До стероїдних гормонів належать гормони коркового шару надниркових залоз (кортикостероїди) та статеві гормони, які поділяються на чоловічі статеві гормони (андрогени), жіночі статеві гормони (естрогени) і гормони жовтого тіла (гестагени, або лутоїдні гормони).
Структурною основою стероїдних гормонів є скелет вуглеводню циклопентанпергідрофенантрену. Загальна формула стероїдних гормонів:
Стероїдні гормони
Метильні групи, приєднані до стероїдного циклу в положенні 10 і 13, називають ангулярними. Радикал R і атоми Гідрогену (в положеннях 8, 9, 14) орієнтовані в просторі в цис- або транс-положенні відносно ангулярних груп. Умовно прийнято вважати, що ангулярні метильні групи розташовані над площиною креслення (зв'язок позначають суцільною лінією). Якщо інші замісники знаходяться в цис-положенні, тобто в одній площині з ангулярними групами (β-конфігурація), то їх зв'язки також позначають суцільною лінією, а якщо в транс-положенні (α-конфігурація), по пунктирною.
Оскільки в структурі стероїдних гормонів багато спільного, багато в чому спільними є й методи їх аналізу.
Стероїдні гормони – кристалічні речовини, тому для них визначають температуру плавлення – один з показників чистоти й ідентичності.
Стероїдні гормони та їх аналоги – оптично-активні речовини; більшість із них є правообертаючими ізомерами (метиландростендіол – лівообертаючим). АНД для ідентифікації й підтвердження чистоти рекомендує визначати кут обертання розчинів аналізованих сполук в органічних розчинниках та розраховувати питоме обертання.
Спільною реакцією для всіх стероїдних гормонів та їх синтетичних аналогів є реакція з H2SO4 концентрованою. При розчиненні в ній і нагріванні речовини дають специфічне забарвлення, іноді флуоресценцію, при подальшому додаванні води, хлороформу, або залізоамонійного галуну забарвлення змінюється , з'являється специфічна флуоресценція.
Стероїдні гормони, які мають кетогрупу в положенні 3, дають реакцію приєднання з елімінуванням води з гідроксиламіном, фенілгідразином, 2,4-динітрофенілгідразином, ізоніазидом – спостерігається випадання осадів з характерною температурою плавлення або з'являється характерне забарвлення (жовте, оранжеве):
Ці реакції можуть бути використані для кількісного визначення стероїдних гормонів та їх аналогів методом гравіметрії (за масою осаду, що утворився), або фотометрично (за оптичною густиною забарвлених розчинів).
Кортикостероїди та їх синтетичні аналоги
Корковий шар надниркових залоз людей і тварин виробляє гормони – кортикостероїди (від лат. “cortex” – кора).
Кортикостероїди є регуляторами процесів обміну і поділяються на дві групи: мінералокортикостероїди (регулюють обмін електролітів і води в організмі) та глюкокортикостероїди (регулюють обмін вуглеводів і білків).
Використовуються при гострій недостатності кори наднирників (хвороба Аддісона), а також при аддисонізмі – синдром, який характерний лагіднішими розладами , ніж хвороба Аддісона.
Природні гормони – гідрокортизон, кортизон, дезоксикортикостерон (ДОКС) та ін.
Джерелом отримання більше 40 кортикостероїдів є наднирники забійної худоби.
Вихідними продуктами синтезу кортикостероїдів можуть бути природні речовини стероїдної структури (діосгенін, стигмастерин), а також холестерин, який вважається попередником кортикостероїдів в організмі.
Кортизон виділили в 1936 р. з кори наднирників одночасно Кендал і Вінтерштейнер в США та Рейхштейн в Швейцарії.
Проблема його синтезу в тому, що в природі відсутні доступні стероїдні сполуки, які містять кетогрупу в 11 положенні. Ввести таку групу можна біохімічним окисненням (за допомогою грибків, дріжджів, актиноміцетів і різних бактерій). Цей процес дозволяє вводити гідроксил в положення 9, 11, 14, 15, 16, 17, 21, до того ж в α- або b-конфігурації.
Повний синтез кортизону в 1951 р. провів Вудворд (США). Він включає біля 30 стадій і через важкість має тільки теоретичний інтерес.
В 1956 р. М.М. Суворовим (ВНДХФІ) було використано соласодин – аглікон глюкоалкалоїду з пасльону пташиного (Solanum aviculare) як вихідний продукт промислового отримання кортизону. Схема його синтезу складається з декількох етапів.
Глюкокортикостероїди мають дуже важливу побічну дію і завдяки цьому їх застосовують як протизапальні, десенсибілізуючі та антиалергічні засоби. Крім цього вони виявляють протишокову та імунодепресивну активність, тому використовуються при трансплантації органів і тканин для пригнічення реакції відторгнення, а також при різних автоімунних захворюваннях.
Побічні ефекти кортикостероїдів: затримка іонів натрію і води в організмі з появою набряків, посилене виділення іонів калію, підвищення АТ, гіперглікемія, остеопороз та ін.
При тривалому лікуванні може пригнічуватися функція кори наднирників, тому лікування не можна переривати раптово – може виникнути загострення хвороби, або стан гострої недостатності кори наднирників.
Кортикостероїди в мазях і краплях не можна приймати при вірусних захворюваннях очей (можуть утворитися виразки).
Всі лікарські форми кортикостероїдів зберігають як сильнодіючі засоби, в захищеному від світла місці.
Природні кортикостероїди
Кортизон
Гідрокортизон
Дезоксикортикостерон (ДОКС)
Гідрокортизон (Hydrocortisonum)
Природний первинний гормон, активніший від кортизону.
Застосовують у вигляді мікрокристалічної суспензії (Suspensio Hydrocortisoni 25%) для введення в порожнини суглобів по 0,2-1 мл при ревматоїдному артриті, бурситах, тендовагінітах та ін. 1 раз на тиждень. Випускають у флаконах по 5 мл.
Для лікування запальних і алергічних захворювань шкіри, екземи, нейродермітів - мазь гідрокортизону 1 % (Unguentum Hydrocortisoni 1%). Випускають в тубах по 10 г.
Глюкокортикостероїди:
Регулюють в організмі обмін вуглеводнів і білків, мало впливають на обмін електролітів і води.
Їх побічна дія є значно важливішою, як функціональна.
Із природних глюкокортикостероїдів практичного значення набули кортизон і гідрокортизон, які одержують з соласодину, що знаходиться в пташиному пасльоні (Solanum aviculare).
Широке застосування мають синтетичні аналоги – преднізолон, дексаметазон та їх похідні, які є активними в менших дозах і рідше виявляють небажані побічні дії.
Поділяються на три групи:
1. Глюкокортикостероїди, які не містять атомів галогенів у молекулах;
2. Сполуки з атомами флюору в молекулах;
3. Сполуки з атомами флюору і хлору або тільки з атомами хлору в молекулах.
Глюкокортикоїди утворюються в пучковій зоні надниркової залози і регулюють вуглеводневий, білковий та жировий обмін. Вони підвищують рівень цукру в крові за рахунок утворення його з білків та жирів у печінці, посилюють мобілізацію жиру з жирових депо, під впливом глюкокортикоїдів в деяких органах і тканинах починають домінувати процеси розпаду білка над їх синтезом. Недостатня секреція глюкокортикоїдів знижує чутливість організму до несприятливих факторів та патологічних процесів. Хвороби, особливо інфекційні, в цьому випадку мають тяжкий перебіг і можуть призвести до смерті. Важлива роль глюкокортикоїдів виявляється в підтриманні нормальної функції нирок, вони підвищують швидкість клубочкової фільтрації. Глюкокортикоїди пригнічують запальні процеси, алергічні реакції, тому їх називають протизапальними гормонами. Глюкокортикоїди підвищують стійкість організму до сильних впливів (стресорів). Вони пристосовують організм до несприятливого впливу навколишнього середовища і тому їх ще називають адаптивними гормонами.
Мінералокортикостероїди, які утворюються в клубочковій зоні надниркової залози, беруть участь у регуляції мінерального обміну, підвищують АТ, тонус і поліпшують працездатність м’язів. Найактивніший з них альдостерон збільшує реабсорбцію натрію й хлору в нирках і знижує реабсорбцію калію. Накопичення натрію в крові і тканинах призводить до затримання води в організмі. Недостатність мінералокортикостероїдів призводить до зменшення реабсорбції натрію й хлору. Організм втрачає більшу кількість натрію, що несумісно з життям. Тільки введення мінералокортикостероїдів (дезоксикортикостерону ацетат) у цьому випадку може врятувати хворого. Також мінералокортикоїди застосовують при міастенії.
Андрогени — чоловічі статеві гормони хребетних тварин і людини, виробляються головним чином насінниками, а також корою наднирників і яєчниками. Стимулюють розвиток і функцію чоловічих статевих органів, розвиток вторинних статевих ознак. За хімічною природою — стероїди.
Представники:
тестостерон
Дигідростерон(ДГТ)
Андростендіон