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第十二章 维生素Vitamins A

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第十七章维生素Vitamins

第十七章维生素Vitamins


第一节 脂溶性维生素
Fat Soluble Vitamins
一、维生素A类（Vitamins A）
1913年McCollum 等发现动物脂肪或鱼肝油的醚 提取物可显著促进小鼠的生长。该脂溶性的因子 后定名为维生素A，以后又发现可用作预防和治 疗干眼病。在1913年从海鱼的鱼肝油中提取出结 晶的维生素A1，又称视黄醇（Retinol）；从淡 水鱼中分离提取到维生素A2，比维生素A1多一个 双键，即3-脱氢维生素A。维生素A1和A2，及其 衍生物统称为维生素A类化合物。
维生素A醋酸酯（Vitamin A Acetate）
H3C6C 1H3 CH3 7
2CH3
CH3 1 O 32 O CH3
全反式-3，7-二甲基-9-（2，6，6-三甲基-1-环已 烯基）-2，4，6，8-壬四烯-1-醇醋酸酯；
(all-E)-3,7-dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl-1cyclohexen-1-yl)-2,4,6,8-nonatetraen-1-ol acetate
OH
HO V itD 3
2 5 -O H -V itD 3
HO
肝
OH
1 ,2 5 -(O H )2-V itD 3
HO
OH
OH OH
肾
HO
2 4 ,2 5 -(O H )2-V itD 3
(无 活 性 )
H H
HO
OH
阿法骨化醇 Alfacalcidol (1-OH-VitD3)
1a，25-（OH）2D3作用的细胞机
CH2
CH3 CH3
HO NO2
维生素E ( Vitamins E ) 类
H3C CH3 CH3 86
2013-2014年最新 药物化学 第十二章维生素

2013-2014年最新 药物化学 第十二章维生素


硫胺（维生素B1） thiamine（vitamin B1）
1952年发现硫胺与大蒜中挥发性物质大蒜素[allicin， (CH2=CHCH2S)2O]反应得优硫胺（丙硫硫胺， prosultiamine），由水溶性变成脂溶性，仍具有维生素 B1作用，prosultiamine与vitamin B1相比，只是S与C2 之间键打开，其他结构并未触动，prosultiamine易透过 生物膜，在肠壁吸收更快，血液和组织中硫胺浓度较 高，较维生素B1作用更持久。 由此启发人们合成硫胺的二硫衍生物，如呋喃硫胺 （fursultiamine）、辛硫胺（octotiamine）、双脂硫胺 （cetotiamine）和二磷硫胺（thiamine phosphoric acid ester phosphate salt），这些衍生物在体内均变为硫胺 而起作用。
Vitamin D的作用
促进小肠黏膜对钙磷的吸收，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Vitamin D防治佝偻病、骨软化症及老年性骨 质疏松症等。 过量可导致维生素D中毒：
引起呕吐、食欲减退，血液中钙磷水平升高，严重的 导致钙离子吸收过多，使神经系统和心、肝、肺和肾 等出现症状，停用后可逐渐复原。
第一节 脂溶性维生素
维生素A类 维生素D类
维生素E类
维生素K类
一、维生素A类
药理及应用:
维持弱光中人视觉，缺乏时出现夜盲症； 诱导控制上皮组织的分化和生长的作用，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； 参与类固醇的合成，是骨骼生长、维持睾丸和 卵巢的功能、胚胎发育必需； 还具有抗氧化作用。
药理作用与临床应用
〖医学〗Vitamins 维生素

〖医学〗Vitamins 维生素


Section I Water-soluble Vitamins水溶性维生素
Common features: ﹡1.Water soluble ﹡2.Easy to be discharged through urine. Rarely
accumulated to the toxic concentrations. ﹡3.Their storage is limit.
slang limey for British sailor.
1.Structure 结构
OC
HO C
O
O
1
4
OH C CH2OH 或 HO
C
O
23
H
HC
HO
OH
HO C H
Ascorbic acid ( vitamin C )
CH 2 OH
2．性质
易被氧化（较强的抗氧化剂） 水溶液极不稳定，易被
Must be provided regularly. Vitamin B12 is the only water-soluble vitamin that
can be stored in the liver for many years.
（一）维生素C（抗坏血酸 ascorbic acid）
Water soluble sour taste (acid) Six-carbon polyhydroxy compound Strong antioxidant
六碳、多羟基化合物.酸性 、强还原性
1535 Jacques Cartier and his sailors were cured by Newfoundland Indians by drinking the extract from spruce云杉tree needles.
维生素 Vitamin

维生素 Vitamin

5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。

我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。

”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。

”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。

8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。

9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。

维生素 Vitamin一、概述维生素（Vitamin）：维持机体生命活动过程所必需的一类微量低分子有机化合物。

(一)共同特点1.本体或前体存在于天然食物中2.大多数不能在体内合成，必须经常由食物供给3.不构成机体组织，不提供能量4.需要量很少，但不可缺少5.以辅酶或辅基的形式参与酶的功能(二)命名(三)分类1.脂溶性维生素 fat-soluble vitamin：维生素A、D、E、K(1)溶于脂肪及有机溶剂(2)主要存在于肝脏中(3)摄取过多可引起中毒2.水溶性维生素 water-soluble vitaminB族维生素(维生素B1、B2、PP、B6、叶酸、B12、泛酸、生物素)；维生素C溶于水；无功能性储存形式，饱和后从尿排出；一般无毒性，但极大量摄取时可引起毒性(四)维生素缺乏(1) 摄入不足食物摄入不足，营养不良，维生素被破坏(2) 吸收下降胃肠功能下降，膳食因素(3) 需要量相对增高孕妇乳母儿童恢复期病人维生素缺乏的过程：维生素缺乏↓组织中含量↓→动用储存↓生化代谢变化→酶系统活性↓中间代谢产物堆积↓生理功能减退↓病理损害→临床症状（常见多种维生素混合缺乏的症状和体征）(三) 维生素与其他营养素的相互关系维生素B1、B2、PP——能量；维生素之间维生素A(一)理化性质1.概念白芷酮环结构（视黄醇（retinol））结构（狭义）维生素A（视黄醇）：维生素A1（视黄醇）维生素A2（3-脱氢视黄醇）（广义）维生素A原：在体内可转换成维生素A的类胡萝卜素1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。

第十二章维生素Vitamin

第十二章维生素Vitamin


双键氢化或部分氢化时，活性丧失
12
合成
O
C lC H 2C O 2C 2H 5
M gBr O M gBr
OH H2/pd-pb
OH
HBr
OH
O
OH
OH
13
合成
1. 达尔森（Darzen）反应：指在强碱（如醇钠、氨基钠等） 存在下，醛、酮与α-氯代酸酯反应，生成α、β-环氧酸 酯的反应。
O
R -C -H (R ')
第十二章 维生素
（ Vitamin ）
1
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。
40％。
6
7 6 1
15 15'
β－胡萝卜素(VA原)
1' 6' 7'
7
性质：
6' 8
2'
64
OH 2
① 含共轭多烯醇结构，易氧化，成环氧化物、醛或 酸，活性↓。
V A
O 2
H + 环 氧 化 物
呋 喃 型 氧 化 物
加 热 M n+
防氧化措施：贮存于铝制容器，充氮气，置阴凉干燥 处保存，加稳定剂如：对羟基叔丁基茴香醚（BHA）、 叔丁基对苯甲酸（BHT）。
每日所需量（mg)
主要作用
〖医学〗Vitamins 维生素

〖医学〗Vitamins 维生素

脾切除术后状态、长期嗜酒或营养不 良。 （二）体佂 呼吸频率>30次/分；脉搏≥120次/分 ；血压 <90/60m mHg; 体温≥40℃或≤35℃；意识障碍；存在肺 外感染 病灶如 脑膜炎 ，甚至 败血症 （感染 中毒症 ）。 （三）实验室和影像学异常 血白细胞计数>20X109/L；呼吸空气时 动脉血 氧分压 （PaCO2）>50m mHg; 血肌酐>106umol/L或血尿素氮>7.1mmol /L；血 红蛋白 <90g/L或血
the North America Indian knew that scurvy(坏血 病） could be treated by a tea made from cedar(雪松 ) leaves.
In seventeenth century, it was standard procedure for the British Navy to provide lemon juice for its sailors to prevent scurvy.
稳定性stability无o2120保持12h仍很稳定在有o2时加热4h即失活紫外线金属离子o2均会加速其氧化肪氧化酶可导致分解与ve磷脂共存较稳定对碱稳定va3脱氢视黄醇四个双键必须与环内双键共轭否则活性丧失增加或缩短碳链活性大为降低增加环内双键活性降低酯化或变成醛活性不变但换为羧基则活性仅为110全反视黄醛alltransretinal11顺视黄醛11cisretinalfoodsourcefoodsource动物性食品
红细胞比 容<0.30；血浆 白蛋白 25g/L；感染 中毒症 或弥散 性血管 内凝血 的证据 ，如血 培养阳 性、代 谢性酸 中毒、 凝血酶 原时间 和部分 激活的 凝血活 酶时间 延长、 血小板 减少； X线胸片病变累及一个肺叶以上、出 现空洞 、病灶 迅速扩 散或出 现胸腔 积液。
第十二章维生素12

第十二章维生素12


9 61
8 2
5 7
6
O 4 3 2 1O
(all-E)-3,7-Dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene-1-yl)-2,4,6,8-nonatetrane-1-ol acetate
存在于海水 鱼和动物肝
组织
6'
OH
8 64 2
2'
维生素 A1
存在于淡 水鱼中
O 环氧化物
Байду номын сангаас
OH O
OH O
环氧化物
OH
重排产物
●含有烯丙型醇的结构，遇酸可发生脱水反应，生 成脱水Vitamin A，活性仅为Vitamin A的0.4％。
脱水维生素 A
●Vitamin A可与三氯化锑反应，呈现深蓝色。 ●可产生强黄绿色荧光，可作为Vitamin A定量、 定性分析的依据 。
●Vitamin A应贮存于铝制容器，充氮气密封置 阴凉干燥处保存。
0.025
预防Vitamin D 缺乏症、佝偻病、 骨软化病。
预防Vitamin E 缺乏症、间歇性跛行
抗出血维生素，用于新生儿出血症、
吸收不良或口服抗凝剂所致的低凝血
Vitamin K1
1
酶原症，长期应用广谱抗生素所致的
Vitamin K 体内缺乏症。
维生素名称 Vitamin B1 Vitamin B2
骨化三醇
25
Vitamin D25-羟化酶 氧化
Vitamin D的1α-羟化酶 催化
真正起作用的“活 性”Vitamin D3
Vitamin D 主要 循环和贮存形式
骨化二醇
构效关系表明：除1位、 3位可引入羟基外，其它部位结构 改动都使其活性下降或消失。
12-维生素

12-维生素


来源：存在于绿色植物中，尤以菠菜、白 菜、萝卜、卷心菜中含量最为丰富


类别：有7种，其中维生素K3的生物活性最强
常用：维生素K3（亚硫酸氢钠甲萘醌）


外观：白色结晶或结晶性粉末
用途：治疗凝血酶原过低症、新生儿出血症
等
维生素K3
O
结构与性质
O
CH3 SO3Na
·3H2O
具有甲萘醌 基本结构
具有亚硫酸氢钠基 团
·Cl ·HCl
具有嘧啶环和噻唑环，能与 生物碱沉淀试剂反应（鉴别）
具有有机硫
具有氯离子，可用 硝酸银试剂鉴别
具有一定还原性，为不 稳定基团 易被空气中的氧氧化成具有 荧光的硫色素而失效
鉴别：硫色素反应
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？
维生素B2 Vitamin B2
1928年：科学家发现维B至少有两种类型。 1933年：维E首次用于治疗。 1948年：大剂量维C用于治疗炎症。 1949年：维B3与维C用于治疗精神分裂症。 1954年：自由基与人体老化的关系被揭开。 1957年：辅酶Q10被发现。 1970年：维C被用于治疗感冒。 1993年：哈佛大学发表维生素E与心脏病关系的研究结 果。

CH2OH HO HO HO H H H CH2 N N NH O O H O HO HO HO CH2OH H H H CH2 N H N NH O
O
N
N H
核黄素即维生素B2是带有核醇侧链的 异咯嗪衍生物。也可认为是核醇与6，7— 二甲基异咯嗪二者缩合而成。它在自然界 中主要以磷酸酯的形式存在于两种辅酶中， 即黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺膘呤二核 苷酸(FAD)。与此维生素相结合的酶称为 黄酶或黄素蛋白。它们具有氧化还原能力。 在化合物如氨基酸和还原性吡啶核苷酸的 氧化中起递氢作用。
药物化学.

药物化学.


3.鉴别反应
维生素 A可与三氯化锑反应，呈现深蓝 色。 Retinol可产生强黄绿色荧光，可作为 Vitamin A定量、定性分析的依据 。
（三）体内代谢
O O H2O OH OH [O] 视黄醛 retinal O [O] vt amin A酸 retinoic acid O
11Z-型视黄醛
O
O HO HO H OH
O OH
D-(-)-异抗坏血酸
L-(+)-异抗坏血酸
（二）理化性质
1、酸性
OH H HO OH O NaHCO3 H NaO OH O OH OH O
ห้องสมุดไป่ตู้
O OH
C-3上的羟基可与碳酸氢钠或 稀氢氧化钠溶液反应，生成C3烯醇钠盐。
2、水解性
OH H HO OH O H HO OH OH ONa OH O O
O OH
环氧化物 环氧化物
O
OH
OH O
次 重排产物
防氧化措施：
贮存于铝制容器，充氮气，置阴凉 干燥处保存，也常将Vitamin A溶于 Vitamin E的油中，或加稳定剂如：对 羟基叔丁基茴香醚（BHA）、叔丁基对 苯甲酸（BHT）。
2、遇酸易发生脱水反应
含有烯丙型醇的结构，遇酸可发生脱 水反应，生成脱水Vitamin A，活性仅为 Vitamin A的0.4％。
HO
CH2OH
L-（+）-苏糖型-2，3，4，5，6-五羟 基-2-己烯酸-4-内酯
Vit. C的结构特点
• 含有六个碳原子的多羟基化合物 • 有两个手性碳，四个光学异构体
OH H HO OH O O OH
HO H O O
OH OH OH
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脂溶性维生素 水溶性维生素

第一节 脂溶性维生素 维生素A类 维生素D类 维生素E类 维生素K类

学习内容 脂溶性维生素的种类 重点药物： 维生素A 维生素A酸 维生素A醋酸酯

2013-5-11
脂溶性维生素



———在食物中与脂类共存，并随脂类食 物一同被吸收。 ———因脂类维生素排泄缓慢，故摄取过 多可造成积蓄，引起中毒。 ———不同种类维生素，中毒症状不同。 ———慢性中毒表现为皮肤干燥，脱发， 唇干裂，骨肥厚，指甲易碎，肝脾肿大， 甚至颅内压升高，低烧等。
维生素A醋酸酯 Vitamin A Acetate
O O



化学名：（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 又名视黄醇乙酸酯 结构特点：结构分为环己烯和共轭壬四烯侧链两部分。
O O
维生素A醋酸酯



黄色棱形结晶 为酯类化合物，易溶 于乙醇、氯仿、乙醚、 脂肪和油中，不溶于 水。 维生素A醋酸酯的化学 稳定性优于维生素 A。 全反式异构体活性高
维生素A醋酸酯的体内代谢



维生素A醋酸酯在体内被酶催化水解生成 维生素A，进而氧化成视黄醛（retinal）， 视黄醛可以互变异构成4Z型视黄醛，视黄 醛进一步氧化成视黄酸。 视黄酸在肝中与葡萄糖醛酸结合或氧化成 其他代谢物，随胆汁或尿液排出体外。 11Z型-视黄醛 11Z型视黄醛是构成视觉细胞的感光物质， 与视蛋白结合成视紫红质，是感受弱光的 视色素，以维持弱光中人视觉。

β-胡萝卜素
异维生素Aa
iso-vitamin Aa（9-cis-retinol） retinol）
异维生素Ab
iso-vitamin Ab（9，13-di-cis-retinol
新维生素Aa
neo-vitamin Aa（13-cis-
新维生素Ab neo-vitamin Ab（11-cis-retinol）
1. 2.

•

维生素A缺乏 视紫红质合成受阻，出现夜盲症 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。 维生素A是骨骼生长，维持睾丸和卵巢的功能、 胚胎的发育所必须的物质。 长期过量使用 造成维生素A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。 维生素A效价为334×10 4 IU／g，成人每天所需量 约1.5mg。

新维生素Ac neo-vitamin Ac（11，13-di-cis-retinol）
维生素A侧链上有4个双键，理论上应有16 个顺反异构体，由于立体障碍原因，只有 少数障碍较小的异构体能存在。现已发现 的有6种异构体，除维生素A为全反式外， 其余5种均为混合型异构体。
维生素A酸
维生素A酸 all-trans-retinoic acid
一、维生素A类 Vitamins A




多烯类化合物，存在于动物来源的食物，植物 中只含维生素A原(胡萝卜素)。 维持弱光中人的视觉，缺乏时出现夜盲症； 诱制上皮组织的分化和生长的作用导控，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； 参与类固醇的合成，是骨骼生长、维持睾丸和 卵巢的功能、胚胎发育必需； 还具有抗氧化作用。
第十二章
维生素Vitamins
学习内容
维生素的作用 维生素的分类

2013-5-11
维生素Vitamins




维持人类机体正常代谢机能所必需的微量 营养物质。 不是构成机体组织的原料，也不是能量来 源。 主要作用于机体的能量转移和代谢调节。 人体内不能合成或合成量很少，必需从食 物中摄取，摄取量不足会引起维生素缺乏 症。



化学性质 一、水解反应 二、不稳定性 1、氧化反应 2、脱水反应 三、鉴别反应 1、与三氯化锑 2、荧光
一、水解反应

维生素A醋酸酯为酯类化合物，故可以在酸、 碱或酶的催化下，水解生成维生素A和醋酸。
维生素A醋酸酯
CH3COOH 维生素A 醋酸
二、不稳定性




1、氧化反应 维生素A易被空气氧化，对紫外线不稳定， 在加热或有金属离子存在时，会促进这种 氧化反应。初步产物为环氧化合物。 且可以在酸性介质中发生重排，生成呋喃 O H O H O O 型化合物。 环 氧 化 物 环 氧 化 物 但无氧情况下，加热至120℃才被分解破坏。

异维生素A酸 13-cis-retinoic acid

维生素A酸主要影响骨的生长和上皮组织代 谢，促进上皮细胞分化，角质溶解等作用。 我国采用维生素A酸在临床上治疗早幼粒细 胞白血病取得良好效果，是目前诱导急性 早幼粒细胞白血病的首选药物。

用于临床的维生素A酸类似物还有依曲替酯和依曲 替酸,均属于单芳香基维生素A类结构，依曲替酯 在治疗严重银屑病方面效果较好。维胺酯和维胺 酸是我国学者合成的维生素A酸衍生物，对宫颈、 口腔、食管等癌变有很好的预防效果 。
维生素Vitamins

是临床上用于治疗疾病的化学药物，也是 人类健康必须的营养素。 绝大多数维生素是酶的辅酶（Coenzyme） 或辅酶的组成部分，在机体各种酶促反应 中担负着传递氢原子、电子或转移某些集 团的作用。

维生素及其作用
维生素的分类



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。 根据发现先后顺序，命名为A,B,C,D,E等。 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：
OCH3
3-BHA
C H
3
BHT
二、不稳定性


2、脱水反应 结构中具有烯丙醇结构，遇酸或无水氯化 氢乙醇液可发生脱水反应，生成脱水维生 素A，活性仅为VA的0.4% 。
+ OH H
维生素A
脱水维生素A
三、鉴别反应



1、与三氯化锑反应 维生素A可以与三氯化锑反应，呈现深蓝色 2、荧光 维生素A能发出强黄绿色荧光，可作为维生 素A的定量、定性分析依据。
Thank you！ The end ！
维生素A
维生素A1
维生素A2


维生素A1–主要存在于哺乳动物和海水鱼中；
维生素A2–主要存在于淡水鱼中，生物活性 为维生素A1的30%～40%。

植物中胡萝卜素存在着一类黄色色素，如α、β、 γ-胡萝卜素，体内可转化成为一分子或两分子视 黄醛，还原为维生素A。 至少有10种胡萝卜素可转化为Vitamin A。 在人类营养中约2/3的Vitamin A来自 -胡萝卜素， 经小肠中的15,15'-加氧酶作用转化为视黄醇。
依曲替酯 etretinate
依曲替酸 etretin
维胺酯 viaminate
维胺酸 N-(4-hydroxycarbophenyl)-retinamide
维生素A类的构效关系
维生素A类的构效关系



① 1-环己烯是必要基团，环内增加双键如维生素 A2，活性下降； ②环内双键必须与侧链双键共轭，否则活性消失； ③共轭双键若氢化或部分氢化，活性也消失； ④侧链增长或缩短，活性大为降低； ⑤侧链壬四烯为全反式构型活性最强，其它异构 体活性均下降； ⑥将端位伯醇基酯化或将羟甲基换成醛基，活性 保持不变，换成羧基则活性下降。
O H O 重 排 产 物
维生素A的贮存



贮存于铝制容器，充氮气密封置阴凉干燥 处保存。 也可以溶于含有维生素E的油中，或加入稳 定剂如对羟基叔丁基茴香醚（BHA）、叔 丁基对苯甲酸（BHT）等。 若长期贮存也可发生异构化，活性降低。
OH C (C H 3 )3
O H C ( C H 3)3 C ( C H 3)3