中國(guó)藥科大學(xué)藥物化學(xué)尤啟東版本

1、第二十三章 維生素,Vitamins,維生素是維持生命正常代謝過(guò)程的必需的一類微量的有機(jī)物質(zhì)。維生素不提供人體所需的能量，也不是機(jī)體細(xì)胞的組成部分，但不能缺少，否則會(huì)導(dǎo)致疾病。,許多維生素是體內(nèi)酶的輔酶或輔酶的一部分，是各種不同的代謝反應(yīng)中必需的化學(xué)因子。如維生素B1在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榱虬方沽姿狨?，作為脫羧酶的輔酶參與體內(nèi)代謝。,維生素的分類多為依據(jù)溶解性質(zhì)分為脂溶性和水溶性。脂溶性維生素有維生素A、D、E、K等；水溶性維生素有維生素B

2、1、B2、B6、B12和維生素C等。,第一節(jié) 脂溶性維生素,Fat Soluble Vitamins,一、維生素A類（Vitamins A）,主要有VA1和VA2及其有關(guān)的維生素A元，如β-胡蘿卜素等。一般把VA1作為VA的代表，因?yàn)閂A1活性最強(qiáng)，效價(jià)最高。一般以VA1 醋酸酯的形式使用。,,維生素A醋酸酯（Vitamin A Acetate）,維生素A的結(jié)構(gòu)可分為兩部分：環(huán)己烯和共軛壬四烯側(cè)鏈，理論上可有16個(gè)順?lè)串悩?gòu)體

3、。 維生素A的共軛壬四烯側(cè)鏈的構(gòu)型為全反式。自然界還存在一些維生素A的順式異構(gòu)體，如6Z型，2Z型及2Z, 6Z型。這些異構(gòu)體的活性均不及全反式。,,,,,維生素A參與體內(nèi)許多氧化還原反應(yīng)，維持上皮組織的正常功能。缺乏維生素A時(shí)，可發(fā)生干眼癥、角膜軟化癥和皮膚粗糙等。維生素A是人眼視網(wǎng)的膜桿狀細(xì)胞感光物質(zhì)----視紫質(zhì)的生物合成前體，如果維生素A缺乏，會(huì)因視網(wǎng)膜內(nèi)視紫質(zhì)的不足而患夜盲癥。,維生素A臨床用于治療夜盲癥、干眼癥、角膜軟

4、化癥和皮膚粗糙等，也有抗癌和抗氧化作用。維生素A可蓄集在人體脂肪里，如長(zhǎng)期過(guò)量使用，可造成維生素A過(guò)多癥。表現(xiàn)為疲勞、煩燥、精神抑制、嘔吐、低熱。高血鈣、骨和關(guān)節(jié)痛等副作用。,,維生素A酸（Tretinoin）,為維生素A的活性代謝產(chǎn)物，與維生素A的藥理作用相似。在癌癥的預(yù)防和治療方面有較好的療效。,二、維生素D類（Vitamins D）,是一類抗佝僂病維生素的總稱。包括維生素D2和D3，分別可從麥角甾醇和7-去氫膽固醇經(jīng)紫外光照射

5、后轉(zhuǎn)化得到，故又分別叫做麥角骨化醇和膽骨化醇。,,,維生素D2,維生素D3,維生素D2和D3都具有B環(huán)開環(huán)的甾醇結(jié)構(gòu)。兩者在結(jié)構(gòu)上的差別很?。壕S生素D2比維生素D3多一個(gè)C22烯鍵和C28甲基。兩者在人體內(nèi)的作用強(qiáng)度相似。,維生素D缺乏時(shí)，兒童得佝僂癥，出現(xiàn)骨骼畸形，骨質(zhì)疏松等；成人骨骼疼痛、軟弱乏力等癥狀。臨床上用于防治佝僂病，骨軟化癥及老年性骨質(zhì)疏松癥等。常與鈣制合用。,維生素D本身無(wú)生理活性，需在肝臟及腎臟代謝為骨化三醇（即1

6、 α ，25-二羥基維生素D）才具有調(diào)整鈣磷代謝的活性。因此，維生素D可視為前體激素。,,三、維生素E類( Vitamins E ),又名生育酚，是一類生理活性相似、具有生育酚基本結(jié)構(gòu)的天然化合物的統(tǒng)稱。共有8種，其中α-生育酚活性最強(qiáng)，通常代表Vitamins E 。臨床使用α-生育酚的醋酸酯，簡(jiǎn)稱維生素E。,,維生素 E（Vitamin E）,結(jié)構(gòu)由苯并二氫吡喃及2位上的碳十三側(cè)鏈兩部分組成 。,維生素 E 用于習(xí)慣性流產(chǎn)、肌肉

7、營(yíng)養(yǎng)不良，以及動(dòng)脈粥樣硬化的防治。長(zhǎng)期過(guò)量使用可產(chǎn)生眩暈、視力模糊等毒副作用。,四、維生素K類（Vitamins K）,,是一類含萘醌結(jié)構(gòu)的、具凝血作用的化合物的總稱。廣泛存在于綠色植物界。有醫(yī)療價(jià)值的僅為K1，K2，K3和K4，其中K3活性最強(qiáng)。,,,維生素K3（Vitamin K3）,又稱亞硫酸氫鈉甲萘醌，可肌肉注射。臨床用于治療凝血酶原過(guò)低等所致的出血癥，亦用于預(yù)防長(zhǎng)期口服抗生素所致的維生素K缺乏癥。,,在水溶液中，亞硫酸氫

8、鈉甲萘醌與甲萘醌和亞硫酸氫鈉存在平衡。當(dāng)與空氣中的氧氣、酸或堿作用時(shí)，亞硫酸氫鈉甲萘醌分解，甲萘醌從溶液中析出。加入氯化鈉或焦亞硫酸鈉可增加穩(wěn)定性。,第二節(jié) 水溶性維生素,（Water-Soluble Vitamins）,維生素B1（Vitamin B1）,又稱鹽酸硫胺。廣泛存在于各種食物中，如谷物、蔬菜、牛乳、雞蛋等?，F(xiàn)以合成法制取。,維生素B1被機(jī)體吸收后，轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩锘钚缘牧虬方沽姿狨?，是脫羧酶的輔酶的組成部份，參與維持正常

9、的糖代謝及神經(jīng)、心臟系統(tǒng)的功能。缺乏維生素B1時(shí)可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)的生理紊亂。,維生素B1主要用于維生素B1缺乏癥，如神經(jīng)炎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷、食欲不振、消化功能不良、營(yíng)養(yǎng)不良、心臟功能障礙等。,維生素B1在固體狀態(tài)時(shí)性質(zhì)穩(wěn)定。在酸性水溶液中較穩(wěn)定，在堿溶液中極易分解。維生素B1的噻唑環(huán)不穩(wěn)定，易開環(huán)，在體內(nèi)也易被硫胺酶分解。,現(xiàn)已研究開發(fā)出一些維生素B1的開環(huán)衍生物，如丙舒硫胺和呋喃硫胺等，避免了不穩(wěn)定噻唑環(huán)的存在。,,,

10、在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化成硫胺而發(fā)揮作用，吸收效果較好，作用較維生素迅速B1而持久。,,維生素B2（Vitamin B2）,又稱核黃素。廣泛存在于動(dòng)植物中，米糠、動(dòng)物肝臟、蛋黃中含量豐富。分子結(jié)構(gòu)由異咯嗪與核糖醇兩部分組成。,,維生素B2在體內(nèi)以黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的形式存在，是一些氧化還原酶的輔基，能廣泛參與體內(nèi)各種氧化還原反應(yīng)。能促進(jìn)糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝，對(duì)維持皮膚、粘膜和視覺(jué)的正常機(jī)能均有一定的作用。,維

11、生素B2用于治療因核黃素缺乏引起的唇炎、舌炎、臉部溢脂性皮炎等。,,維生素 B6（Vitamin B6 ）,又名吡多辛、吡多醇。在動(dòng)植物中分布很廣，谷類外皮中含量尤為豐富。,包括三種結(jié)構(gòu)類似的化合物：吡多辛、吡多醛和吡多胺，在體內(nèi)可互相轉(zhuǎn)化。由于最初分離出來(lái)的是吡多辛，故一般以它作為維生素B6的代表。,,三種化合物在體內(nèi)均以磷酸酯的形式存在，其中磷酸吡多醛和磷酸吡多胺在體內(nèi)以輔酶的形式參與氨基酸的轉(zhuǎn)氨基、脫羧和消旋過(guò)程。臨床上主要用

12、于因放射治療引起的惡心，妊娠嘔吐等疾病的治療。,Vitamins B6的合成,,用帶兩個(gè)雙鍵的噁唑衍生物與單烯類化合物進(jìn)行（4+2）的Diels –Alder環(huán)加成后，經(jīng)水解、芳構(gòu)化即可制得吡多醇。,4-甲基-5-乙氧基噁唑的制備：,用草酸、丙氨酸、乙醇和苯通過(guò)共沸帶水進(jìn)行酯化，再加入過(guò)量的草酸二乙酯，制備N-乙氧草酰丙氨酸乙酯后，用三氧化磷作為脫水劑進(jìn)行環(huán)合，再水解脫羧即可制得。,單烯類化合物采用2-正丙基二氫1，3-二噁庚烷，是一縮

13、醛形式，包含了成吡啶后的兩個(gè)羥甲基部份，在環(huán)加成后水解即得維生素B6。,2-正丙基二氫1，3-二噁庚烷,,維生素C（Vitamin C）,為酸性多羥基化合物，又稱抗壞血酸。有兩個(gè)手性碳原子，故有四個(gè)異構(gòu)體。其中以L-（+）抗壞血酸的活性最高。,,,維生素C在溶液中可產(chǎn)生互變異構(gòu)，主要以烯醇式存在，酮式的量很少。因含有連二烯醇的結(jié)構(gòu)，水溶液顯酸性。C2上的羥基可與C1上的羰基形成分子內(nèi)氫鍵，其酸性較弱。,連二烯醇結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)較強(qiáng)的還原性，

14、易被空氣中的氧或硝酸銀等氧化劑氧化，生成去氫抗壞血酸，進(jìn)一步水解生成2，3-二氧古洛糖酸，再氧化為蘇阿糖酸和草酸。,,,維生素C在無(wú)氧條件可脫水和水解，進(jìn)一步脫羧成呋喃甲醛，并聚合呈色，這是其在貯存中顏色加深的主要原因。,,維生素C參與機(jī)體代謝在生物氧化還原作用中和細(xì)胞呼吸中起重要作用，可幫助酶將膽固醇轉(zhuǎn)化為膽酸而排泄，以降低毛細(xì)血管的脆性，增加機(jī)體的抵抗力。臨床可用于防治壞血病，預(yù)防冠心病。,,葉酸（Folic Acid）,2-氨基