维生素

药物化学主讲教师李红彩2第十一章维生素Vitamins第一节脂溶性维生素第二节水溶性维生素眼干涩：缺维生素A、胡萝卜素口臭：缺维生素B6、锌牙齿不坚固：缺维生素A、钙、铁唇干燥、脱皮：缺维生素A、B2贫血、手脚发凉：缺维生素B6、铁叶酸4健康自测：1分钟看出你缺哪种维生素易疲劳、精力差：缺维生素B1、B2、B6脱发过多、头皮屑过多：缺维生素A、B6、锌、钙头发枯黄、分叉：缺维生素E、铁黑眼圈：缺维生素A、C、E出现色斑、黄褐斑：缺维生素C、E、叶酸皱纹出现早、多：缺维生素A、C、E、硒皮肤无弹性、无光泽：缺维生素B1、B25皮肤干燥、粗糙毛孔粗大：缺维生素A、B6、锌发育迟缓：缺维生素A、B1、B2视力差、眼睛怕光、干涩：缺维生素A、B1、B2、硒虚汗、盗汗：缺维生素D、钙、铁舌头紫红、嘴角烂：缺维生素B3、B667维生素是维持人类机体正常代谢功能所必需的微量营养物质，主要作用于机体的能量转移和代谢调节。人体内不能合成或合成量很少，必需由食物中供给。不是机体组织的原料，也不是能量来源。主要作用于机体的能量转移和代谢调节。绝大多数是酶的辅酶（Coenzyme）或辅酶的组成部分。参与多种类型的代谢反应。一、共同点8二、分类根据溶解性差异分为：水溶性维生素1、不溶于水而溶于脂肪及有机溶剂；2、常与脂类共存，吸收与脂类相关；3、主要储存于肝脏，摄取过多，引起中毒。1、溶于水，易从尿中排出，一般无毒；2、体内没有非功能性的单纯的储存形式；3、较快出现缺乏症状维生素A、D、E、K（多为药物）B族维生素、维生素C（多为保健品）脂溶性维生素9第一节脂溶性维生素fatsolublevitamins维生素A类维生素D类维生素E类维生素K类10维生素A干眼症夜盲症缺维生素D佝偻症软骨化症11一、维生素A来源：蛋黄、动物肝脏、胡萝卜。分类：VA1：视黄醇，咸水鱼肝脏，活性高。VA2：去氢视黄醇，淡水鱼肝脏，活性低。12OH24682'6'OH维生素A1以棕榈酸酯的形式（具生物活性）存在，占体内维生素A总量的95％。脱氢维生素（维生素A2）的生物活性为维生素A1的3％～40％。维生素A1维生素A21314VitaminA原——ProvitaminA在体内可转化为VitaminA的化合物称为VitaminA原，在植物界中至少有10中胡萝卜素可转化为VitaminA，其中在人类营养中约2/3的VitaminA来自-胡萝卜素，经小肠中的15,15'-加氧酶作用转化为视黄醇。β-胡萝卜素15OO24682'6'（一）维生素A的化学结构（全-E型）-3,7-二甲基-9-（2,6,6-三甲基-1-环己-1-烯基）-2,4,6,8-壬四烯-1-醇醋酸酯为酯类化合物，易溶于乙醇、氯仿、乙醚、脂肪和油中，不溶于水。维生素A醋酸酯的化学稳定性优于维生素A。1、维生素A醋酸酯16（二）维生素A的理化性质1、VitaminA对紫外线不稳定，易被空气氧化（受热或金属离子催化）。先氧化为环氧化合物，在酸性介质中重排成呋喃型氧化物。17贮存于铝制容器，充氮气密封置阴凉干燥处保存可以溶于含有维生素E的油中加入稳定剂（对羟基叔丁基茴香醚（BHA）、叔丁基对苯甲酸（BHT）。保存在棕色瓶中防氧化措施182、遇酸易发生脱水反应含有烯丙型醇的结构，遇酸可发生脱水反应，生成脱水VitaminA，活性仅为VitaminA的0.4％。193、鉴别反应（1）维生素A可与三氯化锑反应，呈现深蓝色。（2）Retinol可产生强黄绿色荧光，可作为VitaminA定量、定性分析的依据。20维生素A酸也称为维甲酸，与维生素A的药理作用相似我国采用维甲酸在临床上治疗早幼粒细胞白血病取得良好效果，是目前诱导急性早幼粒细胞白血病的首选药物。异构体13-顺式维甲酸(异维甲酸)，用于严重痤疮，停药后一般不复发。维生素A酸异维生素A酸all-trans-retinoicacid13-cis-retinoicacid21用于临床的VitaminA酸依曲替酯依曲替酸etretinateetretin维胺酯维胺酸viaminateN-(4-hydroxycarbophenyl)-retinamide治疗严重银屑病对宫颈、口腔、食管等癌变有很好的预防效果22四个双键须与环内双键共轭，否则活性消失，增长或缩短脂肪链，活性下降。（四）构效关系增加双键数目活性下降。酯化或换成醛基，活性不变，换成羧基，活性下降。OH双键氢化或部分氢化，活性丧失。231、维持弱光中人视觉，缺乏时出现夜盲症；2、诱导控制上皮组织的分化和生长的作用，缺乏时上皮组织表面干燥、变厚、屏障性能降低，出现干眼症、牙周溢脓等；(五)生理功能243、参与类固醇的合成，是骨骼生长、维持睾丸和卵巢的功能、胚胎发育必需；4、具有抗氧化作用。二、构效关系（两个二）两种情况活性下降（增加环双键数、增长缩短脂肪链）两种情况活性消失（双键氢化或部分氢化、侧链上四个双键须与环内双键共轭）25小结（六个二）一、结构（一个二）两种结构（VA1、VA2）三、理化性质（三个二）两种反应（氧化、脱水）两种容器保存方式（铝制、棕色瓶）两种加入物质保存方式（稳定剂、溶VE油）26二、维生素D来源：肝脏、蛋黄、奶类、鱼肝油、人体内的胆甾醇、植物油与酵母中的麦角甾醇。分类：天然VD有10余种结构相似，为甾醇的开环结构。27（一）概述维生素D2维生素D328化学性质：分子中具有四个双键，在日光、紫外线照射下，或遇酸、氧化剂易氧化变质而失活，毒性增加。故应避光、充氮、密封、于冷处贮存。本品氯仿溶液加醋酐与浓硫酸，溶液显黄色，渐变红色，随即变为紫色，最后变成绿色。这是甾类化合物共有的性质。本品与滑石粉和磷酸氢钙接触，可发生异构化，制剂时应注意。(二）、维生素D3体内代谢途径维生素D的活性维生素D2和D3本身均无生理活性，须经体内代谢转化后才成为有活性的维生素D。两者有类似的生理功能，体内代谢方式也相似，如D3先在肝中经25-羟化酶作用生成25-羟基产物（骨化二醇），然后在肾近曲小管上皮细胞线粒体中经1α-羟化酶再进一步羟化，形成1α，25-（OH）2-D3（骨化三醇）才具有生理活性。骨化三醇称为“活性维生素D3”。（三）、VitaminD的作用促进小肠黏膜对钙磷的吸收，促进肾小管对钙磷的吸收，促进骨代谢，维持血钙、血磷的平衡；临床上常用VitaminD防治佝偻病、骨软化症及老年性骨质疏松症等。注意：过量可导致维生素D中毒引起呕吐、食欲减退，血液中钙磷水平升高，严重的导致钙离子吸收过多，使神经系统和心、肝、肺和肾等出现症状，停用后可逐渐复原维生素E来源：存在于绿色蔬菜和植物油中，小麦、玉米的胚芽中含量高，鱼油、大豆油中也含有。分类：维生素E：生育酚，αβγδ。生育三烯酚：αβγδ。35天然VitaminE的类型（一）结构与命名（±）-2，5，7，8-四甲基-2-（4，8，12-三甲基十三烷基）-6-苯并二氢吡喃醇醋酸酯又名：生育酚结构特点：苯并二氢吡喃的结构。有3个手性碳。（二）化学性质：酯类：水解生成α-生育酚。α-生育酚极易被氧化，与Fe3+离子作用，可生成对-生育醌和亚铁离子；后者与2，2-联吡啶生成深红色络离子。以此进行鉴别。OC16H33HO+OOHOC16H33Fe2++Fe3+Fe2+NNNNFe32++3α-生育酚加无水乙醇溶解后，加硝酸微热，生成生育红，其溶液显橙红色。本品对氧十分敏感，可在空气中发生自动氧化。侧链上叔碳原子（C’4、C’8、C’12）易发生自动氧化生成相应的羟基化合物。OC16H33HO+OC16H33HNO3O（三）、药理作用与临床应用与动物的生殖功能有关，具有抗不育作用。抗衰老作用抗氧化作用、对生物膜的保护与稳定及调控作用。临床用于习惯性流产，不孕症及更年期障碍，进行性肌营养不良，间歇性跛行及动脉粥样硬化等的防治。此外，可用于延缓衰老。长期过量服用可产生眩晕、视力模糊等毒副作用，并可导致血小板聚集及血栓形成。四、维生素KVitK3是一类具有凝血作用的维生素的总称。广泛存在于绿色植物中，肠道中大肠杆菌可产生。加速血液凝固，是通过促进肝脏合成凝血酶原所必需的因子。防治因维生素K缺乏所致的缺血症如新生儿出血、长期口服抗生素导致的出血症等。人体通常情况下不缺乏。维生素K维生素K是2-甲基萘醌的衍生物。天然形式：K1、K2，人工合成：K3、K4。维生素K1、K2肌注，起效快。维生素K3、K4一般口服就可以了。42结构维生素K1OOCH3CH2CHCCH2(CH2CH2CHCH2)3HCH3CH3维生素K2CH2CHCCH2()nHCH3OOCH343OOCH3SO3Na又名：亚硫酸氢钠甲萘醌白色结晶或结晶性粉末，易溶于水。遇光和热可发生异构化，活性降低。维生素K3OOCH3SO3NaOHOHCH3SO3Na4445第二节水溶性维生素watersolublevitamins维生素C维生素B类维生素H类46维生素C一、概述广泛存在于柠檬、柑橘等水果、新鲜蔬菜及其他许多植物中白色或略带黄色的结晶性粉末用于防治坏血病，预防冠心病及各种急慢性传染病的辅助治疗来源外观用途二、维生素C结构和命名（抗坏血酸）CCCCCCH2OHHHOHHOHOOOL-（+）-苏糖型-2，3，4，5，6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯维生素C结构特点含六个碳原子的多羟基化合物;含有连二烯醇结构。结构中有内酯结构两个手性碳，4个光学异构体;L-(+)抗坏血酸的活性最高;（二）、理化性质1、稳定性本品干燥固体较稳定，但遇光及湿气，色渐变黄。故应避光、密闭保存。2、互变性在水溶液中可发生互变异构主要以烯醇式存在两种酮式异构体中，2-氧代物较3-氧代物稳定，能分离出来，3-氧代物极不稳定，易变成烯醇式结构3、酸性C-2上的羟基酸性较C-3上的羟基弱–可与C-1的羰基形成分子内氢键C-3上的羟基可与碳酸氢钠或稀氢氧化钠溶液反应，生成C-3烯醇钠盐4、水解性在浓氢氧化钠溶液中，内酯环被水解，生成酮酸钠盐。5、还原性由于烯醇结构，Vc还易释放出H而呈现强还原性，水溶液中易被空气中的氧所氧化–生成去氢抗坏血酸在氢碘酸、硫化氢等还原剂的作用下，又可逆转为VitaminC，二者可以相互转化。二者有同等的生物学活性。本品水溶液加入硝酸银溶液可发生银镜反应，产生黑色的银沉淀。与碱性酒石酸铜反应生成氧化亚铜砖红色沉淀。可使2,6-二氯靛酚钠试液褪色。注射液配置配制溶液：使用CO2饱和的注射用水。安瓿充N2或CO2。加焦亚硫酸钠作抗氧剂。pH应控制在5.0-6.0之间。加络合剂EDTA。贮存：应密闭、避光。（三）、临床用途1、临床用于预防和治疗VitaminC缺乏症。（易疲倦、高污染工作环境、吸烟、坏血病患者、脸上色斑者、白内障患者和长期服药者）2、也用于尿的酸化、高铁血红蛋白症和其他疾病的治疗。3、广泛用作制药和食品工业的抗氧剂和添加剂。维生素B人类必需维生素B(注：还有不必需维生素B)(一）、维生素B1维生素B1：缺乏时神经炎、中枢神经系统损伤、食欲不振、消化功能不良、心脏功能障碍等。存在各种代谢物中，如谷物、蔬菜、牛乳、鸡蛋等。1、维生素B1（1）结构：维生素B1又名硫胺素，或抗脚气病维生素，是由氨基嘧啶通过亚甲基桥与一取代的噻唑连接而成。NNNH2NSOHClHCl61干品稳定，能耐热，耐酸(pH4)，但有较强的吸湿性。pH升高，稳定性降低。故本品注射剂不能与碱性药物如磺胺类钠盐、苯巴比妥钠、氨茶碱等配伍使用。NNNH2NSOHClHClNNNH2NCHOOHNaSONNNSOHN硫色素本品水溶液在pH5.0～6.0时，遇NaHCO3或NaHSO3均发生分解，故不能用NaHSO3作抗氧剂。本品分子中含有嘧啶环和噻唑环，能与某些生物碱沉淀试剂作用，如与碘试液生成红色沉淀，与碘化汞钾反应生成黄色沉淀。本品水溶液显氯化物的特殊反应。NNNH2NSOHClHClNNNH2OHNS