性ホルモンは思春期の体づくりや妊娠に欠かせないステロイド化合物です。しかし1930年代は、その化学構造がほとんどわかっていませんでした。ブーテナントは数万リットルの尿や動物卵巣を精製し、エストロン・アンドロステロン・プロゲステロンを単離し分子式と立体構造を決定しました。彼の成果はホルモン不足症の治療、経口避妊薬の開発、がんホルモン療法など、医療と産業の広い分野に波及しました。

ブーテナントはクロマトグラフィーと連続再結晶を駆使し、マイクログラム量のステロイドを結晶化した。彼は紫外吸収スペクトル、元素分析、部分合成を組み合わせて、エストロン(18炭素芳香族ステロイド)、アンドロステロン(19炭素アンドロゲン)、プロゲステロン(21炭素黄体ホルモン)の骨格と官能基配置を確定した。これらの成果はステロイド全合成(ジーン・ティハニ―、ラ・シェルら)の出発点となり、内分泌学が化学的根拠を得る契機となった。さらに、ホルモン量の定量法や受容体研究へと研究領域を拡大し、今日の分子内分泌学・医薬化学に直結している。

Butenandt employed large-scale extraction (≈50 000 L urine) followed by counter-current distribution and fractional crystallization to obtain milligram purities of estrone, androsterone and progesterone. Structural assignment relied on oxidative degradation (e.g., estrone → oestratriene carboxylic acids), dehydrogenation with SeO2, and correlation with cholesterol. His stereochemical proofs pre-dated X-ray crystallography and used optical rotatory dispersion and targeted hydrogenation. The work established the 1,3,5-(10)-estratriene core and clarified C-17 oxidation states, thus laying groundwork for Wieland–Miescher ketone-based syntheses and contraceptive steroid industry. It also spurred receptor isolation and structure–activity relationship studies that underpin present-day endocrine oncology.