Nguyễn ánh phương tổng hợp, đánh giá tác dụng gây độc tế bào ung thư của một số dẫn chất n hydroxybenzamid mới mang dị vòng benzimidazol khóa luận tốt nghiệp dược sĩ

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN ÁNH PHƯƠNG TỔNG HỢP, ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT N-HYDROXYBENZAMID MỚI MANG DỊ VỊNG BENZIMIDAZOL KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Hà Nội - 2023 HÀ NỘI - 2019 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN ÁNH PHƯƠNG MÃ SINH VIÊN: 1801556 TỔNG HỢP, ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT N-HYDROXYBENZAMID MỚI MANG DỊ VỊNG BENZIMIDAZOL KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS.TS Phan Thị Phương Dung TS Đỗ Thị Mai Dung Nơi thực hiện: Bộ mơn Hóa Dược Khoa Cơng nghệ Hóa dược Hà Nội – 2023 LỜI CẢM ƠN Trước trình bày phần nội dung đề tài khóa luận mình, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người suốt thời gian qua hỗ trợ, động viên giúp đỡ tơi hồn thành cách tốt khóa luận tốt nghiệp Trước tiên, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến với người thầy, người đáng kính tơi: GS.TS Nguyễn Hải Nam, PGS.TS Phan Thị Phương Dung, TS Đỗ Thị Mai Dung, TS Dương Tiến Anh - Bộ mơn Hóa Dược - Khoa cơng nghệ Hóa dược - Trường Đại học Dược Hà Nội Thầy cô không tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành khóa luận mà ln có dẫn xác, kịp thời động viên tơi lúc khó khăn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo, cô giáo anh chị kỹ thuật viên Bộ mơn Hóa Dược - Trường Đại học Dược Hà Nội, Khoa Hóa - Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Khoa Dược - Đại học quốc gia Chungbuk - Hàn Quốc giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi thực khóa luận Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè tất thành viên tham gia nghiên cứu khoa học mơn Hóa Dược - trường Đại học Dược Hà Nội, đặc biệt chị Nguyễn Thị Thu Hằng, anh Nguyễn Quang Thế Vũ, anh Nguyễn Đức Thịnh, bạn Vũ Hà Vy, bạn Bùi Phương Mai, bạn Nguyễn Thị Thu Huyền, bạn Vũ Anh Minh, em Nguyễn Thị Nga, em Nguyễn Đức Tú, em Trần Thị Thu Huyền em K75, K76 nhóm nghiên cứu Tổng hợp hóa dược Sự đồng hành giúp đỡ người nguồn động viên to lớn suốt thời gian thực nghiên cứu Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2023 Sinh viên Nguyễn Ánh Phương MỤC LỤC DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC SƠ ĐỒ DANH MỤC BIỂU ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………………………….1 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 ENZYM HISTON DEACETYLASE 1.1.1 Giới thiệu enzym histon deacetylase 1.1.2 Phân loại HDAC 1.1.3 Cấu trúc trung tâm hoạt động enzym histon deacetylase 1.2 CÁC CHẤT ỨC CHẾ HDAC (HDACi) 1.2.1 Cấu trúc liên quan cấu trúc tác dụng chất ức chế HDAC (HDACi) 1.2.2 Phân loại chất ức chế HDAC (HDACi) 1.2.3 Cơ chế tác dụng chất ức chế HDAC (HDACi) 1.3 CÁC DẪN CHẤT HYDROXAMIC CÓ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ 1.3.1 Acid hydroxamic 1.3.2 Một số dẫn chất acid hydroxamic tiềm nghiên cứu ung thư 1.4 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT CỦA ACID HYDROXAMIC 10 1.4.1 Tổng hợp dẫn chất acid hydroxamic từ acid carboxylic 10 1.4.2 Tổng hợp dẫn chất acid hydroxamic từ este 11 1.4.3 Tổng hợp dẫn chất acid hydroxamic từ aldehyd 11 CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ 13 2.1.1 Hóa chất 13 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 13 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 14 2.2.1 Tổng hợp hóa học 14 2.2.2 Đánh giá tác dụng sinh học dẫn chất tổng hợp 14 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.3.1 Tổng hợp hóa học 14 2.3.2 Đánh giá hoạt tính sinh học 15 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 17 3.1 HÓA HỌC 17 3.1.1 Tổng hợp hóa học 17 3.1.2 Kiểm tra độ tinh khiết 28 3.1.3 Xác định cấu trúc 29 3.2 THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ 35 3.3 BÀN LUẬN 35 3.3.1 Tổng hợp hóa học 35 3.3.2 Khẳng định cấu trúc 39 3.3.3 Thử hoạt tính sinh học 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ……………………………………………………….46 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 13 C-NMR H-NMR DANH MỤC CÁC CHỮ, CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (Carbon-13 nuclear magnetic resonance) : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) ADN : Acid desoxyribonucleic CH3COOH d DCM : Acid acetic : Vạch đôi phổ NMR (Doublet) : Dicloromethan dd : Vạch chẻ đôi lần phổ NMR (Doublet of doublet) DMF : Dimethylformamid DMSO DMSO-d6 : Dimethylsulfoxid : Dimethylsulfoxid deuteri hóa EA FDA : Ethyl acetat : Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Mỹ (U.S Food and Drug Administration) H (%) HAT HCl HDAC : Hiệu suất : Histon acetyltransferase : Acid hydrocloric : Histon deacetylase HDACi IC50 IR J KRIBB K2CO3 KI m : Các chất có tác dụng ức chế HDAC (Histon deacetylase inhibitors) : Nồng độ ức chế 50% (The half maximal inhibitory concentration) : Hồng ngoại (Infrared) : Hằng số ghép cặp phổ NMR : Viện nghiên cứu Sinh học Công nghệ sinh học Hàn Quốc (Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology) : Kali carbonat : Kali iodid : Đa vạch phổ NMR (Multiplet) MDA-MB-231 MeOH MRC-5 MS NAD+ NaBH3CN Na2CO3 : Dòng tế bào ung thư vú : Methanol : Dòng tế bào lưỡng bội bào thai người : Phổ khối lượng (Mass spectrometry) : Nicotinamid adenin dinucleotid : Natri cyanoborohydrid : Natri carbonat NaHCO3 : Natri bicarbonat NaOH NH2OH.HCl NST : Natri hydroxid : Hydroxylamin hydrochlorid : Nhiễm sắc thể Rf : Hệ số lưu giữ TLC s : Vạch đơn phổ NMR (Singlet) SAHA SnCl2.2H2O SRG : Acid suberoylanilid hydroxamic : Tin (II) clorid dihydrat : Nhóm nhận diện bề mặt (Surface recognition group) SW620 : Dòng tế bào ung thư đại tràng người t : Vạch ba phổ NMR (Triplet) TLC TMS : Sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatography) : Tetramethylsilan tºnc UV ZBG : Nhiệt độ nóng chảy : Tử ngoại (Ultraviolet) : Nhóm kết thúc gắn kẽm (Zinc binding group) δ (ppm) v : Độ dịch chuyển hóa học (phần triệu) phổ NMR : Dao động hóa trị phổ IR DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Hiệu suất toàn phần dẫn chất VIIa-d IXa-d 28 Bảng 3.2 Giá trị Rf tºnc dẫn chất VIIa-d IXa-d 29 Bảng 3.3 Kết phổ IR dẫn chất VIIa-d IXa-d 29 Bảng 3.4 Kết phổ MS dẫn chất VIIa-d IXa-d 30 Bảng 3.5 Kết phổ 1H-NMR dẫn chất VIIa-d IXa-d 31 Bảng 3.6 Kết phổ 13C-NMR dẫn chất VIIa-d IXa-d 33 Bảng 3.7 Kết đánh giá độc tính số dòng tế bào ung thư 35 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vai trị HDAC HAT điều hịa q trình phiên mã .2 Hình 1.2 Phân loại HDAC phụ thuộc Zn2+ Hình 1.3 Cấu trúc số chất ức chế HDAC .5 Hình 1.4 Phân loại chất ức chế HDAC Hình 1.5 Cơ chế tác dụng chất ức chế HDAC Hình 1.6 Phức chất SAHA tương ứng với Zn(II) Fe(III) Hình 1.7 Cấu trúc số dẫn chất N-hydroxybenzamid 10 Hình 3.1 Phổ hồng ngoại IR dẫn chất IXa 40 Hình 3.2 Phổ khối lượng MS dẫn chất VIIa 40 Hình 3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất VIIa 42 Hình 3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất VIIa 43 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Dạng ceto dạng iminol acid hydroxamic Sơ đồ 1.2 Quá trình phân ly acid hydroxamic Sơ đồ 1.3 Quy trình tổng hợp acid hydroxamic từ hydroxylamin bảo vệ 11 Sơ đồ 1.4 Quy trình tổng hợp acid hydroxamic sử dụng SOCl2 11 Sơ đồ 1.5 Quy trình tổng hợp acid hydroxamic từ este .11 Sơ đồ 3.1 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIIa-d IXa-d 17 Sơ đồ 3.2 Phản ứng tổng hợp hỗn hợp chất trung gian II III 18 Sơ đồ 3.3 Phản ứng tổng hợp chất trung gian IV V 19 Sơ đồ 3.4 Phản ứng tổng hợp chất trung gian VIa 19 Sơ đồ 3.5 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIIa .20 Sơ đồ 3.6 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIIb .21 Sơ đồ 3.7 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIIc .22 Sơ đồ 3.8 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIId .23 Sơ đồ 3.9 Quy trình tổng hợp dẫn chất IXa 24 Sơ đồ 3.10 Quy trình tổng hợp dẫn chất IXb .25 Sơ đồ 3.11 Quy trình tổng hợp dẫn chất IXc .26 Sơ đồ 3.12 Quy trình tổng hợp dẫn chất IXd .27 Sơ đồ 3.13 Cơ chế phản ứng tổng hợp chất trung gian II III 36 Sơ đồ 3.14 Cơ chế phản ứng tổng hợp chất trung gian IV V 37 Sơ đồ 3.15 Cơ chế phản ứng tổng hợp chất trung gian VIa-d, VIIIa-d 37 Sơ đồ 3.16 Cơ chế phản ứng tổng hợp chất dẫn chất VIIa-d, IXa-d 38 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Kết độc tính tế bào dẫn chất VIIa-d, IXa-d 45 Phụ lục 5: Phổ hồng ngoại IR dẫn chất IXa Phụ lục 6: Phổ hồng ngoại IR dẫn chất IXb PL-3 Phụ lục 7: Phổ hồng ngoại IR dẫn chất IXc Phụ lục 8: Phổ hồng ngoại IR dẫn chất IXd PL-4 Phụ lục 9: Phổ khối lượng MS dẫn chất VIIa Phụ lục 10: Phổ khối lượng MS dẫn chất VIIb PL-5 Phụ lục 11: Phổ khối lượng MS dẫn chất VIIc Phụ lục 12: Phổ khối lượng MS dẫn chất VIId PL-6 Phụ lục 13: Phổ khối lượng MS dẫn chất IXa Phụ lục 14: Phổ khối lượng MS dẫn chất IXb PL-7 Phụ lục 15: Phổ khối lượng MS dẫn chất IXc Phụ lục 16: Phổ khối lượng MS dẫn chất IXd PL-8 Phụ lục 17: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất VIIa Phụ lục 18: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất VIIb PL-9 Phụ lục 19: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất VIIc Phụ lục 20: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất VIId PL-10 Phụ lục 21: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất IXa Phụ lục 22: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất IXb PL-11 Phụ lục 23: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất IXc Phụ lục 24: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất IXd PL-12 Phụ lục 25: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất VIIa Phụ lục 26: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất VIIb PL-13 Phụ lục 27: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất VIIc Phụ lục 28: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất VIId PL-14 Phụ lục 29: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất IXa Phụ lục 30: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất IXb PL-15 Phụ lục 31: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất IXc Phụ lục 32: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất IXd PL-16 Phụ lục 33: Giấy chứng nhận hoạt tính sinh học PL-17