Nghiên cứu xây dựng quy trình tổng hợp l thyroxin làm thuốc điều trị thiểu năng tuyến giáp

m B ộ YTẾ Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI tược HÀ NỘI THI CHÍNH NGHIÊN TỒNG H ĐIÈU Y DựNG q u y t r ìn h -THYROXIN LÀM THUỐC THIẺU NĂNG TUYÉN GIÁP LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ Dược PHẨM & BÀO CHẾ Mà SÔ: 60.73.01 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Đình Luyện trư n g đ h d ợ c h n ội] th u tv ỉện ' I tháng Á ’ năm 20A.fi S ẩ Đ K C B : r jỉM e ữ h ỉ Ĩ ~ _ J Ngày BÀ NỘI 2010 ìầ m LỜ I CẢM ƠN Tôi không hoàn thành luận văn giúp đỡ thầy cô giáo, bạn bè người thân yêu Trước tiên cho phép bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Tiến Sĩ Nguyễn Đình Luyện - người Thầy mà kính trọng trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện giúp đỡ nghiên cứu thực luận văn Tôi xỉn chân thành cám ợn DS Nguyễn Văn Hải anh Phan Tiến Thành phân môn Tohg hợp Hóa dược - Bộ môn Công nghiệp dược giúp đỡ rat nhiệt tình suốt thời gian thực luận vãn vừa qua Tôi xỉn gửi lời cảm ơn đến cảc thầy cô, anh chị thuộc môn Công nghiệp dược, thầy cô trường Đại học Dược Hà Nội tạó điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn Cuối cũng, xin gửi lời cám ơn đến gia đình bạn bè động lực không nhỏ giúp đỡ suốt thời gian thực luận văn Tôi xỉn chân thành cám ơn ! Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2010 Học viên Phùng Thị Chính MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang ĐẶT VẤN ĐÊ CHƯƠNG TỎNG QUAN 1.1 Tổng quan L-tyrosin 1.1.1 Công thức cẩu tạo, công thức phân t 1.1.2 Tính chất 1.1.3 Tác dụng dược lý L-tyrosỉn 1.1.4 Phương pháp điều chế L-tyrosin 1.2 Tổng quan hormon tuyến giáp 1.2.1 Levothyroxin: 1.2.2 Lỉothyronin (T3): 1.2.3 Tác dụng dược lý hormon tuyến giáp: 1.3 Phương pháp tổng hợp levothyroxin 11 1.3.1 Các phương pháp tong hợp levothyroxỉn theo đường oxy hóa 3,5-diỉodo-L-tyrosin dẫn chất acyl, ester để tạo dỉaryl-ether .11 1.3.2 Phương pháp tổng hợp levothyroxỉn thông qua hợp chất trung gian N-acetyỉ-3,5-diỉodo-4-(p-methoxyphenoxyphenyl)alanin ethyl ester 16 1.3.3 Phương pháp G M Salamonczyk cộng s ự 22 1.3.4 Phương pháp p F Bevilacqua cộng s ự 23 1.4 Các nghiên cứu Việt Nam 24 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 26 2.1 Đối tượng nghiên cứu 26 2.1.1 Nguyên liệu nghiên cứu: 26 2.1.2 Hóa chất dung môi: 26 2.1.3 Thiết bị máy m óc: 28 2.2 Cơ sở lựa chọn phương pháp nghiên cứu 28 2.3 Nội dung phương pháp nghiên c ứ u 29 CHƯƠNG 3: THựC NGHIỆM VÀ KÉT Q U Ả 32 3.1 Tổng họp L-thyroxin 32 3.1.1 Tông hợp 3,5-dỉiodo-L-tyrosỉn 32 3.1.2 Tông hợp N-acetyl-3,5-dỉỉodo-L-tyrosỉn 34 3.1.3 Tông hợp N-acetyl-3,5-diỉodo-L-tyrosin ethyl ester 37 3.1.4 Tong hợp ethyl ester N-acetyl-L-thyroxỉn 40 3.1.5 Thủy phân tạo L-thyroxin hydroclorỉd 48 3.1.6 Tạo muối natri L-thyroxin 49 3.2 Kết phân tích phổ 50 3.2.1 Phân tích hồng ngoại (IR) 50 3.2.2 Phân tích phổ khối (M S): 51 3.2.3 Phân tích cộng hưởng từ hạt nhân: 51 3.3 Kiểm nghiệm levothyroxin natri theo số tiêu chuẩn điển ợc 54 CHỰƠNG BÀN LUẬN 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KỶ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BP Dược điển Anh (British Pharmacopoeia) DCC Dicyclohexylcarbodiimid DMSO Dimethyl sulfoxid EtOH Ethanol IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) KLPT Khối lượng phân tử MeOH Methanol MS Phổ khối (Mass spectrometry) NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear magnetic resonance spectroscopy) SKLM Sắc ký lớp mỏng T3 Liothyronin T4 Levothyroxin TSH Thiroid stimulating hormone DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Độ tan L-tyrosin nước Bảng 1.2: Một số dạng bào chế levothyroxin natri thị trường 10 Bảng 2.1: Hóa chất dung môi dùng luận văn .26 Bảng 2.2: Thiết bị máy móc dùng luận v ăn 28 Bảng 3.1: Kết khảo sát ảnh hưởng dung môi tới hiệu suất tạo 3,5diiodo-L-tyrosin 34 Bảng 3.2: Ảnh hưởng lượng MnSƠ 4.H20 đến hiệu suất phản ứng_oxy hóa tạo ethyl ester N-acetyl-L-thyroxin 41 Bảng 3.3: So sánh tác nhân oxy hóa: không khí 43 Bảng 3.4: Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng acid boricđến hiệu suất phản ứng tạo ethyl ester N-acetyl-L-thyroxin 47 Bảng 3.5 Kết phân tích phổ IR chất 50 Bảng 3.6 Kết phân tích phổ khối chất 51 Bảng 3.7: Kết phân tích phổ 'H-NMR chất 52 Bảng Kết phân tích phổ 13C-NMR cácchất 53 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1: Sơ đồ quy trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-tyrosin từ L-tyrosin 33 Hình 3.2: Sơ đồ quy trình tổng hợp 3,5-diiodo-N-acetyl-L-tyrosin_từ 3,5diiodo-L-tyrosin 36 Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo N-acetyl-3,5-diiodo-L-tyrosin 37 Hình 3.4: Sơ đồ quy trình tổng hợp ethyl ester của_N-acetyl-3,5-diiodo-Ltyrosin 39 Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng lượng M nS0 4.H20 đến hiệu suất / phản ứng oxy hóa tạo ethyl ester N-acetyl-L-thyroxin 41 Hình 3.6: Biểu đồ ảnh hưởng nồng độ EtOH đến hiệu suất phản ứng oxy hóa tạo ethyl ester N-acetyl-L-thyroxin 42 Hỉnh'3.7: Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng tạo ethyl ester N-acetyl-L-thyroxin 43 Hình 3.8: Ảnh hưởng pH đến hiệu suất phản ứng tạo ethyl ester Nacetyl-L-thyroxin 44 Hình 3.9: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo ethyl ester N-acetyl-L-thyroxin 45 Hình 3.10: Sơ đồ quy trình oxy hóa tạo ethyl ester N-acetyl-L-thyroxin 46 Hình 3.11: Biểu đồ ảnh hưởng nồng độ acid boric đến hiệu suất_phản ứng tạo ethyl ester N-acetyl-L-thyroxin 47 Hình 3.12: Sơ đồ quy trình phản ứng thủy phân tạo L-thyroxin hydroclorid.49 ĐẶT VẤN ĐÈ • Suy giáp tình trạng giảm chức tuyến giáp dẫn đến hormon tuyến giáp sản xuất mức bình thường, làm cho nồng độ hormon tuyến giáp máu giảm, từ gây tổn thương mô rối loạn chuyển hóa [2] Có nhiều nguyên nhân gây suy giáp, có suy giáp tổn thương rối loạn chức tuyến giáp, làm kiểm soát ngược T3, T4 với tuyến yên, gia tăng TSH dẫn đến hậu quả: trẻ chậm lớn không phát triến trí tuệ, người lớn bị chứng mạch chậm, giảm thân nhiệt, giảm trao đổi chất bản, giảm hoạt động trí não, bướu cổ L-thyroxin (T4) định điều trị thay hormon tuyến giáp chức tuyến giáp bị giảm không L-thyroxin dùng để ngăn chặn tiết TSH, điều làm giảm kích thước bướu giáp Lượng ĩ dùng cho điều trị không nhiều (liều ban đầu: 12,5-100 ịig/lần/ngày, liều trì: 100-200ịig/lần/ngày) Hiện nay, nhu cầu sử dụng L-thyroxin nước ta cho điều trị bệnh lớn mà việc sản xuất nguyên liệu nước chưa thực Giá nhập khấu nguyên liệu lại cao nên giá thành dược phẩm chứa L-thyroxin cao Con đường tổng họp L-thyroxin chủ yếu từ L-tyrosin, nguyên liệu dư phẩm trình chiết L-cystin bán tổng họp N-acetyl-L-cystein Nếu tiến hành nghiên cứu, sản xuất thành công L-thyroxin chủ động nguồn nguyên liệu, đồng thời hạ chi phí sản xuất góp phần giảm chi phí mua thuốc cho người bệnh Quyết định số 61/2007/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ ngày 07/05/2007 việc phê duyệt “Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ trọng điểm quốc gia phát triển công nghiệp hóa dược đến năm 2020” đặt cho ngành Dược Việt Nam mục tiêu quan trọng tăng cường tự sản xuất nguyên liệu làm thuốc, tiến tới chủ động sản xuất thuốc nước Vì vậy, tiến hành đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình tổng họp L-thyroxin làm thuốc điều trị thiểu tuyến giáp” với mục tiêu sau: Nghiên cứu quy trình tổng hợp L-thyroxin từ L-tyrosin Chứng minh cấu trúc phân tử sơ đánh giá số tiêu chuẩn sản phẩm theo Dược điển CHƯƠNG TÒNG QUAN 1.1 Tổng quan L-tyrosin 1.1.1 Công thức cấu tạo, công thức phân tử [28]: o - Tên khoa học: acid 2-amino-3-[3,5-diiodophenyl]propanoic - Công thức phân tử: C9H nN - Phân tử lượng: M = 181,19 - Thành phần: C: 59,66%; H: 6,12%; N: 7,73%; O: 26,49% - pK coO H ” 2,20 p K NH2 = 10,07 pKseitenkette = ,1 1.4.2 Tỉnh chất *1* Tính chất vật lý [28]: - Tinh thể hình kim, màu trắng - Độ tan: tan nước, tan tốt dung dịch kiềm Không tan dung môi như: alcol tuyệt đối, ether, aceton Bảng 1.1: Độ tan L-tyrosin nước Nhiệt độ (°C) 25 50 75 100 Sô g L-tyrosin/100ml nước ,0 0,045 0,105 0,244 0,565 - Năng suất quay cực: [a]22D= - 10,6° (c = 4, HC1 IN) [a]18D= - 13,2°(c = 4, NaOH 3N) - Nhiệt độ phân hủy: 342°c - 344°c *** Tính chất hoá học [6J: Phụ lục 11: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ('H-NMR) chất (3) DUCi/Brukar/KWIN-Ntffi, 08ER*kb, HAME-CH01, fiXPMO»ÌO, PROCHO-1 n - 0 p p m , r e — O.SOOppa, Ml~0.44.cm, MAXÍ-lOOQO.OOcm, P O 1.O O ADDKESS INTENSITY FREQUENCY CH*1 [P m ] 1 9 7 ,6 Ị ,4 33 ,8 % ■7»2599 S.-34 Ĩ794ỳ.2 3009 -S5S 6.0181 Ũ 0 ,9 6,004-1 0,60 18440.6 2859,896