STEROIDI

STEROIDI (App. III, 11, p. 843)

Il perfezionamento delle tecniche di sintesi chimica ha consentito in questi ultimi anni di preparare un gran numero di s. semisintetici, alcuni dei quali hanno trovato vaste applicazioni in medicina.

Queste tecniche sono basate soprattutto su reazioni di sostituzione nel sistema aliciclico degli s. particolarmente con alogeni (F e Cl) e nelle ossidazioni microbiologiche selettive con l'impiego di colture di miceti, come quelli del genere Curvularia, che consentono d'introdurre gruppi ossidrilici OH in posizione 11, molto importante per determinare l'attività biologica dei corticosteroidi.

I progressi sono stati realizzati soprattutto nella sintesi di ormoni steroidei, che hanno consentito di ottenere composti dotati di azioni particolari e specifiche, come gli "anabolizzanti" e gli "antinfiammatori", come pure di ottenere nuovi composti di sintesi dotati di attività specifiche molto più elevate di quelle dei composti naturali.

D'altra parte lo studio degli s. naturali ha permesso d'isolare allo stato puro e stabile taluni principi attivi, per es., nel caso dei glicosidi della digitale e di altri cardenolidi, che hanno trovato importanti applicazioni in cardiologia. Inoltre il lavoro sulle sapogenine steroidee ha consentito di trovare una nuova fonte di s. naturali da impiegare come materia prima nella sintesi di queste sostanze (diosgenina).

La sintesi totale degli s. può essere realizzata attraverso varie vie, ma la complessità delle reazioni e il numero di passaggi non la rendono ancora competitiva con la sintesi parziale basata sull'utilizzazione di s. naturali come materia prima nella preparazione di sostanze a elevata attività biologica (ormoni, vitamine, ecc.).

Sono anche stati sintetizzati analoghi degli s., per es., sostituendo l'anello A o B a sei termini (si veda in tabella: formula a) con uno a sette (omosteroidi A o B) oppure introducendo in uno degli anelli un atomo di azoto (azasteroidi). Queste sostanze non presentano tuttavia particolari vantaggi rispetto agli omologhi derivati dalle serie naturali.

In particolare negli ultimi anni sono stati acquisiti i seguenti risultati.

Steroli. - Il colesterolo, C₂₇H₄₆O (formula b dello schema), alcole secondario a 27 atomi di carbonio, già noto come lo sterolo tipico del regno animale, è stato recentemente riscontrato quale componente obbligato dei cloroplasti nelle piante; la sua presenza è legata al metabolismo degli s. nelle piante. La funzione degli s. nelle piante acquista particolare importanza in base a recenti conoscenze per la loro capacità di legarsi con le proteine, di prendere parte a livello delle membrane ai processi di trasporto di materiali essenziali e anche d'influire sull'informazione genetica.

Particolari s., caratterizzati da modificazioni nella catena in 17, sono stati riscontrati in spugne e in altri animali marini.

Ormoni steroidei. - Corticoidi. Gli ormoni corticoidi naturali e in particolare il cortisone, il corticosterone e l'aldosterone possiedono accanto all'attività corticoide, che agisce sul ricambio glicidico e su quello minerale, anche una certa attività antinfiammatoria.

Modificando le sostituzioni nel sistema del pregnano e conservando inalterato l'aggruppamento 20-one, 21-olo, CO−CH₂OH, sono stati ottenuti derivati sintetici molto più attivi dei naturali rispetto soprattutto all'attività antinfiammatoria. Tra questi prodotti vanno ricordati il prednisone (formula c) e il prednisolone, come corticoidi, e quali antinfiammatori alcuni derivati fluorurati come il triamcinolone (formula d) e il desametasone.

Anabolizzanti. Gli ormoni androgeni naturali possiedono accanto all'azione specifica androgena anche una debole azione stimolante la sintesi proteica. Modificando le strutture molecolari degli androgeni sono stati ottenuti nuovi s. a spiccata azione anabolizzante e praticamente privi di azione androgena, che vengono largamente impiegati in medicina. Queste sostanze si ottengono introducendo nel sistema dell'androstano o del testano gruppi etilici, eliminando gruppi metilici angolari o addizionando atomi di alogeno, come Cl o F, per es., il nor-testosterone e il clorotestosterone (formula e) e il nor-etandrolone (formula f).

Progestativi orali. Si ottengono modificando la molecola del progesterone, generalmente eliminando il metile angolare, come nel norprogesterone oppure preparando etinil derivati in 17 del testosterone, come nel caso del nor-etindrone (formula g). Queste sostanze hanno trovato un largo impiego, in associazione con estrogeni, per la preparazione di prodotti impiegati come contraccettivi per via orale (per la pianificazione delle nascite).

Spironolattoni. - Una classe di steroidi semisintetici, gli spironolattoni (spironolattone, formula h, e spirossasone), hanno recentemente acquistato importanza in medicina quale diuretici anti-aldosteronici, in quanto facilitano l'escrezione dello ione sodio senza modificare sensibilmente la concentrazione dello ione potassio.

Genine steroidee. - Dopo lo studio fondamentale sulle genine steroidee delle piante negli anni Quaranta da parte di R.E. Marker in Messico che ha consentito di stabilire la costituzione di numerose genine steroidee naturali e d'individuare le piante dalle quali queste si potevano economicamente ricavare, si è stabilita in Messico una notevole industria per la raccolta delle piante del genere Dioscorea, l'isolamento delle genine più indicate, come la diosgenina (formula i), e quindi la preparazione, attraverso un certo numero di reazioni, di una serie di ormoni steroidei semisintetici.

La diosgenina e l'ecogenina in questi anni hanno sostituito quasi completamente ogni altra fonte di s. naturali, per es., il colesterolo e lo stigmasterolo come materia prima dell'industria farmaceutica per la preparazione degli ormoni steroidei.

Steroidi degl'insetti. - La chimica degl'insetti ha messo in evidenza negli ultimi anni la presenza in taluni insetti di sostanze di natura steroidea. Queste possono prendere origine dall'ingestione di talune piante da parte dell'insetto che poi non le metabolizza. Queste sostanze hanno generalmente funzione difensiva: per es., in alcune cavallette si riscontrano dei veleni cardiaci, cardenolidi, che queste usano come difesa.

Un altro tipo di s. presenti negl'insetti, ma anche in talune piante, sono gli ecdisoni (formula l), scoperti nel baco da seta e aventi un'azione sulla muta del lepidottero nel momento fisiologicamente opportuno. Questi ormoni della muta, se dati invece fuori tempo, portano a gravi alterazioni somatiche e quindi alla morte.

Per questa attività gli ecdisoni, che si possono ritrovare anche in numerose piante (Labiatae, Amarantaceae, Liliaceae, ecc.) sono stati preconizzati come insetticidi specifici nella lotta contro taluni insetti.

Alcaloidi steroidei. - In numerose piante, soprattutto della famiglia delle Solanaceae, si trovano diversi s. contenenti un atomo di azoto amminico, di solito sotto forma di glicosidi. L'atomo di azoto si può trovare nella catena laterale in 17, come nella solanidina (formula m) e nella solasodina (formula n), oppure in 3, come nella solanocapsina o anche in 3-17 come nella malouetina (formula o). La solanidina è l'aglicone della solanina che si trova nei germogli verdi di patata, la solasonina si trova in altre specie di Solanum e per idrolisi dalla solasodina. Altri alcaloidi steroidei sono la tomatidina (formula p) del pomodoro (Lycopersicon esculentum) e la tomatillidina di Solanum tomatillo, che si trovano nelle piante sempre sotto forma di glicosidi. La malouetina è un composto, contenente due gruppi ammonici quaternari ad azione curarizzante, isolato da Malouetia bequartiana (famiglia Apocynaceae). Altri composti di questo tipo sono l'irediammina (formula q), da Funtumia elastica, che è una diammina e la ciclobuxina isolata dal bosso (Buxus sempervirens).

Bibl.: E. Heftmann, Steroid biochemistry, Londra 1970; H. Hikino, F. Hikino, in Progress in the chemistry of natural products, XXVIII (1970), p. 256; Autori vari, Rodd's chemistry of carbon compounds (a cura di S. Coffey), vol. II, D, Amsterdam e New York 1970²; II, E, ivi 1971²; Autori vari, Terpenoids and steroids (a cura di K. H. Overton), Londra 1972; B. A. Knights, Sterol metabolism in plants, in Chemistry in Britain, IX (1973), p. 106.