CC BY
44
ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Сер. 4. 2008. Вып. 3
УДК 547.92+542.91
С. Н. Морозкина, С. И. Селиванов, И. Ю. Каменева, А. Г. Шавва
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ 8а-АНАЛОГОВ СТЕРОИДНЫХ ЭСТРОГЕНОВ,
СОДЕРЖАЩИХ а-ЭТИНИЛЬНУЮ ГРУППУ В ПОЛОЖЕНИИ 17
Введение. Продолжая исследования в области стероидных эстрогенов с потенциальным гиполипидемическим действием [1-7], мы синтезировали и исследовали свойства 8а-аналогов стероидных эстрогенов, содержащих этинильную группу в положении 17(а). Стероиды природного ряда (не только эстрогены), имеющие эту модификацию, с различными целями используются в медицине [8]. Мы решили проверить целесообразность введения этинильной группы в эстрогены 8а-ряда, поскольку экспериментальных данных о влиянии таких соединений на метаболизм липидов в литературе нет. В лучшем случае имеются указания на наличие эстрогенной и гипохолестеринемиче-ской активности [9], что недостаточно для оценки перспективности модифицированных стероидов.
В качестве модельных соединений мы избрали аналоги (рис. 1 I а-г), полагая, что введение а-этинильной группы в положение 17 может привести к снижению эффективных доз, как это часто наблюдается на практике. Аналоги (рис. 1 II а-г) получали из известных 17-кетостероидов (рис. 1 I а-г). Строение продуктов реакции доказано методами спектроскопии ЯМР 1Н и 13С, результаты элементного анализа соответствовали вычисленным значениям.
Исследование гиполипидемического действия стероидов (рис. 1 II а-г) проводили на белых беспородных крысах-самках, у которых индуцировали гиперлипидемию путем двусторонней овариэктомии [10]. В качестве препарата сравнения использовали местранол (III), применяемый в настоящее время в медицинской практике [11]. Известно, что после овариэктомии содержание в сыворотке крови липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) даже увеличивается по сравнению с контролем, однако это связано с накоплением «аномальных» ЛПВП [10]. Их появление у крыс после овариэктомии объясняют снижением содержания эстрогенов в крови.
Обсуждение результатов. Результаты исследования гиполипидемического действия стероидов (рис. 1 II а-г) и (рис. 1 III) представлены в таблице 1. Под влиянием модельного соединения (рис. 1 III) наблюдалось снижение содержания в сыворотке крови как холестерина, так и ЛПВП, однако при этом не происходило нормализации спектра ЛПВП. В то же время, не наблюдалось и увеличения содержания триглицеридов в сыворотке крови, которое считают независимым фактором риска сердечнососудистых заболеваний [12].
Весьма необычные свойства обнаружены у 8а-местранола (рис. 1 II а). Хотя он и проявляет гипохолестеринемичекую активность даже в дозе 0,01 мг/кг тела, его утеротропное действие слишком высоко. Более того, в сыворотке крови появляются новые «аномальные» ЛПВП, которые при аналитическом ультрацентрифугировании
© С. Н. Морозкина, С. И. Селиванов, И. Ю. Каменева, А. Г. Шавва, 2008
он
а) Я1 = Я2 = Я3 = Н он
б) Я1 = СН3, Я2 = Я3 = Н
в) Я1 = Я2 = Н, Я3 = СН3
г) Я1 = СН3, Я2 = Н, Я3 = С2Н5
д) Я1 = Я2 = Н, Я3 = и-С3Н7
Рис. 1. Модельные соединения
седиментируют между липопротеидами низкой плотности (ЛПНП) и ЛПВП. И в этом случае не происходит нормализации спектра липопротеидов, однако для интерпретации полученных данных необходимы дополнительные исследования.
Лучшие гиполипидемические свойства оказались у стероида (рис. 1 II г), изменение спектра липопротеидов под влиянием этого соединения направлено в сторону нормализации. Таким образом, в условиях эксперимента соединение (рис. 1 II г) проявило лучшие гиполипидемические свойства, чем местранол (рис. 1 III), что свидетельствует о перспективности дальнейшего поиска новых 8а-аналогов стероидных эстрогенов, содержащих этинильную группу при С-17(а).
Экспериментальная часть. Спектры ЯМР 1Н и 13С регистрировали при 295 К на спектрометре Вгикег DPX-300 соответственно на частотах 300,130 МГц и 75,468 МГц при 295 К. Химические сдвиги измерены по отношению к ТМС путем присвоения сигналу растворителя (CDCl3/CHCl3 = 99, 9/0,1) стандартных значений 7,26 м. д. (1Н) и 76,90 м. д. (13С) с точностью не хуже ±0,01 м. д. Масс-спектры сняты на приборе МХ-1321 при температуре ионизационной камеры 200 + 210 С и энергии ионизации 70 эВ.
В раствор 0,5 г лития в 45 мл этилендиамина пропускали при комнатной температуре быстрый ток ацетилена в течение 1 ч. Затем прикапывали раствор 1 г одного из соединений (рис. 1 I а—г) в 45 мл ТГФ в течение 30 мин, пропускали ток ацетилена еще 2,5 ч. К реакционной смеси медленно, при сильном перемешивании, прикапывали 40 мл 20 %-ной серной кислоты, а затем приливали 250 мл воды. Органическую фазу отделяли, водную экстрагировали четырьмя порциями хлористого метилена по 50 мл. Объединенные органические фазы промывали водой до нейтральной реакции, сушили сульфатом магния. После отгонки растворителя целевое соединение выделяли методом препаративной ТСХ на пластинах с силикагелем, используя для элюции систему растворителей гексан-этилацетат (7:1).
3-Метокси-17а-этинил-8а-эстра-1,3,5(10)-триен (рис. 1II а) получали после кристаллизации из этанола, выход 0,77 г (71%), т. пл. 139-140 С (т. пл. 135-137 С [9]). Спектр ЯМР 1Н (5, м. д.): 0,97 с (3Н), 2,63 с (3Н), 3,78 с (3Н), 6,61 д (1Н, .1 = 2, 2 Гц), 6,72 дд
Гиполипидемические свойства 8а-аналогов стероидных эстрогенов (рис. 1 II а—г)
Группа животных Доза, мг/кг массы тела Липиды сыворотки крови Липиды печени У теротропная активность, ЕБ2к (мг/кг массы тела)
Холестерин, ммоль/л Триглицериды, ммоль/л лпвп, ммоль/л Холестерин, мг/г Триглицериды, мг/г
Интактные - 1,62 ±0,08* 0,82 ± 0,07* 1,19 ±0,06 2,20 ±0,05* 7,2 ±0,5 -
Овариэктомированные - 1,99 ±0,08 0,58 ±0,04 1,34 ±0,05 2,96 ±0,08 6,1 ± 0,5 -
Овариэктомированные, получавшие стероид (рис. 1 III) 0,03 0,83 ±0,06 0,72 ±0,04 0,48 ± 0,04 2,92 ±0,07 4,4 ±0,3* не определяли
Овариэктомированные, получавшие стероид (рис. 1 II а) 0,01 1,18 ±0,12* 0,89 ± 0,11* 0,82 ± 0,11* 2,56 ±0,08* 5,8 ± 0,4 0,015
0,10 0,44 ± 0,05* 1,02 ±0,12** 0,20 ±0,02** 3,17 ±0,08 4,3 ±0,5*
Овариэктомированные, получавшие стероид (рис. 1 II б) 0,15 1,34 ±0,08* 0,52 ±0,06 0,70 ± 0,07* 2,28 ±0,06* 4,2 ±0,3* 0,05
Овариэктомированные, получавшие стероид (рис. 1 II в) 0,20 2,16 ±0,06 0,53 ±0,06 1,42 ±0,07 2,47 ±0,07* 7,4 ± 0,6 0,50
Овариэктомированные, получавшие стероид (рис. 1 II г) 0,30 1,78 ±0,13 0,68 ±0,08 1,23 ±0,09 2,45 ±0,06* 7,0 ± 0,5 0,15
* Достоверное различие с группой овариэктомированных животных, р ^ 0, 05.
** Достоверное различие с группой овариэктомированных животных, р ^ 0,01. В каждой группе — по 8 крыс.
(хН, 3x2 = 8, 5 Гц, 72,4 = 2, 2 Гц), 7,07 д (ХН, 8,5 Гц). Спектр ЯМР 13С (5, м. д.): 13,8, 20,7, 21,4, 28,7, 31,4, 33,1, 39,31, 37,7, 38,1, 41, 45,9, 46,7, 55,0, 73,9, 79,6, 87,7, 111,9, 113,1,
130.1, 133,7, 137,7, 157,2.
Найдено, %: С - 81,18; Н - 8,49. С21Н26О2. Вычислено, %: С - 81,25; Н - 8,44.
2-Метил-3-метокси-17а-этинил-8а-эстра-1,3,5(10)-триен (рис. II б) получали после кристаллизации из этанола, выход 0,72 г (66%), т. пл. 173,5-175 °С. Спектр ЯМР ХН (5, м. д.): 0,98 с (3Н), 2,18 с (3Н), 2,63 с (ХН), 3,80 с (3Н), 6,53 с (ХН), 6,92 с (хН).
Найдено, %: С - 81,39; Н - 8,85. С22Н28О2. Вычислено, %: С - 81,44; Н - 8,70.
4-Метил-3-метокси-17а-этинил-8а-эстра-1,3,5(10)-триен (рис. II в) получали после кристаллизации из этанола, выход 0,75 г (69%), т. пл. 206-207 С. Спектр ЯМР ХН (5, м. д.): 0,99 с (3Н), 2,22 с (3Н), 2,63 с (ХН), 3,81 с (3Н), 6,74 д (ХН, 3 =8, 5 Гц), 7,00 д (хН, 3 = 8, 5 Гц). Спектр ЯМР 13С (5, м. д.): 11,2, 14,0, 20,7, 21,5, 28,7, 28,8, 29,6, 33,3,
37.1, 38,2, 41,7, 46,0, 46,7, 55,6, 74,0, 79,7, 87,9, 108,3, 124,1, 127,1, 133,9, 136,4, 155,1.
Найдено, %: С - 81,26; Н - 8,68. С22Н28О2. Вычислено, %: С - 81,44; Н - 8,70.
18-Этил-3-метокси-17а-этинил-8а-эстра-1,3,5(10)-триен (II г) получали после кристаллизации из гексана, выход 0,78 г (72%), т. пл. 134-135 С.
Найдено, %: С - 81,36; Н - 8,79. С23Н30О2. Вычислено, %: С - 81,44; Н - 8,70.
Экспериментальная биологическая часть. Опыты проводили на крысах-сам-ках массой 35-40 г, у которых индуцировали гиперлипидемию путем двусторонней ова-риэктомии [10]. Исследуемые вещества вводили через 45 дней после операции в течение 10 дней внутримышечно в 0,1 мл подсолнечного масла ежедневно. Затем, после 18-часового голодания животных декапитировали. Содержание «общего» холестерина и триглицеридов определяли стандартными методами [13], холестерина в составе липопроте-идов высокой плотности - по методу Нери [14]. Для изучения спектра липопротеидов сыворотки крови проводили центрифугирование в градиенте плотности КВг [4, 5, 10]. Содержание ЛПВП в сыворотке крови проводили в соответствии с работой [10].
Summary
Morozkina S. N., Selivanov S. I., Kameneva I. Yu., Shavva A. G. Synthesis and investigation of hypolipidemic activity of 8a-steroid estrogen analogues with a-ethynyl group at position 17.
8a-steroid estrogen analogues with a-ethynyl group at position 17 have been synthesized and their structure was confirmed by 1H h 13 C NMR. The investigation of biological properties of obtained compounds on ovariectomized rats shown that 18-ethyl-17a-ethynyl-8a-estradiol
3-methyl ether possesses best hypolipidemic activity in comparison with mestranol under the experimental condition.
Литература
1. Злобина И. В., Нерсисян Г. Г., Прокопьев А. А., Рыженков В. Е., Мартынов В. Ф., Шавва А. Г. Синтез и биологическая активность аналогов стероидных эстрогенов, содержащих алкильные группы при С-13 и С-17 // Вестн. Ленингр. ун-та. 1986. Сер. 4.: Физика, химия. № 3. С. 91-95.
2. Рыженков В. Е., Прокопьев А. А., Каменева И. Ю, Нерсисян Г. Г., Шавва А. Г. Гипо-липидемическое действие метилового эфира 16,16-диметил-8-изо^-гомоэстрона // Вопр. мед. хим. 1987. № 2. С. 65-67.
3. Елисеев И. И., Андреева Е. Н., Каменева И. Ю, Шавва А. Г. Синтез 8-изоаналогов стероидных эстрогенов, содержащих заместитель при С-2 // Вестн. Ленингр. ун-та. 1991. Сер. 4.: Физика, химия. Вып. 4. С. 74-79.
4. Рыженков В. Е., Каменева И. Ю., Лозовский В. Т., Шавва А. Г. Гиполипидемиче-ское действие метилового эфира 6-окса^-гомо-8-изоэстрона // Бюл. эксп. биол. мед. 1992. С. 148-152.
5. Каменева И. Ю, Шавва А. Г., Лозовский В. Т., Рыженков В. Е. Гиполипидемическое действие 6-окса^-гомо-8-изоэстрона и его метилового эфира // Там же. 1994. № 3. C. 262-264.
6. Егоров М. С., Селиванов С. И., Шавва А. Г. Синтез и свойства модуляторов рецепторов эстрадиола // Журн. орган. хим. 2003. Т. 38. Вып. 2. С. 217-223.
7. Гриненко Е. В., Каменева И. Ю, Абусалимов Ш. Н., Марченко Е. М., Селиванов С. И., Морозкина С. Н., Шавва А. Г. Синтез и исследование гиполипидемических свойств некоторых 8а-аналогов стероидных эстрогенов // Вестн. С.-Петерб. ун-та. 2007. Сер. 4.: Физика, химия. Вып. 3. С. 119-127.
8. Brit. Pat. 1108664 (1968). Antilipemic properties with low feminizing activity // Chem. Abstr. 1968. V. 69. 77599j.
9. Патент США 3407217. Substituted 8-isogonanes. Huhges G. A., Smith H. 1968. Chem. Abstr. 1969. V. 70. 88089q.
10. Рыженков В. Е., Чистякова А. М., Фролова Ю. В., Лозовский В. Т., Каменева И. Ю., Васильева Л. В. Оценка некоторых моделей экспериментальной дислипопротеидемии при изучении веществ гиполипидемического действия // Патолог. физиол. и эксперимент. терапия. 1994. № 4. С. 33-36.
11. Регистр лекарственных средств России. Энциклопедия лекарств / Под ред. Ю. Ф. Крылова / М., 2000. 1520 с.
12. Steiner G. Triglyceride-rich lipoproteins and atherosclerosis from fast to feast // Ann. Med. 1993. V. 25, N 5. P. 431-435.
13. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / Под ред. В. М. Меньшикова / М., 1987. 365 с.
14. Nery B. P., Frings C. S. Improved method for determination of triglycerides in serum // Clin. Chem. 1973. V. 10. P. 1201-1202.
Принято к публикации 14 марта 2008 г.
