第11章维生素

1、背景介绍背景介绍（矿物质、蛋白质、（矿物质、蛋白质、脂肪、核酸、糖）脂肪、核酸、糖）原因分析：牛奶中存在需要量极少，但生存必须的食物辅助因子维生素维生素维生素的发现维生素的发现 课堂活动 掌握掌握 熟悉熟悉 了解了解维生素维生素A A、B B族（族（B1B1、B2B2、B6B6）、）、C C、D3D3、E E、K3K3的名称、化学结构、理化的名称、化学结构、理化性质及临床用途性质及临床用途维生素类药物的分类及维生素维生素类药物的分类及维生素D D2 2的的理化性质、临床用途理化性质、临床用途维生素的概念、来源及维生素维生素的概念、来源及维生素D D3 3的理化性质。的理化性质。 学习要求 授课

2、内容 重点难点 拓展链接 学习小结维生素 学以致用维生素维生素A A、B B族（族（B1B1、B2B2、B6B6）、）、C C、D3D3、E E、K3K3的名称、化学结构、的名称、化学结构、理化性质及临床用途；理化性质及临床用途； 维生素维生素的分类。的分类。维生素维生素D3D3的构效关系、化学结构、的构效关系、化学结构、理化性质理化性质 学习要求 授课内容 重点难点 拓展链接 学习小结维生素 学以致用 学习要求 授课内容 重点难点 拓展链接 学习小结维生素 学以致用1.1.历史：历史： 19131913年年MccllumMccllum等学者发现维生素等学者发现维生素A A广泛存在于脂溶性食物

3、中，它能显广泛存在于脂溶性食物中，它能显著改善动物的生长。著改善动物的生长。 19311931年年KarrerKarrer从鱼肝油中分离提纯得到了从鱼肝油中分离提纯得到了维生素维生素A A1 1，又名，又名视黄醇视黄醇，并，并确定了它的化学结构。确定了它的化学结构。 后来又从淡水鱼的肝脏中分离出了另一种维生素，命名为维生后来又从淡水鱼的肝脏中分离出了另一种维生素，命名为维生素素A2A2，生物活性仅为维生素生物活性仅为维生素A1A1的的30%-40%30%-40%。CH3CH3CH3H3CCH3CH2OH维生素A1CH3CH3CH3H3CCH3CH2OH维生素A2l 类别：维生素类别：维生素A

4、A1 1（视黄醇）（视黄醇） 维生素维生素A A2 2 （二氢视黄醇）（二氢视黄醇） l 常用：维生素常用：维生素A A1 1的醋酸酯的醋酸酯l 外观：外观：淡黄色油溶液或结晶与油的混合物淡黄色油溶液或结晶与油的混合物 代表药：维生素代表药：维生素A A1 1醋酸酯醋酸酯维生素A主要与人体的什么功能有关？CH3H3CCH3CH3CH2OCOCH3CH3共轭多烯具有较强还原性，为不稳定基团 具有共轭多烯醇侧链易被空气中的氧氧化，加热或有重金属离子（铁）均可促进 。 防氧化措施药物贮存（铝制容器内）H3CCH3CH2OCOCH3CH3CH3CH3三氯化锑 反 应本品的三氯甲烷溶液，本品的三氯甲烷溶

5、液，加入三氯化锑的三氯甲加入三氯化锑的三氯甲烷溶液后，即显蓝色，烷溶液后，即显蓝色，逐渐变为紫红色。逐渐变为紫红色。 1.1.淡黄色淡黄色油溶液或结晶与油的混合物，油溶液或结晶与油的混合物，极易溶于氯仿，极易溶于氯仿，不溶于水。不溶于水。 2.2.酯类化合物，水解后生成维生素酯类化合物，水解后生成维生素A A。 3.3.鉴别反应：氯仿溶液鉴别反应：氯仿溶液+ +三氯化锑三氯化锑蓝色蓝色紫红色。紫红色。 4.4.为提高稳定性，常制成为提高稳定性，常制成油溶性制剂油溶性制剂。用于防治维生素用于防治维生素A A缺乏症，缺乏症，如角膜软化病、干眼病、夜盲症如角膜软化病、干眼病、夜盲症等。等。 CH3C

6、H3H3CCH3CH3OOH 本品的酸性异丙醇溶液（本品的酸性异丙醇溶液（4g/ml)4g/ml)，在，在352nm352nm处有最大吸收。处有最大吸收。 本品遇光、热均不稳定，在空气中易吸潮，故应密闭，避光本品遇光、热均不稳定，在空气中易吸潮，故应密闭，避光冷藏保存。冷藏保存。 本品临床上主要用于治疗寻常痤疮、扁平苔藓、粘膜白斑、本品临床上主要用于治疗寻常痤疮、扁平苔藓、粘膜白斑、脂溢性皮炎等，是目前诱导急性早幼粒细胞白血病的首选药物脂溢性皮炎等，是目前诱导急性早幼粒细胞白血病的首选药物1.1.起源起源18001800年人们知道年人们知道儿童佝偻病与日儿童佝偻病与日光照射相关光照射相关 19

7、221922年年MccllumMccllum发现鱼肝油中存发现鱼肝油中存在在 ，并命名为维生素，并命名为维生素D D19301930年年AskewdAskewd发现维生素发现维生素D D2 219321932年年 WindausWindaus发现维生素发现维生素D D3 319431943年确定化学结构年确定化学结构维生素维生素D D2 2HHOCH3HCH3CH3CH3HCH3HHCH2化学名为化学名为9 9，10-10-开环麦角甾开环麦角甾-5-5，7 7，1010（1919），），22-22-四烯四烯-3-3- -醇醇又名骨化醇、麦角骨化醇又名骨化醇、麦角骨化醇 具有一定还原性，为不稳定

8、基团 具有共轭多烯结构在空气和日光下，遇酸或氧化剂，均易被氧化变质 药物贮存甾醇类化合物共同反应 HOCH3CHCH2HCHCHCHCH3CH(CH3)2CH3主要用于预防和治疗佝偻病和骨质软化病主要用于预防和治疗佝偻病和骨质软化病 HHCH3HCH3CH3CH3HHOCH2HOCH3CHCH2HCHCHCHCH3CH(CH3)2CH3与维生素与维生素D2相比相比稳定性好一些稳定性好一些，但仍有还原性，在空气中遇光仍但仍有还原性，在空气中遇光仍易被氧化变质易被氧化变质 具有共轭多烯结构，具有共轭多烯结构，与与维生素维生素D2相比少一烯键相比少一烯键药物贮存同维生素药物贮存同维生素D2甾醇类化合

9、物共甾醇类化合物共同反应同反应 ，但现象，但现象与维生素与维生素D2相比相比有细微差别有细微差别HOCH3CHCH2H(CH2)3CH(CH3)2CH31.1.无色或白色无色或白色 ，不溶于水，不溶于水 ，熔点，熔点848488882.2.侧链上无双键，稳定性高于维生素侧链上无双键，稳定性高于维生素D D2 23.3.空气中或遇光等均易变质空气中或遇光等均易变质4.4.鉴别反应鉴别反应甾类化合物的通性：醋酐甾类化合物的通性：醋酐+ +硫酸硫酸主要用于调节体内钙、磷的代谢主要用于调节体内钙、磷的代谢 CH2HOHH3CHCH3HCH3CH3HHO 本品为维生素本品为维生素D D3 3 的的C C

10、1 1位上位上羟基的取代产物，羟基的取代产物， 1973 1973年由年由BortouBortou等人率先合成，并于等人率先合成，并于19811981年开发成功而用于年开发成功而用于临床。临床。 本品临床上主要用于骨质疏松症、软骨病、肾性骨本品临床上主要用于骨质疏松症、软骨病、肾性骨病、佝偻病等。病、佝偻病等。CH2HOHH3CHCH3HCH3HHOOHH3C 本品在体内可由维生素本品在体内可由维生素D3D3经过两步氧化代谢得到，即第经过两步氧化代谢得到，即第一步是在肝内质网上被维生素一步是在肝内质网上被维生素D25-D25-羟化酶氧化成羟化酶氧化成25-25-羟维生羟维生素素D3D3；第二步

11、则是在肾线粒体中被维生素；第二步则是在肾线粒体中被维生素D D的的1 1-羟化酶催羟化酶催化生成骨化三醇。化生成骨化三醇。1.1.起源起源19221922年年EvansEvans和和BishopBishop发现了一类有抗不育作用发现了一类有抗不育作用的脂溶性物质，将其命名为维生素的脂溶性物质，将其命名为维生素E E ，与生育，与生育有关，苯有关，苯环上有酚羟基，故又称生育酚。环上有酚羟基，故又称生育酚。主要存在于植物中。主要存在于植物中。19361936年成功分离出维生素年成功分离出维生素E E。属于苯并二氢吡喃的衍生物。属于苯并二氢吡喃的衍生物。19381938年人工合成获得成功。年人工合成

12、获得成功。天然为右旋体，人工合成为消旋体。天然为右旋体，人工合成为消旋体。CH3OCH3CH3HCH3HCH3CH3HOR1R23711生育酚生育酚： （饱和侧链）（饱和侧链）生育三烯酚：生育三烯酚： （侧链三个双键）（侧链三个双键）根据苯并二氢呋喃环上的甲基数目不同：分为根据苯并二氢呋喃环上的甲基数目不同：分为、-生育生育酚等酚等（生育酚活性最强）生育酚活性最强）提示：维生素E为啥又叫生育酚 从结构上看，维生素从结构上看，维生素E对光线和氧化剂较敏感，若遇氧化对光线和氧化剂较敏感，若遇氧化剂三氯化铁或空气中的氧则被氧化成黄色的剂三氯化铁或空气中的氧则被氧化成黄色的-生育酚对苯生育酚对苯醌，生

13、成稳定的血红色配合物。醌，生成稳定的血红色配合物。 因维生素因维生素E易被氧化，故多制成醋酸酯形式。易被氧化，故多制成醋酸酯形式。CH3CH3CH3CH3CH3HCH3H3COH3CHCH3OO请思考，为什么要将维生素请思考，为什么要将维生素A A和维生素和维生素E E均制均制备成醋酸酯的形式备成醋酸酯的形式? ? 课堂活动OCH3CH3COOCH3CH3CH3具有较强还原性具有较强还原性具有醋酸酯结构，水解具有醋酸酯结构，水解后可生成酚羟基后可生成酚羟基为不稳定基团，对紫外光和氧为不稳定基团，对紫外光和氧化剂很敏感。若遇弱氧化剂三化剂很敏感。若遇弱氧化剂三氯化铁或空气中的氧易被氧化氯化铁或空

14、气中的氧易被氧化 鉴别鉴别:可用氧化性可用氧化性试剂与之反应进试剂与之反应进行鉴别行鉴别 药剂上常作为油药剂上常作为油溶液制剂的抗氧溶液制剂的抗氧剂剂防氧化变防氧化变质的贮存质的贮存方法方法+OCH3HOH3CCH3C16H33CH3+ Fe3+CH3OH3CCH3C16H33CH3OHO+ Fe2+生育醌Fe2+NN3NNFe32+OCH3HOH3CCH3C16H33CH3+ Fe3+CH3OH3CCH3C16H33CH3OHO+ Fe2+生育醌4.4.无水乙醇溶液无水乙醇溶液+ +硝酸硝酸生育红（生育红（橙红色橙红色）5.5.具有较强还原性，可作为油溶性的抗氧剂具有较强还原性，可作为油溶性

15、的抗氧剂OCH3CH3H3CHOCH3C16H33OOCH3H3COCH3C16H33HNO3生育红 某患者因病长期服用钙剂和人造补血药，但同时又服某患者因病长期服用钙剂和人造补血药，但同时又服用了维生素用了维生素E E，请问能达到延缓衰老的目的吗？，请问能达到延缓衰老的目的吗？ 1.1.是一类具有是一类具有凝血作用凝血作用、结构类似的维生素的总称。、结构类似的维生素的总称。 2.2.分类分类 目前共有目前共有7 7种，种，K K1 1KK7 7。K Kl lKK4 4都属于都属于2-2-甲基甲基-1-1，4-4-萘醌类萘醌类 衍生物；衍生物；K K5 5KK7 7则都属于萘胺类衍生物。则都属

16、于萘胺类衍生物。 3.3.来源来源 K Kl l、K K2 2广泛存在于绿色植物中，维生素广泛存在于绿色植物中，维生素K K3 3、K K4 4为人工合为人工合成，成，维生素维生素K K3 3活性最强活性最强。K K3 3具有亚硫酸氢钠基具有亚硫酸氢钠基团团为亲水基团，使为亲水基团，使本品易溶于水本品易溶于水为稳定基团，在弱酸环境下加入亚硫酸氢钠为稳定基团，在弱酸环境下加入亚硫酸氢钠可防止本品水溶液可防止本品水溶液遇光和热发生异构化遇光和热发生异构化 OOCH3SO3Na3H3H2 2O O具有甲萘醌具有甲萘醌基本结构基本结构鉴别：本品在酸鉴别：本品在酸碱环境下可反应碱环境下可反应生成沉淀或气

17、体生成沉淀或气体OHCH3OHOHSO3NaCH3OHNaHSO3+OOCH3SO3NaH2O3.3.水溶液与甲萘醌和亚硫酸氢钠间存在动态平衡水溶液与甲萘醌和亚硫酸氢钠间存在动态平衡, ,遇空气中遇空气中的氧气或遇碱氢氧化钠或遇稀盐酸，析出的氧气或遇碱氢氧化钠或遇稀盐酸，析出甲萘醌沉淀。甲萘醌沉淀。OOCH3SO3NaOOCH3+NaHSO3甲萘醌氧气氧气碱碱酸酸+ +平衡被破坏平衡被破坏光光热热学习小结u维生素维生素A A分子结构中含有共轭多烯醇的侧链，其化学性质不稳定分子结构中含有共轭多烯醇的侧链，其化学性质不稳定, ,易易被氧化，常制备成酯类化合物，提高稳定性；被氧化，常制备成酯类化合物

18、，提高稳定性；u维生素维生素E E具有酚羟基，具有还原性，常作为油溶性制剂的抗氧剂，具有酚羟基，具有还原性，常作为油溶性制剂的抗氧剂，药典收载的为其醋酸酯；药典收载的为其醋酸酯；u维生素维生素D D类均属于甾醇的开环衍生物，最常见的为维生素类均属于甾醇的开环衍生物，最常见的为维生素D2D2维生素维生素D3D3，具有甾类化合物的部分通性；，具有甾类化合物的部分通性；u维生素维生素K3K3为一种易溶于水的脂溶性维生素。为一种易溶于水的脂溶性维生素。脂溶性维生素脂溶性维生素 1.1.能用于油溶性药物抗氧剂的维生素是能用于油溶性药物抗氧剂的维生素是A A维生素维生素A BA B维生素维生素B CB C

19、维生素维生素C DC D维生素维生素E E 2.2.属于脂溶性维生素的是属于脂溶性维生素的是A A维生素维生素A BA B维生素维生素B B1 1 C C维生素维生素B6B6 D D维生素维生素C C3.3.可用于抗佝偻病的维生素是可用于抗佝偻病的维生素是A A维生素维生素A BA B维生素维生素B CB C维生素维生素C DC D维生素维生素D D单项选择题DAD 1. 1. 属于脂溶性的维生素的是属于脂溶性的维生素的是 A A维生素维生素A BA B维生素维生素D CD C维生素维生素E DE D维生素维生素K EK E维生素维生素C C 多项选择题ABCD1 1为什么要将维生素为什么要将

20、维生素A A和维生素和维生素E E制成酯类化合物？制成酯类化合物？问答题某人购买了两种维生素分别为维生素某人购买了两种维生素分别为维生素A A和维生素和维生素E E，均为黄色液体，但不，均为黄色液体，但不小心将其标签弄掉了，根据所学知识如何运用化学方法来区别这两种维小心将其标签弄掉了，根据所学知识如何运用化学方法来区别这两种维生素。生素。案例分析水溶性维生素 维生素B族的B1、B2、B6、B12 烟酸、烟酰胺 生物素 叶酸 维生素C具有一定还原性，为不具有一定还原性，为不稳定基团稳定基团 具有有机硫具有有机硫易被空气中的氧氧化成具有易被空气中的氧氧化成具有荧光的硫色素而失效荧光的硫色素而失效

21、鉴别：鉴别：硫色素反应硫色素反应NNH3CNH2CH2NSCH2CH2OHCH3ClCl- - HCl HCl具有嘧啶环和噻唑环，能与具有嘧啶环和噻唑环，能与生物碱沉淀试剂反应（鉴别）生物碱沉淀试剂反应（鉴别）具有氯离子，可用具有氯离子，可用硝酸银试剂鉴别硝酸银试剂鉴别注意：本品为什么不能与碱性药物配伍，并不能用亚硫酸氢钠做抗氧剂？注意：本品为什么不能与碱性药物配伍，并不能用亚硫酸氢钠做抗氧剂？来源：来源： 米糠、麦麸、酵母等，也可以由人工合成米糠、麦麸、酵母等，也可以由人工合成理化性质理化性质 1.1.白色，易溶于水，熔点为白色，易溶于水，熔点为248-250248-2502.2.易被氧化（

22、易被氧化（）成具荧光的）成具荧光的硫色素而失效硫色素而失效3.3.水溶液遇酸较稳定水溶液遇酸较稳定4.4.遇碳酸氢钠或亚硫酸氢钠均可发生分解遇碳酸氢钠或亚硫酸氢钠均可发生分解NNCH2+NSH2NNH2CH3OHNaHSO3NNCH2SO3NaH2NNH2NSCH3OH+NNNSCH2NH2H3CCH3CH2CH2OHCl-HCl+ 3NaOHNNH3CNH2CH2NCCH3CHOCSNaCH2CH2OH+ 2NaCl+ 2H2O+.5.5.水溶液水溶液遇碱遇碱噻唑环被破坏噻唑环被破坏硫醇型化合物硫醇型化合物失效失效主要适用于防治维生素主要适用于防治维生素B B1 1缺乏所致的脚缺乏所致的脚气

23、病气病, ,也可用于也可用于神经炎、消化不良等神经炎、消化不良等 二、维生素二、维生素B B2 2 OOOHHOHHHOOHHHH3CCH3NNNN具有具有碳二酰亚胺结碳二酰亚胺结构，能互变异构为构，能互变异构为烯醇，故显弱酸性烯醇，故显弱酸性注意：本品为什么不能与碱性药物配伍使用？注意：本品为什么不能与碱性药物配伍使用？NNNHNOOH3CH3CCH2CCCCH2OHHHOHHOHHO本品本品显酸、碱两性显酸、碱两性有类似叔氨结有类似叔氨结构，显碱性构，显碱性水溶液遇光极易分解，分解水溶液遇光极易分解，分解速度随温度和速度随温度和PH升高而加快。升高而加快。 酵母、青菜、蛋、乳、肝脏等。以化

24、学合成、酵母、青菜、蛋、乳、肝脏等。以化学合成、 生物发酵获得。生物发酵获得。橙黄色橙黄色结晶性分泌。结晶性分泌。不溶于水不溶于水。两性两性化化合物（既溶于稀碱又溶于稀酸中）。合物（既溶于稀碱又溶于稀酸中）。水溶液呈黄绿色水溶液呈黄绿色荧光（当荧光（当pH6-7pH6-7时荧光最强，加入酸碱时荧光最强，加入酸碱后，荧光立即消失。后，荧光立即消失。对光对光敏感（碱性条件下分解成感光黄素）。敏感（碱性条件下分解成感光黄素）。异咯嗪母核中异咯嗪母核中N N1 1、N N5 5的共轭双键有的共轭双键有氧化还原氧化还原性性。旋光性旋光性主要用于治疗维生素主要用于治疗维生素B B2 2缺乏所致的唇炎、脂溢

25、性皮炎、缺乏所致的唇炎、脂溢性皮炎、结膜炎等。结膜炎等。 本品可与硼砂形成分子型化合物，溶解度较维生素本品可与硼砂形成分子型化合物，溶解度较维生素B B2 2增大增大; ;能与烟酰胺形成电荷转移复合物（能与烟酰胺形成电荷转移复合物（CTCCTC）, ,而增加维生素而增加维生素B B2 2的水溶性。故硼砂和烟酰胺能分别作为维生素的水溶性。故硼砂和烟酰胺能分别作为维生素B B2 2制剂的助制剂的助溶剂使用。溶剂使用。三、维生素三、维生素B B6 6 Vitamin B6 ，NOHHOH3COHHCl维生素维生素B6包括吡多醇、吡多醛、吡多胺。包括吡多醇、吡多醛、吡多胺。注意：如何区别吡多辛与吡多醛

26、、吡多胺？依据是什么？注意：如何区别吡多辛与吡多醛、吡多胺？依据是什么？具有具有酚羟基酚羟基，具，具有三氯化铁反应有三氯化铁反应NH3CHOCH2OHCH2OHHClHCl具有具有三个羟基三个羟基，具，具有一定还原性，其有一定还原性，其水溶液在空气中渐水溶液在空气中渐被氧化变色，且被氧化变色，且PH升高，氧化加升高，氧化加速。速。能发生氯化亚胺基能发生氯化亚胺基-2，6-二氯醌试液二氯醌试液反应（鉴别）反应（鉴别） 若先与硼酸若先与硼酸络合，则不络合，则不能发生此反能发生此反应应具有氯离具有氯离子，故具子，故具有硝酸银有硝酸银鉴别反应鉴别反应NCH2OHHOH3CCH2OHNCHOHOH3CC

27、H2OHNCHHOH3CCH2OHNHNCH2NH2HOH3CCH2OH吡多辛吡多醛吡多胺2H2H+H2O，+NH3+H2O， NH3+2H2H1.1.来源来源 吡多辛、吡多醛、吡多胺，吡多辛为代表。吡多辛、吡多醛、吡多胺，吡多辛为代表。2.2.性质性质 中性或碱性溶液中氧化变黄失效。中性或碱性溶液中氧化变黄失效。 与三氯化铁作用呈红色与三氯化铁作用呈红色 。 与与2 2，6-6-二氯对苯醌氯亚胺作用生成蓝色化合物，数分钟二氯对苯醌氯亚胺作用生成蓝色化合物，数分钟后转为红色后转为红色 。 与硼酸生成配合物。与硼酸生成配合物。四、维生素四、维生素C COHHOHOOOHOH具有具有连二烯醇结构连

28、二烯醇结构OOH OO HCC H2O HO HH显显弱酸性弱酸性，能与碱成盐，能与碱成盐具有较强具有较强还原性还原性为不稳定基团，为不稳定基团，易被氧化变质易被氧化变质影响因素及防影响因素及防氧化变质措施氧化变质措施常作为水溶液常作为水溶液制剂的抗氧剂制剂的抗氧剂可用氧化性试可用氧化性试剂进行鉴别剂进行鉴别具有内酯结具有内酯结构，为不稳构，为不稳定基团，易定基团，易水解变质水解变质连二烯醇、内酯结连二烯醇、内酯结构是本品不稳定，构是本品不稳定，易发生变色反应的易发生变色反应的主要结构因素主要结构因素有有两个两个手性碳，具手性碳，具四个四个光学异构体，其中光学异构体，其中L（+）-抗坏血酸活性

29、最抗坏血酸活性最大大本品分子中含有连二烯醇结构，具有较强的还原性。易被氧化，本品分子中含有连二烯醇结构，具有较强的还原性。易被氧化，生成去氢维生素生成去氢维生素C C 。而去氢维生素而去氢维生素C C比维生素比维生素C C更易被水解，生成更易被水解，生成2 2，3-3-二酮古糖酸，并可进一步被氧化为苏阿糖酸和草酸而失去二酮古糖酸，并可进一步被氧化为苏阿糖酸和草酸而失去活性。活性。 本品在空气、光线、温度等的影响下，本品在空气、光线、温度等的影响下，氧化氧化生成去氢维生生成去氢维生素素C C，在一定条件下发生，在一定条件下发生脱水，水解和脱羧脱水，水解和脱羧反应而生成糠反应而生成糠醛，以致聚合呈色。当制备注射液时，则应使用二氧化碳醛，以致聚合呈色。当制备注射液时，则应使用二氧化碳饱和的注射用水，饱和的注射用水，pHpH严格控制在严格控制在5.05.07.07.0之间，并加入金之间，并加入金属配合剂属配合剂EDTA-2NaEDTA-2Na和焦亚硫酸钠等作为稳定剂，此外，还和焦亚硫酸钠等作为稳定剂，此外，还需通入二氧化碳或氮气等惰性气体置换安瓿液面上的空气需通入二氧化碳或氮气等惰性气体置换安瓿液面上的空气。 4.4.鉴别鉴别 本品水溶液，加入