Tổng hợp và thử tác dụng ức chế indoleamin 2,3 dioxygenase 1 của một số dẫn chất acetamid mới mang khung 5 amino 1h indazol khóa luận tốt nghiệp dược sĩ

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HUẾ TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG ỨC CHẾ INDOLEAMIN-2,3-DIOXYGENASE CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT ACETAMID MỚI MANG KHUNG 5-AMINO-1H-INDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2023 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HUẾ MÃ SINH VIÊN: 1801270 TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG ỨC CHẾ INDOLEAMIN-2,3-DIOXYGENASE CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT ACETAMID MỚI MANG KHUNG 5-AMINO-1H-INDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn PGS TS Trần Phương Thảo ThS Ngơ Xn Hồng Nơi thực Bộ mơn Hóa dược HÀ NỘI – 2023 LỜI CẢM ƠN Những dịng đầu tiên, tơi xin dành để gửi lời cảm ơn chân thành đến với người suốt thời gian qua hỗ trợ động viên tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp cách tốt Trước hết xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến hai thầy hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu thực đề tài PGS TS Trần Phương Thảo ThS Ngơ Xn Hồng Thầy bảo, hướng dẫn tận tình, động viên tơi lúc khó khăn q trình nghiên cứu giúp tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn tới giảng viên, nghiên cứu viên anh chị kỹ thuật viên cơng tác Khoa Cơng Nghệ Hóa Dược – Trường Đại học Dược Hà Nội, Khoa Hóa – Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi thực khóa luận Lời cuối, tơi muốn cảm ơn gia đình, bạn bè thành viên khác tham gia nghiên cứu môn Hóa Dược, đặc biệt TS Hồng Văn Hải, TS Dương Tiến Anh, anh Nguyễn Hữu Long, anh Dương Văn Hiếu, chị Nguyễn Thị Thu Hằng, em Trương Cao Minh, em Lê Thiên Bảo Long, em Trần Hoàng Lân, em Lê Quốc Tiến, em Nguyễn Anh Chi, em Vũ Minh Huy bạn Lê Thị Yến Hoa Sự đồng hành, sẻ chia động viên người nguồn động lực suốt quãng thời gian làm thực nghiệm Hà Nội, ngày 04 tháng 06 năm 2023 Sinh viên Nguyễn Thị Huế MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ .1 CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 UNG THƯ VÀ LIỆU PHÁP MIỄN DỊCH ĐIỀU TRỊ UNG THƯ .2 1.1.1 Ung thư phương pháp điều trị ung thư 1.1.2 Miễn dịch ung thư 1.1.3 Liệu pháp miễn dịch điều trị ung thư 1.2 TỔNG QUAN VỀ IDO1 .5 1.2.1 Giới thiệu IDO1 1.2.2 Mối liên quan IDO1 ung thư 1.2.3 Cấu trúc IDO1 10 1.3 CÁC CHẤT ỨC CHẾ IDO1 .12 1.3.1 Một số chất ức chế IDO1 nghiên cứu .12 1.3.2 Liên quan cấu trúc - tác dụng chất ức chế IDO1 13 1.3.3 Hoạt tính ức chế IDO1 số dẫn chất mang khung indazol .14 CHƯƠNG : NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .16 2.1 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ .16 2.1.1 Hóa chất 16 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 17 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .17 2.2.1 Tổng hợp hóa học 17 2.2.2 Thử tác dụng ức chế IDO1 18 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .18 2.3.1 Tổng hợp hóa học 18 2.3.2 Thử tác dụng ức chế IDO1 19 CHƯƠNG : THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 22 3.1 HÓA HỌC 22 3.1.1 Tổng hợp hóa học 22 3.1.2 Thử độ tinh khiết 32 3.1.3 Khẳng định cấu trúc 33 3.2 HOẠT TÍNH SINH HỌC 36 CHƯƠNG : BÀN LUẬN 38 4.1 TỔNG HỢP HÓA HỌC .38 4.1.1 Phản ứng N-alkyl hóa 38 4.1.2 Phản ứng thủy phân este .39 4.1.3 Phản ứng amid hóa .40 4.1.4 Phản ứng khử hóa nhóm nitro thơm 41 4.2 KHẲNG ĐỊNH CẤU TRÚC 41 4.2.1 Phổ hồng ngoại (IR) 41 4.2.2 Phổ khối (MS) 42 4.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 43 4.2.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (13C-NMR) 43 4.3 HOẠT TÍNH SINH HỌC 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .46 Kết luận 46 1.1 Tổng hợp hóa học 46 1.2 Khẳng định cấu trúc 46 1.3 Thử tác dụng ức chế IDO1 46 Kiến nghị 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance) H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) AhR Thụ thể aryl hydrocarbon (Aryl hydrocarbon receptor) APC Tế bào trình diện kháng nguyên (Antigen-presenting cell) CAR-T Tế bào lympho T chứa thụ thể kháng nguyên dạng khảm (Chimeric antigen receptor T-cell) CTLA-4 Kháng nguyên tế bào lympho T gây độc (Cytotoxic T lymphocyte antigen - 4) d Vạch đôi (Doublet) DC Tế bào đuôi gai (Dendritic cell) DCM Dicloromethan dd Vạch chẻ đôi lần (Doublet of doublet) EA Ethyl acetat EDC 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid EGF Yếu tố tăng trưởng biểu bì (Epidermal growth factor) eIF2α Yếu tố khởi đầu 2α sinh vật nhân thực (Eukaryotic initiation factor 2) FDA Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug Administration) Foxp3 Forkhead box protein GCN2 Con đường kiểm sốt kìm hãm chung (General control nonderepressible 2) GLK1 Glucokinase HOBt Hydroxybenzotriazol IC50 Nồng độ ức chế tối đa 50% IDO1 Indoleamin-2,3-dioxygenase IFNγ Interferon gamma IL Interleukin IR Phổ hồng ngoại J Hằng số ghép cặp KIR Killer cell immunoglobulin-like receptor KP Con đường Kynurenin (Kynurenin pathway) Kyn Kynurenin m Đa vạch (Multiplet) MDSC Tế bào ức chế dòng tủy (Myeloid-derived suppressor cell) MeOH Methanol MHC-1 Phức hợp hịa hợp mơ chủ yếu lớp (Major histocompatibility complex type 1) MS Phổ khối lượng mTOR1 Phức hợp rapamycin (Mammalian target of rapamycin complex 1) N/E Không tác dụng (Non effective) NK Tế bào diệt tự nhiên (Natural killer cell) PD-1 Protein tế bào chết theo chương trình (Programmed cell death protein 1) PDGF Yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc tiểu cầu (Platelet-derived growth factor) ppm Một phần triệu (Part per million) ROS Các nhóm hoạt động cao chứa oxy (Reactive oxygen species) s Vạch đơn (Singlet) t Vạch ba (Triplet) TAA Các kháng nguyên liên quan khối u (T cells against tumorassociated antigen) TAM Đại thực bào liên quan khối u (Tumor-associated macrophage) TCR Thụ thể tế bào T (T cell receptor) TDO Tryptophan 2,3-dioxygenase TEA Triethylamin Teff T hiệu ứng (Effector T) TGFβ Yếu tố tăng trưởng β (Transforming growth factor beta) TLC Sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatography) TME Vi môi trường khối u (Tumor microenvironment) Treg Tế bào T điều hòa (Regulatory T cells) Trp Tryptophan VEGF Yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (Vascular endothelial growth factor) δ Độ dịch chuyển hóa học ν Dao động hóa trị DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ảnh hưởng IDO1 đến tế bào miễn dịch 10 Bảng 2.1 Các nguyên liệu sử dụng tổng hợp 16 Bảng 2.2 Cách pha dung dịch thử sinh học 20 Bảng 3.1 Chỉ số hóa lý hiệu suất tổng hợp hợp chất Va-e 31 Bảng 3.2 Giá trị Rf nhiệt độ nóng chảy (Tonc) dẫn chất Va-e 32 Bảng 3.3 Kết phân tích phổ IR dẫn chất Va-e 33 Bảng 3.4 Kết phân tích phổ MS dẫn chất Va-e 34 Bảng 3.5 Kết phân tích phổ 1H-NMR dẫn chất Va-e 34 Bảng 3.6 Kết phân tích phổ 13C-NMR dẫn chất Va-e 35 Bảng 3.7 Kết thử tác dụng ức chế IDO1 dẫn chất Va-e 36 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Chu trình miễn dịch ung thư Hình 1.2 Con đường KP dị hóa Trp IDO1 Hình 1.3 Các chế tiêu diệt tế bào ung thư tế bào NK Hình 1.4 Vai trị tế bào Treg tiến triển ung thư Hình 1.5 Tác động tế MDSC lên tế bào miễn dịch khác Hình 1.6 Vai trị TAM phát triển ung thư Hình 1.7 Cấu trúc IDO1 vị trí “pocket” 11 Hình 1.8 Một số chất ức chế IDO1 nghiên cứu 12 Hình 1.9 Cấu trúc D1, D2, D3, D4 tương tác với “pocket” (“pocket” A: vùng xanh lam; “pocket” D: vùng tím; “pocket” liên kết hem: vùng xanh lá) 14 Hình 1.10 Cấu trúc chất TQ1 TQ2 15 Hình 1.11 Cấu trúc TQ3, TQ4, TQ5 15 Hình 4.1 Phổ IR chất Vc 42 Hình 4.2 Phổ MS chất Vc 42 Hình 4.3 Phổ 1H-NMR chất Va 43 Hình 4.4 Phổ 13C-NMR chất Vd 44 Hình 4.5 So sánh hoạt tính ức chế IDO1 dẫn chất mang khung 5-amino-1Hindazol 6-amino-1H-indazol 45 Phụ lục Phổ khối lượng MS dẫn chất Vd Phụ lục 10 Phổ khối lượng MS dẫn chất Ve Phụ lục 11.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất Va Phụ lục 11.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR giãn rộng dẫn chất Va Phụ lục 12.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất Vb Phụ lục 12.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR giãn rộng dẫn chất Vb Phụ lục 13.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất Vc Phụ lục 13.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR giãn rộng dẫn chất Vc Phụ lục 14 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất Vd Phụ lục 15 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR dẫn chất Ve Phụ lục 16 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất Va Phụ lục 17 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất Vb Phụ lục 18 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất Vc Phụ lục 19 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất Vd Phụ lục 20 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR dẫn chất Ve