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:

Промышленный синтез тестостерона может быть осуществлён из ацилированного дигидропрегненолона, полученного из холестерина (подобно кортизону) и путём микробиологического окисления и отщепления боковой цепи у b-ситостерина:

В 1936 г. было установлено, что действие тестостерона становится более длительным после этерификации жирными кислотами. Эфиры создают своеобразное депо в месте введения, из которого они постепенно всасываются, в то время как тестостерон довольно быстро выводится из организма почками. На этой основе был создан тестостерона пропионат, наиболее активный из исследованных эфиров и устойчивый при хранении.

Тестостерона пропионат получают этерификацией тестостерона пропионовым ангидридом при 110–114°C:

Полусинтетическим аналогом тестостерона является метилтестостерон, который можно синтезировать из дегидроэпиандростерона по схеме:

Тестостерон и его полусинтетические аналоги обладают способностью оказывать стимулирующее действие на синтез белков в организме (анаболический эффект). Анаболическое действие проявляют тестостерон, его эфиры, метилтестостерон. Однако у них этот эффект намного менее выражен, чем андрогенная активность. Метандриол (метиландростендиол), являющийся промежуточным продуктом синтеза метилтестостерона, проявляет слабую андрогенную и относительно более высокую анаболическую активность. Еще более избирательным анаболическим действием обладает метандиенон (метандростенолон).

47.6. Свойства андрогенных гормонов и их синтетических аналогов

Лекарственное вещество	Химическая структура	Описание
Testosterone Propionate— тестостерона пропионат	андростен-4-ол-17b-она-3 пропионат	Белый или с едва заметным желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т. пл. 118–123°C. Удельное вращение от +83 до +90° (1%-ный раствор в этаноле)
Methyltestosterone—метилтестостерон	17b-гидрокси-17a-метиландрост-4-ен-3-он	Белый или со слабым желтоватым оттенком кристаллический порошок. Слегка гигроскопичен. Т.пл. 162–168°C. Удельное вращение от +79 до +85° (1%-ный раствор в этаноле)
Methandriole— метандриол (Метиландростендиол)	3b,17b-дигидрокси-17a- метиландрост-5-ена моногидрат	Белый или с едва заметным желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т. пл. 199–206°C. Удельное вращение от –70 до –77° (1%-ный раствор в этаноле)
Metandienone— метандиенон (Метандростенолон)	17b-гидрокси-17a-метиландрост-1,4-диен-3-он	Белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок. Т.пл. 163–170°C. Удельное вращение от 0 до ±5° (1%-ный раствор в хлороформе) или от +7 до +13° (2%-ный раствор в этаноле)

По физическим свойствам лекарственные вещества (табл. 47.6) представляют собой белые кристаллические порошки, допускается наличие слабого желтоватого оттенка. Они практически нерастворимы в воде, легко растворимы или растворимы (метандриол) в этаноле, очень легко или умеренно (метандриол) растворимы в хлороформе, умеренно (метандиенон, метилтестостерон) или легко (тестостерона пропионат) растворимы в эфире. Метилтестостерон растворим, а метандриол умеренно растворим в ацетоне. Тестостерона пропионат растворим в растительных маслах.

Наиболее достоверно подлинность лекарственных веществ можно подтвердить рекомендуемым ФС и МФ методом ИК-спектроскопии. ИК-спектр испытуемого вещества, снятый в вазелиновом масле в области 3700-400 см^–1, должен иметь полное совпадение с полосами поглощения спектра ГСО или прилагаемого к ФС рисунка спектра.

Для испытания подлинности используют реакции образования сложных эфиров и других производных указанных веществ, которые имеют стабильную температуру плавления. Так, при действии уксусным ангидридом получают моноацетаты метилтестостерона (т.пл. 173–176 °C) и метандриола (т.пл. 174–180 °C):

Тестостерона пропионат и метилтестостерон, содержащие в положении 3 кетонную группировку, при действии гидроксиламином образуют оксимы с температурой плавления соответственно 166–171°C и 210–216°C. Оксим метилтестостерона образуется по схеме

Метандиенон идентифицируют по образованию гидразона (окрашенного в оранжево-красный цвет) при взаимодействии с 2,4-динитрофенилгидразином:

Аналогичную цветную реакцию даёт тестостерона пропионат с изониазидом (гидразидом изоникотиновой кислоты). Образуется окрашенный в жёлтый цвет изоникотиноилгидразон. Реакцию используют для фотоколориметрического определения лекарственных форм тестостерона пропионата.

Тестостерона пропионат можно идентифицировать по сложноэфирной группировке, используя реакцию омыления с последующей проверкой температуры плавления выделяющегося тестостерона (150–156°C):

Можно применить также реакцию образования окрашенной комплексной соли железа (III) и пропионогидроксамовой кислоты:

3CH₃CH₂CONHOH + FeCl₃ ¾® (CH₃CH₂CONHO^–)₃Fe³⁺ + 3HCl

С помощью этой реакции можно отличить тестостерона пропионат от лекарственных веществ, не являющихся эфирами.

Для испытания на подлинность применяют (ФС) цветную реакцию на стероидные соединения с концентрированной серной кислотой. Метилтестостерон и метандриол образуют при этом желто-оранжевое окрашивание с характерной зелёной флуоресценцией, а метандиенон — красное окрашивание. Подлинность тестостерона пропионата и метилтестостерона по МФ устанавливают с помощью ТСХ на адсорбенте кизельгур Р-1, в качестве проявителя используют раствор 4-толуолсульфоновой кислоты в этаноле. Метод ТСХ рекомендован ФС для испытания подлинности тестостерона пропионата путем сравнения с ГСО. В тех же условиях определяют примеси посторонних стероидов в четырёх указанных лекарственных веществах. Испытание выполняют на пластинках «Силуфол УФ-254», используя растворы анализируемых и стандартных образцов веществ-свидетелей (или ГСО) в хлороформе. Хроматограммы после высушивания просматривают в УФ-свете при 254 нм. Наличие допустимых количеств примесей (не более 1%) оценивают по совокупности величин и интенсивности пятен испытуемого лекарственного вещества и свидетеля. В метандиеноне устанавливают наличие примеси селена (не более 0,01%) методом сжигания в кислороде с последующей спектрофотометрией продукта взаимодействия селена с 3,3’-диаминобензидина тетрагидрохлоридом в толуольном извлечении при длине волны 413 нм.

Метод УФ-спектрофотометрии ФС и МФ рекомендуют для испытания подлинности и количественного определения андрогенных и анаболических лекарственных веществ. Растворы в этаноле имеют максимумы поглощения у тестостерона пропионата при длине волны 240 нм, метилтестостерона — при 241 нм, метандиенона — при 245 нм. В метандриоле определяют светопоглощающие примеси, измеряя оптическую плотность (не более 0,5) 0,5%-ного раствора испытуемого вещества в этаноле при длине волны 240 нм. В соответствии с требованиями ФС в максимумах поглощения выполняют спектрофотометрическое определение указанных лекарственных веществ, используя растворитель — этанол, который служит также раствором сравнения. Расчет содержания выполняют по удельному показателю поглощения (метилтестостерон — 540; метандиенон — 516) или по ГСО (тестостерона пропионат).

Метандриол количественно определяют (по ФС) поляриметрическим методом. Измеряют величину угла вращения спиртового раствора навески и рассчитывают содержание метандриола по величине удельного вращения.

Для надёжной идентификации андрогенных и анаболических стероидов были использованы ¹H-ЯМР и масс-спектры. Выявлены химические сдвиги стандартных синглетных сигналов протонов C-18 и C-19, а также основные и характеристические ионы масс-спектров, полученных методом электронного удара. Для количественного определения применён также метод ВЭЖХ (Э. С. Матыев, А. П. Арзамасцев).

Андрогенные и анаболические стероидные лекарственные вещества хранят по списку Б, в хорошо укупоренной таре, предохраняя от действия света и влаги, под влиянием которых они могут постепенно разлагаться.

Тестостерона пропионат применяют как андрогенное лекарственное средство при климактерических, сосудистых и нервных расстройствах, а также для лечения рака молочной железы и яичников у женщин. Назначают его в виде 1%-ных или 5%-ных масляных растворов подкожно и внутримышечно. Метилтестостерон обладает аналогичным, но в 2–3 раза менее активным андрогенным действием. Он эффективен при приеме внутрь и подъязычном применении. Выпускают метилтестостерон в таблетках по 0,005 и 0,01 г. Метандиенон и метандриол обладают анаболическим действием, назначают их при нарушениях белкового обмена вследствие тяжелых травм, при коронарной недостаточности, язвенной болезни, инфаркте миокарда и т. д. Выпускают таблетки метандиенона по 0,005 г и метандриола по 0,25 г.