Nghiên cứu bán tổng hợp, thử tác dụng trên ký sinh trùng sốt rét một số 11 azaartemisinin

Sự tưcmg tác với các thuốc chống sốt rét khác và sự kháng của ký sinh trùng với artemisinin và các dẫn xuất:... Việc tìm ra artem isin in và các dẫn xuất củ a nó như; artesunat, artem et

T ô i xin bày tỏ lòng b iết ơn sâu sắc tới PGS TSK H P han Đ ìn h C hâu người thầy đ ã tận tình hướng dẫn, tạo m ọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thực nghiệm , tận tìn h giúp đ ỡ tồi trong học tập và rấ t nghiêm túc trong nghiên cứu khoa học Xin ch â n thành cảm ơn TS Trần K h ắ c V ũ đ ã quan tâm giúp đ ỡ tôi hoàn thành luận văn này.

T ô i x in chân th à n h cảm ơn sự p h ố i hợp và giúp d ỡ của TS Trương Thị

T hanh N g a và tập th ể cán bộ P h òng tổng hợp hoá dược-V iện hoá học T rung tâm khoa h ọ c tự nh iên và công nghệ quốc gia TS Trương V ăn N h ư và tập th ể cán bộ tổ sinh học thực nghiệm P h òng nghiên cứu lâm sàng V iện Sốt rét ký sinh trùng - C ôn trù n g T run g ương trong quá trình nghiên cứu của tôi.

C ảm ơn Bộ m ôn C ông nghệ hữu Cơ-Hóa dầu K hoa C ông nghệ H ó a học Trường Đ ạ i học B ách K h o a H à nội đ ã tạo điều kiện thuận lợi v ề c ơ sở vật chấtm , P h òng thí nghiệm đ ể tôi hoàn thành được luận văn này.

Xin trân trọng cảm ơn PGS TS T ừ M inh K oóng, các thầy cô trong Ban

G iám hiệu nhà trường, cẩm ơn P h òng Đ ào tạo Sau đại học Trường Đ ại học

D ược H à n ộ i đ ã tạo điều kiện tốt cho tôi trong thời gian học tập tại trường.

C uối cùng xin cảm ơn gia đình và bạn bè đ ã luôn động viên khích lệ, giúp đ ỡ tôi tận tình trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

H ồ Đ ức Cường

MỤC LỤC

Trang

1.2 Nguồn gốc, tính chất lý học và hoá học của Artemisinin 9

1.5 Bán tổng hợp các dẫn xuất chứa nitơ của artemisinin và DHA : 1 9

1.5.1 Bán tổng hợp các dẫn xuất thay thế vòng lacton bằng lactam của

artemisinin:

1.6 Bán tổng hợp một sò dẫn xuất khác của artemisinin: 21 1.7 Dược lý học và dược động học của artemisinin và các dẫn xuất: 23

1.7.3 Sự tưcmg tác với các thuốc chống sốt rét khác và sự kháng của ký

sinh trùng với artemisinin và các dẫn xuất:

3442

Chương 2- VẬT LIỆU, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

3.1.1 Nghiên cứu bán tổng hợp N-propyl 1 l-azaartemisinin (XVb) và

N-propyl -10-azadesoxyartemisinin (XVIb)

3.1.2 Nghiên cứu bán tổng hợp N-butyl-1 l-azaartemisinin (XVc) và

N -butyl-10-azadesoxyartemisinin (XVIc):

3.1.4 Bán tổng hợp N-allyl-1 l-azaartemisinin (XVd) và N-allyl-10-

azadesoxyartemisinin (XVId):

3.2 Nghiên cứu tác dụng sinh học của một sò dẫn xuất điều chê được: 4 9

3.2.1 Tác dung của 1 l-azaartemisinin (XVa) và N-Propyl-11-

azaartemisinin (XVb) trên ký sinh trùng nuôi cấy p falciparum.

4.1 Bán tổng hợp một sò dẫn xuất ll-azaartem isinin 5 3

4.2 Đánh giá tác dụng sinh hoc của ll-azaartem isinin và n-propvl-11-

azaartemisinin

ĐẶT VẤN ĐỂ

Sốt rét là m ột b ện h x ã hội m ang tính ch ất toàn cầu, ảnh hưởng rất lớn đến sức k h o ẻ của con người, đặc b iệt với dân cư các nước vùng n h iệt đới Theo thông báo của tổ chức Y tế th ế giới (W H O ) hàng năm ước tính có tới 200-250 triệu người m ắc bệnh và gần 2 triệu người chết vì b ện h sốt rét V ì vậy

để chống lại bệnh sốt rét từ năm 1955 W H O đ ã có k ế hoạch phòng chống sốt rét trên phạm vi toàn cầu, th ế nhưng bệnh sốt rét vẫn không thể chấm dứt do tình trạng ký sinh trùng sốt rét k h áng lại các thuốc trị sốt rét hiện hành như

cloroquin, plasm oquin, quinin, m eflo q u in (m à chủ yếu là P la sm o d iu m

fa lc ip a ru m kháng lại các thuốc thuộc nhóm 4-am in o-q u in o lin ) H iện tượng

kháng thuốc ngày m ộ t tăng và lan rộng làm cho bệnh sốt rét càng trở nên nguy hiểm Do đó việc nghiên cứu nhằm tìm ra các thuốc sốt rét m ới có hiệu

lực với p fa lc ip a ru m đa k h áng là m ột việc làm luôn luôn cấp thiết, được

W H O thường xuyên quan tâm và lu ô n m ang tín h thời sự

N hững năm gần đây, artem isinin hoạt ch ất chính từ cây thanh hao hoa

vàng {Artem isia annua L A stera cea e) được các nhà nghiên cứu và sản xuất

dược phẩm của nhiều nước trên th ế giới đặc b iệt quan tâm bởi hoạt tính trị sốt rét ưu việt củ a nó

Việc tìm ra artem isin in và các dẫn xuất củ a nó như; artesunat, artem ete được coi là thành tựu quan trọng và là bước n g o ặt trong nghiên cứu tìm kiếm

các thuốc sốt rét VI các thuốc loại này ít độc, cắt cơn nhanh, có tác dụng đặc

hiệu trên ký sinh trùng sốt rét p fa lc ip a ru m và p vivax, thuốc có công hiệu

cả trong trưòìig hợp ký sinh trùng sốt rét đã k h án g lại các thuốc tổng hợp đã

và đang dùng Theo ý kiến của m ột số chuyên gia thì artem isinin và các dẫn xuất thuộc bộ khung artem isinin còn có thể là của để dành trong điều trị sốt rét của th ế kỷ XXL N hưng qua gần 20 năm n g h iên cứu và sử dụng artem isinin

và các dẫn xuất của nó trong điều trị sốt rét người ta nhận thấy rằng bên cạnh

những đặc tín h ưu việt nêu trên thì artem isinin và các dẫn xuất củ a chúng đang còn tồn tại m ột số nhược điểm đó là k h ả năng h o à tan thấp, tỷ lệ tái phát còn cao và ngày m ột tăng, dễ thuỷ phân.

Các tác giả cũ n g nhận thấy rằng các dẫn xuất củ a dih y d ro artem isin in ở

dụng [60] D o đó việc n g h iên cứu tìm kiếm các dẫn x u ấ t có độ bền cao hơn,

việc làm hết sức cần thiết Có m ột số công trình nghiên cứu theo hưófng này đã được triển khai T rong số đó phải kể đến hướng n g h iên cứu điều c h ế ra các hợp chất chứ a liên k ết C |0-C củ a nhóm n g h iên cứu M ai V ãn Trì [18] và bán tổng hợp các dẫn xuất 1 l-az aa rte m isin in của H Z iffer và cộng sự [61] Bước đầu nghiên cứu tác dụn g trên ký sinh trùng sốt rét cho thấy m ột số dẫn xuất của các loại này có hiệu lực rất tốt, cao hơn artem isinin 15-20 lần [18], [61]

Đ ể góp phần vào việc nghiên cứu tìm ra các dẫn x u ất m ới bền vững của

artem isinin ch úng tôi đặt vấn đề tiến hành đề tài ‘^Nghiên cứu bán tổ n g hợp

và sơ bộ th ử tá c d ụ n g trên k ý sin h trù n g số t ré t m ột s ố 1 1 -azaartem isin in và các dẩn x u ấ t của c h ú n g '’

M ục tiêu củ a luận văn nhằm giải quyết các vấn đề sau;

1- Bán tổng hợp m ột s ố dẫn xu ấ t m ới 1 l-a za a rte m isin in

2- S ơ bộ th ử tác dụng trên ký sinh trùng số t rét m ột sô' chấ t tổng h(/p được đ ể tiến tới th ử nghiệm sàng lọc chọn ra các chất cỏ ho ạ t tính cao.

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1 L ỊC H S Ử P H Á T T R IỂ N C Ủ A CÁ C T H U Ố C C H Ố N G SỐ T RÉT:

Thưòfng sơn {D ichoa fe b rifu g a Lour Saxifragaceae) và Q inghao

{Artem isia annua L A stera cea e) là các cây thuốc đ ã được n ó i đến trong các

sách cổ T rung Q uốc cách đây hơn 2000 năm T rong m ột đơn thuốc sử dụng trước công nguyên n h iều năm , thanh hao hoa vàng được dùng n h ư m ộ t thuốc chống sốt T ác dụng chữa các chứng lao tổn, nó n g âm ỉ, đổ m ồ hôi trộm , bệnh

lỵ của nó ở V iệt N am đ ã được Tuệ T ĩnh xác n h ận từ th ế kỷ X IV

N hững n g h iên cứu về m ặt hoá học các thuốc sốt rét chỉ thực sự bắt đầu

từ khi người châu  u khai thác và sử dụng cây C inchona Đ ến đầu th ế kỷ

X IX, người ta đ ã phân lập từ cây này được gần 30 ancaloid tro n g đó có quinin

Q uinin là m ột thuốc trị sốt rét được dùng từ lâu trong điều trị nhưng khá độc, chỉ tác dụng với thể phân liệt, ít tác dụng với thể giao bào và không đủ đáp ứng nhu cầu trong ch iến tranh th ế giới thứ nhất Đ iều đó đ ã thúc đẩy việc nghiên cứu tổng hợp ra các thuốc sốt rét m ới K ết quả hàng nghìn hợp chất mới đã được điều c h ế ra Q ua sàng lọc nhiều thuốc sốt rét m ới được đưa vào

sử dụng

được tổng hợp ra ở Đức Tiếp đó plasm ocid được c h ế tạo ra tại N ga N ăm

1932, bằng cách thay nhân quinolin trong công thức prim aquin bởi nhân acridin, các hợp chất thuộc nhóm 9 -am in o acrid in được tổng hợp như: atebrin,

m epacrin N hưng cũng như prim aquin, chúng rất độc

Từ 1934, nhóm 4-am in o q u in o lin được tổng hợp nhờ ch u y ển vị trí m ạch nhánh trong công thức prim aquin, rồi thay đổi thành phần m ạch nhánh này m à cloroquin ra đời (năm 1944) C loroquin là thuốc chống sốt rét lý tưởng trong

nhiều năm vì vừa có tác dụng điều trị p fa lc ip a r u m và p .vivax, vừa có khả

năng dự p hòng, lại ít độc hofn các thuốc chống sốt rét k h ác thời đó

Dựa vào cơ c h ế cạnh tranh của m epacrin với riboflavin và tác dụng chống ký sinh trùng sốt rét của sulfam id, người ta đ ã tổng họfp ra proguanil Proguanil có tác dụng cao hơn q u in in và lại ít độc hơn Cơ c h ế tác dụng của proguanil là ức ch ế sự phân chia nhân của ký sinh trùng sốt rét thể vô tính do

ức ch ế hệ enzym d eh y d ro fo lat reductase M ột chất cùng nhóm với proguanil

là bigum al cũ n g được điều c h ế ra sau đó N ăm 1951, A nh và M ỹ phối hợp tìm được py rim eth am in có cơ c h ế tác động giống p roguanil nhưng ít độc hơn

N ăm 1960, việc p fa lc ip a ru m k h án g lại clo ro q u in ở C olom bia đã làm chậm tốc độ phát triển số lượng của các thuốc sốt ré t mới T inh trạng p

fa lc ip a ru m k h án g lại các thuốc sốt rét n h ó m 4 -am in o q u in o lin lan nhanh sang

các nước N am M ỹ và Đ ông N am Á, kh iến cho Tổ chức Y tế th ế giới thấy cần phải đẩy m ạn h chương trình chống k h án g thuốc sốt rét N hiều nước tham gia nghiên cứu sản xuất thuốc chống sốt rét m ới bằng cách thay th ế các nhóm chức trong cô n g thức hoá học củ a các thuốc chống sốt rét đã bị kháng N hiều loại chất được tổng hợp và thử nghiệm tác dụng chống sốt rét nhưng chỉ m ột

số ít có tác dụn g điều trị lâm sàng Sự phối hợp giữa sulfam id thải trừ chậm với các thuốc ức ch ế enzym d eh y d ro fo lat led u ctase cho kết quả tốt Những phác đồ điều trị chống ký sinh trùng k h án g thuốc gồm sulfonam id phối hợp với pyrim etham in và quinin đem lại kết q u ả điều trị ở nhiều vùng có ký sinh trùng kháng thuốc như T hái Lan, V iệt N am N hờ đó, giảm được tỷ lệ tử vong

do sốt rét ác tính và sốt rét nặng m ột cách đáng kể

Từ năm 1967, các nhà khoa học T rung Q uốc bắt đầu kiểm tra m ột cách

có hệ thống các vị thuốc cổ truyền để tìm n guồn thuốc sốt rét mới Cây

Q inghao, m ột cây thuốc đã sử dụng lâu đời, được tập trung nghiên cứu Năm

1972, những tinh thể artem isin in đầu tiên được phân lập từ cây này với tên gọi

Q inghaosu (Q ing Hau Sau) A rtem isinin được đặc biệt quan tâm vì thuốc có

công hiệu trong những trưòíng hợp các ký sinh trùng sốt rét đã k háng lại với các thuốc sốt rét hiện có nh ư cloroquin, fansidar, m efloquin

1.2 N G U Ồ N G Ố C , T ÍN H C H Ấ T L Ý H Ọ C V À H O Á H Ọ C C Ủ A

A R T E M IS IN IN

1.2.1 N gu ồn gốc và cấu tạo của artem isinin:

1.2.1.1 N g u ồ n gốc củ a artem isin in :

A rtem isinin là m ộ t hoạt chất có tác dụng chống sốt rét được ch iết xuất

từ cây thanh hao h o a vàng Cây thanh hao hoa vàng có tên k h o a học là

A rtem isia a n n u a L., th u ộc họ Cúc A steraceae.

T ình hình p h á n b ố và trồng trọt của cây T h a n h hao hoa vàng:

A rtem isia a n n u a L là loại cây thảo, sống lâu năm , m ọc hoang thành

từng đám ven đồi ven suối, ven sông ở những vùng ôn đới và nhiệt đới Các vùng Bắc M ỹ, Đ ông  u, châu Á (Trung Q uốc, Ấn Đ ộ, N hật Bản, T riều Tiên, các nước vùng T rung Á ) đều có cây này m ọc

ở V iệt Nam , các nhà thực vật học Pháp đã phát hiện và m ô tả

A rtem isia a nnua L từ năm 1922 Tên địa phương của A rtem isia annua L là

thanh hao hoa vàng, thanh hao, thanh cao hoa vàng, thanh cao, ngải hoa vàng,

bù hao, hoàng hoa cao Phân b ố của cây th an h hao chủ yếu ở vùng Đ ông Bắc Cây m ọc tập trung ở Lạng Sơn, Cao Bằng, còn ở các tỉnh khác như

Q uảng N inh, Bắc G iang, Bắc N inh, Bắc K ạn, T hái N guyên cũng có cây thanh hao m ọc nhưng thưa thớt không có khả năng khai thác

H iện nay, cây th an h hao được trồng ở nh iều tỉnh phía Bắc và cả ở m ột

số tỉnh phía N am nh ư T iền G iang, Lâm Đ ồng, L ong A n, Cần Thơ, K hánh Hoà, Đ ổng N ai nhằm đáp ứng cho nhu cầu ch iết xuất artem isinin [15] Cùng với việc trồng trọt có nhiều công trình nghiên cứu kỹ thuật trồng cây thanh hao, chọn giống và kỹ th u ật sản xuất giống [7], ảnh hưởng của các yếu tố vi lượng đến năng suất và chất lượng cây [4] Các kết quả nghiên cứu này đã

góp phần giú p cho việc trồng cây thanh hao thu được năng suất cao và chất lượng tốt, chủ động để ch iết xuất artem isinin H àm lượng củ a artem isinin trong cây th an h hao hoa vàng rất khác n h au phụ thuộc vào n g u ồ n gốc địa lý, thời điểm thu hái.

*1* Tách chiết artem isinin:

T inh thể artem isinin đầu tiên được người T rung Q uốc phân lập ra từ dịch chiết ete của cây th an h hao hoa vàng vào năm 1972, nhưng m ãi đến năm

1977 m ới được công b ố với tên Q inghaosu (Q ing H au Sau) [30]

Năm 1984, D L K laym an và cộng sự đã ch iết artem isin in từ dược liệu khô bằng ete dầu hoả sôi, tách artem isinin bằng sắc ký cột và k ế t tinh lại trong cyclohexan [40] Sau đó nhiều tác giả khác đ ã nêu phương pháp ch iết và phân lập artem isinin từ hỗn hợp các sesq u iteĩp en để thu được artem isin in cùng các hoạt chất khác như artem isiten , acid arteanuic, artean n u in B

N ăm 1990, E l-F eraly F.S và cộ n g sự đưa ra phương pháp chiết

artem isinin từ lá cây A a n m ia bằng hexan, loại tạp b ằn g acetonitril, tách bằng

sắc ký trên silicagel với hệ dung m ôi ethyi acetatih ex an ở các tỷ lệ khác nhau, kết tinh artem isinin thu được trong hỗn hợp ete-h ex an và kết tinh lại trong hỗn hợp d ich lorom ethan-hexan [3 3 Ị

ở V iệt N am từ năm 1989, nhóm nghiên cứu củ a Đ inh H uỳnh K iệt đã

Việc chiết xuất artem isinin phát triển n hanh chóng và m ở rộng k h ắp trên đất nước ta [5] D ung m ôi dùng để chiết xuất và sơ c h ế chủ yếu là xãng công nghiệp hay hexan, sản phẩm thô được kết tinh lại trong cồn V ới cách chiết phổ biến này đã sản xuất ra hàng nghìn kilogam artem isinin phục vụ cho việc điều trị sốt rét trong nước và xuất khẩu

1.2.1.2 C áu trú c và tính c h ấ t lý học của a rtem isin in :

Cấu trúc của artem isinin được xác định bằng kết hợp các phương pháp phân tích nguyên tố, khối phổ có độ phân giải cao, phổ cộng hưởng từ proton,

'^C-NM R, n h iễu xạ tia X cho công thức phân tử CjgHjaOj, trọ n g lượng phân

ba, 2 nhóm bậc h ai) [23]

H iện nay cấu trúc củ a artem isinin được k h ẳn g định với tên k h o a học là:

E p o x y -I2 H -p ỵ ra n o i4 ,3 -jỉ-ỉ,2 -b e n zo d io x e p in -I0 (3 H )-o n [35] với cách đánh

trong dung m ôi phân cực do m ở vòng lacton, có k h ả năng tan trong các dung

m ôi không phân cực

1.2.2 C ác ph ản ứng h oá học của artem isinin:

Do trong phân tử có cầu peroxid ( - 0 - 0 - ) là m ối liên kết dễ bị phân huỷ, với các điều kiện hoá học khác nhau artem isinin bị biến đổi th àn h những hợp chất m à đa số không còn khung cơ bản ban đầu nữa N goài ra artem isinin và

m ột số dẫn xuất còn có thể bị biến đổi dưới ánh sáng tử ngoại: m ất cầu

1.2.2.1 P h ả n ứng với kiềm :

A rtem isin in dễ bị phân huỷ bởi kiềm thành các sản phẩm khác nhau Khi khuấy artem isin in với K iC O j trong m ethanol ở n h iệt độ p hòng sẽ tạo ra hợp chất II [29], với K O H trong ethanol sẽ cho hợp ch ất III [38] Còn khi tác dụng với d u n g dịch N aO H loãng sẽ cho hợp ch ất IV được gọi là Q 292 có cực đại hấp thụ ở 292nm , hợp chất này có thể ch u y ển thành Q 260 (có cực đại hấp thụ ở 260 nm )

1.2.2.2 P h ản ứng với acid:

A rtem isin in cũng không bền trong điều kiện acid K huấy artem isinin

hợp chất V m ất cầu p eroxid và có khung khác hẳn [29]

1.2.2.3 P h ản ứng k h ử h o á :

Với các điều kiện khử hoá thay đổi, phân tử artem isinin bị khử ở các nhóm khác nhau K hi hydro hoá artem isinin với hydrogen có xúc tác

Pd/C aC O j thì cầu peroxid bị m ất m ộ t nguyên tử oxy tạo ra deso x y artem isin in

dih y d ro artem isin in (IX , D H A ) [29]

H.C

VII

H3C—^ HO., HO CH2OH

Tuy nh iên các nghiên cứu tổng hợp bằng con đường hóa học hay sinh tổng hợp artem isinin chỉ có ý nghĩa về m ặt lý thuyết chứ ít có ý nghĩa thực tiễn, chưa có phương pháp nào có giá trị kinh tế để có thể ứng dụng trong công nghiệp sản xuất artem isinin Cho đến nay nguồn artem isinin chủ yếu vẫn được lấy từ cây thanh hao hoa vàng

1.3.2 T ổn g hợp các hợp ch ất tương tự artem isin in:

N ghiên cứu liên q u an giữa cấu trúc và tác dụng của artem isinin, người

ta nhận thấy vai trò k h á rõ rệt của cầu p eroxid và vòng lacton trong tác dụng điều trị sốt rét Do đó m ột số nhà khoa học đ ã n g h iên cứu điều c h ế ra các hợp

chúng cũng có tác d ụ n g trị sốt rét:

o

-A very M -A và cộng sự đ ã điều c h ế ra m ộ t số dẫn xuất được gọi là

dễ hoà tan hofn và ít bị k h án g hơn Chủ yếu là tạo ra các nhóm háo nước hoặc háo dầu trong phân tử hay tăng độ bền vững củ a các sản phẩm được bán tổng hợp ra M ột trong những dẫn chất bán tổng họfp đầu tiên có hiệu lực hơn artem isinin là d ih y d ro artem isin in - đây cũng là tiền chất để tạo ra nhiều dẫn chất khác của artem isinin

1.4.1 B án tổ n g hợp d ih y d ro a rtem isin in (D H A ):

M ột trong những phản ứng hoá học củ a artem isinin là phản ứng với các tác nhân k hử hoá Với các tác nhân khử hoá và m ôi trưòfng khác nhau sẽ cho

artem isinin thành O H bán acetal trong D H A ngưòi ta đ ã thử nhiều phương pháp k h ác nhau nhưng cho đến nay phưong pháp hiệu q u ả n h ất vẫn là dùng

Trên cơ sở phương pháp của các nhà khoa học Trung Quốc, D L Klayman và

c ộ n g sự [46J đ ã đ iề u c h ế D H A b ằ n g c ác h ch o 1 p h ầ n a rte m isin in vào 80

p h ần m e th a n o l ở 0-5°C , rồi c h o d ần 1 p h ầ n c h ấ t k h ử N aB H4 vào Sau khi

tin h c h ế thu được h ỗ n hợp đ ồ n g p h ân a và p c ủ a D H A với h iệu su ấ t 1 5%

ở V iệ t N am c ũ n g có n h iề u n g h iê n cứ u n h ằm n â n g cao h iệ u su ất

q u á trìn h k h ử hoá n à y T ất cả c ác n g h iê n cứu đều d ự a trên n g u y ê n tắc cơ

b ản đã n êu [2]

D ih y d ro a rte m is in in có tác d ụ n g m ạn h hơn a rte m isin in 2 lần như ng vẫn cò n ít tan tro n g nư ớ c, tro n g dầu T h ư ờ n g sử d ụ n g nó n hư là h ợ p c h ất tru n g g ia n q u a n trọ n g để b á n tổ n g hợp ra các lo ại d ẫ n x u ất k h á c củ a

tác đặc h iệ u th ư ờ n g đ ư ợ c d ù n g là triflo ro b o ro e te a t (B F3.0 (C2H5)t) [1 0], [24], [27]:

R O H

BF30(C2H5)2

X III

với gốc R có thể là alk y l, alkenyl, aryl

T rên cơ sở phương pháp điều c h ế các dẫn x u ất ete của các n h à khoa học

T rung Q uốc [27], các n g h iên cứu khác được tiến h àn h để điều c h ế ra các dẫn xuất ete khác nhau củ a D H A Các dẫn xuất ete với các ancol m ạch thẳng có

m ạch cacbon ngăn nh ư m ethanol, ethanol, propanol được tạo ra [24], ơ V iệt

N am cũng có các n g h iên cứu điều c h ế các dẫn xuất loại này [10] Trong số các dẫn chất loại này đã có hai ete được đưa vào sử dụng trong điều trị là đồng phân p củ a m ethyl ete (artem ete) và ethyl ete (arteete)

C ác d ẫ n x u ấ t ete thông thường chỉ có k h ả năng tan trong dầu nên việc

sử dụng vẫn còn các hạn c h ế nhất định Do vậy nhiều nghiên cứu m uốn tạo ra các d ẫ n x u ấ t k iể u e te n h ư n g lại c h ứ a c á c n h ó m ch ứ c có th ể tạo m u ố i

h o à ta n tro n g n ư ớ c A J L in đ ã đ iề u c h ế đ ư ợ c m ộ t số h ợ p c h ấ t k iể u

n à y [4 7 ] H ợ p c h ấ t đ ư ợ c q u a n tâ m n h ấ t th u ộ c lo ạ i n ày là a c id a rte lin ic

ở V iệ t N a m , d ẫ n x u ấ t n à y đ ã đ ư ợ c n g h iê n cứ u b á n tổ n g h ợ p [3 ], m ộ t

số d ẫ n x u ấ t k h á c k iể u n à y c ũ n g đ ư ợ c đ iề u c h ế n h ư là h ợ p c h ấ t tru n g

g ia n đ ể đ iề u c h ế c á c d ẫ n x u ấ t a m in [1 1 ] T ro n g các trư ờ n g h ợ p n à y ,

n h ó m c a c b o x y l đ ư ợ c b ả o vệ b ằ n g c á c h a n k y l h o á sau k h i th ự c h iệ n q u á trìn h e te h o á x o n g c h ú n g đ ư ợ c trả lại th à n h n h ó m c a c b o x y l tự do có

th ể tạo m u ố i b ằ n g K O H 2 ,5 % tro n g m e th a n o l

Các dẫn xuất loại này đều tồn tại dưới 2 dạng đồng phân a và p Với

các ancol có m ạch cacb o n thẳng và ngắn, đồ n g p h ân chiếm ưu th ế là đồng phân p Các đồng phân p thường tồn tại dưới dạng tin h thể có thể phân lập

bằng phương pháp kết tinh phân đoạn còn các đồng phân a thường là dạng

dầu (trừ m ethyl D H A ete) chủ yếu được tách ra n hờ sắc ký cột

X

xúc tácOH

IX

OCOR

XIII

trong đó X có thể là -Cl, acyloxy, -O H và R có thể là aryl, ankyl

Xúc tác cho quá trình acyl hoá này có thể là các am in bậc ba như: pyridin, triethylam in (TEA ), 4 -d im eth y lam in o pyridiụ.-(^^Đ M AP) hoặc hỗn

hợp của các xúc tác này N goài ra quá trình acyl hoá có thể còn cần cả sự hỗ trợ của dicyclohexyl carb o d iim id (DCC) tuỳ thuộc tác nhân sử dụng N gay từ 1980-1982, Li Y và cộng sự đã sử dụng 4 -d im eth y lam in o p yridin (4-D M A P) làm xúc tác cho phản ứng ester hoá D H A với các tác nhân cacboxyl clorid hoặc a n h y d rid acid tương ứng [43].

Các este của D H A tổ n g hợp ra thường có tác dụn g trên ký sinh trùng sốt rét tốt hơn artem isinin và b án este của acid succinic v ớ i d ih y d ro -a rte m isin in

1.4.4 B án tổ n g hợp các cacb on at của D H A :

C ũng tương tự như các este, các cacbonat củ a D H A (X IV ) cũng được điều c h ế b ằn g cách cho D H A tác dụng với alkyl hoặc arylcloroform iat dưới tác dụng của xúc tác là triethylam in hoặc 4-D M A P [44J để nhận được các dẫn xuất cacbonat tương ứng:

1.5 B Á N T Ổ N G H Ợ P C Á C D Ẫ N X U Ấ T c h ứ a N IT Ơ c ủ a

A R T E M IS IN IN V À D H A :

1.5.1 B án tổ n g hợp các dẫn x u ất thay thê v ò n g lacton b ằn g lactam của

artem isinin:

N hằm tăng tín h bền vững củ a phân tử, trán h sự p h ân hủy bởi m en

vòng lacton củ a phân tử artem isin in bằng nitơ để tạo ra dẫn x u ấ t có chứa vòng lactam [2 1], [61]

V iệc điều c h ế được thực h iện trong 2 bước: bước đầu cho artem isinin phản ứng với am in trong m etanol, bước tiếp th eo là cho h ỗ n hợp phản ứng ở trên xử lý với A m berlyst hoặc hỗn hợp 2 ,6 -d i-tert-b u ty l-4 -m eth y lp h en o l

azaartem isinin (XV) và 10-azadesoxyartem isinin (X V I)

Q uá trình lactam hoá này bên cạnh các sản phẩm ch ín h còn có thể cho

ra các sản phẩm khác không m ong đợi C húng có thể là các form yl am id (X V II), các lactam 5 cạnh (X V III) hay các h em icetal peroxid (XIX) [35]:

CH 3

V iêc ch u y ển từ lacton sang các lactam này đã có thể tạo ra các dẫn xuất

có hoạt tính cao hơn so với artem isinin V í dụ dẫn xuất 11-azaartem isinin với R=-CH ^-CH O có h o ạt tính in vitro gấp 26 lần và in vivo gấp 4 lần so với artem isinin [61]

1.5.2 M ột sô dẫn x u ấ t chứ a N itơ của D H A :

N ăm 1980 Y P ei-L in và cộng sự [67] điều c h ế ra các dẫn ch ất chứa

N itơ của D H A

XX

T rong đó R là ankyl hoặc axyl m à bản thân trong nó có chứa n itơ hoặc

CHO , có tác dụng m ạnh hơn artem isinin 10 lần

Đ ến năm 1990 nhóm nghiên cứu của K laym an công b ố m ột phương pháp m ới để tổng hợp các dẫn xuất chứa n itơ m à n itơ nối trực tiếp vào nhân của DH A T heo cách này tác giả cho D H A tác dụng với trifloboroeterat để được 9, 10-dehydroartem isinin X X I, sau đó brom hóa liên kết đôi m ới tạo thành để được dẫn chất dibrom X X II, chất này được ngưng tụ với các am in tương ứng để được các am in X X III Các hợp chất này cũng có tác dụng trên

ký sinh trùng sốt rét n hư artem isinin

H

i ^ H.c I n T ì PhC, / o

H,c

1.5.3 M ộ t sô dẫn x u ấ t chứa axit am in của D H A :

Đ ể n hằm tìm ra những dẫn xuất m ới củ a artem isin in có h o ạt tính cao hơn T rần V ăn Sung và cộng sự [11] đã tổng hợp m ộ t số dẫn x u ất chứ a axit

am in củ a D H A trên cơ sở phản ứng sau:

d eo x o d eso x y artem isin in không hoạt tính [39]

M ột số dẫn x u ất chứa flo củ a artem isinin cũng được điều c h ế với m ục đích làm tăng khả n ăn g thấm q u a thành tế bào của ký sinh trùng nhằm làm tăng h o ạt lực và có tác dụng ch ống tái phát tố t hơn artem ete [16], [56], [58 Các hợp chất chứa flo gồm có các dẫn xuất ete chứa flo của D H A X X V III và XXIX:

M ột số dẫn x u ất chứa liên kết C-C ở vị trí Cio X X X I a-b hay dẫn xuất

X X X III a-b được điều c h ế qua dẫn xuất ete trung gian X X X II, với m ục đích làm tăng độ bền vững của các họfp chất này [49]

1.7.1 H oạt tín h ch ốn g sốt rét của artem isin in và các dẫn xuất:

A rtem isinin và các dẫn xuất của nó tác động trực tiếp và nhanh chóng

in vitro cũng như in vivo trên các chủng P lasm odium [28] A rtem isinin ức c h ế

in vitro m ột cách rõ rệt sự phát triển và nhân lên của p fa lc ip a ru m ở nồng độ

thấp 1.1 O^M nhưng ở nồng độ 1 1 không còn tác dụng nữa [66 ]

A rtem isinin và các dẫn xuất củ a nó có hiệu lực tốt trên các chủng

P lasm odium đ ã k háng lại các thuốc chống sốt rét k h ác cả in vitro và in vivo,

[28]

A rtem isin in và các dẫn xuất của nó tác động n hanh với th ể phân liệt và làm sạch ký sinh trùng trong khoảng 24 giờ [31] A rtem isin in tác dụng trên các giai đoạn hồng cầu củ a ký sinh trùng sốt rét như ng lại k h ô n g ảnh hưcmg lên các giai đoạn ngoài hồng cầu của chúng [28] N ghĩa là nó k h ô n s có tác dụng dự phòng A rtem isinin tác dụng trên giai đoạn trưởng th àn h củ a thể phân liệt m ạnh hơn giai đ o ạn thể nhẫn trong m ôi trường n u ô i cấy

K hả năng tác dụng diệt giao bào của artem isin in đang c ò n có sự tranh luận Có m ột số công trình cho rằng artem isinin k h ô n g có tác dụ n g diệt thể giao bào [53], còn D utta và cộng sự thì lại thấy ngược lại nên đ ã nêu lên khả năng dùng artem isin in và các dẫn chất của nó để phòng ngừa sự truyền bệnh [32]

Các th í nghiệm in vivo với p berghei ở chuột nhắt trắn g và với p

cynom oìgi hoặc p know'lesi ở khỉ đã cho thấy hoạt tính chống sốt rét của

artesunat cũng có hiệu lực cao hơn artem isinin Khi tiêm tĩnh m ạch hiệu quả của nó lớn gấp 5 lần artem isinin, có tác dụng chống lại cả thể kháng và thể

nhạy cảm cloroquin của p herghei.

dẫn xuất 1 l-azaartem isin in trên chủng P la sm o d iu m fa lc ip a ru m thấy rằng

chúng có tác dụng bằng hoặc lófn hơn tác dụng của artem isinin đặc biệt với

R ^-C H -C H O có hoạt tính in vitro gấp 26 lần và in vivo gấp 4 lần so với

artem isinin [61 ]

N hóm nghiên cứu của A very M A cũng cho thây kết q u ả tươiig tự ngoài ra các dẫn xuất của 1 l-azaartem isin in còn có đặc tính c h ố n s tái phát rất

tốt [21

Ở V iệt N am , khi nghiên cứu tác dụng in vitro của artesunat do C ông ty

dược liệu T rung ương I sản xuất trên p fa lc ip a ru m N guyễn D uy Sỹ và cộng

sự cũng kết luận natri artesunat có tác dụng m ạnh gấp 5 lần artem isinin [13J

1.7.2 C ơ chê tác d ụ n g của artem isin in :

M ặc dù có rất nh iều công trình nghiên cứu đã tập trung vào cơ c h ế tác dụng của artem isin in và các dẫn xuất củ a nó, nhưng cho đến nay, cơ c h ế tác dụng của nó vẫn là vấn đề còn tranh luận Tuy nhiên, tác dụng của nó không đối kháng với acid p-am inobenzoic, chứng tỏ cơ c h ế tác dụng củ a nó khác với cloroquin và các thuốc k h áng folic khác [57] Q ua các nghiên cứu cơ c h ế tác dụng củ a artem isin in và dẫn x u ất có thể là sự phối hợp của các cơ c h ế khác nhau như; tác động lên m àng, do gốc tự do hay oxy hoạt động

Q ua nghiên cứu trên kính hiển vi điện tử, các nhà nghiên cứu T rung

Q uốc cho rằng hệ th ố n g m àng của ký sinh trùng là nơi tác dụng chính của artem isinin [2 8 J Trước hết là những biến đổi về cấu trúc m àng bao quanh

không bào thức ăn của thể tư dưỡng của p berghei, sau đó là sự phồng lên của

các m àng ty thể, m àng nhân và cuối cùng làm tan rã cấu trúc bên trong của ký

sinh trùng T rong giai đoạn hồng cầu in vitro, những biến đổi đó xuất hiện

thấy những thay đổi hình thái đầu tiên trong cấu trúc của ribosom và các lưới nội nguyên sinh [34] Đ ầu tiên là sự tích lũy của thuốc ở các m àng này, tiếp đến là những thay đổi của nhân và ty thể, rồi đến những thay đổi ở không bào tiêu hoá

Gu H M và cộng sự cho rằng artem isinin và các dẫn xuất như dihydro-

artem isinin, artem ete có ảnh hưcmg ức c h ế in vitro đối với sự tổng hợp protein

ở các hồng cầu người bị nhiễm p fa lcip a ru m [36] Trong đó, sự ức c h ế tổng

hợp acid nucleic xảy ra chậm hơn sự ức c h ế tổng hợp protein [45] Do đó có thể thấy tác dụng của thuốc thuốc không tập trung vào quá trình tổng hợp acid

nucleic [36] ở các hồng cầu bị nhiễm p fa lc ip a ru m , ['^H] dih y d ro artem isin in

tích lũy với m ức độ cao hơn rõ rệt so với các hồng cầu bình thường Đ iều đó cho thấy tác dụng chọn lọc đối với thuốc ở các tế bào bị nhiễm ký sinh trùng

Tác dụn g làm sạch ký sinh trùng n hanh trong sốt rét thể não của artem isinin có thể liên q u an đến tác dụng củ a thuốc trên chức năng m àng Tuy nhiên, các n g h iên cứu sử dụ n g các tế b ào nội m ạc nuôi cấy, các receptor và

th rom pospondin đã cho thấy artem isinin ảnh hưởng rất ít đến sự dính của các

tế bào hồng cầu bị nhiễm p fa lc ip a ru m vào tế bào nội m ạc [64].

M ột số nghiên cứu k h ác lại cho rằng cơ c h ế tác dụng củ a artem isinin và các dẫn xuất là do các gốc tự do [51J Sự p h á hủy cấu trúc tế bào ký sinh trùng

là do sự tấn công của các gốc tự do lên các thành phần chủ yếu củ a tế bào

Đ iều đó thể h iện vai trò của cầu peroxid vì nó dễ dàng tạo ra các gốc tự do của oxy [20] Cơ c h ế này cho phép lý giải tại sao các dẫn chất không còn chứa cầu peroxide thì không có tác dụn g trị sốt rét [55]

Theo M eshnick, sắt đóng vai trò q u an trọng trong cơ c h ế tác dụng và

artem isinin Các chất tạo phức với sắt và các chất làm sạch gốc tự do chống lại

sự oxy hoá củ a artem isinin đối với các thiol của protein m àng Các gốc tự do gây ra các tổn hại cho tế bào như: peroxy hoá lipid, oxy hoá protein, alkyl hoá dẫn đến sự chết của tế bào Cơ c h ế này cũng giải thích đươc tai sao artem isinin gây độc m ột cách lựa chọn với ký sinh trùng H ồng cầu người chứa m ột lượng hem là 20 m M , hem này hầu như hoàn toàn gắn vào hem oglobin Các ký sinh trùng sốt rét tiêu hoá khoảng 25% hem oglobin của vật chủ, nhưng không thoái hoá hem H em đã được tích luỹ trong các không

hoá thuốc C ũng vì th ế m à m ột chủng k h án g cloroquin của p h e r Ạ e i ở chuột ,nhắt trắng không có hem ozoin, đã k háng cao với artem isinin Trái lại, p.

fa lc ip a n im k háng clo ro q u in ở người nhậy cảm hoàn toàn với artem isinin vì có

chứa hem ozoin

1.7.3 Sự tương tác với các thu ốc ch ống sốt rét kh ác và sự kh án g của ký

sin h trù n g với artem isin in và các dẫn xuất:

H iệu lực được tăng cường m ột cách có ý n g h ĩa khi kết hợp artem isinin (hoặc natri artesunat) với các thuốc sốt rét khác nh ư m efloquin [26] H iệu lực cũng tăng lên khi k ết hợp artem isinin với tetracyclin, spiram ycin hoặc với

thể do tác dụ n g hiệp đồng của artem isinin với các thuốc chống sốt rét kể trên đối với m ito ch o n d ria của ký sinh trùng [26] K ết hợp của natri artesu n at với

d o x ycycline đã làm sạch ký sinh trùng nhanh hơn k ết hợp của m efloquin với doxycyclin trong điều trị sốt rét [48] Trái lại, sự k ết hợp của artem isinin với fancidar, cloroquin có thể làm giảm hiệu lực của nó [26]

N ăm 1986, người ta thấy rằng có thể tạo k h án g artem isinin ở p yo elii

kháng clo ro q u in ở m ức độ trung bình khi áp dụng phưoíng pháp lặp lại Sự kháng ổn định khi k hông có áp lực của thuốc [25] Người ta cũng thấy ở chuột

nhắt, sự k háng artem isinin phát triển nhanh ở chủng p yo elii kháng cloroquin, nhưng lại không phát triển ở chủng p berghei nhạy với cloroquin Đ ối với chủng p jo e lii kháng artem isinin, có sự kháng chéo với D H A và artem ete

nhưng không có k h án g chéo với artesunat C húng vẫn nhạy cảm với prim aquin, pyrim etham in hay fan sid ar nhưng lại kháng m ạnh hơn với cloroquin và kháng đáng kể hơn đối với quinin, m efloquin và am odiaquin [26J Các tác giả cho rằng sự kháng chéo có liên quan tới sự biến đổi của

m àng ký sinh trùng [28

1.7.4 C ác tác dụng sin h học khác của artem isin in và các dẫn xuất:

N goài tác dụng chống sốt rét, artem isinin và dẫn chất còn có nhiều tác dụng sinh học khác:

Có tác g iả cho rằng artem isinin vừa có tác dụn g ức chế, vừa có tác dụng kích thích m iễn dịch.

Tác dụn g chống u cũng được nghiên cứu với 4 dẫn x u ất của acid artem isic và artem isinin B K ết quả cho thấy cả 4 dẫn xuất đều có tác dụng ức

ch ế tế bào ung thư dạ dày SGC-7901 ở nồng độ 50 M-g/ml

Tác d ụ n g độc tính với th ự c v ậ t b ậ c c ao , là m g iả m sự p h á t triể n c ủ a

cây ; tác d ụ n g lên N a e g le ria fo w le ria , m ột loài am ip sống tự do gây nên bệnh viêm não do am ip; tác dụng đối với sán m áng {Schistosom al) in vitro và in

vivo; chống lại L upus ban đỏ hệ thống và chống lại virus cúm trong bào thai

gà cũng đã được ghi nhận

1.7.5 Dược đ ộn g học của artem isin in và dẫn xuất:

A rtem isinin và các dẫn xuất củ a nó được hấp thu, chuyển h o á và bài tiết

m ột cách n h an h chóng Các nghiên cứu sử dụng ch ất đánh dấu [^H] và H PLC cho thấy artem isinin đưa vào cơ thể ch u ộ t nhắt và chuột cống bằng đường uống nhanh chóng được hấp thu Sau khi uống, nồng độ tối đa trong m áu đạt được sau 1 g iờ và thời gian bán hủy là 4 giờ ở ch u ộ t nhắt N ồng độ thuốc trong huyết tương sau khi uống rất thấp Trái lại, sau tiêm bắp ờ động vật nồng độ thuốc trong huyết tương cao hơn và thời gian kéo dài hơn

Khi tiêm tĩnh m ạch artem isinin và artem ete cho chuột cống và thỏ, thời gian bán hủy (t,,.) là 30,1 phút đối với artem isin in và 39,6 phút đối với

phút) T rong cơ thể natri artesunat chuyển hoá nhanh ch óng thành

d ih y d ro artem isin in với t|/2 củ a artesunat là 2,08-2,76 phút [63

giảm dần theo thứ tự: gan, não, huyết tương, phổi, thận, cơ, tim , lách Sau tiêm tĩnh m ạch f ^H] arlem ete vào chuột nhắt, thuốc được phân bố khắp cơ thể, phần

lớn tập trung ở gan, thận và túi m ật, tổng lượng hoạt độ phóng xạ được bài tiết

phóng xạ trong m ột m ẫu m ật 3 giờ là 33% K hi ủ artem isinin với các m iếng

Đ iều này cho thấy có thể gan là nơi chuyển hoá thuốc m ạnh nhất T hận và phổi ít chuyển hoá thuốc hơii

ở người, sau khi uống artem isinin, các c h ất chuyển h o á được tách ra từ nước tiểu là: d eo xyartem isinin, d ih y d ro d eo x y artem isin in , 9 ,1 0-dihydro

d e o x y a r te m is in in đ ề u k h ô n g có n h ó m p e ro x id và k h ô n g có h o ạ t tín h

in v itro đ ố i vớ i p b e r g h e i ở c h u ộ t n h ắ t.

Thử ng h iệm các dẫn xuất củ a artem isinin in vitro, tỷ lệ bị chuyển thành

D H A của artesu n at là 25,3-72,7% ; arteete là 3,4-15,9% ; artem ete là 3,7- 12,4% và củ a acid artelinic là 1,0-4,3% so với tổng liều Đ ộ thanh thải của arteete là 200-323 m l/phút/kg; artesunat là 191-240 m l/phút/kg; của artem ete

là 91-92 m l/phút/kg, D H A là 55-64 m l/p h ú t/k g và thấp n h ất là của acid artelinic là 21-41 m l/phút/kg [42]

N ghiên cứu in vitro đặc tính dược lực học củ a các thuốc chống sốt rét cloroquin, quinin artem isinin và natri artelinat đối với chủng p fa lc ip a ru m

artem isinin, natri artelinat và quinin là 3,5-7,4 giờ Thời gian tiềm tàng của artem isinin và nalri artelinat từ 1-4 giờ, sau giai đoạn tiềm tàng tác dụng chống sốt rét của chúng tăng lên rất nhanh, do đó chúng có thể thích hợp cho điểu trị sốt rét ác tính [41 ]

1.7.6 M ột sô nghiên cứu về làm sàn g của artem isin in và dẫn xuất:

A rtem isinin, artem ete và natri artesunat đ ã được sử dụng để điều trị sốt rét ở T rung Q uốc từ năm 1978 [28], sau đó được sử dụng ở T hái Lan nãm

1985 L59K ở V iệt nam năm 1989 [37]

A rtem isinin được sử dụng để điều trị 2099 bệnh nhân sốt rét ở T rung

Q uốc, trong đó có 588 ca bị nhiễm p fa lc ip a ru m và 1511 ca bị nhiễm p.

vivax với 4 phác đồ điều trị Tổng liều của các phác đổ sử dụng là: uống 2,5-

5,0 g; tiêm bắp dạng dung dịch dầu 0,5-0,9 g; tiêm bắp với hỗn dịch dầu 0,8- 1,2 g và tiêm bắp hỗn dịch nước 1,2 g Các liều được chia ra làm 3 ngày, việc đánh giá k ết quả điều trị chủ yếu dựa vào sự hạ sốt và sự giảm ký sinh trùng trong m áu b ện h nhân Thời gian hết cơn sốt sau khi được điều trị artem isinin

đối với những bệnh n h ân bị nhiễm p fa lc ip a ru m là 24-46 giờ, bị nhiễm p

fa lc ip a ru m là 26-55 g iờ và đối với p vivax là 24-40 giờ Tỷ lệ kh ỏ i bệnh rất

khác nhau K hi uống dạng viên với tổng liều là 3,2g tỷ lệ khỏi bệnh là 22,5% ,

Đ ối với bệnh nhân sốt rét thể não, nếu uống Ig artem isinin, hạ nhanh sốt và ký sinh trùng trong m áu cũng sạch n hanh hơn là dùng m efloquin hoặc

là pyrim etham in T uy nhiên, tỷ lệ tái phát ở nhóm chỉ dùng artem isinin là 40% N g h iên cứu trên 106 bệnh nhân sốt rét thể não được điều trị artem isinin, thời gian trung bình để tỉnh hôn m ê là 21-28 giờ, thời gian sạch ký sinh trùng trong m áu là 49-72 giờ Tỷ lệ khỏi bệnh trong nhóm khoảng 8-10% số bệnh nhân

ớ V iệt Nam , T rịnh K im Á nh đã điều trị so sánh giữa m efloquin liều thấp và m efloquin liều thấp phối hợp với artem isinin và nhận thấy sốt rét tái phát còn cao ờ cả hai phác đồ [ 1 ] N ăm 1993, N guyễn Duy Sỹ đã theo dõi 638 bệnh nhân điều trị bằng artem isinin thấy dùng artem isinin đon thuần hoặc phối họfp với các thuốc chống sốt rét khác đều có hiệu quả cao trong việc giảm sốt và sạch nhanh ký sinh trùng

A rtem ete là m ột chất dễ tan trong dầu, sử dụng để liêm bắp, tổng liều là

2 40-640m g, chia 3-4 liều, m ỗi ngày m ột liều N ghiên cứu trên 674 bệnh nhân

bị nhiễm p fa lcip a ru m và 133 bệnh nhân bị nhiễm p vivax, thời gian cắt cơn

sốt là 22-23 giờ và thời gian sạch ký sinh trùng là 32-38 giờ Tổng liều 600

m g trong 4 ngày (2 0 0 + 2 0 0 + 1 0 0 + 1 0 0 m g) có thể là phác đồ điều trị tốt nhất

N atri artesu n at là m ột chất tan trong nước nên có thể sử dụng để tiêm tĩnh m ạch trong các trường họfp sốt rét ác tính hoặc các trường hợp thể phức tạp M ặc dù thời gian dứt cơn sốt và sạch ký sinh trùng trong m áu n hanh hofn artem isinin hoặc artem ete nhưng tỷ lệ chữa khỏi chỉ đạt 47,6% Thời gian dứt cơn sốt, sạch ký sinh trùng trong m áu là 40 giờ

- Bột silicagel cho sắc ký cộ t (M erck).

- D ung m ôi m ethanol, aceton, ethanol, dichlorm ethan, n-hexan, etyl axetat (PA)

M erck, NH4OH loại đặc của Trung Quốc

- Bột artem isinin củ a công ty Dược liệu T rung ư ơ n g I (loại kỹ thuật hàm lượng 98% ) và bột artem isin in chuẩn của V iện kiểm nghiệm

- H óa chất, m ôi trường đầy đủ RPHS, hồ n g cầu, huyết thanh cho nuôi cấy, đ án h giá tác dụng của thuốc - là những chất đạt tiêu chuẩn đang được sử dụng tại Phòng nghiên cứu lâm sàng V iện Sốt rét ký sinh trùng - Côn trùng

T rung ư ơ n g

-D u n g dịch hiện m àu là dung dịch 2,0g C erisunfat + 5,0g

2.1.2 C hủng ký sin h trù n g sốt rét,

- C hủng ký sinh trùng sốt rét P la sm o d iu m berghei nhạy với thuốc

cloroquin - ký hiệu (T) và chủng kháng thuốc cloroquin - ký hiệu (K) của Phòng nghiên cứii lâm sàng V iện Sốt rét ký sinh trùng - Côn trùng T rung

ư ơ n g

-C á c chủng P la sm o d iu m fa lc ip a ru m được lưu giữ tại V iện Sốt rét ký

sinh trùng - Côn trùng T rung ư ơ n g bao gồm ;

+ Đ ơn dòng T 96 n h ạy cloroquin

- M áy k huấy từ, tủ sấy

- Cân k ỹ thuật SA R TO R IƯ S

-P h ổ hồn g ngoại được đo trên m áy IM PA C T 410, N icolet củ a hãng Carl Z eiss Jena, CH LB Đức tại V iện H óa học - T rung T âm K hoa học tự

n hiên và Công n g h ệ Q uốc gia

-P h ổ cộng hưởng từ 'H và '^C-N M R được ghi trên m áy B rucker AC

tự nh iên và C ông n g h ệ Q uốc gia

- Tủ ấm , tủ lạnh, b u ồ n g nuôi cấy KST

- Các dụn g cụ thủy tinh

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

- Dựa trên nguyên lý chung của các phương pháp điều c h ế các dẫn xuất

- K hảo sát m ột số yếu tố ảnh hưỏfng tới phản ứng như: tỷ lệ các chất tham g ia phản ứng, lưọìig dung m ôi, nhiệt độ phản ứng, chất xúc tác, thời gian phản ứng

- K iểm tra cấu trúc củ a sản phẩm điều c h ế ra thông qua các loại phổ như: IR , 'H -N M R , "C -N M R

- K iểm tra, đo m ột số thông số như nhiệt độ nóng chảy, R, của chúng

- Sơ bộ thử tác dụng sinh học của m ột số dẫn xuất điều c h ế ra được

Chương 3

THựC NGHIỆM VÀ KÊT QUẢ

3.1 B Á N T Ổ N G H Ợ P M Ộ T số D Ẫ N X U Ấ T 11-A Z A A R T E M IS IN IN :

T rên cơ sở các tài liệu công b ố của H Z iffer [61] và m ộ t số tác giả [21]

R - r i - f ^ C H 3

0

trong đó R = H (a), n -C3H , (b), n-C4H9 (c), -C H -C H ^C H (d), - Q H4Q H5 (e)

3.1.1 N ghiên cứu bán tổng hợp N -p rop yl ll-a z a a r te m is in in (X V b) và N-

prop yl 10-azad esoxyartem isin in (X V Ib).

3.1.1.1 Theo p h ư ơ n g p h á p H Z iffer:

Cho vào bình cầu 50m l sạch 1 ,4 Ig artem isinin (5m m ol), thêm vào 15ml

m etanol và khuấy trên m áy khuấy từ T hêm vào đó 8,2m l n-propylam in (lOOmmol), duv trì n h iệt độ trong khoảng 2 5 -2 8 “C, theo dõi quá trình m ở vòng của artem isinin bằng sắc ký lớp m ỏng (lấy m ẫu sau khoảng thời gian nhất định chấm sắc ký trên bản m ỏng đã được tráng sẵn silicagen để theo dõi

sự tiến triển của phản ứng và xác định thời điểm kết thúc phản ứng) với hệ

(tức là đã m ở vòng xong, thời gian hết khoảng 40 phút) Phát hiện các vết bằng dung dịch hiện m àu là dung dịch 2,0g C erisunfat + 5,0g

phosphom olybdic acid + 12ml H2SO4 đặc (PA ) + nước cất vừa đủ 200 m l Sau khi phản ứng m ở vòng k ết thúc bốc hơi dung m ôi trong chân không đến khô Sản phẩm là dầu m àu xanh nhạt ánh vàng được đem h ò a tan trong lOml

diclom etan Cho vào h ỗ n hợp trên 2,1 g A m b erly st 15 và tiếp tục cho khuấy

trong vòng 15 giờ T heo dõi quá trìn h đóng vòng bằng sắc k ý lóíp m ỏng với hệ dung m ôi n -h ex an :ety l axetat 6:1 Sau 15 g iờ cho thêm l,Og A m berlyst và

m ỏng với hệ dung m ôi nh ư trên

Sau k h i phản ứng k ế t thúc (khoảng 21 giờ) lọc loại A m berlyst, thu được phần dịch sánh như dầu, cất loại dun g m ôi hữu cơ dưới áp suất giảm thu được cặn có trọng lượng l,6 0 g K ết tin h lại cặn tro n g n-hexan b ằn g cách để lạnh trong tủ đá qua đêm L ọc, rửa tủa thu được b ằn g n-hexan lạnh thu được sản phẩm kết tinh Kết tin h lại trong m etanol lạnh thu được tin h thể m àu trắng Tinh thể sấy khô thu được 0,48g hợp chất X V b, có R p 0 ,4 5 (n-hexan:etyl axetat =6:1)

Lấy 1/2 phần nước cái (phần còn lại sau khi lọc lấy tin h thể và nước cái của quá trình kết tinh 0,56g) đem chạy sắc ký cột (cột được nhồi bằng 20,22g silicagen loại có kích thước hạt 0 ,4 3 -0 ,6 5 |im ) T iến hành chạy sắc ký cột bằng

5ml Kiểm tra các phân đoạn bằng sắc ký lớp m ỏng, gộp các phân đoạn giống nhau, đem cất thu hồi dung m ôi thu được 0,2 4 g N-propyl-1 l-azaartem isin in (X V b) và 0,1 Ig N -p ro p y l-1 0 -azad eso x y artem isin in (X V Ib) Sản phẩm thu được N -propyl-1 l-azaartem isin in có n h iệt độ nón g chảy 119-123"C, hiệu suất

là 59,44% có Rj=0,45 (n-hexan;etyl axetat = 6:1) và N -propyl-10-azadesoxy- artem isinin có nhiệt độ nóng chảy 98-101"C , hiệu suất là 13,62% có R j-0 ,5 1

N-propyl-1 l-az aa rte m isin in và N -propyl-10-azadesoxyartem isinin điều

ch ế ra đã được đo các phổ IR, 'H -N M R và ' ^C-NMR

Dữ liệu các loại phổ của N -propyl-1 l-az aa rte m isin in (X V b) điều c h ế ra như sau:

875, 829 ( 0 - 0 )

(d, 3H, J-7 ,0 H z ); 1,29-1,83 (m, 12H); 1,95-2,04 (m , 2H ); 2,38-2,45 (m , IH ); 3,24-3,47 (m , 2H ); 5,23 (s, IH )

3.1.1.2 K h ảo sá t m ộ t sô yếu tô ảnh hưởng đến p h ả n ứng:

a Lượng dung m ỏi:

Các số liệu và cách tiến hành hoàn toàn tương tự như m ục 3.1.1.1 nhưng thay vì 15ml m etanol chúng tôi tiến hành thí nghiệm Iro n s 3 bình cầu

với lượng m etanol cho vào m ỗi bình lần lượt là 12,5m l, lOml và 7,5m l Kết

Bảng ỉ : Á nh hưởng của lượng dung m ôi đến tốc độ và hiệu su ấ t của p h ả n ứng:

b T ỷ lệ n-propylam in cho vào:

Các số liệu và cách tiến hành hoàn toàn tương tự như m ục 3.1.1.1.nhưng lượng m etanol cho vào là lOml và thay vì 8,2m l n-propylam in (100

m m ol) chúng tôi tiến hành th í nghiệm trong 3 b ìn h cầu với lượng n- propylam in cho vào lần lượt là 5,5m l (67m m ol), 4 ,lm l (50m m ol) và 2,7m l (33m m ol) K ết quả thu được được trình bày trong bảng 2:

Bảng 2: Ánh hưàng của t\' lệ n-prop\'lam in đến tốc độ và hiệu suất của ph ả n

1

c Ả nh hưởng của nh iệt độ:

T iến hành phản ứng như m ục 3.1.1.1 làm trong 3 bình cầu với m ỗi bình

có 1 ,4 Ig artem isin in (5m m ol), lOml m etanol, 4,1 m l n -p ro p y lam in (50m m ol), khuấy từ nhưng thực hiện với đ iều kiện n h iệt độ khác nhau:

Bình 1: K hống c h ế n h iệt độ từ đầu tới cuối phản ứng 25-28°C

Bình 2: K hống c h ế n h iệt độ từ đầu tới khi m ở vòng xong là 25-28°C

Lúc đóng vòng để nh iệt độ phòng (khoảng 32-35°C)

Bình 3; Q io phản ứng từ đầu tới khi kết thúc phản ứng ở điều kiện nhiệt

độ phòng (khoảng 32-35°C)

K ết q u ả thu được được trìn h bày trong bảng 3:

Bảng 3: Ả nh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ và hiệu su ấ t của p h ả n ứng:

3.1.1.3 N gh ièn cứu cải tiến phương pháp của H Z iffer đê bán tổng hợp

N -p ro p v l-1 1 -a za a rtem isin in (X V b) và N -p rop yl-10-azad esoxy- artem isin in (X V Ib).

a K hảo sát thay đổi xú c tác đỏng vồng:

T heo phương pháp H Z iffer sau khi tiến hành m ở vòng xong thì cô cạn hỗn hợp phản ứng trong chân k h ô n g đến hết dung m ôi lẫn am in để thu được dạng dầu và hòa tan dạng dầu thu được trong diclom etan và tiếp tục phản ứngđóng vòng với A m berlyst ớ đây thay vì cho A m berlyst 15 chúng tôi tiến

hành phản ứng đóng vòng với H2SO4, cách tiến hành như sau:

C ho vào bình cầu nút m ài 2,82g artem isin in (lO m m ol), 8,2m l n- propylam in (lOOmmol), 20m l m etanol Đ ặt bìn h phản ứng lên m áy k huấy thực hiện phản ứng mở vòng ở nhiệt độ 25-28°C Sau 4 0 ph ú t phản ứng m ở vòng thực hiện xong (theo dõi bằng sắc ký lớp m ỏng) Cô cạn tới dạng dầu rồi hòa

Bình 1: Q io vào 2,1 g A m b erly st 15 và tiếp tục k h u ấy ở n h iệt độ phòng.

T heo dõi quá trìn h đóng vòng bằng sắc ký lớp m ỏng với hệ dung m ôi n-

K ết q u ả sau 7 giờ bình 2 phản ứng đ ã k ết thúc trong khi đó b ìn h 1 vẫn còn đang phản ứng

Vì sau 7 giờ bình 1 phản ứng vẫn chưa kết thúc, cho thêm l,Og

A m berlyst 15 vào và tiếp tục khu ấy , đổng thời tiếp tục theo dõi quá trình đóng

đồng hồ

T iến hành xử lý, tách loại và tinh c h ế như ở m ục 3.1.1.1 kết quả thu được được trình bày trong bảng 4:

Báng 4: Ả nh ỉuam g của tác nhản đóng vỏng khác nhau tới p h ả n ứng:

Kết quả thu được

Bình 1 (A m berlyst)