Андрогены и анаболики

Андрогены и  анаболики.

Антиандрогены стероидной структуры.

 

Цель лекции: изучение физико-химических свойств, идентификации и методов количественного определения препаратов андрогенов и анаболиков.

 

План лекции:   1. Общая характеристика группы. Получение. Применение.

2. Физико-химические свойства.

3. Связь структуры и биологического действия.

4. Химические свойства, реакции подлинности.

 

Андрогены – мужские половые гормоны и вещества, способные восстанавливать вторичные половые признаки. В основе химического строения лежит углеводород – андростан.

 

                                      

 

Андрогенные препараты  являются производными природных гормонов – тестостерона, дегидроандростерона  и андростерона.

 

                    

    андростерон             дегидроандростерон                   тестостерон

 

В 1931 г Бутенанд из мужской  мочи выделили андростерон, позже дегидроандростерон. Из ткани половых желез скота  был получен тестостерон, который в физиологическом отношении оказался в 10 раз активнее андростерона. Тестостерон очень быстро разрушается и выводится из организма. Считают, что андростерон и дегидроандростерон – продукты метаболизма тестостерона. В 1936г установили, что эфиры тестостерона с жирными кислотами более устойчивы при хранении, медленно всасываются и выводятся из организма.

 

Получение

 

Исходные продукты – дегидроандростерон и тестостерон получали из тканей и мочи крупного рогатого скота. В настоящее время все эти гормоны получают только синтетическим путем.

Тестостерона в  промышленности получают из β-ситостерина, холестерина  путем микробиологического окисления  и отщепления боковой цепи β-ситостерина.

             β-ситостерин                         тестостерон

 

На основе тестостерона этерификацией с пропионовым ангидридом при нагревании до 110-114⁰С, в присутствии сухого пиридина был создан тестостерона пропионат.

 

Полусинтетический препарат-аналог метилтестостерон получают химической модификацией дегидроэпиандростерона.

 

 

Тестостерона пропионат  и его полусинтетические аналоги  проявляют, кроме андрогенной  в  разной степени анаболическую активность – стимулируют синтез белков и рост тканей:

• тестостерона пропионат и метилтестостерон обладают незначительной анаболической, в основном проявляют андрогенную активность;
• метиландростендиол более активный анаболик, чем метилтестостерон,  и его анаболическая активность равна андрогенной;
• метандростенолон при равной метиландростендиолу анаболической, практически не обладает андрогенной активностью;
• феноболин, ретаболил – сильные анаболики с пролонгированным действием;
• ципротерона ацетат (андрокур) – антиандроген, блокирует рецепторы андрогенов тканях.

 

Применение

 

1. Андрогены – акромегалия,  недоразвитие 1-ых половых признаков.

2. Анаболики – при задержке  роста, истощении, послеоперационный  период.

3. Антиандрогены – при лечении  рака предстательной железы.

 

Связь строения и физиологического действия

 

1. Заместитель при  С₁₇ усиливает анаболическую активность.

2. Этерификация спиртовой  группы в 17β-положении с органическими  кислотами  повышает анаболическую  активность, пролонгирует ее и  увеличивает устойчивость при  хранении.

3. Введение в молекулу  атомов хлора, фтора, брома  и др. галогенов повышает анаболическую активность.

4. Введение в С₃ гидроксильной группы повышает анаболическую активность и снижает андрогенную.

5. Восстановление кетогруппы  у С₃ до спиртовой резко снижает андрогенную активность.

6. Введение двойной связи при С_1-2 резко снижает андрогенную активность.

 

Препараты группы андростана

 

Тестостерона  пропионат    Testosteroni propionas

Андростен-4-ол-17β-она-3-пропионат

 

Белый кристаллический порошок, Т_пл. 118-123^о С.

Практически не растворим в воде, легко растворим в спирте, растворим  в растительных маслах.

Формы выпуска: 1% и 5% раствор в масле для инъекций.

 

 

 

Метилтестостерон  Methyltestosteronum

17α-метиландростен-4-ол-17β-он-3

 

Белый кристаллический порошок, без  запаха. Слегка гигроскопичен.

Практически не растворим в воде, легко растворим в спирте, ацетоне, трудно растворим в эфире, мало растворим в растительных маслах.

Формы выпуска: таблетки по 0,005 и 0,01г

 

Метандростенолон   Methandrostenolonum

17α-метиландростендиен-1,4-ол-17β-он-3

 

Белый или белый с  желтоватым оттенком кристаллический  порошок.

Очень мало растворим  в воде, легко растворим в спирте и хлороформе, мало растворим в  эфире.

Формы выпуска: таблетки 0,001 и 0,005г

 

Метиландростендиол      Methylandrostendiolum

17α-метиландростен-5-диол-3β, 17β

 

Белый кристаллический  порошок, без запаха.

Практически не растворим  в воде, растворим спирте, трудно растворим в хлороформе, мало растворим в эфире.

Формы выпуска: таблетки сублингвальные 0,01 и 0,025г

 

 

 

 

Синтетические анаболические средства

 

Нандролона  фенилпропионат    (феноболин)

Nandroloni phenylpropionas      (Phenobolinum)

17β-окси-19-нор-4-андростен-3-он-17β-фенилпропионат

 

Белый или белый с  кремоватым оттенком кристаллический порошок.

Трудно растворим в  воде, практически не растворим в  спирте.

Формы выпуска:1% и 2,5% растворы  для инъекций в масле.

 

Нандролона деканоат   (Ретаболил)

Nandroloni  decanoas     (Retabolil)

17β-деканоат-19-нортестостерона

 

Белый кристаллический  порошок.

Практически нерастворим  в воде, трудно растворим в этаноле, растворим в хлороформе и эфире.

Формы выпуска: 5% раствор в масле по 1 мл.

 

Синтетические ацетоксипроизводные андростана

 

Ципротерона ацетат        (Андрокур)

Cyproteroni acetas            (Androcur)

6-хлор-1β,2β-дигидро-17гидрокси-3Н-циклопропан 

Белый кристаллический  порошок.

Практически нерасворим в воде, мало растворим в этаноле, растворим в метаноле, легко растворим в ацетоне.

Формы выпуска: таблетки по 0,05г

Пипекурония бромид

Pipecuronium bromidum

2β,16β-бис-(4-диметл-1'-пиперазино)-3α,17β-диацетокси-5α-андростанадибромид

 

Белый или почти белый кристаллический порошок.

Растворим в воде и этаноле.

Формы выпуска: лиофилизированный порошок в ампулах по 0,004г для инъекций.

 

Химические свойства и реакции подлинности

 

1. На стероидный цикл  с концентрированной Н₂SО_4. Наблюдают окрашивание продуктов окисления и флюоресценцию в УФ-свете.

 

Препарат	Окраска продуктов окисления	Флюоресценция В УФ-свете
Метандростенолон	красное	нет
Метиландростендиол	желто-оранжевое	зеленая
Тестостерона пропионат	слабо желтая	слабая зеленая
Метилтестостерон	желтовато-оранжевое	зеленая

 

2. Реакции обусловленные наличием кето-группы в С_3. Реакции присоединения (элиминирования) с аминопроизводными.

Все препараты, кроме  метиландростендиола.

 

а) Реакция образования оксимов с гидроксиламином солянокислым в среде ацетат натрия или нейтральной среде.

Образуются белые осадки с характерной температурой плавления.

    метилтестостерон                                оксим метилтестостерона

                                                                                   Т_пл 210-216^оС

б) Реакция образования гидразонов с 2,4-динитрофенилгидразином. Образуется оранжево-красный осадок при потирании палочкой о стенки пробирки.

метандростенолон                                                2,4-динитрофенилгидразон                                                                                                        

                                                                                      метандростенолона

 

3. Реакции, обусловленные спиртовым гидроксилом в С₁₇ для метилтестостерона и метиландростендиола в С₃ и С₁₇.

Реакция образования  сложных эфиров с уксусным ангидридом при нагревании, которые имеют  стабильную температуру плавления:

метиландростендиол                              диацетат метиландростендиола

                                                       игольчатые кристаллы с характерной Т_пл

   метилтестостерон                                            Ацетат метилтестостерона

                                                                                       Т_пл 173-176^оС

 

4. Реакции, обусловленные наличием  сложно-эфирной группы  тестостерона пропионата.

а) реакции гидролиза с последующим определением Т_пл осадка деалкилированного стероида.

Пропионат калия идентифицируют по реакции этерификации с этиловым спиртом. Образуется этиловый эфир пропионовой  кислоты, имеющий характерный запах.

 

б) Гидроксамовая реакция (реакция отличия от метилтестостерона). Действуют гидроксиламином солянокислым в щелочной среде (оксим по С₃ в щелочной среде необразуется). В результате гидролиза щелочью и присоединения гидроксиламина образуется пропионгидроксамовая кислота, которая с железа (III) хлоридом образует гидроксамат красно-коричневого цвета.

 

5.  ИК-спектр.

Синтетические анаболические  средства растворяют в хлороформе.

 

6. УФ-спектр. Растворы в этаноле имеют максимумы поглощения: тестостерона пропионат – 240 нм, метилтестостерон – 241 нм, метандростенолон – 245 нм.

Поглощают свет в УФ-области спектра за счет хромофоров в кольце А (кетогруппа у С_3,непредельные связи С_1-2, С_4-5), кроме метиландростендиола (кольцо А насыщено).

7. Метод ТСХ. В качестве проявителя для синтетических производных используют раствор 4-толуолсульфоновой кислоты в этаноле. Полученные пятна сравнивают со стандартом.

 

8. Реакция на органически связанный хлор в андрокуре после минерализации с безводным карбонатом натрия. При добавлении раствора нитрата серебра выпадает белый творожистый осадок, растворимый в аммиаке и нерастворимый в азотной кислоте.

 

9. Для  пипекурония бромида – реакция взаимодействия с 0,5%-ным раствором тетрафенилбората натрия в щелочной среде. Образуется белый осадок.

 

Физические  и физико-химические показатели подлинности  и чистоты

 

1. Т_пл препарата.

2. Удельное вращение.

Основная масса препаратов – правовращающие изомеры, метиландростендиол – левовращающий.

3. Прозрачность и цветность.

4. Кислотность (у сложных  эфиров).

5. Удельный показатель поглощения.

6. Потеря в весе  при высушивании.

7. Сульфатная зола.

8. Посторонние стероиды – недопустимые примеси (например: примесь метилтестостерона в матендростенолоне).

 

Методы  количественного определения

 

1. УФ-спектрофотометрия.

Синтетические анаболические  средства растворяют в этаноле, андрокур – в метаноле, измеряют оптическую плотность при  λ 240 нм (андрокур λ 282 нм). Расчет концентрации проводят по удельному показателю поглощения.

2. Гравиметрия по реакциям образования оксимов и гидразонов.

3. Фотоэлектроколориметрия  по гидроксамовой реакции и по реакции с концентрированной серной кислотой.

Для пипекурония бромида  проводят по гидроксамовой реакции  при  λ 500нм. Расчет концентраций проводят по стандартному образцу.

По ГФ Х для 1% и 5% масляного раствора тестостерона пропионата по образованию желтой окраски изоникотиноилгидразона тестостерона пропионата (λ 380 нм).

 

 

4. Метиландростендиол  по ФС – поляриметрия. Препарат  растворяют в спирте.

5. ВЭЖХ.

6. Метод ТСХ для  масляного раствора нандролона  деканоата. 

Элюент – изопропиловый спирт-ацетонитрил-вода (60:40:20).

Проявитель – этанол и концентрированная серная кислота или УФ-свет (254 нм).

Хранение

 

Список Б. В хорошо укупоренной таре, предохраняя от действия света и влаги, под влиянием которых они могут разлагаться.

Пипекурония бромид  по списку А при +4^оС.

 

Применение

 

Тестостерона пропионат применяют как андрогенное лекарственное средство при климактерических, сосудистых и нервных расстройствах, раке молочной железы и яичников.

Метилтестостерон обладает аналогичным действием, но в 2-3 раза менее активным андрогенным действием. Эффективен при приеме внутрь и подъязычном применении.