THIẾT KẾ, TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ NHYDROXYBENZAMIDPROPENAMID MANG KHUNG QUINAZOLIN4(3H)ON HƯỚNG TÁC DỤNG KHÁNG UNG THƯ DS. Dương Tiến Anh (Đại học Dược Hà Nội) ThS. Đoàn Thanh Hiếu (Bộ môn Hóa Dược, Đại học Y Dược Thái Nguyên) DS. Trần Diễm Hương (Đại học Dược Hà Nội) SV. Nguyễn Trần Phương Linh (Sinh viên năm 4, Đại học Dược Hà Nội) Hướng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Hải Nam (Bộ môn Hóa Dược, Đại học Dược Hà Nội) PGS.TS. Phan Thị Phương Dung (Bộ môn Hóa Dược, Đại học Dược Hà Nội) Đặt vấn đề và mục tiêu nghiên cứu Trong các phân tử đích của nhóm thuốc chống ung thư, HDAC nổi lên như là một trong những đích rất tiềm năng. Đến thời điểm hiện tại, có ít nhất 5 chất ức chế HDAC đã được phê duyệt trong điều trị các type ung thư khác nhau bao gồm suberoylanilid hydroxamic acid (SAHA, Zolinza®), belinostat (PXD101), romidepsin (Istodax®), panobinostat (LBH589, Farydak®) và chidamid (Epidaza®). Bên cạnh đó, dị vòng quinazolin4(3H)on được tìm thấy ở nhiều dẫn chất có hoạt tính sinh học (như luotonin A, rutaecarpin, tryptanthrin, chloroqualon và alloqualon) đặc biệt là các dẫn chất ức chế tyrosin kinase và tác dụng chống ung thư (gelfitinib, erlotinib). Trên cơ sở đó, chúng tôi thiết kế một dãy các dẫn chất mang hợp phần Nhydroxybenzamidpropenamid có nhóm nhận diện bề mặt chứa dị vòng quinazolin4(3H)on giúp những dẫn chất này sẽ tạo nhiều tương tác hydro với các amino acid trên bề mặt kênh enzym và cho tác dụng ức chế HDAC tốt.
Trang 1THIẾT KẾ, TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA
MỘT SỐ N-HYDROXYBENZAMID/PROPENAMID MANG KHUNG QUINAZOLIN-4(3H)-ON HƯỚNG TÁC DỤNG KHÁNG UNG THƯ
DS Dương Tiến Anh (Đại học Dược Hà Nội)
ThS Đoàn Thanh Hiếu (Bộ môn Hóa Dược, Đại học Y Dược Thái Nguyên)
DS Trần Diễm Hương (Đại học Dược Hà Nội)
SV Nguyễn Trần Phương Linh (Sinh viên năm 4, Đại học Dược Hà Nội)
Hướng dẫn khoa học:
GS.TS Nguyễn Hải Nam (Bộ môn Hóa Dược, Đại học Dược Hà Nội)
PGS.TS Phan Thị Phương Dung (Bộ môn Hóa Dược, Đại học Dược Hà Nội)
Đặt vấn đề và mục tiêu nghiên cứu
Trong các phân tử đích của nhóm thuốc chống ung thư, HDAC nổi lên như là một trong những đích rất tiềm năng Đến thời điểm hiện tại, có ít nhất 5 chất ức chế HDAC đã được phê duyệt trong điều trị các type ung thư khác nhau bao gồm suberoylanilid hydroxamic acid (SAHA, Zolinza®), belinostat (PXD101), romidepsin (Istodax®), panobinostat (LBH-589, Farydak®) và chidamid (Epidaza®) Bên cạnh đó, dị vòng
quinazolin-4(3H)-on được tìm thấy ở nhiều dẫn chất có hoạt tính sinh học (như luotonin A,
rutaecarpin, tryptanthrin, chloroqualon và alloqualon) đặc biệt là các dẫn chất ức chế tyrosin kinase và tác dụng chống ung thư (gelfitinib, erlotinib) Trên cơ sở đó, chúng tôi thiết kế một
dãy các dẫn chất mang hợp phần N-hydroxybenzamid/propenamid có nhóm nhận diện bề mặt chứa dị vòng quinazolin-4(3H)-on giúp những dẫn chất này sẽ tạo nhiều tương tác hydro
với các amino acid trên bề mặt kênh enzym và cho tác dụng ức chế HDAC tốt
Đề tài được thực hiện với hai mục tiêu:
+ Tổng hợp 16 dẫn chất N-hydroxybenzamid/propenamid mang khung quinazolin-4(3H)-on
+ Thử hoạt tính sinh học của các hợp chất tổng hợp được: tác dụng ức chế HDAC và khả năng kháng 3 dòng tế bào ung thư: SW620 (ung thư đại tràng), PC3 (ung thư biểu mô tuyến tiền liệt) và NCI-H23 (ung thư phổi)
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Tổng hợp hóa học
Hóa chất dung môi được nhập từ công ty Merck (Đức) hoặc Sigma-Aldrich (Mỹ), với
độ tinh khiết trên 99,9% Nhiệt độ nóng chảy được đo bằng máy đo điểm chảy nhiệt điện Melting point apparatus Smp3 Sắc ký lớp mỏng sử dụng bản mỏng nhôm tráng sẵn silica gel GF254 Phổ hồng ngoại ghi bằng máy Shimadzu FTIR Affinity-1S Phổ cộng hưởng từ
hạt nhân 1H, 13C ghi bằng máy Bruker AV-500, dùng DMSO-d 6 làm dung môi, độ dịch chuyển hóa học (δ) được biểu thị bằng đơn vị phần triệu (ppm), lấy mốc là pic của chất chuẩn nội tetramethylsilan (TMS) Phổ khối lượng ghi bằng máy khối phổ LC-MSD-Trap-SL
Các acid hydroxamic 4a-h được tổng hợp theo sơ đồ 1:
Sơ đồ 1 Quy trình tổng hợp dẫn chất 4a-h
Trang 2Các dẫn chất 8a-d được tổng hợp theo sơ đồ 2:
Sơ đồ 2 Quy trình tổng hợp dẫn chất 8a-d
Các dẫn chất 10a-d được tổng hợp theo sơ đồ 3:
Sơ đồ 3 Quy trình tổng hợp dẫn chất 10a-d Thử hoạt tính sinh học
Tác dụng ức chế HDAC được thực hiện tại khoa Dược, Đại học Chungbuk, Hàn Quốc với bộ kit Fluorogenic (Enzo Life Sciences Inc.) theo sự hướng dẫn của nhà sản xuất
Tác dụng kháng tế bào ung thư in vitro được thực hiện tại khoa Dược, Đại học
Chungbuk, Hàn Quốc trên 3 dòng tế bào: SW620 (ung thư đại tràng), PC3 (ung thư biểu mô tuyến tiền liệt) và NCI-H23 (ung thư phổi) theo phương pháp SRB và giá trị IC50 được tính theo phương pháp GraphPad Prism
Kết quả và phát hiện chính
Về tổng hợp hóa học
+ Đã tổng hợp được 16 dẫn chất N-hydroxybenzamid/N-hydroxypropenamid như thiết
kế ban đầu
+ Đã kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng TLC và đo nhiệt độ nóng chảy
+ Đã khẳng định cấu trúc của sản phẩm bằng các phương pháp IR, MS, 1H-NMR và
13C-NMR
Về hoạt tính sinh học
+ Cả 16 dẫn chất đều có tác dụng ức chế HDAC với IC50 nhỏ, cỡ µM, trong đó dãy
dẫn chất 10a-d có hoạt tính ức chế HDAC là tốt nhất
+ Cả 16 dẫn chất đều có tiềm năng kháng 3 dòng tế bào ung thư thử nghiệm: SW620, PC-3, NCI-H23
Kết luận
Chúng tôi đã tổng hợp được 2 nhóm các dẫn chất hydroxybenzamid và
N-hydroxypropenamid có tác dụng ức chế khá tốt HDAC và có tiềm năng kháng 3 dòng tế bào
ung thư thử nghiệm Một số dẫn chất (như 4e, 8b-c và 10b-d) có độc tính tế bào tốt hơn chất
đối chiếu dương tính SAHA tới 4 lần Điều này chứng minh rằng cấu trúc
quinazolin-4(3H)-on là nhóm nhận diện bề mặt phù hợp của các chất ức chế HDAC
Từ khóa
Histon deacetylase, acid hydroxamic, quinazolin-4(3H)-on