Санкт-Петербургский Государственный Технологический институт Технологический университет Курсовая работа

Санкт-Петербургский Государственный Технологический институт (Технологический университет) Курсовая работа по молекулярному дизайну и стратегии тонкого органического синтеза СТЕРОИДЫ Выполнили ст. группы 5281 Некоз Н. О. Проверил Островский В. А. 2011 г.

• Стероиды - вещества животного или реже растительного происхождения, обладающие высокой биологической активностью. Стероиды образуются в природе из изопреноидных предшественников. Особенностью строения стероидов является наличие конденсированной тетрациклической системы гонана (прежнее название — стеран). Ядро гонана в стероидах может быть насыщенным или частично ненасыщенным, содержать алкильные и некоторые функциональные группы — гидроксильные, карбонильные или карбоксильную.

• Изопрен СН 2=С(СН 3)-СН=СН 2, 2 метилбутадиен-1, 3 — ненасыщенный углеводород диенового ряда (Cn. H 2 n− 2). В нормальных условиях бесцветная жидкость. Он является мономером для натурального каучука и структурной единицей для множества молекул других природных соединений — изопреноидов • Стеран (перенаправлено с гонан (Циклопентанпергидрофенантрен) — насыщенный тетрациклический углеводород. Его различные замещённые производные объединяются под общим названием стероидов • Иначе говоря это группа природных и синтетических химических соединений производных частично или полностью гидрированного 1, 2 циклопентенофенантрена типа в молекулярном скелете которых 17 атомов углерода образуют 4 сочлененных кольца A, B, C, D.

• К стероидам относятся холестерин, желчные кислоты, витамины группы D, половые гормоны, гормоны надпочечников (кортикостероиды). • Входят в состав некоторых гликозидов (в том числе сердечных). Многие стероиды, используемые в медицине и ветеринарии, получают химическим и микробиологическим синтезом.

Примеры стероидов: • Стерины стигмастерин Стерины - полициклические спирты, относящиеся к классу стероидов. Стерины содержатся в биологических мембранах всех организмов. Стерины используются для промышленного получения стероидных гормонов и витаминов группы D.

Получение витаминов D

СТЕРОИДЫ – можно рассматривать как производные фенантрена. Основной углеродный скелет стероидов состоит из четырех углеродных колец и называется циклопентанопергидро-фенантреновой циклической системой. Строение стероидов зависит от того, в какой живой организм они входят. Стероиды, вырабатываемые животными, отличаются от стероидов, синтезируемых в растениях. циклопентанопергидрофенантрен

• Желчные кислоты Жёлчные кислоты, стероидные монокарбоновые кислоты, производные холановой кислоты, образующиеся в печени человека и животных и выделяющиеся с жёлчью в двенадцатиперстную кишку. В печени Жёлчные кислоты образуются преимущественно из холестерина. Жёлчные кислоты, присутствующие в неодинаковых соотношениях в жёлчи разных животных, различаются лишь числом и пространственным расположением гидроксильных групп.

Эстрогенные гормоны Эстрогенные или женские половые гормоны выделяются яичниками. Эстрогенные гормоны вызывают также развитие вторичных женских половых признаков.

Андрогинные гормоны • Первый андрогенный гормон был выделен Бутенандтом и Чернингом в 1931 г. • Из 5 т мочи Бутенандту удалось выделить 15 мг мужского гормона. • Лакером было показано, что в семенниках быков (и других животных) содержится более активный мужской гормон, названный тестостероном. • Андрогенный гормон может применяться в женской практике с целью повышения анаболизма, а также для уменьшения активности фолликулярного гормона в климактерическом периоде (и при раке молочной железы).

Гестагенные гормоны Название «гестагенные» гормоны происходит от латинского слова — gestatio, то есть беременность, поэтому в более ранних исследованиях гестагенные гормоны назывались гормонами беременности.

• Гормоны коры надпочечников Мозговой слой выделяет гормон адреналин, обладающий сосудосуживающим действием. Адренокортикотропный гормон гипофиза (АКТГ) является физиологическим стимулятором коры надпочечников, без которого невозможна нормальная функция последней.

Стероидные сапогенины

• Сердечные агликоны (генины) Сердечные агликоны встречаются в виде гликозидов в некоторых растениях. Эти гликозиды оказывают стимулирующее действие на сердечную мышцу и широко применяются в медицине. Сами генины являются ядами судорожного действия и не находят применения.

Женский половой гормон – эстрон Эстрон выполняет две ВАЖНЫЕ функции: останавливает дальнейшее выделение ФСГ, что необходимо для предотвращения одновременного созревания большого числа яйцеклеток стимулирует рост ткани матки, подготавливая ее к имплантации яйцеклетки, после того как она выйдет из яичника и будет оплодотворена. Фолликулин или эстрон - естественный фолликулярный гормон, необходимый для нормального развития женского организма.

Медицинское применение эстрона • стимулирует развитие матки и вторичных женских половых признаков при их недоразвитии; • смягчает и устраняет общие расстройства, возникающие в организме женщин на почве недостаточной функции половых желез в климактерическом периоде или после гинекологических операций; • применяют при болезненных состояниях, связанных с недостаточной функцией яичников: при увядании половых органов и молочных желез, при отсутствии или расстройстве менструаций, при климактерических или посткастрационных расстройствах, при бесплодии, при слабости родовой деятельности, переношенной беременности; • применяется при спазмах периферических сосудов.

Гормон беременности – прогестерон Препятствует созреванию новых яйцеклеток, тормозит выделение гипофизом фолликулостимулиру ющего гормона, вызывает изменение слизистой оболочки матки, подготавливая ее к внедрению оплодотворенной яйцеклетки

Медицинское применение прогестерона • применяют при патологических процессах, связанных с недостаточностью желтого тела при дисфункциональных маточных кровотечениях; • при функциональной и анатомической недостаточности половых органов; • привычном и угрожающем выкидыше; • при беременности (после предварительного применения эстрогенных препаратов); • при лечении токсикозов второй половины беременности; • в составе противозачаточных препаратов.

Мужской половой гормон – тестостерон Вырабатывается в мужских половых железах и необходим для формирования половых органов и развития вторичных половых признаков мужчины. Постоянная выработка тестостерона начинается в период полового созревания и продолжается до периода угасания половой функции.

Медицинское применение тестостерон-пропианат • применяют у мужчин при половом недоразвитии, функциональных нарушениях в половой системе, мужском климактерии и связанных с ним сосудистых и нервных расстройствах; • при гипертрофии предстательной железы: улучшает общее состояние, уменьшается расстройства мочеиспускания и др. • Применяют у женщин при климактерических сосудистых и нервных расстройствах при противопоказанности фолликулина и других эстрогенных препаратов (при опухолях половых органов и молочных желез, маточных кровотечениях); • применяют также одновременно с лучевой терапией при раке молочной железы и яичников.

Сравнение пространственных строений молекул эстрона и тестостерона

Пенкрофтон. Общая информация 1. Синонимы: мифепристон, мифегин. 2. IUPAK название: 17 -гидрокси-11 -((4 -диметиламино) фенил)-17 -(проп-1 -инил)-эстра-4, 9 -диен-3 -он. 3. Фармакологическое действие: нехирургическое прерывание беременности. 4. Фармакотерапевтическая группа: Антипрогестероновый препарат.

5. Фармакодинамика: Эффект Пенкрофтона обусловлен блокированием действия прогестерона на уровне рецепторов. 6. Фармакокинетика: Пенкрофтон быстро всасывается и достигает максимальных концентрационных значений в плазме. Препарат в высокой степени связывается с белками плазмы. Период полувыведения около 18 часов. 7. Внешний вид: от светло-желтого с зеленоватым оттенком до желтого с зеленым оттенком кристаллический порошок. 8. Брутто-формула: C 29 H 35 NO 2. 9. Относительная молекулярная масса: 429, 5 г/моль. 10. Температура плавления: 190 -192°С. 11. Удельное оптическое вращение: от +135 до +145° (1% р-р в хлороформе). 12. Растворимость: легко растворим в хлороформе, 95% этаноле, ацетоне, не растворим в воде.

Молекула пенкрофтона

Медикаментозное прерывание маточной беременности сроком до 6 недель препаратом ПЕНКРОФТОН • Обладает высокой эффективностью и безопасностью. • Отличается очень низкой вероятностью развития осложнений. • В большинстве случаев позволяет избежать хирургического вмешательства. • Исключает травматизацию шейки и полocти матки. • Не требует анестезии. • Хорошо психологически воспринимается пациентками. • Сводит к минимуму риск послеабортного бесплодия. • Является предпочтительным методом прерывания беременности у молодых нерожавших женщин. • Может применяться амбулаторно

• Биосинтез Сквалена Двойная связь из менне стабильного концевого положения переходит в более стабильное неконцевое положение. Пирфосфат-анион отщепляется и образуется аллильный катион.

Образовавшийся аллильный катион присоединяется к молекуле изопренилпирофосфата.

Полимеризация по типу «голова к хвосту» .

В результате присоединения еще одного звена изопенилпирофосфата образуется молекула, состоящая из трех звеньев, называемая фарнезилпирофосфатом. Фарнезилпирофосфат (транс-двойные связи)

Присоединение двух молекул фарнезилпирфосфата по типу «голова к хвосту» дает сквален: сквален

Ланостерол - тетрациклический тритерпеноид, предшественник всех природных стероидов. Образуется из оксида сквалена с помощью фермента циклазы.

• Получение Ланостерина Близость структур сквалена и циклической системы стероидов становится очевидный, если написать структуру сквалена иначе: сквален

Превращение сквалена в стероид Электрофильный окислитель, обозначенный HO+, может инициировать циклизацию, в результате который сквален превратится в стероид.

Инородные препараты оказывают значительное влияние на различные подсистемы органов. При повышенных дозировках побочные эффекты становятся явными критическими точками. Поэтому занимаясь спортом и стремясь к идеалу, задумайтесь о своём здоровье.

Литература: 1. М. Гудман, Ф. Морхауз « Органические молекулы в действии» Издательство «Мир» Москва 1977 г. стр. 146 -166 2. Н. К. Кочетков, И. В. Торгов, М. М. Ботвиник «Химия природных соединений» , 1962 г. 3. М. Д. Машковский «Лекарственные препараты» Вильнюс 1994 г. том 1 стр. 505 -525 4. Гаевый М. Д. Фармакология: Учебник. -М. : Медицина, 1983, 320 с. 5. Харкевич Д. А. Фармакология. -3 -е изд. , перераб. и. доп. –М. : Медицина, 1987. -560 с.