甾体技术概述
甾体
干燥根茎 补气养阴，健脾, 润肺，益肾
甾体皂苷的分布
百合科 重楼属
云南重楼 Parispolyphylla Smithvar． Yunnanensis Hand. Mazz． 七叶一枝花 P.DphyllaSmithvar．chinensisHara 干燥根茎 清热解毒、消肿止痛、凉肝定惊
Diosgenin 薯蓣皂苷元
5、苷键水解 1）温和酸水解 0.02~0.05mol/L HCl, H2SO4可水解去氧糖 的苷键，但不引起苷元的脱水反应 2）强酸水解 3~5% HCl, H2SO4 产生脱水苷元 3）盐酸丙酮法 盐酸丙酮水解得到原苷元和糖的衍生物 4）酶水解 乙型比甲型易发生酶解
强心作用强度顺序为 单糖苷＞双糖苷＞三糖苷
其 他 官 能 团
稠合方式
一、概 述
此类化合物有多种类型，它们结构中都具有环戊
烷骈多氢菲(cyclopentano-perhydrophenanthrene)的
母核，C17侧链不同。现主要介绍以下三种： 强心苷类（侧链为不饱和内酯环） 甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）
C21甾类（侧链为羟甲基衍生物）
CH3 R3 R1 R2 HO I HO H II C O R5 R2 R1 OH CH3 CHR4 R3
C21甾（ C21-steroides）类
CH3 C O OH
CH3 OO CH3 OO OCH3
O
C
O OH
OH
CH3 O OCH3 O O O O O OCH 3 O OCH3 OCH3
告达亭
H
Digoxin
强心苷类（侧链为不饱和内酯A
强心苷中糖均与苷元C3-OH结合形成苷，除有六碳 醛糖、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚和五碳醛糖外，还有仅 存于强心苷中特殊的2，6-二去氧糖，2，6-二去氧糖甲 醚。
天然产物化学第8章 甾体及其苷类
（1）苷元母核
苷元母核A,B,C,D四个环的稠合构象对强心 苷的理化及生理活性有一定影响。天然界存 在的强心苷元B/C环是反式，C/D环是顺式， A/B环大多数为顺式----洋地黄毒苷元 (digitoxigenin)，少数为反式----乌沙苷元 (uzarigenin).
17
第三节 强心苷类
一、定义
强心苷（cardiac glycosides）是存在于植 物中具有强心作用的甾体苷类化合物， 由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。
目前临床应用的有二、三十种，用于治疗 充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病，
如西地兰、地高辛、毛地黄毒苷等。
但强心苷类能兴奋延髓催吐化学感受区而 引起恶心、呕吐等胃肠道反应；且有剧毒， 若超过安全剂量时，可使心脏中毒而停止 跳动。
CH3
CH3
CH2
CO
H
5-孕甾烷
HO
孕甾烯醇酮
CH3 CO
O
黄体酮
（二）存在形式
C21甾类在植物体中除游离存在外，可与 糖结合成苷——C21甾苷类。其苷类糖链 多和C21甾的C3-OH相连，少数连于C20OH上。其苷类分子中除2-OH糖外，还有 2-去氧糖。
1．C21甾苷类大都与皂苷、强心苷共存于中药 中如洋地黄叶和种子中，含有强心苷、皂
乙型强心苷元的毒性>相应的甲型强心苷元
（四）糖和苷元的连接方式
强心苷中，多数是几种糖结合成低聚糖形 式再与苷元的C3-OH结合成苷，少数为双 糖苷或单糖苷。糖和苷的连接方式有三种：
Ⅰ型:苷元-(2,6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y Ⅱ型:苷元-(6-去氧糖)X-(D-葡萄糖)Y Ⅲ型：苷元-（D-葡萄糖）Y 一般初生苷其末端多为葡萄糖。 Ⅰ型、 Ⅱ型多见， Ⅲ型较少。
江南大学科技成果——甾体类化合物的生物转化技术
江南大学科技成果——甾体类化合物的生物转化技术
成果简介
主要针对我国甾体药物原料来源单一、初加工污染严重、甾体药物合成路线长等问题，重点开展薯蓣皂苷元清洁生产、植物甾醇生物转化以及屈螺酮重要中间体三羟基雄甾烯酮化学合成路线的生物替代等技术研究，旨在大幅度降低原料、能耗及生产成本。
创新要点
利用有高效转化能力的菌种，建立甾体的一步发酵或半合成技术，开发绿色的产物萃取技术及原位随程提取新工艺。
效益分析
建立植物甾醇生物化工生产线，转化合成4-AD、9-OH-AD等产品，投入建设资金3000-5000万元，预计年产值在2.0亿元以上。
推广情况天津药业集团有限公司、浙江仙居君业药业有限公司、河南利伟生物科技有限公司。
授权专利
一株高效转化黄姜中皂苷生产薯蓣皂苷元的菌株及其应用，201210167132.4；
一株高效转化去氢表雄酮菌株及其应用，201110438752.2；
一种利用亚麻刺盘孢霉羟化去氢表雄酮的方法，201210416740.6；
一种基于酶法辅提和微波酸解的黄姜薯蓣皂苷元清洁生产工艺，201110285328.9；
一株高效转化黄姜皂苷的菌株及其应用，201310040600.6。
甾体
紫外线
H2C
HO
存在于：人体皮肤，受紫外线照射破裂转化成维生素D3
胆甾醇在酶催化下氧化成7-脱氢胆甾醇。7-脱氢胆 甾醇存在于皮肤组织中，在日光照射下发生化学反应， 转变为维生素D3： 维生素D3是从小肠中吸收Ca2+离子过程中的关键 化合物。体内维生素D3的浓度太低，会引起Ca2+离子 缺乏，不足以维持骨骼的正常生成而产生软骨病。
一类对心脏有显著生理活性的甾体苷类，是由 强心苷元（cardiac aglycones）与糖缩合的一类 苷。
它们主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科、萝摩科、
十字花科等十几个科的一百多种植物中。常见的有毛 花洋地黄（Digitalis lanata ）、紫花洋地黄（Digitalis
purpurea ）、黄花夹竹桃（Peruviana peruviana）、毒毛 旋花子（Strophanthus kombe ）、铃蓝（Convallaria keiskei ）、海葱（Scilla maritime ）、羊角拗 （Stropanthus divaricatus）等
1、加强心肌的收缩，使脉动加速； 2、治疗心力衰竭与心律紊乱等症； 3、强心苷毒性大，不易控制。
强心苷的结构与活性的关系
大量的研究证明，强心苷的化学结构对其生理活性
有较大影响。强心苷的强心作用取决于苷元部分， 主要是甾体母核的立体结构、不饱和内酯环的种类 及一些取代基的种类及其构型。糖部分本身不具有 强心作用，但可影响强心苷的强心作用强度。
4．三氯醋酸反应(Rosen-heim反应) 将样品溶于 氯仿，加25%的三氯乙酸乙醇溶液，呈红色至 紫色。 5．五氯化锑反应(三氯化锑或五氯化锑反应) 将样品溶液点于滤纸上，喷20%三氯化锑或五 氯化锑的氯仿溶液（不含乙醇和水），于 60℃～70℃加热3～5分钟，样品斑点呈现灰蓝、 蓝、灰紫等颜色。
药学医学天然药物化学ppt课件-第八章甾体及其苷类
自身免疫性疾病
用于治疗类风湿性关节炎、系 统性红斑狼疮等自身免疫性疾
病。
肿瘤治疗
作为辅助治疗手段，用于减轻 肿瘤患者的症状和改善生活质
量。
病毒感染
用于治疗丙型肝炎、艾滋病等 病毒感染性疾病。
甾体药物的不良反应与注意事项
01
02
03
04
长期使用可导致骨质疏松、肌 肉萎缩、伤口愈合延迟等副作
萃取法
利用不同溶剂对甾体成分的溶解度不同， 通过多次萃取和反萃取操作实现分离纯化。
分离纯化实例
从薯蓣科植物穿龙薯蓣中提取分离甾体皂苷元的方法
采用溶剂提取、萃取、结晶等方法，成功分离出薯蓣皂苷元等成分。
从药用植物中提取分离螺甾醇的方法
采用溶剂提取、沉淀、结晶等方法，实现螺甾醇的分离纯化，并可应用于生产螺内酯等药物。
甾体的分离纯化技术
结法
利用甾体成分在不同温度和浓度下的结晶 特性，通过降温或蒸发溶剂等方法使甾体
结晶，再进行收集和纯化。
A 沉淀法
通过加入沉淀剂使甾体成分从溶液 中析出，再进行离心、过滤等操作
分离纯化。
B
C
D
色谱分离法
利用色谱柱的吸附或分配作用，使甾体成 分与其他杂质分离，再进行洗脱和收集。
萃取法
溶剂提取法
超声波提取法
利用有机溶剂如乙醇、乙醚等从天然药物 中提取甾体成分。
利用超声波的振动和空化作用，加速甾体 成分的溶解和扩散，提高提取效率。
微波辅助提取法
超临界流体萃取法
利用微波的加热作用，使甾体成分在短时 间内充分溶解，提高提取速率。
利用超临界流体如二氧化碳作为萃取剂， 具有高渗透能力和低化学惰性，适用于提 取复杂基质中的甾体成分。
【全文】甾体类化合物(含甾体皂苷和强心苷)
R
R
中性KMnO4（冷）
或OsO4
HO
Br2/CS2
R
HO
OH
OH
5α,6α-二羟基产物 顺式加成产物
HO
BrBr
5α,6β-二溴产物(反 式加成产物)
双键加溴过程：
CH3
CH3 R
HO
Br+ HO
CH3
CH3 R
Br_
+
Br
CH3
CH3 R
HO
Br
10天后
Br
两个溴都在a键上, 不稳定，易发生消 去反应
(1) 性激素
性腺(睾丸或卵巢)的分泌物，有雄性激素，雌性激素， 妊娠激素三种。生理作用很强，很少量就能产生极大的 影响。
① 睾丸酮
分子式为C19H28O2，学名为17β-羟基-4-雄甾烯-3-酮， 针状结晶，m.p.=155℃，[α]=+209°(c=4，乙醇)，不溶 于水，溶于乙醇、醚和其溶剂，在人体内不稳定。
Br H
5.消去反应
消去反应的结果是脱去一些象H2O一样的小分子而生 成双键产物。
当两个被消去基团处在反式双竖键(双a键)容易发生消 去反应；反式双e键或顺式双竖键都不易消去。
H CH3
H3C OH
CH3 R
POCl3--吡啶
H3C
CH3
CH3 R
H 2-烯键化合物
CH3
CH3 R
HO
POCl3--吡啶
1.甾体化合物的结构
甾体化合物基本母核(结构) 为环戊稠多氢化菲，一般含 有三个支链，其中R1、R2常 为甲基，R3因化合物不同而 异。
R2 R3 R1
环戊稠多氢化菲
甾体化合物的立体构型主要有两大类，分别称为胆甾 烷系和粪甾烷系。
甾体微生物转化在制药工业中的应用
结论
甾体微生物转化是制药工业中的重要技术，具有广泛的应用前景和潜力。本 次演示介绍了甾体微生物转化的概念、应用举例、关键技术和发展前景。通过研 究高效转化技术、基因工程技术的应用、绿色环保技术的推广以及生物传感器的 应用拓展等方面，可以进一步提高甾体微生物转化的产率和产品质量，降低生产 成本和环保负担，为制药工业的发展和人类健康做出更大的贡献。
1、高效转化技术的研发
研究高效转化技术是提高甾体微生物转化产率和降低成本的关键。未来，将 进一步探索和优化微生物培养条件和转化反应器性能，提高转化效率和产品质量。
2、基因工程技术的应用
基因工程技术可以用于改造微生物的酶系，提高其转化能力和产率。未来， 将进一步探索和开发基因工程技术，以实现高效、环保的甾体微生物转化过程。 3.绿色环保技术的推广
2、疫苗制备
在疫苗制备中，甾体微生物转化技术可以用于制备疫苗佐剂。佐剂可以提高 疫苗的免疫原性，增强机体免疫力。例如，氢氧化铝佐剂可以与流感病毒结合， 提高流感疫苗的保护效果。
3、生物传感器制备
甾体微生物转化技术还可以用于生物传感器制备。生物传感器是一种用于检 测和分析生物样本的装置，具有高灵敏度、高特异性和低成本等优点。例如，基 于甾体微生物转化技术的葡萄糖生物传感器可以用于糖尿病患者的血糖监测。
研究背景
甾体微生物转化是指利用微生物酶系将甾体化合物转化为更有价值的产品。 在制药工业中，甾体药物具有广泛的应用，如抗生素、激素、免疫抑制剂等。因 此，甾体微生物转化技术在药物研发和生产中具有重要意义。此外，甾体微生物 转化还可以用于环境治理、农业生产等领域。
应用举例
1、药物代谢
甾体微生物转化技术在药物代谢研究中的应用较为广泛。通过将药物进行微 生物转化，可以发现新的药物候选物，或者提高药物的疗效和降低副作用。例如， 利用甾体微生物转化技术可以将紫杉醇类药物进行生物转化，提高其抗癌活性。
甾体知识点
甾体知识点1. 甾体的定义甾体是一种重要的有机化合物家族，它们具有特定的结构和功能。
甾体的基本结构包括四环核心和与之相连的各种侧链。
甾体在生物体内起着重要的生理功能，包括作为荷尔蒙的前体、维持细胞膜的流动性和参与胆汁酸的合成等。
2. 甾体的合成路径甾体的合成路径非常复杂，涉及多个酶和代谢通路的参与。
其中最重要的合成路径是胆固醇合成途径。
胆固醇是甾体的起始物质，它通过一系列酶的催化作用，逐步合成出各种甾体类化合物，如雄激素、雌激素和肾上腺皮质激素等。
3. 甾体的生理功能甾体在生物体内具有多种重要的生理功能。
首先，甾体作为荷尔蒙的前体，参与调节机体的生长、发育和代谢等生理过程。
例如，雄激素能够促进男性性征的发育，雌激素则参与女性的生殖和乳腺发育。
其次，甾体还可以维持细胞膜的流动性，影响细胞的通透性和信号传导。
此外，甾体还参与胆汁酸的合成和胆固醇的代谢等。
4. 甾体与人体健康甾体在人体健康中扮演着重要的角色。
然而，甾体的过量摄入会对人体产生一定的危害。
高胆固醇血症是导致冠心病和中风等心血管疾病的主要危险因素之一。
此外，某些甾体类药物也会引起一系列的副作用，如激素依赖性和代谢紊乱等。
因此，合理控制甾体的摄入量对维护人体健康至关重要。
5. 甾体的应用甾体不仅在生物体内具有重要功能，还被广泛应用于医学和化工领域。
许多药物和化妆品中都含有甾体成分。
例如，一些激素类药物被广泛用于炎症和免疫相关疾病的治疗。
此外，甾体类化合物还用于合成抗癌药物、激素类避孕药和皮肤护理产品等。
6. 甾体的研究进展随着科学技术的发展，对甾体的研究也在不断深入。
研究人员通过分析甾体合成途径的酶和代谢途径的调控机制，探索新的合成方法和调控策略，以实现对甾体的高效合成和控制。
此外，甾体与疾病之间的关联也成为研究的热点。
通过阐明甾体在疾病发生发展中的作用机制，有望为相关疾病的治疗提供新的思路和靶点。
总结起来，甾体是一种重要的有机化合物家族，具有丰富的生理功能和广泛的应用领域。
甾体激素类药物的分析详解
加速试验
在超常条件下进行加速试验，以 预测甾体激素类药物在短时间内 的稳定性。
长期试验
在接近实际储存条件下进行长期 试验，以确定甾体激素类药物的 有效期和储存条件。
05 甾体激素类药物的生物 活性评价
细胞水平评价方法
细胞增殖实验
通过检测药物对细胞增殖的影响，评估药物的抗增殖 或促增殖活性。
细胞凋亡实验
03 样品前处理技术
提取与纯化方法
液-液萃取法
利用样品与提取剂之间的溶解度 差异，将目标物从样品中提取出 来。常用的提取剂包括有机溶剂
、酸、碱等。
固相萃取法
利用固体吸附剂对样品中的目标 物进行选择性吸附，然后用适当 的溶剂洗脱，达到分离和纯化的 目的。常用的吸附剂包括硅胶、
氧化铝、活性炭等。
超临界流体萃取法
人体试验评价方法
临床试验
在人体中进行的药物疗效和安全性评价，包括I 期至IV期的临床试验。
生物等效性试验
比较创新药物与已上市药物的生物利用度和药 代动力学参数，以评估其生物等效性。
药物相互作用研究
探讨药物与其他药物或食物之间的相互作用，以指导合理用药。
06 甾体激素类药物的代谢 与排泄研究
吸收、分布和代谢过程
02 甾体激素类药物的分析 方法
色谱法
薄层色谱法（TLC）
利用不同物质在固定相和流动相之间的分配系数不同，实现对甾体激素类药物的分离和鉴别。该方法具有操作简 便、快速、成本低等优点，但分辨率和灵敏度相对较低。
高效液相色谱法（HPLC）
采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂等流动相泵入装有固定相的色谱柱，实现 对甾体激素类药物的分离和分析。该方法具有高分辨率、高灵敏度、分析速度快等优点，广泛应用于甾体激素类 药物的含量测定和有关物质检查。
第八章甾体药物的研究进展
甾体药物的半合成 甾体药物的全合成
概述
R2 R1 R3
甾体药物是指分子中含有甾核的一类化合物，由于其结构复 杂，最初的研究和生产大多以天然甾体为原料，采用半合成 方法经结构改造进行合成。 甾体化合物一般根据天然存在和结构分类，可以分为甾醇、 胆汁酸、甾族激素、甾族生物碱等。
甾醇
HO
HO
HO
O
O
O
O
O O
O
O O
O O
O O
O O O
OH C CH
OH C CH
O O O
米非司酮
O OH OAc OAc HO HO O HO O HO HO
OH
OH
OH
OH
O O O O CH3
OH C C CH3 OH C C
HO
O
H3C N
CH3
OH C C CH3
O O
O O
O O
O
以2-萘酚为原料合成炔诺孕酮（消旋体）
O OH HO HO SC(NH2 )2 OAc
+ -
HO
HO
O
O O O O
O HO
HOБайду номын сангаас
OH O O O C CH
O O HO
炔诺孕酮的合成改进
O
O OH
O HO
HO HO
OH C CH
O
OH
HO HO
HO
OH C CH
O
由炔诺孕酮合成诺孕酯
OH C CH OAc C CH OAc C CH
OH CO2H
OH CO2H
HO
OH
HO
胆酸
甾体激素的介绍
在使用甾体激素过程中，如出现不适症状 或疑似副作用，应及时就医并告知医生自 身用药情况。
06
甾体激素的研究与展望
研究现状及成果
甾体激素的合成与代谢研究
揭示了甾体激素在生物体内的合成途径和代谢机制，为药物设计和疾病治疗提供了重要依据。
甾体激素受体研究
深入探讨了甾体激素与其受体之间的相互作用，阐明了信号传导通路和基因表达调控机制。
体激素治疗方案，提高治疗效果和患者生活质量。
甾体激素与其他治疗手段的联合应用
03
探索甾体激素与手术、放疗、免疫治疗等其他治疗手
段的联合应用，以期达到更好的治疗效果。
对人类健康的意义
促进生长发育
甾体激素在人体生长发育过程中发挥着重要作用，适量补充有助于 促进骨骼生长和肌肉发育。
维护内环境稳定
甾体激素能够调节水盐代谢、维持血压稳定等，有助于保持人体内 环境的平衡。
副作用的预防与处理措施
严格遵医嘱
定期监测
在使用甾体激素时，应严格按照医生的指 示进行用药，不随意增减剂量或改变用药 方式。
长期使用甾体激素的患者应定期进行相关 指标的检查，如骨密度、血压、血脂等， 以便及时发现并处理潜在问题。
调整生活方式
及时就医
保持良好的作息和饮食习惯，适当进行运 动锻炼，有助于减轻甾体激素的副作用。
孕激素类药物
常用于治疗月经不调、子宫内膜异位症、习惯性 流产等。
肾上腺皮质激素类药物
糖皮质激素类药物
具有抗炎、抗过敏、免疫抑制等作用，常用于治疗炎症性疾病、自身免疫性疾 病等。
盐皮质激素类药物
主要用于治疗原发性醛固酮增多症等疾病。
其他甾体激素类药物
避孕药
通过抑制排卵、改变子宫内膜环境等作用达到 避孕效果。
甾体
☼甾体化合物主要来源包括海洋植物如海藻，海洋多孔动 物如海绵、刺胞动物如珊瑚、棘皮动物如海星、海参、 海盘车等无脊椎动物，其他海洋动物如海兔、白斑角鲨 等。其中，海洋动物是生产甾体激素和类激素的重要来 源。许多鱼类的生殖腺、肾间组织或血浆中含有睾酮、 孕酮等激素类化合物。海洋来源的甾体化合物具有多种 生物活性，包括激素样作用、抗菌、溶血、抗病毒、抗 炎、降压、细胞毒等生物活性。
☼ 甾体糖苷类化合物也是海绵来源的甾体化合物的一种形式； ☼ 刺胞动物中的一些常用珊瑚特别是柳珊瑚和软珊瑚是海洋甾体的另一主要 生物来源。 ☼ 珊瑚来源的海洋甾体化合物会有9，11-裂环甾也会发生环化或分枝化，也 有配糖体形式； ☼ 棘皮动物除分子中有多羟基取代之外，另一特点是大多形成硫酸盐，少数 从磷酸盐类代谢产物被分离得到，如磷酸酯。 ☼ 甾体皂苷也是海洋甾体的主要类型之一，海星是主要生物来源。
波谱学特征
海洋甾体，一般分子量较法： I. 化学法
常用的化学手段有：酸水解-还原乙酰化-GC/MS分析确定糖基的种类 和数量；酸水解获得苷元，波谱解析鉴定苷元；也可以通过酶解然后分离
获得含糖基较少的次苷元或苷元，通过苷化位移规律推测糖基的链接顺序
和位置；糖的绝对构型（D-或L-）可通过将糖（酸水解产物中的水溶性部 分）转化为全三甲基硅醚化的L-半胱氨酸的糖苷，然后与标准品的同等衍 生物进行GC/MS分析来加以确定；通过脱硫反应确定硫酸基的位置等。
Ⅱ1450 .波谱学解析 附近
吸收频率cm-1
吸收峰 甲基不对称弯曲 甲基对称弯曲
1380附近 （ 1）IR 通过红外光谱(IR)可推测分子中存在哪些官能团。一般地，甾体化合物会 在： 3600~3200 羟基O—H伸缩振动 1130~1030 羟基C—O伸缩振动 ①1450cm-1和1380cm-1附近分别出现甲基的不对称和对称弯曲振动吸收峰；
国内甾体工业发展简介
经过几十年来的不断发展，我国学者已经 成功的合成了一系列的全合成甾体药物，如： 左炔诺孕酮、孕三烯酮、米非司酮等。 这些都是全合成避孕甾体药物。而这些 的发展始于我国上世纪计划生育的号召。
左炔诺孕酮的全合成途径：
上述的全合成左炔诺 孕酮的步骤，已投 入实际生产。
曾在北京第三制药厂 和扬州制药厂先后 投产。
甾体工业的发展简介
——第六组 XXX
纲要
天然甾体资源的开发 甾体微生物工业 甾体酶工程的研究 甾体药物全合成的发展
天然甾体资源的开发
甾体激素具有多种生理活性，临床使用日益 广泛，已成为医药工业的一个重要门类。 肾上腺皮质激素（可的松） 甾体抗炎药 女用甾体避孕药（炔诺酮）
鉴于我国资源丰富，利用天然资源改造其 结构来合成甾体药物是较为经济合理的途径。 1958年以来，我国利用丰富的植物资源，薯蓣 皂素、番麻皂素及剑麻皂素生产大量甾体药物。 起步晚，但在黄鸣龙教授的倡议和指导下 逐步取得了发展，如今已成规模。
谢谢!
二、甾体酶工程的研究
甾体转化酶 3-氧-5 烯甾体异构酶可以使3-氧-5 烯甾体转 化为相应的不饱和酮。 细胞色素P-450scc可以使侧链为5到10个碳 原子的胆固醇同系物均转变为孕甾醇酮。
三、甾体全合成的发展
随着甾体药物新品种的不断开发，受到 日益紧张的甾体资源的限制，再加上自然界 没有13-乙基的甾体原料可供改造。所以甾 体全合成方法的研究显得十分重要。
一、甾体药物与微生物工业
主要发展如下：
11 α 羟化 1958年黄鸣龙教授等用黑根霉使16α 17α 环氧孕甾4烯3、20二酮氧化引入11 α 羟基，从 而研究出自薯蓣皂素合成可的松七步法合成路 线。 这是我国第一个用于甾体药物生产的微生 物合成。
甾体激素重点
HO
OH O C OCOCH2CH3 CH3 F
F O F
O
F
软药
结构修饰
①C21-OH→C21-OCOCH3
乙酸酯 稳定性增加
②C21-OH→C21-OCOCH2CH2COONa
琥珀酸酯单钠盐 水溶性↑ 注射剂
③ C21-OH →C21-OPO(ONa)2
磷酸酯钠盐水溶性↑ 注射剂
O CH2OCCH3 C HO O O O CH3 CH3
复习思考题：
1、典型药物的结构:雌二醇.睾丸素.黄体酮.炔诺酮 .氢化 可的松.地塞米松 2、天然的雌激素、雄激素、孕激素、糖皮质素的结构和结 构特征是什么？ 3、如何使天然雌激素、雄激素的口服稳定性增加?作用时间 延长?举例说明 4、如何使雄激素的蛋白同化作用增加?举例说明 5、合成的孕激素的结构类型有哪些？每类举2例药物 6、如何使糖皮质激素的抗炎作用增加? 7、Oppenauer氧化反应在甾体药物合成中的应用 8、糖皮质激素的特征反应
合成的孕激素
COCH3 O OCR
孕酮类孕激素：
O
OH
19-去甲睾酮类孕激素：
C CH
O
COCH3 OH
O
CH3 O
孕激素活性↓
COCH3 O OCR
O O
黄体酮
孕激素活性↑
OH
OH C CH
引 入 17- C CH O O OH C CH
妊娠素 孕激素活性
睾丸素
除 出 19角 甲 基 O
二.雌激素的结构改造
目的: ①使作用时间延长；②稳定性增强，可口服。 （一）成酯——长效
解读合成生物技术生产甾体激素中间体的研究展望
解读合成生物技术生产甾体激素中间体的研究展望
甾体激素是一类具有四环核的化合物，常见的有雌激素、睾酮、肾上腺皮质激素等。
这些物质在生物学中发挥着重要的作用，如调节生长发育、维持生命体征、参与能量代谢等。
由于其生物活性强，因此甾体激素在医药领域被广泛应用，如用于治疗癌症、心血管
疾病、免疫系统疾病等。
但是，目前传统的甾体激素生产技术存在很多问题，如生产效率低、环境污染严重、生产成本高等。
因此，寻找一种新的生产方式是非常必要和迫切的。
合成生物学技术是一种快速发展的新型技术，其主要是通过基因重组和代谢工程等手
段来构建人工微生物合成系统，用于高效、可控地生产复杂的生物分子。
利用这种技术生
产甾体激素中间体，主要是通过特定的代谢途径来实现，该途径涉及到多个基因的工作。
目前，已经有一些研究者通过合成生物学技术成功生产了雌二醇、睾酮等甾体激素中间体，这些中间体可以作为药物的前体物质，同时也具有一定的市场价值。
未来，随着合成生物学技术的不断发展，将会有更多的研究者利用这种技术生产甾体
激素中间体，从而解决现有生产技术存在的问题，同时也有望推动甾体激素生物医药的发
展和应用。
但是，目前合成生物学技术的应用还存在很多挑战，如高效合成微生物的构建、代谢途径优化、大规模生产控制等。
因此，需要加强对合成生物学技术的基础研究和应用
研究，以不断提高其生产效率和生产质量。
天然产物化学-甾体及其苷类
• 3. 表面活性及溶血作用 甾体皂苷多具 有发泡性，其水溶液振荡后产生持久性 泡沫。甾体皂苷具有溶血作用。 • 4. 能与碱式铅盐、钡盐形成沉淀。 • 5. 颜色反应 甾体皂苷在无水条件下，遇 某些酸类可产生与三萜皂苷相类似的颜 色反应。 • 甾体皂苷与醋酐－硫酸的颜色反应，最 后出现绿色；三萜皂苷最后出现红色。 • 三萜皂苷三氯醋酸加热到100度显色，而 甾体皂苷加热到60度就显色。
24
O
16
HO
3
2．异螺甾烷醇类（isospirostanols) C25为R构型
21 20 17 14 8 7 6 15
O
22 23
26
25 27
18 12 19 1 2 10 5 4 11 9 13
24
O
16
HO
3
3．呋甾烷醇类（furostanols） F环为开链衍生物
21 20 17 14 8 7 6 15
CH3 CH2
CH3 C O
H
HO CH3 C O
5-孕甾烷
孕甾烯醇酮
O
黄体酮
Steroidal Saponins
一、概述 1.定义 具有螺甾烷类化合物结构母核的一 类皂苷。 2.分布 主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、 菝契科、龙舌兰科等单子叶植物中。
• 3.生物活性 • 抗生育：杀灭精子、抗早孕 主要用作合成 甾体避孕药和激素类药物的原料。 • 降血糖:伪原知母皂苷AⅢ和原知母皂苷AⅢ • 降低胆固醇和免疫调节 • 抗真菌、杀虫等
干燥粉 加6倍量汽油（或甲苯），连续回流，提取20小时 汽油提取液 室温放置，使结晶 回收汽油，浓缩至约1:40 , 完全析出后，离心甩干 粗制薯蓣皂苷元 自乙醇或丙酮中重结晶，活性炭脱色 薯蓣皂苷元(mp204-207)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
甾体化学概述：
甾体化学（Steroidal Chemistry）是以甾族化合物为其研究对象的一门化学，它是有机化学和药物化学的一个重要分支。
甾族化合物是广泛存在于生物体组织内的天然有机化合物，如甾醇、维生素D、胆汁酸、性激素、肾上腺皮质激素、甾族皂素、甾族生物碱等。
甾体化学的发展
二十世纪二十年代德国化学家Windaus和Wieland等人通过化学降解研究了胆固醇和胆酸的结构，从而取得了甾族化合物的基础知识，由于这些研究，人们终于在1932年确认了这两个化合物的结构。
1929年美国化学家Butenandt分离得到了第一个性激素化合物雌甾酚酮（4）。
此后，科学家们又陆续分离得到了雌三醇、马萘雌酮、孕激素、雄甾酮等多种性激素，同时从肾上腺提取物中分离出几十种肾上腺皮质激素。
这些甾族激素的结构在它们被分离不久后都得到了确定。
1939年Michigan在实验室实现了马萘雌酮的全合成。
一些甾族化合物的药用生理功能也被发现。
从此，这些甾族激素的分离、结构测定和合成工作的展开，开创了甾族化合物研究的时代。
二十世纪后半叶，甾体化学学得到了飞速发展，20世纪50-60年代甾体口服避孕药的出现，60年代后期和70年代前期甾体蜕皮激素的发现，70年代维生素D活性代谢产物的发现，以及70年代末80年代初甾体新型植物生长调节剂的发现等等都见证了甾体化学的迅速发展。
90年代后，从植物和海洋生物中相继发现许多具有全新结构特点的一系列甾体皂苷，双甾体，多胺甾体和甾体多羟基硫酸酯等化合物，它们都具有独特的生理作用，特别是具有较强的抗癌活性，已引起许多甾体化学家，生物学家和医学家极大的兴趣。