中國藥科大學藥物化學課件尤啟東版本23

1、第二十三章 維生素Vitaminsu維生素是維持生命正常代謝過程的維生素是維持生命正常代謝過程的必需的一類微量的有機物質(zhì)。必需的一類微量的有機物質(zhì)。u維生素不提供人體所需的能量，也維生素不提供人體所需的能量，也不是機體細胞的組成部分，但不能缺不是機體細胞的組成部分，但不能缺少，否則會導致疾病。少，否則會導致疾病。u許多維生素是體內(nèi)酶的輔酶或輔酶許多維生素是體內(nèi)酶的輔酶或輔酶的一部分，是各種不同的代謝反應中的一部分，是各種不同的代謝反應中必需的化學因子。如維生素必需的化學因子。如維生素B B1 1在體內(nèi)在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榱虬方沽姿狨ィ鳛槊擊让傅霓D(zhuǎn)變?yōu)榱虬方沽姿狨?，作為脫羧酶的輔酶參與體內(nèi)代謝。輔酶參

2、與體內(nèi)代謝。u維生素的分類多為依據(jù)溶解性質(zhì)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。分為脂溶性和水溶性。u脂溶性維生素有維生素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等；水溶性維生素有維生素B1、B2、B6、B12和維生素和維生素C等。等。維生素名稱維生素名稱主要作用主要作用脂溶性維生素脂溶性維生素 Vitamin A 抗干眼病、抗干眼病、Vitamin A缺乏癥缺乏癥 Vitamin D2 預防預防Vitamin D缺乏癥、佝僂病、骨軟化癥缺乏癥、佝僂病、骨軟化癥 Vitamin D3 Vitamin EVitamin E缺乏癥、間隙性跛行缺乏癥、間隙性跛行 Vita

3、min K1 抗出血維生素，用于新生兒出血、吸收不良或抗出血維生素，用于新生兒出血、吸收不良或口服抗凝劑所致的低凝血酶原癥，長期應用廣口服抗凝劑所致的低凝血酶原癥，長期應用廣譜抗生素所致的譜抗生素所致的Vitamin K體內(nèi)缺乏癥體內(nèi)缺乏癥Vitamin K2 Vitamin K3 維生素名稱維生素名稱主要作用主要作用水溶性維生素水溶性維生素 Vitamin B1Vitamin B 缺乏癥、周圍神經(jīng)炎缺乏癥、周圍神經(jīng)炎Vitamin B2核黃素缺乏癥核黃素缺乏癥Vitamin B6Vitamin B6依賴綜合癥、缺乏癥、先天性代謝依賴綜合癥、缺乏癥、先天性代謝障礙病障礙病Vitamin B12

4、惡性貧血、巨幼紅細胞性貧血、抗葉酸藥引起惡性貧血、巨幼紅細胞性貧血、抗葉酸藥引起的貧血、神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄗ巧窠?jīng)痛、三叉神的貧血、神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄗ巧窠?jīng)痛、三叉神經(jīng)痛、視神經(jīng)炎）經(jīng)痛、視神經(jīng)炎）Vitamin H用于生物素酶缺乏的兒童用于生物素酶缺乏的兒童Vitamin CVitamin C缺乏癥、酸化尿、特發(fā)性高鐵血紅蛋缺乏癥、酸化尿、特發(fā)性高鐵血紅蛋白癥白癥第一節(jié) 脂溶性維生素 Fat Soluble Vitamins一、維生素一、維生素A類（類（Vitamins A）u主要有主要有VA1和和VA2及其有關(guān)的維生素及其有關(guān)的維生素A元，如元，如-胡蘿卜素等。胡蘿卜素等。u一般把一般把VA1作

5、為作為VA的代表，因為的代表，因為VA1活性最強，效價最高。一般以活性最強，效價最高。一般以VA1 醋酸醋酸酯的形式使用。酯的形式使用。 維生素維生素A醋酸酯醋酸酯（Vitamin A Acetate） OOu維維生素生素A的的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可分可分為兩為兩部分：部分：環(huán)環(huán)己己烯烯和和共共軛軛壬四壬四烯側(cè)鏈烯側(cè)鏈，理，理論論上可有上可有16個順個順反反異構(gòu)異構(gòu)體。體。 u維維生素生素A的共的共軛軛壬四壬四烯側(cè)鏈烯側(cè)鏈的的構(gòu)構(gòu)型型為為全反全反式。自然界式。自然界還還存在一些存在一些維維生素生素A的的順順式式異構(gòu)異構(gòu)體，如體，如6Z型，型，2Z型及型及2Z, 6Z型。型。這這些些異構(gòu)異構(gòu)體體的活性均不及

6、全反式。的活性均不及全反式。 CH2OH2Z-型CH2OHCH2OH6Z-型2Z，6Z-型u維維生素生素A參與參與體體內(nèi)許內(nèi)許多多氧氧化化還還原反原反應應，維維持上皮持上皮組織組織的正常功能。的正常功能。u缺乏缺乏維維生素生素A時時，可，可發(fā)發(fā)生干眼癥、角膜生干眼癥、角膜軟軟化癥和皮化癥和皮膚膚粗糙等。粗糙等。u維維生素生素A是人眼是人眼視網(wǎng)視網(wǎng)的膜桿的膜桿狀細狀細胞感光胞感光物物質(zhì)質(zhì)-視視紫紫質(zhì)質(zhì)的生物合成前體，如果的生物合成前體，如果維維生素生素A缺乏，缺乏，會會因因視網(wǎng)視網(wǎng)膜膜內(nèi)視內(nèi)視紫紫質(zhì)質(zhì)的不足的不足而患夜盲癥。而患夜盲癥。u維維生素生素A臨臨床用于治床用于治療療夜盲癥、干眼夜盲癥、

7、干眼癥、角膜癥、角膜軟軟化癥和皮化癥和皮膚膚粗糙等，也有粗糙等，也有抗癌和抗抗癌和抗氧氧化作用?；饔谩維維生素生素A可蓄集在人體脂肪里，如可蓄集在人體脂肪里，如長長期期過過量使用，可造成量使用，可造成維維生素生素A過過多癥。多癥。表表現(xiàn)為現(xiàn)為疲疲勞勞、煩煩燥、精神抑制、燥、精神抑制、嘔嘔吐、吐、低低熱熱。高血。高血鈣鈣、骨和、骨和關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)痛等副作用。痛等副作用。H3CCH3COOHCH3CH3CH3 維生素維生素A酸酸（Tretinoin）為維為維生素生素A的活性代的活性代謝產(chǎn)謝產(chǎn)物，物，與維與維生素生素A的的藥藥理作用相似。在癌癥的理作用相似。在癌癥的預預防和治防和治療療方面有方面有較較

8、好的好的療療效。效。 二、維生素二、維生素D類（類（Vitamins D） u是一是一類類抗佝抗佝僂僂病病維維生素的生素的總稱總稱。u包括包括維維生素生素D2和和D3，分，分別別可可從麥從麥角角甾甾醇和醇和7-去去氫氫膽固醇膽固醇經(jīng)經(jīng)紫外光照射后紫外光照射后轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化得到，故又分得到，故又分別別叫做叫做麥麥角骨化醇和膽骨角骨化醇和膽骨化醇?；肌?維維生素生素D2 維維生素生素D3CH2HOCH3H3CCH3CH3CH32228CH2HOCH3H3CCH3CH3u維維生素生素D2和和D3都具有都具有B環(huán)開環(huán)環(huán)開環(huán)的的甾甾醇醇結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。u兩兩者在者在結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)上的差上的差別別很小：很小：維維生素生素

9、D2比比維維生素生素D3多一多一個個C22烯鍵烯鍵和和C28甲基。甲基。兩兩者在人體者在人體內(nèi)內(nèi)的作用強度相似。的作用強度相似。u維維生素生素D缺乏缺乏時時，兒兒童得佝童得佝僂僂癥，出癥，出現(xiàn)現(xiàn)骨骼畸形，骨骨骼畸形，骨質(zhì)質(zhì)疏松等；成人骨骼疼疏松等；成人骨骼疼痛、痛、軟軟弱乏力等癥弱乏力等癥狀狀。u臨臨床上用于防治佝床上用于防治佝僂僂病，骨病，骨軟軟化癥及化癥及老年性骨老年性骨質(zhì)質(zhì)疏松癥等。常疏松癥等。常與鈣與鈣制合用。制合用。u維維生素生素D本身無生理活性，需在肝本身無生理活性，需在肝臟臟及及腎臟腎臟代代謝為謝為骨化三醇（即骨化三醇（即1 ，25-二二羥羥基基維維生素生素D）才具有）才具有調(diào)調(diào)

10、整整鈣鈣磷磷代代謝謝的活性。因此，的活性。因此，維維生素生素D可可視為視為前體激素。前體激素。CH2HOCH3H3CCH3CH3CH2HOH3COHCH3H3CCH2HOCH3H3COHCH3H3COH肝臟代謝腎代謝1 ，25-二羥基維生素D325-羥基維生素D3三、維生素三、維生素E類類( Vitamins E )u又名生育又名生育酚酚，是一，是一類類生理活性相似、生理活性相似、具有生育具有生育酚酚基本基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的天然化合物的的天然化合物的統(tǒng)統(tǒng)稱稱。u共有共有8種種，其中，其中-生育生育酚酚活性最強，活性最強，通常代表通常代表Vitamins E 。臨臨床使用床使用-生育生育酚酚的醋酸的醋

11、酸酯酯，簡稱維簡稱維生素生素E。維維生素生素 E（Vitamin E）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)由由苯并苯并二二氫吡氫吡喃及喃及2位上的位上的碳碳十三十三側(cè)鏈兩側(cè)鏈兩部分部分組組成成 。H3COOOCH3H3CCH3CH3CH3CH3CH3HCH3Hu維生素維生素 E 用于習慣性流產(chǎn)、肌肉用于習慣性流產(chǎn)、肌肉營養(yǎng)不良，以及動脈粥樣硬化的防治。營養(yǎng)不良，以及動脈粥樣硬化的防治。u長期過量使用可產(chǎn)生眩暈、視力模長期過量使用可產(chǎn)生眩暈、視力模糊等毒副作用。糊等毒副作用。四、維生素四、維生素K類（類（Vitamins K）u是一是一類類含含萘醌結(jié)構(gòu)萘醌結(jié)構(gòu)的、具凝血作用的、具凝血作用的化合物的的化合物的總稱總稱。廣泛存

12、在于。廣泛存在于綠綠色植色植物界。物界。u有有醫(yī)療醫(yī)療價價值值的的僅為僅為K1，K2，K3和和K4，其中其中K3活性最強。活性最強。 CH3OOSO3Na3H2O. 維維生素生素K3（Vitamin K3） u又又稱亞稱亞硫酸硫酸氫鈉氫鈉甲甲萘醌萘醌，可肌肉注射。，可肌肉注射。u臨臨床用于治床用于治療療凝血酶原凝血酶原過過低等所致的低等所致的出血癥，亦用于出血癥，亦用于預預防防長長期口服抗生素所期口服抗生素所致的致的維維生素生素K缺乏癥。缺乏癥。u在水溶液中，在水溶液中，亞亞硫酸硫酸氫鈉氫鈉甲甲萘醌與萘醌與甲甲萘醌萘醌和和亞亞硫酸硫酸氫鈉氫鈉存在平衡。存在平衡。u當與當與空空氣氣中的中的氧氣氧

13、氣、酸或、酸或堿堿作用作用時時，亞硫亞硫酸氫鈉甲萘醌酸氫鈉甲萘醌分解，甲分解，甲萘醌從萘醌從溶液中析出。溶液中析出。加入加入氯氯化化鈉鈉或焦或焦亞亞硫酸硫酸鈉鈉可增加可增加穩(wěn)穩(wěn)定性。定性。 CH3OOSO3NaCH3OONaHSO3+第二節(jié) 水溶性維生素 （Water-Soluble Vitamins） 維維生素生素B1（Vitamin B1）u又又稱鹽稱鹽酸硫酸硫胺胺。u廣泛存在于各廣泛存在于各種種食物中，如谷物、食物中，如谷物、蔬菜、牛乳、蔬菜、牛乳、雞雞蛋等。蛋等。現(xiàn)現(xiàn)以合成法制以合成法制取。取。 NNNNH2SH3CCH3OHCl HCl+_.u維維生素生素B1被機體吸收后，被機體吸收

14、后，轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)橛猩猩锘钚缘牧蛭锘钚缘牧虬钒方沽姿峤沽姿狨ヵィ?，是脫羧脫羧酶的酶的輔輔酶的酶的組組成部成部份份，參與維參與維持正常的糖代持正常的糖代謝謝及神及神經(jīng)經(jīng)、心、心臟臟系系統(tǒng)統(tǒng)的功能。的功能。u缺乏缺乏維維生素生素B1時時可可導導致神致神經(jīng)經(jīng)系系統(tǒng)統(tǒng)及心及心血管系血管系統(tǒng)統(tǒng)的生理紊的生理紊亂亂。u維維生素生素B1主要用于主要用于維維生素生素B1缺乏缺乏癥，如神癥，如神經(jīng)經(jīng)炎、中炎、中樞樞神神經(jīng)經(jīng)系系統(tǒng)損傷統(tǒng)損傷、食欲不振、消化功能不良、食欲不振、消化功能不良、營養(yǎng)營養(yǎng)不不良、心良、心臟臟功能障礙等。功能障礙等。u維維生素生素B1在固體在固體狀態(tài)時狀態(tài)時性性質(zhì)穩(wěn)質(zhì)穩(wěn)定。在酸性水溶液

15、中定。在酸性水溶液中較穩(wěn)較穩(wěn)定，在定，在堿堿溶液中溶液中極極易分解。易分解。u維維生素生素B1的的噻唑環(huán)噻唑環(huán)不不穩(wěn)穩(wěn)定，易定，易開環(huán)開環(huán)，在體，在體內(nèi)內(nèi)也易被硫也易被硫胺胺酶分解。酶分解。u現(xiàn)現(xiàn)已已研研究究開發(fā)開發(fā)出一些出一些維維生素生素B1的的開環(huán)開環(huán)衍衍生物，如丙舒硫生物，如丙舒硫胺胺和和呋呋喃硫喃硫胺胺等，避免了等，避免了不不穩(wěn)穩(wěn)定定噻唑環(huán)噻唑環(huán)的存在。的存在。u在體在體內(nèi)內(nèi)可可轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成硫化成硫胺胺而而發(fā)揮發(fā)揮作用，吸收作用，吸收效果效果較較好，作用好，作用較維較維生素迅速生素迅速B1而持久。而持久。NNH3COS-S-RCH2CH2OHCH3NH2丙舒硫胺R= -C3H7R=O呋喃硫

16、胺NNNHNOHCH3OHOHHOHOHHOH3C 維維生素生素B2（Vitamin B2）u又又稱稱核核黃黃素。廣泛存在于素。廣泛存在于動動植物中，植物中，米糠、米糠、動動物肝物肝臟臟、蛋、蛋黃黃中含量豐富。中含量豐富。u分子分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)由由異異咯咯嗪與嗪與核糖醇核糖醇兩兩部分部分組組成。成。 u維維生素生素B2在體在體內(nèi)內(nèi)以以黃黃素素單單核核苷苷酸（酸（FMN）和和黃黃素腺嘌呤二核素腺嘌呤二核苷苷酸（酸（FAD）的形式存）的形式存在，是一些在，是一些氧氧化化還還原酶的原酶的輔輔基，能廣泛基，能廣泛參參與與體體內(nèi)內(nèi)各各種氧種氧化化還還原反原反應應。u能促能促進進糖、脂肪和蛋白糖、脂肪和蛋白質(zhì)

17、質(zhì)的代的代謝謝，對維對維持皮持皮膚膚、粘膜和、粘膜和視覺視覺的正常機能均有一定的正常機能均有一定的作用。的作用。u維維生素生素B2用于治用于治療療因核因核黃黃素素缺乏引起的唇炎、舌炎、缺乏引起的唇炎、舌炎、臉臉部部溢脂性皮炎等。溢脂性皮炎等。 維維生素生素 B6（Vitamin B6 ）u又名又名吡吡多辛、多辛、吡吡多醇。多醇。u在在動動植物中分布很廣，谷植物中分布很廣，谷類類外外皮中含量尤皮中含量尤為為豐富。豐富。 NH3CHOOHOH HCl.u包括三包括三種結(jié)構(gòu)類種結(jié)構(gòu)類似的化合物：似的化合物：吡吡多辛、多辛、吡吡多多醛醛和和吡吡多多胺胺，在體，在體內(nèi)內(nèi)可互相可互相轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化。由于最初分離出

18、化。由于最初分離出來來的是的是吡吡多辛，故一般以多辛，故一般以它它作作為維為維生素生素B6的代表。的代表。NH3CHOOHOHNH3CHOOHO-2H+2HHNH3CHOOHNH2NH3CHOOHNH+NH3,-H2O-NH3,+H2O+2H-2H吡多辛吡多醛吡多胺u三三種種化合物在體化合物在體內(nèi)內(nèi)均以磷酸均以磷酸酯酯的形式存的形式存在，其中磷酸在，其中磷酸吡吡多多醛醛和磷酸和磷酸吡吡多多胺胺在體在體內(nèi)內(nèi)以以輔輔酶的形式酶的形式參與氨參與氨基酸的基酸的轉(zhuǎn)氨轉(zhuǎn)氨基、基、脫羧脫羧和消旋和消旋過過程。程。u臨臨床上主要用于因放射治床上主要用于因放射治療療引起的引起的惡惡心，心，妊娠妊娠嘔嘔吐等疾病的

19、治吐等疾病的治療療。Vitamins B6的合成的合成用用帶兩個雙鍵帶兩個雙鍵的噁的噁唑唑衍生物衍生物與單烯類與單烯類化化合物合物進進行（行（4+2）的）的Diels Alder環(huán)環(huán)加成加成后，后，經(jīng)經(jīng)水解、芳水解、芳構(gòu)構(gòu)化即可制得化即可制得吡吡多醇。多醇。 OONOEtOH3C+PrNOOOEtOH3CPrNH3CHOHOOH HCl.4-甲基甲基-5-乙氧基噁唑的制備：乙氧基噁唑的制備： 用草酸、丙用草酸、丙氨氨酸、乙醇和酸、乙醇和苯苯通通過過共沸共沸帶帶水水進進行行酯酯化，再加入化，再加入過過量的草酸二乙量的草酸二乙酯酯，制，制備備N-乙乙氧氧草草酰酰丙丙氨氨酸乙酸乙酯酯后，用三后，用三

20、氧氧化磷作化磷作為脫為脫水水劑進劑進行行環(huán)環(huán)合，再水解合，再水解脫羧脫羧即可制得。即可制得。COOHCOOHEtOH/HClCOOEtCOOEtNa2CO3POCl3/Et3NCH3C6H5NOEtOH3CNOEtOH3CCO2EtH3COHONH2NHEtOH3CCO2EtOO單烯類單烯類化合物采用化合物采用2-正丙基二正丙基二氫氫1，3-二二噁庚噁庚烷烷，是一，是一縮醛縮醛形式，包含了成形式，包含了成吡啶吡啶后的后的兩個羥兩個羥甲基部甲基部份份，在，在環(huán)環(huán)加成后水解加成后水解即得即得維維生素生素B6。OOPr2-正丙基二氫正丙基二氫1，3-二噁庚烷二噁庚烷 維維生素生素C（Vitamin

21、C）u為為酸性多酸性多羥羥基化合物，又基化合物，又稱稱抗壞血酸。抗壞血酸。u有有兩個兩個手性手性碳碳原子，故有四原子，故有四個異構(gòu)個異構(gòu)體。體。其中以其中以L-（+）抗壞血酸的活性最高。）抗壞血酸的活性最高。 OHOOHHOOHHOOOHHOHHOOHOOOHOHOOHHOHL-（+）-抗壞血酸D-（-）-抗壞血酸OHHOOHHOOHO（-）-異抗壞血酸OOHOHOOHHOOHL-（+）異抗壞血酸u維維生素生素C在溶液中可在溶液中可產(chǎn)產(chǎn)生互生互變異構(gòu)變異構(gòu)，主，主要以要以烯烯醇式存在，醇式存在，酮酮式的量很少。式的量很少。u因含有因含有連連二二烯烯醇的醇的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，水溶液，水溶液顯顯酸性。酸性。C2上的上的羥羥基可基可與與C1上的上的羰羰基形成分子基形成分子內(nèi)氫內(nèi)氫鍵鍵，其酸性，其酸性較較弱。弱。 OOHOHHOOOOOHHOHHOOHOOOHHOHOOHOHu連連二二烯烯醇醇結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)呈呈現(xiàn)較現(xiàn)較強的強的還還原性，易被原性，易被空空氣氣中的中的氧氧或硝酸或硝酸銀銀等等氧氧化化劑氧劑氧化，生成化，生成去去氫氫抗壞血酸，抗壞血酸，進進一步水解生成一步水解生成2，3-二二氧氧古洛糖酸，再古洛糖酸，再氧氧化化為蘇為蘇阿糖酸和草酸。阿糖酸和草酸。COOHCH2OHOOOHHOO