Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất benzensulflonamid mang khung thiazolidin 2,4 dion

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN HUY PHONG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT BENZENSULFONAMID MANG KHUNG THIAZOLIDIN-2,4-DION KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI-2014 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN HUY PHONG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT BENZENSULFONAMID MANG KHUNG THIAZOLIDIN-2,4-DION KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: TS Phan Thị Phương Dung DS Đỗ Thị Mai Dung Nơi thực hiện: Bộ môn Hóa Dược Trường đại học Dược Hà Nội LỜI CẢM ƠN Trong thời gian nghiên cứu làm khóa luận, em xin chân thành cảm ơn TS Phan Thị Phương Dung, PGS.TS Nguyễn Hải Nam, Dược sĩ Đỗ Thị Mai Dung giúp đỡ em hoàn thành tốt đề tài khóa luận tốt nghiệp Bên cạnh đó, em xin cảm ơn anh chị kỹ thuật viên môn Hóa Dược, Trường Đại học Dược Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em thời gian thực khóa luận Em xin cảm ơn giúp đỡ cán phịng Phân tích hữu - Viện Hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Phịng Hóa vật liệu - Khoa Hóa Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường đại học Dược Hà Nội giảng dạy trang bị cho em kiến thức học tập nghiên cứu khoá luận cơng việc sau Những lời động viên, khích lệ từ gia đình, chia sẻ, học hỏi từ bạn bè góp phần nhiều cho khóa luận tốt nghiệp em đạt kết tốt Hà Nội, ngày 11 tháng năm 2014 Người viết Nguyễn Huy Phong MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU,CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN 1.1 MỘT SỐ MỤC TIÊU PHÂN TỬ CỦA DẪN CHẤT THIAZOLIDIN2,4-DION 1.1.1 Tác dụng ức chế enzym histon deacetylase (HDAC) 1.1.2 Tác dụng hoạt hóa PPAR-γ TZD điều trị đái tháo đường 1.1.3 Tác dụng ức chế PTP1B 1.2 MỘT SỐ TÁC DỤNG KHÁC CỦA CÁC DẪN CHẤT THIAZOLIDIN2,4-DION 1.2.1 Độc tính tế bào 1.2.2 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 11 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ 15 2.1.1 Hóa chất 15 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 15 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 16 2.2.1 Tổng hợp hóa học 16 2.2.2 Th độc t nh tế b o in vitro v đánh giá sơ t nh giống thuốc số n chất tổng hợp 16 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.3.1 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết 16 2.3.2 Xác định cấu trúc 17 2.3.3 Th tác dụng độc t nh tế b o in vitro 17 2.3 Đánh giá mức độ giống thuốc n chất tổng hợp 18 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20 3.1 HÓA HỌC 20 3.1.1 Tổng hợp hóa học 20 3.1.2 Kiểm tra độ tinh khiết 28 3.1.3 Xác định cấu trúc 29 3.2 THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC 34 3.3 BÀN LUẬN 34 3.3.1 Tổng hợp hóa học 35 3.3.2 Tác dụng sinh học 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 Kết luận 40 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU,CÁC CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C nuclear magnetic resonance ) DCM Dicloromethan DMF N,N-dimethylformamid DMSO Dimethyl sunfoxid EtOH Ethanol HAT Histon acetyltranferas HDAC Histon deacetylase HepG2 Tế b o ung thư gan Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H nuclear magnetic H-NMR resonance) IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) MeOH Methanol MIC Minium inhibitory concentration MS Phổ khối lượng (Mass spectroscopy) MTT Thuốc nhuộm 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromid PPAR-γ Peroxisom proliferator activated receptor gamma PTP1B Protein tyrosin phosphatase 1B SAHA Acid suberoylanilid SWL68 Tế b o gan bình thường SW620 Tế b o ung thư đại tràng TLC Sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography) TZD Thiazolidin-2,4-dion DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 3.1: Hiệu suất số hóa lý sản phẩm 28 tổng hợp Bảng 3.2: Giá trị Rf tonc sản phẩm cuối 4a-4d 29 Bảng 3.3: Kết phân tích phổ hồng ngoại chất 29 Bảng 3.4: Kết phân tích phổ khối lượng chất sản 30 phẩm cuối Bảng 3.5: Kết phân tích phổ 1H-NMR sản phẩm 31 cuối Bảng 3.6: Kết phân tích phổ 13C-NMR sản phẩm 32 cuối Bảng 3.7: Tác ụng háng tế b o ung thư đại tr ng (SW620) 34 Bảng 3.8: Đánh giá mức độ giống thuốc theo quy tắc 38 Lipinsky DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 1.1: Vai trị HDAC 2 Hình 1.2: Cấu trúc khung SAHA 3 H nh 1.3: Cấu trúc hợp chất ức chế HD C 4 Hình 1.4: Kết ức chế HDAC chất sau 8h 5 Hình 1.5: Sơ đồ chế hoạt động thụ thể PPAR 6 Hình 1.6: Các d n chất TZD với tác dụng hạ đường huyết 7 Hình 1.7: Các TZD ức chế PTP1B nghiên cứu 8 Hình 1.8: Các d n chất TZD theo nghiên cứu Vijay Patil 9 Hình 1.9: Các d n chất tổng hợp nghiên cứu 10 Avupati 10 Hình 1.10: Các d n chất TZD theo nghiên cứu Alegaon 11 Shankar 11 Hình 1.11: Các d n chất 3-benzyl-5-(4-cloro-2-piperidin-1- 12 yl-thiazon-5-yl-methylen) thiazol-2,4-dion 12 Hình 1.12: Các d n chất pyrazolyl-2, 4-thiazolidindion 12 13 Hình 1.13: Dãy chất A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, C1, C2, 13 D1 14 Hình 3.1: Cơ chế phản ứng tổng hợp chất 2a-d 35 15 Hình 3.2: Cơ chế phản ứng tổng hợp chất 3a-d 36 16 Hình 3.3: Giai đoạn cộng hợp 37 17 Hình 3.4: Giai đoạn ngưng tụ 38 STT DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Tên sơ đồ Trang Sơ đồ 3.1: Quy trình tổng hợp chung 20 Sơ đồ 3.2: Quy trình tổng hợp thiazolidin-2,4-dion 20 Sơ đồ 3.3: Quy trình tổng hợp chất 2a 22 Sơ đồ 3.4: Quy trình tổng hợp chất 3a 23 Sơ đồ 3.5: Quy trình tổng hợp chất 4a 24 ĐẶT VẤN ĐỀ Các d n chất thiazolidindion (TZD) biết đến với nhiều tác dụng [9,11,13,18], bật tác dụng hạ đường huyết nhờ hoạt hóa thụ thể peroxisom proliferator activated receptor gamma (PPAR-γ) Từ TZD thúc đẩy chép điều hòa gen, giúp tổng hợp số protein cần cho tế b o đáp ứng với insulin nên l m tăng hiệu insulin Một d n chất TZD điển hình s dụng đái tháo đường typ II Pioglitazon [28] Bên cạnh đó, thời gian gần đây, TZD nhà khoa học tiếp cận theo hướng nghiên cứu khác, l ức chế dòng tế bào ung thư [20,22] Năm 2011, công bố Jung M., TZD chứng minh chất có khả ức chế enzym histon deacetylase (HDAC), enzym có biểu q mức q trình hình thành tế b o ung thư [20] Hướng nghiên cứu n y nhà khoa học quan tâm ý Nhóm nghiên cứu tổng hợp hóa ược, mơn Hóa ược, thời gian năm trở lại thiết kế số dãy d n chất TZD th hoạt tính chúng theo hướng tiếp cận [4] Tuy nhiên kết th ức chế HDAC độc tính tế bào tế b o ung thư lại chưa khả quan, sở thay đổi mạch cacbon d n đến thay đổi tương tác chất với mục tiêu phân t , nhằm mục đ ch tìm iếm d n chất thiazolidindion triển vọng tương lai, thực đề t i “Tổng hợp thử tác dụng sinh học số dẫn chất benzensulfonamid mang khung thiazolidin-2,4-dion” với mục tiêu sau: Tổng hợp N-(3-(4-((2,4-dioxothiazolidin-5-yliden)methyl)phenoxy) propyl)benzensulfonamid số d n chất Th độc t nh tế b o chất tổng hợp S O O S NH O O O N H Cl Phụ lục 18: Phổ H1-NMR chất 4d S O O S NH O O O N H Cl Phụ lục 19: Phổ H1-NMR mở rộng chất 4d S O O S NH O O O N H Cl Phụ lục 20: Phổ H1-NMR mở rộng chất 4d S O O S NH O O O N H Phụ lục 21: Phổ C13-NMR chất 4a S O O S NH O O O N H Phụ lục 22: Phổ C13-NMR m rộng chất 4a S O O S NH O O O N H Phụ lục 23: Phổ C13-NMR m rộng chất 4a S O O S NH O O O N H H3C Phụ lục 24: Phổ C13-NMR chất 4b S O O S NH O O O N H H3C Phụ lục 25: Phổ C13-NMR m rộng chất 4b S O O S NH O O H3C Phụ lục 26: Phổ C13-NMR m rộng chất 4b O N H S O O S NH O O O N H OCH3 Phụ lục 27: Phổ C13-NMR chất 4c S O O S NH O O O N H OCH3 Phụ lục 28: Phổ C13-NMR m rộng chất 4c S O O S NH O O O N H OCH3 Phụ lục 29: Phổ C13-NMR m rộng chất 4c S O O S NH O O O N H Cl Phụ lục 30: Phổ C13-NMR chất 4d S O O S NH O O O N H Cl Phụ lục 31: Phổ C13-NMR m rộng chất 4d S O O S NH O O O N H Cl Phụ lục 32: Phổ C13-NMR m rộng chất 4d ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN HUY PHONG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT BENZENSULFONAMID MANG KHUNG THIAZOLIDIN- 2,4- DION KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: TS Phan... tương tác chất với mục tiêu phân t , nhằm mục đ ch tìm iếm d n chất thiazolidindion triển vọng tương lai, thực đề t i ? ?Tổng hợp thử tác dụng sinh học số dẫn chất benzensulfonamid mang khung thiazolidin- 2,4- dion? ??... trình tổng hợp thiazolidin- 2,4- dion 20 Sơ đồ 3.3: Quy trình tổng hợp chất 2a 22 Sơ đồ 3.4: Quy trình tổng hợp chất 3a 23 Sơ đồ 3.5: Quy trình tổng hợp chất 4a 24 ĐẶT VẤN ĐỀ Các d n chất thiazolidindion