О.А. Зейналов*, В.А. Андрюшина**, Т.С. Савинова**, Е.В. Попова*, И.М. Егоров*, К.Г. Скрябин** (Академик РАСХН, директор Центра "Биоинженерия")
* ООО "НПК "СКиФФ" ** Центр "Биоинженерия" РАН
Использование гестагенов в ветеринарной практике известно давно [8]. Назначают прогестагены для поддержания беременности, предупреждения эмбриональной смертности, регламентации сроков родов.
Прогестагены обладают свойством тормозить половую охоту и овуляцию, что широко используется для синхронизации половых циклов у сельскохозяйственных животных, а у кошек и собак - для подавления течки и охоты, смещения сроков их наступления, а также с целью контрацепции, позволяющей контролировать и регулировать численность потомства.
Наряду с этим, немаловажным свойством гестагенов является их способность устранять в короткие сроки поведенческие реакции животных, свидетельствующие об их готовности к спариванию, проходящие иногда на уровне стресса и доставляющие немало хлопот окружающим их людям. В ветеринарной практике широко используются прогестерон и его синтетические аналоги, такие как капронат 17 a-гидроксипрогестерона, мегестрола ацетат (I), медроксипрогестерон ацетат, пролигестон и другие. Основным недостатком большинства из приведенных выше препаратов является необходимость использования их в виде подкожных инъекций или перорально в достаточно больших дозировках. Это значительно затрудняет применение их для домашних животных и приводит к опасности возникновения побочных эффектов, например различных метропатий (за исключением пролигестона, однако тоже используемого в виде инъекций).
Рис. 1. Синтез эфиров мепрегенолацетата из ацетата мегестрола. IIIa - Пропионат АМОЛа - R = CH2CH3; III b - Бутаноат АМОЛа - R = CH2CH2CH3; IIIc - Валерат АМОЛа - R = CH2CH2CH2CH3; III d- Энантат АМОЛа – R== CH2CH2CH2CH2CH2CH3.
В нашей стране в качестве средств для торможения полового возбуждения домашних непродуктивных животных широкое распространение получили препараты на основе мепрегенолацетата (II) [1,2,3,5], отличающиеся от ранее перечисленных высокой контрацептивной активностью при пероральном использовании в достаточно низких дозировках и не приводящие к снижению «либидо» при сочетании их с эстрогенами. Разработанный нами синтез их из стеринов растительного и животного происхождения [2,4] сделал эти препараты достаточно доступными. В последние годы в литературе большое внимание уделялось модификации молекулы ацетата мегестрола с целью поиска соединений более активных и с более ярко выраженной способностью воздействия на гипоталамо-гипофизарно-гонадотропную систему животного. На сегодняшний день из немногочисленного ряда описанных в литературе производных ацетата мегестрола наиболее изученными являются диацетат мепрегенола (ацетомепрегенол) [7] и 3-(3-циклопентил-1)-оксопропокси- аналог (прогестин N 1) [16]. Эти соединения проявляют высокую гестагенную активность как при парентеральном, так и при пероральном введении. Особо отмечена их высокая гестагенная, контрацептивная, анти-имплантационная и анти-овуляторная активность [ 7,10,12,15] при отсутствии физиологической и эмбрио- токсичности, а также тератогенного, канцерогенного и мутагенного эффектов [6, 14, 16]. Напротив, ацетомепрегенол обладает противораковыми свойствами [9, 15]. С учетом вышеописанных свойств нами был предложен способ контрацепции животных с использованием ацетомепрегенола в качестве контрацептивного средства [5].
При дальнейшем изучении эфиров мепрегенола на кошках и собаках было выявлено, что под их влиянием улучшается физическое состояние животных, угнетается половое возбуждение, снимается агрессивность [1, 3]. Облегчается содержание домашних животных. Создаются оптимальные рабочие условия для служебных и охотничьих пород собак. Следует отметить, что в отличие от кастрации (овариэктомии), приводящей к безвозвратной потере репродуктивной функции, угнетающее влияние гормональных препаратов на половое поведение кошек и собак носит временный, обратимый характер: достаточно быстро происходит восстановление репродуктивной функции после отмены препарата [8]. Известно, что в гомологическом ряду сложных эфиров стероидов, как правило, при переходе от ацетата к капронату происходит значительное увеличение целевого эффекта. Например, в работе В.В. Корхова и соавторов [10] по изучению контрацептивной активности производных 17α-гидроксипрогестерона в эксперименте на крысах было выявлено, что при сравнительном изучении 3,17-диэфиров прегна-4,6-диен-3β,17α- диол-20-она: 3β, 17α-диацетата, 17α-капроната и 3β-капроната-17α-ацетата наибольший контрацептивный эффект в сочетании с эстрогеном был обнаружен у последнего соединения. Представлялось интересным сравнить влияние заместителей при С3 на активность эфиров ряда мепрегенолацетата и проверить, сохраняется ли ранее выявленная закономерность изменения контрацептивного эффекта в исследуемом нами ряду.
Материалы и методы
Синтез испытуемых соединений общей формулы III осуществлен хорошо известной последовательностью химических реакций, а именно восстановлением 3-кетогруппы молекулы ацетата мегестрола (I) в среде протонного растворителя действием боргидрида натрия и последующим ацилированием полученного 3β-гидроксипроизводного (II) ангидридом или хлорангидридом соответствующей кислоты. Этерификация проведена с использованием метода, заявленного нами ранее [2].
Как сообщалось нами ранее [3], производные ацетата мегестрола (I), в частности, представители гомологического ряда, представленного формулой III, обладают гестагенной активностью, превышающей таковую прогестерона. Изучение контрацептивной активности препаратов в сочетании с этинилэстрадиолом проведено в НИИАГ им. Д.О. Отта РАМН (г. Санкт-Петербург) на половозрелых белых крысах линии Вистар массой тела 160-180 г. Использована следующая композиция и доза: 0,8 мг/кг эфира мепрегенолацетата и 0,04 мг/кг этинилэстрадиола. Лабораторные животные содержались на стандартном рационе. После двух недель содержания в карантине животных брали в опыт. В эксперименте были использованы 60 самок и 40 самца крыс. Подопытные группы были сформированы из 12 самок с установленным 4-5 дневным эстральным циклом.
Самцов использовали для покрытия из расчета 2 самца на 3-х самок. Контрольная группа животных получала растворитель (растительное масло). В подопытных группах препараты вводили энтерально через зонд в растворе растительного масла в указанной выше дозе из расчета на килограмм массы животного ежедневно в течение 14 дней. Введение препаратов и взятие влагалищных мазков проводили в утренние часы (09.00-11.00). На третий день введения препаратов самок подсаживали к самцам. Ежедневно проводили цитологический анализ влагалищных мазков. День обнаружения сперматозоидов в мазке считали первым днем беременности. Покрытых самок отсаживали в отдельные клетки и завершали 14-дневный курс введения испытуемых веществ. В течение 20 дней у покрытых самок продолжали брать мазки с целью определения сохранения или прерывания беременности. На 20-21 день после покрытия всех животных подвергали эвтаназии под эфирным наркозом. После вскрытия проводили ревизию полости матки на наличие плодов и мест имплантаций.
Таблица 2. Контрацептивная активность производных мепрегенолацетата в сочетании с этинилэстрадиолом
Соединение | Контрацептивная активность |
Ацетомепрегенол (С2) | 36,80% |
Пропионат АМОЛа (С3) | 89% |
Бутаноат АМОЛа (С4) | 80% |
Валерат АМОЛа (С5) | 63,60% |
Энантат АМОЛА (С7) | 50% |
Контрацептивную активность (КА) рассчитывали по формуле: КА (%) = (1-Бо-Пк/По-Бк) х 100, где: Бо и Бк – число беременных крыс в опыте и контроле соответственно; По и Пк – число покрытых крыс в опыте и контроле соответственно. Обсуждение результатов. Как показали исследования, все изученные композиции обладают выраженной контрацептивной активностью. Отмечено, что покрытие во всех подопытных и контрольной группах происходило в первые четыре дня после подсаживания самок к самцам. Результаты изучения биологической активности приведены в таблице 2.
Таким образом, установлено, что эфиры АМОЛа одного гомологического ряда обладают не только высокой гестагенной активностью, но и достаточно высоким контрацептивным эффектом в сочетании с этинилэстрадиолом. Найдено, что величина углеводородного радикала в гомологическом ряду парафиновых кислот существенно не влияет на величину гестагенной и контрацептивной активности. Можно предположить, что активность главным образом определяется структурой базового спиртового фрагмента. Колебания значения активности у различных представителей гомологического ряда определяются, вероятно, скоростью гидролиза сложноэфирной группировки. Это хорошо согласуется с механизмом действия стероидных эфиров в ряду андрогенов (эфиры тестостерона), анаболиков (эфиры 19-нортестостерона) и антиаллергических глюкокортикостероидов (эфиры метилпреднизолона), рассматриваемых в качестве «пролекарств», в которых действующим началом является спиртовый фрагмент, а величина активности и длительность ее проявления (пролонгированность действия) зависит от скорости гидролиза в организме сложноэфирных групп [11, 13].
Выводы
1. Представители гомологического ряда стероидных эфиров — производных АМОЛ обладают высокой контрацептивной активностью при использовании в комбинации с этинилэстрадиолом.
2. Величина гестагенной и контрацептивной активности в изученном ряду не имеет прямой зависимости от величины углеводородного радикала при С3.
Литература
1. Андрюшина В.А., Савинова Т.С., Гриненко Г.С., Рябченко Н.Ф., Корхов В.В., Сазонов Н.В., Чудинов А.В., Грачев Э.Н., Кадатский Г.М. «Контрацептивное средство для животных и способ его получения», Пат. РФ №2091019 (Бюлл.изобр. №27, 1997).
2. Андрюшина В.А., Савинова Т.С., Скрябин К.Г. «Способ получения стероидных эфиров» Пат. РФ № 2091388 (Бюлл. изобр. № 27, 1997).
3. Андрюшина В.А., Савинова Т.С., Скрябин К.Г., Зейналов О.А. «Универсальное средство для ингибирования репродукции позвоночных животных», Пат. РФ №2101013 (Бюлл. изобр. №1,1998).
4. Андрюшина В.А., Савинова Т.С., Скрябин К.Г. «Способ получения прегнанов», Пат РФ №2156255 (Бюлл.изобр. № 26,2000)
5. Гриненко Г.С., Андрюшина В.А., Корхов В.В., Сазонов Н.В., Никульшина Н.И., Рябченко Н.Ф., Степанов А.И., Грачев Э.Н. «Контрацептивное средство для животных и способ контрацепции животных», Пат. РФ №2048149 (Бюлл.изобр. №32, 1995).
6. Г.С. Гриненко, Ю.Д. Клинский, Г.М. Кадатский, Г.Ф. Жирков и Л.Ф. Панфилова. «Изучение новых прогестагенных препаратов для регуляции половой функции сельскохозяйственных животных». Горм. Животн., 1977, 146-161
7. Г.М. Кадатский, Г.С.Гриненко, А.И.Терехина, Л.И.Лисица, И.В.Ганина, Е.И.Горенбургова "Синтез и биологическая активность 17-ацетата и диацетата 6-метилпрегна-4,6-диен-3,17-диол-20-она", Хим.-фарм.ж ., 1979, N 6, 63 – 68.
8. В.А. Карпов «Акушерство и гинекология мелких домашних животных». М., Росагропромиздат, 1990, 268-285.
9. В.В. Корхов "Экспериментальное исследование противораковых свойств ацетомепрегенола", Вопр. онкологии, 1997, 43(3), 317-320.
10. В.В. Корхов, В.В. Бойкова, Г.С. Гриненко, Г.М. Кадатский, А.А. Акалаев, В.А. Андрюшина "Контрацептивная активность и механизм действия производных 17 a-оксипрогестерона", Хим.- фарм.ж., 1983, 17(12), c. 1454-1457.
11. М.Д. Машковский «Лекарственные средства», том 1.с.705-710, Москва, Издание «Медицина», 1993 г.
12. Г.В. Никитина, О.Н. Савченко, М.Г. Степанов "Гормональные свойства новых производных 17-гидроксипрогестерона", Пробл.эндокринологии, 1987, 33(3), с.60-63.
13. И.Я. Шахтмейстер "Проблемы рационального использования наружных лекарственных средств глюкокортикоидной природы в педиатрической практике", http:medi.ru/doc/6590110.htm.
14. Fudan Xuebao, Ziran Kexueban, 1986, 25(2), p. 135-143; CA 106: 27893 n (1987);
15. Shengzhi Yu Biyun, 1982, 2(4), p. 23-27; CA 98: 191913 f (1983);
16. Shengzhi Yu Biyun, 1988, 8(4), p. 50 –53.