Producción industrial de cortisol a partir de progesterona

2.  Los primeros experimentos científicos
sólidos en esta área tomaron lugar en los
años 1800; Se basaron en la
testosterona.

3.  A comienzos del siglo XX por los equipos
de investigación alemanes de Wieland,
en Friburgo y Windaus en Gotinga (
regla de Blanc)
 Ernest Henry Starling acuñó oficialmente
la expresión «hormona» en 1905
 La expresión «hormona» significa, en
griego, «urgir» o «impulsar» o «despertar»
en el sentido de «poner en movimiento»

4.  Diels en 1927 demostró que cuando se
destila (deshidrogena) con
selenio/paladio a 360ºC
 En 1929 un químico y profesor alemán,
Adolf Butenandt (1903-1995).
 Los investigadores observaron que las
hormonas aisladas de los testículos eran
más androgénicas que las aisladas de la
orina

5.  Durante los años treinta,
tres compañías farmacéuticas
contrataron equipos de
investigación para aislar la hormona
testicular.
 En 1932, Bernal, un experto en
cristalografía estructural, realizó un
detenido estudio sobre la difracción de
rayos X que sufrían cristales de colesterol

6.  En 1932 a dos investigadores, Rosenheim y
King, que trabajaban para el Instituto
Nacional para la Investigación Médica de
Londres
 Leopold Ruzicka sintetizó la androsterona
en 1934
 Alrededor de 1935, el americano Edward
Calvin Kendall y sus colaboradores
 La cortisona fue producida por primera vez
por Merck & Co.

7.  Karoly David y su equipo de investigación
acuñaron en 1935 la expresión testosterona
(«testo» =testículo; «ster» = esterol; «ona» =
cetona).
 El nombre general “esteroide” se acuño en
1936
 En 1939 testosterona a las mujeres
aumentó el tamaño del clítoris y el deseo
sexual.
 El 30 de septiembre de 1949, Percy
Julian anunció

8.  A principio de los años 50, atletas,
principalmente de Rusia, ya se
encontraban utilizando testosterona
inyectable.
 Los doctores Kendall y Philip S. Hench
 En 1956 John Ziegler y los
laboratorios CIBA desarrollaron
el Dianabol desarrollaron el primer
esteroide inventado en la historia.
 Años 60-80

9.  Russell Earl Marker
 Carl Djerassi
 Dr. Gregory Pincus

10.  Las hormonas esteroideas son derivados
del colesterol y por lo tanto formadas
por el ciclopentanoperhidrofenantreno,
compuesto por tres anillos de 6
carbonos (Ilamados A, B y C) y uno de 5
carbonos (D). A este ciclo se le pueden
agregar dos metilos en las posiciones
C10 (metilo C19) y C13 (metilo C18) o
una cadena lateral en C17.

11.  Las hormonas esteroideas se agrupan en 3 familias
de acuerdo al número de metilos y si llevan o no
cadena lateral:
1. C21 grupo pregnano: poseen metilos C19,C18 y
cadena lateral C21, comprenden los
glucocorticoides, mineralocorticoides y
progesterona.
2. C19 grupo androstano: poseen metilos C19 y C18,
entre ellos figuran los andrógenos.
3. C18 grupo estrano: solo posee metilo C18, derivan
de este grupo los estrógenos, los cuales además
poseen un anillo A aromático.

12. Pregnenolona: producida
directamente del colesterol, es la
molécula precursora para todos
los esteroides de C18, C19 y C21
Progesterona: una progestina,
producida directamente de la
pregnenolona y secretada
del corpus luteum, responsable
de los cambios asociados con la
fase lútea del ciclo menstrual,
factor de diferenciación para las
glándulas mamarias

13. Aldosterona: el principal
mineralocorticoide, producida a
partir de la progesterona en
la zona glomerulosa de la
corteza adrenal, incrementa la
presión sanguínea y el volumen
circulatorio, aumenta el ingreso
de Na+
Testosterona: un andrógeno,
hormona sexual masculino
sintetizada en los testículos,
responsable de las características
sexuales secundarias masculinas,
producida a partir de la
progesterona

14. Estradiol: un estrógeno, la
principal hormona sexual
femenina, producido en
los ovarios, responsable
de las características
sexuales secundarias
femeninas
Cortisol: glucocorticoide
dominante en los humanos,
sintetizado de la progesterona
en la zona fasciculata de la
corteza adrenal, involucrado en
la adaptación al estrés,
aumenta la presión arterial y el
ingreso de Na+
, tiene varios
efectos en el sistema inmune

15.  La clase particular de hormonas
esteroides sintetizadas por un cierto tipo
de célula depende de su receptor
hormonal peptídico complementario

16. › Hormona Luteinizante (LH): progesterona y
testosterona
› Hormona Adrenocorticotrópica
(ACTH): cortisol
› Hormona Folículo Estimulante (FSH): estradiol
› Angiotensina II/III: aldosterona

17.  La corteza adrenal es responsable de la
producción de 3 clases principales de
hormonas esteroides:
› Glucocorticoides: las cuales regulan el
metabolismo de los carbohidratos
› Mineralocorticoides: las cuales regulan los
niveles de sodio y potasio en el cuerpo
› Andrógenos: cuya acción es similar a las de
los esteroides producidas en las gónadas
masculinas.

19.  Las hormonas esteroideas tienen
funciones muy diversas y son sintetizadas
en diferentes glándulas endócrinas

20.  Glucocorticoides
› Responsables de la modulación del
metabolismo de hidratos de carbono
› El cortisol es la más importante de origen
natural glucocorticoides
› Efectos metabólicos de los glucocorticoides,
las hormonas son inmunosupresores y
antiinflamatorios (prednisona)

21. • Mineralocorticoids:
› Control de la excreción de electrolitos
› Aumentar la reabsorción de sodio en la cortical
de conductos colectores los riñones
› también aumenta la excreción de potasio y de
iones de hidrógeno a partir de la medular de
conductos colectores de los riñones
(Aldosterona)

22.  Andrógenos:
› Manifestación de las características sexuales
secundarias
› Cambios en la expresión génica
(testosterona y la dihidrotestosterona)

24.  La utilización de microorganismos en la
biotransformación ha tenido especial
éxito en la producción de esteroides,
como es el caso de la cortisona.
 Inicialmente los esteroides se producían
mediante extracción de tejidos animales
o mediante una síntesis química

25.  La mayoría de esteroides que se
fabrican hoy en día se hacen mediante
un proceso mixto de biotransformación
microbiana y transformaciones
químicas.
 La cortisona es la forma oxidada
del cortisol, una hormona esteroidea
perteneciente al grupo de los
glucocorticoides.

26.  Las materias primas que se utilizan en
este proceso son la diosgenina,
obtenida a partir del barbasco
mexicano o el estigmasterol que se
obtiene del aceite de soja.
 El microorganismo Rhizopus nigricans se
cultiva en grandes fermentadores, en
condiciones controladas.

27.  Se añade el esteroide precursor de la
cortisona.
 Se extrae el caldo de fermentación y se
recupera el esteroide transformado.
 La purificación depende de si el producto
es acumulado en las células o es
excretado.
 Los productos finales de la
biotransformación suelen ser extracelulares
y se pueden encontrar disueltos o en
suspensión.

29. Progesterona
T= 30ºC
pH= 5.5
Agita = 125 RPM
Caldo +
Progesterona +
Cortisol
Rhizopus
nigricans
estigmasterol
Inicios
¿?

31.  http://es.prmob.net/esteroide-anab%C3%B3lico/ley-de-
sustancias-controladas/esteroide-228882.html
 http://www.buenastareas.com/ensayos/Historia-De-Los-
Esteroides-y-Anab%C3%B3licos/3119689.html
 http://theindustrialenzymologist.blogspot.mx/2010/01/bi
otransformaciones-en-la-industria.html
 http://themedicalbiochemistrypage.org/es/steroid-
hormones-sp.php
 http://es.wikipedia.org/wiki/Cortisona#Historia
 http://www.monografias.com/trabajos63/fermentadore
s-cultivo-sumergido/fermentadores-cultivo-
sumergido2.shtml

32.  Efecto de las condiciones de cultivo sumergido en la degradacion de
pentaclorofnol por Rhizopus nigricans; D.V. Cortes, R. Bernal y A. Tomasini;
Informacion tecnologica, Vol.12, No. 2 (2001)
 Biosíntesis y metabolismo de hormonas esteroides y vitamina D, BIOQUIMICA
HUMANA
 Biotecnología de esteroides, Alicia Cea Bonilla
 Evolución histórica de algunas técnicas de trabajo en la química de los
productos naturales orgánicos; Juan Ramón Herrera Arteagaa y Álvaro Díaz
Torres (An. Quím. 2008, 104(3), 224−233)
 Esteroides corticales y antiinflamatorios esteroideo, J. Flórez y J. A. Amado
 Historia del desarrollo de los esteroides androgénicos anabolizantes, Jennifer
L. Dotson, MDa,* y Robert T. Brown, MD (Pediatr Clin N Am 54 (2007) 761–770)
 La industria de esteroides en México y un descubrimiento que cambiaría el
mundo, Luis E. Miramontes Cárdenas (Ingenierías, Octubre-Diciembre 2002,
Vol. V, No. 17)
 OBRA CIENTIFICA I, Carlos Casas Campillo, El colegio Nacional, Mexico 1999