药物化学 第2版 课件 第十三章 维生素

第十三章维生素目录脂溶性维生素01水溶性维生素02维生素概念及作用维持机体正常代谢与生理功能所必须的一类低分子化合物。主要作用是参与机体的能量转移和代谢调节，许多维生素是酶的辅酶或是辅酶的组成部分，是机体代谢反应中必需的辅助因素，也是人体所需的六大营养素之一。维生素的分类脂溶性维生素维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等水溶性维生素维生素B族和维生素C等第一节脂溶性维生素一、脂溶性维生素维生素A1（视黄醇）从鱼肝油中分离得到，维生素A一般是指维生素A1。一、脂溶性维生素维生素A2（3-脱氢视黄醇）从淡水鱼肝脏中分离得到，其生物活性为维生素A1的30%~40%。一、脂溶性维生素植物中含有能在机体内转变成维生素A的物质，称为维生素A原，β-胡萝卜素（β-carotene）最为重要。人类营养中约2/3的维生素A来自于β-胡萝卜素，在体内酶的作用下，理论上1分子的胡萝卜素在体内可转变为两分子的维生素A。一、脂溶性维生素维生素A酸是维生素A的活性代谢产物，已收载于《中国药典》（2015版）。一、脂溶性维生素维生素A醋酸酯化学名为(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。结构特征为全反式共轭壬四烯链、环己烯、醇酯键。物理性质：一、脂溶性维生素维生素A醋酸酯本品为淡黄色油溶液或结晶与油的混合物（加热至60°C应为澄清溶液）；无臭。本品与三氯甲烷、乙醚、环己烷或石油醚能任意混合，在乙醇中微溶，在水中不溶。化学性质：一、脂溶性维生素维生素A醋酸酯本品在酸或碱性条件下，易发生水解反应，生成维生素A和醋酸。一、脂溶性维生素维生素A醋酸酯化学性质：维生素A含有共轭多烯醇侧链，化学性质不稳定，遇酸易发生脱水反应，生成脱水维生素A，其生物活性为维生素A的0.4%。鉴别：一、脂溶性维生素维生素A醋酸酯氯仿溶液+三氯化锑→蓝色→紫红色。用途：本品用于治疗维生素A缺乏症，如角膜软化、夜盲症、干眼病和皮肤角化粗糙等。一、脂溶性维生素维生素D抗佝偻病维生素的总称，目前已知的有十余种，其中最重要的为维生素D2和维生素D3。一、脂溶性维生素维生素D在体内经过肝脏和肾脏两步氧化代谢，转变为1α,25二羟基维生素D（骨化三醇），即活性维生素D。阿法骨化醇在体内经代谢也可转变为骨化三醇，已收载于《中国药典》(2015版)。一、脂溶性维生素维生素D3化学名为9,10-开环胆甾-5,7,10(19)-三烯-3β-醇，又名胆骨化醇。结构特征为开环甾醇。物理性质：一、脂溶性维生素本品为无色针状结晶或白色结晶性粉末；无臭。本品在乙醇、丙酮、三氯甲烷或乙醚中极易溶解，在植物油中略溶，在水中不溶；在无水乙醇溶液（5mg/ml）中比旋度为+105°至+112°。维生素D3化学性质：一、脂溶性维生素本品因C17侧链上无双键，故稳定性较维生素D2高，但在光照或空气中均易变质，应遮光，充氮，密封，在冷处保存。维生素D3鉴别：一、脂溶性维生素本品的三氯甲烷溶液，加醋酐硫酸试剂反应，初显黄色，渐变红色，迅即变为紫色、蓝绿色，最后变为绿色。用途：本品促进机体对钙磷的吸收，促进骨代谢，维持体内钙磷的平衡。用于预防和治疗佝偻病和骨软化症。维生素D3一、脂溶性维生素一、脂溶性维生素维生素E醋酸酯化学名为(±)-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，又名dl-α-生育酚醋酸酯。结构特征为酚酯、16碳的侧链、苯并二氢吡喃。物理性质：一、脂溶性维生素本品为微黄色至黄绿色澄清的粘稠液体；几乎无臭；本品在无水乙醇、丙酮、乙醚或植物油中易溶，在水中不溶。折光率为1.494~1.499。维生素E醋酸酯一、脂溶性维生素物理性质：本品对空气和紫外光稳定，与氢氧化钾溶液共热水解，生成游离的α-生育酚。α-生育酚可与三氯化铁作用，生成对生育醌和二价铁离子。维生素E醋酸酯一、脂溶性维生素维生素E醋酸酯二价铁离子与2,2′-联吡啶作用生成血红色的配合物。鉴别：一、脂溶性维生素维生素E醋酸酯本品的无水乙醇溶液，加入硝酸后加热约15min，溶液显橙红色。用途：一、脂溶性维生素维生素E醋酸酯本品具有维持和促进生殖功能的作用，并能增强细胞的抗氧化作用。临床用于习惯性流产、不孕症、进行性肌营养不良及动脉粥样硬化等的防治。课堂互动联系所学知识，为什么要将维生素A和维生素E均制备成醋酸酯的形式?一、脂溶性维生素维生素K是具有凝血作用的维生素的总称，目前已发现的有维生素K1~K7共7种，其中维生素K1~K4为2-甲基-1,4-萘醌衍生物；维生素K5~K7为萘胺衍生物。其中维生素K3的结构简单，生物活性较强，广泛用于临床。一、脂溶性维生素维生素K3化学名为1,2,3,4-四氢-2-甲基-1,4-二氧-2-萘三水合物，又名亚硫酸氢钠甲萘醌。结构特征为萘醌、磺酸钠盐物理性质：一、脂溶性维生素维生素K3本品为白色结晶性粉末；无臭或微臭；有吸湿性，易溶于水（1：2），微溶于乙醇，几乎不溶于乙醚和苯等有机溶剂。水溶液对石蕊试纸呈中性。化学性质：一、脂溶性维生素维生素K3本品水溶液与甲萘醌和亚硫酸氢钠存在动态平衡，当与空气中的氧气、酸或碱作用时，亚硫酸氢钠分解，平衡被破坏，析出黄色甲萘醌沉淀。一、脂溶性维生素维生素K3化学性质：本品水溶液在密闭容器中放置，受热可发生异构化反应，生成2-甲基-1,4-萘氢醌-3-磺酸钠和2-甲基-1,4-萘氢醌，活性降低。一、脂溶性维生素维生素K3用途：本品具有凝血作用。用于维生素K缺乏引起的出血症，凝血酶原过低症和新生儿出血病的防治。第二节水溶性维生素二、水溶性维生素维生素B族包括很多化学结构和生理活性完全不同的物质，由于来源相同，将其归为一类。B族维生素B1（硫胺）B2（核黄素）B6（吡多辛）B12（氰钴胺）烟酸叶酸生物素二、水溶性维生素维生素B1结构特征为嘧啶、噻唑。化学名为氯化4-甲基-3-[(2-甲基-4-氨基-5-嘧啶基)甲基]-5-(2-羟基乙基)噻唑鎓盐酸盐，又称盐酸硫胺。物理性质：二、水溶性维生素维生素B1本品为白色结晶或结晶性粉末；有微弱的特臭，味苦。本品在水中易溶，在乙醇中微溶，在乙醚中不溶。本品2.5%的水溶液pH为2.8~3.3。本品具有极强的吸湿性，干燥品在空气中迅即吸收约4%的水分。化学性质：二、水溶性维生素维生素B1本品在碱性溶液中，噻唑环开环，生成硫醇型化合物而失效，可氧化生成具有荧光的硫色素。本品水溶液在pH5.0-6.0时，与亚硫酸氢钠作用，可发生分解反应。二、水溶性维生素维生素B1用途：本品具有维持糖代谢及神经传导的正常功能。主要用于预防和治疗维生素B1缺乏症，如脚气病、神经炎、消化功能不良等。二、水溶性维生素维生素B2化学名为7,8-二甲基-10-[(2S,3S,4R)-2,3,4,5-四羟基戊基]-3,10-二氢苯并蝶啶-2,4-二酮，又名核黄素。结构特征为二酰亚胺、叔胺、多羟基醇侧链、异咯嗪环。物理性质：本品为橙黄色结晶性粉末；微臭；本品在水、乙醇、三氯甲烷或乙醚中几乎不溶。在0.05mol/L氢氧化钠溶液（5mg/ml）中比旋度为-115°至-135°。本品可溶于酸和碱。本品水溶液为非离子型，呈黄绿色荧光，pH6～7时荧光最强，加入酸或碱后为离子型，荧光消失。维生素B2二、水溶性维生素化学性质：本品遇光极易分解，随温度和pH的升高，分解速度加快。在酸性或中性溶液中分解为光化色素（蓝色荧光素），在碱性溶液中分解为感光黄素。维生素B2二、水溶性维生素本品可发生氧化还原反应。用途：本品为体内黄素酶类辅基的组成部分，在生物氧化还原中发挥递氢作用。主要用于治疗维生素B2缺乏所引起的口角炎、舌炎、脂溢性皮炎、结膜炎等。维生素B2二、水溶性维生素维生素B6二、水溶性维生素化学名为6-甲基-5-羟基-3,4-吡啶二甲醇盐酸盐，又名盐酸吡多辛。结构特征为烯醇、吡啶、二甲醇。维生素B6二、水溶性维生素物理性质：本品为白色或类白色的结晶或结晶性粉末；无臭。本品在水中易溶，在乙醇中微溶，在三氯甲烷或乙醚中不溶。维生素B6二、水溶性维生素化学性质：本品固体干燥条件下对光和空气稳定，在酸性水溶液中稳定，水溶液遇空气逐渐氧化变色，溶液pH值升高，氧化速度加快。中性或碱性溶液遇光分解。中性水溶液加热至120℃，可发生聚合反应，生成二聚物而失去活性。维生素B6二、水溶性维生素鉴别：本品与三氯化铁显红色，与氯亚氨基-2,6-二氯醌试液作用显蓝色，后变成红色。维生素B6二、水溶性维生素用途：本品具有辅酶作用。用于防治因大量或长期服用异烟肼和肼苯哒嗪等引起的周围神经炎等，减轻抗癌药和放射治疗引起的恶心、呕吐或妊娠呕吐等。维生素C二、水溶性维生素化学名为L(+)-苏阿糖型-2,3,4,5,6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯，又名L-抗坏血酸。结构特征为连烯二醇、内脂、2个手性碳。物理性质：维生素C二、水溶性维生素本品为白色结晶或结晶性粉末；无臭，味酸。本品在水中易溶，在乙醇中略溶，在三氯甲烷或乙醚中不溶。熔点为190~192℃，熔融时同时分解；在水溶液（0.10g/ml）中比旋度为+20.5°至+21.5°。维生素C二、水溶性维生素化学性质：本品分子中有两个手性碳原子，故有四个光学异构体。维生素C二、水溶性维生素化学性质：本品显酸性，C3羟基酸性（pKa4.17）较C2羟基酸性（pKa11.57）强，与碳酸氢钠或稀氢氧化钠溶液反应，生成3-烯醇钠盐。但在强碱溶液中，内酯环水解开环，生成酮酸钠盐。维生素C二、水溶性维生素化学性质：本品具有较强的还原性，易被空气中的氧气和氧化剂（硝酸银、三氯化铁、碘、碘酸盐等）氧化，生成去氢维生素C。维生素C二、水溶性维生素化学性质：去氢维生素C比维生素C更易被水解，生成2,3-二酮古罗糖酸，进一步氧化为苏阿糖酸和草酸而失去活性。维生素C二、水溶性维生素药物制剂1、维生素C不宜与维生素B2配伍混合口服：维生素C具有较强的还原性，在水溶液中尤其在碱性溶液中容易被氧化。维生素B2为两性化合物，氧化性大于还原性。当维生素C与维生素B2配伍混合口服时，会因发生氧化还原反应而失效。岗位对接维生素C二、水溶性维生素药物制剂2、维生素C不宜与碳酸氢钠配伍使用：维生素C因分子结构中含有连烯二醇结构，显酸性，其水溶液不稳定，在碱性溶液中更易被破坏，在空气中易氧化失效。若维生素C与碳酸氢钠配伍使用，而碳酸氢钠为碱性药物，在碱性溶液中维生素C极易氧化而脱去两个氢原子，形成去氢维生素C，失去原来的药理作用。另，氨茶碱、谷氨酸钠（钾）等偏碱性药物也不能与维生素C合用。