Лекция № 14 (6 семестр)

Тема: "Фармакопейный анализ производных прегнана (гестагены и кортикостероиды)"

К производным прегнана (С = 21) относятся гестагены и кортикостероиды. К гестагенным гормонам относятся прогестины и прогестогены Женские половые гормоны подразделяются на фолликулярные (или эстрогенные) гормоны, которые созревают в фолликулах и гестагенные (или гормоны желтого тела). Они различаются между собой по химическому строению и по физическому действию. В основе молекулы гестагенных гормонов лежит углеводород стероидный структуры - прегнан.

В медицине применяют природный гормон желтого тела прогестерон. Одним из его недостатков является невозможность приема его внутрь, т.к. в организме он очень быстро разрушается. Это послужило поводом для поиска аналогов прогестерона в ряду прегнана и было синтезировано большое число синтетических аналогов с более высоким физиологическим действием. Многие синтетические аналоги более стойкие, действуют медленнее и оказывают пролонгированное действие.

Лекарственные вещества

Прогестерон прегнен – 4 – дион – 3,20

Progesteronum

Описание. Растворимость: белый кристаллический порошок, практически нер-рим в воде, р-м в спирте, маслах, хлороформе. Имеет хромофорные группы, поэтому поглощает в УФ-области, определяют удельное вращение – правовращающий изомер.

Депо–провера (это прогестин) 17α-гидрокси-6α-метил-прегн-4-ен-3,20-диона ацетат

Медроксипрогестерона ацетат

Medroxyprogesterona acetatum

2

Описание. Растворимость: белый или почти белый кристаллический порошок, практически нер-рим воде, умеренно р-м в спирте.

Норколут 17α – этинил – 19-нортестостерон Норэтистерон

Norcolutum

Описание. Белый кристаллический порошок.

Растворимость. Нер-рим в воде, р-рим в спирте и эфире.

Получение

Прогестерон получают из гормонов желтого тела свиней и полусинтетическим способом из саласодина как промежуточный продукт синтеза кортизона.

Химические свойства. Подлинность

Общие реакции:

1. Реакция Либермана-Бурхарда на стероидный цикл: вещество растворяют в уксусном ангидриде и смесь вливают в Н₂SО₄ к.; слой уксусного ангидрида приобретает зеленовато-желтое окрашивание с флуоресценцией.

2. Реакция с Н₂SО₄ к. в хлороформе и последующем добавлением Н₂О (на стероиды): прогестерон + Н₂SО₄ к. + Н₂О → ж. окрашивание с зел. флюоресценцией + хлороформ → оба слоя бесцветные.

3. На – С=О группу в п. С₃: реакция с аминопроизводными: с NH₂ОН, изониазидом, 2,4 –динитрофенилгидразином, семикарбазидом и др. При этом образуются окрашенные продукты или осадки и определяют их Тпл. Прогестерон образует дипроизводные по С ₃ и С ₂₀.

прогестерон оксим прогестерона

гидразон семикарбазон

3

4. По ненасыщенной ∆⁴ – 3 оксогруппе поглащает в УФ-свете с длиной волны 241 нм, используют ТСХ.

Реакция отличия:

1. Прогестерон (спиртовый раствор) + спиртовый раствор гидроксида калия и м-динитробензола → розовое окрашивание → красно-коричневое.

прогестерон

2. Прогестерон содержит ацетильный радикал, поэтому при нагревании с йодом в щелочной среде образует йодоформ виде желтого осадка с характерным запахом.

3. Норколут имеет этинильный радикал – остаток ацетилена, который проявляет кислотные свойства за счет легко подвижного атома водорода, который может замещается на металл с образованием ацетиленидов.

белый

норколут ацетиленид серебра

Доброкачественность

1. Прогестерон – допускаются посторонние стероиды (полупродукты или побочные продукты синтеза); определяются ТСХ со свидетелями.

2. Норколут – допускаются посторонние примеси и продукты разложения препарата (ТСХ).

3. Депо-провера – допускаются тяжелые металлы, посторонние примеси (ВЭЖХ); остаточные органические растворители - метанол, хлористый метилен (ГЖХ).

Количественное определение

1. СПФ (по стандарту).

2. ФЭК (цветные реакции).

3. Гравиметрия (оксимы, гидразоны).

4. Флюориметрия.

5. Косвенная алкалиметрия (норколут).

4

Применение. Хранение.

Хранят по списку Б, в защищенном от света месте.

Препараты назначают при нарушениях функции яичников, связанных с недостаточностью желтого тела, при бесплодии, недонашивании беременности.

Прогестерон – 1% и 2,5% р-ры в масле (в/м); Норколут – таб. 0,005 г; Депо-провера – таб. 0,1 – 0,5 г, 50% и 15% суспензии (в/м).

Гормоны коркового слоя надпочечников и их полусинтетические аналоги

Кортикостероиды

Корковый слой надпочечных желез вырабатывает до сорока гормональных веществ, которые называются кортикостероидами, которые по действию на организм подразделяются на минералкортикоиды, активно влияющие на солевой обмен и глюкокортикоиды – влияющие на углеводный и белковый обмен в организме.

Се гормоны являются производными кортикостерона, структура котрого включает прегнановый цикл. Основа прегнана – циклопентанпергидрофенантрен.

Прегнан кортикостерон

Важнейшими представителями этих гормонов являются дезоксикортикостерон – типичный минералкортикоид, кортизон и гидрокортизон – относятся к глюкокортикоидам, а кортикостерон и некоторые другие занимают промежуточное положение.

К лекарственным средствам имеющим наиболее широкое применение относятся

Desoxycorticosteroni acetas

Белый или белый

со слегка кремоватым

оттенком порошок

без запаха. Температура

плавления 155-160 град

Прегнан-4ол-21-диона-3,20-ацетат

Растворим в ацетате, маслах, хлороформе, не растворим в воде.

Cortisoni acetas

белый или белый

со слабым желтым оттенком

плавится с разложением

прегнен-4-диол-17альфа, 21-триона – 3,11,20,21-ацетат

Легко растворим в хлороформе, трудно растворим в ацетоне, очень мало растворим в спирте, не растворим в воде

Hydrocortisoni acetas

белый кристаллический порошок,

со слегка желтоватым оттенком,

без запаха, темп плавления,

угол вращения, в 1% диоксине

прегнен-4-триол-11бета-17альфа-21- ди-она 3,20,21- ацетат (11-гидрокортизон)

Практически не растворим в воде

Полусинтетические аналоги кортикостероидов

Prednisonum

белый или почти

белый кристаллический порошок,

без запаха,

температура разложения,

угол вращения

(0,5% раствор в диоксане)

прегнадиен-1,4-диол-17альфа,21-трион-3,11,20

практически не растворим в воде, мало растворим в спирте

Prednizolonum

белый или

почти белый

кристаллический порошок,

без запаха,

температура разложения,

угол вращения

(1% раствор в диоксане)

прегнадиен-1,4-триол-11бета,17альфа, 21-дион-3,20

Синтез

Источники получения кортикостероидов – либо надпочечные железы убойного скота (этот метод требует затраты огромного количества исходного сырья выход продукта очень незначителен), либо природные вещества стероидной структуры, например холестерин, соласодин (агликон глюкоалкалоида из паслена птичьего), но синтез включает 20 стадий и выходчуть более 3%. В дальнейшем сотрудники ВНИХФИ был предложен синтез кортизона из диосгенина-сапогенина, получаемого из растений семейства дтоскорейных. Из него получают прогестерон, а затем микробиологическим путем с помощью плесневых грибов получают из него кортизон с выходом 60% и количество стадий сокращается до 4

Таким образом методы микробиологического синтеза оказались наиболее перспективными для промышленного производства данных гормонов.

Химические и физико-химические свойства

В основе молекул всех кортикостероидов лежит углеводород прегнан, имеющий стероидный цикл ЦППГФ

У всех гормонов этого ряда в С₃ находится кето-группа, одна двойная связь в положении С₄-С₅, СН₃-ангулярная группа в С₁₀ и С₁₃, в положении С₁₇ у всех кортикостероидов есть лабильная диоксиацетановая или альфа-кетольная группировка, благодаря которой все кортикостероиды обладают восстановительной способностью

первичный спиртовый гидроксил в альфа-кетольной группе обуславливает возможность образования сложных эфиров, из них наиболее устойчивыми являются ацетаты

общая формула кортикостероидов

Различаются они между собой по характеру заместителей R у С₁₁ и С₁₇ стероидного цикла, в положении С₁₁ - R=Н, дезоксикортикостерон, R=-ОН, гидрокортизон, преднизолон, R=

-С=О, кортизон, преднизон.

Поскольку все эти соединения близки по химической структуре, то им свойственны общие реакции обусловленные общностью химической структуры.

1. Реакции основанные на восстановительных свойствах за счет альфа-кетольной группы (20-кето-21-гидрокси). В этом случае происходит окисление этой группы до карбоксильной

1. с раствором Фелинга.

2. с аммиачным раствором AgNO₃ (восстановление свободного серебра)

3. реакция с 2,3,5-трифенилтетразолия хлоридом со спиртовым раствором вещества в щелочной среде-образуется продукт восстановления-окрашенные фармазоны.

4. аналогично протекает реакция с солями Fe³⁺

а Fe²⁺ с альфа,альфа-штрих-дипиридилом образуется комплексное соединение 2,2-штрих-дипиридилом интенсивно красного цвета.

2. Реакции обусловленные кето группой у С₃-стероидного цикла (образование оксилов, гидроксилов, семикарбазидов и т.д.) Реакции присоединения-элиминирования – происходит присоединение с последующим отщеплением воды.

Реактивы: изониазид, фенилгидразин, гидроксиламин, семикарбазид и др.

Все соединения нерастворимы, выделяются в виде осадка различного цвета

3. Для соединений имеющих сложноэфирную группу – дезоксикортикостерона, кортизона, гидрокортизона ацетата – гидроксамовая реакция

4. По ненасыщенной 3-кетогруппе, или дельта-4-3-оксогруппе. Все природные кортикостероиды и их синтетические стероидные аналоги имеют в своей структуре дельта-4-3-оксогруппу, чем обуславливается поглощение в УФ-области спектра при 238-242 нм,но так как метод УФ-спектрофотометрии не специфичен, то его для повыщения специфичности сочетают с ТСХ. Вещество хроматографируют на пластинках «Силуфол-УФ-254» восходящим методом в системе растворителей, затем сушат на воздухе и для онаружения исследуемого вещества, пластинку просматривают в УФ-свете при длине волны 254 нм.

5. Концентрированная Н₂SO₄ является общим внутригрупповым реактивом, подтверждающим наличие стероидного цикла. по окраске продукта реакции, флюоресценции в УФ-свете, изменения окраски после разбавления водой или хлороформом, можно отличить лекарственные вещества группы стероидов одно от другого (то есть это в одно и то же время обще-групповая реакция на стероиды и частичная для каждого лекарственного средства)

Лекарственное вещество	+ конц Н2SO4		+ H2O
	окраска	Флюоресценция в УФ-свете	окраска	Флюоресценция в УФ-свете
Кортизон	желтая	желтая	светло-желтая	Нет
Гидрокортизон	интенсивно желтая с зеленой флюоресценцией	желтая	светло-желтая	зеленая
Преднизолон	красная	нет	серый осадок	зеленая
Преднизон	зеленовато-желтая	зеленовато-желтая	светло-коричневая	слабо-желтая
Деоксикортикостерона ацетат	фиолетово-красная с флюоресценцией	голубая	желтая	зеленая

6. Реакция Либермана-Бухарда (на стероидный цикл). Препарат растворяют в (СН₃СО)₂О и выливают осторожно в концентрированную Н₂SO₄, слой (СН₃СО)₂О приобретает желтовато-зеленое окрашивание

7. Реакция на остаток уксусной кислоты для ацетатов. Гидролиз в спиртовом растворе КОН, затем + к. Н₂SO₄, образуется этил ацетат (запах)

Реакции отличия.

1. Дезоксикортикостерона ацетат

1. угол вращения, температура плавления

2. гидроксамовая реакция

3. реакция с к. Н₂SO₄+ Н₂О и хлороформ

4. образование этилацетата

2. Кортизона ацетат, гидрокортизона ацетат

1. угол вращения, температура плавления

2. гидроксамовая реакция

3. реакция с к. Н₂SO₄+ Н₂О и хлороформ

4. образование этилацетата

3. Преднизолон, преднизон

1. угол вращения, температура плавления

2. реакция с к. Н₂SO₄+ Н₂О и хлороформ

Примеси

Посторонние стероиды, являющиеся полупродуктами или побочными продуктами синтеза по ГФ Х1 контролируются методом ТСХ с СОВС (стандартные образцы вещества-свидетелей)Пятна посторонних примесей на хроматограмме сравнивают по величине и интенсивности с пятнами СОВС. Суммарное содержание примеси не более 4%.

Количественное определение

1. УФ-спекртофотометрия, количественное содержание рассчитывается по раствору стандартного образца

2. ФЭК (гидроксамовая реакция и т.д.)

3. Флюориметрия (к. Н₂SО₄+ Н₂О)

Все относится к списку Б. Хранят в защищенном от света месте в хорошо укупоренной таре

Дезоксикортикостерона ацетат – относится к минералкортикоидам. Он задерживает в организме Na+ повышает выведение калия. Он повышает тонус и улучшает работоспособность мышц. Применяется при болезни Аддисона, миастении, астении, общей мышечной слабости

0,5% раствор с масле в/м 1,0 и сублингвальные таблетки по 0,005.

Препараты глюкокортикоидов (кортизон, гидрокортизон, преднизон, преднизолон) оказывают противовоспалительное, десенсибилизирующее и антиаллергическое действие, они обладают так же противошоковым и антитоксическим действием.

Применяются для лечения ревматизма, ревматоидных артритов, полиартритов, бронхиальной астме, кожных и различных аллергических заболеваниях.

Выписывают таблетки (кроме гидрокортизона), кортикоидов и глюкокортикоидов – в виде суспензии во флаконах в/м и д/и

Для местного применения выпускают мазь гидрокортизоновую 1% и преднизолоновую 0,5% при кожных заболеваниях и глазную гирокортизоновую 0,5%

Фторированные производные более активны, оказывают сильное противовоспалительное и антиаллергическое действие.

Дексаметазон – таблетки и глазные капли 0,1% раствор дексаметазона 21-фосфата (офтан-дексаметазон) и Na соль дексаметазона 21-фосфатав ампулах по 1,0 в/в или в/м

Мазь 0,025 «Синалар» при воспалительных и аллергических кожных заболеваниях «Синафлан», «Флуцинар».

10