第十六章_维__生__素

1、第十二章第十二章 维维 生生 素素Vitamin概念概念维生素维生素是维持人类机体正常代谢功能所是维持人类机体正常代谢功能所必需的微量营养物质必需的微量营养物质.人类自己不能合成人类自己不能合成或合成量很少或合成量很少.必需由食物中供给必需由食物中供给.分类分类o 脂溶性维生素脂溶性维生素:o维生素维生素A、维生素、维生素D3 、维生素、维生素D2 、 维生素维生素E 、维生素、维生素K o 水溶性维生素水溶性维生素:o维生素维生素C、维生素、维生素B1 、维生素、维生素B2 、 维生素维生素B6 、维生素、维生素B12 维生素名称维生素名称每日所需量（每日所需量（mg) )主要作用主要作用V

2、itamin A1.5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、缺乏症、佝偻病、骨软化病骨软化病Vitamin D30.025Vitamin E预防预防Vitamin E 缺乏症、间歇性缺乏症、间歇性跛行跛行Vitamin K11抗出血维生素，用于新生儿出抗出血维生素，用于新生儿出血症、吸收不良或口服抗凝血症、吸收不良或口服抗凝剂所致的低凝血酶原症，长剂所致的低凝血酶原症，长期应用广谱抗生素所致的期应用广谱抗生素所致的 Vitamin K 体内缺乏症体内缺乏症脂溶性维生素脂溶性维生素 维生素名称维生素名称每日所需量（每日

3、所需量（mg) )主要作用主要作用Vitamin B11.5Vitamin B 缺乏症、周围神经缺乏症、周围神经炎炎 Vitamin B22核黄素缺乏症核黄素缺乏症Vitamin B63Vitamin B6 依赖综合症、缺乏依赖综合症、缺乏症、先天性代谢障碍症症、先天性代谢障碍症 Vitamin B120.005恶性贫血、巨幼红细胞性贫血、恶性贫血、巨幼红细胞性贫血、抗叶酸药引起的贫血、神抗叶酸药引起的贫血、神经系统疾病经系统疾病Vitamin H0.25用于生物素酶缺乏的儿童用于生物素酶缺乏的儿童Vitamin C60Vitamin C 缺乏症、酸化尿、缺乏症、酸化尿、特发性高铁血红蛋白症特

4、发性高铁血红蛋白症水溶性维生素水溶性维生素 1. 脂溶性维生素脂溶性维生素 Fat Soluble Vitamino 1. 维生素维生素A醋酸酯醋酸酯 (Vitamin A Acetate):OO9753112(全全-E型型)-3,7-二甲基二甲基-9-(2,6,6-三甲基三甲基-1-环己环己-1-烯基烯基)-2,4,6,8-壬四烯壬四烯-1-醇醇 醋酸酯醋酸酯结构特点结构特点2113579OO壬四烯醋酸酯环己烯基(全反式)共轭理化性质理化性质o 维生素维生素A 醋酸酯为临床常用的酯类化合物醋酸酯为临床常用的酯类化合物,稳定性比维生素稳定性比维生素A 好好.o 常将维生素常将维生素A 醋酸酯溶

5、于植物油中供用醋酸酯溶于植物油中供用.OO1. 性状性状:o维生素维生素A 醋酸酯为醋酸酯为黄色棱形结晶黄色棱形结晶.o易溶于乙醇、氯仿、乙醚、脂肪和油易溶于乙醇、氯仿、乙醚、脂肪和油中中,不溶于水不溶于水.OO2. 还原性还原性:o维生素维生素A对紫外线不稳定对紫外线不稳定,且且易被易被空气空气氧化氧化.金属离子和加热可加速氧化金属离子和加热可加速氧化.但在无氧条件下但在无氧条件下,可耐热至可耐热至120.o储存措施储存措施:存于铝制容器中存于铝制容器中, 充充N2气气, 密封密封, 于阴凉、干燥处于阴凉、干燥处保存保存.加入维生素加入维生素E.加入稳定剂加入稳定剂.OHOHOOHOOHO重

6、排3. 异构化异构化: o 维生素维生素A长期储存会发生顺反异构化长期储存会发生顺反异构化,活性活性降低降低.OO4. 脱水反应脱水反应:o 维生素维生素A对酸不稳定对酸不稳定,易发生脱水反应易发生脱水反应,生成脱生成脱水维生素水维生素A, 活性仅为维生素活性仅为维生素A的的0.4%.脱水维生素A5.鉴别反应鉴别反应:o 维生素维生素A与三氯化锑与三氯化锑(TiCl3)反应反应, 呈深蓝色呈深蓝色.o 维生素维生素A可发生强黄绿色荧光可发生强黄绿色荧光,可作定性定量分可作定性定量分析析.OO体内代谢体内代谢 O O H2O42型视黄醛Vitamin A酸Retinoic Acid视黄醛Reti

7、nalOOOHOOHOO感光物质参与视觉的形成有抗癌活性氧化或结合反应后排泄临床用途临床用途o 维生素维生素A临床用于治疗夜盲症、干眼症、牙临床用于治疗夜盲症、干眼症、牙周溢脓周溢脓.o 维生素维生素A为骨骼生长、维持睾丸和卵巢的功为骨骼生长、维持睾丸和卵巢的功能、胚胎的发育所必需能、胚胎的发育所必需.o 抗氧化作用抗氧化作用.不良反应不良反应o 长期过量使用长期过量使用,可造成维生素可造成维生素A过多症过多症.o 脂溶性维生素不易代谢脂溶性维生素不易代谢,易蓄积易蓄积.o 表现为疲劳、烦躁、精神抑制、呕吐、低表现为疲劳、烦躁、精神抑制、呕吐、低温、高血钙、骨和关节痛温、高血钙、骨和关节痛.构

8、效关系构效关系双键氢化或部份氢化时，活性丧失酯化或换成醛基，活性不变，但换成羧基时，活性仅为Vitamin A的1/104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，活性大为降低增加双键数目活性下降OH合成OOOHOHOHOHOHOO维生素（钙化醇，抗佝偻病维生素） 维生素是一族、和环结构相同但侧链不同的分子的总和，是具有胆钙化醇生物活性的一类化合物，基本结构是环戊氢烯菲环。以维生素2和维生素3最为常见。在阳光或紫外线的照射下，存在于大多数高级动物的表皮或皮肤组织中的前体，类固醇脱氢胆固醇，可经过光化学反应转化为维生素3；维生素2是由酵母菌或麦角中的麦角固醇经紫外线照射而产生，虽然

9、这一种维生素也存在于自然界，但存量极微。哺乳动物对维生素3和维生素2的利用无差别。维生素D2和D3的生成 维生素维生素D3 (Vitamin D3 ):胆骨化醇胆骨化醇2422HHO9,10-开环胆甾开环胆甾- 5,7,10(19)-三烯三烯-3-醇醇HOHHHH2224D3作用机制作用机制HOOHOHOHHOOH肾脏肝脏24,25-(OH)2-VitD31 ,25-(OH)2-VitD325-OH-VitD3VitD3HOOHHO(有活性)(无活性)维生素D的代谢及其作用的靶组织示意图 临床用途临床用途o 维生素维生素D可促进小肠粘膜对钙、磷的吸收可促进小肠粘膜对钙、磷的吸收,促促进肾小管对

10、钙、磷的吸收进肾小管对钙、磷的吸收,促进骨代谢促进骨代谢,维持维持血钙、血磷的平衡血钙、血磷的平衡.o 临床用于防治佝偻病、骨软化症及老年性骨临床用于防治佝偻病、骨软化症及老年性骨质疏松症等质疏松症等.3. 维生素维生素D2 ( Vitamin D2 ) :麦角骨化醇麦角骨化醇2422HHO4. 维生素维生素E醋酸酯醋酸酯( Vitamin E Acetate):()-2,5,7,8-四甲基四甲基-2-(4,8,12-三甲基十三烷基三甲基十三烷基)-6-苯并苯并二氢吡喃二氢吡喃 醇醇 醋酸酯醋酸酯OOOo 临床用于习惯性流产、不育症、更年期障碍、临床用于习惯性流产、不育症、更年期障碍、进行性肌

11、营养不良、间歇性跛行及动脉粥样进行性肌营养不良、间歇性跛行及动脉粥样硬化硬化.o 抗衰老抗衰老.o 过量服用维生素过量服用维生素E醋酸酯可产生眩晕、视力模醋酸酯可产生眩晕、视力模糊、血小板聚积糊、血小板聚积.临床用途临床用途5. 维生素维生素K (Vitamin K ):o VK3o 甲萘醌甲萘醌o 用于新生儿出血症等用于新生儿出血症等.OO2. 水溶性维生素水溶性维生素Water Soluble Vitamino 1. 维生素维生素C (Vitamin C ):抗坏血酸抗坏血酸OOOHHOOHHOHHOHOOHHHOHOHOOH123456L (+)-苏阿糖型苏阿糖型-2,3,4,5,6-五

12、羟基五羟基-2-己烯酸己烯酸-4-内酯内酯o1747年年，英国海军军医在12位患坏血病水手中实验了六种药物，发现了柑桔和柠檬有疗效. 17681771年年和17721775年年各三年的两次远航中，英国船长在他的船上备有浓缩的深色菜汁和一桶桶泡菜,并每到一个港口便派人上岸收集各种水果和蔬菜,结果,水手们没有一个死于坏血病。o1907年挪威的Holst和Frolich和进行了用一种缺乏抗坏血酸的食物喂养豚鼠引起坏血病的试验.o1928年在英国剑桥大学,匈牙利科学家Szent-Gyorgy从牛肾上腺, 柑橘和甘蓝叶中首次分离出一种物质，他称这种物质为己糖醛酸，但他没做抗坏血病影响的实验。(1937

13、Nobel Laureate in Medicine )o1932 年匹兹堡大学的C.G.King等人从柠檬汁中分离出结晶状的维生素C,并在豚鼠体内证实它具有抗坏血酸活性,这标志着一种新营养素的发现.o1933年,瑞士科学家Reichstem首次合成了维生素C立体异构体立体异构体L-(+)-异抗坏血酸D-(-)-异抗坏血酸D-(-)-抗坏血酸L-(+)-抗坏血酸OOHOHOHHOOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHHOOHOOHOHOHOHOH 2个手性碳个手性碳, 4个异构体个异构体, L(+) 活性最强活性最强.理化性质理化性质1. 性状性状:o白色结晶性或结晶性粉末白色结晶性或结晶性

14、粉末,无臭无臭, 味酸味酸. 久置渐变黄久置渐变黄.o在水中易溶在水中易溶,乙醇中略溶乙醇中略溶,在氯仿或乙在氯仿或乙醚中不溶醚中不溶.OOOHHOOHHOH2. 互变异构互变异构:o维生素维生素C的水溶液可发生互变异构的水溶液可发生互变异构,烯醇烯醇式为主式为主,酮式很少酮式很少. 3-氧代物烯醇式2-氧代物OOHOHOHOOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHOHO较稳定极不稳定3. 酸性强酸性强(连二烯醇连二烯醇):o C3-OH 酸性酸性 C2-OH(与羰基形成分子内氢键与羰基形成分子内氢键)o o NaHCO3稀NaOH成盐或强碱内酯水解开环OONaOHOHOHOHNaHCO3OO

15、HOHOHOHO HNaOHOHOHOHOHOOHONaOOHOHOHOHOH4. 强还原性强还原性(连二烯醇连二烯醇) : o干燥品稳定干燥品稳定, 但遇光、湿气变黄但遇光、湿气变黄.o维生素维生素C水溶液易被空气中的氧氧化水溶液易被空气中的氧氧化:去氢抗坏血酸OOHOHOHOO H O OOHOHOHOHOH生 物 活 性 相 似o 维生素维生素C氧化为氧化为去氢抗坏血酸去氢抗坏血酸后后, 更易水解、更易水解、氧化、失活氧化、失活.苏阿糖酸2,3-二酮古龙糖酸 O +OHHHOHOHOOHOOHOHOOOHOOOHHHOHOHOH-, H2OOOOHOHOHO草酸o 去氢抗坏血酸去氢抗坏血

16、酸在无氧条件下易发生脱水和水解反应在无氧条件下易发生脱水和水解反应:o 此为维生素此为维生素C在生产储存中易变色的主要原因在生产储存中易变色的主要原因.o O2、 光、热、金属离子均可加速反应光、热、金属离子均可加速反应.OOOOOHOOHOOOOOOOHOHOHO脱水水解脱羧呋喃甲醛聚合黄色斑点o 储存措施储存措施:o 避光、密闭保存避光、密闭保存.o 配制注射液使用二氧化碳饱和的注射用配制注射液使用二氧化碳饱和的注射用水水.o pH控制在控制在5.06.0.o 加入稳定剂加入稳定剂: 如如EDTA等等.o 制成维生素制成维生素C磷酸脂磷酸脂. 5. 鉴别反应鉴别反应:o 维生素维生素C的碱

17、性水溶液与亚硝酸铁氰化钠及的碱性水溶液与亚硝酸铁氰化钠及NaOH反应反应, 呈呈蓝色蓝色.C6H7O6Na + Na2Fe(CN)5NO Na4Fe(CN)5NO(C6H7O6)2C6H8O6 + NaOH C6H7O6Na + H2Oo 维生素维生素C在酸性条件下可被在酸性条件下可被I2 氧化氧化,用于含量测用于含量测定定(碘量法碘量法).CH3COOH+ HI+ I2OOHOHOHOOOOHOHOHOHOHo 维生素维生素C水溶液与硝酸银试液反应水溶液与硝酸银试液反应, 产生产生黑色沉淀黑色沉淀.(黑色)AgNO3+ AgOOHOHOHOOOOHOHOHOHOHo 维生素维生素C水溶液与水

18、溶液与2,6-二氯靛酚试液反应二氯靛酚试液反应,溶液由溶液由红色红色变为无色变为无色.+OOHOHOHOOHNClClOHHONOClClOHOOHOHOHOHOH体内代谢体内代谢草酸L-苏阿糖酸L-木糖木质酸苏糖酸OOHHHOHOHHHOHOOHOHHHOHOHHHOOOHOHHHOHOHOHHOOHOOOHHHOHOH+OHHHOHOHOOHOOHOHOOOHOHOHOOOOHOHOHOHOH去氢维生素C2,3_二酮古洛糖酸临床用途临床用途o 降低毛细血管通透性、降低血脂、增加机降低毛细血管通透性、降低血脂、增加机体抵抗力、解毒功能、抗组胺作用体抵抗力、解毒功能、抗组胺作用.o 临床用于预

19、防和治疗维生素临床用于预防和治疗维生素C缺乏症缺乏症.o 用于尿的酸化高血红蛋白症和许多疾病用于尿的酸化高血红蛋白症和许多疾病.o 坏血病、肝损伤、克山病、贫血、过敏性皮肤病、坏血病、肝损伤、克山病、贫血、过敏性皮肤病、高血脂、感冒高血脂、感冒.o 抗氧剂和添加剂抗氧剂和添加剂.合成HOHOHHHHOHOHOHOD_葡萄糖H2, NiHOHOHHHHOHOHOHOHD_山梨醇 O 黑醋酸菌HOHOHHHHOOOHOHOOHOOHOHHOHL_山梨糖CO(CH3)2, H2SO4NaOCl, NaOHOOOOOHOO双酮古洛酸HCl水解酮 L 古洛酸OOOOOHOOHHHH2 _内酯化, 烯醇化

20、OOOHHOOHHOHOOOOOHO2,3,4,6_双缩丙酮山梨糖2. 维生素维生素B1 ( Vitamin B1 ) :盐酸硫胺盐酸硫胺_Cl+NNNH2NSOHl由于硫胺素含有一个四价氮，是强碱。它在食品中通常所遇到的pH范围内完全电离。此外，嘧啶环上的氨基亦可电离，其电离程度取决于pH(pKa4.8)。噻唑环中的氮可与脱辅基酶蛋白结合并发挥辅酶的作用。临床用途临床用途o 与糖代谢有关与糖代谢有关.o 用于周围用于周围神经炎、神经炎、肌萎缩、下肢浮肿肌萎缩、下肢浮肿. o 维持消化腺分泌及胃肠道蠕动的正常功能维持消化腺分泌及胃肠道蠕动的正常功能.3. 维生素维生素B2 ( Vitamin

21、B2 ) :核黄素核黄素NNNHNOOHOHOHOHOl核黄素即维生素B2是带有核醇侧链的异咯嗪衍生物。也可认为是核醇与6，7二甲基异咯嗪二者缩合而成。它在自然界中主要以磷酸酯的形式存在于两种辅酶中，即黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺膘呤二核苷酸(FAD)。与此维生素相结合的酶称为黄酶或黄素蛋白。它们具有氧化还原能力。在化合物如氨基酸和还原性吡啶核苷酸的氧化中起递氢作用。临床用途临床用途o 参与体内氧化还原作用参与体内氧化还原作用.o 参与糖、脂肪代谢参与糖、脂肪代谢, 维持视觉功能维持视觉功能, 促促进生长进生长.o 用于口角炎、舌炎用于口角炎、舌炎.4. 维生素维生素B6 ( Vitamin B6 ) :HCl.NRHOOHR=_CH2OHR=_CHOR=_CH2NH2吡多辛吡多醛吡多胺临床用途临床用途o 临床用于治疗放疗恶心呕吐、妊娠呕吐、药临床用于治疗放疗恶心呕吐、妊娠呕吐、药源性