Chuyên đề báo cáo khoa học Vitamin

chuyển nhóm bicarbonat, t.hợp triglycerid, phospholipid, cholesterol nên có liên quan đến hoạt tính của vỏ thượng thận.. B 8 Coenzym trong phản ứng chuyển nhóm carboxyl, từ acetylcoenzy

VITAMIN

Cần Thơ, 2017

MỤC TIÊU HỌC TẬP

của các vitamin

toàn, hợp lý.

 VITAMIN

NỘI DUNG

 được cung cấp chủ yếu từ thức ăn.

 Vitamin D, K cơ thể tự tổng hợp được.

Vitamine TÌM THẤY

XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC

VITAMIN VÀ THỰC PHẨM

VITAMIN VÀ CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG (Fe, I,

Mn, Zn )

PHÂN BIỆT

VITAMIN VÀ ENZYM

Coenzym

+ bản chất không phải là protein

+ gồm

- 1 chất xúc tác gắn với

- 1 acid hữu cơ

chất xúc tác là vitamin hoặc kim loại nhưng thường là vitamin.

Cấu trúc của enzym

+ bản chất là protein

+ quyết định tính đặc hiệu của

enzym.

VITAMIN VÀ ENZYM

GỌI TÊN

- Theo tác động

- Theo chữ cái latin như A, B, C, D

- Theo danh pháp IUPAC

PHÂN LOẠI

- Theo tác động

- Theo tính hòa tan

VITAMIN TÊN HÓA HỌC TÊN KHÁC

Vitamin tan trong dầu

A retinol vitamin chống khô mắt

D 2 hoặc D 3 ergocalciferol, cholecalciferol vitamin chống loãng xương

E -tocopherol vitamin của sự sinh sản

K 1 , K 2 , K 3 phytonadion, menaquinon, menadion vitamin chống chảy máu

F* acid linoleic, arachidonic

Vitamin tan trong nước

B 1 thiamin vitamin chống béribéri

B 5 acid pantothenic yếu tố chống bạc tóc

B 6 hay G pyridoxol, pyridoxal, pyridoxamin bécilan

B 7 * hay J cholin

B 8 hay H biotin coenzym R, bios IIb

B 9 hay Bc, M, L 1 acid folic, ptéroylglutamic

B 10 * hay H’, H 2 acid paraaminobenzoic

19 10

HO

8 7 6

D C A

1 2

3 4 5 9 11 12 13

14 1516

8 7 6

2 1

O

CH3

1 2

3 4 5 6 7 8

B A

O

O

CH3R

1 2 3 4 5 6 7 8

6

4 3 2 1

B HO

HN NH

CH S

O

R

4 6

N

H3C

CHOH

C H3C

CH2OH

CO NH CH2CH2COOH 1

2

* 3 4

(acid pantoic) (-alanin)

N CONH2

9

10 N

N

N N

1 2 3 4 5

6 7 8

1 2

2 1

6 5 4

3

2

5S N

N

pyrimidin thiazol

Imidazol thiophan pyridin

C O

CH2

H2N

1 2

3 4 5 6

7 8

9 10

OH

H3C

N H

7 6

5 4 3 2 1

CH3

CH3OH

O

N N

HOCH 2 H H

C

Co++

N

N N

8

11

O

OP O O

-ptein a.para aminobenzoic a.glutamic

- Nhiệt độ nóng chảy : D

CHỨC NĂNG SINH HỌC

- dạng aldehyd : opsin thành sắc tố nhạy

sáng của tế bào gậy ở võng

mạc mắt

hóa

D Làm tăng Ca huyết, vơi hóa xương

E Tác nhân chống oxy hóa, chống

lão hóa

K Tạo prothrombin là yếu tố (II) của

quá trình

đông máu

B 1 Coenzym trong quá trình chuyển hóa glucid, hô hấp tế bào, dẫn truyền thần kinh

vận chuyển e - trong chuỗi hô hấp.

cần thiết cho sự hô hấp của mô.

chuyển nhóm bicarbonat, t.hợp triglycerid, phospholipid, cholesterol nên có liên quan đến hoạt tính của vỏ thượng thận.

đến acid amin

B 8 Coenzym trong phản ứng chuyển nhóm

carboxyl, từ acetylcoenzym A thành acid béo

B 9 Có vai trò trong việc tổng hợp purin, acid

nucleic cần thiết cho quá trình tạo máu

B 12 Cùng với acid tetrahydrofolic trong việc tạo nên ADN, tạo thuận lợi cho sinh tổng hợp

methionin

C Tạo collagen cho mô liên kết, cho e để chuyển a folic thành tetrahydrofolic, tạo feritin

-KHÁNG VITAMIN (ANTIVITAMIN)

Định nghĩa

Là các chất có cấu trúc hóa học tương tự

như vitamin nhưng có thể ức chế tác động

của vitamin do:

 phá hủy cấu trúc phân tử của vitamin

 cạnh tranh ở các phản ứng mà vitamin tham gia xúc tác.

 làm ngừng chuyển hóa ở một giai đoạn nhất định.

Các chất kháng vitamin thường được sử dụng

+ Trong nghiên cứu

 Dùng pyrithiamin (kháng vitamin B 1) để gây

bệnh tê phù trên chuột.

 Dùng gluco-ascorbic (kháng vitamin C) để

gây bệnh scorbut trên chuột.

TÌNH TRẠNG THIẾU VITAMIN

Do dinh dưỡng

Do các nguyên nhân

khác

Do hấp thu bị cản trở

Û Do gia tăng nhu cầu Tương tác giữa các vitamin Nguyên nhân

Do hấp thu bị cản trở

 Kháng sinh phổ rộng, sulfamid

 Thuốc kháng acid.

 Thuốc nhuận trường

 Colchicin

 Sulfasalazin

Vi khuẩn, ký sinh trùng ở ruột

Bệnh nhiễm khuẩn cần nhiều vitamin để tạo kháng thể

Thời kỳ có thai, cho con bú

Các thuốc có ảnh hưởng đến sự hấp thu của vitamin như kháng sinh phổ rộng, thuốc ngừa thai, thuốc chống co giật…

Do gia tăng nhu cầu

Vitamin A nhiều gây loãng xương dù lượng vit D được cung cấp đầy đủ.

Vit C cần để vit B9 chuyển thành dạng hoạt động nên thiếu C gây thiếu B9

Vit B6 cần thiết cho tổng hợp vit B3 từ tryptophan nên thiếu B6 sẽ thiếu B3.

Tương tác giữa các vitamin

TÌNH TRẠNG THỪA VITAMIN

Nguyên nhân

 Có thể do ăn uống

 Do lạm dụng thuốc.

Độc hại

 Vitamin tan trong nước khi thừa thì không

gây độc

cho cơ thể.

 Vitamin tan trong dầu cĩ thể gây nguy hiểm

như:

vitamin A, vitamin C, vitamin B6, vitamin B12

Vitamin D làm tăng Ca huyết nên có thể

gây loạn nhịp tim nếu dùng chung với digitalin.

để chữa bệnh động kinh.

chống đông máu do đối kháng tác dụng.

Vitamin PP có tác dụng dãn mạch ngoại biên

nên có thể gây hạ huyết áp thế đứng

Vitamin C là acid nên

- làm giảm nhanh hoạt tính các kháng

sinh không bền trong môi trường acid

VITAMIN TAN TRONG DẦU

VITAMIN A

CH2OH 1

2 3 4

14

13 12 10

9 8 7

17

11 6

14

13 12 10

9 8 7

17

11 6

14 1

2 3 4

12 10

9 8 7

17

11 6

3

COOH

1 2 3 4

14

13 12 10

9 8 7

17

11 6

18 11 7

8 9 10 12

13 14 1

retinol có trong cá nước mặn 3-dehydroretinol có trong cá nước lợ

hoạt tính khoảng 1/3 vitamin A1

* acid

retinoic

* các retinoid thơm hay

arotinoid

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

có tác dụng.

bằng H (không có nhóm metyl) thì hoạt tính giảm rõ rệt.

19

18

11 7

20

O

1

2 3 4

 Mạch nhánh

vào vị trí 1 của nhân  - ionon Ởû vị trí 9 và 13 mang nhóm - CH 3

Các liên kết đôi liên hợp của mạch

liên hợp với liên kết đôi của nhân.

Chuyển dịch các liên kết đôi (vẫn

còn liên hợp): mất hoạt tính.

Bỏ các liên kết đôi : mất hoạt tính.

Chuyển liên kết đôi thành liên kết

ba : mất hoạt tính.

 Nhóm alcol bậc I : khi oxy hóa đến - COOH thì

phân tử vẫn giữ được hoạt tính

19

18

11 7

20

VITAMIN D

 Nhân Sterol: Nhân cyclopentanophénatren

Có 17 carbon chia thành 4 vòng A, B, C, D

Nhân có thể bão hòa hoặc mang

5-6 và 7-8.

Nhóm - OH gắn ở vị trí 3

2 nhóm - CH3 gắn ở vị trí 10 và 13.

vitamin D

1 2

3 4

5 6 7

8

9 10

11

12 13

14 15

16 17 18

Để sterol trở thành provitamin thì

Vòng B mở

Nhóm - OH ở vị trí 3 phải có vị trí 

(phía trên mặt phẳng) và tự do.

Nhóm metylen ở vị trí 10

Ba liên kết đơi liên hợp (trien) ở 5-6, 7-8, 19.

10-Mạch nhánh ở vị trí carbon 17 là khác nhau.

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

16 15

12 11

10

9 1

5 4

3 2

1

O O

+

TOCOPHEROL

R 1 /C 5 R 2 /C 7 R 3 /C 8 TÊN HỢP CHẤT

CH 3 CH 3 CH 3  - tocopherol (trimetyl-5,7,8

tocol ), vitamin E

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC

DỤNG

NHÂN CHROMAN

 Thiotocopherol: thay oxy (O) bằng lưu huỳnh (S) ở nhân pyran; không có hoạt tính

vitamin - không là chất kháng vitamin

 Nhóm - OH ở vị trí 6 có thể ở dạng tự do hoặc được este hóa, este acetat có hoạt tính cao hơn gấp 3 lần

tocopherol.

8 7

1

 Các nhóm metyl cần thiết cho hoạt tính vitamin

3 nhóm gắn ở vị trí 5, 7, 8 (dạng )

2 nhóm gắn ở vị trí 5, 7 hoặc 5, 8

(dạng  và ).

1 nhóm gắn ở vị trí 5 (dạng )

 Thay nhân chroman bằng nhân cumarin hay

thiochroman

thì tác dụng không đáng kể.

8 7

1

DÂY NHÁNH

 Số nguyên tử carbon

13 carbon: hoạt tính mạnh nhất.

17 carbon: hoạt tính giảm đi 10 lần.

1 hay 2 nhóm isopren : không còn tác dụng

toàn nhóm - CH 2 - và tận cùng bằng

nhóm - CH Dây nhánh được thay bằng vòng 3 : không có hoạt tính hoặc

tính.

8 7

6

5

O HO

1

TÍNH CHẤT

dạng oxy hóa

dạng khử

Vitamin E là chất che chở cho các

chất dễ bị oxy hóa khác, nó bị oxy hóa theo phản ứng

OH R

CH3

CH3R OH

O

O

HO

OH

VITAMIN K

naphtalen naphtoquinon-1,4

2- metylnaphtoquinon– 1,4 (vit K)

Các vitamin K có cấu trúc quinon metyl-2-naphtoquinon-1,4.

8 7 6

5 4

3 2 1

R

CH 3 O

O O

O

VITAMIN THIÊN NHIÊN

- Vitamin K 2 : nguồn gốc động vật

farnoquinon:

R là dây farnesyl C 30 : 6 đơn vị isopren.

- Vitamin K 1 : nguồn gốc thực vật

VITAMIN TỔNG HỢP

menadion dạng bisulfit dạng oxim

tan trong dầu tan trong nước tan trong nước

Menadiol (vitamin K 4 ) và các este

menadion menadiol (vitamin K 4 ) este của

N

SO 3 Na

O

CH 3 O

O

CH 3

CH 3

O O

OR khử

oxy hó a

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

B A

1 2

3 4

5 6

 Nếu có 3 vòng : antraquinon không

có tác dụng.

- CH 3 , - Cl, -Br)

R C

OH C

O C

dạng ceton dạng enol

 Vị trí 2 /Vịng B

Nhóm -CH3 thay bằng -H, -Cl, hoặc dây có ít nhất 6 carbon thì có hoạt tính kháng vitamin K.

B A

1 2 3 4

5 6

DÂY NHÁNH Ở VỊ TRÍ 3

B A

1 2

3 4

5 6

tính bằng với các vitamin K thiên nhiên

Phản ứng do cấu trúc quinon: oxy

hóa - khử

 Phản ứng oxy hóa: do liên kết đôi ở giữa

2 nhóm ceton rất linh động.

Vitamin K3

khô ng khí

á nh sá ng O

CH 3

 Phản ứng khử

2 nguyên tử H có thể khử vitamin K 3

thành vitamin K4 (không màu)

Khi gặp ẩm thì chất này lại chuyển lại thành

quinon có màu.

OHTÍNH CHẤT HỐ HỌC

KHÁNG VITAMIN K

Phần trong khung là cấu trúc cần thiết cho hoạt tính:

Hoạt tính vitamin K : khi R = - CH3.

Hoạt tính kháng vitamin K

Liên quan cấu trúc-tác động

vitamin K, kháng vitamin K

O

R OH

OH

R

OH R

O O

O

+ Các coumarin:

R cồng kềnh: monocoumarin

Có thể các phân tử “đôi”ù:

dicoumarol

Liên quan cấu trúc-tác động

vitamin K, kháng vitamin K

+ Các diandion không còn nguyên tử

OH

R

OH R

O O

O

CH 2 COCH 3

X

- COOC 2 H 5 biscoumacetat etyl TROMEXAN

- CH 2 OCH 3 coumetarol DICOUMOXYL

3 3 ' 4 '

2 '

1 '

R

Liên quan cấu trúc-tác động

vitamin K, kháng vitamin K

Các indan - dion

O

OH O

nhanh, ngắn Sau 18 - 24 giờ 48 giờ

Monocoumarin

( ACENOCOUMAROL),

dicoumarin

( BISCOUMACETAT ETYL)

TÁC ĐỘNG XUẤT HIỆN KÉO DÀI THUỐC

trung gian Sau 36 - 48 giờ 3 - 4 ngày Dicoumarin

COUMETAROL)

Indandion

Indan-dion

( PHENINDION)

VITAMIN TAN TRONG NƯỚC

VITAMIN B1 = THIAMIN

pyrimidin thiazol

ø Dị vòng 6 cạnh có 2 N ở vị trí 1, 3 (meta).

1

2

3 4 5 6

1 2

2 4

 Nhân thiazol: là

Thiofen có N ở vị trí 3

2 4

2 4

Vị trí 4

 Nhóm - NH2 ở dạng tự do: cần thiết.

 Nhóm metylamino - NH CH3: mất hoạt

tính.

 Nhóm OH: hoạt tính kháng vitamin.

Vị trí 2 và 4 :

2-metyl, 4-amino 2-amino, 4- metyl:

không có hoạt tính.

2 4

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

 Cầu nối metylen:

2 nhân nối trực tiếp với nhau không qua nhóm metylen .

2 nhân nối với nhau bằng 2 nhóm

2 4

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

 Nhân thiazol ( vị trí 2, vị trí 4, vị trí 5)

Vị trí 2: carbon phải ở trạng thái tự do.

Vị trí 4 : dây carbon phải ngắn (tối đa 3C).

Vị trí 5 : dạng -hydroxyetyl , alcol bậc I cĩ tác dụng.

dạng -hydroxyetyl, alcol bậc II

2 4

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

Thay nhân thiazol bằng nhân pyridin thì được pyrithiamin

chất khơng tác dụng

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

5 2

6 5

3

S N

2 4

CH2 N

CHO C

CH3

OH HS

thiazolium hydroxyd pseudo base

Thiamin NaOH Pseudo base K[Fe(CN6 )]

- H2O Thiocrom

Thiamin NaOHThiamin NaOH

Do nitơ của thiazol trong thiamin ở dạng amoni bậc IV

Vitamin B 2 có cấu trúc nhân flavin

Nhân flavin được tạo thành do sự ngưng tụ

giữa ortodiamin phenylen với alloxan.

3 4

1 2

3 4 5

6 7 8

N

NH

N O H

O O

Cấu trúc của vitamin B2

 ở vị trí 7 bằng nhóm metyl

 ở vị trí 8 bằng nhóm metyl,

 ởû vị trí 10 bằng nhóm ribose

9 8

Vị trí 3: phải là - NH để có thể

phosphoryl hóa

thì phân tử không có tác động.

9 8

Vị trí 10: phải là nhóm D-ribityl

Thay D-ribityl bằng 1 hydrocarbon khác (benzen) thì phân tử không có tác động.

 Nếu thay nhân III (pyrimidin) bằng nhân

kháng vitamin

9 8

HÓA TÍNH

leucoriboflavin (dihydro riboflavin)

 Phản ứng với các tác nhân khử do hệ

thống oxy hóa - khử

NH

N N

 Tác động của ánh sáng

O NH N

N N

HÓA TÍNH

 Tác động của kiềm

Khoảng pH bền vững: 4,5 - 7.

Tương kỵ với các dung dịch tiêm: P.A.S., lactase, dung dịch kiềm đặc biệt là carbonat.

O C

H 2 N

H 2 N

+

COOH N

O

O H

VITAMIN B3

CONH2COOH

piperidin pyridin acid nicotinic

nicotinamid

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

Các chất có cấu trúc tương tự như acid

isonicotinic, acid picolinic không có tác dụng

Chức amid được thế bằng 2 nhóm C2 H 5 thì trở thành dietylamid (coramin) có tác động bằng khoảng 1/14 vitamin PP N N

COOH

COOH acid nicotinic acid isonicotinic

Nhân được hydro hóa 1 phần ( guvacin ) hay hoàn toàn ( acid nipécotic ) thì phân tử không có hoạt tính vitamin nữa.

guvacin acid nipecotic

COOH

N

COOH N

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC DỤNG

3 dạng pyridoxol, pyridoxal và pyridoxamin

có tác dụng tương đương.

Các đồng phân của pyridoxal (-CHO) và pyridoxamin (- CH 2 NH 2 ) mang nhóm formyl (- CHO) và aminoetyl (- CH 2 CH 2 NH 2 ) ở vị trí 5 thay vì 4: không có tác dụng.

HÓA TÍNH

1 Do nhân pyridin mà vitamin có tính baz nên

 Có thể định lượng bằng acid trong môi

trường khan

 Có thể tạo muối với các acid

- với acid hydrocloric tạo muối hydroclorid dễ tan

là dạng dược dụng - với acid silico- vonframic,

phosphovonframic, sulfuric tạo kết tủa có thể áp dụng để định lượng.

 Phản ứng thế ở vị trí ortho hay para so

với nhóm -OH này nhưng vị trí ortho thuận lợi hơn do còn H chưa bị thế.

2 Do nhóm - OH ở vị trí 3:

Với FeCl 3 tạo muối phức có màu đỏ

Với 2,6-dicloroquinon clorimid cho màu

N CH 3 O

N

3 Tác dụng với các muối diazoni tạo phẩm

- pyridoxol cho màu đỏ tím,

- pyridoxal cho màu vàng da cam

- pyridoxamin cho màu đỏ bền Phản ứng này có thể dùng để:

+ định tính, + phân biệt các pyridoxin, + định lượng bằng phương pháp đo màu.

Tác dụng với các muối diazoni tạo phẩm màu azoic

CH 3 +

N N CH 3

Zn Cl 2

O O

HOH 2 C

4 Phản ứng phân biệt pyridoxol với 2

- pyridoxal và pyridoxamin thì không.

5 Do nhóm hydroxymetyl ở vị trí 5 : este

HOH 2 C

CH 2 OH OH

CH 2 O

CH 2 B

H + 2

VITAMIN B9 CẤU TRÚC

Acid folic hay ptéroylglutamic gồm:

1 phân tử acid ptéroic nối với chức amin của acid glutamic

bằng liên kết peptid - RCO.NH - R’.

ptein a.p-amino

benzoic ACID PTEROIC A.GLUTAMIC (A.GLUTAMIC ) n A.GLUTAMIC

CH 2

C O

CH 2

H 2 N

1 2

3

6 7

CH 2

O OH

Acid glutamic là cần thiết cho hoạt tính

vitamin

Trong các polyglutamat thì

dạng có 3 acid glutamic (acid

LIÊN QUAN CẤU TRÚC - TÁC

DỤNG

NUCLEOTID

1 DÂY - R: nối với cobal bởi liên kết cộng hóa trị.

Tùy theo nhóm -R mà có các

* 4 vòng pyrol nối với nhau bởi 3 nhóm

liên kết trực tiếp giữa 2 vòng tạo

liên kết đôi liên hợp.

1

2

3 4

5 6

7 8 9 10 11 12 13 14 15

16 17 18

3

2

18

1 2

 Cobal hóa trị III có 6 liên kết ở chính giữa corin tạo

thành

cobalticorin.

Nhóm -CH 3 : 8 nhóm ở các vị trí 1, 2, 5, 7, 12, 15,17 trong đó:

12

2 nhóm có cấu hình  ở vị trí 12’, 17’

7 8 9 10 11 12 13 14 15

16 17

3

2

18

1 2