1、第十一章 维生素,背景介绍,纯化饲料,（矿物质、蛋白质、脂肪、核酸、糖）,纯化饲料 + 极微量牛奶,原因分析：牛奶中存在需要量极少，但生存必须的食物辅助因子维生素,维生素的发现,在人类疾病谱中有人们熟悉的脚气病、佝偻病、夜盲症、癞皮病等，而这些疾病都跟人体所需的一类微量物质有关，即维生素。维生素大量存在于自然界中，结合您的生活常识，请思考： 1、您所知道的维生素有哪些，它们在自然界中分布情况？ 2、您所知道的维生素对人体健康可能有哪些作用？,课堂活动,主要内容,掌握,熟悉,了解,维生素A、B族（B1、B2、B6）、C、D3、E、K3的名称、化学结构、理化性质及临床用途,维生素类药物的分类及维生
2、素D2的理化性质、临床用途,维生素的概念、来源及维生素D3的理化性质。,学习要求,授课内容,重点难点,拓展链接,学习小结,维生素,学以致用,重点,难点,维生素A、B族（B1、B2、B6）、C、D3、E、K3的名称、化学结构、理化性质及临床用途； 维生素的分类。,维生素D3的构效关系、化学结构、理化性质,学习要求,授课内容,重点难点,拓展链接,学习小结,维生素,学以致用,学习要求,授课内容,重点难点,拓展链接,学习小结,维生素,学以致用,第一节 脂溶性维生素一、维生素A二、维生素D三、维生素E四、维生素K 第二节 水溶性维生素一、维生素B1二、维生素B2三、维生素B6四、维生素C,定义：维生素（
3、Vitamin）是维持机体正常代谢所必需的一类微量活性物质，主要用于机体的能量转移和代谢调节。维生素不是细胞的组成部分，在人体内不能合成或合成的量很少，他们主要来自于食物，是人类食物中必须的六大营养素（碳水化合物、蛋白质、脂肪、水、矿物质、维生素）之一。当补充不足时，就会产生维生素缺乏症，如维生素A缺乏就会幻干眼症、夜盲症；维生素D缺乏就会出现佝偻病。,维生素,主要用途：一方面主要用于各种维生素缺乏症的防治；另一方面可以与许多药物联合使用,以增强药物的作用或降低药物的副作用。 分类（根据溶解度不同）：脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K等，水溶性维生素包括维生素B类（B1、B2、B6、B12等
4、）、维生素C、烟酸、烟酰胺、肌醇、叶酸等。,一、维生素 A,1.历史：1913年Mccllum等学者发现维生素A广泛存在于脂溶性食物中，它能显著改善动物的生长。1931年Karrer从鱼肝油中分离提纯得到了维生素A1，又名视黄醇，并确定了它的化学结构。后来又从淡水鱼的肝脏中分离出了另一种维生素，命名为维生素A2，生物活性仅为维生素A1的30%-40%。,脂溶性维生素,2.来源：动物的肝、奶、肉类及蛋黄中含有丰富的维生素A,植物中含有维生素A原。 3.分类：维生素A1（为通常所指的维生素） 维生素A2 （活性为维生素A1的30%40%）药典收载的维生素A为维生素A1的醋酸酯,类别：维生素A1（视
5、黄醇）维生素A2 （二氢视黄醇） 常用：维生素A1的醋酸酯 外观：淡黄色油溶液或结晶与油的混合物,代表药：维生素A1醋酸酯,维生素A主要与人体的什么功能有关？,维生素A醋酸酯 VitaminA Acetate,化学名为：全反式-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,共轭多烯,结构与性质,具有较强还原性，为不稳定基团,具有共轭多烯醇侧链,易被空气中的氧氧化，加热或有重金属离子（铁）均可促进 。,防氧化措施,药物贮存（铝制容器内）,三氯化锑反 应,本品的三氯甲烷溶液， 加入三氯化锑的三氯甲 烷溶液后，即显蓝色， 逐渐变为紫红色。,理化
6、性质1.淡黄色油溶液或结晶与油的混合物，极易溶于氯仿，不溶于水。2.酯类化合物，水解后生成维生素A。3.鉴别反应：氯仿溶液+三氯化锑蓝色紫红色。4.为提高稳定性，常制成油溶性制剂。,临床应用,用于防治维生素A缺乏症，如角膜软化病、干眼病、夜盲症等。,维A酸,本品的酸性异丙醇溶液（4g/ml)，在352nm处有最大吸收。本品遇光、热均不稳定，在空气中易吸潮，故应密闭，避光冷藏保存。本品临床上主要用于治疗寻常痤疮、扁平苔藓、粘膜白斑、脂溢性皮炎等，是目前诱导急性早幼粒细胞白血病的首选药物,二、维生素 D,1.起源 1800年人们知道儿童佝偻病与日光照射相关 1922年Mccllum发现鱼肝油中存在
7、 ，并命名为维生素D 1930年Askewd发现维生素D2 1932年 Windaus发现维生素D3 1943年确定化学结构,2.来源主要存在于鱼肝油、肝脏、蛋黄和乳汁中。人体皮肤内含有维生素D3的前体（7-脱氢胆甾醇），其经紫外线照射后可转化为维生素D3。，通常人体通过皮肤合成啊的维生素D3基本能够满足机体的需要，故多晒太阳时预防维生素D缺乏的主要手段之一。 3.分类甾醇的开环衍生物，有维生素D2,D3,D4,D5,其中最重要的是D2和D3。,维生素D2 Vitamin D2,化学名为9，10-开环麦角甾-5，7，10（19），22-四烯-3-醇 又名骨化醇、麦角骨化醇,结构与性质,具有一定
8、还原性，为不稳定基团,具有共轭多烯结构,在空气和日光下，遇酸或氧化剂，均易被氧化变质,药物贮存,甾醇类化合物共同反应,理化性质1.无色或白色，熔点115118，不溶于水2.多个不饱和双键：遇光或空气，易被氧化而变质；遇酸或氧化剂，均能发生氧化而变质，失去药理活性，毒性增加。3.鉴别反应甾类化合物的通性：醋酐+硫酸黄色红色紫色绿色,主要用于预防和治疗佝偻病和骨质软化病,临床应用,维生素D3 Vitamin D3,化学名为9，10-开环胆甾-5，7，10（19）-三烯-3-醇， 又名胆骨化醇,维生素D2,结构与性质,与维生素D2相比稳定性好一些，但仍有还原性，在空气中遇光仍易被氧化变质,具有共轭多
9、烯结构，与维生素D2相比少一烯键,药物贮存同维生素D2,甾醇类化合物共同反应 ，但现象与维生素D2相比有细微差别,理化性质,1.无色或白色 ，不溶于水 ，熔点8488 2.侧链上无双键，稳定性高于维生素D2 3.空气中或遇光等均易变质 4.鉴别反应 甾类化合物的通性：醋酐+硫酸黄色红色紫色、蓝绿色绿色,主要用于调节体内钙、磷的代谢,临床应用,阿法骨化醇,本品为维生素D3 的C1位上羟基的取代产物， 1973年由Bortou等人率先合成，并于1981年开发成功而用于临床。,本品临床上主要用于骨质疏松症、软骨病、肾性骨病、佝偻病等。,骨化三醇,本品在体内可由维生素D3经过两步氧化代谢得到，即第一步
10、是在肝内质网上被维生素D25-羟化酶氧化成25-羟维生素D3；第二步则是在肾线粒体中被维生素D的1-羟化酶催化生成骨化三醇。,1.起源 1922年Evans和Bishop发现了一类有抗不育作用的脂溶性物质，将其命名为维生素E ，与生育有关，苯环上有酚羟基，故又称生育酚。 主要存在于植物中。 1936年成功分离出维生素E。 属于苯并二氢吡喃的衍生物。 1938年人工合成获得成功。 天然为右旋体，人工合成为消旋体。,三、维生素E,2.结构与分类 基本结构,生育酚： （饱和侧链） 生育三烯酚： （侧链三个双键） 根据苯并二氢呋喃环上的甲基数目不同：分为、-生育酚等（生育酚活性最强）,提示：维生素E为
11、啥又叫生育酚,从结构上看，维生素E对光线和氧化剂较敏感，若遇氧化剂三氯化铁或空气中的氧则被氧化成黄色的-生育酚对苯醌，生成稳定的血红色配合物。 因维生素E易被氧化，故多制成醋酸酯形式。,维生素E醋酸酯 Vitamin E Acetate,化学名为（）-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， 又名-生育酚醋酸酯,请思考，为什么要将维生素A和维生素E均制备成醋酸酯的形式?,课堂活动,结构与性质,具有较强还原性,具有醋酸酯结构，水解后可生成酚羟基,为不稳定基团，对紫外光和氧化剂很敏感。若遇弱氧化剂三氯化铁或空气中的氧易被氧化,鉴别:可用氧化性试剂与
12、之反应进行鉴别,药剂上常作为油溶液制剂的抗氧剂,防氧化变质的贮存方法,理化性质1.微黄色或黄绿色透明的粘稠液体，遇光色渐变深2. -生育酚酯类化合物，比-生育酚稳定3.在KOH条件下，可发生水解生成游离-生育酚，再与三氯化铁作用，生成生育醌和二价铁离子，后者与2，2-联吡啶作用生成血红色的配合物,+,4.无水乙醇溶液+硝酸生育红（橙红色）5.具有较强还原性，可作为油溶性的抗氧剂,临床应用,主要用于习惯性流产、不孕症、进行性肌营养不良等,某患者因病长期服用钙剂和人造补血药，但同时又服用了维生素E，请问能达到延缓衰老的目的吗？,案例分析,1.是一类具有凝血作用、结构类似的维生素的总称。2.分类目前
13、共有7种，K1K7。KlK4都属于2-甲基-1，4-萘醌类 衍生物；K5K7则都属于萘胺类衍生物。3.来源Kl、K2广泛存在于绿色植物中，维生素K3、K4为人工合成，维生素K3活性最强。,四、维生素K,维生素K3 Vitamin K3,化学名:1，2，3，4-四氢-2-甲基-1，4-二氧-2-萘磺酸钠盐三水合物， 又名亚硫酸氢钠甲萘醌 临床用途：维生素K缺乏症及新生儿出血症的防治,K3,结构与性质,具有亚硫酸氢钠基团,为亲水基团，使本品易溶于水,为稳定基团，在弱酸环境下加入亚硫酸氢钠可防止本品水溶液遇光和热发生异构化,3H2O,具有甲萘醌基本结构,鉴别：本品在酸碱环境下可反应生成沉淀或气体,理
14、化性质 1.白色,易溶于水,有吸湿性,水溶液对石蕊试纸呈中性。 2.水溶液遇光和热，部分可发生异构化，产物为2-甲基-1,4-萘氢醌-3-磺酸钠和2-甲基-1,4-萘氢醌，活性降低。,3.水溶液与甲萘醌和亚硫酸氢钠间存在动态平衡,遇空气中的氧气或遇碱氢氧化钠或遇稀盐酸，析出黄色甲萘醌沉淀。,氧气,碱,酸,+,平衡被破坏,光,热,保护措施：pH在25之间，并加入稳定剂亚硫酸氢钠。,学习小结,维生素A分子结构中含有共轭多烯醇的侧链，其化学性质不稳定,易被氧化，常制备成酯类化合物，提高稳定性； 维生素E具有酚羟基，具有还原性，常作为油溶性制剂的抗氧剂，药典收载的为其醋酸酯； 维生素D类均属于甾醇的开
15、环衍生物，最常见的为维生素D2维生素D3，具有甾类化合物的部分通性； 维生素K3为一种易溶于水的脂溶性维生素。,脂溶性维生素,1.能用于油溶性药物抗氧剂的维生素是 A维生素A B维生素B C维生素C D维生素E 2.属于脂溶性维生素的是 A维生素A B维生素B1 C维生素B6 D维生素C 3.可用于抗佝偻病的维生素是 A维生素A B维生素B C维生素C D维生素D,学以致用,单项选择题,D,A,D,1. 属于脂溶性的维生素的是A维生素A B维生素D C维生素E D维生素K E维生素C,多项选择题,ABCD,1为什么要将维生素A和维生素E制成酯类化合物？,问答题,某人购买了两种维生素分别为维生素
16、A和维生素E，均为黄色液体，但不小心将其标签弄掉了，根据所学知识如何运用化学方法来区别这两种维生素。,案例分析,水溶性维生素,维生素B族的B1、B2、B6、B12 烟酸、烟酰胺 生物素 叶酸 维生素C,一、维生素B1,维生素 B1 Vitamin B1,化学名为氯化4-甲基-3-（2-甲基-4-氨基-5-嘧啶基）甲基-5-（2-羟基乙基）噻唑嗡盐酸盐，又称盐酸硫胺。,结构与性质,具有一定还原性，为不稳定基团,具有有机硫,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,Cl- HCl,具有嘧啶环和噻唑环，能与生物碱沉淀试剂反应（鉴别）,具有氯离子，可用硝酸银试剂鉴别,注意：本品为什
17、么不能与碱性药物配伍，并不能用亚硫酸氢钠做抗氧剂？,来源：米糠、麦麸、酵母等，也可以由人工合成 理化性质 1.白色，易溶于水，熔点为248-250 2.易被氧化（空气或铁氰化钾碱性溶液）成具荧光的硫色素而失效 3.水溶液遇酸较稳定 4.遇碳酸氢钠或亚硫酸氢钠均可发生分解,5.水溶液遇碱噻唑环被破坏硫醇型化合物失效,鉴别反应 （1）水溶液遇碱噻唑环被破坏硫醇型化合物加入 铁氰化钾试液生成硫色素正丁醇醇层显蓝色荧光加酸荧光消失加碱荧光复现（硫色素反应） （2）与某些生物碱沉淀试剂反应生成沉淀（含有杂环）1）碘化汞钾反应生成黄色的沉淀(BH2Hg2I4)2）与三硝基苯酚作用生成扇形结晶3）与碘生成红
18、色沉淀(BHII2),主要适用于防治维生素B1缺乏所致的脚气病,也可用于 神经炎、消化不良等,临床应用:,二、维生素B2,维生素B2 Vitamin B2,化学名为7，8-二甲基-10（2S，3S，4R）-2，3，4，5-四羟基戊基-3，10-二氢苯并蝶啶-2，4-二酮 ， 又名核黄素,结构与性质,具有碳二酰亚胺结构，能互变异构为烯醇，故显弱酸性,注意：本品为什么不能与碱性药物配伍使用？,本品显酸、碱两性,有类似叔氨结构，显碱性,水溶液遇光极易分解，分解速度随温度和PH升高而加快。,1.来源 酵母、青菜、蛋、乳、肝脏等。以化学合成、生物发酵获得。 2.性质 橙黄色结晶性分泌。 不溶于水。 两性
19、化合物（既溶于稀碱又溶于稀酸中）。 水溶液呈黄绿色荧光（当pH6-7时荧光最强，加入酸碱后，荧光立即消失。 对光敏感（碱性条件下分解成感光黄素）。 异咯嗪母核中N1、N5的共轭双键有氧化还原性。 旋光性,3.临床应用,主要用于治疗维生素B2缺乏所致的唇炎、脂溢性皮炎、结膜炎等。,本品可与硼砂形成分子型化合物，溶解度较维生素B2增大;能与烟酰胺形成电荷转移复合物（CTC）,而增加维生素B2的水溶性。故硼砂和烟酰胺能分别作为维生素B2制剂的助溶剂使用。,知识链接,三、维生素B6,维生素B6Vitamin B6,化学名为：5-羟基-6-甲基-3，4-吡啶二甲醇盐酸盐, 又名盐酸吡多辛,维生素B6包括
20、吡多醇、吡多醛、吡多胺。,结构与性质,注意：如何区别吡多辛与吡多醛、吡多胺？依据是什么？,具有酚羟基，具有三氯化铁反应,HCl,具有三个羟基，具有一定还原性，其水溶液在空气中渐被氧化变色，且PH升高，氧化加速。,能发生氯化亚胺基-2，6-二氯醌试液反应（鉴别）,若先与硼酸络合，则不能发生此反应,具有氯离子，故具有硝酸银鉴别反应,盐酸吡多辛与吡多醛、吡多胺在体内可以相互转化,1.来源 吡多辛、吡多醛、吡多胺，吡多辛为代表。 2.性质 中性或碱性溶液中氧化变黄失效。 与三氯化铁作用呈红色 。 与2，6-二氯对苯醌氯亚胺作用生成蓝色化合物，数分钟后转为红色 。 与硼酸生成配合物。,3.临床应用,妊娠
21、呕吐、放射病或抗癌药所致的呕吐、异烟肼中毒、脂溢性皮炎等。,四、维生素C,维生素 C Vitamin C,化学名为L（+）-苏糖型-2，3，4，5，6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯，又名L-抗坏血酸,结构与性质,具有连二烯醇结构,显弱酸性，能与碱成盐,具有较强还原性,为不稳定基团，易被氧化变质,影响因素及防氧化变质措施,常作为水溶液制剂的抗氧剂,可用氧化性试剂进行鉴别,具有内酯结构，为不稳定基团，易水解变质,连二烯醇、内酯结构是本品不稳定，易发生变色反应的主要结构因素,有两个手性碳，具四个光学异构体，其中L（+）-抗坏血酸活性最大,1.来源 绿色蔬菜、新鲜水果等。以生物发酵或化学合成获得。 2
22、.两个手性碳原子，有四个光学异构体。其中L-（+）-抗坏血酸的活性最强 。 3.性质 分子中的连二烯醇结构呈酸性，C3上羟基的酸性较强 。水中有三个互变异构体，主要以烯醇式存在。,本品分子中含有连二烯醇结构，具有较强的还原性。易被氧化，生成去氢维生素C 。而去氢维生素C比维生素C更易被水解，生成2，3-二酮古糖酸，并可进一步被氧化为苏阿糖酸和草酸而失去活性。,本品在空气、光线、温度等的影响下，氧化生成去氢维生素C，在一定条件下发生脱水，水解和脱羧反应而生成糠醛，以致聚合呈色。当制备注射液时，则应使用二氧化碳饱和的注射用水，pH严格控制在5.07.0之间，并加入金属配合剂EDTA-2Na和焦亚硫
23、酸钠等作为稳定剂，此外，还需通入二氧化碳或氮气等惰性气体置换安瓿液面上的空气。,4.鉴别 本品水溶液，加入硝酸银试剂可发生银镜反应，产生黑色的银沉淀。 使二氯靛酚试液（试液本身为青色，在酸性溶液中为红色）褪色。,临床应用,本品用于防治坏血病，预防冠心病，大量注射本品可用于治疗克山病。也适用于尿的酸化，各种贫血和许多其他疾病。,几种维生素的日常需要量,学习小结,1此结构 为下列哪种维生素 A维生素K3 B维生素C C烟酸 D维生素E 2属于水溶性维生素的是 A维生素A B维生素B1 C维生素E D维生素K,学以致用,单项选择题,B,B,1. 水溶液不稳定易被空气中的氧氧化的维生素是A维生素B1 B维生素K3 C维生素B6 D维生素C E烟酸2. 维生素C结构中含有连烯二醇结构，因此具有A酸性 B碱性 C氧化性 D还原性 E不溶于水3. 维生素B2具有A旋光性 B酸碱两性 C还原性 D水溶液显荧光性 E氧化性4. 贮存时应遮光，密封的维生素A维生素A B维生素K3 C维生素B1 D维生素C E维生素E,多项选择题,ABCD,AD,ABCDE,ABCDE,1维生素C在制备成制剂时需要采取哪些措施，以防其发生变质？ 2可作为抗氧剂使用的的维生素有哪些？,问答题,Thank You !,
