其是,因而壞血病在英國商船上仍然猖獗不止。70年之後,英國商業部在1865年才規定商船上的海員也必須每天服用檸檬汁。但那時還不知檸檬中的什麼物質對壞血病有抵抗作用。1907年Axel Holst 和TheodorFrolich發表使用天竺鼠做壞血病實驗的論文。他們觀察到老鼠和其它的動物都不會生壞血病,只有天竺鼠和人類相似,在禁絕新鮮蔬果後會產生壞血病。這是為什麼現代的醫葯研究一定要用天竺鼠做實驗,所得的結果才能推引到人類的疾病上。我們知道天竺鼠和靈長類(包括人類)都不能自己製造維他命C,其它的動物都能在肝臟或腎臟中製造維他命C。人類大多數的疾病,都很少見於其它動物。動物受傷和疾病之後都可以很快地自行復原,只有人類因為不能自行生產維他命C而需要醫生的專業服務。1912年,波蘭裔美國科學家卡西米爾·馮克,綜合了以往的試驗結果,發表了維生素的理論。他認定自然食物中有四種物質可以防治夜盲症,腳氣病,壞血病,和佝僂病。這些物質被豐克稱為 「維持生命的胺素(Vitamine)」,因為拉丁文中的vita意思是生命。馮克以為這些物質都含有氮或胺基,所以加上胺素Amine的結尾。後來發現有些物質並不含氮,所以改稱為Vitamin,中文稱為維生素或維他命,四種物質分別被稱為維生素A,維生素B,維生素C和維生素D。中文分別稱為維生素甲,維生素乙,維生素丙,和維生素丁。後來發現的就依英文字母順序一直排到維生素K。維生素B裡面又發現有許多不同成份,就有了維生素B1、B2、B3、B6及B12等名稱。1920-1930年代,有機化學家群起研究維他命,試探在食物中分析維他命並確定它們的化學成份。1928年匈牙利生化學家Albert Szent-Gyorgyi在英國化學家Frederick GowlandHopkins的實驗室中成功地從牛的副腎腺中分離出1克純粹的維他命C。他也因為維生素C和人體內氧化反應的研究獲得1932年的諾貝爾醫學獎。1928年他發表論文,確定維生素C的化學分子式是C6H8O6,所以稱之為Hexuronic acid。1929年他到美國Rochester,Minnesota的Mayo醫院做研究,附近的屠宰場免費供給他大量的牛副腎,他從中分離出25克的維他命C。他將一半提煉出純粹的維他命C送給英國的醣類化學家Walter H. Haworth進行分析工作。可是那時技術尚不成熟,Haworth沒有能確定維他命C的結構。1930年Szent-Gyorgyi回到匈牙利,發現匈牙利的辣椒中含有大量的維他命C。他成功地從中分離出1公斤純粹的Hexuronicacid,並再送一批給Haworth繼續分析。1932年美國匹茲堡的化學家Charles King從Szent-Gyorgyi的學生JoeSvirbely知道他鑒定Hexuronicacid就是維他命C,就搶先在Nature雜志上發表這個結果。但是1937年的諾貝爾醫學獎還是頒給Szent-Gyorgyi,因為他對維他命C和人體內氧化反應的研究。Haworth決定了維他命C的正確化學構造。並且用不同的方法製造出維他命C,而獲得了1937年的諾貝爾化學獎。Szent-Gyorgyi和Haworth最後決定將維他命C命名為抗壞血酸ascorbic acid。1933年瑞士化學家Tadeus Reichstein發明了維生素C的工業生產法。此法是先將葡萄糖還原成為山梨醇,經過細菌發酵成為山梨糖,山梨糖加丙酮製成二丙酮山梨糖(Di-acetone sorbose),然後再用氯及氫氧化鈉氧化成為二丙酮古洛酸DAKS(Di-acetone-ketogulonicacid)。DAKS溶解在混合的有機溶液中,經過酸的催化劑重組成為維生素C。這個方法的專利權在1934年被羅氏公司購得,成為50餘年來工業生產維生素C的主要方法。羅氏公司也因此獨佔了維生素C的市場。1948年美國東部流行SARS(舊稱非典型性肺炎),1949年全世界流行小兒麻痹症,各國各地醫師束手無策,只能隔離病人,防止傳染。美國南卡洛林納州的Fred R. Klenner醫師用靜脈注射維生素C治癒了許多這兩種病人。Klenner發現靜脈注射維生素C可以治療所有病毒感染的疾病,如肝炎,腦炎,流行性感冒以及許多其它急性和慢性的病症。他的經驗和許多其它使用維生素治病的報告都被醫葯界忽略。醫葯界追求的是高利潤的專利葯物及疫苗,沒有專利權的維生素都受到排斥和壓制。1959年美國生化學家J. J. Burns發現人類和靈長類動物會得壞血病,是因為他們的肝臟中缺乏一種酶L-gulonolactoneoxidase,它是將葡萄糖轉化為維生素C的四種必要酶之一。因此人必須從食物中攝取維生素C,才能維持健康。其它的哺乳動物都在肝臟中自行製造維生素C,兩棲動物及魚類則在腎臟中製造維生素C。許多人類特有的疾病,如傷風,感冒,流行性感冒,肝炎,心臟病及癌症,在動物中都少見,這些疾病都是因為人體不能自行製造維生素而產生的。1980年在中國科學院北京微生物研究所的研究員尹光琳發明「維生素C二步發酵新工藝」,大幅改進了Reichstein的一步發酵法,減低維生素C的生產成本。此法先將葡萄糖還原成為山梨醇,經過第一次細菌發酵成為山梨糖,再經過第二次細菌發酵轉化為KGA(2-keto-gulonicacid),最後異化成為維生素C。這項專利的國際使用權於1985年出售給瑞士羅氏公司,是當時中國對外技術轉讓中最大的項目。羅氏得到了專利但是並不使用,仍然沿用舊有的Reichstein的一步發酵法。它的目的是要防止其它外國公司使用新法與其競爭。這項專利在中國的國內使用權並沒有賣斷給羅氏公司,到了1990初期中國國內成立了26家葯廠用二步發酵法生產維生素 C。1981年凱斯卡特RobertCathcart醫師發現用腹瀉測定人體的維生素C飽和量的方法。口服過量維生素C會產生腹瀉。腹瀉顯示人體所有器官的維生素C到達飽和。正常的人維生素C飽和量是每天4-15克。有病的人維生素C飽和量大幅增加,病情越嚴重,維生素C飽和量越高,甚至可以高到每天200克。每天口服略低於飽和量的維生素C,是治療各種感染疾病的驗方。凱斯卡特醫師用飽和量維生素C的方法,成功治癒7000綜感冒、流行性感冒、非典型肺炎、急性單核血球病(昏睡症Acute Mononucleosis)、急性肝炎、乾草熱、氣喘病、外傷Trauma、手術創傷、燒傷、背痛、關節炎、猩紅熱、泡疹、帶狀泡疹等症。這個方法解決了60年來使用維生素C治病的爭議,就是維生素C治病的劑量問題。以前許多實驗顯示維生素C無效,是因為劑量沒有達到維生素C飽和量的原故。1990年代大眾也體認到西方醫葯的限制和缺陷,而尋求另類醫葯(Alternative Medicine)。中醫、中葯、傳統草葯、針灸、喻咖等漸漸流行,各種維生素銷量也都大幅增加。國際幾家大維生素生產商為了長期壟斷維生素市場,獲得高額利潤,曾違反市場競爭規則,達成秘密的價格聯盟,劃分市場范圍,以期控制市場價格。維生素C的三大葯廠瑞士的羅氏公司,德國的巴斯夫和日本的武田制葯形成維生素C壟斷集團,維生素C價格從1973年的4美元每千克提高到1994年的18美元每千克。在維生素C的國際高價的引誘之下,中國的許多葯廠紛紛採用二步發酵法試圖打入國際市場。1996年國際維生素C壟斷集團就為打擊中國葯廠開始降價競爭,每個月降價10%。到1997年時維生素C價格跌到4美元每千克,迫使中國的26家維生素C葯廠關閉了22家,只剩下四巨頭東北制葯、石葯維生葯業、華葯維爾康葯業和江蘇江山葯業苦撐。到2002年,價格跌到谷底2.3美元。有趣的事是國際維生素C壟斷集團自食惡果,不堪虧損而全部倒閉或解體,武田制葯的維生素C廠賣給巴斯夫並且停產,羅氏公司的維生素C廠賣給荷蘭的DSM。1992年MathiasRath醫師和鮑林發表《根絕心臟病宣言》(Call to Abolish HeartDiseases),宣稱維生素C可以治療心臟和血管的各種病症。他們並且推廣治療心臟病的鮑林葯方(PaulingRecipe),其中的成分是維生素C與兩種氨基酸賴氨酸和脯氨酸。他們認為這三種化合物同服可以防止及清除冠狀動脈的阻塞。1994年十月,美國柯林頓總統簽署《膳食補充劑健康教育法》(DietarySupplement Health and Ecation Act,DSHEA)明定民眾有權利販賣和選用各種營養添加劑,政府不得禁止或干涉。此法案的起因是美國的醫葯集團及美國食品葯物管理局游說國會,促請通過法令將維生素等營養劑劃歸為需要醫師處方的葯品。一旦維生素成為處方葯,民眾不準隨意購買,葯廠就可以提高價格,增加利潤。但是消息傳出後舉國嘩然,國會為民意所驅,反而無異議通過DSHEA法案,保障民眾服用營養劑的權利。醫葯集團在美國的挫敗促使他們改弦更張,試圖在聯合國的營養管理委員會Codex Alimentarius架構下控制維生素葯物的銷售管道。營養管理委員會是德國葯廠控制下的組織,從1996年就設法通過將維生素等營養劑劃歸為需要醫師處方葯品的議案。此議案如果通過,世界各國(包括美國)都必須遵守,否則會遭受世界貿易組織的制裁。Rath醫師每年趁Codex Alimentarius在德國開會期間,都號召群眾在會場前遊行示威,反對此議案。致使此案迄今仍未能通過。1999年5月,美國司法部的反托拉斯小組控訴獲勝,令當時世界最有實力的維生素廠商自食苦果,為他們的價格操縱行為支付了9.9億美元的罰金。由於世界上最大的9家維生素生產企業操縱維生素C的銷售價格,涉案金額高達50億美元,不但增加了可口可樂、寶潔等大用戶的生產成本,而且嚴重損害了消費者的利益。美國司法部指控瑞士羅氏公司是價格卡特爾的始作俑者,對其罰款5億美元,德國BASF被罰2.25億美元,其它被罰款者分別是比利時、德國、法國和日本的維生素生產企業。羅氏公司最高級主管承認罪行並進入美國監獄服刑。2001年11月,歐盟也對上述維生素製造商處以高達8.55億歐元的罰款,其中羅氏公司為4.62億歐元,BASF為2.96億歐元。2000年全球維生素C的產量為8萬噸,2001年猛增到10萬噸,而這兩年國際市場的需求量也就在8.5萬噸左右徘徊,突出的供需矛盾是2001年國際維生素C原料市場競爭最激烈的根本原因,期間維生素C原料每公斤的市場價最低曾降到每公斤2.3美元。2002年初,隨著國際兩大巨頭羅氏公司以及德國巴斯夫的戰略調整,羅氏公司將維生素C業務出售給荷蘭的DSM,巴斯夫收購日本武田的維生素C生產線並停止生產。國外企業的產量減少,中國出口的維生素C佔了世界市場的80%。2001年中國政府維他命C為協調低價無序競爭局面,在中國醫葯保健品進出口商會的牽頭下,包括四巨頭在內的國內維他命C企業召開了一次行業會議,討論發展問題,以及協商各自的出口量,並且後來形成了每年的例會。2002 年5 月1日開始,維他命C被列為海關審價、商會預核簽章的管制出口商品。2002年的嚴重急性呼吸系統綜合症(SARS)危機時,賴斯Rath醫師在香港和新加坡刊登巨幅廣告,忠告華人大眾非典不是絕症,是可以用維生素C治療的。非典的陰霾引起亞洲的維生素C搶購風潮,維生素C價格飆到16美元每千克。在非典流行時期,拜耳公司生產的「力度伸維C泡騰片」被搶購一空,除國內生產線連續運轉生產外,還從阿根廷緊急調運10萬盒100萬支「力度伸」,法國、澳大利亞以及阿根廷的「力度伸」生產基地也全部三班輪轉、夜以繼日生產,供給中國市場。但是危機一過,維生素C價格又跌回到4美元每千克。2004年石葯集團維生葯業一條15000噸的維他命C生產在獻縣,總產量達到每年3萬噸。其它的維他命C葯廠都在等待另一波的削價競爭。2005年6月,美國兩家企業以「商會組織協調價格涉嫌價格合謀」為理由對中國維他命C四巨頭提起反壟斷訴訟。2006年2月,美國兩家企業再一次在不同法院提起訴訟。隨著訴訟的展開,國際維他命C價格也開始下滑。由於中國維他命C占據了美國市場85%的市場份額,所以訴訟的成敗對於國內維他命C企業來說關系重大,也導致了國內外維他命C大廠輪番停產。2005年9月荷蘭帝斯曼集團(DSM)宣布正式關閉其在美國新澤西的Belvidere維他命C原料葯廠,該廠的維他命C原料年生產能力為15000噸。2005年12月德國巴斯夫公司宣布設在丹麥Grenna的維他命C生產車間將停產,此生產車間的年產能為4000噸。2006年停產風潮波及國內維他命C四巨頭,1月間年產量2萬多噸的華葯維爾康葯業停產30天。4月初年產量2萬噸的江山制葯也進入停產階段,4月中年產量為3萬噸的石葯維生葯業亦開始進入停產階段。而年產量約2.3萬噸的東北制葯則表示還沒有停產計劃,但正在考慮。這四家企業總產量接近10萬噸,占據了國內市場90%以上的份額,出口量佔87%,在國際市場上占據著一半以上份額。中國人在人類與病毒的抗爭上充當著關鍵性的角色。中國人口眾多而且居住密集,是病毒最容易傳染的地區,也是受病毒殘害最深的地區。例如,許多流行性感冒的病毒都發源於中國,SARS病毒也是首先在中國出現的,並且死於SARS的90%是中國人。維生素C在抗病毒和預防病毒性傳染病方面具有很高的應用價值。中國逐漸躍居成為維生素C生產的領導地位,但是,中國人服用維生素C的平均劑量,遠遜於歐美和日本。如果我們普遍認識到維生素C預防和治療病毒傳染病症的原理並且按量服用,就可以預防很多病毒的傳播。維生素C的真正效用,會顯示在治療禽流感,SARS和AIDS等更嚴重的病毒傳染病上。

G. 兩步發酵法生產維生素C的特點

制葯成本大大降低,原料用量減少,生產安全性增強。
細述如下。

兩步發酵法是相對萊氏法而言的,即山梨醇發酵生成山梨糖後,山梨糖又經第二步細菌氧化,直接生成2一氧代古洛糖酸,而廢除了丙酮化和化學氧化兩個步驟。反應過程為葡萄糖催化加氫制山梨醇,山梨醇經發酵生成L-山梨糖,再經第二步發酵到2-氧代古洛糖酸。
現將1983年的兩步發酵法與萊氏法進行同等生產規模的經濟指標比較,其優缺點如下:

(1)原料消耗 兩步發酵法原料總單耗比萊氏法減少31.2%。
(2)成本 兩步發酵法原料成本比萊氏法降低了23.3%,工廠成本降低了3.6%。
(3)質量 差別不大,在外觀、含量、烘烤消光值、分解點、細度等主要控制項目上,兩步發酵法略優;但在加速破壞試驗中,萊氏法產品穩定性較好。
(4)能耗 兩步發酵法比萊氏法高出15%。
(5)總收率(對山梨醇) 萊氏法比兩步發酵法高出10%左右,主要原因是第二步微生物氧收率仍較低。
(6)安全 兩步發酵法由於革除了丙酮、苯(或甲苯)、氯氣等大量易燃易爆或有毒的化工原料,有利於安全生產。

萊氏法是維生素C生產的經典方法,是由Reichstein和Grussner研究開發的。系以葡萄糖作為起始原料,經催化加氫製成D.山梨醇,再經醋桿菌深層發酵氧化製得收率很高的L-山梨糖,L一山梨糖經丙酮和硫酸處理(生產上俗稱丙酸化)生成雙丙酮-L-山梨糖(簡稱雙酮糖),再用苯或甲苯提取,提取液經水法除去單酮山梨糖後蒸去溶劑而後分離出來,用高錳酸鈉氧化、水解、酯化、轉化、中和便得VC。

除上述兩大生產路線之外,還有以下合成方法的報道:(l)葡萄糖三步法,此法步驟較少,但收率低,丙酮用量大,且需用價格昂貴的棚氫化鈉和鉑;(2)葡萄糖醛酸內酯法;(3)5-氧代葡萄糖酸鈣法;(4)2,5-二氧代-D-葡萄糖酸法;(5)利用生物技術,採用重組DNA技術,構成工程菌,實現從葡萄糖到2-氧代-L-古洛糖酸的一步發酵。該技術是目前的研究熱點。

H. 維生素C的兩段發酵法步驟

兩段發酵法是用另一發酵法代替Reichstein製造法製造DAKS的步驟。發酵的結果是另一種中間產物專2-酮基古龍酸(2-Keto-L-gulonic acid KGA)。屬最後將KGA轉化為維生素C的方法與Reichstein製造法類似。

I. 維生素c的葯學發展史

壞血病,是幾百年前人類就知道的疾病,但是由於以前人類對它發
維生素C
生的原因不了解,當時被稱作不治之症,且死亡率很高。一直到1911年,人類才確定它是因為缺乏維生素C而產生的。在18世紀,壞血病在遠洋航行的水手中非常普遍(他們遠離陸地,缺乏新鮮水果和蔬菜);也流行在長期困戰的陸軍士兵中、長期缺乏食物的社區、被圍困的城市、監獄犯人和勞工營中。例如140年前加州的淘金工人和90年前阿拉斯加的淘金工人都有大批的壞血病病例。
壞血病開始的時候症狀是四肢無力,精神消退,煩躁不安,做任何工作都易疲憊,皮膚易紅腫。病人會覺得肌肉疼痛,精神抑鬱。然後他的臉部腫脹,牙齦出血,牙齒脫落,口臭。皮膚下大片出血(看來像是嚴重的打傷)。最後是嚴重疲憊﹑腹瀉呼吸困難,骨折,肝腎衰竭而致死亡。早年航海人員因壞血病死亡的災難不可枚舉,因為他們在航行時的食物是面餅、魚和鹹肉,只含有很少的維生素C。
1497年7月9日到1498年5月30日,葡萄牙航海家達伽馬(Vasco da Gama)發現繞過非洲到達印度的航線,他的160個船員中,有100多人死於壞血病。
1519年,葡萄牙航海家麥哲倫率領的遠洋船隊從南美洲東岸向太平洋進發。三個月後,有的船員牙床破裂了,有的船員流鼻血,有的船員渾身無力。待船到達目的地時,原來的200多人,活下來的只有35人。但是人們對此找不出原因。
1536年法國探險家Jacques Cartier在發現聖勞倫斯河之後,溯流而上抵達魁北克過冬。探險隊中24人死於壞血病,其它多人也都病重。有一位印第安人教他們飲用一種arbor vitae(Thuja occidentalis)樹葉泡的茶,就治好了這些人。後來發現這種樹的葉子里每100克含有50毫克的維生素C。
西班牙征服墨西哥的荷南·科爾蒂斯將軍,在1536年佔領下加州Baja California後,因為水手多數患壞血病而回師,以致沒有繼續侵佔加州本部。
1577年一艘西班牙大帆船漂流在馬尾藻海海面上,發現時所有的船員都死於壞血病。
相對於在15世紀中國明朝的鄭和多次率領下西洋的事跡記載,並無發現有大量船員因長期航行而染上壞血病而死,這與當時鄭和船隊帶備蔬菜和水果有關,亦可見蔬菜和水果內的物質(後來發現是維生素C)對防治壞血病有很大的幫助。
1734年,在開往格陵蘭的海船上,有一個船員得了嚴重的壞血病,當時這種病無法醫治,其它船員只好把他拋棄在一個荒島上。待他蘇醒過來,用野草充飢,幾天後他的壞血病竟不治而愈了。諸如此類的壞血病,曾奪去了幾十萬水手的生命。
1740年冬,英國海軍上將George Anson率領961水手乘6艘船遠征。1741年6月抵達JuanFernandez島時只剩下335人,半數以上的船員死於壞血病。當時海軍上將JohnHawkins發現長期航海時海員發生壞血病的機會和只吃干糧的時間成正比例。如果他們能夠吃到新鮮食物,包柑橘類水果,就會迅速復原。因為新鮮的蔬菜水果是在船上最難保存的食物,所以英國海軍致力研究發展其代用品。
英國海軍醫官詹姆斯·林德在船上做了這個很著名的實驗,12個嚴重的壞血病海員,大家都吃完全相同的食物,唯一不同的葯物是當時傳說可以治療壞血病的葯方。兩個病人每天吃兩個橘子和一個檸檬,另兩人喝蘋果汁,其它人是喝稀硫酸,酸醋,海水,或是一些其它當時人認為可治壞血病的葯物。6天之後,只有吃新鮮柑橘水果的兩人好轉,其它人病情依然。Lind繼續研究,1753年出版了《壞血病大全》(A Treatise on Scurvy)一書。
英國的著名探險家庫克船長最為人稱道的是他控制了可怕的壞血病。他在1768年到1780年間三次遠航太平洋,他的船員有些生病,但是沒有一人喪生於壞血病。而他同時許多其它探險船隊中,壞血病依然猖獗。庫克防治壞血病的貢獻,使得倫敦皇家學會選他為會員,並授予他Coply獎章。每次航行靠岸時,庫克都命令船員上岸購買水果蔬菜及綠色植物來補充營養。有一次他在旗艦Endeavour上帶了7860磅的德國酸白菜Saukerkraut,船上70人一年航程中每人每周有兩磅的供給。酸白菜含有豐富的維生素C,每100克含有50毫克。
雖然在Hawkins上將之後有經驗的航海家都知道用檸檬汁代替柑橘類水果,可以防治壞血病,但是檸檬汁價格昂貴,貯藏不易,船長和船公司都覺得寧信其無,可以不用就不用。對檸檬汁的效果,公眾也是存疑,在醫學界也是爭議不斷。
1795年Lind去世,Lind人微言輕,他的實驗結果也湮沒無聞。但是另一位英國醫生GilbertBlane相信Lind的結果,1795年Blane因為是英王御醫而被任命為英國海軍醫療委員會委員,由於他的努力,英國海軍部才通令每個海軍官兵每天都必須飲用3/4盎斯檸檬汁。1796年英國海軍中壞血病病例大幅降低。英國海軍戰力倍增,在1797年擊敗西班牙艦隊,締造了大英日不落帝國。
雖然英國海軍部採用了檸檬汁,商業部卻自行其是,因而壞血病在英國商船上仍然猖獗不止。70年之後,英國商業部在1865年才規定商船上的海員也必須每天服用檸檬汁。但那時還不知檸檬中的什麼物質對壞血病有抵抗作用。
1907年Axel Holst 和TheodorFrolich發表使用天竺鼠做壞血病實驗的論文。他們觀察到老鼠和其它的動物都不會生壞血病,只有天竺鼠和人類相似,在禁絕新鮮蔬果後會產生壞血病。這是為什麼現代的醫葯研究一定要用天竺鼠做實驗,所得的結果才能推引到人類的疾病上。我們知道天竺鼠和靈長類(包括人類)都不能自己製造維他命C,其它的動物都能在肝臟或腎臟中製造維他命C。人類大多數的疾病,都很少見於其它動物。動物受傷和疾病之後都可以很快地自行復原,只有人類因為不能自行生產維他命C而需要醫生的專業服務。
1912年,波蘭裔美國科學家卡西米爾·馮克,綜合了以往的試驗結果,發表了維生素的理論。他認定自然食物中有四種物質可以防治夜盲症,腳氣病,壞血病,和佝僂病。這些物質被豐克稱為 「維持生命的胺素(Vitamine)」,因為拉丁文中的vita意思是生命。馮克以為這些物質都含有氮或胺基,所以加上胺素Amine的結尾。後來發現有些物質並不含氮,所以改稱為Vitamin,中文稱為維生素或維他命,四種物質分別被稱為維生素A,維生素B,維生素C和維生素D。中文分別稱為維生素甲,維生素乙,維生素丙,和維生素丁。後來發現的就依英文字母順序一直排到維生素K。維生素B裡面又發現有許多不同成份,就有了維生素B1、B2、B3、B6及B12等名稱。
1920-1930年代,有機化學家群起研究維他命,試探在食物中分析維他命並確定它們的化學成份。
1928年匈牙利生化學家Albert Szent-Gyorgyi在英國化學家Frederick GowlandHopkins的實驗室中成功地從牛的副腎腺中分離出1克純粹的維他命C。他也因為維生素C和人體內氧化反應的研究獲得1932年的諾貝爾醫學獎。1928年他發表論文,確定維生素C的化學分子式是C6H8O6,所以稱之為Hexuronic acid。1929年他到美國Rochester,Minnesota的Mayo醫院做研究,附近的屠宰場免費供給他大量的牛副腎,他從中分離出25克的維他命C。他將一半提煉出純粹的維他命C送給英國的醣類化學家Walter H. Haworth進行分析工作。可是那時技術尚不成熟,Haworth沒有能確定維他命C的結構。
1930年Szent-Gyorgyi回到匈牙利,發現匈牙利的辣椒中含有大量的維他命C。他成功地從中分離出1公斤純粹的Hexuronicacid,並再送一批給Haworth繼續分析。1932年美國匹茲堡的化學家Charles King從Szent-Gyorgyi的學生JoeSvirbely知道他鑒定Hexuronicacid就是維他命C,就搶先在Nature雜志上發表這個結果。但是1937年的諾貝爾醫學獎還是頒給Szent-Gyorgyi,因為他對維他命C和人體內氧化反應的研究。Haworth決定了維他命C的正確化學構造。並且用不同的方法製造出維他命C,而獲得了1937年的諾貝爾化學獎。Szent-Gyorgyi和Haworth最後決定將維他命C命名為抗壞血酸ascorbic acid。
1933年瑞士化學家Tadeus Reichstein發明了維生素C的工業生產法。此法是先將葡萄糖還原成為山梨醇,經過細菌發酵成為山梨糖,山梨糖加丙酮製成二丙酮山梨糖(Di-acetone sorbose),然後再用氯及氫氧化鈉氧化成為二丙酮古洛酸DAKS(Di-acetone-ketogulonicacid)。DAKS溶解在混合的有機溶液中,經過酸的催化劑重組成為維生素C。這個方法的專利權在1934年被羅氏公司購得,成為50餘年來工業生產維生素C的主要方法。羅氏公司也因此獨佔了維生素C的市場。
1948年美國東部流行SARS(舊稱非典型性肺炎),1949年全世界流行小兒麻痹症,各國各地醫師束手無策,只能隔離病人,防止傳染。美國南卡洛林納州的Fred R. Klenner醫師用靜脈注射維生素C治癒了許多這兩種病人。Klenner發現靜脈注射維生素C可以治療所有病毒感染的疾病,如肝炎,腦炎,流行性感冒以及許多其它急性和慢性的病症。他的經驗和許多其它使用維生素治病的報告都被醫葯界忽略。醫葯界追求的是高利潤的專利葯物及疫苗,沒有專利權的維生素都受到排斥和壓制。
1959年美國生化學家J. J. Burns發現人類和靈長類動物會得壞血病,是因為他們的肝臟中缺乏一種酶L-gulonolactoneoxidase,它是將葡萄糖轉化為維生素C的四種必要酶之一。因此人必須從食物中攝取維生素C,才能維持健康。其它的哺乳動物都在肝臟中自行製造維生素C,兩棲動物及魚類則在腎臟中製造維生素C。許多人類特有的疾病,如傷風,感冒,流行性感冒,肝炎,心臟病及癌症,在動物中都少見,這些疾病都是因為人體不能自行製造維生素而產生的。
1980年在中國科學院北京微生物研究所的研究員尹光琳發明「維生素C二步發酵新工藝」,大幅改進了Reichstein的一步發酵法,減低維生素C的生產成本。此法先將葡萄糖還原成為山梨醇,經過第一次細菌發酵成為山梨糖,再經過第二次細菌發酵轉化為KGA(2-keto-gulonicacid),最後異化成為維生素C。這項專利的國際使用權於1985年出售給瑞士羅氏公司,是當時中國對外技術轉讓中最大的項目。羅氏得到了專利但是並不使用,仍然沿用舊有的Reichstein的一步發酵法。它的目的是要防止其它外國公司使用新法與其競爭。這項專利在中國的國內使用權並沒有賣斷給羅氏公司,到了1990初期中國國內成立了26家葯廠用二步發酵法生產維生素 C。
1981年凱斯卡特RobertCathcart醫師發現用腹瀉測定人體的維生素C飽和量的方法。口服過量維生素C會產生腹瀉。腹瀉顯示人體所有器官的維生素C到達飽和。正常的人維生素C飽和量是每天4-15克。有病的人維生素C飽和量大幅增加,病情越嚴重,維生素C飽和量越高,甚至可以高到每天200克。每天口服略低於飽和量的維生素C,是治療各種感染疾病的驗方。凱斯卡特醫師用飽和量維生素C的方法,成功治癒7000綜感冒、流行性感冒、非典型肺炎、急性單核血球病(昏睡症Acute Mononucleosis)、急性肝炎、乾草熱、氣喘病、外傷Trauma、手術創傷、燒傷、背痛、關節炎、猩紅熱、泡疹、帶狀泡疹等症。這個方法解決了60年來使用維生素C治病的爭議,就是維生素C治病的劑量問題。以前許多實驗顯示維生素C無效,是因為劑量沒有達到維生素C飽和量的原故。
1990年代大眾也體認到西方醫葯的限制和缺陷,而尋求另類醫葯(Alternative Medicine)。中醫、中葯、傳統草葯、針灸、喻咖等漸漸流行,各種維生素銷量也都大幅增加。國際幾家大維生素生產商為了長期壟斷維生素市場,獲得高額利潤,曾違反市場競爭規則,達成秘密的價格聯盟,劃分市場范圍,以期控制市場價格。維生素C的三大葯廠瑞士的羅氏公司,德國的巴斯夫和日本的武田制葯形成維生素C壟斷集團,維生素C價格從1973年的4美元每千克提高到1994年的18美元每千克。
在維生素C的國際高價的引誘之下,中國的許多葯廠紛紛採用二步發酵法試圖打入國際市場。1996年國際維生素C壟斷集團就為打擊中國葯廠開始降價競爭,每個月降價10%。到1997年時維生素C價格跌到4美元每千克,迫使中國的26家維生素C葯廠關閉了22家,只剩下四巨頭東北制葯、石葯維生葯業、華葯維爾康葯業和江蘇江山葯業苦撐。到2002年,價格跌到谷底2.3美元。有趣的事是國際維生素C壟斷集團自食惡果,不堪虧損而全部倒閉或解體,武田制葯的維生素C廠賣給巴斯夫並且停產,羅氏公司的維生素C廠賣給荷蘭的DSM。
1992年MathiasRath醫師和鮑林發表《根絕心臟病宣言》(Call to Abolish HeartDiseases),宣稱維生素C可以治療心臟和血管的各種病症。他們並且推廣治療心臟病的鮑林葯方(PaulingRecipe),其中的成分是維生素C與兩種氨基酸賴氨酸和脯氨酸。他們認為這三種化合物同服可以防止及清除冠狀動脈的阻塞。
1994年十月,美國柯林頓總統簽署《膳食補充劑健康教育法》(DietarySupplement Health and Ecation Act,DSHEA)明定民眾有權利販賣和選用各種營養添加劑,政府不得禁止或干涉。此法案的起因是美國的醫葯集團及美國食品葯物管理局游說國會,促請通過法令將維生素等營養劑劃歸為需要醫師處方的葯品。一旦維生素成為處方葯,民眾不準隨意購買,葯廠就可以提高價格,增加利潤。但是消息傳出後舉國嘩然,國會為民意所驅,反而無異議通過DSHEA法案,保障民眾服用營養劑的權利。
醫葯集團在美國的挫敗促使他們改弦更張,試圖在聯合國的營養管理委員會Codex Alimentarius架構下控制維生素葯物的銷售管道。營養管理委員會是德國葯廠控制下的組織,從1996年就設法通過將維生素等營養劑劃歸為需要醫師處方葯品的議案。此議案如果通過,世界各國(包括美國)都必須遵守,否則會遭受世界貿易組織的制裁。Rath醫師每年趁Codex Alimentarius在德國開會期間,都號召群眾在會場前遊行示威,反對此議案。致使此案迄今仍未能通過。
1999年5月,美國司法部的反托拉斯小組控訴獲勝,令當時世界最有實力的維生素廠商自食苦果,為他們的價格操縱行為支付了9.9億美元的罰金。由於世界上最大的9家維生素生產企業操縱維生素C的銷售價格,涉案金額高達50億美元,不但增加了可口可樂、寶潔等大用戶的生產成本,而且嚴重損害了消費者的利益。美國司法部指控瑞士羅氏公司是價格卡特爾的始作俑者,對其罰款5億美元,德國BASF被罰2.25億美元,其它被罰款者分別是比利時、德國、法國和日本的維生素生產企業。羅氏公司最高級主管承認罪行並進入美國監獄服刑。2001年11月,歐盟也對上述維生素製造商處以高達8.55億歐元的罰款,其中羅氏公司為4.62億歐元,BASF為2.96億歐元。
2000年全球維生素C的產量為8萬噸,2001年猛增到10萬噸,而這兩年國際市場的需求量也就在8.5萬噸左右徘徊,突出的供需矛盾是2001年國際維生素C原料市場競爭最激烈的根本原因,期間維生素C原料每公斤的市場價最低曾降到每公斤2.3美元。2002年初,隨著國際兩大巨頭羅氏公司以及德國巴斯夫的戰略調整,羅氏公司將維生素C業務出售給荷蘭的DSM,巴斯夫收購日本武田的維生素C生產線並停止生產。國外企業的產量減少,中國出口的維生素C佔了世界市場的80%。
2001年中國政府維他命C為協調低價無序競爭局面,在中國醫葯保健品進出口商會的牽頭下,包括四巨頭在內的國內維他命C企業召開了一次行業會議,討論發展問題,以及協商各自的出口量,並且後來形成了每年的例會。2002 年5 月1日開始,維他命C被列為海關審價、商會預核簽章的管制出口商品。
2002年的嚴重急性呼吸系統綜合症(SARS)危機時,賴斯Rath醫師在香港和新加坡刊登巨幅廣告,忠告華人大眾非典不是絕症,是可以用維生素C治療的。非典的陰霾引起亞洲的維生素C搶購風潮,維生素C價格飆到16美元每千克。在非典流行時期,拜耳公司生產的「力度伸維C泡騰片」被搶購一空,除國內生產線連續運轉生產外,還從阿根廷緊急調運10萬盒100萬支「力度伸」,法國、澳大利亞以及阿根廷的「力度伸」生產基地也全部三班輪轉、夜以繼日生產,供給中國市場。但是危機一過,維生素C價格又跌回到4美元每千克。
2004年石葯集團維生葯業一條15000噸的維他命C生產在獻縣,總產量達到每年3萬噸。其它的維他命C葯廠都在等待另一波的削價競爭。
2005年6月,美國兩家企業以「商會組織協調價格涉嫌價格合謀」為理由對中國維他命C四巨頭提起反壟斷訴訟。2006年2月,美國兩家企業再一次在不同法院提起訴訟。隨著訴訟的展開,國際維他命C價格也開始下滑。由於中國維他命C占據了美國市場85%的市場份額,所以訴訟的成敗對於國內維他命C企業來說關系重大,也導致了國內外維他命C大廠輪番停產。2005年9月荷蘭帝斯曼集團(DSM)宣布正式關閉其在美國新澤西的Belvidere維他命C原料葯廠,該廠的維他命C原料年生產能力為15000噸。2005年12月德國巴斯夫公司宣布設在丹麥Grenna的維他命C生產車間將停產,此生產車間的年產能為4000噸。
2006年停產風潮波及國內維他命C四巨頭,1月間年產量2萬多噸的華葯維爾康葯業停產30天。4月初年產量2萬噸的江山制葯也進入停產階段,4月中年產量為3萬噸的石葯維生葯業亦開始進入停產階段。而年產量約2.3萬噸的東北制葯則表示還沒有停產計劃,但正在考慮。這四家企業總產量接近10萬噸,占據了國內市場90%以上的份額,出口量佔87%,在國際市場上占據著一半以上份額。
中國人在人類與病毒的抗爭上充當著關鍵性的角色。中國人口眾多而且居住密集,是病毒最容易傳染的地區,也是受病毒殘害最深的地區。例如,許多流行性感冒的病毒都發源於中國,SARS病毒也是首先在中國出現的,並且死於SARS的90%是中國人。維生素C在抗病毒和預防病毒性傳染病方面具有很高的應用價值。中國逐漸躍居成為維生素C生產的領導地位,但是,中國人服用維生素C的平均劑量,遠遜於歐美和日本。如果我們普遍認識到維生素C預防和治療病毒傳染病症的原理並且按量服用,就可以預防很多病毒的傳播。維生素C的真正效用,會顯示在治療禽流感,SARS和AIDS等更嚴重的病毒傳染病上。

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