Углеводород прегнан лежит в основе гормона

Углеводород прегнан лежит в основе гормона

Х и м и я

Биоорганическая химия

Стероиды.

Стероиды — вещества животного или, реже, растительного происхождения, обладающие высокой биологической активностью.

Стероиды широко распространены в природе и выполняют в организме разнообразные функции. К настоящему времени известны около 20 тысяч стероидов. Более ста из них применяются в медицине.

В группу стероидов входят:

• стерины (в частности, холестерин),
• желчные кислоты,
• стероидные гормоны,
• кардиотонические гликозиды (карденолиды и буфадиенолиды).

Химическое строение

Стероиды имеют циклическое строение. В основе их структуры лежит скелет стерана, состоящий из трёх конденсированных циклогексановых колец (А, В и С) в нелинейном сочленении и циклопентанового кольца (D).

Общая структура стероидов и принятая нумерация атомов в стеране прведены ниже:

Характерная особенность большинства природных стероидов – наличие кислородосодержащего заместителя у С-3, метильных групп С-18 и С-19, а также алифатического заместителя R у С-17.

По величине углеродной цепи этого заместителя стероиды делятся на группы, которые приведены в таблице:

Число атомов углерода в радикале

Название углеводорода, составляющего основной скелет

Группа стероидов

Женские половые гормоны (эстрогены).

Женские половые гормоны (гестагены) и гормоны коркового вещества надпочечников.

Транс- и цис- стереоизомеры

Сочленение колец А и В и С и D может быть цис- или транс-.

ЦИС-ТРАНС-ИЗОМЕРИЯ (геометрическая изомерия) — один из видов пространственной изомерии химических соединений; заключается в возможности расположения заместителей по одну (цис-изомер) или по разные стороны (транс-изомер) плоскости двойной связи (С = С, С = N) или неароматического цикла (напр., циклогексана).

Применительно к стероидам речь идёт об цис и транс-декалинах.

Декалин – бициклический насыщенн углеводород, получаемый при исчерпывающем гидрировании нафталина.

В зависимости от конфигурации атомов С-9 и С-10 декалин существует в виде двух стереоизомеров:

1. транс-декалина, у которого атомы водорода у С-9 и С-10 находятся по разные стороны от воображаемой плоскости колец и
2. цис-декалина с расположением атомов водорода у этих атомов углерода по одну сторону плоскости.

В природных стероидах кольца В и С всегда, а кольца С и D почти всегда транс-сочленены, в то время как кольца А и В могут иметь как транс-, так и цис-сочленения.

Все циклогексановые кольца находятся в конформации кресла.

Положение атомов водорода и заместителей снизу или сверху от условной плоскости кольца обозначают буквами альфа и бета соответственно.

Стереохимия сочленения колец А и В указывается по ориентации атома водорода в 5-м положении: 5 альфа-стероид имеет транс-, а 5 бета-стероид – цис-сочленение колец А и В.

При обычном написании формул стероидов циклический скелет принято изображать плоским:

Стерины

Стерины — группа биохимически важных веществ из группы стероидов. В основе структуры стеринов (как и других стероидов) лежит насыщенный тетрациклический углеводород стеран.

Особенностью стеринов является то, что радикал R у атома углерода С-17 включает 8 атомов углерода.

В качестве обязательного заместителя стерины содержат гидроксильную группу при С-3, т.е. являются вторичными спиртами (поэтому в их названии часто присутствует окончание –ол).

Холестерин

Холестерин (холестерол) – наиболее распространённый представитель стеринов.

Присутствует практически во всех животных липидах, крови и желчи.

Особенностью его структуры является наличие двойной связи в кольце В между С-5 и С-6.

Восстановление этой двойной связи приводит к двум стереоизомерам – холестанолу и копростанолу:

Свойства и функии холестерина

Очищенный холестерин – белое кристалическое вещество, обладающее оптической активностью. Температура его плавления 150 градусов. Холестерин нерастворим в воде, растворим в жирах и органических растворителях.

В организме холестерин встречается как в свободном состоянии, так и в связанном, в виде сложных эфиров. В организме находится 80 % свободного и 20 % связанного холестерина.

Из общего количества холестерина, содержащегося в организме (250 г при массе тела 65 кг) только 20 % его поступает с пищей. Основное количество холестерина синтезируется из уксусной кислоты.

Холестерин обеспечивает стабильность клеточных мембран. Он необходим для выработки витамина D, выработки надпочечниками различных стероидных гормонов, включая кортизол, альдостерон, женских половых гормонов эстрогенов и прогестерона, мужского полового гормона тестостерона.

Нарушение обмена холестерина приводит к его отложению на стенках артерий и, как следствие – к уменьшению эластичности сосудов (атеросклерозу). Кроме того, холестерин накапливается в виде желчных камней.

Витамин D

При облучении ультрафиолетом некоторых стеринов, например эргостерина, происходит размыкание кольца В и образование продуктов, относящихся к витаимам группы D.

Желчные кислоты

В печени стерины, в частности холестерин, превращаются в желчные кислоты.

Желчные кислоты (синоним: холевые кислоты, холиевые кислоты, холеновые кислоты) — органические кислоты, входящие в состав желчи и представляющие собой конечные продукты обмена холестерина.

Желчные кислоты играют важную роль в процессах переваривания и всасывания жиров; способствуют росту и функционированию нормальной кишечной микрофлоры.

Алифатическая боковая цепь у С-17 в желчных кислотах, производных углеводорода холана, состоит из 5 атомов углерода и включает концевую карбоксильную группу.

Желчные кислоты подразделяют на первичные и вторичные.

Первичными называют желчные кислоты непосредственно секретируемые печенью. К ним относятся:

2. хенодезоксихолевая кислота.

Вторичные кислоты образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием кишечной микрофлоры.

К вторичным желчным кислотам относятся:

3. урсодезоксихолевая кислоты.

Из вторичных в кишечно-печёночной циркуляции во влияющем на физиологию количестве участвует только дезоксихолевая кислота, всасываемая в кровь и секретируемая затем печенью в составе желчи.

Из желчных кислот наиболее распространённой является холевая кислота.

Желчные кислоты находятся в организме обычно в виде амидов. По карбоксильной группе (посредством пептидной связи кним присоединены остатки глицина H₂NCH₂COOH или таурина H₂NCH₂CH₂SO₃H).

Натриевые и каливые соли этих соединений обладают поверхностно-активными свойствами. Эмульгируя жиры пищи, они улучшают их усвоение, а также активируют фермент липазу, катализирующий гидролиз жиров.

Сердечные гликозиды

Гликозиды — это природные углеводосодержащие вещества органического характера, преимущественно растительного происхождения.

В состав молекулы гликозидов входит сахар (эту часть молекулы называют гликоном) и несахаристая часть — агликон, или генин. Греческая приставка «а» означает отрицание, агликон в переводе означает «несахар». Агликон и сахар соединены между собой связью, подобной сложноэфирной.

Сердечные гликозиды – это соединения, у которых роль агликона выполняет стероидная часть молекулы. В этом случае агликон называют генином.

К генинам сердечных гликозидов растительного происхождения относятся дигитоксигенин и строфантидин.

Особенности их структуры – наличие ненасыщенного гамма-лактионовое кольца у С-17 и цис-сочленение колец С и D. Остатки углеводов присоединяются за счёт гидроксильной группы у С-3 стероида.

Связь между молекулой углевода и генином является бета-гликозидной.

Примером сердечного гликозида может служить ланатозид А, выделяемый из наперстянки:

В небольших количествах сердечные гликозиды возбуждают сердечную деятельность, а именно оказывают кардиотоническое действие, проявляющееся в замедлении частоты и усилении сердечных сокращений. По этой причине они используются в кардиологии.

В больших же дозах сердечные гликозиды являются ядами. При отравлении ими возникают нарушения деятельности сердца, органов пищеварения, нервной системы и пр.

Выделяются сердечные гликозиды из различных видов наперстянки (дигиталиса), ландыша, горицвета и других растений.

Стероидные гормоны

Классификация гормонов

Гормонами называют биологически активные вещества, образующиеся в результате деятельности желез внутренней секреции и принимающие участие в регуляции обмена веществ и физиологических функций в организме.

Гормоны – промежуточное звено между нервной системой и ферментами. Синтезированные в железах внутренней секреции гормоны переносятся током крови к органам-мишеням и там либо повышают каталитическую активность соответствующих ферментов, либо ускоряют их биосинтез.

Классифицируют гормоны по месту их секретирования в кровь. В соответсвии с этой «анатомической» классификацией различают гормоны щитовидной железы, надпочечников, половых желез и т.д.

Согласно химической классификацией все известные гормоны можно разделить на три группы:

1. Аминокислоты и продукты их превращений.

В эту группу включают тироксин и родственные гормоны щитовидной железы, а также катехоламиновые гормоны – адреналин и норадреналин.

2. Пептиды и белковые гормоны.

Они составляют наиболее представительную группу гормонов, в которую входят некоторые олигопептиды (вазопрессин), простые белки, гормон роста соматотропин, инсулин) и сложные белки – гликопротеины, в частности пролактин, стимулирующий развитие молочных желёз.

К ним относятся гормоны коркового вещества надпочечников, или кортикостероиды, мужские и женские половые гормоны.

Стероидные гормоны

Кортикостероиды.

Кортикостероиды образуются в корковом веществе надпочечников и регулируют углеводный и солевой обмен.

Их боковая цепь у С-17 включает два атома углерода в виде гидроксикетонной группировки.

Примерами служат кортикостерон и преднизолон, важной структурной характеристикой которых является система альфа, бета-ненасыщенного кетона в кольце А.

Кортикостерон действует как антагонист инсулина, повышая содержание глюкозы в крови.

Преднизолон – синтетический кортикостероид, по действию превосходящий свои природные аналоги.

Кортикостероиды – гормоны, обладающие противовоспалительным действием. По этой причине они использутся при лечении кожных воспалительных болезней, ревмаизма и пр.

Половые гормоны.

Половые гормоны вырабатываются половыми органами и регулируют половые функции. К их числу относятся женские ( гестагены и эстрогены ) и мужские половые гормоны ( андрогены ).

Гестагены (лат. gesto — носить, быть беременной+греч. genes — порождающий, производящий), или гормоны беременности, образуются в жёлтом теле яичников. Они, как и кортикостероиды, являются производными прегнана.

Наибольшей активностью среди них обладает прогестерон, боковая цепь которого представляет собой ацетильную группу.

Прогестерон подготавливает эндометрий матки к имплантации оплодотворенной яйцеклетки, а после ее имплантации способствует сохранению беременности: подавляет активность гладкой мускулатуры матки, поддерживает в центральной нервной системе доминанту беременности; стимулирует развитие концевых секреторных отделов молочных желез и рост матки, синтез стероидных гормонов; оказывает иммунодепрессивное действие, подавляя реакцию отторжения плодного яйца. Стимулирует секрецию кожного сала.

Недостаток прогестерона в организме является одной из частых причин бесплодия нарушения менструального цикла и спонтанного прерывания беременности.

Эстрогены контролируют менструальный цикл у женщин.

Наиболее важны эстрон и эстрадиол, производные углеводорода эстрана.

Отличительный признак их структуры – наличие ароматического кольца А, а также отсутствие боковой цепи у С-17 и метильной группы у С-10.

Эстрогены оказывают сильное феминизирующее влияние на организм. Они стимулируют развитие матки, маточных труб, влагалища, стромы и протоков молочных желез, пигментацию в области сосков и половых органов, формирование вторичных половых признаков по женскому типу, рост и закрытие эпифизов длинных трубчатых костей.

Способствуют своевременному отторжению эндометрия и регулярным кровотечениям.

Стимулируют синтез ряда транспортных белков (тироксинсвязывающий глобулин, транскортин, трансферрин, протеин, связывающий половые гормоны), фибриногена.

Оказывают прокоагулянтное действие, индуцируют синтез в печени витамин К-зависимых факторов свертывания крови (II, VII, IX, X), снижают концентрацию антитромбина III.

Андрогены стимулируют развитие вторичных мужских половых признаков и выработку спермы.

Главные мужские половые гормоны – андростерон и более активный тестостерон.

В основе их структуры лежит скелет углеводорода андростана. Боковая цепь при С-17 у них отсутствует, но сохраняются обе «ангулярные» метильные группы.

Андрогены оказывают сильное анаболическое и анти-катаболическое действие, повышают синтез белков и тормозят их распад.

Понижают уровень глюкозы в крови.

Увеличивают мышечную массу и силу.

Способствуют снижению общего количества подкожного жира и уменьшению жировой массы по отношению к мышечной массе, но могут увеличить отложения жира по мужскому типу (на животе) при одновременном уменьшении отложений жира в типично женских местах (ягодицы и бедра, грудь).

Понижают уровень холестерина и липидов в крови, тормозят развитие атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний, но в меньшей степени, чем эстрогены (отчасти именно поэтому у мужчин продолжительность жизни меньше и сердечно-сосудистые заболевания чаще и развиваются в более молодом возрасте, чем у женщин).

Андрогены вызывают появление или развитие мужских вторичных половых признаков: понижение и огрубление голоса, рост волос на лице и теле по мужскому типу, превращение пушковых волос на лице и теле в терминальные, усиление секреции пота и изменение его запаха.

При определённой генетической предрасположенности (наличии в коже головы фермента 5-альфа-редуктазы) андрогены могут вызывать облысение головы по мужскому типу.

Классификация стероидов

Стероиды классифицируются на основе углеводородного скелета, лежащего в основе молекулы. Выделяют следующие группы стероидов:

1. Группа холестана (С₂₇) – группа стероидных спиртов (стеринов). К этой группе относятся холестерин и эргостерин (стероид дрожжей), продукты их восстановления, и др.

Холестерин встречается только в организме животных. Он служит предшественником стероидных гормонов, желчных кислот, витамина Д₃; является обязательным компонентом клеточных мембран, влияет на проницаемость мембран и активность мембранных ферментов.

2. Группа холана (С₂₄). Это группа желчных кислот, необходимых для эмульгирования и переваривания жиров.

Основными желчными кислотами

являются: холевая, дезоксихолевая,

хенодезоксихолевая и литохолевая кислоты.

На основе углеводорода прегнана

построены гормоны коры надпочечников –

углеводный (глюкокортикоиды) и водно-

солевой (минералокортикоиды) обмены.

4. Группа андростана (С₁₉). Мужские половые гормоны – андрогены.

Наиболее активным андрогеном является тестостерон (17-гидроксиандростен–4–он-3)

Лекарственные препараты аналогичного строения (например, 19-нортестостерон) используются для наращивания мышечной массы некоторыми группами спортсменов (тяжелоатлеты, культуристы и др.)

5. Группа эстрана (С₁₈). Женские половые гормоны – эстрогены (эстрадиол, эстрон)

Например, эстрадиол, или 1,3,5(10)-эстратриен-3,17b -диол, контролирует менструальный цикл у женщин

6. Группа карденолида (С₂₁). Сердечные гликозиды — в малых дозах используются как стимуляторы сердечной деятельности.

Липиды – это разнообразные по химическому строению низкомолекулярные органические вещества, плохо растворимые в воде, но растворимые в неполярных органических растворителях (эфире, хлороформе, бензоле и других)

— омыляемые – липиды, подвергающиеся щелочному гидролизу (омылению) с образованием солей жирных кислот

— неомыляемые – не подвергающиеся щелочному гидролизу

Воски – это сложные эфиры высших жирных кислот и высших одно- или двухатомных спиртов.

Триацилглицерины (жиры и масла) – сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина.

Йодное число – это масса йода в граммах, взаимодействующего со 100 г жира.

Гидрогенизация растительных масел – присоединение водорода к непредельным кислотным остаткам триацилглицерина с образованием твердого жира. Используется в производстве маргарина.

Фосфолипиды – сложные липиды, содержащие кроме жирорастворимых компонентов остаток фосфорной кислоты.

Глицерофосфолипиды (фосфоглицериды) – фосфолипиды, построенные на основе глицерина. Являются производными фосфатидной кислоты.

Фосфатидные кислоты – диацилглицеролфосфаты

Сфингофосфолипиды (сфингомиелины)– фосфолипиды, построенные на основе аминоспирта сфингозина

Гликолипиды (гликосфинголипиды) — сложные липиды, содержащие в составе молекул углеводные остатки.

Церамиды– амиды жирных кислот и аминоспирта сфингозина; являются структурной основой сфингогликолипидов.

Цереброзиды –гликолипиды, содержащие в своем составе моносахариды (например, D-глюкозу или D-галактозу)

Ганглиозиды — гликолипиды, содержащие в своем составе олигосахариды.

Амфифильность, или бифильность – обусловлена наличием в молекуле гидрофильной «головки» и гидрофобного «хвоста».

Мицеллы — частицы в коллоидных растворах, состоят из нерастворимого в воде (гидрофобного) ядра, окруженного гидрофильной оболочкой. Образуются при участии амфифильных молекул.

Терпены – природные соединения (углеводороды и их кислородсодержащие производные), построенные из фрагментов изопрена (2–метилбутадиена–1,3)

Стероиды —природные соединения, построенные на основе стерана.

Стеран(циклопентанпергидрофенантрен)—конденсированный углеводород (С₁₇) – ядро всех стероидов.

Холестан – углеводород (С₂₇) – составляет основу стероидных спиртов — стеринов.

Холан – углеводород (С₂₄) – структурная основа желчных кислот

Прегнан – углеводород (С₂₁) — структурная основа гормонов коры надпочечников.

Андростан – углеводород (С₁₉) — структурная основа андрогенов – мужских половых гормонов.

Эстран – углеводород (С₁₈) — структурная основа эстрагенов – женских половых гормонов.

Карденолид– стероидный лактон – основа сердечных гликозидов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9986 — | 7773 — или читать все.

85.95.179.227 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Производные прегнана (кортикостероиды): дезоксикортикостерон, гидрокортизон, преднизолон; строение, номенклатура, характеристика реакционной способности.

В основе кортикостероидов лежит углеводород прегнан (С₂₁). Структурны­ми особенностями:

• наличие винилкетонного (С-3—С-5) фрагмента;

• наличие гидроксикетонного (С-20—С-21) фрагмента;

• кетонные группы у атомов С-3 и С-21;

• β-гидроксильная группа у атома С-11.

Группа стероидных гормонов, называемых кортикостероидами, синтези­руется корой надпочечников. Всего из коры надпочечников выделено 46 кор­тикостероидов, наприме, гидрокортизона и дезоксикортикостерона. Кортикостероиды регулируют углеводный и вод­но-солевой обмен у человека и животных. Создано большое число синтетиче­ских аналогов кортикостероидов с разной направленностью регуляторной активности. Одни из них в большей степени влияют на углеводный обмен, другие — на водно-солевой. Одним из синтетических кортикостеро­идов является преднизолон. И природные, и синтетические кортикостероиды используются в качестве лекарственный средств.

Производные эстрана (эстрогенные гормоны): эстрон, эстрадиол, эстриол; строение, номенклатура, характеристика реакционной способности.

Эстрогенные гормоны управляют женской репродуктивной функцией. В основе эстрогенный (женских половых) гормонов лежит углеводород эстран (С₁₈). Структурными особенностями являются:

• отсутствие алкильного заместителя у атомов С-10 и С-17;

• ароматический характер кольца А (а у некоторый гормонов и кольца В);

• наличие фенольной гидроксильной группы у атома С-3;

• наличие вторичной спиртовой или кетонной группы у атома С-17.

Важнейшими природными эстрогенными гормонами являются эстрадиол (наиболее активен) и эстрон. Эстрогенная активность эстрона составляет при­мерно 1/3 от активности эстрадиола. Эстрон и эстрадиол в организме превра­щаются друг в друга в результате окислительно-восстановительных реакций. Эстрогены применяют в медицине для лечения заболеваний, связанных с недостаточной функцией половых желез, бесплодием, при слабой родовой деятельности.

Эстриол — один из главных метаболитов эстрогенных гормо­нов, его активность очень низка — 1,5—2% от активности эстрадиола. Медицинское применение эстрогенных гомонов в основном связано с не­достаточной функцией половых желез. Используют эстрогены при лечении некоторых онкологических заболеваний.

Производные андростана (андрогенные гормоны): тестостерон, андростерон; строение, номенклатура, характеристика реакционной способности.

В основе андрогенных (мужских половых) гормонов лежит углеводород андростан (С₁₉). Структурными особенностями андрогенных гормонов явля­ются:

• отсутствие алкильного заместителя у атома С-17;

• наличие кислородсодержащих функциональных групп (вторичной спиртовой или кетонной) у атомов С-3 и С-17.

Андрогенные гормоны вырабатываются мужскими половыми железами, регулируют развитие и функционирование репродуктивной деятельности (вторичны половых признаков, работу по­ловых желез, рост организма).

Главным андрогенным гормоном является тестостерон, он проявляет наи­более высокую активность. За сутки в организме взрослого мужчины выраба­тывается 4—9 мг тестостерона. Из числа метаболитов андрогенных гормонов следует отметить андростерон. Активность метаболитов ни­же, чем у тестостерона, у андростерона — 10% активности тестостерона.

Лекция 27. Гестагены и их синтетические аналоги

Гестагены и их синтетические аналоги.

В медицинской практике применяют лекарственные препараты естественного гормона прогестерона и его полусинтетические аналоги норэстистерон и медроксипрогестерона ацетат. Они являются производными прегнана. Прогестерон может быть получен из гормоном желтого тела свиней и полусинтетическим способом.

Прогестерон-Progesteronum

Свойства. Белый или со слабым желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т.пл. 127-131°C. Удельное вращение от +186 до +196° (0,5% раствор в этаноле). Практически нерастворим в воде, растворим в этаноле, эфире, мало в растительных маслах.

Получение. Получают окислительным, чаще микробиологическим дегидрированием прегнелона.

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектр с максимумом при 241 нм.
3.ВЭЖХ
4.ТСХ.

Химические реакции.
5.При растворении в концентрированной серной кислоте образуется желтое окрашивание с зеленой флуоресценцией.
6.Спиртовый раствор прогестерона образует с м-динитробензолом в щелочной среде окрашенное в красный цвет соединение.
7.Реакция образования оксимов и гидразонов по циклической кетогруппе.

Примеси определяют ТСХ и ВЭЖХ не более 1,5%.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия.

3.Гравиметрический метод осаждения 2,4-динитрофенилгидразона.
4. Гравиметрический метод по оксиму.

Форма выпуска. 1% и 2,5% раствор в масле для инъекций.
Применение. В акушерстве и гинекологии.

Норэтистерон-Норколут

Свойства. Белый или кремовато-желтый кристаллический порошок без запаха. Т.пл.201-206°C. Удельное вращение от –23 до -27° (1% раствор в хлороформе).

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектр.
3.ВЭЖХ.
4.ТСХ.

Химические методы.
5.Цветная реакция с серной кислотой на стероидный цикл.
6.Образование оксима ( по Т.пл.)

7.Наличие спиртового гидроксила использовать реакцию ацилирования. Ацетат норэтистерона – белое кристаллическое вещество с т.пл. 158-163°C.

Примеси определяют методами хроматографии.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия (максимум при 263 нм).
3.Реакция образования ацетилинида и последующим титрованием выделившейся азотной кислоты.

4.Гравиметрический оксимный метод.

Формы выпуска. Таблетки Норколут (сублингвальные) 0,005 г.
Применение. Гинекология.
Хранение. Список Б.

Медроксипрогестерона ацетат

Свойства. Белый или почти белый кристаллический порошок без запаха или почти без запаха. Т.пл. около 204°C. Удельное вращение от +45 до +51° (1% раствор в диоксане). Практически нерастворим в воде, легко растворим в пиридине, растворим в ацетоне, хлороформе, растворим в спирте.

По второму методу получают исходя из гидроксипрогестерона:

Подлинность.
1.ИК спектр.
2.УФ спектр.
3.ВЭЖХ.
4.ТСХ.

Химические методы.
5.Цветная реакция с серной кислотой.
6.Реакция образования оксимов или гидразонов.

Примеси определяют хроматографически.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия.

Формы выпуска. Таблетки 0,1 и 0,4 г; Препарат Депопровера вводят внутримышечно в виде суспензии по 3.3 мл.

Применение. Онкология.
Хранение. Список Б.

Андрогенные гормоны и их синтетические аналоги.

Андрогенные гормоны вырабатываются мужскими половыми железами (тестикулами) в период половой зрелости. В химическом отношении эти вещества являются производными андростана:

В 1931 г. Бутенандт из мужской мочи выделил гормон андростерон, позже дегидроандростерон. Из ткани тестикул скота получен тестостерон, который в физиологическом отношении оказался в 10 раз активнее андростерона:

Позднее было установлено, что действие тестостерона чстановится более длительным после этерификации жирными кислотами. Эфиры создают депо в месте ввещения, из которого они постепенно всасываются, в то время как сам тестостерон быстро выводится почками из организма. На этой основе был создан стабильный препарат тестостерона пропионат.

Тестостерона пропионат-Testosteroni propionas

Свойства.Белый или белый с едва заметным желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т пл. 118-123°C. Удельное вращение от +83 до +90°(1% раствор в этаноле). Практически нерастворим в воде, расвторним в растительных маслах. Легко растворим в этаноле.

Получение. Получают с β-ситостерина через тестостерон с этерификацией последнего пропионовым ангидридом:

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектр.
3.ВЭЖХ.
4.ТСХ.

Химические методы.
5.Образование оксима с температурой плавления 166-171°C.
6.Образование гидразона с изониазидом (желтое вещество) – изоникотиноилгидразон.
7.Образование гидразона с динитрофенилгидразином (оранжево-красный цвет).
8.Гидролиз сложноэфирной группы с последующим выделением тестостерона и определение его температуры плавления (150-156°C).

9.Образование окрашенной комплексной соли железа (Ш) и пропионгидроксамовой кислоты:

10.Цветная реакция с серной кислотой на стероидные соединения (желто-оранжевое окрашивание с зеленой флуоресценцией.

Примеси. ВЭЖХ и ТСХ.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия (максимум при 240 нм).

Формы выпуска. Масляный расвтор в ампулах 1%, 2,5% и 5% по 1 мл.
Применение. Половое недоразвитие, онкология.
Хранение. Список Б.

Метилтестостерон – Methyltestosteronum

Свойства. Белый или со слабым желтоватым оттенком кристаллический порошок. Слегка гигроскопичен. Т пл. 162-168°C. Удельное вращение от +79 до +85°(1% раствор в этаноле).

Получение.Из дегидроэпиандростерона.

Подлинность.
1.ИК спектр.
2.УФ спектр.
3.ТСХ.
4.ВЭЖХ.

Химические методы.
5.Реакция образования ацетатов с т.пл. 173-176°C.

6.Реакция образования оксимов с т.пл. 210-216°C.

Примеси. Хроматография.

Количественное определение.
1.УФ спектрофотометрия 241 нм.
2.ВЭЖХ.

Формы выпуска. Таблетки 0,005 и 0,01 г.
Применение. Гормонотерапия, онкология, анаболическое средство.
Хранение. Список Б.

Препараты с выраженным анаболическим эффектом.

Среди препаратов с наиболее выраженным анаболическим эффектом следует отметить различные производные метилтестостерона: метандриол и метандиенон.

Метандриол – Methandriol

Свойства. Белый или с едва заметным желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т.пл. 199-206°C. Удельное вращение от –70 до -77° (1% раствор в этаноле).

Получение. Получают с использованием микробиологического синтеза.

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектр.
3.ТСХ.
4.ВЭЖХ

Химические методы.
5.С серной кислотой.
6.Ацилирование ангидридом или хлориангидридом.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия.
3.Поляриметрический метод ( по удельному вращению).

Формы выпуска. Таблетки 0,25 г
Применение. Различные нарушения белкового обмена при различных травмах, язвенной болезни, коронарной недостаточности, инфаркте миокарда и др.
Хранение. Список Б.

Метандиенон-Метандростенолон-Methandrostenolonum

Свойства. Белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т.пл. 163-170°C. Удельное вращение от 0 до ±5° (1% раствор в хлороформе или от +7 до +13° (2% раствор в этаноле). Практически нерастворим в воде, умеренно в эфире и хлороформе, растворим в этаноле.

Получение. Окислением метилтестостерона двуокисью селена или микробиологическим путем.

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектрофотометрия (максимум при 245 нм).
3.ТСХ.
4.ВЭЖХ.

Химические методы.
5.Проба с серной кислотой на стероидный фрагмент.
6.Образование гидразона с 2,4-динитрофенилгидразином, окрашенного в оранжево-красный цвет.
7.Аналогичная реакция с изониазидом (желтый продукт).
8.Реакция с гидроксиламином.

Примеси определяют ТСХ или ВЭЖХ.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия ( при 245 нм).

Формы выпуска. Таблетки по 0,005 г.
Применение. Анаболик.
Хранеиие. Список Б.

Синтетические анаболики – производные 19-нортестостерона.

В качестве лекарственных средств применяют сложные эфиры 19-нортестостерона: нандролона фенилпропионат и нандролона деканоат ( феноболин и ретаболил).

Нандролона фенилпропионат-Nandrolone phenylpropionate

Свойства. Белый или белый с кремоватым оттенком кристаллический по­рошок с характерным запахом. Т. пл. 95-99 °С. Удельное вра­щение от +52 до +58° (2%-ный раствор в хлороформе). Практически нерастворим в воде, трудно растворим в этаноле, легко растворим или растворим в хлороформе. Нандролона фенилпропионат растворим в ацетоне.

Получение. Получают оба препарата из 3 метилового эфира эстрадиола восстановлением ароматического цикла с последующим гидролизом эфира, окислением до кетогруппы и ацилированием хлорангидридом фенилпропионовой или декановой кислоты.

Подлинность.
1.ИК спектр 55 раствора в хлороформе. Имеются характеристические полосы поглощения 1727 (С=О) эфирная; 1665 (С=О) кетогруппа цикла.
2.УФ спектр. Максимум при 240 нм.
3.ТСХ.
4.ВЭЖХ с УФ детекцией.

Химические методы.
5.Проба с серной кислотой на стероидную структуру.
6.Реакция образования гидразона с изониазидом ( максимум при 380 нм.

Примеси определяют хроматографически.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия.
3.УФ спектрофотометрия гидразона с изониазидом при 380 нм.

Формы выпуска. Масляный раствор 1% и 2,5% по 1 мл.
Применение. Анаболик.
Хранение. Список Б.

Нандролона деканоат-Ретаболил

Свойства. Белый кристаллический порошок или бесцвет-ные кристаллы. Т пл. около 35°C. Легко растворим в эфире, нерастворим в воде, легко растворим в хлороформе.

Получение. Описано выше.
Подлинность, примеси и количественное определение аналогично феноболину.
Формы выпуска. 5% раствор в масле по 1 мл.
Применение и хранение аналогично феноболилу.

Синтетические ацетоксипроизводные андростана.

Структурные изменения в молекуле андростана: ацетилирование, гидрирование стероидного ядра, вве­дение атома хлора, пиперазиновых и других радикалов приводят к изменению фармакологического действия. Эти производные снижают или теряют андрогенную и анаболическую активность. В частности, ацетоксипро­изводные андростана превращаются в антиандрогены, проявляют противоопухолевое действие или приобре­тают свойства миорелаксантов. Мышечнорасслабляющий эффект обусловлен тем, что расстояние между дву­мя четвертичными аммониевыми группами в молекуле пипекурония равно таковому у природного d-тубокурарина.

Из синтетических ацетилированных производных андростана будут рассмотрены ципротерона ацетат и пипекурония бромид.

Свойства. Ципротерона ацетат и пипекурония бромид — белые кристаллические вещества. Ципротерона ацетат практически нерастворим в воде, мало растворим в безводном этаноле, растворим в метаноле, легко растворим в ацетоне и очень легко — в дихлорметане. Пипекурония бромид растворим в воде и этаноле.

Подлинность.1.ИК спектры.
2.ТСХ.
3.ВЭЖХ.

Химические методы.
4.Определяется наличие ацетильного фрагмента ( по МФ).
5.Цветная реакция с концентрированной серной кислотой.
6.Наличие галогена.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.Фотометрический метод определения гидроксамового комплекса железа.

Формы выпуска. Ципротерона ацетат в таблетках по 0,05 г. Пипекурония бромид лиофилизированный порошок по 0,004 г.
Применение. Ципротерона ацетат – антиандрогенное действие, онкология. Пипекурония бромид – миорелаксант.
Хранение. Ципротерона ацетат – Список Б. Пипекурония бромид – Список А.

Кортикостероиды.

Гормоны коркового слоя надпочечных желез (кортикостероиды) являются производными кортикостерона, структура которого включает углеводород прегнан:

По действию на организм кортикостероиды условно делят на две группы: минералокортикостероиды и глюкокортикостероиды. Первая из них активно регулирует минеральный обмен и слабо влияет на углеводный и белковый обмен. Вторая группа, наоборот, активно регулирует углеводный и белковый обмен и слабо влияет наминеральный. Из минералокортикостероидов наиболее широко применяют дезоксикортона ацетат, а из глюкокортикостероидов — кортизона ацетат, гидрокортизона ацетат, его полусинтетиче­ский аналог — преднизолон, а также галогенопроизводные преднизолона.

Источниками получения более 40 кортикостероидов служат надпочечные железы убойного скота. Ис­ходными продуктами их синтеза могут быть природные вещества стероидной структуры (диосгенин, стигмастерин), а также холестерин, который считают предшественником кортикостероидов в организме.

Кортизон был выделен в 1936 г. из коры надпочечников одновременно Кендаллом и Винтерштейнером в США и Рейхштейном в Швейцарии. Трудность его синтеза состоит в том, что в природе отсутствуют доступ­ные стероидные соединения, содержащие кетогруппу в положении 11. Ввести такую группу можно биохими­ческим окислением (с помощью грибков, дрожжей, актиномицетов и различных бактерий). Этот процесс по­зволяет вводить гидроксил в положения 9, 11, 14, 15, 16, 17, 21, причем в α- или β-конфигурации. Полный син­тез кортизона был осуществлен в 1951 г. Вудвордом (США). Он включает около 30 стадий и ввиду сложности представляет только теоретический интерес.

Свойства. Лекарственные вещества гормонов коры надпочечников и их синтетических аналогов представляют со­бой белые кристаллы, имеющие желтоватый или кремоватый оттенок. Они практически нерастворимы в воде. Дезоксикортона ацетат и преднизолон умеренно растворимы в этаноле, а кортизона и гидрокортизона ацетаты очень мало в нём растворимы. Гидрокортизона ацетат мало растворим, а преднизолон очень мало растворим в хлороформе. Дезоксикортона ацетат и кортизона ацетат легко растворимы в хлороформе. Кортикостероиды и их аналоги являются правовращающими оптическими изомерами.

Получение. Получают эть препараты в основном полусинтетическим методом, чаще всего микробиологическим путем.

Подлинность.
1.ИК спектры.
2.УФ спектры.
3.ТСХ
4.ВЭЖХ.

Химические методы. Химические свойства кортикостероидов определяются наличием α,β-ненасыщенной кетонной группи­ровки в кольце А и α-кетольной группировки в боковой цепи кольца D. Кетогруппа и гидроксил в положении 11 из-за стерических препятствий довольно инертны (не образуют гидразонов, семикарбазонов, не ацилируются).

5. При нагревании на водяной бане смеси спиртового раствора кортикостероида и реактива Фелинга выпадает красно-оранжевый осадок. Реакция обусловлена восстановительными свойствами α-кетольной группировки, которая легко окисляется до карбоксильной:

6. Восстанавливающие свойства α-кетольной группы лежат в основе реакции «серебряного зеркала», кото­рое образуют ряд кортикостероидов (кортизона ацетат, гидрокортизон, преднизолон):

/p>

7. Кортикостероиды, содержащие α-кетольную группу (кортизон и его аналоги), дают цветную реакцию, основанную на окислении 0,5%-ным раствором хлорида трифенилтетразолия в этаноле в присутствии 10%-ного раствора гидроксида тетраметиламмония. Появляется красная окраска, обусловленная образованием фомазана:

Реакцию используют для фотоколориметрического определения при длине волны 525 нм.

8.Кортикостероиды можно отличить друг от друга по реакции с концентрированной серной кислотой.

Используются также и иные реакции, обусловленные функциональными группами.

Количественное определение.

2.УФ спектрофотометрия. Поскольку большинство кортикостероидов имеют различные максимумы их можно количественно определять с помощью УФ спектрофотометрии. Правда только индивидуально, а не в смеси.

3.Фотоэлектрокролориметрические методы различных производных с фенилгиджразином, изониазидом и т.д.

Формы выпуска.
Дезоксикортона ацетат – масляный раствор; преднизолон и гидрокортизон в виде мазей (0,5% и 0,5-1,0% соответственно); гидрокортизон в виде 25%-ной суспензии (внутрисуставно); кортизон, преднизолон в виде таблеток.

Применение. Гормонотерапия, противовоспалительное средство, антиаллергическое и др.
Хранение. Список Б.

В результате исследования влияния галогенов, введенных в молекулу кортикостероидов, на их фармако­логическую активность были синтезированы моно- и дифторпроизводные преднизолона. Они содержат в по­ложении 9 один атом фтора — дексаметазон (Dexamethasone), триамцинолон (Triamcinolone) или в положениях 6 и 9 два атома фтора — флюметазона пивалат (Flumethasone Pivalate) и флюоцинолона ацетонид (Fluocinolone Acetonide):

Введение атома фтора в положение 9α осуществляют действием фтороводорода, а образование двойной связи в положения 1-2 — микробиологическим путём.

По физическим свойствам указанные лекарственные вещества сходны с рассмотренными кортикостероидами. В основе способов их испытаний на подлинность, чистоту и количественного определения лежат методы ИК- и УФ-спектрофотометрии, ТСХ, ВЭЖХ. Фторпроизводные отличаются более активным, чем у преднизолона, противовоспалительным, антиаллергическим действием. Они высокоэффективны при местном применении. Дексаметазон в 35 раз активне кортизона. Дексаметазон назначают внутрь до 0,002-0,003 г, а триамцинолон до 0,01-0,02 г в сутки. Флюметазона пивалат и флюоцинолона ацетонид применяют в виде 0,02-0,025%-ных мазей, кремов, эмульсий.

Источник статьи: http://mupvirc.ru/gormony/uglevodorod-pregnan-lezhit-v-osnove-gormona/

Х и м и я

Биоорганическая химия

Стероиды.

Стероиды — вещества животного или, реже, растительного происхождения, обладающие высокой биологической активностью.

Стероиды широко распространены в природе и выполняют в организме разнообразные функции. К настоящему времени известны около 20 тысяч стероидов. Более ста из них применяются в медицине.

В группу стероидов входят:

• стерины (в частности, холестерин),
• желчные кислоты,
• стероидные гормоны,
• кардиотонические гликозиды (карденолиды и буфадиенолиды).

Химическое строение

Стероиды имеют циклическое строение. В основе их структуры лежит скелет стерана, состоящий из трёх конденсированных циклогексановых колец (А, В и С) в нелинейном сочленении и циклопентанового кольца (D).

Общая структура стероидов и принятая нумерация атомов в стеране прведены ниже:

Характерная особенность большинства природных стероидов – наличие кислородосодержащего заместителя у С-3, метильных групп С-18 и С-19, а также алифатического заместителя R у С-17.

По величине углеродной цепи этого заместителя стероиды делятся на группы, которые приведены в таблице:

Число атомов углерода в радикале

Название углеводорода, составляющего основной скелет

Группа стероидов

Женские половые гормоны (эстрогены).

Женские половые гормоны (гестагены) и гормоны коркового вещества надпочечников.

Транс- и цис- стереоизомеры

Сочленение колец А и В и С и D может быть цис- или транс-.

ЦИС-ТРАНС-ИЗОМЕРИЯ (геометрическая изомерия) — один из видов пространственной изомерии химических соединений; заключается в возможности расположения заместителей по одну (цис-изомер) или по разные стороны (транс-изомер) плоскости двойной связи (С = С, С = N) или неароматического цикла (напр., циклогексана).

Применительно к стероидам речь идёт об цис и транс-декалинах.

Декалин – бициклический насыщенн углеводород, получаемый при исчерпывающем гидрировании нафталина.

В зависимости от конфигурации атомов С-9 и С-10 декалин существует в виде двух стереоизомеров:

1. транс-декалина, у которого атомы водорода у С-9 и С-10 находятся по разные стороны от воображаемой плоскости колец и
2. цис-декалина с расположением атомов водорода у этих атомов углерода по одну сторону плоскости.

В природных стероидах кольца В и С всегда, а кольца С и D почти всегда транс-сочленены, в то время как кольца А и В могут иметь как транс-, так и цис-сочленения.

Все циклогексановые кольца находятся в конформации кресла.

Положение атомов водорода и заместителей снизу или сверху от условной плоскости кольца обозначают буквами альфа и бета соответственно.

Стереохимия сочленения колец А и В указывается по ориентации атома водорода в 5-м положении: 5 альфа-стероид имеет транс-, а 5 бета-стероид – цис-сочленение колец А и В.

При обычном написании формул стероидов циклический скелет принято изображать плоским:

Стерины

Стерины — группа биохимически важных веществ из группы стероидов. В основе структуры стеринов (как и других стероидов) лежит насыщенный тетрациклический углеводород стеран.

Особенностью стеринов является то, что радикал R у атома углерода С-17 включает 8 атомов углерода.

В качестве обязательного заместителя стерины содержат гидроксильную группу при С-3, т.е. являются вторичными спиртами (поэтому в их названии часто присутствует окончание –ол).

Холестерин

Холестерин (холестерол) – наиболее распространённый представитель стеринов.

Присутствует практически во всех животных липидах, крови и желчи.

Особенностью его структуры является наличие двойной связи в кольце В между С-5 и С-6.

Восстановление этой двойной связи приводит к двум стереоизомерам – холестанолу и копростанолу:

Свойства и функии холестерина

Очищенный холестерин – белое кристалическое вещество, обладающее оптической активностью. Температура его плавления 150 градусов. Холестерин нерастворим в воде, растворим в жирах и органических растворителях.

В организме холестерин встречается как в свободном состоянии, так и в связанном, в виде сложных эфиров. В организме находится 80 % свободного и 20 % связанного холестерина.

Из общего количества холестерина, содержащегося в организме (250 г при массе тела 65 кг) только 20 % его поступает с пищей. Основное количество холестерина синтезируется из уксусной кислоты.

Холестерин обеспечивает стабильность клеточных мембран. Он необходим для выработки витамина D, выработки надпочечниками различных стероидных гормонов, включая кортизол, альдостерон, женских половых гормонов эстрогенов и прогестерона, мужского полового гормона тестостерона.

Нарушение обмена холестерина приводит к его отложению на стенках артерий и, как следствие – к уменьшению эластичности сосудов (атеросклерозу). Кроме того, холестерин накапливается в виде желчных камней.

Витамин D

При облучении ультрафиолетом некоторых стеринов, например эргостерина, происходит размыкание кольца В и образование продуктов, относящихся к витаимам группы D.

Желчные кислоты

В печени стерины, в частности холестерин, превращаются в желчные кислоты.

Желчные кислоты (синоним: холевые кислоты, холиевые кислоты, холеновые кислоты) — органические кислоты, входящие в состав желчи и представляющие собой конечные продукты обмена холестерина.

Желчные кислоты играют важную роль в процессах переваривания и всасывания жиров; способствуют росту и функционированию нормальной кишечной микрофлоры.

Алифатическая боковая цепь у С-17 в желчных кислотах, производных углеводорода холана, состоит из 5 атомов углерода и включает концевую карбоксильную группу.

Желчные кислоты подразделяют на первичные и вторичные.

Первичными называют желчные кислоты непосредственно секретируемые печенью. К ним относятся:

1. холевая кислота и

2. хенодезоксихолевая кислота.

Вторичные кислоты образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием кишечной микрофлоры.

К вторичным желчным кислотам относятся:

1. дезоксихолевая кислота,

3. урсодезоксихолевая кислоты.

Из вторичных в кишечно-печёночной циркуляции во влияющем на физиологию количестве участвует только дезоксихолевая кислота, всасываемая в кровь и секретируемая затем печенью в составе желчи.

Из желчных кислот наиболее распространённой является холевая кислота.

Желчные кислоты находятся в организме обычно в виде амидов. По карбоксильной группе (посредством пептидной связи кним присоединены остатки глицина H₂NCH₂COOH или таурина H₂NCH₂CH₂SO₃H).

Натриевые и каливые соли этих соединений обладают поверхностно-активными свойствами. Эмульгируя жиры пищи, они улучшают их усвоение, а также активируют фермент липазу, катализирующий гидролиз жиров.

Сердечные гликозиды

Гликозиды — это природные углеводосодержащие вещества органического характера, преимущественно растительного происхождения.

В состав молекулы гликозидов входит сахар (эту часть молекулы называют гликоном) и несахаристая часть — агликон, или генин. Греческая приставка «а» означает отрицание, агликон в переводе означает «несахар». Агликон и сахар соединены между собой связью, подобной сложноэфирной.

Сердечные гликозиды – это соединения, у которых роль агликона выполняет стероидная часть молекулы. В этом случае агликон называют генином.

К генинам сердечных гликозидов растительного происхождения относятся дигитоксигенин и строфантидин.

Особенности их структуры – наличие ненасыщенного гамма-лактионовое кольца у С-17 и цис-сочленение колец С и D. Остатки углеводов присоединяются за счёт гидроксильной группы у С-3 стероида.

Связь между молекулой углевода и генином является бета-гликозидной.

Примером сердечного гликозида может служить ланатозид А, выделяемый из наперстянки:

В небольших количествах сердечные гликозиды возбуждают сердечную деятельность, а именно оказывают кардиотоническое действие, проявляющееся в замедлении частоты и усилении сердечных сокращений. По этой причине они используются в кардиологии.

В больших же дозах сердечные гликозиды являются ядами. При отравлении ими возникают нарушения деятельности сердца, органов пищеварения, нервной системы и пр.

Выделяются сердечные гликозиды из различных видов наперстянки (дигиталиса), ландыша, горицвета и других растений.

Стероидные гормоны

Классификация гормонов

Гормонами называют биологически активные вещества, образующиеся в результате деятельности желез внутренней секреции и принимающие участие в регуляции обмена веществ и физиологических функций в организме.

Гормоны – промежуточное звено между нервной системой и ферментами. Синтезированные в железах внутренней секреции гормоны переносятся током крови к органам-мишеням и там либо повышают каталитическую активность соответствующих ферментов, либо ускоряют их биосинтез.

Классифицируют гормоны по месту их секретирования в кровь. В соответсвии с этой «анатомической» классификацией различают гормоны щитовидной железы, надпочечников, половых желез и т.д.

Согласно химической классификацией все известные гормоны можно разделить на три группы:

1. Аминокислоты и продукты их превращений.

В эту группу включают тироксин и родственные гормоны щитовидной железы, а также катехоламиновые гормоны – адреналин и норадреналин.

2. Пептиды и белковые гормоны.

Они составляют наиболее представительную группу гормонов, в которую входят некоторые олигопептиды (вазопрессин), простые белки, гормон роста соматотропин, инсулин) и сложные белки – гликопротеины, в частности пролактин, стимулирующий развитие молочных желёз.

3. Производные стероидов.

К ним относятся гормоны коркового вещества надпочечников, или кортикостероиды, мужские и женские половые гормоны.

Стероидные гормоны

Кортикостероиды.

Кортикостероиды образуются в корковом веществе надпочечников и регулируют углеводный и солевой обмен.

Их боковая цепь у С-17 включает два атома углерода в виде гидроксикетонной группировки.

Примерами служат кортикостерон и преднизолон, важной структурной характеристикой которых является система альфа, бета-ненасыщенного кетона в кольце А.

Кортикостерон действует как антагонист инсулина, повышая содержание глюкозы в крови.

Преднизолон – синтетический кортикостероид, по действию превосходящий свои природные аналоги.

Кортикостероиды – гормоны, обладающие противовоспалительным действием. По этой причине они использутся при лечении кожных воспалительных болезней, ревмаизма и пр.

Половые гормоны.

Половые гормоны вырабатываются половыми органами и регулируют половые функции. К их числу относятся женские ( гестагены и эстрогены ) и мужские половые гормоны ( андрогены ).

Гестагены (лат. gesto — носить, быть беременной+греч. genes — порождающий, производящий), или гормоны беременности, образуются в жёлтом теле яичников. Они, как и кортикостероиды, являются производными прегнана.

Наибольшей активностью среди них обладает прогестерон, боковая цепь которого представляет собой ацетильную группу.

Прогестерон подготавливает эндометрий матки к имплантации оплодотворенной яйцеклетки, а после ее имплантации способствует сохранению беременности: подавляет активность гладкой мускулатуры матки, поддерживает в центральной нервной системе доминанту беременности; стимулирует развитие концевых секреторных отделов молочных желез и рост матки, синтез стероидных гормонов; оказывает иммунодепрессивное действие, подавляя реакцию отторжения плодного яйца. Стимулирует секрецию кожного сала.

Недостаток прогестерона в организме является одной из частых причин бесплодия нарушения менструального цикла и спонтанного прерывания беременности.

Эстрогены контролируют менструальный цикл у женщин.

Наиболее важны эстрон и эстрадиол, производные углеводорода эстрана.

Отличительный признак их структуры – наличие ароматического кольца А, а также отсутствие боковой цепи у С-17 и метильной группы у С-10.

Эстрогены оказывают сильное феминизирующее влияние на организм. Они стимулируют развитие матки, маточных труб, влагалища, стромы и протоков молочных желез, пигментацию в области сосков и половых органов, формирование вторичных половых признаков по женскому типу, рост и закрытие эпифизов длинных трубчатых костей.

Способствуют своевременному отторжению эндометрия и регулярным кровотечениям.

Стимулируют синтез ряда транспортных белков (тироксинсвязывающий глобулин, транскортин, трансферрин, протеин, связывающий половые гормоны), фибриногена.

Оказывают прокоагулянтное действие, индуцируют синтез в печени витамин К-зависимых факторов свертывания крови (II, VII, IX, X), снижают концентрацию антитромбина III.

Андрогены стимулируют развитие вторичных мужских половых признаков и выработку спермы.

Главные мужские половые гормоны – андростерон и более активный тестостерон.

В основе их структуры лежит скелет углеводорода андростана. Боковая цепь при С-17 у них отсутствует, но сохраняются обе «ангулярные» метильные группы.

Андрогены оказывают сильное анаболическое и анти-катаболическое действие, повышают синтез белков и тормозят их распад.

Понижают уровень глюкозы в крови.

Увеличивают мышечную массу и силу.

Способствуют снижению общего количества подкожного жира и уменьшению жировой массы по отношению к мышечной массе, но могут увеличить отложения жира по мужскому типу (на животе) при одновременном уменьшении отложений жира в типично женских местах (ягодицы и бедра, грудь).

Понижают уровень холестерина и липидов в крови, тормозят развитие атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний, но в меньшей степени, чем эстрогены (отчасти именно поэтому у мужчин продолжительность жизни меньше и сердечно-сосудистые заболевания чаще и развиваются в более молодом возрасте, чем у женщин).

Андрогены вызывают появление или развитие мужских вторичных половых признаков: понижение и огрубление голоса, рост волос на лице и теле по мужскому типу, превращение пушковых волос на лице и теле в терминальные, усиление секреции пота и изменение его запаха.

При определённой генетической предрасположенности (наличии в коже головы фермента 5-альфа-редуктазы) андрогены могут вызывать облысение головы по мужскому типу.

Источник статьи: http://xn—-7sbb4aandjwsmn3a8g6b.xn--p1ai/views/alchemy/theory/chemistry/biochemistry/steroids.php

Углеводород прегнан лежит в основе гормона

Х и м и я

Биоорганическая химия

Стероиды.

Стероиды — вещества животного или, реже, растительного происхождения, обладающие высокой биологической активностью.

Стероиды широко распространены в природе и выполняют в организме разнообразные функции. К настоящему времени известны около 20 тысяч стероидов. Более ста из них применяются в медицине.

В группу стероидов входят:

• стерины (в частности, холестерин),
• желчные кислоты,
• стероидные гормоны,
• кардиотонические гликозиды (карденолиды и буфадиенолиды).

Химическое строение

Стероиды имеют циклическое строение. В основе их структуры лежит скелет стерана, состоящий из трёх конденсированных циклогексановых колец (А, В и С) в нелинейном сочленении и циклопентанового кольца (D).

Общая структура стероидов и принятая нумерация атомов в стеране прведены ниже:

Характерная особенность большинства природных стероидов – наличие кислородосодержащего заместителя у С-3, метильных групп С-18 и С-19, а также алифатического заместителя R у С-17.

По величине углеродной цепи этого заместителя стероиды делятся на группы, которые приведены в таблице:

Число атомов углерода в радикале

Название углеводорода, составляющего основной скелет

Группа стероидов

Женские половые гормоны (эстрогены).

Женские половые гормоны (гестагены) и гормоны коркового вещества надпочечников.

Транс- и цис- стереоизомеры

Сочленение колец А и В и С и D может быть цис- или транс-.

ЦИС-ТРАНС-ИЗОМЕРИЯ (геометрическая изомерия) — один из видов пространственной изомерии химических соединений; заключается в возможности расположения заместителей по одну (цис-изомер) или по разные стороны (транс-изомер) плоскости двойной связи (С = С, С = N) или неароматического цикла (напр., циклогексана).

Применительно к стероидам речь идёт об цис и транс-декалинах.

Декалин – бициклический насыщенн углеводород, получаемый при исчерпывающем гидрировании нафталина.

В зависимости от конфигурации атомов С-9 и С-10 декалин существует в виде двух стереоизомеров:

1. транс-декалина, у которого атомы водорода у С-9 и С-10 находятся по разные стороны от воображаемой плоскости колец и
2. цис-декалина с расположением атомов водорода у этих атомов углерода по одну сторону плоскости.

В природных стероидах кольца В и С всегда, а кольца С и D почти всегда транс-сочленены, в то время как кольца А и В могут иметь как транс-, так и цис-сочленения.

Все циклогексановые кольца находятся в конформации кресла.

Положение атомов водорода и заместителей снизу или сверху от условной плоскости кольца обозначают буквами альфа и бета соответственно.

Стереохимия сочленения колец А и В указывается по ориентации атома водорода в 5-м положении: 5 альфа-стероид имеет транс-, а 5 бета-стероид – цис-сочленение колец А и В.

При обычном написании формул стероидов циклический скелет принято изображать плоским:

Стерины

Стерины — группа биохимически важных веществ из группы стероидов. В основе структуры стеринов (как и других стероидов) лежит насыщенный тетрациклический углеводород стеран.

Особенностью стеринов является то, что радикал R у атома углерода С-17 включает 8 атомов углерода.

В качестве обязательного заместителя стерины содержат гидроксильную группу при С-3, т.е. являются вторичными спиртами (поэтому в их названии часто присутствует окончание –ол).

Холестерин

Холестерин (холестерол) – наиболее распространённый представитель стеринов.

Присутствует практически во всех животных липидах, крови и желчи.

Особенностью его структуры является наличие двойной связи в кольце В между С-5 и С-6.

Восстановление этой двойной связи приводит к двум стереоизомерам – холестанолу и копростанолу:

Свойства и функии холестерина

Очищенный холестерин – белое кристалическое вещество, обладающее оптической активностью. Температура его плавления 150 градусов. Холестерин нерастворим в воде, растворим в жирах и органических растворителях.

В организме холестерин встречается как в свободном состоянии, так и в связанном, в виде сложных эфиров. В организме находится 80 % свободного и 20 % связанного холестерина.

Из общего количества холестерина, содержащегося в организме (250 г при массе тела 65 кг) только 20 % его поступает с пищей. Основное количество холестерина синтезируется из уксусной кислоты.

Холестерин обеспечивает стабильность клеточных мембран. Он необходим для выработки витамина D, выработки надпочечниками различных стероидных гормонов, включая кортизол, альдостерон, женских половых гормонов эстрогенов и прогестерона, мужского полового гормона тестостерона.

Нарушение обмена холестерина приводит к его отложению на стенках артерий и, как следствие – к уменьшению эластичности сосудов (атеросклерозу). Кроме того, холестерин накапливается в виде желчных камней.

Витамин D

При облучении ультрафиолетом некоторых стеринов, например эргостерина, происходит размыкание кольца В и образование продуктов, относящихся к витаимам группы D.

Желчные кислоты

В печени стерины, в частности холестерин, превращаются в желчные кислоты.

Желчные кислоты (синоним: холевые кислоты, холиевые кислоты, холеновые кислоты) — органические кислоты, входящие в состав желчи и представляющие собой конечные продукты обмена холестерина.

Желчные кислоты играют важную роль в процессах переваривания и всасывания жиров; способствуют росту и функционированию нормальной кишечной микрофлоры.

Алифатическая боковая цепь у С-17 в желчных кислотах, производных углеводорода холана, состоит из 5 атомов углерода и включает концевую карбоксильную группу.

Желчные кислоты подразделяют на первичные и вторичные.

Первичными называют желчные кислоты непосредственно секретируемые печенью. К ним относятся:

2. хенодезоксихолевая кислота.

Вторичные кислоты образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием кишечной микрофлоры.

К вторичным желчным кислотам относятся:

3. урсодезоксихолевая кислоты.

Из вторичных в кишечно-печёночной циркуляции во влияющем на физиологию количестве участвует только дезоксихолевая кислота, всасываемая в кровь и секретируемая затем печенью в составе желчи.

Из желчных кислот наиболее распространённой является холевая кислота.

Желчные кислоты находятся в организме обычно в виде амидов. По карбоксильной группе (посредством пептидной связи кним присоединены остатки глицина H₂NCH₂COOH или таурина H₂NCH₂CH₂SO₃H).

Натриевые и каливые соли этих соединений обладают поверхностно-активными свойствами. Эмульгируя жиры пищи, они улучшают их усвоение, а также активируют фермент липазу, катализирующий гидролиз жиров.

Сердечные гликозиды

Гликозиды — это природные углеводосодержащие вещества органического характера, преимущественно растительного происхождения.

В состав молекулы гликозидов входит сахар (эту часть молекулы называют гликоном) и несахаристая часть — агликон, или генин. Греческая приставка «а» означает отрицание, агликон в переводе означает «несахар». Агликон и сахар соединены между собой связью, подобной сложноэфирной.

Сердечные гликозиды – это соединения, у которых роль агликона выполняет стероидная часть молекулы. В этом случае агликон называют генином.

К генинам сердечных гликозидов растительного происхождения относятся дигитоксигенин и строфантидин.

Особенности их структуры – наличие ненасыщенного гамма-лактионовое кольца у С-17 и цис-сочленение колец С и D. Остатки углеводов присоединяются за счёт гидроксильной группы у С-3 стероида.

Связь между молекулой углевода и генином является бета-гликозидной.

Примером сердечного гликозида может служить ланатозид А, выделяемый из наперстянки:

В небольших количествах сердечные гликозиды возбуждают сердечную деятельность, а именно оказывают кардиотоническое действие, проявляющееся в замедлении частоты и усилении сердечных сокращений. По этой причине они используются в кардиологии.

В больших же дозах сердечные гликозиды являются ядами. При отравлении ими возникают нарушения деятельности сердца, органов пищеварения, нервной системы и пр.

Выделяются сердечные гликозиды из различных видов наперстянки (дигиталиса), ландыша, горицвета и других растений.

Стероидные гормоны

Классификация гормонов

Гормонами называют биологически активные вещества, образующиеся в результате деятельности желез внутренней секреции и принимающие участие в регуляции обмена веществ и физиологических функций в организме.

Гормоны – промежуточное звено между нервной системой и ферментами. Синтезированные в железах внутренней секреции гормоны переносятся током крови к органам-мишеням и там либо повышают каталитическую активность соответствующих ферментов, либо ускоряют их биосинтез.

Классифицируют гормоны по месту их секретирования в кровь. В соответсвии с этой «анатомической» классификацией различают гормоны щитовидной железы, надпочечников, половых желез и т.д.

Согласно химической классификацией все известные гормоны можно разделить на три группы:

1. Аминокислоты и продукты их превращений.

В эту группу включают тироксин и родственные гормоны щитовидной железы, а также катехоламиновые гормоны – адреналин и норадреналин.

2. Пептиды и белковые гормоны.

Они составляют наиболее представительную группу гормонов, в которую входят некоторые олигопептиды (вазопрессин), простые белки, гормон роста соматотропин, инсулин) и сложные белки – гликопротеины, в частности пролактин, стимулирующий развитие молочных желёз.

К ним относятся гормоны коркового вещества надпочечников, или кортикостероиды, мужские и женские половые гормоны.

Стероидные гормоны

Кортикостероиды.

Кортикостероиды образуются в корковом веществе надпочечников и регулируют углеводный и солевой обмен.

Их боковая цепь у С-17 включает два атома углерода в виде гидроксикетонной группировки.

Примерами служат кортикостерон и преднизолон, важной структурной характеристикой которых является система альфа, бета-ненасыщенного кетона в кольце А.

Кортикостерон действует как антагонист инсулина, повышая содержание глюкозы в крови.

Преднизолон – синтетический кортикостероид, по действию превосходящий свои природные аналоги.

Кортикостероиды – гормоны, обладающие противовоспалительным действием. По этой причине они использутся при лечении кожных воспалительных болезней, ревмаизма и пр.

Половые гормоны.

Половые гормоны вырабатываются половыми органами и регулируют половые функции. К их числу относятся женские ( гестагены и эстрогены ) и мужские половые гормоны ( андрогены ).

Гестагены (лат. gesto — носить, быть беременной+греч. genes — порождающий, производящий), или гормоны беременности, образуются в жёлтом теле яичников. Они, как и кортикостероиды, являются производными прегнана.

Наибольшей активностью среди них обладает прогестерон, боковая цепь которого представляет собой ацетильную группу.

Прогестерон подготавливает эндометрий матки к имплантации оплодотворенной яйцеклетки, а после ее имплантации способствует сохранению беременности: подавляет активность гладкой мускулатуры матки, поддерживает в центральной нервной системе доминанту беременности; стимулирует развитие концевых секреторных отделов молочных желез и рост матки, синтез стероидных гормонов; оказывает иммунодепрессивное действие, подавляя реакцию отторжения плодного яйца. Стимулирует секрецию кожного сала.

Недостаток прогестерона в организме является одной из частых причин бесплодия нарушения менструального цикла и спонтанного прерывания беременности.

Эстрогены контролируют менструальный цикл у женщин.

Наиболее важны эстрон и эстрадиол, производные углеводорода эстрана.

Отличительный признак их структуры – наличие ароматического кольца А, а также отсутствие боковой цепи у С-17 и метильной группы у С-10.

Эстрогены оказывают сильное феминизирующее влияние на организм. Они стимулируют развитие матки, маточных труб, влагалища, стромы и протоков молочных желез, пигментацию в области сосков и половых органов, формирование вторичных половых признаков по женскому типу, рост и закрытие эпифизов длинных трубчатых костей.

Способствуют своевременному отторжению эндометрия и регулярным кровотечениям.

Стимулируют синтез ряда транспортных белков (тироксинсвязывающий глобулин, транскортин, трансферрин, протеин, связывающий половые гормоны), фибриногена.

Оказывают прокоагулянтное действие, индуцируют синтез в печени витамин К-зависимых факторов свертывания крови (II, VII, IX, X), снижают концентрацию антитромбина III.

Андрогены стимулируют развитие вторичных мужских половых признаков и выработку спермы.

Главные мужские половые гормоны – андростерон и более активный тестостерон.

В основе их структуры лежит скелет углеводорода андростана. Боковая цепь при С-17 у них отсутствует, но сохраняются обе «ангулярные» метильные группы.

Андрогены оказывают сильное анаболическое и анти-катаболическое действие, повышают синтез белков и тормозят их распад.

Понижают уровень глюкозы в крови.

Увеличивают мышечную массу и силу.

Способствуют снижению общего количества подкожного жира и уменьшению жировой массы по отношению к мышечной массе, но могут увеличить отложения жира по мужскому типу (на животе) при одновременном уменьшении отложений жира в типично женских местах (ягодицы и бедра, грудь).

Понижают уровень холестерина и липидов в крови, тормозят развитие атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний, но в меньшей степени, чем эстрогены (отчасти именно поэтому у мужчин продолжительность жизни меньше и сердечно-сосудистые заболевания чаще и развиваются в более молодом возрасте, чем у женщин).

Андрогены вызывают появление или развитие мужских вторичных половых признаков: понижение и огрубление голоса, рост волос на лице и теле по мужскому типу, превращение пушковых волос на лице и теле в терминальные, усиление секреции пота и изменение его запаха.

При определённой генетической предрасположенности (наличии в коже головы фермента 5-альфа-редуктазы) андрогены могут вызывать облысение головы по мужскому типу.

Классификация стероидов

Стероиды классифицируются на основе углеводородного скелета, лежащего в основе молекулы. Выделяют следующие группы стероидов:

1. Группа холестана (С₂₇) – группа стероидных спиртов (стеринов). К этой группе относятся холестерин и эргостерин (стероид дрожжей), продукты их восстановления, и др.

Холестерин встречается только в организме животных. Он служит предшественником стероидных гормонов, желчных кислот, витамина Д₃; является обязательным компонентом клеточных мембран, влияет на проницаемость мембран и активность мембранных ферментов.

2. Группа холана (С₂₄). Это группа желчных кислот, необходимых для эмульгирования и переваривания жиров.

Основными желчными кислотами

являются: холевая, дезоксихолевая,

хенодезоксихолевая и литохолевая кислоты.

На основе углеводорода прегнана

построены гормоны коры надпочечников –

углеводный (глюкокортикоиды) и водно-

солевой (минералокортикоиды) обмены.

4. Группа андростана (С₁₉). Мужские половые гормоны – андрогены.

Наиболее активным андрогеном является тестостерон (17-гидроксиандростен–4–он-3)

Лекарственные препараты аналогичного строения (например, 19-нортестостерон) используются для наращивания мышечной массы некоторыми группами спортсменов (тяжелоатлеты, культуристы и др.)

5. Группа эстрана (С₁₈). Женские половые гормоны – эстрогены (эстрадиол, эстрон)

Например, эстрадиол, или 1,3,5(10)-эстратриен-3,17b -диол, контролирует менструальный цикл у женщин

6. Группа карденолида (С₂₁). Сердечные гликозиды — в малых дозах используются как стимуляторы сердечной деятельности.

Липиды – это разнообразные по химическому строению низкомолекулярные органические вещества, плохо растворимые в воде, но растворимые в неполярных органических растворителях (эфире, хлороформе, бензоле и других)

— омыляемые – липиды, подвергающиеся щелочному гидролизу (омылению) с образованием солей жирных кислот

— неомыляемые – не подвергающиеся щелочному гидролизу

Воски – это сложные эфиры высших жирных кислот и высших одно- или двухатомных спиртов.

Триацилглицерины (жиры и масла) – сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина.

Йодное число – это масса йода в граммах, взаимодействующего со 100 г жира.

Гидрогенизация растительных масел – присоединение водорода к непредельным кислотным остаткам триацилглицерина с образованием твердого жира. Используется в производстве маргарина.

Фосфолипиды – сложные липиды, содержащие кроме жирорастворимых компонентов остаток фосфорной кислоты.

Глицерофосфолипиды (фосфоглицериды) – фосфолипиды, построенные на основе глицерина. Являются производными фосфатидной кислоты.

Фосфатидные кислоты – диацилглицеролфосфаты

Сфингофосфолипиды (сфингомиелины)– фосфолипиды, построенные на основе аминоспирта сфингозина

Гликолипиды (гликосфинголипиды) — сложные липиды, содержащие в составе молекул углеводные остатки.

Церамиды– амиды жирных кислот и аминоспирта сфингозина; являются структурной основой сфингогликолипидов.

Цереброзиды –гликолипиды, содержащие в своем составе моносахариды (например, D-глюкозу или D-галактозу)

Ганглиозиды — гликолипиды, содержащие в своем составе олигосахариды.

Амфифильность, или бифильность – обусловлена наличием в молекуле гидрофильной «головки» и гидрофобного «хвоста».

Мицеллы — частицы в коллоидных растворах, состоят из нерастворимого в воде (гидрофобного) ядра, окруженного гидрофильной оболочкой. Образуются при участии амфифильных молекул.

Терпены – природные соединения (углеводороды и их кислородсодержащие производные), построенные из фрагментов изопрена (2–метилбутадиена–1,3)

Стероиды —природные соединения, построенные на основе стерана.

Стеран(циклопентанпергидрофенантрен)—конденсированный углеводород (С₁₇) – ядро всех стероидов.

Холестан – углеводород (С₂₇) – составляет основу стероидных спиртов — стеринов.

Холан – углеводород (С₂₄) – структурная основа желчных кислот

Прегнан – углеводород (С₂₁) — структурная основа гормонов коры надпочечников.

Андростан – углеводород (С₁₉) — структурная основа андрогенов – мужских половых гормонов.

Эстран – углеводород (С₁₈) — структурная основа эстрагенов – женских половых гормонов.

Карденолид– стероидный лактон – основа сердечных гликозидов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9986 — | 7773 — или читать все.

85.95.179.227 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Производные прегнана (кортикостероиды): дезоксикортикостерон, гидрокортизон, преднизолон; строение, номенклатура, характеристика реакционной способности.

В основе кортикостероидов лежит углеводород прегнан (С₂₁). Структурны­ми особенностями:

• наличие винилкетонного (С-3—С-5) фрагмента;

• наличие гидроксикетонного (С-20—С-21) фрагмента;

• кетонные группы у атомов С-3 и С-21;

• β-гидроксильная группа у атома С-11.

Группа стероидных гормонов, называемых кортикостероидами, синтези­руется корой надпочечников. Всего из коры надпочечников выделено 46 кор­тикостероидов, наприме, гидрокортизона и дезоксикортикостерона. Кортикостероиды регулируют углеводный и вод­но-солевой обмен у человека и животных. Создано большое число синтетиче­ских аналогов кортикостероидов с разной направленностью регуляторной активности. Одни из них в большей степени влияют на углеводный обмен, другие — на водно-солевой. Одним из синтетических кортикостеро­идов является преднизолон. И природные, и синтетические кортикостероиды используются в качестве лекарственный средств.

Производные эстрана (эстрогенные гормоны): эстрон, эстрадиол, эстриол; строение, номенклатура, характеристика реакционной способности.

Эстрогенные гормоны управляют женской репродуктивной функцией. В основе эстрогенный (женских половых) гормонов лежит углеводород эстран (С₁₈). Структурными особенностями являются:

• отсутствие алкильного заместителя у атомов С-10 и С-17;

• ароматический характер кольца А (а у некоторый гормонов и кольца В);

• наличие фенольной гидроксильной группы у атома С-3;

• наличие вторичной спиртовой или кетонной группы у атома С-17.

Важнейшими природными эстрогенными гормонами являются эстрадиол (наиболее активен) и эстрон. Эстрогенная активность эстрона составляет при­мерно 1/3 от активности эстрадиола. Эстрон и эстрадиол в организме превра­щаются друг в друга в результате окислительно-восстановительных реакций. Эстрогены применяют в медицине для лечения заболеваний, связанных с недостаточной функцией половых желез, бесплодием, при слабой родовой деятельности.

Эстриол — один из главных метаболитов эстрогенных гормо­нов, его активность очень низка — 1,5—2% от активности эстрадиола. Медицинское применение эстрогенных гомонов в основном связано с не­достаточной функцией половых желез. Используют эстрогены при лечении некоторых онкологических заболеваний.

Производные андростана (андрогенные гормоны): тестостерон, андростерон; строение, номенклатура, характеристика реакционной способности.

В основе андрогенных (мужских половых) гормонов лежит углеводород андростан (С₁₉). Структурными особенностями андрогенных гормонов явля­ются:

• отсутствие алкильного заместителя у атома С-17;

• наличие кислородсодержащих функциональных групп (вторичной спиртовой или кетонной) у атомов С-3 и С-17.

Андрогенные гормоны вырабатываются мужскими половыми железами, регулируют развитие и функционирование репродуктивной деятельности (вторичны половых признаков, работу по­ловых желез, рост организма).

Главным андрогенным гормоном является тестостерон, он проявляет наи­более высокую активность. За сутки в организме взрослого мужчины выраба­тывается 4—9 мг тестостерона. Из числа метаболитов андрогенных гормонов следует отметить андростерон. Активность метаболитов ни­же, чем у тестостерона, у андростерона — 10% активности тестостерона.

Лекция 27. Гестагены и их синтетические аналоги

Гестагены и их синтетические аналоги.

В медицинской практике применяют лекарственные препараты естественного гормона прогестерона и его полусинтетические аналоги норэстистерон и медроксипрогестерона ацетат. Они являются производными прегнана. Прогестерон может быть получен из гормоном желтого тела свиней и полусинтетическим способом.

Прогестерон-Progesteronum

Свойства. Белый или со слабым желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т.пл. 127-131°C. Удельное вращение от +186 до +196° (0,5% раствор в этаноле). Практически нерастворим в воде, растворим в этаноле, эфире, мало в растительных маслах.

Получение. Получают окислительным, чаще микробиологическим дегидрированием прегнелона.

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектр с максимумом при 241 нм.
3.ВЭЖХ
4.ТСХ.

Химические реакции.
5.При растворении в концентрированной серной кислоте образуется желтое окрашивание с зеленой флуоресценцией.
6.Спиртовый раствор прогестерона образует с м-динитробензолом в щелочной среде окрашенное в красный цвет соединение.
7.Реакция образования оксимов и гидразонов по циклической кетогруппе.

Примеси определяют ТСХ и ВЭЖХ не более 1,5%.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия.

3.Гравиметрический метод осаждения 2,4-динитрофенилгидразона.
4. Гравиметрический метод по оксиму.

Форма выпуска. 1% и 2,5% раствор в масле для инъекций.
Применение. В акушерстве и гинекологии.

Норэтистерон-Норколут

Свойства. Белый или кремовато-желтый кристаллический порошок без запаха. Т.пл.201-206°C. Удельное вращение от –23 до -27° (1% раствор в хлороформе).

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектр.
3.ВЭЖХ.
4.ТСХ.

Химические методы.
5.Цветная реакция с серной кислотой на стероидный цикл.
6.Образование оксима ( по Т.пл.)

7.Наличие спиртового гидроксила использовать реакцию ацилирования. Ацетат норэтистерона – белое кристаллическое вещество с т.пл. 158-163°C.

Примеси определяют методами хроматографии.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия (максимум при 263 нм).
3.Реакция образования ацетилинида и последующим титрованием выделившейся азотной кислоты.

4.Гравиметрический оксимный метод.

Формы выпуска. Таблетки Норколут (сублингвальные) 0,005 г.
Применение. Гинекология.
Хранение. Список Б.

Медроксипрогестерона ацетат

Свойства. Белый или почти белый кристаллический порошок без запаха или почти без запаха. Т.пл. около 204°C. Удельное вращение от +45 до +51° (1% раствор в диоксане). Практически нерастворим в воде, легко растворим в пиридине, растворим в ацетоне, хлороформе, растворим в спирте.

По второму методу получают исходя из гидроксипрогестерона:

Подлинность.
1.ИК спектр.
2.УФ спектр.
3.ВЭЖХ.
4.ТСХ.

Химические методы.
5.Цветная реакция с серной кислотой.
6.Реакция образования оксимов или гидразонов.

Примеси определяют хроматографически.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия.

Формы выпуска. Таблетки 0,1 и 0,4 г; Препарат Депопровера вводят внутримышечно в виде суспензии по 3.3 мл.

Применение. Онкология.
Хранение. Список Б.

Андрогенные гормоны и их синтетические аналоги.

Андрогенные гормоны вырабатываются мужскими половыми железами (тестикулами) в период половой зрелости. В химическом отношении эти вещества являются производными андростана:

В 1931 г. Бутенандт из мужской мочи выделил гормон андростерон, позже дегидроандростерон. Из ткани тестикул скота получен тестостерон, который в физиологическом отношении оказался в 10 раз активнее андростерона:

Позднее было установлено, что действие тестостерона чстановится более длительным после этерификации жирными кислотами. Эфиры создают депо в месте ввещения, из которого они постепенно всасываются, в то время как сам тестостерон быстро выводится почками из организма. На этой основе был создан стабильный препарат тестостерона пропионат.

Тестостерона пропионат-Testosteroni propionas

Свойства.Белый или белый с едва заметным желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т пл. 118-123°C. Удельное вращение от +83 до +90°(1% раствор в этаноле). Практически нерастворим в воде, расвторним в растительных маслах. Легко растворим в этаноле.

Получение. Получают с β-ситостерина через тестостерон с этерификацией последнего пропионовым ангидридом:

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектр.
3.ВЭЖХ.
4.ТСХ.

Химические методы.
5.Образование оксима с температурой плавления 166-171°C.
6.Образование гидразона с изониазидом (желтое вещество) – изоникотиноилгидразон.
7.Образование гидразона с динитрофенилгидразином (оранжево-красный цвет).
8.Гидролиз сложноэфирной группы с последующим выделением тестостерона и определение его температуры плавления (150-156°C).

9.Образование окрашенной комплексной соли железа (Ш) и пропионгидроксамовой кислоты:

10.Цветная реакция с серной кислотой на стероидные соединения (желто-оранжевое окрашивание с зеленой флуоресценцией.

Примеси. ВЭЖХ и ТСХ.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия (максимум при 240 нм).

Формы выпуска. Масляный расвтор в ампулах 1%, 2,5% и 5% по 1 мл.
Применение. Половое недоразвитие, онкология.
Хранение. Список Б.

Метилтестостерон – Methyltestosteronum

Свойства. Белый или со слабым желтоватым оттенком кристаллический порошок. Слегка гигроскопичен. Т пл. 162-168°C. Удельное вращение от +79 до +85°(1% раствор в этаноле).

Получение.Из дегидроэпиандростерона.

Подлинность.
1.ИК спектр.
2.УФ спектр.
3.ТСХ.
4.ВЭЖХ.

Химические методы.
5.Реакция образования ацетатов с т.пл. 173-176°C.

6.Реакция образования оксимов с т.пл. 210-216°C.

Примеси. Хроматография.

Количественное определение.
1.УФ спектрофотометрия 241 нм.
2.ВЭЖХ.

Формы выпуска. Таблетки 0,005 и 0,01 г.
Применение. Гормонотерапия, онкология, анаболическое средство.
Хранение. Список Б.

Препараты с выраженным анаболическим эффектом.

Среди препаратов с наиболее выраженным анаболическим эффектом следует отметить различные производные метилтестостерона: метандриол и метандиенон.

Метандриол – Methandriol

Свойства. Белый или с едва заметным желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т.пл. 199-206°C. Удельное вращение от –70 до -77° (1% раствор в этаноле).

Получение. Получают с использованием микробиологического синтеза.

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектр.
3.ТСХ.
4.ВЭЖХ

Химические методы.
5.С серной кислотой.
6.Ацилирование ангидридом или хлориангидридом.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия.
3.Поляриметрический метод ( по удельному вращению).

Формы выпуска. Таблетки 0,25 г
Применение. Различные нарушения белкового обмена при различных травмах, язвенной болезни, коронарной недостаточности, инфаркте миокарда и др.
Хранение. Список Б.

Метандиенон-Метандростенолон-Methandrostenolonum

Свойства. Белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т.пл. 163-170°C. Удельное вращение от 0 до ±5° (1% раствор в хлороформе или от +7 до +13° (2% раствор в этаноле). Практически нерастворим в воде, умеренно в эфире и хлороформе, растворим в этаноле.

Получение. Окислением метилтестостерона двуокисью селена или микробиологическим путем.

Подлинность.
1.ИК спектр в вазелиновом масле.
2.УФ спектрофотометрия (максимум при 245 нм).
3.ТСХ.
4.ВЭЖХ.

Химические методы.
5.Проба с серной кислотой на стероидный фрагмент.
6.Образование гидразона с 2,4-динитрофенилгидразином, окрашенного в оранжево-красный цвет.
7.Аналогичная реакция с изониазидом (желтый продукт).
8.Реакция с гидроксиламином.

Примеси определяют ТСХ или ВЭЖХ.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия ( при 245 нм).

Формы выпуска. Таблетки по 0,005 г.
Применение. Анаболик.
Хранеиие. Список Б.

Синтетические анаболики – производные 19-нортестостерона.

В качестве лекарственных средств применяют сложные эфиры 19-нортестостерона: нандролона фенилпропионат и нандролона деканоат ( феноболин и ретаболил).

Нандролона фенилпропионат-Nandrolone phenylpropionate

Свойства. Белый или белый с кремоватым оттенком кристаллический по­рошок с характерным запахом. Т. пл. 95-99 °С. Удельное вра­щение от +52 до +58° (2%-ный раствор в хлороформе). Практически нерастворим в воде, трудно растворим в этаноле, легко растворим или растворим в хлороформе. Нандролона фенилпропионат растворим в ацетоне.

Получение. Получают оба препарата из 3 метилового эфира эстрадиола восстановлением ароматического цикла с последующим гидролизом эфира, окислением до кетогруппы и ацилированием хлорангидридом фенилпропионовой или декановой кислоты.

Подлинность.
1.ИК спектр 55 раствора в хлороформе. Имеются характеристические полосы поглощения 1727 (С=О) эфирная; 1665 (С=О) кетогруппа цикла.
2.УФ спектр. Максимум при 240 нм.
3.ТСХ.
4.ВЭЖХ с УФ детекцией.

Химические методы.
5.Проба с серной кислотой на стероидную структуру.
6.Реакция образования гидразона с изониазидом ( максимум при 380 нм.

Примеси определяют хроматографически.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.УФ спектрофотометрия.
3.УФ спектрофотометрия гидразона с изониазидом при 380 нм.

Формы выпуска. Масляный раствор 1% и 2,5% по 1 мл.
Применение. Анаболик.
Хранение. Список Б.

Нандролона деканоат-Ретаболил

Свойства. Белый кристаллический порошок или бесцвет-ные кристаллы. Т пл. около 35°C. Легко растворим в эфире, нерастворим в воде, легко растворим в хлороформе.

Получение. Описано выше.
Подлинность, примеси и количественное определение аналогично феноболину.
Формы выпуска. 5% раствор в масле по 1 мл.
Применение и хранение аналогично феноболилу.

Синтетические ацетоксипроизводные андростана.

Структурные изменения в молекуле андростана: ацетилирование, гидрирование стероидного ядра, вве­дение атома хлора, пиперазиновых и других радикалов приводят к изменению фармакологического действия. Эти производные снижают или теряют андрогенную и анаболическую активность. В частности, ацетоксипро­изводные андростана превращаются в антиандрогены, проявляют противоопухолевое действие или приобре­тают свойства миорелаксантов. Мышечнорасслабляющий эффект обусловлен тем, что расстояние между дву­мя четвертичными аммониевыми группами в молекуле пипекурония равно таковому у природного d-тубокурарина.

Из синтетических ацетилированных производных андростана будут рассмотрены ципротерона ацетат и пипекурония бромид.

Свойства. Ципротерона ацетат и пипекурония бромид — белые кристаллические вещества. Ципротерона ацетат практически нерастворим в воде, мало растворим в безводном этаноле, растворим в метаноле, легко растворим в ацетоне и очень легко — в дихлорметане. Пипекурония бромид растворим в воде и этаноле.

Подлинность.1.ИК спектры.
2.ТСХ.
3.ВЭЖХ.

Химические методы.
4.Определяется наличие ацетильного фрагмента ( по МФ).
5.Цветная реакция с концентрированной серной кислотой.
6.Наличие галогена.

Количественное определение.
1.ВЭЖХ.
2.Фотометрический метод определения гидроксамового комплекса железа.

Формы выпуска. Ципротерона ацетат в таблетках по 0,05 г. Пипекурония бромид лиофилизированный порошок по 0,004 г.
Применение. Ципротерона ацетат – антиандрогенное действие, онкология. Пипекурония бромид – миорелаксант.
Хранение. Ципротерона ацетат – Список Б. Пипекурония бромид – Список А.

Кортикостероиды.

Гормоны коркового слоя надпочечных желез (кортикостероиды) являются производными кортикостерона, структура которого включает углеводород прегнан:

По действию на организм кортикостероиды условно делят на две группы: минералокортикостероиды и глюкокортикостероиды. Первая из них активно регулирует минеральный обмен и слабо влияет на углеводный и белковый обмен. Вторая группа, наоборот, активно регулирует углеводный и белковый обмен и слабо влияет наминеральный. Из минералокортикостероидов наиболее широко применяют дезоксикортона ацетат, а из глюкокортикостероидов — кортизона ацетат, гидрокортизона ацетат, его полусинтетиче­ский аналог — преднизолон, а также галогенопроизводные преднизолона.

Источниками получения более 40 кортикостероидов служат надпочечные железы убойного скота. Ис­ходными продуктами их синтеза могут быть природные вещества стероидной структуры (диосгенин, стигмастерин), а также холестерин, который считают предшественником кортикостероидов в организме.

Кортизон был выделен в 1936 г. из коры надпочечников одновременно Кендаллом и Винтерштейнером в США и Рейхштейном в Швейцарии. Трудность его синтеза состоит в том, что в природе отсутствуют доступ­ные стероидные соединения, содержащие кетогруппу в положении 11. Ввести такую группу можно биохими­ческим окислением (с помощью грибков, дрожжей, актиномицетов и различных бактерий). Этот процесс по­зволяет вводить гидроксил в положения 9, 11, 14, 15, 16, 17, 21, причем в α- или β-конфигурации. Полный син­тез кортизона был осуществлен в 1951 г. Вудвордом (США). Он включает около 30 стадий и ввиду сложности представляет только теоретический интерес.

Свойства. Лекарственные вещества гормонов коры надпочечников и их синтетических аналогов представляют со­бой белые кристаллы, имеющие желтоватый или кремоватый оттенок. Они практически нерастворимы в воде. Дезоксикортона ацетат и преднизолон умеренно растворимы в этаноле, а кортизона и гидрокортизона ацетаты очень мало в нём растворимы. Гидрокортизона ацетат мало растворим, а преднизолон очень мало растворим в хлороформе. Дезоксикортона ацетат и кортизона ацетат легко растворимы в хлороформе. Кортикостероиды и их аналоги являются правовращающими оптическими изомерами.

Получение. Получают эть препараты в основном полусинтетическим методом, чаще всего микробиологическим путем.

Подлинность.
1.ИК спектры.
2.УФ спектры.
3.ТСХ
4.ВЭЖХ.

Химические методы. Химические свойства кортикостероидов определяются наличием α,β-ненасыщенной кетонной группи­ровки в кольце А и α-кетольной группировки в боковой цепи кольца D. Кетогруппа и гидроксил в положении 11 из-за стерических препятствий довольно инертны (не образуют гидразонов, семикарбазонов, не ацилируются).

5. При нагревании на водяной бане смеси спиртового раствора кортикостероида и реактива Фелинга выпадает красно-оранжевый осадок. Реакция обусловлена восстановительными свойствами α-кетольной группировки, которая легко окисляется до карбоксильной:

6. Восстанавливающие свойства α-кетольной группы лежат в основе реакции «серебряного зеркала», кото­рое образуют ряд кортикостероидов (кортизона ацетат, гидрокортизон, преднизолон):

/p>

7. Кортикостероиды, содержащие α-кетольную группу (кортизон и его аналоги), дают цветную реакцию, основанную на окислении 0,5%-ным раствором хлорида трифенилтетразолия в этаноле в присутствии 10%-ного раствора гидроксида тетраметиламмония. Появляется красная окраска, обусловленная образованием фомазана:

Реакцию используют для фотоколориметрического определения при длине волны 525 нм.

8.Кортикостероиды можно отличить друг от друга по реакции с концентрированной серной кислотой.

Используются также и иные реакции, обусловленные функциональными группами.

Количественное определение.

2.УФ спектрофотометрия. Поскольку большинство кортикостероидов имеют различные максимумы их можно количественно определять с помощью УФ спектрофотометрии. Правда только индивидуально, а не в смеси.

3.Фотоэлектрокролориметрические методы различных производных с фенилгиджразином, изониазидом и т.д.

Формы выпуска.
Дезоксикортона ацетат – масляный раствор; преднизолон и гидрокортизон в виде мазей (0,5% и 0,5-1,0% соответственно); гидрокортизон в виде 25%-ной суспензии (внутрисуставно); кортизон, преднизолон в виде таблеток.

Применение. Гормонотерапия, противовоспалительное средство, антиаллергическое и др.
Хранение. Список Б.

В результате исследования влияния галогенов, введенных в молекулу кортикостероидов, на их фармако­логическую активность были синтезированы моно- и дифторпроизводные преднизолона. Они содержат в по­ложении 9 один атом фтора — дексаметазон (Dexamethasone), триамцинолон (Triamcinolone) или в положениях 6 и 9 два атома фтора — флюметазона пивалат (Flumethasone Pivalate) и флюоцинолона ацетонид (Fluocinolone Acetonide):

Введение атома фтора в положение 9α осуществляют действием фтороводорода, а образование двойной связи в положения 1-2 — микробиологическим путём.

По физическим свойствам указанные лекарственные вещества сходны с рассмотренными кортикостероидами. В основе способов их испытаний на подлинность, чистоту и количественного определения лежат методы ИК- и УФ-спектрофотометрии, ТСХ, ВЭЖХ. Фторпроизводные отличаются более активным, чем у преднизолона, противовоспалительным, антиаллергическим действием. Они высокоэффективны при местном применении. Дексаметазон в 35 раз активне кортизона. Дексаметазон назначают внутрь до 0,002-0,003 г, а триамцинолон до 0,01-0,02 г в сутки. Флюметазона пивалат и флюоцинолона ацетонид применяют в виде 0,02-0,025%-ных мазей, кремов, эмульсий.

Источник статьи: http://campodinamico.ru/uglevodorod-pregnan-lezhit-v-osnove-gormona/