藥物化學(xué) 第十一章 維生素

1第十一章維生素2定義維持人類(lèi)機(jī)體正常代謝機(jī)能所必需的微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)人體內(nèi)不能合成或合成量很少，必需由食物中供給主要作用于機(jī)體的能量轉(zhuǎn)移和代謝調(diào)節(jié)3歷史1，經(jīng)驗(yàn)時(shí)代:用谷皮煎湯防治腳氣病,以肝治療夜盲癥、柑橘汁治療航海員的壞血病

2，化學(xué)研究:在20年代中期已經(jīng)分離和提純了大量的維生素，闡明其化學(xué)結(jié)構(gòu)并能合成和生產(chǎn)各種維生素3，分子水平的研究:許多維生素是酶的輔酶或是輔酶的一部份,是各種不同的代謝反應(yīng)中必需的輔助因素分類(lèi)維生素的種類(lèi)很多，化學(xué)結(jié)構(gòu)各異，理化性質(zhì)和生理功能各不相同。70年代中期的國(guó)際會(huì)議把確認(rèn)的13種維生素分成兩大類(lèi)：

–根據(jù)溶解性差異分為：脂溶性維生素水溶性維生素5第一節(jié)脂溶性維生素OilSolubleVitamins

維生素A類(lèi)維生素D類(lèi)維生素E類(lèi)維生素K類(lèi)第一節(jié)脂溶性維生素7維生素A醋酸酯VitaminAAcetate(全-E型）-3、7-二甲基-9-（2、6、6-三甲基-1-烯基）-2、4、6、8-壬四烯-1-醇醋酸酯8VitaminA1和VitaminA2以前VitaminA即指Retinol，現(xiàn)命名為維生素A1

主要存在于哺乳動(dòng)物和海水魚(yú)中3-脫氫Retinol，稱(chēng)為維生素A2主要存在于淡水魚(yú)中生物活性為Retinol的30~40%9VitaminA原（Provitamin）植物中的胡蘿卜素（Carotene）在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化成為VitaminA，至少有10種胡蘿卜素可轉(zhuǎn)化為VitaminA在人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)中約2/3的VitaminA來(lái)自-βCarotene

（β-Carotene15、15’加氧酶作用）10理化性質(zhì)1，還原性2,脫水反應(yīng)3，鑒別反應(yīng)11還原性紫外線不穩(wěn)定易被空氣氧化在加熱或有金屬離子存在時(shí)，可促進(jìn)這種氧化反應(yīng)在無(wú)氧情況下，可耐熱至120℃12儲(chǔ)存VitaminA應(yīng)貯存于鋁制容器，充氮?dú)饷芊庵藐帥龈稍锾幈４嬉渤itaminA溶于VitaminE的油中，加入穩(wěn)定劑如對(duì)羥基叔丁基茴香醚（BHA）和叔丁基對(duì)苯甲酸（BHT）等。若長(zhǎng)期貯存也可發(fā)生異構(gòu)化，使活性下降13脫水反應(yīng)對(duì)酸不穩(wěn)定，生成脫水VitaminA遇Lewis酸或無(wú)水氯化氫乙醇液，可發(fā)生脫水反應(yīng)活性?xún)H為VitaminA的0.4%。14鑒別反應(yīng)1，與三氯化銻反應(yīng)，呈現(xiàn)深藍(lán)色2，此外Retinol可發(fā)生強(qiáng)黃綠色熒光，可作為VitaminA定量、定性分析的依據(jù)15體內(nèi)代謝

RetinoicAcid不在體內(nèi)儲(chǔ)存肝中與葡萄糖醛酸結(jié)合或氧化隨膽汁或尿液排出體外11Z型Retinal參與視覺(jué)的形成

16VitaminA酸類(lèi)似物17維胺酯和維胺酸我國(guó)學(xué)者合成的VitaminA酸衍生物對(duì)宮頸、口腔、食管等癌前病變有很好的預(yù)防效果。18VitaminA的構(gòu)效關(guān)系

高度特異性19藥理及應(yīng)用1，視覺(jué)夜盲癥2，對(duì)上皮組織干眼癥、牙周溢膿3，其它骨骼生長(zhǎng)、維持睪丸和卵巢的功能、胚胎的發(fā)育所必需長(zhǎng)期過(guò)量使用，可造成VitaminA過(guò)多癥表現(xiàn)為疲勞、煩躁、精神抑制、嘔吐、低熱、高血鈣、骨和關(guān)節(jié)痛等20VitaminD3膽骨化醇Colecalciferol9，10-開(kāi)環(huán)膽甾-5，7，10（19）-三烯-3b-醇21VitaminD的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)

22天然VitaminD

23來(lái)源D3主要含于肝、奶、蛋黃中以魚(yú)肝油含量最豐富人體內(nèi)可由膽甾醇轉(zhuǎn)變成7-脫氫膽甾醇，并儲(chǔ)存于皮下，在日光或紫外線的照射下，后者B環(huán)裂開(kāi)可轉(zhuǎn)變?yōu)镈3，故稱(chēng)7-脫氫膽固醇為D3原多曬太陽(yáng)是預(yù)防VitaminD缺乏的主要方法之一，247-脫氫膽固醇在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過(guò)程

25VitaminD3的代謝途徑

26作用VitaminD促進(jìn)小腸粘膜對(duì)鈣磷的吸收，促進(jìn)腎小管對(duì)鈣磷的吸收，促進(jìn)骨代謝，維持血鈣、血磷的平衡臨床上常用VitaminD防治佝僂病、骨軟化癥及老年性骨質(zhì)疏松癥等

VitaminD缺乏時(shí)兒童得佝僂病，出現(xiàn)骨骼畸形，骨質(zhì)疏松，多汗等成人骨軟化，骨骼含有過(guò)量未鈣化的基質(zhì)，出現(xiàn)骨骼疼痛，軟弱乏力等癥狀27維生素E醋酸酯α-生育酚醋酸酯（α-TocopherolAcetate）（±）3，4-二氫-2，5，7，8-四甲基-（4，8，12-三甲基十三烷基）-2H-1-苯并吡喃-6-醇醋酸酯28發(fā)現(xiàn)1922年`Evans和Bishop發(fā)現(xiàn)一種脂溶物質(zhì)有抗不育作用故將VitaminE又名為生育酚（Tocopherol）

1936分離出VitaminE1938年合成成功大多存在于植物中以麥胚油、花生油、玉米油中含量最為豐富29天然VitaminE的類(lèi)型

30理化性質(zhì)

氧化性乙醇溶液與硝酸共熱，生成生育紅，顯橙紅色31氧化性α-Tocopherol易被氧化與三價(jià)鐵離子作用，則被氧化成對(duì)-生育醌和亞鐵離子，后者與2，2′-聯(lián)吡啶作用生成血紅色的絡(luò)離子，以此進(jìn)行鑒別32氧化性VitaminE在無(wú)氧條件下對(duì)熱穩(wěn)定加熱至200℃也不被破壞但對(duì)氧十分敏感遇光、空氣可被氧化部分氧化產(chǎn)物為α-生育醌及α-生育酚二聚體33氧化性VitaminE側(cè)鏈上的叔碳原子（C-4′，C-8′，C-12′）易發(fā)自動(dòng)氧化生成相應(yīng)的羥基化合物34α-TocopherolAcetate較穩(wěn)定實(shí)際上不受空氣和紫外線的影響在沒(méi)有氧的條件下，于酸溶液和堿溶液中回流，水解為游離的消旋α-Tocopherol有氧存在的條件下，一旦生成消旋α-Tocopherol，將迅速氧化成醌在堿性溶液中進(jìn)行得更快35α-TocopherolAcetate的代謝途徑36構(gòu)效關(guān)系37構(gòu)效關(guān)系-立體結(jié)構(gòu)左旋VitaminE的活性?xún)H為天然品右旋VitaminE活性的42%故天然右旋VitaminE的活性最強(qiáng)38臨床應(yīng)用臨床用于習(xí)慣性流產(chǎn)，不孕癥及更年期障礙，進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良，間歇性跛行及動(dòng)脈粥樣硬化等的防治此外，可用于延緩衰老長(zhǎng)期過(guò)量服用VitaminE可產(chǎn)生眩暈、視力模糊并可導(dǎo)致血小板聚集及血栓形成39第二節(jié)水溶性維生素WaterSolubleVitamins40維生素C

VitaminC抗壞血酸（AscorbicAcid）OOHOHOHOHOH41結(jié)構(gòu)和化學(xué)名L（+）-蘇糖型-2，3，4，5，6-五羥基-2-己烯酸-4-內(nèi)酯（L（+）-Threo-2，3，4，5，6-pentahydroxy-2-hexenoicacid-4-lactone）42結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

含六個(gè)碳原子的多羥基化合物兩個(gè)手性碳，22個(gè)光學(xué)異構(gòu)體

L-（+）抗壞血酸的活性最高D-（-）-異抗壞血酸的活性?xún)H為1/20D-（-）-抗壞血酸和L-（+）-異抗壞血酸幾乎無(wú)效43光學(xué)活性VitaminC的立體結(jié)構(gòu)與L系的己糖相似，故稱(chēng)L-抗壞血酸44VitaminC的合成45理化性質(zhì)1，互變異構(gòu)2，酸性3，水解性4，還原性5，定量測(cè)定6，鑒別反應(yīng)7，去氫抗壞血酸的降解OOHOHOHOHOH46穩(wěn)定性本品干燥固體較穩(wěn)定但遇光及濕氣，色漸變黃故應(yīng)避光、密閉保存OOHOHOHOHOH47互變異構(gòu)在水溶液中可發(fā)生互變異構(gòu)主要以烯醇式存在兩種酮式異構(gòu)體中，2-氧代物較3-氧代物穩(wěn)定，能分離出來(lái)3-氧代物極不穩(wěn)定，易變成烯醇式結(jié)構(gòu)48酸性有連二烯醇的結(jié)構(gòu)由于兩個(gè)烯醇羥基極易游離，釋放出H+水溶液顯酸性pKa=4.2,11.649酸性比較C-2上的羥基酸性較C-3上的羥基弱可與C-1的羰基形成分子內(nèi)氫鍵

C-3上的羥基可與碳酸氫鈉或稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成C-3烯醇鈉鹽50水解性在濃氫氧化鈉溶液中，內(nèi)酯環(huán)被水解生成酮酸鈉鹽51還原性由于烯醇結(jié)構(gòu)，VitaminC還易釋放出H而呈現(xiàn)強(qiáng)還原性在水溶液中易被空氣中的氧所氧化生成去氫抗壞血酸52化學(xué)氧化劑能氧化VitaminC成為去氫抗壞血酸硝酸銀、氯化鐵、堿性酒石酸銅、碘、碘酸鹽及2，6-二氯靛酚53去氫抗壞血酸的還原在氫碘酸、硫化氫等還原劑的作用下，又可逆轉(zhuǎn)為VitaminCVitaminC的氧化速度受金屬離子的催化催化作用順序Cu2+>Cr3+>Mn2+>Zn2+>Fe3+

54去氫抗壞血酸的作用二者可以相互轉(zhuǎn)化VitaminC有氧化型和還原型兩種形式二者有同等的生物學(xué)活性55含量測(cè)定碘量法測(cè)含量本品在酸性條件下即可被碘氧化以新沸放冷的蒸餾水溶解在醋酸的環(huán)境下，以淀粉為指示劑用碘液滴定終點(diǎn)為藍(lán)色56顯色反應(yīng)堿性水溶液與亞硝基鐵氰化鈉及氫氧化鈉作用呈藍(lán)色57鑒別反應(yīng)

VitaminC水溶液中加入硝酸銀試液，即產(chǎn)生銀的黑色沉淀

加入2，6-二氯靛酚試液少許，溶液的顏色由紅色變?yōu)闊o(wú)色

58去氫抗壞血酸的反應(yīng)

VitaminC被氧化為去氫抗壞血酸后，分子中的共軛體系被破壞，更易水解去氫抗壞血酸水解生成2，3-二酮古戊糖酸進(jìn)一步氧化為蘇阿糖酸和草酸而失活59貯存過(guò)程中變色去氫抗壞血酸在無(wú)氧條件下就容易發(fā)生脫水和水解反應(yīng)在酸性介質(zhì)中受質(zhì)子催化反應(yīng)速度比在堿性介質(zhì)中快，進(jìn)而脫羧生成呋喃甲醛呋喃甲醛易于聚合