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第十一章 维生素Vitamin

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知识目标

•掌握：维生素 A 、维生素 E 、维生素 B1 、维生素 C 的化学结构、理化性质及临床用途。

•熟悉：维生素 D 、维生素 K 、维生素 B2 、维生素 B6 的结构特点、理化性质及临床用途。

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能力目标

• 熟练应用该类药物的结构特点和性质，解决药物的生产、检验、运输、贮存的相关问题。

• 学会认识这类药物的结构特点和性质，解决药物的生产、检验、运输、贮存的相关问题。

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重点难点

重点：掌握维生素 A 、维生素 E 、维生素 B1 、维生素 C 、维生素 D 、维生素 K 、维生素 B2 、维生素 B6 的化学结构或结构特点、理化性质及临床用途。

难点：典型药物的化学结构和结构特点。

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授课内容

第一节 脂溶性维生素

第二节 水溶性维生素

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概念

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 . 人类自己不能合成或合成量很少 . 必需由食物中供给 .

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分类

• 脂溶性维生素 :

• 维生素 A 、维生素 D3 、维生素 D2 、 维生素 E 、维生素 K

• 水溶性维生素 :

• 维生素 C 、维生素 B1 、维生素 B2 、 维生素 B6 、维生素 B12

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维生素名称 每日所需量（ mg) 主要作用

Vitamin A 1.5抗干眼病、 Vitamin A 缺乏

症

Vitamin D2 预防 Vitamin D 缺乏症、佝偻病、骨软化病

Vitamin D3 0.025

Vitamin E预防 Vitamin E 缺乏症、间

歇性跛行

Vitamin K1 1

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酶原症，长期应用广谱抗生素所致的 Vitamin K 体内缺乏症

脂溶性维生素

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维生素名称 每日所需量（ mg) 主要作用

Vitamin B1 1.5Vitamin B 缺乏症、周围神

经炎 Vitamin B2 2 核黄素缺乏症

Vitamin B6 3Vitamin B6 依赖综合症、

缺乏症、先天性代谢障碍症

Vitamin B12 0.005恶性贫血、巨幼红细胞性

贫血、抗叶酸药引起的贫血、神经系统疾病

Vitamin H 0.25 用于生物素酶缺乏的儿童

Vitamin C 60Vitamin C 缺乏症、酸化

尿、特发性高铁血红蛋白症

水溶性维生素

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第一节 脂溶性维生素Fat Soluble Vitamin

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一、维生素 A

二、维生素 D

三、维生素 E

四、维生素 K

脂溶性维生素

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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 。

一、维生素 A 类

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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。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

CH3 CH3CH3H3C

CH3

CH2OH

άÉúËØA1

CH3 CH3CH3H3C

CH3

CH2OH

άÉúËØA2

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O

O

（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。

维生素 A 醋酸酯

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理化性质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。

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1. 成酯 维生素 A 不稳定，而成酯后稳定性明显改善，故常将维生素 A 与醋酸反应制成维生素 A 醋酸酯。

O

O

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2. 合成

O

O

OH

OH

OH

OH

OH

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3. 稳定性 维生素 A 由于含不饱和双键，故具还原性，对紫外线不稳定，且易被空气氧化。加热或重金属离子可加速氧化反应，氧化初步产物为环氧化物。因此维生素 A 应贮存于铝制容器，充氮气密封于阴凉干燥处保存；也可加入抗氧剂维生素 E 。

OHO

OHO

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4. 代谢

O

O

OH[H2O]

CHO[O]

COOH[O]

视黄酸

视黄醛

视黄醇

活性形式

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5. 临床应用维 A 酸是治疗急性早幼粒细胞白血病的首选药物。

COOH

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维 A 酸类似物

O

O

O

OH

O

O

NH

O

O

O

NH

OH

O

O

依曲替酯 依曲替酸

维胺酯

维胺酸

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二、维生素 D

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 ，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

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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。• 植物和酵母中含有维生素 D2的前体，经紫外线照射

可转变为维生素 D2。• 目前可人工合成。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。

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典型药物

维生素 D2

Vitamin D2

H

HO

CH3

H CH3

CH3

CH3

HCH3

H

H

CH2

化学名： 9 ， 10-开环麦角甾 -5 ， 7 ， 10 （ 19 ）， 22- 四烯 -3β- 醇

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理化性质1.无色或白色，熔点 115～ 118℃，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

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 临床应用临床应用

维生素 D2

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维生素 D3 Vitamin D3

H

H

CH3H

CH3

CH3CH3H

HO

CH2

化学名为： 9 ， 10-开环胆甾 -5 ， 7 ， 10 （ 19 ） - 三烯 -3β- 醇又名胆骨化醇

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理化性质

1.无色或白色 ，不溶于水 ，熔点 84～ 88℃

2.侧链上无双键，稳定性高于维生素 D23. 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

维生素 D3

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代谢维生素 D3本身无生物活性，其活化必须经过肝、肾两步氧化代谢过程。维生素 D3首先在肝中 25-羟化酶催化下生成 25-羟维生素 D3；再经肾的 1α-羟化酶催化生成具有活性的 1,25- 二羟维生素 D3 。

HO HO

OH

liver

HO

OH

kidney

OH

维生素 D3

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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 ，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

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结构与分类基本结构

CH3

O CH3

CH3H CH3H CH3CH3

HO

R1

R2 3' 7' 11'

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 α 、β 、 γ 、 δ- 生育酚 等

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典型药物

维生素 E 醋酸酯Vitamin E Acetate

CH3CH3

CH3

CH3CH3 H

CH3

H3C

OH3CH

CH3

OO

化学名：（ ± ） -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称 α- 生育酚醋酸酯

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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. α- 生育酚酯类化合物，比 α- 生育酚稳定3. 在 KOH条件下，可发生水解生成游离 α- 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

+

维生素 E醋酸酯

O

CH3

HO

H3C

CH3

C16H33

CH3 + Fe3+

CH3

O

H3C

CH3

C16H33

CH3

OHO

+ Fe2+

生育醌

Fe2+ +

N

N

3

N

N

Fe

3

2+

O

CH3

HO

H3C

CH3

C16H33

CH3 + Fe3+

CH3

O

H3C

CH3

C16H33

CH3

OHO

+ Fe2+

生育醌

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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

O

CH3

CH3

H3C

HO

CH3

C16H33 O

O

CH3

H3C

O

CH3

C16H33

HNO3

ÉúÓýºì

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

维生素 E醋酸酯

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合成

OH

HO

+HO

O

HO

Zn,CH3COONa

O

O

O

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1. 是一类具有凝血作用、结构类似的维生素的总称。 2. 分类 目前共有 7 种， K1~K7 。 Kl~K4都属于 2- 甲基 -1 ，

4-萘醌类衍生物； K5~K7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

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典型药物维生素 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

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理化性质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。

OH

CH3

OH

OHSO3Na

CH3

OH

NaHSO3++

O

O

CH3

SO3Na

H2O

维生素 K3

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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，析出黄色黄色甲萘醌沉淀。

O

O

CH3

SO3Na

O

O

CH3

+ NaHSO3

¼×ÝÁõ«

氧气碱

酸

+

平衡被破坏

光

热

★保护措施： pH 在 2～ 5之间，并加入稳定剂亚硫酸氢钠。

维生素 K3

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第一节 水溶性维生素Water Soluble Vitamin

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• 维生素 B族的 B1 、 B2 、 B6 、 B12

• 烟酸、烟酰胺• 生物素• 叶酸• 维生素 C

水溶性维生素

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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。

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• 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）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

N

N

CH2+N

SH2N NH2

CH3

OH

NaHSO3N

N

CH2SO3Na

H2N NH2

N

S

CH3

OH+

维生素 B1

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N

N

N

S

CH2

NH2

H3C

CH3

CH2CH2OH Cl- HCl + 3 NaOH

N

NH3C

NH2

CH2 N C CH3

CH

O

C

SNa

CH2CH2OH+ 2 NaCl + 2 H2O

+

. .

5. 水溶液→遇碱→噻唑环被破坏→硫醇型化合物→失效

维生素 B1

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性质 具极强吸湿性，故应密闭保存。

固体维生素 B1 性质稳定，其水溶液随 pH升高而稳定性降低，在碱性环境很快分解。因此不宜与碱性药物（如苯巴比妥钠、碳酸钠、氨茶碱等）配伍。

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• 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

（ 2 ）与某些生物碱沉淀试剂反应生成沉淀 1 ）碘化汞钾反应生成黄色的沉淀 (B·H2Hg2I4)

2 ）与三硝基苯酚作用生成扇形结晶

3 ）与碘生成红色沉淀 (B·HI·I2)

主要适用于防治维生素 B1 缺乏所致的脚气病 •临床应用

维生素 B1

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二、维生素 B2

维生素 B2 Vitamin B2

OO

OH

H

OH H

HO

OHH

H

H3C

CH3

N

NN

N

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

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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

橙黄色结晶性粉末。不溶于水。两性化合物。水溶液呈黄绿色荧光。对光敏感。异咯嗪母核中 N1 、 N5 的共轭双键有氧化还原性。

维生素 B2

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荧光反应 加水溶解后，溶液在透射光下显淡黄绿色并有强烈的黄绿色荧光， pH6~7时荧光最强，加无机酸或碱溶液，荧光即消失；加连二亚硫酸钠结晶，摇匀，黄色即消褪，荧光亦消失。

N

N

NH

NH3C

H3C

O

O

CH2(CH(OH))3CH2OH

NH

N

NH

HNH3C

H3C

O

O

CH2(CH(OH))3CH2OH

+H-H

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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。

维生素 B2

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三、维生素 B6

维生素 B6

Vitamin B6

化学名为： 5-羟基 -6- 甲基 -3 ， 4-吡啶二甲醇盐酸盐

£¬

N

OHHO

H3C

OH

HCl

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☆☆盐酸吡多辛与吡多醛、吡多胺在体内可以相互转化

维生素 B6

N

CH2OH

HO

H3C

CH2OH

N

CHO

HO

H3C

CH2OH

N

CH

HO

H3C

CH2OH

NH

N

CH2NH2

HO

H3C

CH2OH

吡多辛 吡多醛

吡多胺

2H

2H+

H2O，+NH3

+H2O， NH3

+2H

2H

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• 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。

维生素 B6

N

HO

H3C

CH2OH

CH2OH

ClN O

Cl

Cl

+

N

HO

H3C

CH2OH

CH2OH

N O

Cl

Cl

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3.3. 临床应用临床应用妊娠呕吐、放射病或抗癌药所致的呕吐、异烟肼中毒、脂溢性皮炎等。

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四、维生素 C

维生素 C Vitamin C

OH

HO

H

OO

OH

OH

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

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• 1. 来源 绿色蔬菜、新鲜水果等。以生物发酵或化学合成获得。

• 2.两个手性碳原子，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。

维生素 C

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•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。

维生素 C

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• 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 5.0～ 7.0之间，并加入金属配合剂 EDTA-2Na和焦亚硫酸钠等作为稳定剂，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。

维生素 C

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• 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。

维生素 C

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。

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5. 合成

H

OH

H

H OH

HHO

O

HO

HO H2,Ni

H

OH

H

H OH

HHO

OH

HO

HO [O]

黑醋酸菌

O

OH

H

H OH

HHO

OH

HO

[O]

假单孢菌

O

OH

H

H OH

HHO

OH

HO

O

H OH

OH

O O

OHHO

内酯化烯醇化

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6. 临床应用临床主要用于防治维生素 C 缺乏所致的坏血病，也可用于尿的酸化、高铁血红蛋白血症等其他疾病。

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学习小结

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Ö¬ÈÜÐÔάÉúËØ

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