Tổng hợp và thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất mới theo hướng hoạt hóa enzym caspase, từ đó hoạt hóa chu trình chết tự nhiên (apoptosis). Nghiên cứu cho kết quả: thu được một số hợp chất triển vọng, cho khả năng ức chế tế bào ung thư gấp 10 lần một số thuốc đang sử dụng.
BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - LÊ CÔNG TRỰC MÃ SINH VIÊN: 1401653 TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT (E)-Nʹ(HYDROXYBENZYLIDEN)-2ACETOHYDRAZID MANG KHUNG 2H-BENZO[b][1,4]OXAZIN-3(4H)-ON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ HÀ NỘI – 2019 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - -LÊ CÔNG TRỰC MÃ SINH VIÊN: 1401653 TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT (E)-Nʹ(HYDROXYBENZYLIDEN)-2ACETOHYDRAZID MANG KHUNG 2H-BENZO[b][1,4]OXAZIN-3(4H)-ON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ Người hướng dẫn: TS Trần Phương Thảo ThS Lê Cơng Hn Nơi thực hiện: Bộ mơn Hóa Dược HÀ NỘI – 2019 LỜI CẢM ƠN Trước trình bày khóa luận mình, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người giúp đỡ, động viên tơi để tơi hồn thiện khóa luận cách tốt Trước hết, xin cảm ơn người thầy, người đáng kính mình: TS Trần Phương Thảo – Bộ mơn Hóa Dược, trường Đại học Dược Hà Nội ThS Lê Công Huân – Khoa Dược, trường Đại học Y Dược Thái Bình Các thầy, khơng tạo điều kiện thuận lợi cho tiến hành đề tài khóa luận tốt nghiệp mà ln có dẫn xác động viên tơi lúc khó khăn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo, cô giáo, anh chị kỹ thuật viên, bạn thuộc nhóm nghiên cứu Bộ mơn Hóa Dược trường Đại học Dược Hà Nội, Khoa Hóa – trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, trường Đại học Quốc gia Chungbuk giúp đỡ tơi hồn thành khóa luận Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đặc biệt bạn Hoàng Mai Anh, Phạm Trung Anh, Vũ Thị Thu Hiền, Nguyễn Như Thượng, em Lê Minh Anh bên chia sẻ buồn vui, hỗ trợ nhiều mặt thời gian thực nghiên cứu Hà Nội, ngày 17 tháng 08 năm 2018 Sinh viên Lê Công Trực MỤC LỤC 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 .2 1.1 Chu trình chết tự nhiên tế bào (apoptosis) .2 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Các giai đoạn apoptosis 1.1.3 Chu trình chết tự nhiên tế bào bệnh ung thư .3 1.2 Enzym caspase 1.2.1 Định nghĩa 1.2.2 Phân loại 1.2.3 Vai trò enzym caspase chu trình chết tự nhiên tế bào 1.3 Các chất hoạt hóa enzym caspase 1.3.1 Vai trò ion kẽm hoạt hóa hoạt động caspase 1.3.2 Một số chất hoạt hóa caspase .7 1.4 Tác dụng kháng tế bào ung thư số hợp chất mang khung 2Hbenzo[b][1,4]oxazin-3(4H)-on 1.4.1 Giới thiệu sơ lược số tác dụng sinh học số hợp chất mang khung 2H-benzo[b][1,4]oxazin-3(4H)-on .9 1.4.2 Tác dụng kháng tế bào ung thư số dẫn chất mang khung 2Hbenzo[b][1,4]oxazin-3(4H)-on 10 CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .13 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 13 2.1.1 Hóa chất 13 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 13 2.2 Nội dung nghiên cứu 14 2.2.1 Tổng hợp hóa học 14 2.2.2 Thử tác dụng gây độc tế bào ung thư chất tổng hợp .15 2.3 Phương pháp nghiên cứu .15 2.3.1 Tổng hợp hóa học 15 2.3.4 Thử tác dụng gây độc tế bào ung thư 16 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 17 3.1 Hóa học 17 3.1.1 Tổng hợp hóa học 17 3.1.2 Kiểm tra độ tinh khiết 27 3.1.3 Xác định cấu trúc 28 3.2 Thử tác dụng gây độc tế bào ung thư .35 3.3 Bàn luận 38 3.3.1 Tổng hợp hóa học 38 3.3.2 Khẳng định cấu trúc 40 3.3.3 Thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ, CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT 13 C-NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân đồng vị carbon-13 (Carbon-13 nuclear magnetic resonance) H-NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) 5-FU : 5-fluorouracil AcOH : Acid acetic ADN : Acid desoxyribonucleic CGP : Mức độ sinh trưởng tế bào (Cell growth percentage) d : Pic đôi phổ 1H-NMR (Doublet) DCM : Dicloromethan dd : Pic chẻ đôi lần phổ 1H-NMR (Doublet of doublet) DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxid DMSO-d6 : Dimethylsulfoxid deuteri hóa ESI : Ion hóa phun bụi điện tử (Electrospray ionization) FDA : Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Mỹ (U.S Food and Drug Administration) H (%) : Hiệu suất IC50 : Nồng độ ức chế 50 % (The half maximal inhibitory concentration) IR : Infrared (Hồng ngoại) J : Hằng số ghép cặp phổ 1H-NMR m : Đa pic phổ 1H-NMR (Multiplet) MeCN : Acetonitril MeOH : Methanol MS : Phổ khối lượng (Mass spectrometry) NCI-H23 : Tế bào ung thư phổi NST : Nhiễm sắc thể PAC-1 : Chất hoạt hóa procaspase (Procaspase-activating compound 1) PC3 : Tế bào ung thư tuyến tiền liệt Rf : Hệ số lưu giữ sắc ký lớp mỏng s : Pic đơn phổ 1H-NMR (Singlet) SW620 : Tế bào ung thư đại tràng t : Pic ba phổ 1H-NMR (Triplet) tºnc : Nhiệt độ nóng chảy TLC : Sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatography) TMS : Tetramethylsilan UV : Tử ngoại (Ultraviolet) δ : Độ dịch chuyển hóa học (phần triệu) phổ NMR ν : Dao động hóa trị phổ IR DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Phân loại enzym caspase Bảng 3.1 Các số lý hóa hiệu suất tổng hợp chất Va-g 27 Bảng 3.2 Giá trị Rf nhiệt độ nóng chảy chất Va-g 28 Bảng 3.3 Kết phân tích phổ IR chất Va-g 29 Bảng 3.4 Kết phân tích phổ MS chất Va-g 30 Bảng 3.5 Kết phân tích phổ 1H-NMR chất Va-g 31 Bảng 3.6 Kết phân tích phổ 13C-NMR chất Va-g 33 Bảng 3.7 Kết thử tác dụng ức chế sinh trưởng số dòng tế bào ung 36 thư chất Va-g nồng độ 30 µg/ml Bảng 3.8 Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư chất Va, Vc, 37 Vd, Ve, Vg Bảng 3.9 Tỷ lệ đồng phân syn/anti chất Va-g 42 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Các giai đoạn chu trình chết tự nhiên tế bào Hình 1.2 Q trình hoạt hóa chu trình chết tự nhiên thơng qua enzym caspase Hình 1.3 Cấu trúc chung acylhydrazon (a) cấu trúc phức chất acylhydrazon với ion kẽm (b) Hình 1.4 Cấu trúc PAC-1 Hình 1.5 Cấu trúc chất WF-208 WF-210 Hình 1.6 Cấu trúc dẫn chất 3q Hình 1.7 Công thức cấu tạo chất SB-590885 dẫn chất 9c 10 Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo dẫn chất 3c 11 Hình 1.9 Cơng thức cấu tạo semaxanib, sunitinib dẫn chất 4r 11 Hình 3.1 Dẫn chất nhân acyl lần 39 Hình 3.2 Phổ đồ MS chất Vc 41 Hình 3.3 Các dạng đồng phân có chất Va-g 42 Hình 3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR chất Vb 43 Hình 3.5 Biểu đồ so sánh mức độ sinh trưởng dòng tế bào ung thư 44 nồng độ chất ức chế 30 µg/ml Hình 3.6 Biểu đồ so sánh hoạt tính gây độc tế bào dẫn chất Va, Vc, Vd, Ve, Vg với 5-FU PAC-1 dòng tế bào thử nghiệm 45 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 3.1 Sơ đồ tổng hợp chung 17 Sơ đồ 3.2 Sơ đồ tổng hợp chất II 17 Sơ đồ 3.3 Sơ đồ tổng hợp chất III 18 Sơ đồ 3.4 Sơ đồ tổng hợp chất IV 19 Sơ đồ 3.5 Sơ đồ tổng hợp chất Va 20 Sơ đồ 3.6 Sơ đồ tổng hợp chất Vb 21 Sơ đồ 3.7 Sơ đồ tổng hợp chất Vc 22 Sơ đồ 3.8 Sơ đồ tổng hợp chất Vd 23 Sơ đồ 3.9 Sơ đồ tổng hợp chất Ve 24 Sơ đồ 3.10 Sơ đồ tổng hợp chất Vf 25 Sơ đồ 3.11 Sơ đồ tổng hợp chất Vg 26 Sơ đồ 3.12 Cơ chế phản ứng tạo chất II 38 Sơ đồ 3.13 Cơ chế phản ứng tạo chất III 39 Chú thích: 69N = Vg Phụ lục 14 Phổ khối MS Vg Chú thích: 69H = Va Phụ lục 15 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR Va Chú thích: 69I = Vb Phụ lục 16 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR Vb Chú thích: 69J = Vc Phụ lục 17 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR Vc Chú thích: 69K = Vd Phụ lục 18 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR Vd Chú thích: 69L = Ve Phụ lục 19 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR Ve Chú thích: 69M = Vf Phụ lục 20 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR Vf Chú thích: 69N = Vg Phụ lục 21 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR Vg Chú thích: 69H = Va Phụ lục 21 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR Va Chú thích: 69I = Vb Phụ lục 22 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR Vb Chú thích: 69J = Vc Phụ lục 24 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR Vc Chú thích: 69K = Vd Phụ lục 25 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR Vd Chú thích: 69L = Ve Phụ lục 26 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR Ve Chú thích: 69M = Vf Phụ lục 27 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR Vf Chú thích: 69N = Vg Phụ lục 28 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR Vg ... cấu trúc chất vừa tổng hợp được: phổ IR, MS, 1H-NMR, 13 C-NMR 14 2.2.2 Thử tác dụng gây độc tế bào ung thư chất tổng hợp Thử tác dụng gây độc tế bào dòng tế bào ung thư, gồm: tế bào ung thư đại... môi DMSO-d6 2.3.4 Thử tác dụng gây độc tế bào ung thư Thử hoạt tính kháng tế bào ung thư (thử độc tính tế bào) in vitro chất tổng hợp được thực Khoa Dược, trường Đại học Chungbuk, Chonju, Hàn... trình 1.4.2 Tác dụng kháng tế bào ung thư số dẫn chất mang khung 2Hbenzo[b][1,4]oxazin-3(4H)-on Ngoài tác dụng sinh học kể trên, tác dụng kháng ung thư hợp chất mang khung 2H-benzo[b][1,4]oxazin-3(4H)-on