第23章维生素ppt课件

1、第二十三章 维生素Vitaminsu维生素是维持生命正常代谢过程的维生素是维持生命正常代谢过程的必需的一类微量的有机物质。必需的一类微量的有机物质。u维生素不提供人体所需的能量，也维生素不提供人体所需的能量，也不是机体细胞的组成部分，但不能缺不是机体细胞的组成部分，但不能缺少，否则会导致疾病。少，否则会导致疾病。u许多维生素是体内酶的辅酶或辅酶许多维生素是体内酶的辅酶或辅酶的一部分，是各种不同的代谢反应中的一部分，是各种不同的代谢反应中必需的化学因子。如维生素必需的化学因子。如维生素B1B1在体内在体内转变为硫胺焦磷酸酯，作为脱羧酶的转变为硫胺焦磷酸酯，作为脱羧酶的辅酶参与体内代谢。辅酶参与体

2、内代谢。u维生素的分类多为依据溶解性质维生素的分类多为依据溶解性质分为脂溶性和水溶性。分为脂溶性和水溶性。u脂溶性维生素有维生素脂溶性维生素有维生素A、D、E、K等；水溶性维生素有维生素等；水溶性维生素有维生素B1、B2、B6、B12和维生素和维生素C等。等。维生素名称维生素名称主要作用主要作用脂溶性维生素脂溶性维生素 Vitamin A 抗干眼病、抗干眼病、Vitamin A缺乏症缺乏症 Vitamin D2 预防预防Vitamin D缺乏症、佝偻病、骨软化症缺乏症、佝偻病、骨软化症 Vitamin D3 Vitamin EVitamin E缺乏症、间隙性跛行缺乏症、间隙性跛行 Vitami

3、n K1 抗出血维生素，用于新生儿出血、吸收不良或抗出血维生素，用于新生儿出血、吸收不良或口服抗凝剂所致的低凝血酶原症，长期应用广口服抗凝剂所致的低凝血酶原症，长期应用广谱抗生素所致的谱抗生素所致的Vitamin K体内缺乏症体内缺乏症Vitamin K2 Vitamin K3 维生素名称维生素名称主要作用主要作用水溶性维生素水溶性维生素 Vitamin B1Vitamin B 缺乏症、周围神经炎缺乏症、周围神经炎Vitamin B2核黄素缺乏症核黄素缺乏症Vitamin B6Vitamin B6依赖综合症、缺乏症、先天性代谢依赖综合症、缺乏症、先天性代谢障碍病障碍病Vitamin B12恶性

4、贫血、巨幼红细胞性贫血、抗叶酸药引起恶性贫血、巨幼红细胞性贫血、抗叶酸药引起的贫血、神经系统疾病（坐骨神经痛、三叉神的贫血、神经系统疾病（坐骨神经痛、三叉神经痛、视神经炎）经痛、视神经炎）Vitamin H用于生物素酶缺乏的儿童用于生物素酶缺乏的儿童Vitamin CVitamin C缺乏症、酸化尿、特发性高铁血红蛋缺乏症、酸化尿、特发性高铁血红蛋白症白症第一节 脂溶性维生素 Fat Soluble Vitamins一、维生素一、维生素A类类Vitamins A）u主要有主要有VA1和和VA2及其有关的维生素及其有关的维生素A元，如元，如-胡萝卜素等。胡萝卜素等。u一般把一般把VA1作为作为V

5、A的代表，因为的代表，因为VA1活性最强，效价最高。一般以活性最强，效价最高。一般以VA1 醋酸醋酸酯的形式使用。酯的形式使用。u维维生素生素A的的结构结构可分可分为两为两部分：部分：环环己己烯烯和共和共轭轭壬壬四四烯侧链烯侧链，理，理论论上可有上可有16个顺个顺反反异构异构体。体。 u维维生素生素A的共的共轭轭壬四壬四烯侧链烯侧链的的构构型型为为全反式。自全反式。自然界然界还还存在一些存在一些维维生素生素A的的顺顺式式异构异构体，如体，如6Z型，型，2Z型及型及2Z, 6Z型。型。这这些些异构异构体的活性均不及全反式。体的活性均不及全反式。 OO 维生素维生素A醋酸酯醋酸酯Vitamin A

6、 Acetate） CH2OH2Z-型CH2OHCH2OH6Z-型2Z，6Z-型u维维生素生素A参与参与体体内许内许多多氧氧化化还还原反原反应应，维维持上皮持上皮组织组织的正常功能。的正常功能。u缺乏缺乏维维生素生素A时时，可，可发发生干眼症、角膜生干眼症、角膜软软化症和皮化症和皮肤肤粗糙等。粗糙等。u维维生素生素A是人眼是人眼视网视网的膜杆的膜杆状细状细胞感光胞感光物物质质-视视紫紫质质的生物合成前体，如果的生物合成前体，如果维维生素生素A缺乏，缺乏，会会因因视网视网膜膜内视内视紫紫质质的不足的不足而患夜盲症。而患夜盲症。u维维生素生素A临临床用于治床用于治疗疗夜盲症、干眼夜盲症、干眼症、角

7、膜症、角膜软软化症和皮化症和皮肤肤粗糙等，也有粗糙等，也有抗癌和抗抗癌和抗氧氧化作用。化作用。u维维生素生素A可蓄集在人体脂肪里，如可蓄集在人体脂肪里，如长长期期过过量使用，可造成量使用，可造成维维生素生素A过过多症。多症。表表现为现为疲疲劳劳、烦烦燥、精神抑制、燥、精神抑制、呕呕吐、吐、低低热热。高血。高血钙钙、骨和、骨和关节关节痛等副作用。痛等副作用。H3CCH3COOHCH3CH3CH3 维生素维生素A酸酸Tretinoin）为维为维生素生素A的活性代的活性代谢产谢产物，物，与维与维生素生素A的的药药理作用相似。在癌症的理作用相似。在癌症的预预防和治防和治疗疗方面有方面有较较好的好的疗疗

8、效。效。 二、维生素二、维生素D类类Vitamins D） u是一是一类类抗佝抗佝偻偻病病维维生素的生素的总称总称。u包括包括维维生素生素D2和和D3，分，分别别可可从麦从麦角角甾甾醇和醇和7-去去氢氢胆固醇胆固醇经经紫外光照射后紫外光照射后转转化化得到，故又分得到，故又分别别叫做叫做麦麦角骨化醇和胆骨角骨化醇和胆骨化醇。化醇。u维维生素生素D2和和D3都具有都具有B环开环环开环的的甾甾醇醇结构结构。u两两者在者在结构结构上的差上的差别别很小：很小：维维生素生素D2比比维维生素生素D3多一多一个个C22烯键烯键和和C28甲基。甲基。两两者在人者在人体体内内的作用强度相似。的作用强度相似。u维维

9、生素生素D缺乏缺乏时时，儿儿童得佝童得佝偻偻症，出症，出现现骨骼畸形，骨骨骼畸形，骨质质疏松等；成人骨骼疼疏松等；成人骨骼疼痛、痛、软软弱乏力等症弱乏力等症状状。u临临床上用于防治佝床上用于防治佝偻偻病，骨病，骨软软化症及化症及老年性骨老年性骨质质疏松症等。常疏松症等。常与钙与钙制合用。制合用。u维维生素生素D本身无生理活性，需在肝本身无生理活性，需在肝脏脏及及肾脏肾脏代代谢为谢为骨化三醇即骨化三醇即1,25-二二羟羟基基维维生素生素D才具有才具有调调整整钙钙磷磷代代谢谢的活性。因此，的活性。因此，维维生素生素D可可视为视为前体激素。前体激素。三、维生素三、维生素E类类( Vitamins E

10、 )u又名生育又名生育酚酚，是一，是一类类生理活性相似、生理活性相似、具有生育具有生育酚酚基本基本结构结构的天然化合物的的天然化合物的统统称称。u共有共有8种种，其中，其中-生育生育酚酚活性最强，通活性最强，通常代表常代表Vitamins E 。临临床使用床使用-生育生育酚酚的醋酸的醋酸酯酯，简称维简称维生素生素E。维维生素生素 EVitamin E）结构结构由由苯并苯并二二氢吡氢吡喃及喃及2位上的位上的碳碳十三十三侧链两侧链两部分部分组组成成 。H3COOOCH3H3CCH3CH3CH3CH3CH3HCH3Hu维生素维生素 E 用于习惯性流产、肌肉用于习惯性流产、肌肉营养不良，以及动脉粥样硬

11、化的防治。营养不良，以及动脉粥样硬化的防治。u长期过量使用可产生眩晕、视力模长期过量使用可产生眩晕、视力模糊等毒副作用。糊等毒副作用。四、维生素四、维生素K类类Vitamins K）u是一是一类类含含萘醌结构萘醌结构的、具凝血作用的、具凝血作用的化合物的的化合物的总称总称。广泛存在于。广泛存在于绿绿色植色植物界。物界。u有有医疗医疗价价值值的的仅为仅为K1，K2，K3和和K4，其中，其中K3活性最强。活性最强。 CH3OOSO3Na3H2O. 维维生素生素K3Vitamin K3） u又又称亚称亚硫酸硫酸氢钠氢钠甲甲萘醌萘醌，可肌肉注射。，可肌肉注射。u临临床用于治床用于治疗疗凝血酶原凝血酶原

12、过过低等所致的低等所致的出血症，亦用于出血症，亦用于预预防防长长期口服抗生素所期口服抗生素所致的致的维维生素生素K缺乏症。缺乏症。u在水溶液中，在水溶液中，亚亚硫酸硫酸氢钠氢钠甲甲萘醌与萘醌与甲甲萘醌萘醌和和亚亚硫酸硫酸氢钠氢钠存在平衡。存在平衡。u当与当与空空气气中的中的氧气氧气、酸或、酸或碱碱作用作用时时，亚亚硫硫酸酸氢钠氢钠甲甲萘醌萘醌分解，甲分解，甲萘醌从萘醌从溶液中析出。溶液中析出。加入加入氯氯化化钠钠或焦或焦亚亚硫酸硫酸钠钠可增加可增加稳稳定性。定性。 CH3OOSO3NaCH3OONaHSO3+第二节 水溶性维生素 （Water-Soluble Vitamins） 维维生素生素B

13、1Vitamin B1）u又又称盐称盐酸硫酸硫胺胺。u广泛存在于各广泛存在于各种种食物中，如谷物、食物中，如谷物、蔬菜、牛乳、蔬菜、牛乳、鸡鸡蛋等。蛋等。现现以合成法制以合成法制取。取。 NNNNH2SH3CCH3OHCl HCl+_.u维维生素生素B1被机体吸收后，被机体吸收后，转变为转变为有生有生物活性的硫物活性的硫胺胺焦磷酸焦磷酸酯酯，是，是脱羧脱羧酶的酶的辅辅酶的酶的组组成部成部份份，参与维参与维持正常的糖代持正常的糖代谢谢及神及神经经、心、心脏脏系系统统的功能。的功能。u缺乏缺乏维维生素生素B1时时可可导导致神致神经经系系统统及心及心血管系血管系统统的生理紊的生理紊乱乱。u维维生素生

14、素B1主要用于主要用于维维生素生素B1缺缺乏症，如神乏症，如神经经炎、中炎、中枢枢神神经经系系统损统损伤伤、食欲不振、消化功能不良、食欲不振、消化功能不良、营营养养不良、心不良、心脏脏功能障碍等。功能障碍等。u维维生素生素B1在固体在固体状态时状态时性性质稳质稳定。在酸性水溶液中定。在酸性水溶液中较稳较稳定，在定，在碱碱溶液中溶液中极极易分解。易分解。u维维生素生素B1的的噻唑环噻唑环不不稳稳定，易定，易开环开环，在体，在体内内也易被硫也易被硫胺胺酶分解。酶分解。u现现已已研研究究开发开发出一些出一些维维生素生素B1的的开环开环衍衍生物，如丙舒硫生物，如丙舒硫胺胺和和呋呋喃硫喃硫胺胺等，避免了

15、等，避免了不不稳稳定定噻唑环噻唑环的存在。的存在。u在体在体内内可可转转化成硫化成硫胺胺而而发挥发挥作用，吸收作用，吸收效果效果较较好，作用好，作用较维较维生素生素B1迅速而持久。迅速而持久。NNH3COS-S-RCH2CH2OHCH3NH2丙舒硫胺R= -C3H7R=O呋喃硫胺 维维生素生素B2Vitamin B2）u又又称称核核黄黄素。广泛存在于素。广泛存在于动动植物中，米糠、植物中，米糠、动动物肝物肝脏脏、蛋、蛋黄黄中含量丰富。中含量丰富。u分子分子结构结构由由异异咯咯嗪与嗪与核糖醇核糖醇两两部分部分组组成。成。 u维维生素生素B2在体在体内内以以黄黄素素单单核核苷苷酸酸FMN和和黄黄素

16、腺嘌呤二核素腺嘌呤二核苷苷酸酸FAD的形式存在，的形式存在，是一些是一些氧氧化化还还原酶的原酶的辅辅基，能广泛基，能广泛参与参与体体内内各各种氧种氧化化还还原反原反应应。u能促能促进进糖、脂肪和蛋白糖、脂肪和蛋白质质的代的代谢谢，对维对维持皮持皮肤肤、粘膜和、粘膜和视觉视觉的正常机能均有一定的作用。的正常机能均有一定的作用。u维维生素生素B2用于治用于治疗疗因核因核黄黄素缺乏引起的唇炎、素缺乏引起的唇炎、舌炎、舌炎、脸脸部溢脂性皮炎等。部溢脂性皮炎等。 维维生素生素 B6Vitamin B6 ）u又名又名吡吡多辛、多辛、吡吡多醇。多醇。u在在动动植物中分布很广，谷植物中分布很广，谷类类外皮中含

17、外皮中含量尤量尤为为丰富。丰富。 NH3CHOOHOH HCl.u维维生素生素 B6包括三包括三种结构类种结构类似的化合物：似的化合物：吡吡多辛、多辛、吡吡多多醛醛和和吡吡多多胺胺，在体，在体内内可互相可互相转转化。由于最初分化。由于最初分离出离出来来的是的是吡吡多辛，故一般以多辛，故一般以它它作作为维为维生素生素B6的代的代表。表。u三三种种化合物在体化合物在体内内均以磷酸均以磷酸酯酯的形式存的形式存在，其中磷酸在，其中磷酸吡吡多多醛醛和磷酸和磷酸吡吡多多胺胺在体在体内内以以辅辅酶的形式酶的形式参与氨参与氨基酸的基酸的转氨转氨基、基、脱羧脱羧和消旋和消旋过过程。程。u临临床上主要用于因放射治

18、床上主要用于因放射治疗疗引起的引起的恶恶心，心，妊娠妊娠呕呕吐等疾病的治吐等疾病的治疗疗。Vitamins B6的合成的合成用用带两个双键带两个双键的噁的噁唑唑衍生物（衍生物（ 4-甲基甲基-5-乙乙氧氧基噁基噁唑唑与单烯类与单烯类化合物化合物进进行行4+2的的Diels Alder环环加成后，加成后，经经水解、芳水解、芳构构化即可制得化即可制得吡吡多醇。多醇。 单烯类单烯类化合物采用化合物采用2-正丙基二正丙基二氢氢1,3-二噁庚二噁庚烷烷，是一，是一缩醛缩醛形式，包含了成形式，包含了成吡啶吡啶后的后的两个羟两个羟甲基部甲基部份份，在，在环环加成后水解即得加成后水解即得维维生素生素B6。4-

19、甲基甲基-5-乙氧基噁唑的制备：乙氧基噁唑的制备： 用草酸、丙用草酸、丙氨氨酸、乙醇和酸、乙醇和苯苯通通过过共沸共沸带带水水进进行行酯酯化，再加入化，再加入过过量的草酸二乙量的草酸二乙酯酯，制，制备备N-乙乙氧氧草草酰酰丙丙氨氨酸乙酸乙酯酯后，用三后，用三氧氧化磷作化磷作为脱为脱水水剂进剂进行行环环合，再水解合，再水解脱羧脱羧即可制得。即可制得。1COOHCOOHEtOH/HClCOOEtCOOEtNa2CO3POCl3/Et3NCH3C6H5NOEtOH3CNOEtOH3CCO2EtH3COHONH2NHEtOH3CCO2EtOO1 周后元，方资婷维生素周后元，方资婷维生素B6噁唑法合成新工

20、艺中国医药噁唑法合成新工艺中国医药工业杂志，工业杂志，1994，259）：）：385-389 维维生素生素CVitamin C）u为为酸性多酸性多羟羟基化合物，又基化合物，又称称抗坏血酸。抗坏血酸。u有有两个两个手性手性碳碳原子，故有四原子，故有四个异构个异构体。体。其中以其中以L-（+）抗坏血酸的活性最高。）抗坏血酸的活性最高。 OHOOHHOOHHOOOHHOHHOOHOOOHOHOOHHOHL-（+）-抗坏血酸D-（-）-抗坏血酸OHHOOHHOOHO（-）-异抗坏血酸OOHOHOOHHOOHL-（+）异抗坏血酸u维维生素生素C在溶液中可在溶液中可产产生互生互变异构变异构，主，主要以要以

21、烯烯醇式存在，醇式存在，酮酮式的量很少。式的量很少。u因含有因含有连连二二烯烯醇的醇的结构结构，水溶液，水溶液显显酸性。酸性。C2上的上的羟羟基可基可与与C1上的上的羰羰基形成分子基形成分子内氢内氢键键，其酸性，其酸性较较弱。弱。 OOHOHHOOOOOHHOHHOOHOOOHHOHOOHOHu连连二二烯烯醇醇结构结构呈呈现较现较强的强的还还原性，易被原性，易被空空气气中的中的氧氧或硝酸或硝酸银银等等氧氧化化剂氧剂氧化，生成化，生成去去氢氢抗坏血酸，抗坏血酸，进进一步水解生成一步水解生成2,3-二二氧氧古洛糖酸，再古洛糖酸，再氧氧化化为苏为苏阿糖酸和草酸。阿糖酸和草酸。COOHCH2OHOOOHHOOOHCH2OHOOHHOOOHCH2OHOOO O H OH-COOHOHHOCH2OH O +COOHCOOHH2Ou维维生素生素C在无在无氧条氧条件可件可脱脱水和水解，水和水解，进进一一步步脱羧脱羧成成呋呋喃甲喃甲醛醛，并并聚合呈色，聚合呈色，这这是其是其在在贮贮存中存中颜颜色加深的主要原因。色加深的主要原因。OOHCH2OHOOHHOOO