药物结构与性质
(一)结构特征
甾体激素类药物的化学结构中都含有环戊烷并多氢菲的母核,由A、B、C、D 4个环及取代基团组成,其基本骨架及原子编号如下:
1.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。《中国药典》收载的肾上腺皮质激素类药物有丙酸倍氯米松原料药及其制剂、倍他米松原料药及其制剂、地塞米松原料药及其制剂、醋酸氢化可的松原料药及其制剂、醋酸可的松原料药及其制剂、醋酸氟氢可的松原料药及其制剂、泼尼松原料药及其制剂、泼尼松龙原料药及其制剂等。典型药物的结构如下:
本类药物的结构特点是:①母核上有21个碳原子。②A环有△4--3酮基。③C11位上多具有羟基或酮基。④C17位上有α-羟基和α-醇酮基。⑤C10和C13位有双角甲基。⑥有的药物在C1和C2之间有双键,6α或9α位有卤素取代,16α位16β位引入甲基或16α位引入羟基等。
2.雌激素 雌二醇是天然的雌激素,对雌二醇进行结构改造,可以得到一系列高效、长效的雌激素类药物,典型的药物有炔雌醇、苯甲酸雌二醇、戊酸雌二醇等,其结构如下:
本类药物的结构特点是:①母核共有18个碳原子。②A环为苯环,C3位有酚羟基。③C10无角甲基,C13单角甲基。④D环C17位有β羟基,有的药物与酸成酯。⑤有的药物D环C17位有乙炔基。
3.雄性激素及蛋白同化激素 睾酮是天然的雄性激素,通过对睾酮进行结构改造的合成品有甲睾酮、丙酸睾酮等。雄性激素一般同时具有蛋白同化激素的作用,对雄性激素进行结构改造,减弱其雄性激素作用,保留或增强其蛋白同化激素的作用,就得到了蛋白同化激素,如苯丙酸诺龙。典型药物的结构如下:
本类药物的结构特点是:①雄性激素的母核有19个碳原子,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。②A环有△4--3酮基。③D环C17位有β-羟基,有的已与酸成酯。
4.孕激素 天然的孕激素是黄体酮,但黄体酮口服后可被迅速破坏失效,只能注射给药。对黄体酮进行结构改造可以得到其他一些孕激素类药物,如醋酸甲羟孕酮、醋酸甲地孕酮、炔孕酮、炔诺孕酮等。典型药物的结构如下:
本类药物的结构特征是:①A环有△4-3酮基。②有的药物C17位有甲酮基。
米非司酮为抗孕激素的药物,也具有甾体的母核,C11上有二甲氨基苯基取代,其结构如下:
(二)主要性质
1.性状 甾体激素类药物一般为白色结晶性粉末,难溶于水和石油醚,可溶于乙醚、丙酮等极性有机溶剂,大多数药物有一定的熔点、比旋度和吸收系数。部分甾体激素类药物的熔点与比旋度见表6-9。
表6-9 部分甾体激素类药物的熔点与比旋度
2.与强酸的呈色反应 此反应为甾体母核的特征反应,结构中含有甾体母核结构的药物都有此反应,可用于本类药物的鉴别。
许多甾体激素类药物能与硫酸、盐酸、磷酸、高氯酸等强酸反应呈色,其中以与硫酸的呈色反应应用最为广泛。部分甾体激素药物与硫酸呈色反应现象见表6-10。也有部分药物是以硫酸-乙醇或以硫酸-甲醇为显色剂进行鉴别的,如醋酸甲羟孕酮、炔诺孕酮、甲睾酮等。反应机制与氢化可的松相同。《中国药典》中对甲睾酮的鉴别方法:取本品5 mg,加硫酸-乙醇(2∶1)1 mL使溶解,即显黄色并带有黄绿色荧光。
表6-10 部分甾体激素药物与硫酸的呈色反应
3.羰基的反应 羰基可与羰基试剂(2,4-二硝基苯肼、硫酸苯肼或异烟肼等)反应,生成有色的腙类衍生物;可与羟胺反应生成肟;可与氨基脲反应生成缩氨脲。可用于鉴别或含量测定。
4.醇酮基的还原性 醇酮基具有还原性,可与很多氧化剂(如菲林试液、氨制硝酸银试液、四氮唑盐等)反应。可用于含有醇酮基药物的鉴别和含量测定。
5.与亚硝基铁氰化钠的反应 此为甲酮基的性质。甲酮基在碱性条件下可与亚硝基铁氰化钠反应,生成蓝色的复合物。可用于含甲酮基药物的鉴别。
6.乙炔基的反应 乙炔基可与硝酸银醇溶液反应,生成炔化银的白色沉淀。可用于含乙炔基药物的鉴别。具有炔基的甾体激素药物如炔雌醇、炔诺酮、炔诺孕酮等,可与硝酸银试液反应,生成白色的炔化银沉淀,用于鉴别。
7.紫外吸收 甾体激素类药物A环多为苯环或含有△4--3酮基,为共轭结构,在紫外光区有特征吸收,可用于本类药物的鉴别或含量测定。
8.其他性质 可发生羟基成酯的反应、酯交换反应、酯水解反应、异羟肟酸铁反应等,这些都是本类药物定性、定量分析的基础。
有些甾体激素药物在C6、C9或其他位置上有氯或氟的取代,如肤轻松、地塞米松、倍他米松等,经有机破坏后,可用氯化物或氟化物的一般鉴别试验进行鉴别。