Thủ thuật tính đạo hàm của một số hàm cơ bản bằng Casio - Nguyễn Minh Tuấn - TOANMATH.com tài liệu, giáo án, bài giảng ,...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐÀO THỊ KIM OANH TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT ACID HYDROXAMIC HƯỚNG ỨC CHẾ ENZYM HISTON DEACETYLASE TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: HÓA DƯỢC MÃ SỐ: 62.72.04.03 HÀ NỘI, 2013 CÔNG TRÌNH ĐÃ HOÀN THÀNH TẠI: Trường đại học Dược Hà Nội NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Hải Nam GS.TS. Sang-Bae Han 1 I. MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Một trong những đích tác dụng phân tử đang được chú ý hiện nay là các histon deacetylase (HDAC). Nghiên cứu về các HDAC đã xác định hoạt động bất thường của HDAC có liên quan đến nhiều bệnh ung thư. Vì vậy, các chất ức chế HDAC đang trở thành các tác nhân chống ung thư đầy triển vọng. Acid suberoylanilid hydroxamic(SAHA) (Zolinza ® , 2006) và depsipeptid (Romidepsin ® , 2009) là hai chất ức chế HDAC đã được Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (US-FDA) phê duyệt trong điều trị u lympho da tế bào T. Bên cạnh đó, một số chất ức chế HDAC khác cũng đang được nghiên cứu và trải qua các pha thử lâm sàng như NVL-LAQ824, MS-275, CI-994, PXD-101 Các chất ức chế HDAC được chia thành 5 nhóm dựa theo cấu trúc hóa học, trong đó các dẫn chất acid hydroxamic được các nhà khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu nhiều nhất do cấu trúc đơn giản dễ tổng hợp, hoạt tính ức chế HDAC mạnh. Hội nhập với xu hướng nghiên cứu của thế giới và tìm kiếm chất ức chế HDAC có hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt, luận án “Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của một số dẫn chất acid hydroxamic hướng ức chế enzym histon deacetylase” được thực hiện với 2 mục tiêu. 2. Mục tiêu của luận án 1. Thiết kế và tổng hợp được khoảng 40 - 50 dẫn chất acid hydroxamic mới hướng ức chế HDAC. 2. Thử tác dụng ức chế HDAC và tác dụng kháng tế bào ung thư của các chất tổng hợp được. 3. Những đóng góp mới của luận án Về thiết kế và tổng hợp các dẫn chất acid hydroxamic Đã thiết kế, tổng hợp và khẳng định cấu trúc của 51 acid hydroxamic mới, chưa thấy công bố trong các tài liệu tham khảo được. Về thử hoạt tính sinh học của các chất Thử tác dụng ức chế HDAC bằng phân tích Western blot của 51 dẫn chất cho thấy ở nồng độ 10 µg/ml, các chất 7a-d, 9a-h có hoạt tính. Với hoạt tính mạnh hơn, các chất 9a-h còn thể hiện tác dụng ức chế HDAC ở nồng độ 1 µg/ml. Định lượng tác dụng ức chế HDAC2 đối với các chất 9a-h, chất 23 cho thấy cả 9 chất đều ức chế HDAC2 với IC 50 mạnh hơn SAHA từ 2 – 20 lần. 51 dẫn chất được thử hoạt tính kháng tế bào ung thư in vitro theo phương pháp MTT. Kết quả 15 chất đã có khả năng ức chế sự phát triển 2 tế bào trên cả 5 dòng tế bào thử nghiệm và chất 9b, 9g tác dụng tương đương SAHA. Chất 9g với hoạt tính kháng tế bào ung thư in vitro và ức chế HDAC tốt được lựa chọn thử hoạt tính kháng tế bào ung thư in vivo. Thử nghiệm trên mô hình ghép dị chủng trên chuột trụi lông với dòng tế bào ung thư tiền liệt tuyến (PC-3) cho thấy ở nồng độ 30 µg/ml, chất 9g ức chế sự phát triển khối u tương đương SAHA. 4. Bố cục luận án Luận án có 152 trang, 28 bảng, 73 hình, 33 sơ đồ. Bố cục gồm các phần: Đặt vấn đề (1 trang), tổng quan (46 trang), nguyên liệu, thiết bị, nội dung và phương pháp nghiên cứu (10 trang), kết quả nghiên cứu (53 trang), bàn luận (41 trang), kết luận và kiến nghị (2 trang), danh mục các bài báo đã công bố liên quan đến luận án (1 trang). Luận án có 92 tài liệu tham khảo (7 trang) và 61 phụ lục (106 trang). II. NỘI DUNG LUẬN ÁN Chương 1. TỔNG QUAN Tổng quan đã trình bày về: - Histon deacetylase (HDAC): phân loại, cấu trúc; mối liên quan giữa ung thư và sự bất thường hoạt động của HDAC. - Các chất ức chế HDAC: phân loại, cơ chế tác dụng và cấu trúc. - Tổng hợp tình hình nghiên cứu trên thế giới về các chất ức chế HDAC, đặc biệt chú trọng đến các hydroxamat và dẫn chất. - Các phương pháp tạo liên kết amid, tổng hợp các acid hydroxamic. Chương 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ... BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐÀO THỊ KIM OANH TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT ACID HYDROXAMIC HƯỚNG ỨC CHẾ ENZYM HISTON DEACETYLASE LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐÀO THỊ KIM OANH TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT ACID HYDROXAMIC HƯỚNG ỨC CHẾ ENZYM HISTON DEACETYLASE LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH HÓA DƯỢC MÃ SỐ: 62.72.04.03 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Hải Nam GS.TS. Sang-Bae Han HÀ NỘI 2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Đào Thị Kim Oanh ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực cùng đồng nghiệp, gia đình và bạn bè. Đầu tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sự biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Hải Nam, GS.TS. Sang-Bae Han, những người thầy đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu cả ở Việt Nam và Hàn Quốc. Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp tại bộ môn Hóa dược đã ủng hộ, động viên tôi trong quá trình nghiên cứu. Trong thời gian thực hiện luận án, tôi đã nhận được sự phối hợp, giúp đỡ của các cá nhân, đơn vị trong và ngoài trường. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị Phòng thí nghiệm trung tâm – Trường đại học Dược Hà Nội, Khoa hóa học – Trường đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, Phòng cộng hưởng từ - Viện hóa học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Phòng khối phổ - Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, các bạn nghiên cứu sinh của bộ môn Dược lý, Khoa Dược, Trường đại học Quốc gia Chungbuk (Cheongju, Hàn Quốc). Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, các bộ môn và phòng ban chức năng – Trường đại học Dược Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập và hoàn thành luận án này. Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới chồng và hai con trai, người thân, bạn bè đã luôn là những người động viên, là động lực giúp tôi phấn đấu hoàn thành luận án. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu mà mọi người đã dành cho tôi. Đào Thị Kim Oanh iii MỤC LỤC Trang Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, sơ đồ ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1. Histon deacetylase 2 1.1.1. Histon acetyltransferase 4 1.1.2. Histon deacetylase 4 1.1.2.1. Phân loại 5 1.1.2.2. Cấu trúc của HDAC và cơ chế phản ứng deacetyl hóa 7 1.1.3. Mối liên quan giữa ung thư và sự bất thường hoạt động của HAT hoặc HDAC 10 1.2. Các chất ức chế HDAC 11 1.2.1. Phân loại 11 1.2.2. Cơ chế tác dụng của các chất ức chế HDAC 14 1.2.3. Cấu trúc của các chất ức chế HDAC 17 1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về các chất ức chế HDAC 18 1.3.1. Các peptid vòng 19 1.3.2. Dẫn chất benzamid 20 1.3.3. Các acid béo mạch ngắn 21 1.3.4. Các dẫn chất ceton 22 1.3.5. Các hydroxamat và dẫn chất 22 1.3.5.1. Thay đổi cầu nối 24 1.3.5.2. Thay đổi nhóm khóa hoạt động 29 1.3.5.3. Thay đổi nhóm chức hydroxamic 34 1.4. Các phương pháp tạo liên kết amid và tổng hợp acid hydroxamic 39 1.4.1. Các phương pháp tạo liên kết amid 39 1.4.1.1. Acyl halid 40 1.4.1.2. Acyl azid 41 iv 1.4.1.3. Acylimidazol 41 1.4.1.4. Anhydrid 42 1.4.1.5. 1H> GIẢO I)ỊJC VẢ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Trường Đại học Khoa học Tự nhiên • • • • PHAN ĐÌNH LONG TỔNG HỢP, NGHIÊN cứu CÂU TRÚC VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT • • • SỐ DẪN XUẤT FURAN CHỨA NITƠ Chuyên ngành: Hoá Hữu cơ Mã sỏ: 01 -04-02 LUẬN VÀN 1 HẠC Sỉ KHOA HỌC HOA HỌC • • • • Cấn hộ lurỡng (lẫn: P(ỈS. rs. Nguyễn Đình Triệu Mà Nói • 1999 MỤC LỤC M ỏ đau Trang 1 Chiroiig 1. Tổng qiuin 2 1 . 1. Cấu tạo vòng furan và 1,3,4-oxadiazol 2 1.1.1. Cấu tạo vòng íiuaiì 2 1.1.2. Cấu lạo và tính chất của dị vòng 1,3,4-oxadiazol 6 1.2. Các phương pháp tổng hợp 10 1.2.1. Tổng hợp cac hidrazon 10 1.2.2. Tổng hợp các hidrazil 1 1 1.2.3. Tổng hợp các dẫn xuất chửa vòng 1,3,4-oxadiazol 1 1 1.3. Tính chất phổ của các dần xuất furaii 16 1.3.1. Tính chất phổ của hidraz 이 1 16 1.3.2. Tính chất phổ của hidrazit 18 1.4. Hoạt tính kháng kluian của clẵii xuất ^-nilrofurfiirol và 1 ， 3 ， 4-oxơdiazol 18 Chuong 2. Kết qua và thao luận 21 2.1. Tổng hợp 5-niíiofiirỉiirol 23 2.2. Tổng hợp các hidrnzol và dẫn XIIỐI 23 2.3. Tổng hợp các liidrnzit và (lÃỉì xuất 24 2.4. Đóng vòĩìg oxadiazol 26 2.5. Tĩnh chất phổ của dÃn xuất furan 27 2.5.1 • Phổ hổng ngoại 27 2.5.1.1. Hidrazol và dẫn xuất 27 2.5.1.2. Hiclrazit và dẫn xuất 28 2.5.2. Phổ tử ngoại 29 2.5.3. Phổ khỏi lượng 30 2.6. Thử hoại tính sinh học 35 Chương 3. I hực nghiệm 37 3.1. Tổng hợp 5-nitrofurfurol 37 3.2. Cấc hidrnzon 38 3.2.1. 5-Niíioí\ii furyliclcii hiclm/on 38 3.2.2. 5-Nitroiurfiiryliclen semicacbaz 이 ì 38 3.2.3. Tổng hợp 5-nitrofuifuryliclen thiosemicacbaz 이 ì 39 3.2.4. Tổng hợp rur[iuyliclenhiclrazoiì 39 3.2.5. Tổng hợp f 니 ríuryliden semicacbnzoii 39 3.3. Tổng hựị) axit 2-íuroic 40 3.3.1. Phương pháp A 40 3.3.2. Phương pháp B 41 3.4. Tổng hợp metylesle của axit 2-furoic 41 3.5. Tổng hợp các hidrazit 41 3.5.1. Tổng hợp furoyl hidrazil 41 3.5.2. Tổng hợp 5 - Bro 111 i'll roy 1 brom u a 42 3.6. Tổng hợp cấc dẫỉì xuất chứa vòng 1,3,4-oxadiazol 44 3.6.1. Tổng hợp 5-(2-furyl)-2-niecnpío-1,3,4-oxadiazoI 44 3.6.2. Tổng hợp 5-(5-brom-2-furyl)-2-mecnpto-l,3,4-oxađiazol 44 3.7. Tổng hợp dẫu xuấl p-tohicns 니 nfim yl liidrazon 45 3.7.1. Tổng hựp 5-N ilrofiil\irylidcn p-toliicnsuiifonyl hiclrazon 45 3.7.2. Tổng hợp furoyi p-tohieiisim fonyl hidrazit 45 3.7.3. Tổng hợp 5-Bromfiiroyl p-toluensunfonyl hidrazit 46 3.7.4. Thử hoạt tính sinh học 46 Kết iuộn 47 Tài liệu tham khiio 48 Phụ lục M Ở Đ Ẩ U Hoá học dị vòng là một lĩnh vực rộng lơn và quan trọng của hoá học hữu cơ. Các hợp chất dị vòng không những phong phú về mặt cấu trúc mà nhiều hợp chất dị vòng còn có tính chất lí, hoá học đạc biệt là có nhiều ứng dụng quan trọng. Chính vì vậy ứng dụng hoá học dị vòng ngày càng phát triển mạnh mẽ, số lượng các hợp chất dị vòng đã lãng lên niộl cách nhanh chóng. Các hợp chất dị vòng furan và oxodiazoL dược sử dụng trong y học, kĩ thuật chẳng hạn một số dẫn xuất 5-nitrofurfuĩol tír lâu đã cluợc biết đen tấc dụng khấng kluiẩiì kháng nấm cùa chúng và 1, 3, 4 -oxadiazol đirợc sử dụne, làm tãiìg độ nhạy của phim nnh, chống tác hại của ánh sáng đối với polime. Gần đay cấc tấc giả [37] lại cho thấy các axetamit thế chứa vòng oxadiazol có hoạt tính kháng khuẩn, kháng lao, chống ung thư và HIV. M ột số dẫn xuất f IIran có chứa iìitơ còn có khả năng khấng kluúỉn tốt như 5-nitr(Ặirfurol. Nhận thức được vai trò quan trọng của các hợp chất dị vòng chứa nitơ nên chúng tôi quyết định chọn đề tài “ Tổng hợp nghiên cứu cấu tạo và hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất f IIran chứa ni tơ'，. Nhiệm vụ cụ (hể: 1. Tổng hợp cấc hicJraz 이 1，hidrazit và dẫn xuất chứa vòng oxodiazol. 2. Nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu tạo với tính chất vật lí của các chất tổng hợp được như lính chất phổ tử ngoại，hổng ngoại, phổ khối lượng và một số tính chất vật lí thông Ihirờng khác. 3. Nghiên cứu hoạt tính kháng khuÁn của một sô hợp chất tổng hợp được. Chương 1 TÔN ( ； QUAN 1.1.Cấu tạo vòng furan và 1 ， 3，4 - oxadiazol. L l . L C ấ ĩi tạo vòng fu ra n [5j. Furan là một vòng 5 cạnh chứa một dị tố oxi về mạt hình 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THANH PHÚC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT BENZIMIDAZOL-2-YL-PROPANOAT LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2013 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THANH PHÚC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT BENZIMIDAZOL-2-YL-PROPANOAT LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2013 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THANH PHÚC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT BENZIMIDAZOL-2-YL-PROPANOAT LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH MÃ SỐ: 60720402 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện TS. Phan Thanh Bình HÀ NỘI 2013 3 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn trưởng bộ môn Công nghiệp Dược trường đại học Dược Hà Nội PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện và TS. Phan Thanh Bình, những người trực tiếp hướng dẫn tôi không chỉ tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp tôi hoàn thành luận văn mà luôn có những hướng dẫn chính xác và kịp thời những lúc tôi gặp khó khăn, luôn động viên tôi, cho tôi niềm động lực tinh thần lớn. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên ở Bộ môn Công nghiệp Dược đã tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn tại bộ môn. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các cán bộ Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng các thầy cô trong trường Đại học Dược Hà Nội, các phòng ban và thư viện trường. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và tất cả bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Hà Nội, ngày 30 tháng 8 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Thanh Phúc 4 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2 1.1. Khái quát chung về benzimidazol và dẫn chất 2 1.2. Tác dụng sinh học của dẫn chất Benzimidazol 3 1.2.1. Tác dụng chống ung thư 4 1.2.2. Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn 6 1.2.3. Tác dụng trên virus 10 1.2.4. Tác dụng hạ huyết áp 11 1.2.5. Tác dụng chống co giật 12 1.3. Phương pháp tổng hợp dẫn chất benzimidazol 12 1.3.1. Đóng vòng tạo nhân benzimidazol đi từ o-phenylenediamim hoặc dẫn chất o-phenylendiamin 12 1.3.1.1. Phản ứng với acid 12 1.3.1.2. Phản ứng với andehyd 14 1.3.1.3. Phản ứng với anhydrid 15 1.3.2. Phản ứng của nhân benzimidazol 16 1.3.2.1. Phản ứng alkyl hóa 16 1.3.2.2. Phản ứng nitro hóa vào vị trí C-5 của nhân benzimidazol 18 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1. Nguyên vật liệu và thiết bị dụng cụ 20 2.1.1. Nguyên liệu 20 2.1.2. Thiết bị 21 2.1.3. Dụng cụ 21 2.2. Nội dung nghiên cứu 22 2.3. Phương pháp nghiên cứu 25 2.3.1. Tổng hợp hóa học 25 5 2.3.2. Xác định cấu trúc 25 2.3.3. Thử tác dụng sinh học kháng nấm, kháng khuẩn 26 2.2.4. Thử hoạt tính chống tế bào ung thư 26 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 3.1. Tổng hợp hóa học 27 3.1.1. Tổng hợp acid 3-(benzoimidazol-2-yl)propanoic (1) 27 3.1.2. Tổng hợp ethyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2a) 29 3.1.3. Tổng hợp methyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2b) 29 3.1.4. Tổng hợp ethyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2-yl) propanoat (3a) 30 3.1.5. Tổng hợp ethyl 3-(1-benzyl-benzimidazol-2-yl)propanoat (4a) 32 3.1.6. Tổng hợp methyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2-yl) propanoat (5b) 33 .. .Thủ thuật tính đạo hàm số hàm casio Ví dụ 1: Tính đạo hàm hàm số sau: f x x2 x x2 x2 Bước 1: Giống cách làm... tình toán nhanh ứng dụng nhiều D TÍNH ĐẠO HÀM CỦA HÀM CĂN Nói chung thủ thuật không hữu ích nhiều thủ thuật tình đạo hàm căn, máy CASIO 570 Vn – Plus bị sai số nhiều cín chưa kể bị tràn hình... để tham khảo Bây ta cần tình đạo hàm hàm số f x a u x b v x c u x v x d e u x f v x g u x v x h Thủ thuật tính đạo hàm số hàm casio f ' x x u x