Tổng hợp và thử độc tính tế bào của một số dẫn chất n hydroxypropenamid mang khung 1 ((1 benzyltriazol 4 YL)Methyl) 3 (methoxyimino)indolin 2 on hướng ức chế histon deacetylase

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI -  - NGUYỄN VĂN HUÂN TỔNG HỢP VÀ THỬ ĐỘC TÍNH TẾ BÀO CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT NHYDROXYPROPENAMID MANG KHUNG 1-((1-BENZYLTRIAZOL-4-YL)METHYL)3-(METHOXYIMINO)INDOLIN-2-ON HƯỚNG ỨC CHẾ HISTON DEACETYLASE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI - 2018 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI -  NGUYỄN VĂN HUÂN MÃ SINH VIÊN: 1301178 TỔNG HỢP VÀ THỬ ĐỘC TÍNH TẾ BÀO CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT NHYDROXYPROPENAMID MANG KHUNG 1-((1-BENZYLTRIAZOL-4-YL)METHYL)3-(METHOXYIMINO)INDOLIN-2-ON HƯỚNG ỨC CHẾ HISTON DEACETYLASE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: NCS Đỗ Thị Mai Dung PGS.TS Phan Thị Phương Dung Nơi thực hiện: Bộ mơn Hóa Dược HÀ NỘI - 2018 LỜI CẢM ƠN Trước trình bày nội dung phần thuộc đề tài mình, tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến người suốt thời gian qua ln hỗ trợ động viên tơi hồn thành cách tốt khóa luận tốt nghiệp Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến với người thầy, người đáng kính tơi: GS.TS Nguyễn Hải Nam, PGS.TS Phan Thị Phương Dung, NCS Đỗ Thị Mai Dung, Bộ mơn Hóa Dược - trường Đại học Dược Hà Nội Thầy cô không tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành khóa luận mà ln có dẫn xác, kịp thời động viên tơi lúc khó khăn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo, cô giáo anh chị kỹ thuật viên Bộ mơn Hóa Dược - trường Đại học Dược Hà Nội, Khoa Hóa - Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Khoa Dược Đại học quốc gia Chungbuk - Hàn Quốc giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi thực khóa luận Cuối cùng, tơi muốn cảm ơn gia đình, bạn bè, anh chị, bạn nhóm nghiên cứu mơn Hóa Dược, đặc biệt anh Lê Văn Cường, anh Dương Tiến Anh, anh Nguyễn Minh Tuấn chia sẻ buồn vui, giúp đỡ khích lệ tơi suốt trình nghiên cứu Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Văn Huân MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ, CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 HISTON DEACETYLASE (HDAC) VÀ CÁC CHẤT ỨC CHẾ HDAC 1.1.1 Tổng quan histon deacetylase (HDAC) 1.1.2 Phân loại cấu trúc chất ức chế HDAC 1.1.3 Liên quan cấu trúc - tác dụng chất ức chế HDAC 1.2 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT MANG VÒNG TRIAZOL 1.2.1 Sơ lược số tác dụng sinh học hợp chất mang vòng triazol 1.2.2 Tác dụng kháng ung thư số dẫn chất mang vịng triazol 1.3 HĨA HỌC CLICK VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÒNG 11 TRIAZOL 1.3.1 Hóa học Click 11 1.3.2 Tổng hợp vịng 1,2,3-triazol phản ứng Click điều chế hợp chất ức chế enzym HDAC 12 CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ 15 2.1.1 Hóa chất 15 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 15 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 16 2.2.1 Tổng hợp hóa học 16 2.2.2 Thử tác dụng sinh học dẫn chất tổng hợp 16 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.3.1 Tổng hợp hóa học 16 2.3.2 Thử tác dụng sinh học 17 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 HÓA HỌC 19 19 3.1.1 Tổng hợp hóa học 19 3.1.2 Kiểm tra độ tinh khiết 33 3.1.3 Xác định cấu trúc 35 3.2 THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC 39 3.2.1 Thử tác dụng ức chế HDAC 39 3.2.2 Thử hoạt tính kháng tế bào ung thư in vitro 39 3.3 BÀN LUẬN 40 3.3.1 Tổng hợp hóa học 40 3.3.2 Khẳng định cấu trúc 42 3.3.3 Thử hoạt tính sinh học 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 48 DANH MỤC CÁC CHỮ, CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT 13 C-NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (Carbon-13 nuclear magnetic resonance) H-NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) A549 : Dòng tế bào ung thư phổi người AcOH : Acid acetic ADN : Acid desoxyribonucleic AsPC-1 : Dòng tế bào ung thư tuyến tụy người CU : Nhóm liên kết (Connecting unit) d : Vạch đôi phổ NMR (Doublet) DCM : Dicloromethan dd : Vạch chẻ đôi lần phổ NMR (Doublet of doublet) DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxid DMSO-d6 : Dimethylsulfoxid deuteri hóa ESI : Ion hóa phun bụi điện tử (Electrospray ionization) FBS : Huyết bào thai bò (Fetal bovine serum) FDA : Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Mỹ (U.S Food and Drug Administration) H (%) : Hiệu suất HAT : Histon acetyltransferase HCT116 : Dòng tế bào ung thư ruột kết người HDAC : Histon deacetylase HepG2 : Dòng tế bào ung thư gan người IC50 : Nồng độ ức chế 50% (The half maximal inhibitory concentration) IR : Hồng ngoại (Infrared) J : Hằng số ghép cặp phổ NMR KRIBB : Viện nghiên cứu Sinh học Công nghệ sinh học Hàn Quốc (Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology) m : Đa vạch phổ NMR (Multiplet) MeCN : Acetonitril MeOH : Methanol MS : Phổ khối lượng (Mass spectrometry) NAD+ : Nicotinamid adenin dinucleotid NST : Nhiễm sắc thể PC-3 : Dịng tế bào ung thư biểu mơ tuyến tiền liệt người Rf : Hệ số lưu giữ TLC s : Vạch đơn phổ NMR (Singlet) SAHA : Acid suberoylanilid hydroxamic SRG : Nhóm nhận diện bề mặt (Surface recognition group) SW620 : Dòng tế bào ung thư đại tràng người t : Vạch ba phổ NMR (Triplet) tºnc : Nhiệt độ nóng chảy THF : Tetrahydrofuran TLC : Sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatography) TMS : Tetramethylsilan TSA : Trichostatin A UV : Tử ngoại (Ultraviolet) ZBG : Nhóm kết thúc gắn kẽm (Zinc binding group) δ (ppm) : Độ dịch chuyển hóa học (phần triệu) phổ NMR ν : Dao động hóa trị phổ IR DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Chỉ số lý hóa hiệu suất tổng hợp dẫn chất VIIa-f từ ester 33 Bảng 3.2 Giá trị Rf nhiệt độ nóng chảy (tonc) dẫn chất VIIa-f 34 Bảng 3.3 Kết phân tích phổ IR dẫn chất VIIa-f 35 Bảng 3.4 Kết phân tích phổ MS dẫn chất VIIa-f 36 Bảng 3.5 Kết phân tích phổ 1H-NMR dẫn chất VIIa-f 36 Bảng 3.6 Kết phân tích phổ 13C-NMR dẫn chất VIIa-f 38 Bảng 3.7 Kết thử tác dụng ức chế HDAC dẫn chất VIIa-f 39 Bảng 3.8 Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư dẫn chất VIIa-f 40 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Vai trị HAT HDAC q trình biểu gen Hình 1.2 Phức hợp HDAC-8 acid hydroxamic Hình 1.3 Phân loại chất ức chế HDAC theo cấu trúc hóa học Hình 1.4 Cấu trúc SAHA ứng với cấu trúc chung chất ức chế HDAC Hình 1.5 Cấu trúc apicidin azumamid E Hình 1.6 Mơ hình ZBG theo nghiên cứu Vanommeslaeghe K cộng Hình 1.7 Cấu trúc Combretastatin A-4 chất Hình 1.8 Cấu trúc số dẫn chất mang khung triazol ức chế enzym aromatase 10 Hình 1.9 Cấu trúc chung chất 10 Hình 1.10 Cấu trúc chung dẫn xuất coronopilin 10 Hình 1.11 Cấu trúc chung hợp chất β-lactam-chalcon 11 Hình 3.1 Phổ khối lượng MS dẫn chất VIIb 43 Hình 3.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 1H-NMR dẫn chất VIId 44 Hình 3.3 Biểu đồ so sánh tác dụng gây độc tế bào dẫn chất VIIa-c, VIIe 46 dòng tế bào SW620, PC-3 AsPC-1 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 1.1 Phản ứng đóng vịng 1,3-lưỡng cực alkyn azid với xúc tác Cu(I) 13 Sơ đồ 1.2 Quy trình tổng hợp vịng 1,2,3-triazol Steven Lal 13 Sơ đồ 1.3 Quy trình tổng hợp vịng 1,2,3-triazol Yan cộng 14 Sơ đồ 3.1 Quy trình tổng hợp chung 19 Sơ đồ 3.2 Quy trình tổng hợp chất II 19 Sơ đồ 3.3 Quy trình tổng hợp chất IVa 20 Sơ đồ 3.4 Quy trình tổng hợp chất Va 21 Sơ đồ 3.5 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIa 22 Sơ đồ 3.6 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIIa 23 Sơ đồ 3.7 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIIb 24 Sơ đồ 3.8 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIIc 26 Sơ đồ 3.9 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIId 28 Sơ đồ 3.10 Quy trình tổng hợp dẫn chất VIIe 30 Sơ đồ 3.11 Cơ chế phản ứng tạo thành VIIf 32 Sơ đồ 3.12 Cơ chế phản ứng Click dùng xúc tác Cu(I) 41 Sơ đồ 3.13 Cơ chế phản ứng tạo thành VIIa-f 41 Phụ lục 19 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIa (giãn rộng) Phụ lục 19 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIa (giãn rộng) Phụ lục 20 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIb Phụ lục 20 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIb (giãn rộng) Phụ lục 21 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIc Phụ lục 21 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIc (giãn rộng) Phụ lục 22 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIId Phụ lục 22 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIId (giãn rộng) Phụ lục 22 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIId (giãn rộng) Phụ lục 23 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIe Phụ lục 23 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIe (giãn rộng) Phụ lục 24 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIf Phụ lục 24 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIf (giãn rộng) Phụ lục 24 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13C-NMR chất VIIf (giãn rộng) Phụ lục 25 Kết hoạt tính ức chế HDAC-2 độc tính tế bào ... động νCH νCH νC=O (CH, CH2) (aren) Chất R VIIa 5-H 32 65 34 2 4 2 939 31 3 0 17 19 VIIb 5-F 3 2 43 34 4 5 2 940 31 3 6 17 19 VIIc 5-Cl 3 2 43 34 4 5 2 940 31 3 7 17 19 VIId 5-CH3 34 3 4 28 52 31 3 7 17 19 VIIe 7-Cl 32 65 34 2 4... 16 7 ,44 (C2’); 16 2, 85 (C1); 14 3, 57 (C3’); 14 3 ,17 (C 11) ; 14 1,95 (C8’); 13 9, 03 (C3); 7-Cl 13 7,66 (C7); 13 4, 64 (C4); 12 8 ,49 (C6, C8); 12 7,78 (C5, C9); C22H19ClN6O4 12 6, 34 (C4’); 12 4, 35 (C 12) ; 12 2, 91. .. 64, 83 (NOCH3); 52 ,49 (C10); 34 , 91 (C 13) 13 C-NMR ( 12 5 MHz, DMSO-d6, ppm): δ 16 1,96 (C2’); 14 3, 31 (C3’); 14 3 ,11 (C 11) ; 14 2 , 13 (C8’); 14 0,97 (C3); 13 7,79 (C7); 5-CH3 13 4, 08 (C4); 13 3, 02 (C5’); 13 2, 97