Khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu tổng hợp thuốc chữa bệnh tiểu đường metformin hydrochiloride

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s u PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC NGUYỄN THỊ THƯ HẠNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THUỐC CHỮA BỆNH TIỂU ĐƯỜNG METFORMIN HYDROCHLORIDE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC • • • • C h u y ên n g n h : H ó a h ữ u Người hướng dẫn khoa học GS.TS Nguyễn Văn Tuyến HÀ NỘI - 2015 L Ờ I CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp hoàn thành phòng Hóa Dược - Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Trong suốt trình nghiên cún hoàn thành khóa luận, nỗ lực thân, em nhận giúp đõ' Ban giám hiệu nhà trường, thầy cô giáo khoa Hóa học - Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn GS.TS Nguyễn Văn Tuyến người tạo điều kiện cho em làm thực nghiệm phòng Hóa dược, chuyên viên kĩ thuật phòng Hóa dược - Viện hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện để em học tập hoàn thành tốt khóa luận Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Nguyễn Văn Tyến, người tận tình giúp đỡ, bảo em suốt thời gian học tập, hướng dẫn, giúp chỉnh sửa hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân bạn bè chia sẻ, động viên, giúp đõ' em suốt trình làm hoàn thành khóa luận Do lần em làm quen với việc nghiên cứu, điều kiện thời gian trình độ hạn chế, nên khóa luận không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp quý báu thầy giáo, cô giáo để khóa luận em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 08 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thị Thu Hạnh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC L Ụ C MỞ Đ Ầ U CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Khái quát bệnh tiểu đường 1.1.1 Phân loại bệnh tìấỉ đưàĩg 1.1.2 Các thuốc điều trị bậĩh tăng đường huyết .3 1.1.3 Quan niệm y học cô truyấĩ bệnh tiêu đuừĩg 1.1.4 Các thuốc Đông y điều trị bậih tiấi đường 1.2 Thuốc chữa bệnh tiểu đường Metformin hydrochloride 1.2.1 Tông quan Metformin hydrochloride 1.2.2 Tĩnh hình nghiên cứu nước 1.2.3 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.4 Cácphươngpháp nghiên cứu .10 1.3 Tổng quan phương pháp xác định cấu trúc hợp chất hữu 17 1.3.1 Điắn nóng chảy (Mp) 17 1.3.2 Độ quay cực ([a]D) 18 1.3.3 Phô cộng hưởng ứ ’hạt nhân 18 1.3.4 Phô khối lượng (Mass spectrocopy, MS) 20 CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 21 2.1 Mục tiêu khóa lu ậ n 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu, nguyên liệu thiết b ị .21 2.3 Định tính phản úng kiếm tra độ tình khiết họp chất sắc kí lóp mỏng 24 2.4 Định lượng phản úng 25 2.5 Phương pháp thực nghiệm 25 2.6 Tống họp Metformin hydrochloride 26 2.7 Nghiên cứu kết tinh metformin hydrochloride 26 2.8 Nghiên cứu xác định độc tính cap (LD50) metformine hydrochloride 27 2.9 Nghiên cún hàm lượng metformine hydrochloride ửieo phương pháp HPLC-MS) 27 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN u VÀ THẢO LU Ậ N 28 3.1 Tổng họp metformine hydrochloride 28 3.2 Nghiên cún kết tình metformine hydrochloride 31 3.3 Nghiến cứu xác định độc tính cap (LD50) metformine hydrochloride 32 3.4 Hàm lượng metformin hydrochloride theo phương pháp HPLC .34 KẾT LU Ậ N 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỦ VIẾT TẮT 13C- NMR Phô cộng hưởng tù’ hạt nhân carbon-13 ( l3C Nuclear Magnetic Resonance Spectromotry) DMSO Dimethyl sulfoxide 'H- Phô cộng hưởng từ hạt nhân proton nmr (*H Nuclear Magnetic Resonance Spectromotry) HPLC Săc ký lỏng hiệu cao (High Performance Liquid Chromatography) IR Phô hông ngoại (Infrared Spectroscopy) MS Phô khôi lượng va chạm điện tử ( Electron Impact-Mass Spectrometry) Rf Hệ sô di chuyên ÔH, 5C Độ chuyên dịch hóa học proton cacbon Ppm Phân triệu ( parts per million ) s Singlet CHCỈ3 Clorofom EtOH Etanol MW Microwave MeOH Metanol OMe Methoxy DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH Bảng 1: Các thiết bị sử dụng phòng thí nghiệm 22 Bảng 2: Các dụng cụ sử dụng phòng thí nghiệm 23 Hình 1: Phổ 1H-NMR chất metformin hydrochloride 29 Hình 2: Phố 13C-NMR chat metformin hydrochloride .30 Hình 3: Đồ thị mối tương quan liều dùng số chuột chết 34 Hình 4: sắc kí đồ HPLC metformin hydrochloride 36 DANH MỤC S ĐÒ Sơ đồ 1.1: Quá trình tống hợp calci cyanamid Sơ đồ 1.2: Quá trình tống hợp 1-cyanoguanidine Sơ đồ 1.3: Quá trình tổng hợp metformin hydrochloride Sơ đồ 1.4: Quá trình tống hợp metformin hydrochloride theoShapiro Sơ đồ 1.5: Quá trình tổng hợp metformin hydrochloride theo Shalmashi Sơ đồ 1.6: Chuyển hóa tiền chất m etform in Sơ đồ 1.7: Tổng hợp dẫn xuất m etform in 10 MỜ ĐÀU Tiểu đường bệnh nguy thuộc hệ nội tiết, đe doạ nghiêm trọng sức khoẻ người gây nhiều biến chứng nguy hiểm, đặc biệt tiểu đường tuýp II (chiếm tới 90-95%) Theo Hiệp hội giới tiểu đường, tử vong bệnh đứng hàng thứ tư nước phát triển, bệnh gây nhiều tai biến nguy hiêm như: mù loà giảm thị lực người trưởng thành; đoạn chi không tai nạn nhiều người bình thường từ 15-40 lần; suy thận giai đoạn cuối nên cần phải chạy thận thay thận nhân tạo; gây biến chứng tim mạch nguy hiêm Theo ước tính, giới có 194 triệu người mắc bệnh tiểu đường chiếm tới 5,1% dân số giới, ước tính đến năm 2025 số người bị bệnh tiếu đường 333 triệu người Theo thống kê năm 2008, tỷ lệ mắc bệnh đái tháo đường Việt Nam 5% dân số (khoảng 4,5 triệu người) 7,2% thành phố lớn TP Hồ Chí Minh có 800.000 người mắc bệnh Trong danh sách thuốc thiết yếu WHO 2007 danh mục thuốc thiết yếu Bộ Y tế, metformin thuốc tiếu đường sử dụng theo đường uống chữa bệnh tiểu đường tuýp II Metformin làm chậm hấp thụ đường ruột non; ngăn cản gan chuyển đường dự trữ vào máu giúp thể sử dụng insulin tự nhiên hiệu Như tổng họp metformin chủ động sản xuất loại thuốc thiết yếu để chữa bệnh tiểu đường tuýp II, làm tăng thêm lựa chọn, tăng tính hiệu việc chữa bệnh tiếu đường chủ động sản xuất thuốc generic chữa bệnh tiêu đường giá rẻ Việt Nam Vì vậy, tiến hành lựa chọn đề tài: “Nghiên cún tong hợp thuốc chữa bệnh tiếu đường metformin hydrochloride” có ý nghĩa lớn khoa học thực tiễn CHƯƠNG I TỐNG QUAN 1.1 Khái quát bệnh tiểu đường 1.1.1 Phân loại bệnh tiếu đường Bệnh tiểu đường nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa cacbohydrat hoóc môn insulin tụy bị thiếu hay giảm tác động thế, biểu mức đường máu cao; giai đoạn phát thường làm bệnh nhân tiểu nhiều, tiểu ban đêm làm khát nước Bệnh tiểu đường nguyên nhân nhiều bệnh hiểm nghèo, điên hình bệnh tim mạch vành, tai biến mạch máu não, mù mắt, suy thận, liệt dương, hoại thư, v.v Bệnh tiểu đường chia thành hai loại sau: Tiểu đường tuýp I: Tiểu đường tuýp I bệnh tự miễn hệ thống miễn dịch phản ứng lại phá huỷ tế bào p sản xuất insulin đảo tuỵ Sự thiếu hụt insulin dẫn đến tăng glucose máu thường dẫn đến biến chứng mãn tính Khoảng 5-10% tổng số bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường thuộc loại I, phần lớn xảy trẻ em người trẻ tuối ([...]... khóa luận - Nghiên cứu tổng hợp thuốc chữa bệnh tiểu đường metformin hydrochloride - Ngiên cứu kết tinh m etform in hydrochloride trong các dung môi khác nhau - Đưa ra quy trình tông hợp với hiệu suất tối ưu - Nghiên cứu xác định cấu trúc các hợp chất tổng hợp được bằng phương pháp hóa lý hiện đại như phố cộng hưởng từ hạt nhân ('H-NMR) - Xác định độc tính cap LD50 của thuốc chữa bệnh tiểu đường metformin. .. quả sử dụng của metformin, Rao và các cộng sự đã nghiên cún tống hợp các phức chất của metformin với Cu và Ni Các phức này đã được nghiên cún hoạt tính hạ đường huyết Ket quả nghiên cứu cho thấy các chất này có hoạt tính cao hơn nhiều so với metformin [11] Ket quả nghiên cứu của Bentefrit và các cộng sự về tổng hợp phức chất của metformin với platin cho thấy phức chat tetrachloro (metformin) platin... P388 tương tự như Cis-platin [4] Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của metformin cho thấy, họp chất metformin không chỉ có tác dụng chữa bệnh tiểu đường tuýp 2 rất hiệu quả mà cũng có khả năng chống ung thư tuyến tụy, ung thư vú [3,6,7,9,10,14,15] Từ các tư liệu đã có có thể thấy rằng con đường tổng hợp metformin từ dicyano diamide là khả thi Tống họp theo con đường này chỉ có một bước phản ứng không... lớn để tổng hợp 1-cyanoguianidine (tên khác là dicyano diamide) 1.2.3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước Metformin được mô tả năm 1957 như chất có hoạt tĩnh hạ đường huyết và năm 1979 được đưa ra thị trường ở Pháp nhưng đến tận 1994 mới được FDA cho phép lun hành đê chữa bệnh tiêu đường tuýp 2 ở Mỹ [5J Metformin hydrochloride (Af,Af-dimethylimidodicarbonimidic diamide hydrochloride) được tổng hợp bởi... Tác dụng dược lý và cơ chế tác dụng Metformin là một thuốc chống tiểu đường nhóm biguanid, có cơ chế tác dụng khác với các thuôc tiêu đường nhóm sulfunylure, metformin không kích thích giải phóng insulin từ các tế bào tuyến tụy Metformin không có tác dụng hạ đường huyết ở người bình thường, metformin làm giảm sự tăng đường huyết nhưng không gây tai biến hạ đường huyết Metformin làm giảm nồng độ glucose... C4H,,N5.HC1 2.7 Nghiên cún kết tinh metformin hydrochloride Metformine hydrochloride được làm sạch bằng cách kết tinh trong các dung môi khác nhau: aceton, metanol, etanol 26 2.8 Nghiên cứu xác định độc tính cấp (LD50) của metformine hydrochloride Liều độc LD50 được nghiên cứu tại Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội Đối tượng nghiên cứu Thuốc thử: chat metformin hydrochloride... NH Các thuốc thuộc nhóm biguanide bao gồm: metformin, phenformin và buformin Hiện nay metformin là thuốc đang được sử dụng phồ biến nhất, vì ít gây tăng axit lactic trong máu hơn Các biguanide là thuốc chống tăng đường huyết, không gây hạ đường huyết Thuốc tác dụng chủ yếu ngoài tuỵ, không có tác dụng kích thích tế bào p tuyến tuỵ bài tiết insulin 4 1.1.2.3 Thuốc chống tăng đường huyết sau ăn (thuốc. .. Xây dụng đường chuấn metformine hydrochloride: Cân 2mg metformin hydrochloride chuẩn được pha loãng trong MeOH với các nồng độ như sau: 2mg/ml, 0.4mg/ml, 0.2mg/ml, o.lmg/m l Điều kiện và thiết bị phân tích: Sử dụng hệ thiết bị HPLC Agilent 1100, Detector DAD, bước sóng 254nm Pha động H 20: MeOH= 35:65 27 CHƯƠNG III KÉT QUẢ NGHIÊN cứu VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp metformine hydrochloride Tổng họp metformine... 1.4) Bằng con đường này Shapiro và cộng sự đã tổng họp được hàng trăm dẫn chất biguanid Các dẫn chất này đã được nghiên cứu hoạt tính hạ đường huyết H N "C = N -C =N HpN NH NH :N -C -N H -C -N H 2 HCI H3C 2 140°c metformin hydrochloride So’ đồ 1.4: Quá trình tống họp metformin hydrochloride theo Shapiro Năm 2008, Anvar Shalmashi [13] đã đưa ra phương pháp mới để tổng họp metformin hydrochloride... truyền về bệnh tiểu đưòĩig Theo quan niệm của Đông y, bệnh thuộc phạm vi chứng tiêu khát với ba triệu chứng chủ yếu là ăn nhiều, uống nhiều và tiểu nhiều 1.1.4 Các thuốc Đông y điều trị bệnh tiểu đường Các thuốc Đông y điều trị bệnh tiếu đường chủ yếu là các thuốc có nguồn gốc từ dược liệu như sinh địa (Rehmania glutinosa Libosch, Scrophulariaceae), cỏ ngọt (Stevia rebaudiana, Asteraceae), mưóp đắng ... hiệu việc chữa bệnh tiếu đường chủ động sản xuất thuốc generic chữa bệnh tiêu đường giá rẻ Việt Nam Vì vậy, tiến hành lựa chọn đề tài: Nghiên cún tong hợp thuốc chữa bệnh tiếu đường metformin. .. khóa luận - Nghiên cứu tổng hợp thuốc chữa bệnh tiểu đường metformin hydrochloride - Ngiên cứu kết tinh m etform in hydrochloride dung môi khác - Đưa quy trình tông hợp với hiệu suất tối ưu - Nghiên. .. mắc bệnh Trong danh sách thuốc thiết yếu WHO 2007 danh mục thuốc thiết yếu Bộ Y tế, metformin thuốc tiếu đường sử dụng theo đường uống chữa bệnh tiểu đường tuýp II Metformin làm chậm hấp thụ đường