第十章甾体激素类药物的分析 [教学目的 、掌握甾体结构类药物的结构特点与分析方法之间的关系 、掌握甾体类药物的鉴别原理与方法。 、掌握甾体类药物的含量测定原理与方法。 四、熟悉甾体类药物杂质检查的方法 [本章分配学时数]2学时 [教学环节与教学内容 [复习引入]2分钟 在上节课,我们进行了维生素类药物的分析,要求同学们不仅要掌握维生素 A、B1、C、D、E的结构、性质和鉴别、检查、含量测定方法,熟悉本类药物其它 的含量测定方法以及杂质检查方法,还要了解维生素A三点校正法的推导过程 那么,这节课我们就要对甾体激素类药物进行分析,经过本章的学习后,要求同 学们要掌握甾体结构类药物的结构特点与分析方法之间的关系、鉴别原理与方 法、含量测定原理与方法以及杂质检查的方法 [教授新课] 第一节基本结构与分类 甾体激素类药物是一类具有甾体结构的激素类药物,有着十分重要的生理功 能。甾体激素类药物均具有环戊烷并多氢菲的母核,其基本骨架及位次编号如下: 按药理作用分为肾上腺皮质激素和性激素 性激素又分为雄性激素及蛋白同化激素、孕激素和雌性激素 、肾上腺皮质激素 肾上腺皮质激素(简称皮质激素)在临床上应用广泛。这类药物有的是
- 1 - 第十章 甾体激素类药物的分析 [教学目的] 一、掌握甾体结构类药物的结构特点与分析方法之间的关系。 二、掌握甾体类药物的鉴别原理与方法。 三、掌握甾体类药物的含量测定原理与方法。 四、熟悉甾体类药物杂质检查的方法。 [本章分配学时数] 2 学时 [教学环节与教学内容] [复习引入] 2 分钟 在上节课，我们进行了维生素类药物的分析，要求同学们不仅要掌握维生素 A、B1、C、D、E 的结构、性质和鉴别、检查、含量测定方法，熟悉本类药物其它 的含量测定方法以及杂质检查方法，还要了解维生素 A 三点校正法的推导过程。 那么，这节课我们就要对甾体激素类药物进行分析，经过本章的学习后，要求同 学们要掌握甾体结构类药物的结构特点与分析方法之间的关系、鉴别原理与方 法、含量测定原理与方法以及杂质检查的方法。 [教授新课] 第一节 基本结构与分类 甾体激素类药物是一类具有甾体结构的激素类药物，有着十分重要的生理功 能。甾体激素类药物均具有环戊烷并多氢菲的母核，其基本骨架及位次编号如下： C C 21 20 A B C D 按药理作用分为肾上腺皮质激素和性激素。 性激素又分为雄性激素及蛋白同化激素、孕激素和雌性激素。 一、 肾上腺皮质激素 肾上腺皮质激素（简称皮质激素）在临床上应用广泛。这类药物有的是
天然的激素,有的是对天然激素进行结构改造而成的,代表性的药物有氢化 可的松、醋酸地塞米松、曲安西龙、地塞米松磷酸钠等。结构详见教材P243← 结构特点 结构中均有21个碳原子 2.A环有A1-3-酮基,为共轭体系,具有紫外吸收 3.C1位上有a-醇酮基,具有还原性,有的药物C1上还有a-羟基 4.部分药物C1位上有羟基或酮基,C1、C2之间有双键,6a或9a位有卤素 取代,或有C1。-a-羟基等。 雄性激素及蛋白同化激素 天然的雄性激素主要为睾酮,经结构改造的合成品有甲睾酮、丙酸睾酮 等。C1位上加羟基(如甲睾酮)或9位加氟可使药物的作用更强。C位上羟 基的酯化,可使吸收减缓,作用时间延长。 雄性激素一般同时具有蛋白同化激素的作用。雄性激素经结构改造后, 雄性激素作用大为减弱,同化作用仍然保留或有所增强,成为蛋白同化激素 药物。常用的蛋白同化激素药物有苯丙酸诺龙、癸酸诺龙等。 结构特点: 1.母核有19个碳原子 2.蛋白同化激素在C位上一般无角甲基,母核只有18个碳原子; 3.本类药物在A环上有44-3-酮基,具有紫外吸收; 4.C1位上有β-羟基,或由它们形成的酯 孕激素 天然的孕激素为黄体酮,临床上使用的孕激素有黄体酮及其衍生物,黄 体酮口服后可被迅速破坏而失效。经结构改造后的孕激素药物的特点是口服 有效以及长效等。典型药物的结构见教材P244。 结构特点 母核有21个碳原子 2.A环有∠-3-酮基,C1位上有甲酮基,有的药物Cn位上有a-羟基或与酸 形成的酯 四、雌性激素
- 2 - 天然的激素，有的是对天然激素进行结构改造而成的，代表性的药物有氢化 可的松、醋酸地塞米松、曲安西龙、地塞米松磷酸钠等。结构详见教材 P243。 结构特点： 1. 结构中均有 21 个碳原子； 2. A 环有⊿4 -3-酮基，为共轭体系，具有紫外吸收； 3. C17位上有α-醇酮基，具有还原性，有的药物 C17上还有α-羟基； 4. 部分药物 C11位上有羟基或酮基，C1、C2之间有双键，6α或 9α位有卤素 取代，或有 C16-α-羟基等。 二、 雄性激素及蛋白同化激素 天然的雄性激素主要为睾酮，经结构改造的合成品有甲睾酮、丙酸睾酮 等。C17位上加羟基（如甲睾酮）或 9 位加氟可使药物的作用更强。C17位上羟 基的酯化，可使吸收减缓，作用时间延长。 雄性激素一般同时具有蛋白同化激素的作用。雄性激素经结构改造后， 雄性激素作用大为减弱，同化作用仍然保留或有所增强，成为蛋白同化激素 药物。常用的蛋白同化激素药物有苯丙酸诺龙、癸酸诺龙等。 结构特点： 1. 母核有 19 个碳原子； 2. 蛋白同化激素在 C10位上一般无角甲基，母核只有 18 个碳原子； 3. 本类药物在 A 环上有⊿4 -3-酮基，具有紫外吸收； 4. C17位上有β-羟基，或由它们形成的酯。 三、 孕激素 天然的孕激素为黄体酮，临床上使用的孕激素有黄体酮及其衍生物，黄 体酮口服后可被迅速破坏而失效。经结构改造后的孕激素药物的特点是口服 有效以及长效等。典型药物的结构见教材 P244。 结构特点： 1. 母核有 21 个碳原子； 2. A 环有⊿4 -3-酮基，C17位上有甲酮基，有的药物 C17位上有α-羟基或与酸 形成的酯。 四、 雌性激素
天然的雌性激素为雌二醇。对雌二醇进行结构改造,得到一系列高效和 长效的雌激素类药物,中国药典收载的雌激素类药物有雌二醇、炔雌醇、戊 酸雌二醇、苯甲酸雌二醇等。代表性药物的结构见教材P245。 结构特点: 1.母核有18个碳原子; 2.A环为苯环,C3位上有酚羟基,C1位上有β-羟基,有些药物的C1-羟基 形成了酯,有的药物C位上有乙炔基 第二节鉴别试验 甾体激素类药物的甾体母核和官能团具有一些典型的化学反应,常用来对本 类药物进行鉴别。如呈色反应、沉淀反应、制备衍生物测定熔点等。此外,还有 色谱法(髙效液相色谱法、薄层色谱法)。本类药物的结构类似,红外光谱法特 征性强,本类药物的原料药几乎都采用了红外光谱法进行鉴别。 化学鉴别法 (一)与强酸的呈色反应 强酸:硫酸、盐酸、磷酸、髙氯酸,其中以与硫酸的呈色反应应用较 硫酸与甾体激素的反应机制是酮基先质子化,形成正碳离子,然后与 HSO4作用呈色。 甾体激素与硫酸的呈色反应详见表10-1 (二)官能团的反应 不同的甾体激素类药物具有不同的官能团,利用官能团的反应可以 区别不同药物,甾体激素类药物的官能团及其鉴别反应如下。 官能团 试剂 药物 C1-a-醇酮基 四氮唑、裴林、氨制硝酸醋酸泼尼松、醋酸 氢可的松 C-酮基、C∞-酮基2,4-二硝基苯肼 黄体酮、氢化可的 异烟肼、硫酸苯肼 甲酮基、活泼亚甲基亚硝基铁氢化钠、间二硝|黄体酮 基酚、芳香醛类
- 3 - 天然的雌性激素为雌二醇。对雌二醇进行结构改造，得到一系列高效和 长效的雌激素类药物，中国药典收载的雌激素类药物有雌二醇、炔雌醇、戊 酸雌二醇、苯甲酸雌二醇等。代表性药物的结构见教材 P245。 结构特点： 1. 母核有 18 个碳原子； 2. A 环为苯环，C3位上有酚羟基，C17位上有β-羟基，有些药物的 C17-羟基 形成了酯，有的药物 C17位上有乙炔基。 第二节 鉴别试验 甾体激素类药物的甾体母核和官能团具有一些典型的化学反应，常用来对本 类药物进行鉴别。如呈色反应、沉淀反应、制备衍生物测定熔点等。此外，还有 色谱法（高效液相色谱法、薄层色谱法）。本类药物的结构类似，红外光谱法特 征性强，本类药物的原料药几乎都采用了红外光谱法进行鉴别。 一、 化学鉴别法 （一） 与强酸的呈色反应 强酸：硫酸、盐酸、磷酸、高氯酸，其中以与硫酸的呈色反应应用较 广。 硫酸与甾体激素的反应机制是酮基先质子化，形成正碳离子，然后与 HSO4 -作用呈色。 甾体激素与硫酸的呈色反应详见表 10-1。 （二） 官能团的反应 不同的甾体激素类药物具有不同的官能团，利用官能团的反应可以 区别不同药物，甾体激素类药物的官能团及其鉴别反应如下。 官能团 试剂 药物 C17-α-醇酮基 四氮唑、裴林、氨制硝酸 银 醋酸泼尼松、醋酸 氢可的松 C3-酮基、C20-酮基 2，4-二硝基苯肼 异烟肼、硫酸苯肼 黄体酮、氢化可的 松 甲酮基、活泼亚甲基 亚硝基铁氢化钠、间二硝 基酚、芳香醛类 黄体酮
C3-酚羟基 重氮苯磺酸 雌激素 炔基 硝酸银 炔雌醇、炔诺酮 炔诺孕酮 有机氟 氧瓶燃烧后与茜素氟蓝、醋酸氟轻松、醋酸 硝酸亚铈反应 地塞米松 有机氯 结合在链烃上,加热水丙酸氯倍他索 结合在母核的环上,氧瓶丙酸倍氯米松 燃烧,硝酸-硝酸银 C1、Cn位上羟基的酯水解后产生羧酸 醋酸地塞米 醋酸与乙醇形成乙酸乙戊酸雌二醇 戊酸与己酸具特殊臭味|己酸羟孕酮 制备衍生物测定熔点 部分甾体激素类药物,通过制备衍生物再测定其熔点来进行鉴别。本法 虽较繁琐费时,但专属性强,所以目前仍用于少数甾体激素类药物的鉴别。 制备衍生物的类型有以下几种 (一)缩氨基脲的生成 甾体激素类药物的羰基和氨基脲发生缩合反应,生成缩氨基脲,再测 定其熔点,用于鉴别。 (二)酯的水解 部分甾体激素是有机酸的酯,如丙酸睾酮是睾酮与丙酸所成的酯。丙 酸睾酮在碱性条件下水解,生成睾酮,经结晶,洗涤、干燥后测定熔点 应为150℃~156℃。 除上诉两种衍生化反应外,还可以利用羰基与羟胺形成肟,羟基与酰 卤形成酯的反应来制备衍生物 、紫外分光光度法 甾体激素类药物结构中有厶-3-酮基、苯环或其它共轭结构,在紫外区 有特征吸收,可规定最大吸收的波长、最大吸收波长处的吸收度或两个波
- 4 - C3-酚羟基 重氮苯磺酸 雌激素 炔基 硝酸银 炔雌醇、炔诺酮、 炔诺孕酮 有机氟 氧瓶燃烧后与茜素氟蓝、 硝酸亚铈反应 醋酸氟轻松、醋酸 地塞米松 有机氯 结合在链烃上，加热水 解， 结合在母核的环上，氧瓶 燃烧，硝酸-硝酸银 丙酸氯倍他索 丙酸倍氯米松 C17、C21位上羟基的酯 水解后产生羧酸： 醋酸与乙醇形成乙酸乙 酯； 戊酸与己酸具特殊臭味 醋酸地塞米 戊酸雌二醇 己酸羟孕酮 二、 制备衍生物测定熔点 部分甾体激素类药物，通过制备衍生物再测定其熔点来进行鉴别。本法 虽较繁琐费时，但专属性强，所以目前仍用于少数甾体激素类药物的鉴别。 制备衍生物的类型有以下几种。 （一） 缩氨基脲的生成 甾体激素类药物的羰基和氨基脲发生缩合反应，生成缩氨基脲，再测 定其熔点，用于鉴别。 （二） 酯的水解 部分甾体激素是有机酸的酯，如丙酸睾酮是睾酮与丙酸所成的酯。丙 酸睾酮在碱性条件下水解，生成睾酮，经结晶，洗涤、干燥后测定熔点， 应为 150℃～156℃。 除上诉两种衍生化反应外，还可以利用羰基与羟胺形成肟，羟基与酰 卤形成酯的反应来制备衍生物。 三、 紫外分光光度法 甾体激素类药物结构中有⊿4 -3-酮基、苯环或其它共轭结构，在紫外区 有特征吸收，可规定最大吸收的波长、最大吸收波长处的吸收度或两个波
长处吸收度的比值进行鉴别。 结构依据:Δ-3-酮、苯环、其它共轭结构 示例 药物名称 溶剂浓度 结果判断 曲安西龙 甲醇20μg/ml在238m处有最大吸收 丙酸倍氯米松乙醇20μg/ml在239nm处有最大吸收,A 为0.57~0.60,在239nm与 263nm处的吸收度比值为 2.25~2.45 四、红外分光光度法 甾体激素类药物的结构复杂,有的药物之间结构上仅有很小的差异,仅 靠化学鉴别法难以区别。红外光谱法特征性强,为本类药物鉴别的可靠手 段。中国药典以及外国药典中,几乎所有的甾体激素原料药都采用红外光 谱法鉴别。中国药典的鉴别方法是按规定录制红外吸收光谱图,要求供试 品的红外吸收光谱应与对照的图谱一致 炔磁醇峰位(cm1) 归属 官能团 3300~3600 酚羟基、C1-羟基 1616,1590,1505Ucc 苯环 黄体酮1700 U C20-酮基 1665 酮基 1615 双键 870 双键 五、薄层色谱法 薄层色谱法具有简便、快速、分离效能髙等特点,部分甾体激素类药物, 特别是甾体激素类药物的制剂常采用薄层色谱法鉴别。 六、高效液相色谱法 部分甾体激素类药物用高效液相色谱法测定含量,可同时进行鉴别。在 定的色谱条件下,比较甾体激素样品与其对照峰的保留时间,要求供试 品峰的保留时间应与对照品峰的保留时间一致
- 5 - 长处吸收度的比值进行鉴别。 结构依据：Δ4 -3-酮、苯环、其它共轭结构 示例： 药物名称 溶剂 浓度 结果判断 曲安西龙 甲醇 20μg/ml 在 238nm 处有最大吸收 丙酸倍氯米松 乙醇 20μg/ml 在 239nm 处有最大吸收，A 为 0.57～0.60，在 239nm 与 263nm 处 的 吸 收 度 比值 为 2.25～2.45 四、 红外分光光度法 甾体激素类药物的结构复杂，有的药物之间结构上仅有很小的差异，仅 靠化学鉴别法难以区别。红外光谱法特征性强，为本类药物鉴别的可靠手 段。中国药典以及外国药典中，几乎所有的甾体激素原料药都采用红外光 谱法鉴别。中国药典的鉴别方法是按规定录制红外吸收光谱图，要求供试 品的红外吸收光谱应与对照的图谱一致。 炔磁醇 峰位（cm -1） 归属 官能团 3300～3600 υO-H 酚羟基、C17-羟基 1616，1590，1505 υC=C 苯环 黄体酮 1700 υC=O C20-酮基 1665 υC=O C3-酮基 1615 υC=C 双键 870 δC-H 双键 五、 薄层色谱法 薄层色谱法具有简便、快速、分离效能高等特点，部分甾体激素类药物， 特别是甾体激素类药物的制剂常采用薄层色谱法鉴别。 六、 高效液相色谱法 部分甾体激素类药物用高效液相色谱法测定含量，可同时进行鉴别。在 一定的色谱条件下，比较甾体激素样品与其对照峰的保留时间，要求供试 品峰的保留时间应与对照品峰的保留时间一致