Tổng hợp một số acid hydroxamic hướng ức chế histondeacetylase

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI -  VŨ THỊ THANH TÂM TỔNG HỢP MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC HƢỚNG ỨC CHẾ HISTONDEACETYLASE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ HÀ NỘI - 2013 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI -  VŨ THỊ THANH TÂM TỔNG HỢP MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC HƢỚNG ỨC CHẾ HISTONDEACETYLASE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hải Nam ThS Trần Lan Hương Nơi thực hiện: Bộ mơn Hóa Dược HÀ NỘI-2013 Lời cảm ơn Trước bắt đầu viết phần khóa luận tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người suốt gần năm qua bên cạnh giúp đỡ tơi hồn thành cách tốt khóa luận tốt nghiệp Trước hết tơi xin gửi chân thành đến người thầy người đáng kính tơi, trưởng mơn Hóa Dược trường đại học Dược Hà Nội PGS.TS Nguyễn Hải Nam h c ần Lan Hương Thầy, cô không tạo điều kiện tốt giúp hồn thành khóa luận mà ln có hướng dẫn xác kịp thời lúc tơi gặp khó khăn, ln bên động viên tơi, cho tơi niềm động lực tinh thần, niềm tin lớn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo, anh chị kỹ thuật viên môn Hóa Dược trường đại học Dược Hà Nội suốt thời gian qua tạo điều kiện để thực khóa luận mơn, xin gửi lời cảm ơn đến cô anh chị cán giúp đỡ tơi q trình kiểm tra, đo đạc loại phổ viện Hóa Học Việt Nam, viện Hóa Học hợp chất tự nhiên mơn Hóa vật liệu trường Đại học Khoa học tự nhiên Tơi xin bày tỏ tình cảm thân thương đến anh chị, bạn em nhóm thực nghiệm mơn Hóa Dược, người chia sẻ vui buồn, đồng hành suốt thời gian qua Hà Nội ngày 26 tháng năm 2013 Người viết V T T n T m Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Histon deacetylase 1.1.1 Định nghĩa histon deacetylase (HDAC) 1.1.2 Phân loại HDAC 1.1.3 Cấu trúc HDAC…………………………………………………… 1.1.4 HDAC ung thư…………………………………………………….7 1.2 Chất ức chế histon deacetylase điều trị ung thư 1.2.1 Cơ chế tác dụng chất ức chế HDAC 1.2.2 Các loại chất ức chế HDAC 13 1.2.3 Tác dụng chọn lọc chất ức chế HDAC 16 1.2.4 Liên quan cấu trúc tác dụng chất ức chế HDAC 18 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Nguyên liệu 21 2.1.1 Hóa chất 21 2.1.1 Dung mơi hóa chất khác 21 2.2 Thiết bị, dụng cụ 21 2.3 Nội dung nghiên cứu 22 2.4 Phương pháp nghiên cứu 22 2.4.1 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết 22 2.4.2 Xác định cấu trúc 23 2.4.3 Thử tác dụng sinh học 23 2.4.4 Nghiên cứu docking 25 2.4.5 Giá trị LogP độ giống thuốc chất tổng hợp 25 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 26 3.1 Tổng hợp hóa học 26 3.1.1 Tổng hợp ”N1-hydroxy-N8-(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2- yl)octandiamid” (5a)……………………………………………………… 26 3.1.2 Tổng hợp ”N1-hydroxy-N8-(5-(3’,4’,5’-trimethoxyphenyl)-1,3,4- thiadiazol-2-yl)octandiamid” (5b) 30 3.1.3 Tổng hợp “N1-hydroxy-N8-(5-(2’,3’,4’-trimethoxyphenyl)-1,3,4- thiadiazol-2-yl)octandiamid (5c) 32 3.1.4 Tổng hợp “N1-hydroxy-N8-(5-(benzo[d][1’,3’]-dioxo-5’-yl)-1,3,4- thiadiazol-2-yl)octandiamid (5d) 33 3.1.5 Kiểm tra độ tinh khiết 35 3.2 Xác định cấu trúc 36 3.2.1 Phổ hồng ngoại (IR) 36 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 3.2.2 Phổ khối lượng (MS) 37 3.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR 13C-NMR 39 3.3 Hoạt tính sinh học 43 3.4 Nghiên cứu docking 45 3.5 Bàn luận 46 3.5.1 Hóa học 47 3.5.2 Liên quan cấu trúc hoạt tính sinh học 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 Kết luận 53 Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ALL : Bệnh ung thư nguyên bào lympho cấp tính AML : Bệnh ung thư bạch cầu dạng tủy cấp tính APL : Bệnh ung thư bạch cầu tủy bào cấp tính CD : Receptor gây chết nội CDM : Dicloromethan DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxid EtOH : Ethanol HAT : Histon acetyltranferase HDAC : Enzym histon deacetylase HDACi : Chất ức chế enzym histon deacetylase IC50 : Nồng độ ức chế 50% phát triển tế bào IR : Phương pháp phổ tử ngoại MeOH : Methanol MS : Phổ khối lượng NMR : Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân RA : Acid retonic RAR : Receptor acid retonic SAHA : Acid suberoylanilid hydroxamic SW620 : Tế bào ung thư ruột kết TLC : Phương pháp sắc ký lớp mỏng TSA : Trichostatin A Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi DANH MỤC CÁC BẢNG Stt Tên bảng Trang Bảng Phân loại chất ức chế HDAC 13 Bảng Tác dụng ức chế chọn lọc chất HDACi 17 Bảng Giá trị Rf T0nc chất 5a-d 35 Bảng Số liệu phân tích phổ IR chất 5a-d 37 Bảng Số liệu phân tích phổ khối lượng chất 38 Bảng Số liệu phân tích phổ 1H-NMR chất 5a-d 40 Bảng Số liệu phân tích phổ 13C-NMR chất 5a-d 42 Bảng Bảng Bảng 10 Bảng 11 Bảng 12 Kết thử hoạt tính chất 5a -5d tác dụng ức chế HDAC Kết nghiên cứu docking 44 45 Tương đồng cấu tạo chất 5a-5d SAHA Giá trị logP chất tổng hợp 49 51 Bảng đánh giá độ giống thuốc chất tổng hợp 52 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Stt Tên hình Trang Hình Cấu trúc nucleosom Hình HDAC HAT Hình Bảng phân loại HDAC Hình Cấu trúc trung tâm hoạt động HDAC Hình Hình Tác động HDAC lên tế bào ung thư Cơ chế tác dụng iHDAC lên tế bào ung thư 10 Hình Cấu trúc khơng gian SAHA 20 Hình Cấu trúc chất iHDAC 20 Hình Hình tương tác chất HDAC8 46 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Stt Sơ đồ 3.1 Tên sơ đồ Quy trình tổng hợp chung Trang 26 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi ĐẶT VẤN ĐỀ Sự phát triển văn minh công nghiệp nâng cao nhiều chất lượng sống người kèm theo nhiều mặt tiêu cực Sự ô nhiễm môi trường , hóa chất độc hại làm xuất nhiều bệnh tật Ung thư số bệnh nguy hiểm Theo tin ung thư Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) số 297 tháng năm 2011 Ung thư nguyên nhân gây tử vong hàng đầu toàn giới.Tỉ lệ tử vong ung thư năm 2008 chiếm 13% số 57 triệu ca tử vong bệnh tật toàn cầu với số lượng lên tới 7,6 triệu người Nâng cao chất lượng sống hội sống sót cho bệnh nhân ung thư thách thức lớn cho ngành khoa học chăm sóc sức khỏe Y học giới thập niên gần tập trung nhiều cho lĩnh vực điều trị ung thư ngành dược học có nhiều cơng trình nghiên cứu tìm loại thuốc Trong acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA) ví dụ điển hình Với tên thương mại Vorinostat (Zolinza®) loại thuốc Cục quản lý dược phẩm thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấp phép điều trị u lympho tế bào T da Đây số thuốc nghiên cứu với nhóm chức acid hydroxamic phân tử Sự đời Vorinostat thực mở hướng nghiên cứu mới, nghiên cứu chất ức chế HDAC mang nhóm chức acid hydroxamic để điều trị ung thư Nhóm nghiên cứu mơn Hóa Dược trường Đại học Dược Hà Nội tiến hành tổng hợp khảo sát hoạt tính sinh học hợp chất hydroxamic với thay đổi nhóm nhận diện bề mặt cầu nối [2,3,4,6,7,9] Tiếp tục theo hướng khóa luận chúng tơi tiến hành: “Tổng hợp N1-hydroxy-N8-(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2- O N CH3O N S C N C H O NHOH CH3O OCH3 Phụ lục 22: phổ 13C-NMR chất 5b Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi O N N C N C CH3O S NHOH H O CH3O OCH3 Phụ lục 23: phổ 13C-NMR chất 5b mở rộng O OCH3 N CH3O N S C N C H O NHOH CH3O Phụ lục 24: phổ 1H-NMR chất 5c Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi O OCH3 CH3O N N C N C S NHOH H O CH3O Phụ lục 25: phổ 1H-NMR chất 5c mở rộng O OCH3 N CH3O N S C N C H O NHOH CH3O Phụ lục 26: phổ 13C-NMR chất 5c Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi O OCH3 N N CH3O C N C S NHOH H O CH3O 13 O N N O S C N C H O NHOH O Phụ lục 28: phổ 1H-NMR chất 5d Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi O N N O S C N C H O NHOH O Phụ lục 29: phổ 1H-NMR chất 5d mở rộng (1) O N N O S C N C H O NHOH O Phụ lục 30: phổ 1H-NMR chất 5d mở rộng (2) Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi O N O N S C N C H O NHOH O Phụ lục 31: phổ 13C-NMR chất 5d O N N O S C N C H O NHOH O Phụ lục 32: phổ 13C-NMR chất 5d mở rộng (1) Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi O N O N S C N C H O NHOH O Phụ lục 33: phổ 13C-NMR chất 5d mở rộng (2) Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi ... chất ức chế HDAC định có tác dụng ức chế chọn lọc HDAC khác Một số ví dụ, TSA tác nhân ức chế mạnh HDAC1, 8, MS-275 ức chế chọn lọc HDAC1 với IC50 0,3 µM so với HDAC3 µM khơng có tác dụng ức chế. .. lympho tế bào T da Đây số thuốc nghiên cứu với nhóm chức acid hydroxamic phân tử Sự đời Vorinostat thực mở hướng nghiên cứu mới, nghiên cứu chất ức chế HDAC mang nhóm chức acid hydroxamic để điều... ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI -  VŨ THỊ THANH TÂM TỔNG HỢP MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC HƢỚNG ỨC CHẾ HISTONDEACETYLASE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hải Nam ThS Trần Lan Hương