VŨ THỊ TRANG NGHIÊN cứu TỔNG hợp dẫn CHẤT LAI hóa PACLITAXEL và DIHYDROARTEMISININ sử DỤNG cầu nối SUCCINYL PEG KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dược sĩ

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - - VŨ THỊ TRANG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP DẪN CHẤT LAI HÓA PACLITAXEL VÀ DIHYDROARTEMISININ SỬ DỤNG CẦU NỐI SUCCINYL-PEG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI - 2019 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - - VŨ THỊ TRANG MÃ SINH VIÊN: 1401637 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP DẪN CHẤT LAI HÓA PACLITAXEL VÀ DIHYDROARTEMISININ SỬ DỤNG CẦU NỐI SUCCINYL-PEG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Hải Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dược Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI - 2019 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Văn Hải Ds Lê Thiện Giáp, người thầy trực tiếp hướng dẫn, tận tình truyền đạt, bảo cho tơi kiến thức, kinh nghiệm quý báu tạo điều kiện giúp đỡ suốt quãng thời gian thực khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Đình Luyện TS Nguyễn Văn Giang nhiệt tình giúp đỡ, động viên khích lệ tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Nhà trường toàn thể thầy cô giáo Trường Đại học Dược Hà Nội tạo điều kiện tốt cho suốt trình học tập trường Trong trình thực khóa luận, tơi nhận giúp đỡ cán thuộc phòng Hóa vơ cơ, Hóa dược khoa Hóa trường Đại học Khoa học tự nhiênĐại học quốc gia Hà Nội, cán Viện Thực phẩm chức năng, cán Phòng NMR Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, anh chị, bạn bè, em nghiên cứu tổ Tổng hợp hóa dược, Bộ mơn Cơng nghiệp Dược, đặc biệt cảm ơn sâu sắc tới bạn Nguyễn Hương Quỳnh ủng hộ, giúp đỡ nhiều suốt quãng thời gian vừa qua Do thời gian làm thực nghiệm kiến thức thân hạn chế nên khóa luận khơng tránh khỏi nhiều thiếu sót Tơi mong nhận góp ý thầy cơ, bạn bè để khóa luận hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng 05 năm 2019 Sinh viên Vũ Thị Trang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan paclitaxel dihydroartemisinin 1.1.1 Tổng quan PTX .2 1.1.2 Tổng quan DHA .3 1.1.3 Nghiên cứu tác dụng hiệp đồng chống ung thư PTX DHA, ART .6 1.2 Các phản ứng kết hợp PTX DHA qua polyme 1.2.1 Polyethylen glycol (PEG) 1.2.2 Các polyme khác 11 1.2.3 Lựa chọn phương pháp tổng hợp .12 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Nguyên liệu, thiết bị 14 2.2 Nội dung nghiên cứu 15 2.3 Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1 Tổng hợp hóa học 16 2.3.2 Kiểm tra độ tinh khiết chất tổng hợp 16 2.3.3 Xác định cấu trúc chất tổng hợp 16 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 18 3.1 Kết thực nghiệm 18 3.1.1 Tổng hợp 2’,7-disuccinylpaclitaxel (1) .18 3.1.2 Tổng hợp dẫn chất DHA-suc-PEG-OH (2) 21 3.1.3 Tổng hợp dẫn chất PTX-PEG-DHA (I) .24 3.2 Xác định cấu trúc chất tổng hợp 25 3.2.1 Kết phân tích phổ chất 25 3.2.2 Kết phân tích phổ chất 28 3.2.3 Kết phân tích phổ dẫn chất PTX-PEG-DHA 30 3.3 Bàn luận 32 3.3.1 Bàn luận phản ứng tổng hợp hóa học .32 3.3.2 Bàn luận kết phân tích phổ 35 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .39 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR Cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon 13 nuclear magnetic resonance) H-NMR Cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) ARN Artemisinin ART Artesunat AUC Diện tích đường cong CI Chỉ số phối hợp Cmax Nồng độ thuốc tối đa huyết tương CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử DCC N,N’-Dicyclohexylcarbodiimid DCM Dicloromethan DCU N,N’-Dicyclohexylure DHA Dihydroartemisinin DIC N,N’-Diisopropylcarbodiimid DIU N,N’-Diisopropylure DMAP 4-Dimethylaminopyridin DMF Dimethylformamid DMSO Dimethyl sulfoxid DTDPA Dithiodipropionicanhydrid đvC Đơn vị carbon G Gam H Giờ HA Hyaluronic acid HATU 1,3,3- tetramethyluronium hexaflourophosphat HPMA N-(2-Hydroxypropyl) methacrylamid IC50 Nồng độ ức chế 50% cá thể IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) Kl Khối lượng m/z Tỷ số khối lượng điện tích ion mL Mililit MS Phổ khối lượng (Mass spectrometry) MultiarmPEG Nhiều cánh tay PEG NHS N-hydroxysuccinimid PAA Poly(acrylic acid) PEG Polyethylen glycol P-gp P-glycolprotein PLA Polylactide PTX Paclitaxel Rf Hệ số lưu giữ SA Anhydrid succinic SKLM Sắc ký lớp mỏng STT Số thứ tự Suc Succinyl t° Nhiệt độ phản ứng T1/2 Thời gian bán thải TPGS D--Tocopherol Polyethylen glycol Succinat V Thể tích Δ Độ dịch chuyển hóa học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Danh mục dung mơi, hóa chất 14 Bảng 2.2 Danh mục dụng cụ, thiết bị 15 Bảng 3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng 19 Bảng 3.2 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất phản ứng 19 Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ mol nguyên liệu đến phản ứng 20 Bảng 3.4 Ảnh hưởng tác nhân đến hiệu suất phản ứng 22 Bảng 3.5 Ảnh hưởng tỉ lệ mol artesunat PEG đến hiệu suất phản ứng 22 Bảng 3.6 Ảnh hưởng dung môi đến phản ứng 23 Bảng 3.7 Kết phân tích phổ khối lượng chất 26 Bảng 3.8 Kết phân tích phổ hồng ngoại (KBr) chất 26 Bảng 3.9 Kết phân tích phổ 1H-NMR chất 27 Bảng 3.10 Kết phân tích phổ 13C-NMR chất 27 Bảng 3.11 Kết phân tích phổ khối lượng chất 28 Bảng 3.12 Kết phân tích phổ hồng ngoại (KBr) chất 28 Bảng 3.13 Kết phân tích phổ 1H-NMR chất 29 Bảng 3.14 Kết phân tích phổ 13C-NMR chất 29 Bảng 3.15 Kết phân tích phổ khối lượng I 30 Bảng 3.16 Kết phân tích phổ hồng ngoại (KBr) I 31 Bảng 3.17 Kết phân tích phổ 1H-NMR 31 Bảng 3.18 Kết phân tích phổ 13C-NMR 32 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo paclitaxel Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo DHA Hình 1.3 Cơng thức cấu tạo artemisinin dẫn xuất Hình 1.4 Cơng thức cấu tạo PEG Hình 1.5 Sơ đồ tổng hợp MultiarmPEG-DHA Hình 1.6 Sơ đồ tổng hợp ART-PEG Hình 1.7 Sơ đồ tổng hợp PTX-PEG Hình 1.8 Hình minh họa hệ thống nano PTX gắn với PEG-PAA qua cầu nối acetal 10 Hình 1.9 Sơ đồ tổng hợp sản phẩm TPGS-PTX 11 Hình 1.10 Cấu trúc HPMA liên hợp thuốc 12 Hình 1.11 Sơ đồ tổng hợp liên hợp DHA-HA 12 Hình 3.1 Sơ đồ phản ứng tổng hợp 2’,7-disuccinylpaclitaxel 18 Hình 3.2 Sơ đồ phản ứng tổng hợp dẫn chất DHA-suc-PEG-OH 21 Hình 3.3 Sơ đồ phản ứng tổng hợp dẫn chất PTX-PEG-DHA 24 Hình 3.4 Cơng thức cấu tạo chất 25 Hình 3.5 Cơng thức cấu tạo chất 28 Hình 3.6 Cơ chế phản ứng acyl hóa 32 Hình 3.7 Cơ chế phản ứng tạo I sử dụng DIC DMAP 34 ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư bệnh nguy hiểm đe dọa mạng sống, nguyên nhân gây tử vong hàng đầu giới Có nhiều đường để tìm kiếm thuốc điều trị ung thư hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên nguồn quan trọng Một thuốc tìm thấy phải kể đến paclitaxel (PTX) Đó alkaloid tự nhiên có vỏ thơng đỏ với loạt tác dụng điều trị đáng kể chống lại ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư phổi, ung thư tuyến tụy vài loại ung thư khác [27] Hiện nay, nhà nghiên cứu quan tâm nhiều đến thuốc điều trị ung thư có nguồn gốc thiên nhiên dạng dẫn xuất bán tổng hợp Nổi bật dẫn xuất artemisinin (phân lập từ Thanh cao hoa vàng) tác dụng điều trị sốt rét chứng minh có khả chống tăng sinh tiêu diệt tế bào ung thư điển hình dihydroartemisinin (DHA) [23] Ngồi ra, hướng tổng hợp hợp chất lai hóa cách tiếp cận đầy hứa hẹn nhằm thay đổi, phát triển thuốc biết thành thuốc Các nghiên cứu cho thấy hợp chất thuốc lai hóa (chứa nhiều thành phần hoạt tính) làm tăng hiệu lực số trường hợp tránh kháng thuốc so với thuốc thành phần [40] Gần đây, nghiên cứu phối hợp vật lý PTX DHA Yi Chen cộng chứng minh DHA có tác dụng hiệp đồng tăng cường PTX phối hợp làm tăng hiệu điều trị đồng thời giảm tác dụng phụ PTX [8] Tuy nhiên, hoạt tính quan trọng hai chất bị hạn chế độ hòa tan kém, độc tính cao hiệu điều trị thấp Do đó, cần thiết phải phát triển hệ thống phân phối thuốc mới, nhằm mục tiêu khắc phục hạn chế cải thiện hiệu phương pháp điều trị ung thư Chất mang polyme cách tiếp cận phổ biến nay, nhiều tiền thuốc dựa polyme tổng hợp để tăng khả hòa tan nước, tăng sinh khả dụng thuốc chống ung thư [11] polyethylen glycol (PEG) polyme ứng dụng nhiều công nghệ dược phẩm với nhiều ưu điểm vượt trội Tuy nhiên, nay, chưa có tài liệu cơng bố việc lai hóa PTX DHA sử dụng polyme phương pháp hóa học Dựa sở đó, tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu tổng hợp dẫn chất lai hóa paclitaxel dihydroartemisinin sử dụng cầu nối succinyl-PEG” với mục tiêu sau: Tổng hợp dẫn chất lai hóa paclitaxel dihydroartemisinin sử dụng cầu nối succinyl-PEG quy mơ phòng thí nghiệm ... HỌC DƯỢC HÀ NỘI - - VŨ THỊ TRANG MÃ SINH VIÊN: 1401637 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP DẪN CHẤT LAI HÓA PACLITAXEL VÀ DIHYDROARTEMISININ SỬ DỤNG CẦU NỐI SUCCINYL- PEG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người... tổng hợp dẫn chất lai hóa paclitaxel dihydroartemisinin sử dụng cầu nối succinyl- PEG với mục tiêu sau: Tổng hợp dẫn chất lai hóa paclitaxel dihydroartemisinin sử dụng cầu nối succinyl- PEG quy... 3.1.1 Tổng hợp 2’,7-disuccinylpaclitaxel (1) .18 3.1.2 Tổng hợp dẫn chất DHA-suc -PEG- OH (2) 21 3.1.3 Tổng hợp dẫn chất PTX -PEG- DHA (I) .24 3.2 Xác định cấu trúc chất tổng hợp