Производные стероидных гормонов получают путем структурных изменений в молекуле взятого за основу стероида. Таким образом, получают стероиды имеющие высокую степень сродства с взятым за основу стероидом, но с измененными в нужную сторону параметрами.
Алкилированием (алькилированием) называется введение в молекулы соединений алкила, например, метила CH3 (метилирование) или этила C2H5 (этилирование). Большинство оральных стероидов алкилированы по 17-альфа: к 17-ой позиции молекулы присоединена метиловая группа (СН3), что предохраняет стероид от быстрого разрушения в печени (при этом оказывая токсичное действие на нее), увеличивая период полураспада стероида до нескольких часов.
В зависимости от характера биологической активности производные стероидных гормонов разделяют на три группы: кортикоидные (кортикостероиды), анаболические андрогенные (анаболические андрогенные стероиды, ААC, АС) и эстрогенные стероидные гормоны. Однако в организме, многие производные стероидных гормонов подвережены ферментативным реакциям в стероид-продуцирующих тканях, и могут превращаться в другие стероидные гормоны, являясь в этом случае одновременно и прогормонами (прекурсорами).
Различные производные стероидных гормонов могут применяться перорально (в виде таблеток или капсул), в виде внутримышечных инъекций, а также в виде мазей (кремов или гелей) и ингаляционно (в виде спреев).
Еще в 1849 г. Бертольдом было установлено, что у петухов при кастрации наступает атрофия гребня и что, наоборот, при пересадке семенников молодым кастрированным петушкам у них восстанавливаются вторичные половые признаки, т. е. рост гребешка, голос, поведение. Отсюда был сделан вывод, что в семенниках птиц содержатся какие-то активные вещества, обусловливающие половые отличия и половую деятельность. Кох и Мур и другие авторы приготовили первые активные андрогенные экстракты, для определения активности которых предлагались различные методы. В 1927 г. было обнаружено, что активное начало андрогенов содержится не только в семенниках, но и в моче мужчин. По Вальтеру и Пецарду, тест петушиного гребня основан на регенерации утраченных у каплунов характерных признаков. По Галахеру и Коху, петушиной, или каплуньей единицей называется то количество вещества, которое, спустя 5 дней при ежедневном инъекционном введении масляного раствора, увеличивает длину гребня на 5 мм. Единицей действия также считают то наименьшее количество вещества, которое вызывает рост гребня на 15—20% («петушиная единица»). Леве и Восс предложили и другой тест, основанный на росте семенных пузырьков у кастрированных грызунов. Дегенерированные после кастрации пузырьки вновь вырастают при инъекции гормона и, таким образом, секреторная деятельность восстанавливается.
Первым андрогенным гормоном, выделенным Бутенандтом и Чернингом в 1931 г. из мужской мочи, был андростерон. Он оказался оксикетоном. Вскоре Бутенандту, Данненбауму и другим авторам удалось выделить еще один активный непредельный кетон состава С19Н28О2. Из 5 мг мочи Бутенандту удалось выделить 15 мг мужского гормона. На основании данных анализа, наличия окси- и кетогрупп, а также предположения о генетической связи гормона, названного андростероном (I), с холестерином ему было установлено строение андростанол-З-она-17 (I). В 1934 г. Ружичка подтвердил это строение синтезом и определил его пространственную конфигурацию, получив ацетат андростерона, окислением 3α-ацетата холестанола (II), в свою очередь полученного из холестанона (III):
В дальнейшем Бутенандтом был предложен более эффективный метод получения андростерона из дегидроэпиандростерона (IV). Взаимодействием последнего с пятихлористым фосфором был получен 3-хлоркетон (V), который после гидрирования (VI) и обменной реакции с ацетатом калия превращался в ацетат андростерона (VII):
Несмотря на доступность андростерона, он почти не нашел практического применения, так как в 1935 г. Лакером (Нидерланды) было показано, что в семенниках быков (и других животных) содержится более активный мужской гормон, названный тестостероном (VIII):
Тестостерон активнее андростерона в 7 раз. Первый синтез тестостерона был осуществлен также Бутенандтом. При гидрировании ацетата дегидро- эпиандростерона (IX) водородом в присутствии скелетного никелевого катализатора был получен 3-ацетат-Δ5-андростендиола-3β,17β (Х), который бензоилированием в присутствии пиридина превращен в 3β-ацетат-17-бензоат-Δ5-андростендиола (XI), а затем частичным гидролизом ацетильной группы при температуре не выше 11° в 17-бензоат-Δ5-андростендиол-Зβ, 17β (ХII).
Окислением хромовым ангидридом, в присутствии уксусной кислоты (XI), после предварительной защиты двойной связи бромированием и последующего дебромирования цинком получен в результате гидролиза тестостерон (VIII):
В литературе описан ряд вариантов синтеза тестостерона из дегидроэпиандростерона (IV), андростендиона (XIII) и другого исходного сырья. По методу Мамоли, дегидроэпиандростерон (IV) окисляют по Оппенауэру в андростендион (XIII), который под влиянием дрожжевых грибков восстанавливают до тестостерона:
При использовании в качестве исходного продукта андростендиона его восстанавливают литий-алюминий-гидридом до андростендиола и затем окисляют перекисью марганца в нейтральном растворе. Этот реагент окисляет селективно лишь аллильные спирты, в результате чего образуется тестостерон (VIII):
В качестве исходного сырья для синтеза тестостерона использована также Δ5-3-оксиэтиохоленовая кислота.
С помощью хлористого тионила 3-ацетат ее превращается в хлорангидрид 3-ацетоксиэтиохоленовой кислоты, затем азидом натрия (в сухом толуоле) и обработкой 60%-ной серной кислотой — в амин. После защиты двойной связи бромированием гидроксильная группа при С3 окисляется хромовой кислотой, бром отщепляется цинком и с помощью диазотирования нитритом натрия и разложения неустойчивого диазосоединения, в присутствии уксусной кислоты, он превращается в тестостерон:
Тестостерон — мелкий белый кристаллический порошок, т. пл. 166— 171° не растворим в воде, растворяется в спирте, эфире, хлороформе. Применяют обычно в виде сложных эфиров — пропионата или энантата.
При синтезе стероидных гормонов большое значение имеет доступность исходного сырья; в этом отношении β-ситостерин, получаемый из отходов производства бумаги, является весьма перспективным.
Как показали исследования Д.М. Халецкого с сотр., технология производства стероидных гормонов из β-ситостерина мало отличается от их производства из холестерина. Между тем, холестерин является дорогим сырьем животного происхождения, в то время как β-ситостерин — недефицитным и дешевым.
Тестостерон и его полусинтетические аналоги обладают способностью оказывать стимулирующее действие на синтез белков в организме (анаболический эффект). Анаболическое действие проявляют тестостерон, его эфиры, метилтестостерон. Однако у них этот эффект намного менее выражен, чем андрогенная активность. Метандриол (метиландростендиол), являющийся промежуточным продуктом синтеза метилтестостерона, проявляет слабую андрогенную и относительно более высокую анаболическую активность. Еще более избирательным анаболическим действием обладает метандиенон (метандростенолон).
Впервые Мишером, Ветштейном и Шоппом было найдено, что андрогенное действие тестостерона усиливается жирными кислотами (1936 г.); аналогичное действие наблюдается и в присутствии высших спиртов, например стеарилового спирта. Дальнейшие исследования показали, что действие тестостерона повышается также при его этерификации. В связи с этим Ружичка и Ветштейном были синтезированы эфиры муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной и изомасляной кислот, а также пальмитиновой и стеариновой; оказалось, что первые три эфира проявляют активность (на петушином гребне) уже в дозах 20 вторые два — в дозах 60—70γ, а последние два в дозах 1000γ. Слабее действуют ароматические эфиры, например бензойной кислоты — 100γ. На основании этих данных в медицину был введен тестостерон-пропионат.
Testosteronum рropionicum. Testosteroni propionas. Тестостерон-пропионат. Δ4-андростен-3-он-17 (р)-ол-17-пропионат. С22Н32О3. М = 314,50
Синонимы: Homosteron, Perandren, Testoviron и др. Получают нагреванием тестостерона с пропионовым ангидридом при 110—114°, с последующей перекристаллизацией из метилового спирта:
Тестостерон-пропионат — белый или белый с кремовым оттенком кристаллический порошок, т. пл. 158—123°, нерастворим в воде, растворяется в спирте, эфире, растительных маслах; удельный показатель поглощения при длине волны 241 ммк не ниже 465 (с = 0,001, 95% спирт). При гидролизе препарата 1%-ным спиртовым раствором едкого кали и последующей нейтрализации соляной кислотой выделяют тестостерон с т. пл. 150—153°. При нагревании со спиртовым раствором хлоргидрата гидроксиламина, в присутствии ацетата натрия, выделяют оксим тестостерон-пропионата с т. пл. 166—171°:
Чистоту препарата определяют по отсутствию потери в весе при высушивании и прокаливании.
Хранят с предосторожностью (список Б), в хорошо закупоренных банках, в сухом месте, защищенном от действия света. Высшая разовая и суточная дозы — 0,05 г. Применяется при половом недоразвитии, мужском климактерии, нервных расстройствах по 0,025 г; у женщин — при нервных расстройствах, опухолях молочной железы, маточных кровотечениях и др. по 0,005—0,01 г.
Выпускают в виде 1,2,5 и 5%-ного раствора в масле (в ампулах).
Testosteronum aenanticum. Тестостерон-энантат. Δ4-андростен-3-он-17-ол-17-энантат. С20Н40О3. М = 400,6
Получают по схеме:
Энантовую кислоту, т. кип. 116—118°, при 14 мм рт. ст. с помощью хлористого тионила превращают в хлорангидрид, т. кип. 65—66° при 14 мм рт. ст. и последний взаимодействием с тестостероном (в сухом пиридине и бензоле) при 50—55° в тестостерон-энантат. Для удаления избытка хлорангидрида энантовой кислоты смесь перемешивают с диэтиламиноэтанолом и выливают в раствор разбавленной соляной кислоты. После отгонки бензола получают энантат тестостерона, т. пл. 36—37,5°, удельное поглощение 390. При гидролизе спиртовым раствором едкого кали, с последующей очисткой ацетоном, температура плавления выделенного тестостерона 151—153°. Чистоту препарата определяют по отсутствию сульфатной золы и энантовой кислоты. Примесь последней определяют алкалиметрическим титрованием в спиртовой среде в присутствии индикатора фенолфталеина (содержание ее не должно превышать 0,15%).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
