药物化学 第七章 维生素

第七章
维生素
一、概述
1.维生素的概念
• 维生素(vitamin)又名维他命，是维持 人类机体正常代谢功能所必需的微量 营养物质。
2. 维生素的特点
• 外源性：人体内不能合成或合成量很少，必 须由食物中供给； • 微量性：人体所需量很少，少到只能用毫克 或微克来计算，但发挥巨大作用； • 调节性：维生素往往作为体内一些重要酶的 辅助成分，参与广泛的生化反应，调节人体 新陈代谢或能量转变； • 特异性：一旦缺乏某种维生素，则无一例
维生素D的作用
• 促进生长和骨骼钙化，促进牙齿健全； • 提高机体对钙、磷的吸收，使血浆钙和 血浆磷的水平达到饱和程度。 • 构成人体骨骼的主要元素是钙和磷，如 果体内缺少维生素D，即使饮食里有足 够的钙和磷，骨骼也不能正常钙化,从 而使骨骼软弱，易弯曲变形，在机体的 压力下造成螺圈腿、鸡胸、佝偻病。
OH
分子中含有β-紫罗兰酮环及共轭多烯醇的侧 链，易氧化。
药用：维生素A醋酸酯结晶加精制植物油制成 的油溶液制剂，并加入抗氧剂。
维生素A的主要作用
• 构成视觉细胞内感光物质的成分，维持 眼睛在黑暗情况下的视力。缺乏维生素A 时则患夜盲症。 • 维生素A能促进儿童的正常生长发育，缺 乏它时可引起生殖功能衰退，骨骼成长 不良及生长发育受阻。 • 维持一切上皮组织健全所必需，增加对 传染病的抵抗力。
有些情况要谨服维生素C
• 美国芝加哥大学的研究人员通过实验发现： 虾等软壳类食物含有大量浓度较高的五价 砷化合物。这种物质本身对人体并无毒害 作用！但服用维生素C后，由于化学作用， 使原来无毒的五价砷(As205)，转变为有毒 的三价砷(即As203)，是人们俗称的砒霜! 为慎重起见，在服用维生素C期间，应当忌 食虾类。
维生素的发现史（2）
• 1911年-波兰化学家丰克为维生素命名，称它 为"维持生命的营养素"。
• 1915年-科学家认为糙皮病是由于缺乏某种维生 素而造成的。 • 1916年-维生素B被分离出来。 • 1917年-英国医生发现鱼肝油可治愈佝偻病，随 后断定这种病是缺乏维D引起的。 • 1920年-发现人体可将胡萝卜转化为维生素A。 • 1922年-维E被发现。
3、维生素E（生育酚）
• 脂溶性维生素，一类与生育有关的维 生素，能促进人体内黄体激素的分泌， 具有抗不育作用。结构上含有一个酚 羟基，又称为生育酚。 • 天然存在的维生素E有8种，以 α-生 育酚生理活性最高。
结构为苯并二氢吡喃衍生物，在苯环上含 有一个酚羟基，又称为生育酚。天然存在的维 生素E共有八种：
• 1911年，波兰化学家Casimir Funk 发现糙米中能够防治脚气病的物质 (维生素B1)是一种胺(一类含氮化 合物)。因此Funk提议将这种化合 物叫做Vitamine，意为“Vital amine”（“致命的胺”）。
丰克，经过千百次的试验，终于
随着时间的推移，越来越多的维生 素种类被人们认识和发现，维生素成了 一个大家族。人们把它们排列起来以便 于记忆，维生素按A、B、C一直排列到L、 P、U等几十种。
Байду номын сангаас
麦哲伦
1519年，葡萄牙航海家麦 哲伦率领的远洋船队从南美 洲东岸向太平洋进发。三个 月后，有的船员牙床破了， 有的船员流鼻血，有的船员 浑身无力，待船到达目的地 时，原来的200多人，活下 来的只有35人，人们对此 找不出原因。
郑和下西洋
1405～1433年
亚非30多个国家和地区
1734年，在开往格陵兰的船上有一船员得严 重的坏血病，由于无法医治，其他船员只好把 他抛弃在荒岛上。他苏醒后用野草充饥，几天 后他的坏血病竟不治而愈了。诸如此类的坏血 病，曾夺去了几十万英国水手的生命。
+ Ag
HO OH
O
维生素C的主要功能
• 参加体内的氧化还原过程，促进人体的生 长发育，增强人体对疾病的抵抗能力；维 持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能， 增强肝脏的解毒能力。 • 维生素C还能消除疲劳，预防感冒，减低 癌的发病率。 • 当人体中缺少维生素C时，就会出现牙龈 出血、牙齿松动、骨骼脆弱、粘膜及皮下 易出血、伤口不易愈合等症状。
含量测定：碘量法 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。
CH OH 2 H OH O O CH OH 2 H CH COOH 3 OH O O O
+I 2
+ HI
HO OH
O
鉴别：
CH OH 2 H OH O O H CH OH 2
Ag +
OH O O O
VD2
VD3
维生素D的摄入
• 植物性食物几乎不含有维生素D，维生素D 主要来源于动物性食物，如含脂肪高的海 鱼和鱼卵、动物肝脏、蛋黄、奶油和奶酪 等。 • 维生素D又称阳光维生素，还可来源于自身 的合成制造，因为在人体皮肤中存在一种 7-脱氢胆固醇，在太阳的紫外线照射下， 能转变成维生素D。因此经常参加户外活动， 或者进行日光浴，就不必另外补充维生素D。
1747年英国海军军医林德总结了前人的 经验，建议海军和远征船队的船员在远 航时要多吃些柠檬，他的意见被采纳， 从此未曾发生过坏血病。但那时还不知 柠檬中的什么物质对坏血病有抵抗作用
• 1886年，年轻的荷兰军医艾克曼在荷属东 印度研究亚洲普遍流行的脚气病，最初企 图找出引起该病的细菌，但是没有成功。 1890年，在他的实验鸡群中爆发了神经性 皮炎，表现与脚气病极为类似。1907年， 艾克曼经过专心研究，终于查明脚气病起 因于白米。鸡吃白米得了脚气病，将丢弃 的米糠放回饲料中即可治愈。他自己也开 始改吃糙米，于是感染的脚气病随后也好 了。
维生素C的摄入
• 成人每天需摄入50～100mg。 • 有关资料表明，猕猴桃、鲜枣、草莓、枇杷、 橙、橘、柿子等含有丰富的维生素C。 100克 水果中维生素C的含量分别为：猕猴桃420毫 克，鲜枣380毫克，草莓80毫克，橙49毫克， 枇杷36毫克，橘30毫克，柿子30毫克。但葡 萄、无花果、苹果各有5毫克，香蕉、桃子各 含10毫克，梨子仅含4毫克。
5. 维生素的合成情况
• 植物和多数微生物都能自己合成维生 素，不必由体外供给。 • 维生素B6、K等能由动物肠道内的细菌 合成，合成量可满足动物的需要。 • 维生素C除灵长类（包括人类）及豚鼠 以外,其他动物都可以自身合成。
6. 人体必要13种维生素 • 维生素A、D、E 、K、C • 维生素B族（B1、 B2、 B6 、 B12、 烟酸、 泛酸、 叶酸、 生物素）
维生素D缺乏
• 血中钙与磷低于正常值,会出现骨骼变软 及畸形：发生在儿童身上称为佝偻病； 在孕妇身上为骨质软化症。 • 维生素D缺乏症：小儿佝偻病与成人骨软 化病。 • 易患人群：小儿佝偻病常见于3岁以下的 儿童，尤其是1岁以内的幼儿；成人骨软 化病多见于孕妇、乳母及老年人。
过量摄入维生素D
• 长期摄入过多的维生素D：使钙在肠内的吸 收增加，在心脏、肾小管等软组织内沉积 钙化，就会引起过度口渴、体弱、便秘、 血钙过多等综合症。 • 严重中毒：损伤肾脏，使软组织（如心、 血管、支气管、胃、肾小管等）钙化。
维生素A的主要食物来源
• 膳食物中的维生素A来源于两部分：一部分 直接来源于动物性食物提供的视黄醇，如 动物肝脏、蛋黄、奶油等；另一部分则来 源于富含胡萝卜素的黄绿色蔬菜和水果， 如胡萝卜、油菜、辣椒、番茄和橘等。 • 维生素A和胡萝卜素都不溶于水，而溶于脂 肪，将含维生素A和β-胡萝卜素的食物同 脂肪一起摄入，能促进它们的吸收。
• 维生素B曾被认为像维生素C那样具有单 一结构的有机化合物，但后来证明它其 实是一组有着不同结构的化合物，于是 它的成员有了独立的名称，如维生素B1， 而维生素B成了一个总称，有时也被称 为维生素B族。 • 维生素B族的主要食物来源比较相近， 主要有酵母、谷物、动物肝脏等。
二、油溶性维生素 1、维生素A
R1 HO R2 R1 CH 3 CH 3 H H O R2 CH 3 H CH 3 H
R1 HO R2 R1 O R2 CH 3 H CH 3 H
αβγδ-
生育酚 生育酚 生育酚 生育酚
CH 3 CH 3 H H
α-生育三烯酚 β-生育三烯酚 γ-生育三烯酚 δ-生育三烯酚
维生素E的特点
α-生育酚对酸、碱、热都比较稳定，在高温下加热也 不易被破坏，但对紫外线和氧化剂很敏感，易被氧化 成黄色α-生育酚对苯醌的,可以此对其进行鉴别。
CH H
2 OH
O
OH O
HO
OH
无色晶体，易溶于水，属水溶性维生素。
（1）酸性
CH OH 2 H OH O O
化学性质
CH OH 2 NaOH NaHCO 稀 或 3 H OH O O
HO OH
NaO OH
（2）内酯环水解
C2 H OH H OH O O N aOH 浓 H OC H H OH CC ) ON a 2 (C 3 OO
H O OH
（3）还原性：分子中的连二烯醇结构，具有 很强的还原性，在水溶液中易被氧化生成去氢 抗坏血酸。
CH OH 2 H OH O O OH H O O CH OH 2 OH O O O
HO
• 在食物贮藏或烹调过程中，甚至切碎新鲜蔬菜时， 维生素C都能被破坏，微量的铜、铁离子可加快破坏 的速度。 • 食用蔬菜时要注意正确的加工及烹调方法：多爆炒， 少熬煮，不加碱，以尽量减少维生素C的损失。
4. 维生素的分类
维生素种类很多，化学结构各异，作 用亦各不相同，可粗略地按其溶解度不同 分为： 油溶性维生素：易溶于非极性有机溶剂， 而不易溶于水，可随脂肪为人体吸收并在 体内储积，排泄率不高。如维生素A、D、 E、K等 水溶性维生素：易溶于水而不易溶于非极性 有机溶剂，吸收后体内贮存很少，过量的 多从尿中排出。如维生素B族、C等
外地引起相应的代谢障碍，并表现出相对 特异的临床症状。
3. 维生素的发现史（1）
• 人类对维生素的认识始于3000多年前。当时古 埃及人发现夜盲症可以被一些食物治愈，虽然 他们并不清楚食物中什么物质起了医疗作用， 但这是人类对维生素最朦胧的认识。 • 1600年-医生鼓励以多吃动物肝脏来治夜盲症。 • 1747年-苏格兰医生林德发现柠檬能治坏血病， 也就是后来的维C。 • 1831年-胡萝卜素被发现。
HO OC H 1 6 33 3 + Fe O O C H 1 6 33 OH
2 + Fe
α-生育酚对苯醌
Fe 2 + Fe 3 N N N N 2 + 3
临床一般用其醋酸酯。
维生素E的作用
• 抗不育：维生素E对动物生育是必需的。 缺乏时，雄鼠睾丸退化，不能形成正常的 精子；雌鼠胚胎及胎盘萎缩而引起流产。 • 抗衰老：能阻止人体内不饱和脂肪酸的氧 化，使细胞不受损害。对预防动脉硬化、 脑出血，以及抗衰老具有显著的作用。 • 作脂溶性药物的抗氧剂。
缺乏维生素Ａ
• 夜盲症：暗适应能力下降，即当从光亮的 环境突然进入到黑暗处时，人的眼睛看清 楚暗处物体的时间延长；严重者在暗光下 无法看清物体。 • 干眼症：眼球结膜和角膜光泽减退，泪液 分泌减少，或不分泌泪液。 • 皮肤干燥、脱屑、粗糙，继而发生丘疹 • 抵抗力差 • 脱发
2、维生素D
HO
HO
维生素的发现史（3）
• 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。 • 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。
药物化学多媒体教学课件
维生素
哥伦布(145l-1506年)是西班牙 著名航海家，他在1492年到1502 年间四次横渡大西洋，发现了美 洲大陆。那时的航海生活既艰苦 又危险。船员们在船上只能吃到 黑面包和咸鱼等一些简单的食物， 最可怕的是在航海期间很容易得 一种怪病，病人先是感到浑身无 力，走不动路，接着就会全身出 血，然后慢慢死去．船员们都把 这种怪病叫做”海上凶神”。
维生素E的摄入
• 维生素E主要存在于植物性食品中，在棉 子油、玉米油、花生油、芝麻油及菠菜、 莴苣叶、甘薯等食物中含量较多。 • 维生素E几乎可贮存在体内所有的器官组 织中，且在体内贮留的时间较长，一般不 会造成缺乏。
三、水溶性维生素
水溶性维生素包括：维生素C；B族维生素。
1、维生素C（抗坏血酸）