Nghiên cứu tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của một số dẫn chất thiazolidin 2,4 dion

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN QUỐC THẮNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT THIAZOLIDIN-2,4-DION KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ HÀ NỘI - 2013 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN QUỐC THẮNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT THIAZOLIDIN-2,4-DION KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn: TS Phan Thị Phương Dung DS Lâm Thị Hòa Nơi thực hiện: Bộ mơn Hóa Dược Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI - 2013 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên với tất kính trọng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS TS Nguyễn Hải Nam cô giáo TS Phan Thị Phƣơng Dung, thầy cô trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình giúp tơi hồn thành khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn đến DS Lâm Thị Hòa thầy cô, anh chị kỹ thuật viên mơn Hóa Dược Trường Đại học Dược Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho tơi thời gian thực khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo Trường Đại học Dược Hà Nội tận tình dạy dỗ, bảo suốt năm học vừa qua Tôi xin cảm ơn giúp đỡ cán phịng Phân tích hữu – Viện Hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Phịng Hóa vật liệu – Khoa Hóa – Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình đặc biệt bố mẹ tôi, người thân bạn bè quan tâm, động viên tạo động lực cho sống học tập Hà Nội, ngày 21 tháng năm 2013 Sinh viên Nguyễn Quốc Thắng MỤC LỤC CH NG T NG QU N Tác dụng sinh học thiazolidindion Độc tính tế bào 1.1.2 Tác dụng ức chế enzym histon deacetylase Một số tác dụng khác thiazolidindion 12 Một số phản ứng sử dụng tổng hợp dẫn chất thiazolidindion 14 Phương pháp tổng hợp thiazolidin-2,4-dion 14 2 Phản ứng SN2 15 Phản ứng ngưng tụ 15 CH NG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 Nguyên vật liệu, thiết bị 17 2 Thiết bị, dụng cụ 17 Nội dung nghiên cứu 19 Phương pháp nghiên cứu 19 24 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết 19 Xác định cấu trúc 20 Thử tác dụng độc tính tế bào in vitro 20 4 Đánh giá mức độ giống thuốc dẫn chất tổng hợp 21 Hóa học 22 Tổng hợp hóa học 22 Kiểm tra độ tinh khiết 32 3 Xác định cấu trúc 33 Thử tác dụng kháng tế bào ung thư chất tổng hợp 38 3 Bàn luận 39 33 Tổng hợp hóa học 39 3 Tác dụng kháng tế bào ung thư 41 KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊ 43 TÀI LIỆU TH M KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT: 13 C-NMR H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C nuclear magnetic resonance) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H nuclear magnetic resonance) CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử DCM Dicloromethan DMF N,N-dimethylformamid DMSO Dimethyl sunfoxid EtOH Ethanol HAT Histon acetyltranferase HDAC Histon deacetylase IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) HepG2 Tế bào ung thư gan MeOH Methanol MS Phổ khối lượng (Mass spectroscopy) PPAR-γ Peroxisom proliferator activated receptor gamma MTT Thuốc nhuộm 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromid PTP 1B Protein tyrosin phosphat 1B SAHA Acid suberoylanilid STT Số thứ tự SWL68 Tế bào gan bình thường SW620 Tế bào ung thư đại tràng TZD Thiazolidin-2,4-dion TLC Sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography) Rf Hệ số lưu giữ (Retention factor) DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng STT Trang Bảng 1.1 Kết thử độc tính tế bào hợp chất TZD Bảng 1.2 Giá trị IC50 TZD (µM) giá trị logP Bảng 3.1 Hiệu suất số hóa lý sản phẩm tổng hợp 32 Bảng 3.2 Giá trị Rf tonc sản phẩm cuối 4a-4d 33 Bảng 3.3 Kết phân tích phổ khối lượng chất trung gian 34 Bảng 3.4 Kết phân tích phổ hồng ngoại chất 34 Bảng 3.5 Kết phân tích phổ khối lượng chất sản phẩm cuối 35 Bảng 3.6 Kết phân tích phổ 1H-NMR sản phẩm cuối 36 Bảng 3.7 Kết phân tích phổ 13C-NMR sản phẩm cuối 37 Bảng 3.8 Tác dụng kháng tế bào ung thư đại tràng (SW62 ) 39 Bảng 3.9 Đánh giá độ giống thuốc dãy chất tổng hợp 42 DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH VẼ HÌNH VẼ Tên hình STT Hình 1.1 Vai trị cân động HD C H T Trang phiên mã Hình 1.2 Cấu tạo trung tâm hoạt động HDAC Hình 1.3 Cấu trúc số hoạt chất ức chế HDAC Hình 1.4 Cấu trúc chung số dãy chất nghiên cứu cơng bố Hình 1.5 Cấu trúc S H trung tâm hoạt động HDAC Hình 1.6 Cấu trúc thiết kế hợp chất ức chế HD C 10 Hình 1.7 Mơ hình phân tử I II tạo liên kết chelat với ion Zn2+ 10 protein Hình 1.8 Độc tính tế bào nồng độ 11 Hình 1.9 Độc tính tế bào theo thời gian 12 Hình 1.10 Kết ức chế HD C chất sau 8h 12 Hình 1.11 Tác dụng TZD PP R-γ 13 Hình 1.12 Một số TZD ức chế PTP1B nghiên cứu 14 SƠ ĐỒ `STT Tên sơ đồ Trang 3.1 Quy trình tổng hợp chất 22 3.2 Tổng hợp thiazolidin-2,4-dion 22 3.3 Tổng hợp dãy chất 2a-d 23 3.4 Tổng hợp dãy chất 3a-d 26 3.5 Tổng hợp dãy chất 4a-d 29 ĐẶT VẤN ĐỀ Thiazolidindion (TZD) dẫn chất biết đến có tác dụng chống đái tháo đường nhờ hoạt hóa thụ thể peroxisom proliferator activated receptor gamma ức chế protein tyrosin phosphat 1B [13,14] Một số thuốc điều trị đái tháo đường týp dựa khung TZD sử dụng thị trường Pioglitazon [2, 17] Bên cạnh đó, hợp chất TZD nghiên cứu khai thác tác dụng khác tác dụng kháng khuẩn [6], kháng nấm [7,8], chống oxi hóa tế bào [18] Đặc biệt thời gian gần đây, nghiên cứu dẫn chất TZD thường hướng tới hoạt tính kháng dòng tế bào ung thư: ung thư phổi, ung thư vú, ung thư gan số dòng tế bào khác [12,26,28] Các tác giả thiết kế công thức TZD, nhóm TZD đóng vai trị ức chế enzym histon deacetylase (một enzym quan trọng trình hình thành tế bào ung thư) [26] Kết thu khả quan so sánh với số chất chống ung thư hành Từ kết nghiên cứu trên, nhằm mục đích tìm kiếm thêm dẫn chất thiazolidindion triển vọng, thực đề tài “Nghiên cứu tổng hợp thử tác dụng sinh học số dẫn chất thiazolidin-2,4-dion” với mục tiêu sau: Tổng hợp N-(2-(4-((2,4-dioxothiazolidin-5-yliden)methyl)phenoxy)ethyl) benzensulfonamid số dẫn chất Thử độc tính tế bào chất tổng hợp Phụ lục 16: phổ 1H-NMR m rộng chất 4b Phụ lục 17: phổ 1H-NMR m rộng chất 4b Phụ lục 18: phổ 1H-NMR chất 4c Phụ lục 19: phổ 1H-NMR m rộng chất 4c Phụ lục 20: phổ 1H-NMR chất 4d Phụ lục 21: phổ 1H-NMR m rộng chất 4d Phụ lục 22: phổ 1H-NMR m rộng chất 4d Phụ lục 23: phổ 13C-NMR chất 4a Phụ lục 24: phổ 13C-NMR m rộng chất 4a Phụ lục 25: phổ 13C-NMR chất 4b Phụ lục 26: phổ 13C-NMR m rộng chất 4b Phụ lục 27: phổ 13C-NMR chất 4c Phụ lục 28: phổ 13C-NMR m rộng chất 4c Phụ lục 29: phổ 13C-NMR chất 4d Phụ lục 30: phổ 13C-NMR m rộng chất 4d ... trình tổng hợp chất 22 3.2 Tổng hợp thiazolidin- 2,4- dion 22 3.3 Tổng hợp dãy chất 2a-d 23 3.4 Tổng hợp dãy chất 3a-d 26 3.5 Tổng hợp dãy chất 4a-d 29 ĐẶT VẤN ĐỀ Thiazolidindion (TZD) dẫn chất. .. TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN QUỐC THẮNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT THIAZOLIDIN- 2,4- DION KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn: TS Phan Thị... ? ?Nghiên cứu tổng hợp thử tác dụng sinh học số dẫn chất thiazolidin- 2,4- dion? ?? với mục tiêu sau: Tổng hợp N-(2-(4-( (2,4- dioxothiazolidin-5-yliden)methyl)phenoxy)ethyl) benzensulfonamid số dẫn chất