Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của một số dẫn chất n hydroxypropenamid mang khung 3 spiro1,3dioxolan 2 oxoindolin

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI  HOÀNG KHẮC QUANG TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT N- HYDROXYPROPENAMID MANG KHUNG 3-SPIRO[1,3]DIOXOLAN-2- OXOINDOLIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ HÀ NỘI-2015 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI  HOÀNG KHẮC QUANG TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT N- HYDROXYPROPENAMID MANG KHUNG 3-SPIRO[1,3]DIOXOLAN-2- OXOINDOLIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn: GS.TS. Nguyễn Hải Nam Nơi thực hiện: Bộ môn Hóa Dược HÀ NỘI-2015 Lời cảm ơn Nh s  nhia th gng n lc trong thi gian qua ca bL c gi li cc i thi c GS.TS. Nguyễn Hải Nam TS. Đào Thị Kim Oanh, gi  i h i. Thy   ch to nhng u kin thun li nht ng ch dn  kp thi nhng  .  xin gi li cn DS. Đỗ Thị Mai Dung   c nghim ti b i h Ni. i li ci cc anh ch k thua b i hi, Vin Khoa h  Vic - i hc Quc gia Chungbuk - c trong sut thu ki lu Cui li ctanh ch c nghim ti b  trong sut thi gian  qua. i, 10 05 15 i vit Hoàng Khắc Quang MỤC LỤC DANH MH VIT TT Trang DANH MNG DANH M DANH M ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1. HISTON DEACETYLASE 2  3 i HDAC 3 1.2. CHT C CH U TR  4 1.2.1.  1.2.2. Ct c ch histon deacetylase 4 5 1.2.3.  ng ct c ch HDAC 5 1.2.4. t c ch histon deacetylase 7        ng c  t c ch histon deacetylase 8 ng chn lc ct c ch histon deacetylase 10 1.3. MT S  GIC V  T C CH     GN  11 CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1. U 16  16 2.1.2 16 2.2. THIT B, DNG C 16 2.3. U 17 2.3.1. Tng hc 17 2.3.2. Th ng sinh hc 17  ging thuc ct tng hc 19 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20 C 20 3.1.1. Tng hc 20 3.1.2. Ki tinh khit 29 nh c 32 3.2. TH HOC 36 3.2.1. Th ng c ch HDAC 36 3.2.2. Th ho in vitro 36  ging thuc 36 3.3. N 37 3.3.1. Tng hc 37  38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 U THAM KHO PH LC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADN : Acid deoxyribonucleic AsPC-1 : T y DCM : Dicloromethan DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxid EtOH : Ethanol HAT : Histon acetyltranferase HDAC : Histon deacetylase HDACi : Cht c ch histon deacetylase IC 50 : N c ch 50% s n ca t  IR :  hng ngoi MCF-7 : T  MeOH : Methanol MS : Ph khng NCI-H460 : T i NMR :  cng t h PC3 : T n lit tuyn SAHA : Acid suberoylanilid hydroxamic SW620 : T i  TLC : p mng TSA : Trichostatin A DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 1 Bảng 1.1:  3 2 Bảng 1.2: t c ch  nghi  8 3 Bảng 1.3: ng c ch chn lc ct c ch HDAC 11 4 Bảng 3.1: Ch s u sut tng hp c hydroxamic t ester 29 5 Bảng 3.2 R f  y (t o nc ) ct IVa-d 30 6 Bảng 3.3: Kt qu  IR ct IVa-d 30 7 Bảng 3.4: Kt qu  MS ct IVa-d 32 8 Bảng 3.5: Kt qu  1 H-NMR ct IVa-d 33 9 Bảng 3.6: Kt qu  13 C-NMR ct IVa-d 35 10 Bảng 3.7: Kt qu th ho  dn cht IVa-d 40 11 Bảng 3.8: Kt qu th ho   IVa-d 42 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình vẽ Trang 1 Hình 1.1: Cu to nucleosom 2 2 Hình 1.2:  hong ca HDAC 3 3 Hình 1.3: Ct c ch HDAC 5 4 Hình 1.4:  ng ca cht c ch HDAC 6 5 Hình 1.5: c mt s cht c ch HDAC 7 6 Hình 1.6: Cng ca HDAC 9 7 Hình 1.7: Ct s dn cht N-hydroxy-3-phenyl-2- propenamid 12 8 Hình 1.8: Panobinostat (LBH589) 13 9 Hình 1.9: Belinostat (PXP101) 13 10 Hình 1.10: c cu to ca HD-75 14 11 Hình 1.11: c cu to ca HD-55 14 12 Hình 3.1: Kt qu th ng c ch HDAC cn cht IVa-d 38 13 Hình 3.2: Bi   cht IVa-d so v  PC-3, AsPC-1 41 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ STT Tên Sơ đồ Trang 1 Sơ đồ 3.1: ng hp 20 2 Sơ đồ 3.2: ng hp cht IIa 21 3 Sơ đồ 3.3: ng hp cht IIIa 22 4 Sơ đồ 3.4: ng hp cht IVa 23 5 Sơ đồ 3.5: ng hp cht IVb 24 6 Sơ đồ 3.6: ng hp cht IVc 26 7 Sơ đồ 3.7: ng hp cht IVd 27 1 ĐẶT VẤN ĐỀ t thp k t nhiu tc i thu  u tr u qu cu tr o v         hay x tr.  t c ch histon i din cho mu tr  Trong s c g-LAQ824 hot dn xut ca acid 4-amino  c ch mnh histon deacetylase (HDAC) v   IC 50          y LAQ824 c ch s ng c  rut kt t    tuyn tin li i A549 v IC 50  LAQ824 t t   ---468  i. Tip tng n ti thit k  tng hc thay th  nhn din b mt ca LAQ824 b     -spiro[1,3]dioxolan-2- oxoindolin mang li nhu kh u in vitro.y cc hi “Tổng hợp và thử độc tính tế bào của một số dẫn chất N-hydroxypropenamid mang khung 3-spiro[1,3]dioxolan-2-oxoindolin”  tng hp 4 acid hydroxamic mang khung 3-spiro[1,3]dioxolan-2-oxoindolin vi 2 mc  1. Tng hp N-hydroxy-3-{4-[(2'-oxospiro[1,3-dioxolane-2,3'-indol]-1'(2'H)- yl)methyl]phenyl}prop-2-enamid n cht. 2. Th hot  in vitro ng c ch HDAC ca t tng hc. [...]... N H S NHOH 6 R khung 5-phenyl-1 ,3, 4-thiadiazol O O O N S N OH O R khung thiazolidin -2, 4-dion Nhóm nghi n cứu đã thực hi n tr n nhiều khung và nhiều d n chất khác nhau nhờ vào việc thay đổi các nhóm khóa hoạt động và các cầu n i nhằm tìm ra 1 chất có hoạt tính tốt để có thể nghi n cứu phát tri n thành thuốc mới Khóa lu n này đi vào thực hi n tổng hợp 4 hoạt chất ức chế HDAC dựa tr n khung 3spiro[1 ,3] dioxolan -2- oxoindolin, ... Hướng tổng hợp các d n chất N- hydroxy -3- phenyl -2- propenamid-cơ sở xây dựng công thức cho đề tài NHOH O R2 N R1 N- hydroxy -3- phenyl -2- propenamid H N N H NH LBH589 - IC50 = 5 nM OH O O O O S OH N H N H PXD101 - IC50 = 27 nM OH O NHOH N N LAQ 824 - IC50 = 32 nM Hình 1.7: Cấu trúc một số d n chất N- hydroxy -3- phenyl -2- propenamid * Panobinostat (LBH589): Là một chất ức chế HDAC đã đƣợc đánh giá nghi n cứu thử. .. gồm một octamer hình đĩa của 4 cặp histon (2 cặp của H2A với H2B và 2 cặp của H3 với H4) đƣợc qu n quanh bởi 146 cặp nucleotid [3] Đầu amin của histon mang nhiều đi n tích dƣơng n n tƣơng tác mạnh với đầu phosphat mang đi n âm của ADN tạo n n cấu trúc của nucleosom và cấu trúc bậc cao của NST quy định quá trình biểu hi n gen Khi đầu amin của histon tích đi n dƣơng càng l n tƣơng tác n y càng mạnh, NST... = 0 ,36 (DCM/MeOH = 90/1) b Tổng hợp chất IIIa Tổng hợp chất methyl 3- {4-[ (2' -oxospiro[1 ,3- dioxolan -2 ,3' -indol]-1' (2' H)yl)methyl]phenyl}prop -2- enoat (IIIa) từ IIa bằng ph n ứng thế ái nh n theo sơ đồ 3. 3 nhƣ sau: 22 O O O K2CO3,KI Br O O OCH3 O + N H O O 24 h N OC H3 IIIa IIa Sơ đồ 3. 3: Quy trình tổng hợp chất IIIa  Ti n hành ph n ứng + C n 0 ,20 g (1,0 mmol) chất IIa hoà tan vào 4 ml DMF trong bình cầu... N- hydroxy -3- {4-[(5'-methyl -2' -oxospiro[1 ,3- dioxolane -2 ,3' indol]-1' (2' H)-yl)methyl]phenyl}prop -2- enamide” (IVc) Chất IVc đƣợc tổng hợp theo các ph n ứng đƣợc trình bày trong sơ đồ 3. 6: 26 O H3C O H3C O i Ic H3C N H IIc O O ii H3C O O N H O O iii OCH3 N ii O O N IIIc O O NH O H IVc Sơ đồ 3. 6: Quy trình tổng hợp chất IVc a Tổng hợp chất IIc Để tổng hợp chất IVc c n tổng hợp chất 5'-methylspiro[1 ,3- dioxolane -2 ,3' indol] -2' (1'H)-one (IIc)... 3- {4-[(5'-fluoro -2' -oxospiro[1 ,3- dioxolan -2 ,3' -indol]-1' (2' H)yl)methyl]phenyl} -N- hydroxyprop -2- enamid” (IVd) Chất IVd đƣợc tổng hợp theo các ph n ứng đƣợc trình bày trong sơ đồ 3. 7: O F O F O i N H N H IId Id F ii O O O F O O ii O O O iii OCH3 N N O O NH OH IVd IIId Sơ đồ 3. 7: Quy trình tổng hợp chất IVd a Tổng hợp chất IId Để tổng hợp chất IVd c n tổng hợp chất 5'-fluorospiro[1 ,3- dioxolan -2 ,3' indol] -2' (1'H)-on (IId) Quá trình tổng hợp chất IId từ 0 ,33 g (2 mmol) chất. .. mmol) chất IIc đƣợc thực hi n tƣơng tự nhƣ tổng hợp chất IIIa Kết quả nhƣ sau: + Cảm quan: bột kết tinh vàng nhạt + Hiệu suất: 77% (0 ,30 g) + Tonc: 22 1,5 -22 2,0oC + Rf = 0,68 (DCM) c Tổng hợp chất IVc 27 Tổng hợp chất N- hydroxy -3- {4-[(5'-methyl -2' -oxospiro[1 ,3- dioxolane -2 ,3' indol]-1' (2' H)-yl)methyl]phenyl}prop -2- enamide (IVc) từ 0,19 g (0,5 mmol) chất IIIc đƣợc ti n hành tƣơng tự nhƣ tổng hợp chất IVa... đi n Melting point apparatus S mp3 17 - Máy Perkin Elmer ghi phổ IR - Máy khối phổ Agilent 631 0 Ion Trap MS ghi phổ khối lƣợng MS - Máy Bruker AV-500 ghi phổ cộng hƣởng từ hạt nh n proton 1H-NMR và 13 C-NMR 2 .3 PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU 2 .3. 1 Tổng hợp hóa học 2 .3. 1.1 Tổng hợp - Dựa tr n những nguy n tắc và phƣơng pháp cơ b n của hóa học hữu cơ để tổng hợp các d n chất theo thiết kế - Theo dõi quá trình... (capping group): thƣờng là vòng thơm hoặc peptid vòng và thƣờng n m tr n bề mặt enzym Nhóm n y li n quan đ n tính đặc hiệu và hiệu lực ức chế HDAC Ngoài ra các nghi n cứu c n cho thấy, độ ph n cực của chất bị ảnh hƣởng l n bởi nhóm khóa hoạt động, vì vậy mà ảnh hƣởng đ n dƣợc động học của hoạt chất 10 Cho đ n nay ph n l n các nghi n cứu li n quan cấu trúc – tác dụng đều tập trung tìm hiểu vai trò của nhóm... thử nghiệm lâm sàng giai đo n I tr n những bệnh nh n xơ tủy vô c n và tăng tiểu cầu nguy n phát của công ty Novatis (Thụy Sỹ) Nghi n cứu đƣợc thực hi n tr n 18 bệnh nh n chia làm 3 nhóm với mức liều uống khác nhau Sau sáu chu kì, n m bệnh nh n đƣợc lựa 13 ch n ngẫu nhi n để đánh giá, kết quả cho thấy 3 trong 5 bệnh nh n nh n đƣợc sự cải thi n lâm sàng với giảm 100% triệu chứng lách to sờ thấy, c n 2 . TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI  HOÀNG KHẮC QUANG TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT N- HYDROXYPROPENAMID MANG KHUNG 3-SPIRO[1,3]DIOXOLAN- 2- OXOINDOLIN KHÓA. N-hydroxypropenamid mang khung 3-spiro[1,3]dioxolan- 2 -oxoindolin  tng hp 4 acid hydroxamic mang khung 3-spiro[1,3]dioxolan- 2 -oxoindolin vi 2 mc  1. Tng hp N-hydroxy- 3-{ 4-[ (2'-oxospiro[1,3-dioxolane-2,3'-indol ]-1 '(2'H )- yl)methyl]phenyl}prop-2-enamid. HÀ NỘI-2015 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI  HOÀNG KHẮC QUANG TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT N- HYDROXYPROPENAMID MANG KHUNG 3-SPIRO[1,3]DIOXOLAN- 2- OXOINDOLIN