17,17-ДИМЕТИЛ-D-ГОМО-B-НОР-8α-ЭСТРОН, ОБЛАДАЮЩИЙ ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКОЙ И КАРДИОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
17,17-DIMETHYL-D-HOMO-B-NOR-8α-OESTRONE HAVING HYPOLIPIDEMIC AND CARDIOPROTECTOR ACTIVITY

Изобретение относится к области синтеза биологически активных аналогов стероидных эстрогенов, конкретно к получению 17,17-диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрона, обладающего гиполипидемической и кардиопротекторной активностью при отсутствии утеротропного действия, что предполагает его применение в медицине для лечения кардиоваскулярных болезней.
Модифицированные стероидные эстрогены с такими свойствами очень редки. Ими обладает 18-метил-D-гомо-В-нор-9β-эстрон (Фиг.1) [1], выбранный в качестве прототипа, однако крупномасштабное получение этого соединения весьма сложно из-за нестабильности 2-этилцикло-гексан-1,3-диона, промежуточного вещества в синтезе данного стероида.
Техническим результатом заявленного изобретения является синтез модифицированного стероидного эстрогена 17,17-диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрона (Фиг.2), обладающего гиполипидемической и кардиопротекторной активностью, через ряд устойчивых промежуточных соединений, что позволяет осуществить крупномасштабный синтез данного стероида.
Техническая задача, решаемая заявленным изобретением, это синтез нового аналога стероидных эстрогенов, обладающего гиполипидемической и кардиопротекторной активностью при отсутствии утеротропного действия. Последнее обстоятельство весьма важно, поскольку имеется корреляция между эстрогенной активностью и способностью стероидов индуцировать образование опухолей [2].
Указанный технический результат и поставленная задача достигаются синтезом рацемического 17,17-диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрона формулы (Фиг.2).
Схема синтеза предложенного соединения представлена ниже.
Лабораторный синтез 17,17-диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрона формулы был осуществлен на базе Санкт-Петербургского государственного университета. Ниже приведен пример синтеза в соответсвии со схемой (Фиг.3).
1
13
+
3
3
отн
21
28
2
Получение метилового эфира 17,17-диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрона (Фиг.3б). К раствору 1.5 г метилового эфира D-гомо-B-нор-8α-эстрона (Фиг.3а) [3] 135 мл безводного диоксана добавляют 10 г трет-бутилата калия. После его растворения смеси прикапывают 12.0 г йодистого метила, реакционную смесь кипятят в колбе с обратным холодильником 3 ч, затем охлаждают до комнатной температуры и выливают в 500 мл воды. Продукты реакции экстрагируют четырьмя порциями хлористого метилена по 200 мл. Экстракт промывают 20% раствором уксусной кислоты, затем водой до нейтральной реакции промывных вод. Органическую фазу сушат безводным сульфатом натрия, осушитель отфильтровывают, растворители удаляют на роторном испарителе. После кристаллизации из метанола получают целевое соединение (Фиг.3б) с выходом 0.91-0.97 г (55.2-58.9%), т.пл. 230-234°C. Спектр ЯМР Н, δ, м.д.: 7.09 (Н-1), 6.70 (Н-2), 6.77 (Н-4), 2.81 (Н-6α), 2.94 (Н-6β), 2.58 (Н-8α), 2.84 (Н-9α), 1.82 (Н-11α), 1.28 (H-11β), 1.36 (Н-12α), 1.94 (Н-12β), 1.92 (Н-14α), 1.64 (Н-15α), 2.01 (Н-15β), 1.68 (Н-16α), 1.89 (Н-16β), 1.19 (Н-18), 1.11 (С17-αСН3), 1.20 (С17-βСН3), 3.78 (СНO). Спектр ЯМР С, δ, м.д.: 123.94 (С-1), 111.74 (С-2), 158.48 (С-3), 110.51 (С-4), 143.55 (С-5), 33.46 (С-6), 45.17 (С-8), 43.81 (С-9), 140.88 (С-10), 26.36 (С-11), 32.78 (С-12), 47.53 (С-13), 42.46 (С-14), 22.98 (С-15), 38.62 (С-16), 43.87 (С-17), 219.71 (С-17а), 18.02 (С-18), 28.39 (С17-αСН3), 28.26 (С17-βСН3), (55.25 (СНO). Масс-спектр, m/z (I, %): 312 (М, 92), 284 (7.5), 240 (13), 228 (47), 213 (46), 199 (13.5), 185 (14.5), 171 (13.5), 160 (32), 146 (100). Найдено, %: С 80.73; 80.95; Н 9.00; 9.05. СНО. Вычислено, %: С 80.73; Н 9.03.
отн
20
26
2
Получение 17,17-Диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрона (Фиг.3в). К раствору 0.80 г соединения (фиг.3б) в 35 мл безводной уксусной кислоты добавляют по каплям 20 мл 45% бромистоводородной кислоты. Смесь нагревают при перемешивании на кипящей водяной бане 2.5 ч, затем охлаждают до комнатной температуры и выливают в 100 мл холодной дистиллированной воды. Продукты реакции экстрагируют тремя порциями хлороформа по 75 мл. Экстракт промывают водой до нейтральной реакции промывных вод, сушат над безводным сульфатом натрия, осушитель отфильтровывают. Растворитель удаляют при пониженном давлении, остаток кристаллизуют из смеси гексан-диоксан (2:1). Получают 0.36 г (47%) 17,17-диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрона (фиг.3в), т.пл. 277-281°C. Масс-спектр, m/z (I, %): 298 (М+, 100), 280 (6), 270 (7), 265 (6), 226 (32), 214 (46), 199 (67), 186 (16), 185 (18), 171 (18), 156 (21), 146 (44), 132 (88). Найдено, %: С 80.44; Н 8.90. СНO. Вычислено, %: С 80.49; Н 8.78.
Все синтезированные соединения - рацемические.
Гиполипидемические и антиатеросклеротические свойства стероида изучали в опытах на беспородных крысах-самцах и кроликах-самцах [4], влияние на иммунную систему - на мышах линии CBA×C57BI/6 F1 [5], утеротропную активность исследовали на мышах в условиях, описанных в прототипе [1].
Под действием препарата снижалось содержание холестерина и триглицеридов в сыворотке крови и печени крыс по сравнению с животными, получавшими гиперлипидемическую диету. В условиях эксперимента не наблюдалось отложения избыточного холестерина в аорте крыс (таблица 1).
Таблица 1
Гиполипидемическое действие препарата (фиг.2) в опытах на крысах-самцах, получавших гиперхолестеринемическую диету.
Группа животных
Холестерин в сыворотке крови, ммоль/л
Холестерин в печени, мг/г
Холестерин в аорте, мг/г
Триглицериды в сыворотке крови, мг/дл
Триглицериды в печени, мг/г
Интактные
1.67±0.09**
3.82±0.18**
1.51±0.06*
53.3±4.5**
7.5±0.12**
Интактные, получавшие диету
4.09±0.37
9.64±0.74
1.83±0.14
84.4±5.4
10.5±0.7
Интактные, получавшие диету и стероид (II)
2.62±0.18**
6.60±0.41**
1.51±0.04*
57.7±4.8**
8.2±0.5*
** р<0.01; * р<0.05 по сравнению с группой овариэктомированных животных, получавших гиперхолестеринемическую диету.
Стероид использовали в дозе 15 мг/кг веса тела в день.
Такие же результаты получены в опытах на кроликах (таблица 2).
Таблица 2
Гиполипидемическое действие препарата (фиг.2) в опытах на кроликах-самцах, получавших с пищей холестерин (500 мг/кг веса тела в день) в течение 45 дней. Стероид использовали в дозе 15 мг/кг веса тела в день.
Группа животных
Холестерин в сыворотке крови, ммоль/л
Холестерин в печени, мг/г
Холестерин в аорте, мг/г
Триглицериды в сыворотке крови, ммоль/л
Триглицериды в печени, мг/г
Интактные
1.72±0.36**
3.20±0.20**
2.56±0.12**
1.13±0.04**
4.1±0.3**
Интактные, получавшие холестерин
48.9±2.2
19.6±2.2
33.8±3.4
6.50±1.141
18.5±1.1
Интактные, получавшие холестерин и стероид (II)
35.8±2.8*
16.9±2.7
19.4±3.9*
7.72±0.89
13.2±1.8*
** р<0.01; * р<0.05 по сравнению с группой интактных животных, получавших только холестерин.
В опытах на мышах линии CBA×C57BI/6 F1 показано, что стероид (Фиг.2) проявляет иммуномодулирующее действие (таблица 3), в то время как метиловый эфир D-гомо-8α-эстрона (Фиг.4), типичный представитель D-гомо-8α-аналогов эстрогенов, обладает иммуносупрессорной активностью (таблица 4). Это является дополнительным преимуществом стероида (Фиг.2) по сравнению с близкими по структуре соединениями.
Таблица 3
Иммунологические показатели (М±m, в скобках - % к контролю) у мышей после перорального введения стероида (фиг.2).
Опыт
Селезенка
Тимус
Масса, мг
Клеточность, 1×10<sup>6</sup>
АОК, 1×10<sup>3</sup>
АОК/10<sup>6</sup> спленоцитов
Масса, мг
Клеточноcть, 1×10<sup>6</sup>
Контроль
157±9,6 (100±6, 1)
158±16,3 (100±10,3)
224±16,3 (100±7,3)
1460±160 (100±11,0)
35,4±1,5 (100±4,2)
54,4±5,2 (100±9,6)
Введение стероида, 5 мг/кг
141±3,3 (89,8±2, 1)
140±12,3 (88,6±7,8)
122±27,1 (54,5±12,0)*
910±219 (62,3±15,0)
44,6±3,5 (126±9,9)*
74,0±10,8 (136±19,9)
Введение стероида, 15 мг/кг
139±5,8 (88,5±3, 7)
128±16,0 (81,0±10,0)
108±15,6 (48,2±7,0)*
840±109 (57,5±7,5)*
50,8±4,1 (144±11,6)*
95,5±6,3 (176±11,6)
В опытах на неполовозрелых мышах стероид (Фиг.2) при пероральном введении в оливковом масле в дозе 15 мг/кг веса тела в день не оказывает влияния на вес матки, что является необходимым условием для практического использования стероидов с гиполипидемическим и кардиопротекторным действием.
Таблица 4.
Масса, клеточность и содержание АОК (антителообразующих клеток, % контролю) в иммунокомпетентных органах мышей после однократного п/о введения метилового эфира D-гомо-8α-эстрона.
Препарат
Масса cелезенки, мг
Содержаниеклеток в селезенке, 1×10<sup>6</sup>
АОК в селезенке (%)
АОК/10<sup>6</sup> спленоцитов
Масса тимуса, мг
Клеточность тимуса, 1×10<sup>6</sup>
Контроль
122±18
124±7.5
100±21
100±23
36.4±3.4
52±5.8
Препарат, 1 мг/кг
96±5.6
94±14.4*
31±8.8*
39±12*
34.2±3.8
38±7.4
Препарат, 5 мг/кг
104±9.3
132±11.2
36.8±8.8*
46±5*
38.4±3.7
38±5.2*
Заявленное изобретение, как показывают приведенные примеры, достигает указанный технический результат и позволяет синтезировать стероидный эстроген 17,17-диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрона, обладающий гиполипидемической и кардиопротекторной активностью. Изобретение - 17,17-диметил-D-гомо-В-нор-8α-эстрон, может быть применено в медицине как основа для разработки эффективных лекарственных препаратов при лечении кардиоваскулярных болезней.
Литература
1. Шавва А.Г., Злобина И.В., Нерсисян Г.Г., Матевосян И.Н., Рыженков В.Е., Прокопьев А.А. Рацемический В-нор-18,D-бисгомо-9-изоэстрон, обладающий гипохолестеринемической активностью. Авт. свид. СССР 1371962 (1987). Бюл. изобр., №5, 1988. (прототип).
2. Schafer J.I.M., Liu К, Tonetti D.A., Jordan V.C. Cancer Research. 1999. V.59. P.4308-4313.
3. Крылова Е.Б., Мартынов В.Ф., Шавва А.Г. Журн. орг. хим. 1978. Т.14. Вып. 12. С.2518-2523.
4. Экспериментальное изучение гиполипидемических и антиатеросклеротических средств: Методические рекомендации. // Составители А.Н.Климов, В.Е.Рыженков. Москва, 1998, с.6.
5. Шавва А.Г., Селиванов С.И., Старова Г.Л., Бороноева Т.Р., Ищенко И.В., Глуздиков И.А., Шарецкий А.Н., Исаева В.Г., Суринов Б.П. // Биоорган. химия. 2002. Т.28. №3. С.242-250.