南华大学药物化学第十二章维生素 ppt课件

1 药物化学MedicinalChemistry 南华大学药学系曹轩 2 第十二章维生素 Vitamin 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 4 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 5 第一节脂溶性维生素 FatSolubleVitamins 维生素AVitaminA维生素D3VitaminD3维生素EVitaminE 6 主要内容 维生素A醋酸酯维生素D3维生素E醋酸酯 7 维生素A醋酸酯 VitaminAAcetage 8 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 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VitaminAAcetate 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 11 VitaminA1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 12 13 理化性质 1 还原性2 脱水反应3 鉴别反应 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 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 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 17 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 18 药理及作用 1 视觉2 对上皮组织3 其它 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 20 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 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 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 23 维生素D3 VitaminD3胆骨化醇 24 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VitaminD 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 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 28 7 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 30 维生素E醋酸酯 VitaminEAcetate中国药典称VitaminE 31 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 32 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 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 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 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 生育酚代表VitaminE 35 36 理化性质 1 水解性2 氧化性 37 水解性 酯类化合物与氢氧化鉀醇溶液共热时 水解得到 Tocopherol 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 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 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 生育醌及 生育酚二聚体 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 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 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 45 第二节水溶性维生素 WaterSolubleVitamins 46 维生素C 抗坏血酸VitaminC 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 63 含量测定 碘量法测含量 本品在酸性条件下即可被碘氧化 以新沸放冷的蒸馏水溶解在醋酸的环境下 以淀粉为指示剂用碘液滴定终点为蓝色 64 鉴别反应 VitaminC水溶液中加入硝酸银试液 即产生银的黑色沉淀加入2 6 二氯靛酚试液少许 溶液的颜色由红色变为无色 65 贮存 使用时注意 本品应密闭避光贮存 空气 光线 热和金属离子都可加速反应的进行配置注射液时 应使用二氧化碳饱和注射用水 pH控制在5 0 6 0之间 并加入EDTA和焦亚硫酸钠或半胱氨酸等作为稳定剂 66 生理作用