药物化学 第十一章 维生素

1第十一章维生素2定义维持人类机体正常代谢机能所必需的微量营养物质人体内不能合成或合成量很少，必需由食物中供给主要作用于机体的能量转移和代谢调节3历史1，经验时代:用谷皮煎汤防治脚气病,以肝治疗夜盲症、柑橘汁治疗航海员的坏血病

2，化学研究:在20年代中期已经分离和提纯了大量的维生素，阐明其化学结构并能合成和生产各种维生素3，分子水平的研究:许多维生素是酶的辅酶或是辅酶的一部份,是各种不同的代谢反应中必需的辅助因素分类维生素的种类很多，化学结构各异，理化性质和生理功能各不相同。70年代中期的国际会议把确认的13种维生素分成两大类：

–根据溶解性差异分为：脂溶性维生素水溶性维生素5第一节脂溶性维生素OilSolubleVitamins

维生素A类维生素D类维生素E类维生素K类第一节脂溶性维生素7维生素A醋酸酯VitaminAAcetate(全-E型）-3、7-二甲基-9-（2、6、6-三甲基-1-烯基）-2、4、6、8-壬四烯-1-醇醋酸酯8VitaminA1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%9VitaminA原（Provitamin）植物中的胡萝卜素（Carotene）在体内可转化成为VitaminA，至少有10种胡萝卜素可转化为VitaminA在人类营养中约2/3的VitaminA来自-βCarotene

（β-Carotene15、15’加氧酶作用）10理化性质1，还原性2,脱水反应3，鉴别反应11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℃12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13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%。14鉴别反应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15体内代谢

RetinoicAcid不在体内储存肝中与葡萄糖醛酸结合或氧化随胆汁或尿液排出体外11Z型Retinal参与视觉的形成

16VitaminA酸类似物17维胺酯和维胺酸我国学者合成的VitaminA酸衍生物对宫颈、口腔、食管等癌前病变有很好的预防效果。18VitaminA的构效关系

高度特异性19药理及应用1，视觉夜盲症2，对上皮组织干眼症、牙周溢脓3，其它骨骼生长、维持睾丸和卵巢的功能、胚胎的发育所必需长期过量使用，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20VitaminD3胆骨化醇Colecalciferol9，10-开环胆甾-5，7，10（19）-三烯-3b-醇21VitaminD的立体化学结构

22天然VitaminD

23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缺乏的主要方法之一，247-脱氢胆固醇在体内的转化过程

25VitaminD3的代谢途径

26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

VitaminD缺乏时儿童得佝偻病，出现骨骼畸形，骨质疏松，多汗等成人骨软化，骨骼含有过量未钙化的基质，出现骨骼疼痛，软弱乏力等症状27维生素E醋酸酯α-生育酚醋酸酯（α-TocopherolAcetate）（±）3，4-二氢-2，5，7，8-四甲基-（4，8，12-三甲基十三烷基）-2H-1-苯并吡喃-6-醇醋酸酯28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29天然VitaminE的类型

30理化性质

氧化性乙醇溶液与硝酸共热，生成生育红，显橙红色31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32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33氧化性VitaminE侧链上的叔碳原子（C-4′，C-8′，C-12′）易发自动氧化生成相应的羟基化合物34α-TocopherolAcetate较稳定实际上不受空气和紫外线的影响在没有氧的条件下，于酸溶液和碱溶液中回流，水解为游离的消旋α-Tocopherol有氧存在的条件下，一旦生成消旋α-Tocopherol，将迅速氧化成醌在碱性溶液中进行得更快35α-TocopherolAcetate的代谢途径36构效关系37构效关系-立体结构左旋VitaminE的活性仅为天然品右旋VitaminE活性的42%故天然右旋VitaminE的活性最强38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39第二节水溶性维生素WaterSolubleVitamins40维生素C

VitaminC抗坏血酸（AscorbicAcid）OOHOHOHOHOH41结构和化学名L（+）-苏糖型-2，3，4，5，6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯（L（+）-Threo-2，3，4，5，6-pentahydroxy-2-hexenoicacid-4-lactone）42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1/20D-（-）-抗坏血酸和L-（+）-异抗坏血酸几乎无效43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44VitaminC的合成45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OOHOHOHOHOH46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OOHOHOHOHOH47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48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=4.2,11.649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50水解性在浓氢氧化钠溶液中，内酯环被水解生成酮酸钠盐51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52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53去氢抗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+

54去氢抗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55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56显色反应碱性水溶液与亚硝基铁氰化钠及氢氧化钠作用呈蓝色57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

58去氢抗坏血酸的反应

VitaminC被氧化为去氢抗坏血酸后，分子中的共轭体系被破坏，更易水解去氢抗坏血酸水解生成2，3-二酮古戊糖酸进一步氧化为苏阿糖酸和草酸而失活59贮存过程中变色去氢抗坏血酸在无氧条件下就容易发生脱水和水解反应在酸性介质中受质子催化反应速度比在碱性介质中快，进而脱羧生成呋喃甲醛呋喃甲醛易于聚合