Khảo sát hoạt tính kháng viêm của các dẫn chất quang hoạt Cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon và Cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon

Nghiên cứu với mục tiêu nhằm khảo sát hoạt tính kháng viêm của các dẫn chất quang hoạt Cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon và Cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết.

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG VIÊM CỦA CÁC DẪN CHẤT

QUANG HOẠT Cis-N-HEPTYL HEXAHYDRO PHTHALAZINON

VÀ Cis-N-BENZYL HEXAHYDRO PHTHALAZINON

Chương Ngọc Nãi*, Trần Quốc Duy**, Đặng Văn Tịnh**, Nguyễn Đức Tuấn**

TÓM TẮT

Mục tiêu: Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã khám phá và phát triển những chất có hoạt tính

ức chế phosphodiesterase (PDE) chọn lọc, đặc biệt trên PDE4 để điều trị bệnh viêm cấp tính và mạn tính Hiện nay, nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã tổng hợp thành công các dẫn chất phthalazinon Ở Việt Nam, các dẫn chất N-alkyl cis(+) và cis(-)-4-(3,4-dimethoxyphenyl) hexahydro phthalazinon đã được tổng hợp và tiêu chuẩn hóa thành công Để tiếp tục công trình nghiên cứu, chúng tôi tiến hành khảo sát hoạt tính kháng viêm của các hợp chất này nhằm sàng lọc chất có hoạt tính kháng viêm cao

Đối tượng – Phương pháp nghiên cứu:Dùng mô hình gây phù chân chuột bằng dung dịch carrageenan

1% để đánh giá tác động kháng viêm của các dẫn chất tổng hợp N-heptyl hexahydro phthalazinon (N1) và cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon (N2) Đánh giá mức độ viêm bằng cách đo thể tích chân chuột bằng thiết bị Plethymometer mỗi ngày vào một giờ nhất định trong 6 ngày liên tiếp Số liệu thu được được xử lý thống kê bằng phần mềm Minitab 16.0, dùng phép thống kê Mann-Whitney với p < 0,05 được cho là có ý nghĩa thống kê để đánh giá sự khác biệt hiệu lực kháng viêm giữa các lô thử nghiệm và với chất đối chiếu

Kết quả: Các dạng đồng phân đối quang riêng lẻ và racemic của dẫn chất cis-N-heptyl hexahydro

phthalazinon và cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon đều có tác động kháng viêm, đặc biệt đồng phân dạng cis(+) có tác động mạnh hơn dạng cis(−) Đồng phân cis(+) của cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon tác động mạnh hơn đồng phân cis(+) của cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon Liều lượng cũng ảnh hưởng đáng kể đến tác động kháng viêm Dẫn chất cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon ở liều 60 μmol/kg và cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon ở liều 30 μmol/kg cho tác động ức chế phù tốt hơn

Kết luận: Các dạng đồng phân đối quang riêng lẻ và racemic của dẫn chất cis-N-heptyl hexahydro

phthalazinon và cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon đều có tác động kháng viêm, đặc biệt đồng phân dạng cis(+) có tác động mạnh hơn dạng cis(−) và dạng racemic Đồng phân đối quang cis(+) của dẫn chất thế N-heptyl

có triển vọng phát triển nguyên liệu làm thuốc mới

Từ khóa: cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon, cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon, phosphodiesterase,tác động kháng viêm

ABSTRACT

ANTI-INFLAMMATORY ACTIVITY INVESTIGATION OF NEW CHIRAL Cis-N-HEPTYL

HEXAHYDRO PHTHALAZINONE AND Cis-N-BENZYL HEXAHYDRO PHTHALAZINONE

DERIVATIVES

Chuong Ngoc Nai, Tran Quoc Duy, Dang Van Tinh, Nguyen Duc Tuan

* Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 18 - Supplement of No 2 - 2014: 122 - 127

Objective: In recent years, some researchers have focused on the discovery and development of potent

and selective phosphodiesterase (PDE) inhibitors, especially to PDE4 ones for treatment of acute and

* Viện Kiểm nghiệm thuốc Thành phố Hồ Chí Minh ** Khoa Dược, Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh

chronic inflammatory diseases Today, there are a number of researches reporting procedure for syntheses of several potent N-alkyl phthalazinone derivatives In Vietnam, new chiral N-alkyl cis(+) and cis(−)-4-(3,4-dimethoxyphenyl) hexahydro phthalazinone derivatives were synthesized and standardized successfully The aim of our study was to investigate anti-inflammatory activity of these compounds for screening substances with high anti-inflammatory activity

Subjects and Methods: This study used the model of induced edema in hind paw of the mice by carrageenan

1% to evaluate the anti-inflammatory activities of the synthesized new chiral cis-N-heptyl hexahydro phthalazinone (N1) and cis-N-benzyl hexahydro phthalazinone (N2) derivatives The measurement of foot volumes was carried out following the Plesthymographic method Mice were observed paw volume assessment within 6 consecutive days The data was evaluated by MannWithney test using Minitab 16.0 Differences in anti-inflammatory activity between groups were considered significantly when p < 0.05

Results: Both enantiomer and racemic forms of the cis-N-heptyl and cis-N-benzyl hexahydro phthalazinone

had anti-inflammatory activity In particular, cis(+)-enantiomers showed higher anti-inflammatory activity, whereas their (-)-counterparts showed weaker activity Moreover, the anti-inflammatory activity of cis(+)-enantiomer of the heptyl hexahydro phthalazinone was higher than that of cis(+)-cis(+)-enantiomer of the N-benzyl hexahydro phthalazinone The dosage also influenced significantly on anti-inflammatory activity The cis-N-heptyl hexahydro phthalazinone with the dose of 60 μmol/kg and the cis-N-benzyl hexahydro phthalazinone with the dose of 30 μmol/kg showed better inhibition of paw edema

Conclusion: The enantiomer and racemic forms of the heptyl hexahydro phthalazinone and

cis-N-benzyl hexahydro phthalazinone had anti-inflammatory activity, especially cis(+)-enantiomer of the N-heptyl substitution may be considered as a candidate to develop new potent anti-inflammatory drug substance

Keywords: cis-N-heptyl hexahydro phthalazinone, cis-N-benzyl hexahydro phthalazinone,

phosphodiesterase,anti-inflammatory activity

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học

đã khám phá và phát triển những chất có hoạt

tính ức chế phosphodiesterase (PDE) chọn lọc,

đặc biệt trên PDE4 để điều trị bệnh viêm cấp

tính và mạn tính Hiện nay, nhiều công trình

nghiên cứu trong và ngoài nước đã tổng hợp

thành công các dẫn chất phthalazinon có hoạt

tính (1,4,3) Ở Việt Nam, các dẫn chất N-alkyl

cis(+) và cis(-)-4-(3,4-dimethoxyphenyl)

hexahydro phthalazinon đã được tổng hợp và

tiêu chuẩn hóa Để tiếp tục công trình nghiên

cứu, chúng tôi tiến hành khảo sát hoạt tính

kháng viêm của các hợp chất này nhằm sàng lọc

chất có hoạt tính kháng viêm cao

dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2H-phthalazin-1-on

N1R6:Cis(−)-2-(N-heptyl)-4-(3,4-

dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2H-phthalazin-1-on

N1Ra6:Cis(±)-2-(N-heptyl)-4-(3,4-

dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2H-phthalazin-1-on

N2S6:Cis(+)-2-(N-benzyl)-4-(3,4-

dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2H-phthalazin-1-on

N2R6:Cis(−)-2-(N-benzyl)-4-(3,4-

dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2H-phthalazin-1-on

Swiss albino, nặng từ 22-25 g do Viện vắc xin và

sinh phẩm y tế Nha Trang cung cấp Chuột được

nuôi cho thích nghi với môi trường ít nhất 2

ngày trước khi tiến hành thử nghiệm Tất cả thử

nghiệm được tiến hành từ 8 giờ đến 16 giờ

Hóa chất

Chất đối chiếu rolipram (Sigma Aldrich)(2,4)

Carrageenan 1%(Sigma Aldrich) được pha trong

dung dịch nước muối sinh lý, natri

carboxymethyl cellulose, tween 80, dung dịch

chống thấm ornano imbidente (Ugo Basile, Ý)

Trang thiết bị

Máy đo thể tích chân chuột Plethymometer

model 7140 (Ugo Basile, Ý) Cân phân tích AND

model HR 2000 (Nhật) Cân kỹ thuật Sarito

model CP4202S (Nhật)

Phương pháp nghiên cứu

Dùng mô hình gây phù chân chuột bằng

dung dịch carrageenan 1% (1,6,5) Chuột được

phân lô sơ bộ theo thể trọng và thể tích chân,

mỗi lô trung bình từ 8 -10 con Chuột được tiêm

dưới da vào gan bàn chân trái sau 0,025 ml dung

dịch carrageenan 1% Tiến hành đo thể tích chân chuột sau khi tiêm 3 giờ Những chuột có thể tích chân sưng phù từ 50 -100 % được chọn và chia ngẫu nhiên thành các lô sao cho không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các lô Lô trắng: chuột gây viêm nhưng không được điều trị, cho uống nước cất Lô chứng: chuột được cho uống hỗn hợp tá dược natri carboxymethyl cellulose 2% và tween 80 0,2%, dùng điều chế hỗn dịch của chất thử nghiệm và chất đối chiếu

Lô đối chứng: chuột được cho uống hỗn dịch rolipram 10 mg/kg Lô thử nghiệm: chuột được cho uống chất khảo sát được điều chế dạng hỗn dịch ở 2 liều là 30 và 60 µmol/kg Đánh giá mức

độ viêm bằng cách đo thể tích chân chuột bằng thiết bị Plethymometer mỗi ngày vào một giờ nhất định trong 6 ngày liên tiếp Số liệu thu được được xử lý thống kê bằng phần mềm Minitab 16.0, dùng phép thống kê Mann-Whitney với p < 0,05 được cho là có ý nghĩa thống kê để đánh giá

sự khác biệt hiệu lực kháng viêm giữa các lô thử nghiệm và với chất đối chiếu Đồ thị được vẽ với phần mềm Sigma plot 11

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Bảng 1:Độ sưng phù chân chuột của các lô (trung bình ± S.E.M, n = 8)

Rolipram 70,96 ± 2,09 43,84** ± 2,13 40,55 ** ± 2,12 34,08** ± 2,09 29,92 ** ± 1,56 28,70** ± 2,26 26,28** ± 2,15

N2S6 30 67,15 ± 2,13 47,28** ± 2,26 43,41** ± 1,25 28,51** ± 2,23 43,66** ± 2,50 34,08* ± 1,37 29,33** ± 1,69

*: p < 0,05, **: p < 0,01: khác nhau có ý nghĩa thống kê so với lô chứng

Hình 1: Độ sưng phù chân chuột ở các lô chứng, rolipram, N1S6 và N1R6

Hình 2: Độ sưng phù chân chuột ở các lô chứng, rolipram, N2S6 và N2R6

Hình 3: Độ sưng phù chân chuột ở các lô chứng, rolipram, N1Ra6 và N2Ra6

Bảng 2:Tác động ức chế viêm của các chất khảo sát so với rolipram

Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 Trung bình

Nhận xét

- N1S6: Liều 30 µmol/kg có tác động kháng

viêm yếu hơn so với rolipram, khởi phát chậm

(ngày 3), ổn định Liều 60 µmol/kg có tác động

kháng viêm mạnh hơn rolipram, khởi phát

nhanh (ngày 1), ổn định Liều lượng ảnh hưởng

đến hiệu quả điều trị, liều 60 µmol/kg cho tác

động kháng viêm tốt hơn

- N1R6: Liều 30 µmol/kg hầu như không có

tác động kháng viêm Liều 60 µmol/kg cho tác

động kháng viêm yếu hơn rolipram, khởi phát

nhanh và không ổn định Liều lượng không ảnh

hưởng đáng kể đến hiệu quả trị liệu

- N1Ra6: Liều 30 µmol/kg không có tác động

kháng viêm, thậm chí còn làm tăng mức độ

viêm Liều 60 µmol/kg cho tác động kháng viêm

yếu hơn rolipram, khởi phát nhanh và không ổn

định Liều lượng ảnh hưởng đến hiệu quả điều

trị, liều 60 µmol/kg cho tác động tốt hơn liều 30

µmol/kg

- N2S6: Liều 30 µmol/kg cho tác động kháng

viêm yếu hơn rolipram, khởi phát nhanh và duy

trì ổn định Liều 60 µmol/kg cho tác động kháng

viêm yếu hơn rolipram, khởi phát nhanh và duy

trì khá ổn định Liều lượng ảnh hưởng đến hiệu

quả điều trị, liều 30 µmol/kg cho tác động kháng

viêm mạnh hơn liều 60 µmol/kg

- N2R6: Cho tác động kháng viêm yếu hơn

hẳn rolipram ở cả 2 liều sử dụng Liều lượng ảnh

hưởng đến hiệu quả trị liệu, liều 30 µmol/kg

mạnh hơn ở giai đoạn đầu, liều 60 µmol/kg mạnh hơn ở giai đoạn cuối của quá trình thử nghiệm

- N2Ra6: Liều 30 µmol/kg cho tác động kháng viêm yếu hơn rolipram, khởi phát chậm (ngày 3) và duy trì ổn định Liều 60 µmol/kg cho tác động kháng viêm yếu hơn rolipram, khởi phát chậm và ngắn hạn Liều lượng ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị, liều 30 µmol/kg mạnh hơn

ở giai đoạn sau, liều 60 µmol/kg mạnh hơn ở giai đoạn đầu

KẾT LUẬN

Các dạng đồng phân đối quang riêng lẻ và

racemic của dẫn chất cis-N-heptyl hexahydro

phthalazinon và cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon đều có tác dụng kháng viêm, đặc

biệt đồng phân dạng cis(+) có tác dụng mạnh hơn dạng cis(−) Dẫn chất cis-N-heptyl

hexahydro phthalazinon ở liều cao tác dụng

mạnh hơn ở liều thấp Dẫn chất cis-N-benzyl

hexahydro phthalazinon thì ngược lại, ở liều cao tác động yếu hơn liều thấp Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu liều lượng tối ưu ở mỗi chất thử nghiệm Đồng phân đối

quang cis(+) của dẫn chất N-heptyl có triển vọng

phát triển nguyên liệu làm thuốc mới do có hoạt tính kháng viêm mạnh

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Chuong Ngoc Nai, Vu Thi Thuy Ha, Nguyen Duc Tuan, Vo Phung Nguyen, Dang Van Tinh (2011), Anti-inflammatory

Activity Investigation of New Chiral N-alkyl Cis-tetrahydro

phthalazinone Derivatives, Proceeding of The 7th Indochina

Conference on Pharmaceutical Sciences, December 14-16,

2011, Bangkok, Thailand, 449-452

2 Daisuke H, Yukihito T, Yuko T, Haruhiko M (2006), Effect of

orally administered rolipram, a phosphodiesterase 4 inhibitor,

on a mouse model of the dermatitis caused by

2,4,6-trinitro-1-chlorobenzene (TNCB)-repeated application, European

Journal of Pharmacology, 532(1-2): 128-137

3 Dang VT, Jin KC, Miyamoto M, Ikee Y, Masuda T, Sano S,

Shiro M, Nagao Y (2006), Practical synthesis of new chiral

cis-phthalazinones with potential for high phosphodiesterase

inhibitory activity, Heterocycles, 68: 2133-2144

4 Van der May M, Boss H, Hatzelmann A, Van der Laan IJ,

Sterk GJ, Thibaut U, Timmerman H (2002), Novel selective

PDE4 inhibitor 3 In vivo antiinflammatory activity of a new

series of N-substituted cis-tetra- and

cis-hexahydrophthalazinones, Journal of Medical Chemistry, 45: 2520-2525

5 Winter CA, Risley NGE (1962), Carrageenan-induced edema

in hind paw of the rat as an assay for anti-inflammatory drugs, Proc Soc Exp Biol Med, 111: 544-547

6 Winyard PG, Willoughby DA (2003), Inflammation protocols, Humana Press, 115-120

Ngày nhận bài báo: 13.12.2012 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 20.12.2013 Ngày bài báo được đăng: 10.03.2014