南华大学-药物化学第十二讲-维生素课件

1药物化学

MedicinalChemistry南华大学药学系曹轩1药物化学

MedicinalChemistry南华2第十二章维生素（Vitamin

）2第十二章3第一节脂溶性维生素（FatSolubleVitamins）第二节水溶性维生素（WaterSolubleVitamins）本章内容3第一节脂溶性维生素（FatSolubleVitami4概述维生素是维持人类机体正常代谢功能所必需的微量营养物质，主要作用于机体的能量转移和代谢调节。有机化合物，与微量元素Fe、Mn、Zn、Cu不同。不供给能量，与蛋白质、脂肪、糖不同。需求量少。机体内不能自行合成，必须由食物获取。机体中酶的组成部分，参与机体各种代谢。人体自己不能合成或合成量很少，必须从食物中摄取。

根据溶解性质分：脂溶性和水溶性维生素。

4概述维生素是维持人类机体正常代谢功能所必需的5第一节脂溶性维生素（FatSolubleVitamins）维生素AVitaminA维生素

D3

VitaminD3

维生素EVitaminE5第一节脂溶性维生素（FatSolubleVitami6主要内容维生素A醋酸酯维生素D3维生素E醋酸酯6主要内容维生素A醋酸酯7维生素A醋酸酯VitaminAAcetage7维生素A醋酸酯VitaminAAcetage8结构与命名（全-E型）-3，7-二甲基-9-（2，6，6-三甲基-1-环己-1-烯基）-2，4，6，8-壬四烯-1-醇醋酸酯8结构与命名（全-E型）-3，7-二甲基-9-（2，6，6-9性状易溶于乙醇、氯仿、乙醚、脂肪和油中，不溶于水本品为脂类化合物VitaminAAcetate的化学稳定性比VitaminA好中国药典收载的VitaminA即为VitaminAAcetate9性状易溶于乙醇、氯仿、乙醚、脂肪和油中，不溶于水10发现1913年Mccllum等两组美国学者同时提出在脂溶性食物如鱼肝油、蛋黄和黄油中，存在一种营养必需品

–命名为脂溶性VitaminAKarrer于1931年从鱼肝油中分离出视黄醇（Retinol），并确定了它的结构

–维生素中结构式阐明得最早的一个化合物10发现1913年Mccllum等两组美国学者同时提出在脂溶11VitaminA1和VitaminA2以前VitaminA即指Retinol，现命名为维生素A1–主要存在于哺乳动物和海水鱼中3-脱氢Retinol，称为维生素A2–主要存在于淡水鱼中

–生物活性为Retinol的30~40%11VitaminA1和VitaminA2以前Vitam121213理化性质1，还原性2,脱水反应3，鉴别反应13理化性质1，还原性14还原性紫外线不稳定易被空气氧化

–在加热或有金属离子存在时，可促进这种氧化反应在无氧情况下，可耐热至120℃14还原性紫外线不稳定15储存VitaminA应贮存于铝制容器，充氮气密封置阴凉干燥处保存也常将VitaminA溶于VitaminE的油中，加入稳定剂

–如对羟基叔丁基茴香醚（BHA）和叔丁基对苯甲酸（BHT）等若长期贮存也可发生异构化，使活性下降15储存VitaminA应贮存于铝制容器，充氮气密封置阴凉16脱水反应对酸不稳定，生成脱水VitaminA–遇Lewis酸或无水氯化氢乙醇液，可发生脱水反应

–活性仅为VitaminA的0.4%16脱水反应对酸不稳定，生成脱水VitaminA17鉴别1，与三氯化锑反应，呈现深蓝色2，此外Retinol可发生强黄绿色荧光，可作为VitaminA定量、定性分析的依据17鉴别1，与三氯化锑反应，呈现深蓝色18药理及作用1，视觉2，对上皮组织3，其它18药理及作用1，视觉19药理及作用-视觉VitaminA在视网膜转变为Retinal，后者与视蛋白结合成视紫红质，以维持弱光中人视觉VitaminA缺乏时，视紫红质合成受阻，出现夜盲症19药理及作用-视觉VitaminA在视网膜转变为Reti20药理及作用-对上皮组织VitaminA具有诱导控制上皮组织的分化和生长的作用，为维持其正常功能和结构必需缺乏时上皮组织表面干燥、变厚、屏障性能降低，出现干眼症、牙周溢脓等20药理及作用-对上皮组织VitaminA具有诱导控制上皮21药理及作用-其它VitaminA为骨骼生长、维持睾丸和卵巢的功能、胚胎的发育所必需此外还具有抗氧化作用21药理及作用-其它VitaminA为骨骼生长、维持睾丸和22维生素A过多症脂溶性维生素，可储存于皮下脂肪长期过量使用，可造成VitaminA过多症

–表现为疲劳、烦躁、精神抑制、呕吐、低热、高血钙、骨和关节痛等22维生素A过多症脂溶性维生素，可储存于皮下脂肪23维生素D3VitaminD3胆骨化醇23维生素D3VitaminD324发现1800年就知道儿童佝偻病与日光照射有关1922年，Mccollum发现在热鱼肝油中通入氧气仍有抗佝偻病作用，并进一步发现了在鱼肝油中存在对热稳定的而不能被皂化的甾体部分这种物质后来被命名为VitaminD24发现1800年就知道儿童佝偻病与日光照射有关25发现1930年Askewd等成功分离得到VitaminD2，确定结构1932年Windaus等分离得到VitaminD3并确定结构1948年确定立体化学结构1960年全合成成功25发现1930年Askewd等成功分离得到Vitamin26维生素D的立体构型26维生素D的立体构型27来源D3主要含于肝、奶、蛋黄中

–以鱼肝油含量最丰富人体内可由胆甾醇转变成7-脱氢胆甾醇，并储存于皮下，在日光或紫外线的照射下，后者B环裂开可转变为D3，故称7-脱氢胆固醇为D3原

–多晒太阳是预防VitaminD缺乏的主要方法之一27来源D3主要含于肝、奶、蛋黄中287-脱氢胆甾醇在体内的转化287-脱氢胆甾醇在体内的转化29作用VitaminD促进小肠粘膜对钙磷的吸收，促进肾小管对钙磷的吸收，促进骨代谢，维持血钙、血磷的平衡临床上常用VitaminD防治佝偻病、骨软化症及老年性骨质疏松症等29作用VitaminD促进小肠粘膜对钙磷的吸收，促进肾小30维生素E醋酸酯VitaminEAcetate中国药典称VitaminE30维生素E醋酸酯VitaminEAcetate31结构及命名（±）2，5，7，8-四甲基-2-（4，8，12-三甲基十三烷基）-6-苯并二氢吡喃醇醋酸酯31结构及命名（±）2，5，7，8-四甲基-2-（4，8，132发现1922年Evans和Bishop发现一种脂溶物质有抗不育作用故将VitaminE又名为生育酚（Tocopherol）1936分离出VitaminE1938年合成成功32发现1922年Evans和Bishop发现一种脂溶物质有33简介VitaminE是一种生理活性相似、具有生育酚基本结构的天然化合物的统称结构为生育酚和生育三烯酚两类

–在苯并二氢吡喃衍生物的2位有一个16碳的侧链

–侧链饱和的即为生育酚

–侧链上有三个双键的为生育三烯酚33简介VitaminE是一种生理活性相似、具有生育酚基本34简介由于苯并二氢吡喃环上甲基的数目和位置的不同，生育酚和生育三烯酚又各有四个同类物即α、β、γ、δ大多存在于植物中

–以麦胚油、花生油、玉米油中含量最为丰富常以α-生育酚代表VitaminE34简介由于苯并二氢吡喃环上甲基的数目和位置的不同，生育酚和353536理化性质1，水解性2，氧化性36理化性质1，水解性37水解性酯类化合物与氢氧化鉀醇溶液共热时，水解得到α-Tocopherol37水解性酯类化合物38氧化性乙醇溶液与硝酸共热，生成生育红，显橙红色38氧化性乙醇溶液与硝酸共热，生成生育红，显橙红色39氧化性α-Tocopherol易被氧化与三价铁离子作用，则被氧化成对-生育醌和亚铁离子，

–后者与2，2′-联吡啶作用生成血红色的络离子，以此进行鉴别39氧化性α-Tocopherol易被氧化40氧化性VitaminE在无氧条件下对热稳定

–加热至200℃也不被破坏但对氧十分敏感

–遇光、空气可被氧化部分氧化产物为α-生育醌及α-生育酚二聚体40氧化性VitaminE在无氧条件下对热稳定41构效关系41构效关系42药理作用VitaminE与动物的生殖功能有关，具有抗不育作用VitaminE的氧化作用、对生物膜的保护与稳定作用及调控作用综合为抗衰老作用42药理作用VitaminE与动物的生殖功能有关，具有抗不43临床应用临床用于习惯性流产，不孕症及更年期障碍，进行性肌营养不良，间歇性跛行及动脉粥样硬化等的防治此外，可用于延缓衰老43临床应用临床用于习惯性流产，不孕症及更年期障碍，进行性肌44副作用长期过量服用VitaminE可产生眩晕、视力模糊并可导致血小板聚集及血栓形成44副作用长期过量服用VitaminE可产生眩晕、视力模糊45第二节水溶性维生素WaterSolubleVitamins45第二节水溶性维生素WaterSolubleVit46维生素C抗坏血酸VitaminC46维生素C抗坏血酸47结构与命名L（+）-苏糖型-2，3，4，5，6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯47结构与命名L（+）-苏糖型-2，3，4，5，6-五羟基-48发现1932年King和Wangh分离出纯结晶

–mp.190~192℃–具有烯二醇结构，显酸性1933年确定其结构并合成48发现1932年King和Wangh分离出纯结晶49结构特点含六个碳原子的多羟基化合物两个手性碳，22

个光学异构体L-（+）抗坏血酸的活性最高

–D-（-）-异抗坏血酸的活性仅为1/20–D-（-）-抗坏血酸和L-（+）-异抗坏血酸几乎无效49结构特点含六个碳原子的多羟基化合物50立体异构50立体异构51光学活性VitaminC的立体结构与L系的己糖相似，故称L-抗坏血酸51光学活性VitaminC的立体结构与L系的己糖相似，52天然来源VitaminC广泛存在于新鲜水果及绿叶蔬菜中

–番茄、橘子、鲜枣、山楂、刺梨及辣椒等含量丰富52天然来源VitaminC广泛存在于新鲜水果及绿叶蔬菜53理化性质1，互变异构2，酸性3，水解性4，还原性5，定量测定6，鉴别反应7，去氢抗坏血酸的降解53理化性质1，互变异构54稳定性本品干燥固体较稳定但遇光及湿气，色渐变黄故应避光、密闭保存54稳定性本品干燥固体较稳定55互变异构在水溶液中可发生互变异构主要以烯醇式存在

–两种酮式异构体中，2-氧代物较3-氧代物稳定，能分离出来

–3-氧代物极不稳定，易变成烯醇式结构55互变异构在水溶液中可发生互变异构56酸性有连二烯醇的结构由于两个烯醇羟基极易游离，释放出H+水溶液显酸性pKa=4.2,11.6

56酸性有连二烯醇的结构57酸性比较C-2上的羟基酸性较C-3上的羟基弱

–可与C-1的羰基形成分子内氢键C-3上的羟基可与碳酸氢钠或稀氢氧化钠溶液反应，生成C-3烯醇钠盐57酸性比较C-2上的羟基酸性较C-3上的羟基弱58水解性在浓氢氧化钠溶液中，内酯环被水解生成酮酸钠盐58水解性在浓氢氧化钠溶液中，内酯环被水解59还原性由于烯醇结构，VitaminC还易释放出H而呈现强还原性

–在水溶液中易被空气中的氧所氧化

–生成去氢抗坏血酸59还原性由于烯醇结构，VitaminC还易释放出H而呈现60化学氧化剂能氧化VitaminC成为去氢抗坏血酸

–硝酸银、氯化铁、碱性酒石酸铜、碘、碘酸盐及2，6-二氯靛酚60化学氧化剂能氧化VitaminC成为去氢抗坏血酸61去氢坏血酸的还原在氢碘酸、硫化氢等还原剂的作用下，又可逆转为VitaminCVitaminC的氧化速度受金属离子的催化

–催化作用顺序

–Cu2+>Cr3+>Mn2+>Zn2+>Fe3+61去氢坏血酸的还原在氢碘酸、硫化氢等还原剂的作用下，又可逆62去氢坏血酸的作用二者可以相互转化VitaminC有氧化型和还原型两种形式二者有同等的生物学活性62去氢坏血酸的作用二者可以相互转化63含