南華大學(xué)-藥物化學(xué)第十二講-維生素課件

1藥物化學(xué)

MedicinalChemistry南華大學(xué)藥學(xué)系曹軒1藥物化學(xué)

MedicinalChemistry南華2第十二章維生素（Vitamin

）2第十二章3第一節(jié)脂溶性維生素（FatSolubleVitamins）第二節(jié)水溶性維生素（WaterSolubleVitamins）本章內(nèi)容3第一節(jié)脂溶性維生素（FatSolubleVitami4概述維生素是維持人類機(jī)體正常代謝功能所必需的微量營養(yǎng)物質(zhì)，主要作用于機(jī)體的能量轉(zhuǎn)移和代謝調(diào)節(jié)。有機(jī)化合物，與微量元素Fe、Mn、Zn、Cu不同。不供給能量，與蛋白質(zhì)、脂肪、糖不同。需求量少。機(jī)體內(nèi)不能自行合成，必須由食物獲取。機(jī)體中酶的組成部分，參與機(jī)體各種代謝。人體自己不能合成或合成量很少，必須從食物中攝取。

根據(jù)溶解性質(zhì)分：脂溶性和水溶性維生素。

4概述維生素是維持人類機(jī)體正常代謝功能所必需的5第一節(jié)脂溶性維生素（FatSolubleVitamins）維生素AVitaminA維生素

D3

VitaminD3

維生素EVitaminE5第一節(jié)脂溶性維生素（FatSolubleVitami6主要內(nèi)容維生素A醋酸酯維生素D3維生素E醋酸酯6主要內(nèi)容維生素A醋酸酯7維生素A醋酸酯VitaminAAcetage7維生素A醋酸酯VitaminAAcetage8結(jié)構(gòu)與命名（全-E型）-3，7-二甲基-9-（2，6，6-三甲基-1-環(huán)己-1-烯基）-2，4，6，8-壬四烯-1-醇醋酸酯8結(jié)構(gòu)與命名（全-E型）-3，7-二甲基-9-（2，6，6-9性狀易溶于乙醇、氯仿、乙醚、脂肪和油中，不溶于水本品為脂類化合物VitaminAAcetate的化學(xué)穩(wěn)定性比VitaminA好中國藥典收載的VitaminA即為VitaminAAcetate9性狀易溶于乙醇、氯仿、乙醚、脂肪和油中，不溶于水10發(fā)現(xiàn)1913年Mccllum等兩組美國學(xué)者同時(shí)提出在脂溶性食物如魚肝油、蛋黃和黃油中，存在一種營養(yǎng)必需品

–命名為脂溶性VitaminAKarrer于1931年從魚肝油中分離出視黃醇（Retinol），并確定了它的結(jié)構(gòu)

–維生素中結(jié)構(gòu)式闡明得最早的一個(gè)化合物10發(fā)現(xiàn)1913年Mccllum等兩組美國學(xué)者同時(shí)提出在脂溶11VitaminA1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)物和海水魚中3-脫氫Retinol，稱為維生素A2–主要存在于淡水魚中

–生物活性為Retinol的30~40%11VitaminA1和VitaminA2以前Vitam121213理化性質(zhì)1，還原性2,脫水反應(yīng)3，鑒別反應(yīng)13理化性質(zhì)1，還原性14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)在無氧情況下，可耐熱至120℃14還原性紫外線不穩(wěn)定15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

–如對羥基叔丁基茴香醚（BHA）和叔丁基對苯甲酸（BHT）等若長期貯存也可發(fā)生異構(gòu)化，使活性下降15儲(chǔ)存VitaminA應(yīng)貯存于鋁制容器，充氮?dú)饷芊庵藐帥?6脫水反應(yīng)對酸不穩(wěn)定，生成脫水VitaminA–遇Lewis酸或無水氯化氫乙醇液，可發(fā)生脫水反應(yīng)

–活性僅為VitaminA的0.4%16脫水反應(yīng)對酸不穩(wěn)定，生成脫水VitaminA17鑒別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)17鑒別1，與三氯化銻反應(yīng)，呈現(xiàn)深藍(lán)色18藥理及作用1，視覺2，對上皮組織3，其它18藥理及作用1，視覺19藥理及作用-視覺VitaminA在視網(wǎng)膜轉(zhuǎn)變?yōu)镽etinal，后者與視蛋白結(jié)合成視紫紅質(zhì)，以維持弱光中人視覺VitaminA缺乏時(shí)，視紫紅質(zhì)合成受阻，出現(xiàn)夜盲癥19藥理及作用-視覺VitaminA在視網(wǎng)膜轉(zhuǎn)變?yōu)镽eti20藥理及作用-對上皮組織VitaminA具有誘導(dǎo)控制上皮組織的分化和生長的作用，為維持其正常功能和結(jié)構(gòu)必需缺乏時(shí)上皮組織表面干燥、變厚、屏障性能降低，出現(xiàn)干眼癥、牙周溢膿等20藥理及作用-對上皮組織VitaminA具有誘導(dǎo)控制上皮21藥理及作用-其它VitaminA為骨骼生長、維持睪丸和卵巢的功能、胚胎的發(fā)育所必需此外還具有抗氧化作用21藥理及作用-其它VitaminA為骨骼生長、維持睪丸和22維生素A過多癥脂溶性維生素，可儲(chǔ)存于皮下脂肪長期過量使用，可造成VitaminA過多癥

–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22維生素A過多癥脂溶性維生素，可儲(chǔ)存于皮下脂肪23維生素D3VitaminD3膽骨化醇23維生素D3VitaminD324發(fā)現(xiàn)1800年就知道兒童佝僂病與日光照射有關(guān)1922年，Mccollum發(fā)現(xiàn)在熱魚肝油中通入氧氣仍有抗佝僂病作用，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了在魚肝油中存在對熱穩(wěn)定的而不能被皂化的甾體部分這種物質(zhì)后來被命名為VitaminD24發(fā)現(xiàn)1800年就知道兒童佝僂病與日光照射有關(guān)25發(fā)現(xiàn)1930年Askewd等成功分離得到VitaminD2，確定結(jié)構(gòu)1932年Windaus等分離得到VitaminD3并確定結(jié)構(gòu)1948年確定立體化學(xué)結(jié)構(gòu)1960年全合成成功25發(fā)現(xiàn)1930年Askewd等成功分離得到Vitamin26維生素D的立體構(gòu)型26維生素D的立體構(gòu)型27來源D3主要含于肝、奶、蛋黃中

–以魚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)裂開可轉(zhuǎn)變?yōu)镈3，故稱7-脫氫膽固醇為D3原

–多曬太陽是預(yù)防VitaminD缺乏的主要方法之一27來源D3主要含于肝、奶、蛋黃中287-脫氫膽甾醇在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化287-脫氫膽甾醇在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化29作用VitaminD促進(jìn)小腸粘膜對鈣磷的吸收，促進(jìn)腎小管對鈣磷的吸收，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29作用VitaminD促進(jìn)小腸粘膜對鈣磷的吸收，促進(jìn)腎小30維生素E醋酸酯VitaminEAcetate中國藥典稱VitaminE30維生素E醋酸酯VitaminEAcetate31結(jié)構(gòu)及命名（±）2，5，7，8-四甲基-2-（4，8，12-三甲基十三烷基）-6-苯并二氫吡喃醇醋酸酯31結(jié)構(gòu)及命名（±）2，5，7，8-四甲基-2-（4，8，132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32發(fā)現(xiàn)1922年Evans和Bishop發(fā)現(xiàn)一種脂溶物質(zhì)有33簡介VitaminE是一種生理活性相似、具有生育酚基本結(jié)構(gòu)的天然化合物的統(tǒng)稱結(jié)構(gòu)為生育酚和生育三烯酚兩類

–在苯并二氫吡喃衍生物的2位有一個(gè)16碳的側(cè)鏈

–側(cè)鏈飽和的即為生育酚

–側(cè)鏈上有三個(gè)雙鍵的為生育三烯酚33簡介VitaminE是一種生理活性相似、具有生育酚基本34簡介由于苯并二氫吡喃環(huán)上甲基的數(shù)目和位置的不同，生育酚和生育三烯酚又各有四個(gè)同類物即α、β、γ、δ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常以α-生育酚代表VitaminE34簡介由于苯并二氫吡喃環(huán)上甲基的數(shù)目和位置的不同，生育酚和353536理化性質(zhì)1，水解性2，氧化性36理化性質(zhì)1，水解性37水解性酯類化合物與氫氧化鉀醇溶液共熱時(shí)，水解得到α-Tocopherol37水解性酯類化合物38氧化性乙醇溶液與硝酸共熱，生成生育紅，顯橙紅色38氧化性乙醇溶液與硝酸共熱，生成生育紅，顯橙紅色39氧化性α-Tocopherol易被氧化與三價(jià)鐵離子作用，則被氧化成對-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39氧化性α-Tocopherol易被氧化40氧化性VitaminE在無氧條件下對熱穩(wěn)定

–加熱至200℃也不被破壞但對氧十分敏感

–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40氧化性VitaminE在無氧條件下對熱穩(wěn)定41構(gòu)效關(guān)系41構(gòu)效關(guān)系42藥理作用VitaminE與動(dòng)物的生殖功能有關(guān)，具有抗不育作用VitaminE的氧化作用、對生物膜的保護(hù)與穩(wěn)定作用及調(diào)控作用綜合為抗衰老作用42藥理作用VitaminE與動(dòng)物的生殖功能有關(guān)，具有抗不43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43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44副作用長期過量服用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44副作用長期過量服用VitaminE可產(chǎn)生眩暈、視力模糊45第二節(jié)水溶性維生素WaterSolubleVitamins45第二節(jié)水溶性維生素WaterSolubleVit46維生素C抗壞血酸VitaminC46維生素C抗壞血酸47結(jié)構(gòu)與命名L（+）-蘇糖型-2，3，4，5，6-五羥基-2-己烯酸-4-內(nèi)酯47結(jié)構(gòu)與命名L（+）-蘇糖型-2，3，4，5，6-五羥基-48發(fā)現(xiàn)1932年King和Wangh分離出純結(jié)晶

–mp.190~192℃–具有烯二醇結(jié)構(gòu)，顯酸性1933年確定其結(jié)構(gòu)并合成48發(fā)現(xiàn)1932年King和Wangh分離出純結(jié)晶49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-（-）-異抗壞血酸的活性僅為1/20–D-（-）-抗壞血酸和L-（+）-異抗壞血酸幾乎無效49結(jié)構(gòu)特點(diǎn)含六個(gè)碳原子的多羥基化合物50立體異構(gòu)50立體異構(gòu)51光學(xué)活性VitaminC的立體結(jié)構(gòu)與L系的己糖相似，故稱L-抗壞血酸51光學(xué)活性VitaminC的立體結(jié)構(gòu)與L系的己糖相似，52天然來源VitaminC廣泛存在于新鮮水果及綠葉蔬菜中

–番茄、橘子、鮮棗、山楂、刺梨及辣椒等含量豐富52天然來源VitaminC廣泛存在于新鮮水果及綠葉蔬菜53理化性質(zhì)1，互變異構(gòu)2，酸性3，水解性4，還原性5，定量測定6，鑒別反應(yīng)7，去氫抗壞血酸的降解53理化性質(zhì)1，互變異構(gòu)54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54穩(wěn)定性本品干燥固體較穩(wěn)定55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

–3-氧代物極不穩(wěn)定，易變成烯醇式結(jié)構(gòu)55互變異構(gòu)在水溶液中可發(fā)生互變異構(gòu)56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=4.2,11.6

56酸性有連二烯醇的結(jié)構(gòu)57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57酸性比較C-2上的羥基酸性較C-3上的羥基弱58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58水解性在濃氫氧化鈉溶液中，內(nèi)酯環(huán)被水解59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59還原性由于烯醇結(jié)構(gòu)，VitaminC還易釋放出H而呈現(xiàn)60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60化學(xué)氧化劑能氧化VitaminC成為去氫抗壞血酸61去氫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+61去氫壞血酸的還原在氫碘酸、硫化氫等還原劑的作用下，又可逆62去氫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62去氫壞血酸的作用二者可以相互轉(zhuǎn)化63含