Tổng hợp một số acid hydroxamic mang khung 5 phenyl 1,3,4 thia diazol 2 YL hướng ức chế enzym histon deacetylase

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐỖ THỊ ÁNH TUYẾT TỔNG HỢP MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC MANG KHUNG 5-PHENYL-1,3,4THIADIAZOL-2-YL HƯỚNG ỨC CHẾ ENZYM HISTON DEACETYLASE LUẬN VĂN THẠC SỸ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐỖ THỊ ÁNH TUYẾT TỔNG HỢP MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC MANG KHUNG 5-PHENYL-1,3,4THIADIAZOL-2-YL HƯỚNG ỨC CHẾ ENZYM HISTON DEACETYLASE LUẬN VĂN THẠC SỸ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ MÃ SỐ : 607301 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS.Nguyễn Hải Nam HÀ NỘI 2012 Lời cảm ơn Trước hết xin chân thành cảm ơn người thầy đáng kính tơi, trưởng mơn Hóa Dược trường đại học Dược Hà Nội PGS.TS Nguyễn Hải Nam Thầy không tạo điều kiện tốt giúp tơi hồn thành luận văn mà ln có hướng dẫn xác kịp thời lúc tơi gặp khó khăn, ln bên động viên tơi, cho niềm động lực tinh thần, niềm tin lớn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo, anh chị kỹ thuật viên mơn Hóa Dược trường đại học Dược Hà Nội suốt thời gian qua tạo điều kiện để thực luận văn môn, đến cô anh chị cán giúp đỡ 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 Tôi 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 tháng năm 2012 Người viết Đỗ Thị Ánh Tuyết 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……………………………………………………………….1 PHẦN I - TỔNG QUAN………………………………………………… 1.1 Histon deacetylas……… 1.1.1 Cấu trúc nhiễm sắc thể……………………………………………… 1.1.2 Histon deacetylase…………………………………………………… 1.1.3 Cơ chế hoạt động histon deacetylase …………………………… 1.1.4 Mối quan hệ HDAC ung thư………………………………… 1.2 Các chất ức chế HDAC………………………………………………… 1.2.1 Cơ chế tác dụng chất ức chế HDAC………………………… 1.2.2 Phân loại chất ức chế HDAC…………………………………………… …10 1.2.3 Tác dụng chọn lọc chất ức chế HDAC 15 1.2.4 Liên quan cấu trúc-tác dụng chất ức chế HDAC…………… 16 1.3 Phản ứng hóa học……………………………………………………… 21 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Nguyên liệu 25 2.1.1 Hóa chất 26 2.1.1 Dung mơi hóa chất khác 26 2.2 Thiết bị, dụng cụ 26 2.3 Nội dung nghiên cứu 27 2.4 Phương pháp nghiên cứu 27 2.4.1 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết 27 2.4.2 Xác định cấu trúc 27 2.4.3 Thử tác dụng ức chế enzym HDAC 27 2.4.4 Thử độc tính tế bào invitro .27 2.4.5 Nghiên cứu docking chất………………………………………28 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ 29 3.1 Tổng hợp hóa học 31 3.1.1 Tổng hợp ”N1-hydroxy-N8-(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)octandiamid” (5a)………………………………………………………………………… 32 3.1.2 Tổng hợp ”N1-hydroxy-N8-(5-(2clorophenyl)-1,3,4-thiadiazol-2yl)octandiamid” (5b) 33 3.1.3 Tổng hợp “N1-hydroxy-N8-(5-(3clorophenyl)-1,3,4-thiadiazol-2yl)octandiamid(5c) 35 3.1.4 Tổng hợp “N1-hydroxy-N8-(5-(4clorophenyl)-1,3,4-thiadiazol-2yl)octandiamid(5d) 37 3.1.5 Tổng hợp “N1-hydroxy-N8-(5-(methoxyphenyl)-1,3,4-thiadiazol-2yl)octandiamid(5e) 39 3.1.6 Kiểm tra độ tinh khiết 40 3.2 Xác định cấu trúc 42 3.2.1 Phổ hồng ngoại (IR) 42 3.2.2 Phổ khối lượng (MS) 45 3.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR 46 3.2.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR………………………… ……47 3.3 Hoạt tính sinh học 49 CHƯƠNG BÀN LUẬN 51 4.1 Hóa học 51 4.2 Hoạt tính sinh học 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 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 CLL : Bệnh ung thư bạch cầu mãn tính CTCL MDS : U lympho tế bào T da : Hội chứng loạn sản tuỷ DMF : Dimethyl formamid DMSO : Dimethyl sulfoxid EtOH : Ethanol HAT : Histon acetyltranferase HDAC : Enzym histon deacetylase HDACi : Chất ức chế enzym histon deacetylase IC50 : Nồng độ ức chế hoạt độ tế bào xuống nửa 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 TLC : Phương pháp sắc ký lớp mỏng TSA : Trichostatin A DANH MỤC CÁC BẢNG Stt Tên bảng Bảng 1.1 Một số chất ức chế HDAC thử lâm sàng 13 Bảng 1.2 Tác dụng ức chế chọn lọc chất ức chế HDAC 15 Bảng 3.1 Giá trị Rf T0nc chất 5a-e 39 Bảng 3.2 Số liệu phân tích phổ IR chất 3a-d 40 Bảng 3.3 Số liệu phân tích phổ IR chất 4a-d 40 Bảng 3.4 Số liệu phân tích phổ IR chất 5a-e 41 Bảng 3.5 Số liệu phân tích phổ khối lượng chất 42 Bảng 3.6 Số liệu phân tích phổ 1H-NMR chất 5a-e 43 Bảng 3.7 Số liệu phân tích phổ 13C-NMR chất 5a-e 45 Bảng 3.8 Kết thử hoạt tính chất 5a-e SAHA 46 Bảng 4.1 Kết thử độc tính tế bào in vitro số dẫn chất Trang 50 phenyltriazolylhydroxamat Kết thử hoạt tính sinh học số dẫn chất Bảng 4.2 benzothiazol luận văn thạc sỹ Trần Văn 50 Nam Kết thử độc tính tế bào in vitro số dẫn chất Bảng 4.3 51 phenythiazolyllhydroxamat Bảng 4.4 Tương đồng cấu tạo chất đích SAHA 52 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình Trang Hình 1.1 Cấu trúc histon nucleosom Hình 1.2 Cấu trúc 3D HDAC gắn với chất ức chế HDAC Hình 1.3 Tác động HDAC với tế bào ung thư Hình 1.4 Cơ chế hoạt động chất ức chế HDAC Hình 1.5 Cơng thức số chất ức chế enzyme HDAC 14 Hình 1.6 Phần mang dược tính chất ức chế HDAC 17 Liên quan cấu trúc – tác dụng chất ức chế 18 Hình 1.7 HDAC dẫn chất acid hydroxamic DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ STT Tên sơ đồ Trang Sơ đồ 3.1 Quy trình tổng hợp chung 26 Sơ đồ 3.2 Quy trình tổng hợp chất 5a 27 Sơ đồ 3.3 Quy trình tổng hợp chất 5b 31 Sơ đồ 3.4 Quy trình tổng hợp chất 5c 33 Sơ đồ 3.5 Quy trình tổng hợp chất 5d 35 Sơ đồ 3.6 Quy trình tổng hợp chất 5e 37 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Nguoi do: Nguyen Thi Son Resolution: 4cm-1 Mail: sonhuco@yahoo.com Date: 7/11/2011 ten mau: T2 DT: 0912140352 0.700 0.65 0.60 0.55 1514 0.50 1521 0.45 0.40 A 0.35 0.30 3089 3277 0.25 690 1636 0.20 2963 760 1468 1060 1265 0.15 2775 0.10 1141 1337 0.05 0.000 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D2B 102.3 100 95 90 85 984 724 80 692 75 1284 1333 1138 1244 70 1071 759 65 1461 %T 60 1640 55 50 1508 45 40 35 2945 3286 30 3101 25 20.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D3B 85.4 80 75 880 687 70 1000 65 1283 797 764 1251 1103 60 1613 1055 55 %T 50 45 40 3130 35 1513 3303 30 25 20.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D4B 101.0 95 1732 983 90 1316 85 1195 1068 831 1171 1632 80 1134 1089 1513 75 %T 70 65 60 3127 3268 55 50 45 40.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 3/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau:Tia 90.0 85 80 661 75 917 617 70 674 1022 65 794 739 1094 1002 60 965 1107 3162 55 840 729 816 3025 50 1121 2740 1468 %T 45 1385 1282 2933 40 761 1206 2853 1436 1244 35 1332 30 688 1185 1304 1693 25 20 15 1737 10 1562 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D2C 100.0 95 90 85 735 873 80 1017 75 983 70 1068 1241 %T 765 65 1096 831 1114 1691 60 1128 1316 1383 55 1446 1733 50 1356 1569 40 3272 2861 3098 1513 35 2944 30.0 4000.0 1195 1466 45 1170 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D3C 104.4 100 95 90 85 997 80 891 75 967 70 65 827 683 1116 60 1248 1384 55 744 1079 788 1335 1416 %T 50 1694 45 1441 1304 1282 40 35 1177 3154 30 1735 1557 25 20 2868 15 2937 10 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D4C 98.5 95 668 90 986 85 80 1304 75 834 1133 1442 1091 70 65 1694 %T 1196 3160 1176 60 1739 2744 1575 55 3433 50 2856 45 2934 40 35 30.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 10 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 3/5/2012 Ten mau: T1 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai 100.0 95 90 841 85 668 80 75 759 689 70 65 1094 60 974 1179 55 1384 %T 50 1339 45 3050 1311 40 35 2865 30 25 3251 2927 1558 20 1629 15 10 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 11 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D2D 71.3 65 60 729 55 50 765 45 40 1177 %T 35 1117 1412 1318 30 25 20 1584 15 3288 10 2857 2927 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 12 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D3D 97.0 90 85 681 80 979 75 70 1094 65 60 55 1177 1428 50 %T 790 1255 45 1305 40 1627 35 3237 30 3430 2862 25 1567 2927 20 15 10 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 13 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 5/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D4D 92.0 90 85 920 80 734 75 1042 70 986 65 60 1409 833 1090 %T 55 1175 1316 50 45 1613 40 3053 1581 35 3171 30 2853 25 2936 20.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 14 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 9/5/2012 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D5E 100.2 95 625 90 662 811 85 726 1736 1119 1340 80 1103 1084 984 3071 75 843 1037 3183 1464 70 1519 %T 65 2856 1384 1418 1449 1693 1310 2938 60 1177 55 1580 50 N S 45 40 O N N H 1259 O 1563 NHOH 1611 H3CO 35 30.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 15 ... số acid hydroxamic mang khung 5- phenyl- 1,3,4thiadiazol -2- yl hướng ức chế enzyme histon deacetylase? ?? với mục tiêu chính: 1, Tổng hợp N1-hydroxy-N8- (5- phenyl- 1,3,4- thiadiazol- 2yl) octandiamid” số. .. TUYẾT TỔNG HỢP MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC MANG KHUNG 5- PHENYL- 1,3,4THIADIAZOL -2- YL HƯỚNG ỨC CHẾ ENZYM HISTON DEACETYLASE LUẬN VĂN THẠC SỸ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ MÃ SỐ... 35 3.1.4 Tổng hợp “N1-hydroxy-N8- (5- (4clorophenyl) -1,3,4- thiadiazol- 2yl) octandiamid(5d) 37 3.1 .5 Tổng hợp “N1-hydroxy-N8- (5- (methoxyphenyl) -1,3,4- thiadiazol- 2yl) octandiamid(5e)