Эстрогенные гормоны и их полусинтетические аналоги

Эстрогенные гормоны в женском организме вырабатываются в фолликулах. Они являются производными эстрана:

Известны три природных эстрогенных гормона: эстрон (фолликулин), эстрадиол и эстриол:

Основным источником их биосинтеза является холестерин.

Эстрогенные гормоны содержатся (в виде эфиров) в цветках и плодах высших растений (ивы, пшеницы), в моче беременных женщин, в моче жеребцов и беременных кобыл. Содержание эстрона в моче жеребцов и беременных кобыл 10–25 мг в 1 л. Это позволяет использовать мочу в качестве источника получения эстрогенных гормонов. Эфиры эстрогенов, содержащиеся в моче, гидролизуют хлороводородной кислотой, а затем свободные эстрогены извлекают органическими растворителями. При дальнейшей очистке используют способность эстрогенов растворяться в щелочах с образованием фенолятов (феноксидов).

В течение длительного времени в медицине использовался естественный гормон эстрон (фолликулин) в виде масляных растворов. Эстрадиол обладает вдвое большей активностью, но из-за быстрой инактивации он не применялся. Впоследствии было показано, что эфиры эстрадиола — более устойчивые вещества, чем эстрон. Кроме того, они обладают пролонгированным действием.

Синтез эстрадиола и эстрадиола дипропионата осуществляют из эстрона путем гидрирования 17 кетогруппы до эстрадиола с последующим ацилированием 3- и 17b-оксигрупп:

Из полусинтетических аналогов эстрадиола в качестве лекарственных веществ применяют этинилэстрадиол, местранол и эстрадиола дипропионат (табл. 47.9). Этинилэстрадиол и местранол характеризуются наличием в молекуле этинильного (как у прегнина) радикала в положении 17, что привело к повышению в несколько раз эстрогенной активности по сравнению с эстроном и сохранению ее при пероральном применении. Синтез этинилэстрадиола осуществляют действием ацетилена на эстрон:

По физическим свойствам производные эстрадиола представляют собой белые или со слабым кремоватым оттенком кристаллические вещества. Практически нерастворимы в воде, легко или умеренно (этинилэстрадиол) растворимы в хлороформе, умеренно или легко растворимы (этинилэстрадиол) в этаноле. Эстрадиола дипропионат умеренно и медленно растворим в растительных маслах. Производные эстрадиола отличаются друг от друга и других стероидных гормонов по удельному вращению (см. табл. 47.9), так как имеют в молекуле четыре ассиметрических атома углерода.

47.9. Свойства производных эстрадиола

Лекарственное вещество	Химическая структура	Описание
Ethinylestradiol— этинилэстрадиол	17a-этинилэстратриен- 1,3,5(10)-диол-3,17b	От белого с кремоватым оттенком до светло-кремового цвета мелкокристаллический порошок. Т. пл. 181–186°C. Удельное вращение от -27 до -31° (0,4%-ный раствор в пиридине)
Mestranol— местранол	17a-этинилэстратриен-1,3,5(10)-диола-3,17b-3 метиловый эфир	Белый или белый с кремоватым оттенком кристаллический порошок. Т. пл. 149–154°C. Удельное вращение от +2 до +8° (2%-ный раствор в хлороформе)
Estradiol Dipropionate— эстрадиола дипропионат	эстратриен-1,3,5(10)-диола-3,17b дипропионат	Белый кристаллический порошок без запаха. Т. пл. 104–108°C. Удельное вращение от +37 до +41° (1%-ный раствор в диоксане)

Для установления подлинности используют цветную реакцию с концентрированной серной кислотой. В присутствии этинилэстрадиола раствор приобретает оранжево-красную окраску с желтовато-зеленой флуоресценцией. После добавления полученного раствора к 10 мл воды окраска изменяется до фиолетовой и выпадает фиолетовый осадок. Местранол с концентрированной серной кислотой образует кроваво-красное окрашивание с аналогичной флуоресценцией. Эстрадиола дипропионат под действием концентрированной серной кислоты гидролизуется с образованием эстрадиола и пропионовой кислоты. Последующее нагревание в присутствии этанола ведет к образованию этилового эфира пропионовой кислоты, имеющего характерный запах:

Эстрадиола дипропионат идентифицируют по образованию эстрадиола (т.пл. 173–179°C) после щелочного гидролиза с последующей очисткой его от примесей.

Наличие фенольного гидроксила в молекуле этинилэстрадиола подтверждают реакцией образования бензоата этинилэстрадиола, имеющего т.пл. 199–202°C:

УФ-спектр поглощения раствора этинилэстрадиола в смеси этанола и гидроксида натрия в области 220-330 нм имеет максимумы поглощения при 241 и 299 нм и минимумы поглощения при 226 и 271 нм, а раствор в этаноле — максимум поглощения при 280 нм. Этинилэстрадиол можно отличить по удельному показателю поглощения 0,005%-ного спиртового раствора при длине волны 280 нм. Он должен быть равен 65-69. Эстрадиола дипропионат идентифицируют по УФ-спектру 0,01%-ного раствора в этаноле, который в области 220-350 нм должен иметь два максимума поглощения (при 269 и 276 нм). Местранол (0,005%-ный раствор в этаноле или метаноле) при длине волны 279 нм имеет удельный показатель поглощения от 59 до 64.

Подлинность этинилэстрадиола, местранола и эстрадиола дипропионата подтверждают по ИК-спектрам, снятым в вазелиновом масле в области от 4000 до 200 см^–1. Они не должны отличаться от рисунков спектров, прилагаемых к ФС. В результате проведённых систематических исследований разработана унифицированная методика идентификации стероидных эстрогенов методом ВЭЖХ.

Примеси посторонних стероидов определяют методом ТСХ на пластинках Силуфол УФ-254. В качестве свидетелей используют СОВС эстрона, эстрадиола и др. ФС допускает суммарное содержание примесей стероидов — не более 2%, в т.ч. в этинилэстрадиоле — не более 1% эстрона.

Этинилэстрадиол количественно определяют методом косвенной нейтрализации так же, как норэтистерон. В качестве растворителя используют очищенный от перекисных соединений тетрагидрофуран. Выделившуюся после добавления нитрата серебра азотную кислоту титруют 0,1М раствором гидроксида натрия потенциометрическим методом со стеклянным индикаторным электродом. Этинилэстрадиол образует с нитратом серебра двойную соль, которая состоит из серебряной соли этинилэстрадиола и шести молекул нитрата серебра:

По МФ определение этинилэстрадиола выполняют спектрофотометрическим методом в среде безводного этанола при длине волны 281 нм. Фотоколориметрическая методика определения этинилэстрадиола основана на использовании диазореактива (смесь сульфаниловой кислоты, нитрита натрия и хлороводородной кислоты). В щелочной среде образуется окрашенное бисазосоединение:

Для количественного определения эстрадиола дипропионата используют реакцию щелочного гидролиза точно отмеренным количеством 0,1 М спиртового раствора гидроксида калия, избыток которого титруют 0,1 М раствором хлороводородной кислоты (индикатор фенолфталеин):

KOH + HCl ¾® KCl + H₂O

Для идентификации, установления наличия примесей посторонних стероидов и количественного определения стероидных эстрогенов (в т. ч. этинилэстрадиола, местранола, эстрадиола дипропионата) использован комплекс физико-химических методов: ТСХ, ВЭЖХ, масс-спектрометрия (Родионова Р. А., Тугунтаев Г. И., Арзамасцев А. П.). Ряд разработанных методик включён в ФС.

Производные эстрадиола хранят по списку Б. Этинилэстрадиол сохраняют в хорошо укупоренных банках оранжевого стекла, а местранол и эстрадиола дипропионат — в сухом, защищенном от света месте.

Применяют в качестве эстрогенных средств. Учитывая пролонгированное действие эстрадиола дипропионата, его вводят внутримышечно по 1 мл 0,1%-ного раствора в масле 2–3 раза в неделю. Этинилэстрадиол назначают внутрь в виде таблеток по 0,00001 и 0,00005 г. Местранол является одним из компонентов таблеток инфекундин (Infecundin) — активного перорального контрацептива, содержащего 0,0001 г местранола и 0,0025 г норэтинодрела. Этинилэстрадиол входит в состав таких противозачаточных средств, как марвелон, нон-овлон, овидон, применяемых в виде таблеток.