Đặng thái hoàng tổng hợp và thử tác dụng ức chế α glucosidase của một số dẫn chất indolin mới khóa luận tốt nghiệp dược sĩ

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI –––––––––– ĐẶNG THÁI HOÀNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG ỨC CHẾ α-GLUCOSIDASE CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT INDOLIN MỚI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2023 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI –––––––––– ĐẶNG THÁI HOÀNG Mã sinh viên: 1801261 TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG ỨC CHẾ α-GLUCOSIDASE CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT INDOLIN MỚI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Giang TS Phạm Thị Hiền Nơi thực hiện: Bộ mơn Kỹ thuật Hóa dược & Chiết xuất Khoa Cơng nghệ Hóa dược Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI – 2023 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Văn Giang TS Phạm Thị Hiền, hai người đồng hành vượt qua bao khó khăn, ln quan tâm, động viên, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khóa luận Tiếp đó, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS TS Nguyễn Văn Hà thầy TS Đỗ Huy Hồng (Khoa Hóa học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) Hai thầy đưa lời khuyên vô bổ ích, sâu sắc cách đặt vấn đề, giải vấn đề với thái độ tỉ mỉ, chu đường nghiên cứu khoa học Tôi xin chân thành cảm ơn thầy GS.TS Nguyễn Đình Luyện, thầy PGS TS Nguyễn Văn Hải, cô TS Đào Nguyệt Sương Huyền, chị NCS Bùi Thị Thanh Châm chị DS Từ Thị Thu Trang quan tâm, động viên cho kinh nghiệm quý báu công việc lẫn sống Chân thành cảm ơn anh chị, bạn em tơi thực khóa luận phịng thí nghiệm số 2, mơn Kĩ thuật Hóa dược Chiết xuất, khoa Cơng nghệ Hóa Dược Cảm ơn tất ln sát cánh đồng hành tơi đường học tập nghiên cứu đề tài Cuối cùng, xin dành biết ơn sâu sắc tới bố mẹ gia đình thân yêu Cảm ơn gia đình ln bên tơi, u thương, ủng hộ vô điều kiện đến ngày hôm mai sau Với niềm đam mê bất tận với đường nghiên cứu khoa học người tạo điều kiện, cố gắng để hoàn thành nhiệm vụ đề Dù vậy, kiến thức thân nhiều hạn chế nên chắn khóa luận cịn nhiều thiếu sót Rất mong nhận đóng góp q báu thầy người để khóa luận hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 31 tháng năm 2023 Sinh viên Đặng Thái Hoàng MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đái tháo đường .2 1.1.1 Định nghĩa .2 1.1.2 Phân loại chế bệnh sinh .2 1.1.3 Các biến chứng đái tháo đường .3 1.1.4 Các thuốc điều trị đái tháo đường 1.1.5 Các phương pháp kiểm soát đường huyết ngăn ngừa biến chứng đái tháo đường .3 1.2 Enzym α-glucosidase chất ức chế enzym α-glucosidase .4 1.2.1 Enzym α-glucosidase .4 1.2.2 Cơ chế tác dụng chất ức chế α-glucosidase (α-glucosidase inhibitors, AGIs) 1.2.3 Chất ức chế α-glucosidase (AGIs) 1.3 Các dẫn chất mang khung indolin-2-on có khả ức chế α-glucosidase 1.3.1 Tổng quan dẫn chất mang khung indolin-2-on 1.3.2 Các dẫn chất mang khung indolin-2-on có khả ức chế α-glucosidase 1.4 Vai trị nhóm sulfonamid phát triển thuốc 1.4.1 Sulfonamid ức chế α-glucosidase 1.4.2 Lựa chọn hướng nghiên cứu cho đề tài .10 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 Nguyên liệu thiết bị 11 2.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu 12 2.2.1 Tổng hợp hóa học 12 2.2.2 Khẳng định cấu trúc chất tổng hợp phương pháp phổ .13 2.2.3 Thử hoạt tính sinh học ức chế α-glucosidase 14 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 16 3.1 Thực nghiệm, kết 16 3.1.1 Tổng hợp hóa học 16 3.1.2 Khẳng định cấu trúc 21 3.1.3 Đánh giá hoạt tính ức chế α-glucosidase 31 3.2 Bàn luận .32 3.2.1 Tổng hợp hóa học 32 3.2.2 Khẳng định cấu trúc 34 3.2.3 Đánh giá hoạt tính sinh học ức chế α-glucosidase .40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .42 3.3 Kết luận 42 3.3.1 Về tổng hợp, đặc điểm cấu trúc 42 3.3.2 Về hoạt tính sinh học 42 3.4 Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Carbon-13 (Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy) H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy) AGIs Các chất ức chế α-glucosidase (α-glucosidase inhibitors) Ala Alanin AR Hóa chất phân tích (Analytical Reagent) Arg Arginin Asn Asparagin Asp Acid aspartic CTPT Công thức phân tử DCM Dicloromethan DĐVN V Dược điển Việt Nam V DMSO Dimethylsulfoxid DPP-4 Enzym dipeptidyl peptidase ĐTĐ ESI Đái tháo đường Phương pháp ion hóa phun bụi điện tử (Electrospray ionization) EtOH Ethanol FDA Cục Quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ (U.S Food and Drug Administration) GLP-1 Peptid giống glucagon-1 (Glucagon-like peptide 1) GSK3β Enzym glycogen synthase kinase 3β His Histidin HRMS Phổ khối lượng phân giải cao (High resolution mass spectrometry) IC50 Nồng độ ức chế 50% (The half maximal inhibitory concentration) IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) J Hằng số tương tác KLPT Khối lượng phân tử m/z Tỷ số khối lượng điện tích ion MS Phổ khối lượng (Mass spectrometry) PDB ID Mã định danh ngân hàng liệu protein (Protein Data Bank Identification) Rf Hệ số lưu giữ (Retention factor) SC-XRD Nhiễu xạ tia X đơn tinh thể (Single Crystal X-ray Diffraction) SGLT2i Chất ức chế kênh đồng vận natri-glucose (Sodium-glucose co-transporter inhibitors) SKLM Sắc ký lớp mỏng STT Số thứ tự TLC Sắc kí lớp mỏng (Thin layer chromatography) TLTK Tài liệu tham khảo TMS Trimethylsilyl tonc Nhiệt độ nóng chảy δ Độ dịch chuyển hóa học (Chemical shift) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Danh mục dung mơi, hóa chất 11 Bảng 2.2 Danh mục dụng cụ, thiết bị 11 Bảng 3.1 Đánh giá sơ hợp chất Ia-e 18 Bảng 3.2 Đánh giá sơ hợp chất IIa-e 19 Bảng 3.3 Đánh giá sơ hợp chất IIIa-e 20 Bảng 3.4 Kết phổ IR hợp chất Ia-e, IIa-e IIIa-e 21 Bảng 3.5 Kết phổ MS hợp chất Ia-e, IIa-e IIIa-e .22 Bảng 3.6 Kết phân tích phổ 1H-NMR dẫn chất Ia-e 23 Bảng 3.7 Kết phân tích phổ 1H-NMR dẫn chất IIa-e .24 Bảng 3.8 Kết phân tích phổ 1H-NMR dẫn chất IIIa-e .25 Bảng 3.9 Kết phân tích phổ 13C-NMR dẫn chất Ia-e .27 Bảng 3.10 Kết phân tích phổ 13C-NMR dẫn chất IIa-e 27 Bảng 3.11 Kết phân tích phổ 13C-NMR dẫn chất IIIa-e 28 Bảng 3.12 Các thông số đặc trưng (độ dài, góc liên kết) hợp chất IId, IIId, 11, 12 13 29 Bảng 3.13 Góc nhị diện (o) mặt phẳng hợp chất IIId, IId, (Z)-12 (E)13 30 Bảng 3.14 Kết đánh giá hoạt tính in vitro ức chế α-glucosidase 31 Bảng 3.15 Phân tích tỉ lệ đồng phân E/Z hợp chất .39 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vai trị α-glucosidase (A) chế tác dụng AGIs (B) Hình 1.2 Các chất ức chế α-glucosidase lưu hành .5 Hình 1.3 Công thức cấu tạo hợp chất Hình 1.4 Công thức cấu tạo hợp chất Hình 1.5 Công thức cấu tạo hợp chất Hình 1.6 Cơng thức cấu tạo hợp chất Hình 1.7 Cơng thức cấu tạo nintedanib sunitinib Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo hợp chất Hình 1.9 Cơng thức cấu tạo hợp chất Hình 1.10 Cơng thức cấu tạo hợp chất Hình 1.11 Công thức cấu tạo hợp chất Hình 1.12 Công thức cấu tạo hợp chất 10 .10 Hình 1.13 Khái quát đường tổng hợp dẫn chất IIa-e, IIIa-e 10 Hình 3.1 Cấu trúc phân tử hợp chất (Z)-IIId (trái) (E)-IId (phải) .29 Hình 3.2 Các tạp chất xuất phản ứng clorosulfo hóa .33 Hình 3.3 Phổ MS hợp chất IIIc .35 Hình 3.4 So sánh phổ đồ 1H-NMR trung gian II với sản phẩm IIa 36 Hình 3.5 So sánh phổ đồ 13C-NMR trung gian II với sản phẩm IIa 37 Hình 3.6 Mơ tả vị trí tương quan của Ho H4 cấu trúc .38 Hình 3.7 Mơ thử nghiệm NOE dẫn chất (E/Z) indolin-2-on .40 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Sơ đồ tổng hợp 15 dẫn chất indolin-2-on 12 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ tổng hợp nguyên liệu II III 13 Sơ đồ 3.1 Sơ đồ phản ứng tổng hợp II 16 Sơ đồ 3.2 Sơ đồ phản ứng tổng hợp II-1 .17 Sơ đồ 3.3 Sơ đồ phản ứng tổng hợp III .17 Sơ đồ 3.4 Sơ đồ phản ứng tổng hợp dẫn chất 3-benzylidenindolin-2-on (Ia-e) 18 Sơ đồ 3.5 Sơ đồ phản ứng tổng hợp dẫn chất 3-benzyliden-1-(2,6diclorophenyl)indolin-2-on (IIa-e) 19 Sơ đồ 3.6 Sơ đồ phản ứng tổng hợp dẫn chất IIIa-e (3-benzyliden-1-(2,6diclorophenyl)-N-methyl-2-oxoindolin-5-sulfonamid 20 Sơ đồ 3.7 Cơ chế phản ứng clorosulfo hóa 32 Sơ đồ 3.8 Cơ chế phản ứng tạo thành sulfonamid .33 Sơ đồ 3.9 Cơ chế phản ứng ngưng tụ Knoevenagel dẫn chất indolin-2-on 34 Sơ đồ 3.10 Sơ đồ tổng quát từ trung gian II đến hợp chất IIIa-e .40