Tổng hợp một số acid hydroxamic hướng ức chế histondeacetylase

BỘ Y TẾ I HC HÀ NI   THANH TÂM TNG HP MT S ACID NG C CH HISTONDEACETYLASE KHÓA LUN TT NGHI HÀ NỘI - 2013 BỘ Y TẾ I HC HÀ NI   THANH TÂM TNG HP MT S ACID NG C CH HISTONDEACETYLASE KHÓA LUN TT NGHI ng dn: 1. PGS.TS. Nguyn Hi Nam 2. ThS. Tr c hin: B c HÀ NI-2013 Li c c khi bu vit nhng phn chính trong khóa lun này tôi xin c gi nhng li cn nhi trong sut gn m  bên c tôi hoàn thành mt cách tt nht khóa lun tt nghip. c hc gi s chân thành ci thy và ng b i hc Hà Ni PGS.TS. Nguyn Hi Nam và. Thy, cô  to nhu kin tt nht giúp tôi hoàn thành khóa lun mà    ng dn chính xác và kp thi nhng lúc tôi gp khó  ng viên tôi, cho tôi ning lc tinh thn, nim tin ln. c gi li cn các thy cô giáo, các anh ch k thut viên ca b i hc Hà Ni trong sut thi u ki tôi thc hin khóa lun ti b c gi li cn nhng cô chú anh ch cán b  tôi trong quá trình kim c các loi ph ti vin Hóa Hc Vit Nam, vin Hóa Hc các hp cht t nhiên và b môn Hóa vt lii hc Khoa hc t nhiên.  nhng tình cn các anh ch, các bn và các em trong nhóm thc nghim ti b c, nhi  vui bung hành cùng tôi trong sut thi gian qua. Hà N i vit  MC LC DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT DANH MC CÁC BNG DANH MC CÁC HÌNH V DANH M T V 1 1. TNG QUAN. 3 1.1. Histon deacetylase 3 1.1.1.  4 1.1.2. Phân loi HDAC. 4 1.1.3 C6 1.1.4  1.2. Cht c ch u tr  9 1.2.1.  tác dng ca các cht c ch HDAC 9 1.2.2. Các loi các cht c ch HDAC 13 1.2.3. Tác dng chn lc ca các cht c ch HDAC 16 1.2.4. Liên quan cu trúc và tác dng ca các cht c ch HDAC. 18    U, THIT B, NI DUNG VÀ  PHÁP NGHIÊN CU 21 2.1. Nguyên liu 21 2.1.1. Hóa cht chính. 21 2.1.1. Dung môi và hóa cht khác. 21 2.2. Thit b, dng c 21 2.3. Ni dung nghiên cu. 22 u. 22 2.4.1. Tng hp hóa hc và ki tinh khit. 22 2.4.2. nh cu trúc 23 2.4.3. Th tác dng sinh hc 23 2.4.4. Nghiên cu docking 25 2.4.5. Giá tr LogP  ging thuc ca các cht tng hc 25 C NGHIM, KT QU VÀ BÀN LUN. 26 3.1. Tng hp hóa hc. 26 3.1.1. Tng h  1 -hydroxy-N 8 -(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2- 5a6 3.1.2. Tng hp  1 -hydroxy-N 8 -(5--trimethoxyphenyl)-1,3,4- thiadiazol-2-5b). 30 3.1.3. Tng h  1 -hydroxy-N 8 -(5--trimethoxyphenyl)-1,3,4- thiadiazol-2-yl)octandiamid (5c). 32 3.1.4. Tng h  1 -hydroxy-N 8 -(5--dioxo--yl)-1,3,4- thiadiazol-2-yl)octandiamid (5d). 33 3.1.5. Ki tinh khit. 35 nh cu trúc. 36 3.2.1. Ph hng ngoi (IR) 36 3.2.2. Ph khng (MS). 37 3.2.3. Ph cng t ht nhân 1 - 13 C-NMR. 39 3.3. Hot tính sinh hc. 43 3.4. Nghiên cu docking. 45 3.5. Bàn lun. 46 3.5.1. Hóa hc. 47 3.5.2. Liên quan gia cu trúc và hot tính sinh hc. 48 KT LUN VÀ KIN NGH 53 Kt lun 53 Kin ngh 54 TÀI LIU THAM KHO PH LC DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT ALL : Blympho cp tính AML : Bch cu dng ty cp tính APL : Bch cu ty bào cp tính CD : Receptor gây cht ni ti CDM : Dicloromethan DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxid EtOH : Ethanol HAT : Histon acetyltranferase HDAC : Enzym histon deacetylase HDACi : Cht c ch enzym histon deacetylase IC 50 : N c ch 50% s phát trin ca t bào IR :  t ngoi MeOH : Methanol MS : Ph khng NMR :  cng t ht nhân RA : Acid retonic RAR : Receptor ca acid retonic SAHA : Acid suberoylanilid hydroxamic SW620 : T t kt TLC : c ký lp mng TSA : Trichostatin A DANH MC CÁC BNG Stt Tên bng Trang Bng 1 Phân loi các cht c ch HDAC 13 Bng 2 Tác dng c ch chn lc ca các cht HDACi 17 Bng 3 Giá tr R f và T 0 nc ca các cht 5a-d 35 Bng 4 S liu phân tích ph IR ca các cht 5a-d 37 Bng 5 S liu phân tích ph khng ca các cht 38 Bng 6 S liu phân tích ph 1 H-NMR ca các cht 5a-d 40 Bng 7 S liu phân tích ph 13 C-NMR ca các cht 5a-d 42 Bng 8 Kt qu th hot tính ca cht 5a -5d và tác dng c ch HDAC 44 Bng 9 Kt qu nghiên cu docking 45 Bng 10  ng cu to gia các cht 5a-5d và SAHA 49 Bng 11 Giá tr logP các cht tng hc 51 Bng 12 B ging thuc ca các cht tng hc 52 DANH MC CÁC HÌNH V Stt Tên hình Trang Hình 1 Cu trúc nucleosom 3 Hình 2 HDAC và HAT 4 Hình 3 Bng phân loi HDAC 6 Hình 4 Cu trúc trung tâm hong ca HDAC 7 Hình 5 ng ca HDAC lên t  9 Hình 6  tác dng ca các iHDAC lên t bào ung  10 Hình 7 Cu trúc không gian ca SAHA 20 Hình 6 Cu trúc n ca các cht iHDAC 20 Hình 7 a các cht và HDAC8 46 DANH M Stt  Trang  3.1 Quy trình tng hp chung 26 1 T V S phát trin ca nt nhiu cht ng cuc sng cu mt tiêu cc. S ô nhing , hóa chc hi làm xut hin nhiu bnh tt.  là mt trong s nhnh nguy him hin nay. Theo bn tin v  ca T chc Y t Th gii (WHO) s  nguyên nhân gây t u trên toàn th gii.T l t  m 13% trong s 57 triu ca t vong do bnh tt toàn cu vi s ng lên ti 7,6 trii. Nâng cao chng cuc si sng sót cho bc ln cho ngành khoa h sc khe. Y hc th gii nhng thp niên gp trung nhic u tr c hu công trình nghiên cu tìm ra các loi thuc m là mt ví d n hình. Vi là Vorinostat (Zolinza ® ) loi thuc c Cc quc phm và thc phm Hoa K (FDA) cp phép u tr u lympho t t trong s các thuc nghiên cu vi nhóm chc acid hydroxamic trong phân t. S i cc s m ra mng nghiên cu mi, nghiên cu các cht c ch HDAC mang nhóm ch u tr  Nhóm nghiên cu ti b i hc Hà Ni  n hành tng hp và kho sát hot tính sinh hc ca các hp cht hydroxamic vi s  i v nhóm nhn din b mt và cu ni [2,3,4,6,7,9]. Tip tng này trong khóa lu  tin hành: ng hp N 1 -hydroxy-N 8 -(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2- [...]... trúc có chứa nhóm chức benzamid Nhóm này ức chế các HDAC bằng cách xâm nhập vào vị trí xúc tác và liên kết với ion kẽm hoạt động Các chất thuộc nhóm này gồm: MS-275 (có khả năng ức chế HDAC ở mức nồng độ micromol) và CI-994 (N-acetyldinalin) có tác dụng ức chế HDAC theo cơ chế chưa được xác định 13 Một nhóm các benzamid được phát hiện có hoạt tính ức chế HDAC ở mức micromol thấp Một chức 2’- hydroxy hoặc... dụng ức chế chọn lọc trên các HDAC khác nhau Một số ví dụ, TSA là tác nhân ức chế mạnh HDAC1, 3 và 8, trong khi đó MS-275 ức chế chọn lọc hơn trên HDAC1 với IC50 là 0,3 µM so với HDAC3 là 8 µM và không có tác dụng ức chế với HDAC8 Hai hợp chất mới được tổng hợp và đã được xác định là HDACi là: SK 7041 và SK 7046 có tác dụng chọn lọc hơn trên HDAC1 và 2 [39] Nghiên cứu về tính chọn lọc của các chất ức chế. .. yl)octandiamid và một số dẫn chất ƣớng ức chế histon deacetylase” với 2 mục tiêu: 1 Tổng hợp N1-hydroxy-N8-(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)octandiamid và 3 dẫn chất mang nhóm thế methoxy trên vòng phenyl 2 Thử tác dụng ức chế HDAC và độc tính trên tế bào ung thư của các dẫn chất tổng hợp được 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Histon deacetylase Tất cả bộ gen của người được gói trong nhiễm sắc thể (NST), một phức hợp đại... 3.1.1 Tổng ”N1-hydroxy-N8-(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2- hợp yl)octandiamid” (5a) Để tổng hợp chất 5a chúng tôi tiến hành quy trình phản ứng gồm 4 giai đoạn tương tự trong sơ đồ phương pháp chung a Tổng hợp chất 2a Đầu tiên, để tổng hợp chất 5a cần tổng hợp 2- phenylidenhydrazincarbothioamid (2a) Tổng hợp chất 2a từ benzaldehyd 23 (1a) được chúng tôi thực hiện bằng phản ứng ngưng tụ với xúc tác là acid. .. phát hiện là một tác nhân ức chế HDAC ở mức nMol Kết quả đầu tiên cho thấy tác dụng điều trị trong bệnh giảm tiểu cầu đột ngột có hồi phục như một tác dụng phụ ở mức liều tới hạn Các tetrapeptid vòng có chứa các nhóm chức năng trifluoroethyl và pentafluoroethyl ceton, liên kết với kẽm đã được tổng hợp và là những chất ức chế HDAC mạnh [14] d) Các benzamid Nhóm HDACi thứ tư bao gồm tập hợp các tác nhân... liệu và kết hợp) trong mỗi loại bệnh cụ thể có liên quan đến HDAC Vì vậy đi đôi với các công trình nghiên cứu ra thuốc mới, thì việc nghiên cứu về đích tác dụng của thuốc trong mỗi loại ung thư cụ thể cũng rất được chú trọng Ở đây chúng tôi tổng kết một số nghiên cứu về một số loại thuốc ức chế HDAC đang được dùng phổ biến hiện nay (bảng 2) Bảng 2: Tác dụng ức chế chọn lọc của các chất ức chế HDAC Tên... vitro tương tự TSA [29] Acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA) có cấu trúc tương tự TSA và là chất ức chế HDAC nhóm I và II ở nồng độ nanomol Cả SAHA và TSA đều không ức chế HDAC nhóm III M-carboxycinnamic acid bishydroxamid (CBHA) là một chất ức chế HDAC mạnh khác, nó là cơ sở cấu trúc của nhiều dẫn chất khác bao gồm LAQ824 và 1 dẫn chất sulfonamid PXD-101, cả hai chất này đều ức chế HDAC nhóm I và II... phần 3.1.5 và phần 3.2) 3.1.2 Tổng hợp N1-hydroxy-N8-[5-(3’,4’,5’-trimethoxyphenyl)-1,3,4- thiadiazol-2-yl]octandiamid (5b) 27 Để tổng hợp chất 5b chúng tôi tiến hành theo quy trình phản ứng được trình bày trong sơ đồ chung a Tổng hợp chất 2b Đầu tiên để tổng hợp chất 5b chúng tôi cần tổng hợp chất 2-(3’,4’,5’trimethoxybenzylidin)hydrazincarbothioamid (2b) Quá trình tổng hợp chất 2b từ (0,3920 g; 2 mmol)... Số trung tâm liên kết hidro (NH, OH) < 5 - Cân bằng hệ số thân dầu/nước: logP . NMR :  cng t ht nhân RA : Acid retonic RAR : Receptor ca acid retonic SAHA : Acid suberoylanilid hydroxamic SW620 : T t kt TLC : c. [29]. Acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA) có cu  TSA và là cht c ch HDAC nhóm I và II  n nanomol. C u không c ch HDAC nhóm III. M-carboxycinnamic acid. nhanh, c ch không chn lc trên các HDAC [36]. b) Các acid béo mch ngn Nhóm các acid béo mch ngn cht và acid valproic có tác dng c ch i yu,