Tổng hợp và đánh giá hoạt tính kháng ung thư của các dẫn xuất tubulysin

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - LÊ VĂN HẢI TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG UNG THƢ CỦA CÁC DẪN XUẤT TUBULYSIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI, 2020 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - LÊ VĂN HẢI TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG UNG THƢ CỦA CÁC DẪN XUẤT TUBULYSIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH: HOÁ HỮU CƠ MÃ SỐ: 44 01 14 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học 1: PGS.TS Trần Văn Lộc Ngƣời hƣớng dẫn khoa học 2: TS Trần Văn Chiến HÀ NỘI, 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi cộng Các số liệu kết nêu luận án trung thực, kết luận án chƣa đƣợc công bố cơng trình nghiên cứu khác Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2020 Tác giả luận án Lê Văn Hải ii LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Văn Lộc TS Trần Văn Chiến, ngƣời giao đề tài tận tình hƣớng dẫn tơi thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn GS TSKH Trần Văn Sung, PGS TS Nguyễn Quyết Chiến, TS Trần Thị Phƣơng Thảo cho tơi góp ý hữu ích thời gian học tập thực luận án Xin cảm ơn cán phòng Tổng hợp Hữu cơViện Hóa học giúp đỡ tơi q trình thực nghiệm luận án Tơi xin cảm ơn ban lãnh đạo Viện Hóa học, Ban lãnh đạo Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, cán Viện Hóa học, cán phịng Đào tạo - Học viện Khoa học Công nghệ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập thực luận án Xin cảm ơn quỹ phát triển Khoa học Công nghệ quốc gia (Nafosted) tài trợ cho nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Bố mẹ, anh chị em tơi, hỗ trợ động viên tơi hồn thành luận án Xin cảm ơn bạn bè đồng nghiệp cổ vũ thời gian học tập nghiên cứu Và cuối cùng, luận án khơng thể hồn thành khơng có đồng hành Vợ Xin dành biết ơn sâu sắc trân quý đến Vợ tôi, ngƣời hỗ trợ chia sẻ suốt thời gian thực luận án Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2020 Tác giả Lê Văn Hải iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi viii DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ix DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ xi MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 NIÊM KHUẨN, CÁC HOẠT CHẤT VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC 1.1.1 Niêm khuẩn 1.1.2 Một số hoạt chất hoạt tính sinh học từ niêm khuẩn 1.2 VI ỐNG VÀ VAI TRÒ TRONG NGHIÊN CỨU THUỐC 1.2.1 Vi ống (microtube) 1.2.2 Tác dụng ức chế trùng hợp vi ống 1.3 TUBULYSIN 10 1.3.1 Phân lập xác định cấu trúc 10 1.3.2 Hoạt tính sinh học tubulysin 12 1.3.3 Sinh tổng hợp tubulysin 15 1.4 TỔNG HỢP CÁC ɤ -AMINO ACID CỦA TUBULYSIN 17 1.4.1 Tổng hợp tubuvaline (Tuv) 17 1.4.2 Tổng hợp tubuphenylalanine (Tup) 20 1.5 TƢƠNG QUAN GIỮA CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT TUBULYSIN 23 1.6 MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN 28 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 29 2.1 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1.1 Phƣơng pháp tổng hợp hữu 29 2.1.2 Phƣơng pháp xác định cấu trúc hợp chất hữu 29 2.1.3 Phƣơng pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào 30 iv 2.2 THỰC NGHIỆM 31 2.2.1 Hóa chất dung môi 31 2.2.2 Sơ đồ tổng quát tổng hợp tetrapeptide 31 2.2.3 Tổng hợp tubuphenylalanine 32 2.2.4 Tổng hợp tubuvaline 35 2.2.5 Loại bỏ nhóm bảo vệ Boc Tuv (79) Tup (47a) 42 2.2.6 Tổng hợp dipeptide 43 2.2.7 Tổng hợp tripeptide 45 2.2.8 Tổng hợp dẫn xuất tubulysin 48 2.2.9 Tổng hợp chất tƣơng tự tubulysin 52 2.2.10 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào dẫn xuất chất tƣơng tự tubulysin 65 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 66 3.1 ĐỊNH HƢỚNG TỔNG HỢP TUBULYSIN VÀ DẪN XUẤT 66 3.2 TỔNG HỢP TUBUPHENYLALANINE 67 3.3 TỔNG HỢP TUBUVALINE 72 3.3.1 Tổng hợp 2-bromo-4-((tert-butyldimethylsilyloxy)methyl)thiazole (14) 73 3.3.2 Tổng hợp N-methyltubuvaline-OMe (79) 76 3.4 LOẠI BỎ NHÓM BẢO VỆ BOC CỦA TUV VÀ TUP 84 3.5 TỔNG HƠP DIPEPTIDE 85 3.6 TỔNG HỢP TRIPEPTIDE 89 3.6.1 Tổng hợp tripeptide 88 89 3.6.2 Tổng hợp tripeptide 89 90 3.6.3 Tổng hợp tripeptide 90, 90b 92 3.6.4 Tổng hợp tripeptide 91, 92 94 3.7 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT TUBULYSIN 96 3.8 TỔNG HỢP CÁC CHẤT TƢƠNG TỰ TUBULYSIN 99 3.8.1 Tổng hợp chất tƣơng tự tubulysin với thay isoleucine leucine 99 3.8.2 Tổng hợp chất tƣơng tự tubulysin với thay amino acid đầu Nterminal 101 3.8.3 Tổng hợp chất tƣơng tự tubulysin với thay amino acid đầu Cterminal 105 v 3.8.4 Tổng hợp chất tƣơng tự tubulysin với thay amino acid đầu N- Cterminal 108 3.9 HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÁC DẪN XUẤT VÀ CHẤT TƢƠNG TỰ TUBULYSIN 117 KẾT LUẬN 121 ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN 122 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Các phƣơng pháp phổ sắc ký Thin Layer Chromatography: Sắc ký mỏng High resolution electrospray ionization mass spectrometry: Phổ ESI-HRMS khối phân giải cao ion hóa phun điện tử Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Phổ cộng H-NMR hƣởng từ hạt nhân proton Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Phổ cộng 13 C-NMR hƣởng từ hạt nhân carbon 13 DEPT Distortioless Enhancement by Polarisation Transfer: Phổ DEPT Rotational Frame Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy: Phổ ROESY hiệu ứng Overhauser hạt nhân khung xoay s: singlet; d: doublet; t: triplet; q: quartet; qui: quintet; m: multiplet; dd: double doublet; br: broad; td: triplet of doublets; dt: doublet of triplets TLC Các dòng tế bào ung thƣ HL-60 MCF-7 A549 HT29 SW480 Human leukemia cell line: Tế bào ung thƣ bạch cầu ngƣời Human mammary adenocarcinoma cell: Tế bào ung thƣ vú Bronchogenic carcinoma cell lines: Tế bào ung thƣ phế quản Human colorectal adenocarcinoma: Tế bào ung thƣ ruột kết Human colon carcinoma: Tế bào ung thƣ đại tràng ngƣời Các chữ viết tắt khác CTPT tub Tuv Tup Mep TBSCl DIPEA IC50 r.t DMF THF EtOAc Me TEA TFA eq DMAP HATU Công thức phân tử Tubulysin Tubuvline Tubuphenylalanine N-methylpipecolic acid tert-Butyldimethylsilyl chloride N,N-Diisopropylethylamine The half maximal inhibitory concentration: Nồng độ tác dụng ức chế 50% tăng sinh dòng tế bào thử nghiệm Room temperature: nhiệt độ phòng N,N-Dimethylformamide Tetrahydrofuran Ethylacetate Methyl Triethylamine Trifluoroacetic acid Equivalent: Đƣơng lƣợng 4-Dimethylaminopyridine N-[(Dimethylamino)-1H-1,2,3-triazolo-[4,5-b]pyridin-1ylmethylene]-N-methylmethanaminium hexafluorophosphate Noxide vii Ac h HBTU DCM TIPS Boc IBX NRPS PKS Acetyl Giờ (2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate Dichloromethane Triisopropylsilane tert-Butyloxycarbonyl 2-Iodoxybenzoic acid Enzym nonribosomal peptide synthetases Enzym polyketide synthase viii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Khả ức chế phát triển tế bào ung thƣ tubulysin…… 13 Bảng 1.2: Ức chế phát triển tế bào ung thƣ tub A,D………………… 14 Bảng 1.3: Độc tính tế bào tubulysin A D……………………… 14 Bảng 1.4: Hoạt tính sinh học dẫn xuất 56-59…………………… 24 Bảng 1.5: Hoạt tính gây độc tế bào tubugi……………………… 25 Bảng 1.6: Độc tính tế bào dẫn xuất tub 63, 64…………………… 25 Bảng 1.7: Hoạt tính sinh học dẫn xuất tub 65…………………… 26 Bảng 1.8: Các dẫn xuất đầu C tub 66…………………………… 26 Bảng 1.9: Hoạt tính sinh học dẫn xuất 67……………………… 27 Bảng 3.1: Hoạt tính gây độc tế bào dẫn xuất chất tƣơng tự 119 tubulysin tổng hợp đƣợc ……….………………………………… 119 Bảng 3.1 Hoạt tính gây độc tế bào dẫn xuất chất tƣơng tự tubulysin 93a 94 HT29 1.45±0.17 4.38±0.53 A549 1.46±0.16 4.61±0.41 IC50 (µM) MCF-7 3.26±0.42 4.83±0.39 95 0.56±0.06 0.42±0.04 0.68±0.07 96 4.76±0.28 6.82±0.90 97 98 99 100 101 10 STT Hợp chất SW480 0.91±0.10 1.99±0.14 HL-60 0.43±0.04 1.47±0.11 9.88±0.91 0.25±0.03 n.d 0.14±0.016 n.d 32.37±4.44 44.75±3.65 34.53±4.10 33.28±2.91 26.54±1.76 15.12±1.39 17.91±1.72 13.34±1.13 >50 >50 13.13±1.58 n.d n.d 10.57±1.17 n.d n.d 24.38±1.65 25.87±1.27 29.84±2.89 n.d n.d 102 0.27±0.03 0.30±0.04 0.23±0.03 0.11±0.015 0.08±0.009 11 103 2.60±0.32 3.33±0.38 4.49±0.47 2.32±0.30 1.21±0.13 12 13 14 104 105 106 >50 >50 28.57±2.94 39.14±3.73 >50 >50 >50 27.13±1.74 >50 >50 19.37±1.80 n.d >50 15.98±1.03 n.d 15 16 107 108 >50 >50 >50 >50 >50 >50 n.d n.d 17 109 7.57±0.76 9.38±0.47 12.46±1.07 n.d n.d n.d n.d 18 19 110 Ellipticine 42.91±4.10 29.20±2.22 29.45±2.30 n.d n.d 0.32±0.03 0.35±0.04 >50 >50 >50 >50 0.36±0.04 0.31±0.02 0.33±0.03 * n.d: Không xác định Kết đánh giá hoạt tính gây độc tế bào cho thấy, dẫn xuất tubulysin tổng hợp đƣợc thể hoạt tính gây độc tế bào mạnh dịng tế bào ung thƣ bạch cầu (HL-60) Từ bảng kết qủa cho thấy rằng, nhóm Mep đƣợc thay dị vòng nhƣ 3-methylpicolinic acid, 5-methyl-2-pyrazinecarboxylic acid 2-quinolinecarboxylic acid thể hoạt tính gây độc tế bào yếu so với hợp chất có gắn nhóm Mep từ 20-50 lần; khơng thể đƣợc độc tế bào (IC50 > 50 M) Ví dụ thấy chất 100 93a, khác nhóm Mep 5methyl-2-pyrazinecarboxylic acid khác biệt tới 34 lần; hay chất 97 95, hoạt tính gây độc tế bào dòng tế bào ung thƣ HT29 giảm 50 lần nhóm Mep đƣợc thay 3-methylpicolinic acid So sánh hoạt tính hợp chất gắn acid dị vòng cho thấy, hợp chất gắn 2-quinolinecarboxylic acid có hoạt tính mạnh so với hợp chất đƣợc gắn 3-methylpicolinic acid, 5-methyl-2pyrazinecarboxylic acid (chất 98 so với chất 97; 99) Kết cho thấy amino acid đƣợc methyl-N hóa vị trí α (tạo thành amine bậc 3) so với nhóm 120 carboxylic có vai trị quan trọng việc trì hoạt tính gây độc tế bào lớp chất tubulysin Kết độc tế bào chất 93a, 94 95 dòng tế bào ung thƣ cho thấy vai trị quan trọng nhóm OAc mạch tubuvaline Khi khơng có nhóm acetyl, hoạt tính gây độc 94 dòng tế bào ung thƣ HT29, A549, MCF7, SW480 HL-60 tƣơng ứng IC50: 4.38, 4.61 4.83, 1.99 1.47 M, yếu so với dẫn xuất đƣợc acetyl hóa 95 từ đến 11 lần (IC50 95 dòng tế bào ung thƣ HT29, A549, MCF7, SW480 HL-60 tƣơng ứng 0.56, 0.42, 0.68, 0.25 0.14 M) Đặc biệt, thay nhóm Tup đầu C-terminal hợp chất không no (hợp chất 102 103) thể hoạt tính gây độc tế bào mạnh so với dẫn xuất tubulysin chứa nhóm Tup Điều đƣợc thể so sánh kết gây độc tế bào với 93a, 94 95 So với chất 94, chất 103 thể hoạt tính gây độc tế bào khơng khác nhiều dịng SW480 MCF7 Tuy nhiên, dòng HT29, A549 HL60, hợp chất 103 (giá trị IC50 lần lƣợt 2.60, 3.33 1.21 M) có hoạt tính mạnh so với 94 (giá trị IC50 lần lƣợt 4.38, 4.61 1.47 M) Tƣơng tự, sản phẩm ester 102 thể hoạt tính mạnh nhiều so với dẫn xuất ester 93a Một điều ngạc nhiên hợp chất 102 có hoạt tính gây độc tế bào dòng tế bào ung thƣ thử nghiệm mạnh so với hợp chất N-Methyltubulysin U (95) Kết gợi ý cho việc nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất tubulysin mà đầu Cterminal thay nhóm đơn giản, từ đơn giản hóa quy trình tổng hợp tubulysin Ngoài ra, thay nhóm phenylalanine đầu C-terminal nhóm 5-methyl-2-pyrazinecarboxylic acid đầu N-terminal cho kết gây độc tế bào trung bình yếu 121 KẾT LUẬN Luận án áp dụng phƣơng pháp tổng hợp hữu đại nhƣ: ngƣng tụ Horner-Wadsworth-Emmons, phản ứng Arndt-Eistert, Sandmeyer, phản ứng tổng hợp Weinreb amit, phản ứng Dondoni, Hantzsch, Steglich, tổng hợp hai ɤ-amino acid tubulysin tubuvalin tubuphenylalanin Luận án tổng hợp thành công 04 dipeptide 06 tripeptide (gồm hợp chất từ 84-92) 19 tetrapeptide (có 17 chất mới) dẫn xuất chất tƣơng tự tubulysin, bao gồm: + 04 dẫn xuất tubulysin, gồm hợp chất 93, 93a, 94, 95 ( chất 93 93a) + 01 chất tƣơng tự tubulysin (96) với thay isoleucine leucine + 05 chất tƣơng tự tubulysin với thay amino acid đầu Nterminal, gồm hợp chất 97, 98, 99, 100, 101 + 03 chất tƣơng tự tubulysin với thay amino acid đầu Cterminal, gồm hợp chất 102, 103, 104 + 06 chất tƣơng tự tubulysin với thay amino acid đầu N- Cterminal, gồm hợp chất 105, 106, 107, 108, 109, 110 Các sản phẩm trung gian tetrapeptide đƣợc khẳng định dựa việc phân tích phổ 1D-, 2D-NMR, HR-ESI-MS Đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào 18 tetrapeptide dẫn xuất chất tƣơng tự tubulysin tổng hợp đƣợc dòng tế bào ung thƣ ngƣời (HT29, A549, MCF-7, HL60, SW480) Kết cho thấy thay Mep acid dị vịng tạo sản phẩm tetrapeptide khơng có hoạt tính hoạt tính gây độc tế bào yếu Các sản phẩm có gắn Mep đầu N-terminal giữ nguyên thay nhóm Tup hợp chất khơng no có hoạt tính gây độc tế bào tốt dòng tế bào ung thƣ thử nghiệm 122 ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN Luận án lựa chọn đƣợc điều kiện đơn giản, dễ dàng thực cho hiệu suất cao tổng hợp hai ɤ-amino acid tubulysin tubuvalin tubuphenylalanin nhƣ dẫn xuất tubulysin Luận án thiết kế tổng hợp thành công 10 chất trung gian tubulysin ( gồm 04 dipeptide 06 tripeptide) 17 tetrapeptide dẫn xuất chất tƣơng tự tubulysin Luận án xác định đƣợc hoạt tính gây độc tế bào 16 tetrapeptide dòng tế bào ung thƣ ngƣời HT29, A549, MCF-7, HL60 SW480, tetrapeptide 93a, 102 103 có hoạt tính gây độc tế bào đáng ý Đặc biệt chất tƣơng tự tubulysin 102 có hoạt tính gây độc tế bào (IC50 = 0.27- 0.08 µM) mạnh dẫn xuất N-Methyltubulysin V (94) N- Methyltubulysin U (95) dòng tế bào thử nghiệm 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Hai Le Van , Loc Tran Van, Anh Tran Tuan, Thao Tran Thi Phuong, Sung Tran Van, Chien Tran Van Biological Activity of Tubulysin Analogues Tetrahedron, 2020 (Bản thảo gửi đăng) Hai Le Van, Loc Tran Van, Anh Tran Tuan, Thao Tran Thi Phuong, Sung Tran Van, Chien Tran Van Total synthesis and cytotoxicity evaluation of tubulysin analogues containing nitrogen heterocyclic acids Natural Product Research, 2020 (Bản thảo gửi đăng) Lê Văn Hải, Trần Tuấn Anh, Trần Văn Lộc, Trần Văn Chiến Tổng hợp số dẫn xuất tubuphenylalanine acid (tup) Tạp chí Hóa học, 2019, 57(4e3,4), 3134 Lê Văn Hải, Trần Tuấn Anh, Trần Văn Lộc, Trần Văn Chiến Tổng hợp chọn lọc lập thể tubuphenylalanine axit (Tup) tubulysin Tạp chí Hóa học, 2017, 55(3), 384-387 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] K Gemperlein, N Zaburannyi, R Garcia , J.J La Clair and R Müller, Metabolic and Biosynthetic Diversity in Marine Myxobacteria Mar Drugs, 2018, 16, 314 [2] K I Mohr, Diversity of Myxobacteria - We Only See the Tip of the Iceberg, Microorganisms, 2018, 6(3), 84 [3] K J Weissmana and R Müller, Myxobacterial secondary metabolites: bioactivities and modes-of-action Natural Product Rep., 2010, 27, 1276 -1295 [4] David J Newman and Gordon M Cragg, Natural Products as Sources of New Drugs over the Nearly Four Decades from 01/1981 to 09/2019, J Nat Prod., 2020, 83(3), 770-803 [5] K Gerth, S Pradella, O Perlova, S Beyer, R Müller Myxobacteria: proficient producers of novel natural products with various biological activities-past and future biotechnological aspects with the focus on the genus Sorangium Journal of Biotechnology, 2003, 106, 233-253 [6] M V Cobham and D Donovan Ixabepilone: a new treatment option for the management of taxane-resistant metastatic breast cancer Cancer Manag Res., 2009, 1, 69-77 [7] M A Jordan, L.Wilson, Microtubules as a target for anticancer drugs Nat Rev Cancer , 2004, 4, 253-265 [8] H.Prinz., Recent advances in the field of tubulin polymerization inhibitors Expert Review Anticancer Ther., 2002, 2, 695-708 [9] F Sasse, H Steinmetz, J Heil, G Höfle, and H Reichenbach, Tubulysins, new cytostatic peptides from myxobacteria acting on microtubule-Production, isolation, physico-chemical and biological properties J Anti., 2000,53, 879-885 [10] H Steinmetz, N Glaser, E Herdtweck, F Sasse, H Reichenbach and G Höfle, Isolation, Crystal and Solution Structure Determination, and Biosynthesis of Tubulysins- Powerful Inhibitors of Tubulin Polymerization from Myxobacteria Angew Chem., Int Ed., 2004, 43, 4888-4892 [11] A Domling, B Beck, U Eichelberger, S Sakamuri, S Menon, Q Chen, Y Lu, and L A Wessjohann, Total Synthesis of Tubulysin U and V Angew Chem Int Ed., 2006, 45, 7235-7239 125 [12] G Höfle, N Glaser, T Leibold, U Karama, F Sasse, and H Steinmetz, Semisynthesis and degradation of the tubulin inhibitors epothilone and tubulysin Pure Appl Chem., 2003, 75, 167-178 [13] M W Khalil, F Sasse, H Lunsdorf, Y A Elnakady, and H Reichenbach, Mechanism of Action of Tubulysin, an Antimitotic Peptide from Myxobacteria ChemBioChem, 2006, 7, 678-683 [14] T F Schaberle, F Lohr, A Schmitz and G M Konig, Antibiotics from myxobacteria Nat Prod Rep., 2014, 31, 953-972 [15] A D Céspedes, P Hufendiek, M Crüsemann, T F Schäberle and G M König, Marine-derived myxobacteria of the suborder Nannocystineae: An underexplored source of structurally intriguing and biologically active metabolites Beilstein J Org Chem., 2016, 12, 969-984 [16] D J Newman and G M Cragg, Natural Products As Sources of New Drugs over the 30 Years from 1981 to 2010 J Nat Prod., 2012, 75 (3), 311-335 [17] M S Butler, M A Blaskovich, M A Cooper, Antibiotics in the clinical pipeline in 2013 The Journal of Antibiotics, 2013, 66, 571-591 [18] D M Bollag, P A McQueney, J Zhu, O Hensens, L Koupal, J Liesch, M Goetz, E Lazarides and C M Woods., Epothilones, a New Class of Microtubulestabilizing Agents with a Taxol-like Mechanism of Action Cancer research, 1995, 55, 2325-2333 [19] G Hofle, N Bedorf, H Steinmetz, D Schomburg, K Gerth, and H Reichenbach, Epothilone A and B-Novel 16-Membered Macrolides with Cytotoxic Activity: Isolation, Crystal Structure, and Conformation in Solution Angeii Chrm Ini Ed EngI., 1996, 35 (13/14), 1567-1569 [20] R Jansen, H Irschik, H Reichenbach, V Wray, and G Hofle, Disorazoles, Highly Cytotoxic Metabolites from the Sorangicin-Producing Bacterium Sorangium cellulosum, Strain So ce12 Liebigs Ann Chem., 1994, 759-773 [21] H Irschik, R Jansen, K Gerth, G Hofle and H Reichenbach, Disorazol A, an Efficient Inhibitor of Eukaryotic Organisms Isolated from Myxobacteria J Antibiotics, 1995, 48 (1), 31 -35 [22] C D Hopkins and P Wipf, Isolation, biology and chemistry of the disorazoles: new anti-cancer macrodiolides Nat Pro Rep., 2009, 26, 585-601 126 [23] M B Tierno, C A Kitchens, B Petrik, T H Graham, P Wipf, F L Xu, W S Saunders, B and J S Lazo et al, Microtubule binding and disruption and induction of premature senescence by disorazole C1 J Pharm Exp Ther., 2009, 328, 715-722 [24] F Sasse, H Steinmetza, G Hofle and H Reichenbach, Archazolids, New Cytotoxic Macrolactones from Archangium gephyra (Myxobacteria) Antibiotics, 2003, 6(56), 520-525 [25] H Irschik, R Jansen, K Gerth, G Hofle, and H Reichenbach, Chivosazol A, a New Inhibitor of Eukaryotic Organisms Isolated from Myxobacteriat J antibiotics, 1995, 48(9), 962-966 [26] L N Tumey, C A Leverett, and C Subramanyam et al., Optimization of Tubulysin Antibody-Drug Conjugates: A Case Study in Addressing ADC Metabolism ACS Med Chem Lett., 2016, 7, 977-982 [27] L R Staben, T H Pillow, et al, Stabilizing a Tubulysin Antibody-Drug Conjugate to Enable Activity Against Multidrug-Resistant Tumors ACS Med Chem Lett., 2017, (10), 1037-1041 [28] R Jansen, B Kunze, H Reichenbach, and G Hofle, Chondramides A-D, New Cytostatic and Antifungal Cyclodepsipeptides from Chondromyces crocatus (Myxobacte.): Isolation and Structure Elucidation Liehigs Ann., 1996, 285-290 [29] Z Thale, F R Kinder, K W Bair, A M Czuchta, R W Versace, S Wattanasin, and P Crews, Bengamides Revisited: New Structures and Antitumor Studies J Org Chem., 2001, 66, 1733-1741 [30] T A Johnson, J Sohn, Y M Vaske, K N White, T L Cohen, H C Vervoort, K Tenney, F A Valeriote, L F Bjeldanes, P Crews, Myxobacteria versus sponge-derived alkaloids: The bengamide family identified as potent immune modulating agents by scrutiny of LC–MS/ELSD libraries Bioorg Med Chem., 2012, 20, 4348-4355 [31] H Hoffmann, H Kogler, W Heyse, H Matter, M Caspers, D Schummer, C K Jahn, A Bauer, G Penarier, L Debussche, M Brỗnstrup, Discovery, Structure Elucidation, and Biological Characterization of Nannocystin A, a Macrocyclic Myxobacterial Metabolite with Potent Antiproliferative Properties Angew Chem Int Ed., 2015, 54, 10145-10148 127 [32] G Hofle, K Gerth, H Reichenbach, B Kunze, F Sasse, E Forche, and E V Prusov, Isolation, Biological Activity Evaluation, Structure Elucidation, and Total Synthesis of Eliamid: A Novel Complex I Inhibitor Chem Eur J., 2012, 18 (36), 11362-11370 [33] G Gerth, D Schummer, H Irschik, G Höfle and H Reichenbach, Ratjadon: A New Antifungal Compoundfrom Sorangium cellulosum (Myxobacteria) Production, Physico-chemical and Biological Properties J antibiotics, 1995, 48(9), 973-976 [34] E A Perez, Microtubule inhibitors: Differentiating tubulin-inhibiting agents based on mechanisms of action, clinical activity, and resistance Molecular Cancer Therapeutics, 2009, 8(8), 2086-2095 [35] M A.Jordan, Mechanism of Action of Antitumor Drugs that Interact with Microtubules and Tubulin Curr Med Chem Anti-Can Agents, 2002, 2, 1-17 [36] L.Wilson M A Jordan, Microtubules as a target for anticancer drugs Nat Rev Cancer, 2004, 4, 253-265 [37] J E Waechter, D S Martin, S K Bardal, Applied Pharmaco Elsevier: 2011 [38] K N Bhalla, Microtubule-targeted anticancer agents and apoptosis Oncogene, 2003, 22 (56) 9075-9086 [39] Y Lu, J Chen, M Xiao, W Li, D D Miller, An Overview of Tubulin Inhibitors That Interact with the Colchicine Binding Site Pharm Res., 2012, 29, 2943-2971 [40] (a) N Glaser, E Herdtweck, F Sasse, H Reichenbach and G Höfle H Steinmetz, Isolation, Crystal and Solution Structure Determination, and Biosynthesis of Tubulysins- Powerful Inhibitors of Tubulin Polymerization from Myxobacteria Angew Chem., Int Ed., 2004, 43, 4888-4892; (b) A Sandmann, F Sasse, and R Muller Identification and Analysis of the Core Biosynthetic Machinery of Tubulysin, a Potent Cytotoxin with Potential Anticancer Activity Chemistry & Biology, 2004, 11, 1071-1079 [41] A Ullrich, Y Chai, D Pistorius, Y A Elnakady, J E Herrmann, K.J Weissman, U Kazmaier, and R Muller, Pretubulysin, a Potent and Chemically Accessible Tubulysin Precursor from Angiococcus disciformis Angew Chem Int Ed., 2009, 48, 4422-4425 128 [42] Yi Chai, D Pistorius, A Ullrich,K J Weissman,U Kazmaier, and R Muller, Discovery of 23 Natural Tubulysins from Angiococcus disciformis An d48 and Cystobacter SBCb004 Chemistry & Biology, 2010, 17, 296-309 [43] G Kaur, M Hollingshead, S Holbeck, V Schauer-Vukăsinovíc, R Camalier, A Dưmling and S Agarwal, Biological evaluation of tubulysin A: a potential anticancer and antiangiogenic natural product Biochem J., 2006, 396, 235-242 [44] A Ullrich, J Herrman, R Muller and U Kazmaier, Synthesis and Biological Evaluation of Pretubulysin and Derivatives Eur J Org Chem., 2009, 36, 63676378 [45] J Herrmann, Y A Elnakady, R M Wiedmann, A Ullrich, M Rohde, U Kazmaier, A M Vollmar and R Muller, Pretubulysin: from hypothetical biosynthetic intermediate to potential lead in tumor therapy PLoS One, 2012, 7, 1-12 [46] S Braig, R M Wiedmann, J Liebl, M Singer, R Kubisch, L Schreiner, B A Abhari, E Wagner, U Kazmaier, S Fulda and A M Vollmar, Pretubulysin: a new option for the treatment of metastatic cancer Cell Death Dis.,2014, 5, e1001 [47] R Kubisch, M von Gamm, S Braig, A Ullrich, J L Burkhart, L Colling, J Hermann, O Scherer, R Muller, O Werz, U Kazmaier and A M Vollmar, Simplified pretubulysin derivatives and their biological effects on cancer cells J Nat Prod., 2014, 77, 536-542 [48] R Balasubramanian, B Raghavan, A Begaye, D L Sackett, and R A Fecik, Total Synthesis and Biological Evaluation of Tubulysin U, Tubulysin V, and Their Analogues J Med Chem., 2009, 52, 238-240 [49] P Wipf, Z Wang, Total Synthesis of N14-Desacetoxytubulysin H Org Lett., 2007, 9(8), 1605-1607 [50] R Colombo, Z Wang, J Han, R Balachandran, H N Daghestani, D P Camarco, A Vogt, B W Day, D Mende, and P Wipf, Total Synthesis and Biological Evaluation of Tubulysin Analogues J Org Chem., 2016, 81(21), 10302-10320 [51] J S Parker, M McCormick, D W Anderson, B.A Maltman, L Gingipalli, and D Toader., The Development and Scale-Up of an Antibody Drug Conjugate Tubulysin Payload Org Process Res Dev., 2017, 21, 1602-1609 129 [52] B Raghavan, R Balasubramanian, J C Steele, D L Sackett and R A Fecik, Cytotoxic Simplified Tubulysin Analogues J Med Chem., 2008, 51, 1530-1533 [53] K C Nicolaou, R D Erande, J Yin, D Vourloumis, M Aujay, J Sandoval, S Munneke, and J Gavrilyuk, Improved Total Synthesis of Tubulysins and Design, Synthesis, and Biological Evaluation of New Tubulysins with Highly Potent Cytotoxicities against Cancer Cells as Potential Payloads for Antibody-Drug Conjugates J Am Chem Soc., 2018, 140, 3690-3711 [54] K C Nicolaou, J Yin, D Mandal, R D Erande, P Klahn, M Jin, M Aujay, J Sandoval, J Gavrilyuk, and D Vourloumis, Total Synthesis and Biological Evaluation of Natural and Designed Tubulysins J Am Chem Soc., 2016, 138 (5), 1698-1708 [55] P Wipf, T Takada, and M J Rishel, Synthesis of the TubuvalineTubuphenylalanine (Tuv-Tup) Fragment of Tubulysin Org Lett., 2004, 6(22), 4057-4060 [56] S Chandrasekhar, B Mahipal, and Mitta Kavitha, Toward Tubulysin: GramScale Synthesis of Tubuvaline-Tubuphenylalanine Fragment J Org Chem 2009, 74, 9531-9534 [57] O Pando, S Dörner, R Preusentanz, A Denkert, A Porzel, W Richter and L Wessjohann, First Total Synthesis of Tubulysin B Org Lett.,2009,11, 5567-5569 [58] M Sani, P Lazzari, M Folini, M Spiga, V Zuco, M D Cesare, I Manca, S Dall'Angelo, M Frigerio, I Usai, A Testa, N Zaffaroni, M Zanda, Synthesis and Superpotent Anticancer Activity of Tubulysins Carrying Non-hydrolysable NSubstituents on Tubuvaline Chem Eur J., 2017, 23, 5842-5850 [59] S P Shankar, M Jagodzinska, L Malpezzi, P Lazzari, I Manca, I R Greig, M Sani and M Zanda, Synthesis and structure-activity relationship studies of novel tubulysin U analogues - effect on cytotoxicity of structural variations in the tubuvaline fragment Org Biomol Chem., 2013, 11, 2273-2287 [60] T Shibue, I Okamoto, N Morita, H Morita, Y Hirasawa, T Hosoya and O Tamura, Synthesis and biological evaluation of tubulysin D analogs related to stereoisomers of tubuvaline Bioorg Med Chem Lett., 2011, 21, 431-434 [61] T Shibue, T Hirai, I Okamoto, N Morita, H Masu, I Azumaya, and O Tamura, Total Syntheses of Tubulysins Chem Eur J., 2010, 16, 11678-11688 130 [62] A W Patterson, H M Peltier, F Sasse and J A Ellman, Design, Synthesis, and Biological Properties of Highly Potent Tubulysin D Analogues Chem.-Eur J., 2007, 13, 9534-9541 [63] P A McPherson, B S Raccor, R Balachandran, G Zhu, B W Day, A Vogt and P Wipf Z Wang, Structure–activity and High‐content Imaging Analyses of Novel Tubulysins Chem Biol Drug Des., 2007, 70, 75-86 [64] O Pando, S Stark, A Denkert, A Porzel, R Preusentanz and L A Wessjohann, The Multiple Multicomponent Approach to Natural Product Mimics: Tubugis, NSubstituted Anticancer Peptides with Picomolar Activity J Am Chem Soc., 2011, 133, 7692-7695 [65] X D Yang, C M Dong, J Chen, Y H Ding, Q Liu, B Han, Q Zhang, Y Chen, Design, synthesis, and biological activities of triazole tubulysin V analogue Tetrahedron Letters, 2013, 54, 2986–2988 [66] D Toader, F Wang, L Gingipalli, M Vasbinder, M Roth, S Mao, M Block, J Harper, S Thota, M Su, J Ma, V Bedian, and A Kamal, Structure-Cytotoxicity Relationships of Analogues of N14-Desacetoxytubulysin H J Med Chem., 2016, 59, 10781-10787 [67] W C Floyd III, G K Datta, S Imamura, H M KielerFerguson, K Jerger, A W Patterson, M E Fox, F C Szoka, J M J Frechet and J A Ellman, Chemotherapeutic Evaluation of a Synthetic Tubulysin Analogue–Dendrimer Conjugate in C26 Tumor Bearing Mice ChemMedChem., 2011, 6, 49-53 [68] P S Shankar, S Bigotti, P Lazzari, I Manca, M Spiga, M Sani and M Zanda, Synthesis and cytotoxicity evaluation of diastereoisomers and N-terminal analogues of tubulysin-U Tetrahedron Lett., 2013, 54, 6137–6141 [69] X D Yang, C M Dong, J Chen, Y H Ding, Q Liu, X Y Ma, Q Zhang, Y Chen, Total Synthesis of Tubulysin U and Its C‐4 Epimer Chem Asian J., 2013, 8, 1213-1222 [70] R Balasubramanian, B Raghavan, J C Steele, D L Sackett and R A Fecik, Bioorg, Tubulysin analogs incorporating desmethyl and tubuphenylalanine derivatives Med.Chem Lett., 2008, 18, 2996-2999 dimethyl 131 [71] P Skehan, R Storeng, D Scudiero, A Monks, J McMahon, D Vistica, JT Warren, H Bokesch, S Kenney, MR Boyd New colorimetric cytotoxic assay for anticancer-drug screening Journal of the National Cancer Institute 1990, 82(13):1107-1112 [72] J S Yadav, B V S Reddy, A K Basak and A V Narsaiah, Recyclable 2nd generation ionic liquids as green solvents for the oxidation of alcohols with hypervalent iodine reagents Tetrahedron, 2004, 60, 2131-2135 [73] S D Meyer, S L Schreiber, Acceleration of the Dess-Martin Oxidation by Water J Org Chem., 1994, 59, 7549 - 7552 [74] R Mazitschek, Marcel M¸ lbaier, and A Giannis, IBX-Mediated Oxidation of Primary Alcohols and Aldehydes To Form Carboxylic Acids Angew Chem Int Ed., 2002, 41(21) , 4059-4061 [75] S L Bartlett and C M Beaudry, High-Yielding Oxidation of β-Hydroxyketones to β-Diketones Using o-Iodoxybenzoic Acid J Org Chem., 2011, 76, 9852-9855 [76] M Sani, G Fossati, F Huguenot, and M Zanda, Total Synthesis of Tubulysins U and V Angewandte Chemie International Edition, 2007, 46(19), 3526-3529 [77] Y.J Wu, B V Yang, Chapter 5.5: Five-membered ring systems: with N and S (Se) atoms Progress in Heterocyclic Chemistry, 2009, 20, 220-252 [78] R J Ouellette, J D Rawn, Electrophilic Aromatic Substitution Organic Chemistry-Elsevier, 2014, 417-451 [79] R T C Brownlee, and A B Hughes L Aurelio, Synthetic Preparation of NMethyl-⍺- amino Acids Chem Rev., 2004, 104, 5823-5846 [80] A R Jagdale, A S Paraskar, A Sudalai, Cobalt (II) Chloride Hexahydrate – Diisopropylamine Catalyzed Mild and Chemoselective Reduction of Carboxylic Esters with Sodium Borohydride Synthesis, 2009, 4, 0660-0664 [81] S Narasimhan and R Balakumar, Synthetic Applications of Zinc Borohydride Aldrichimica, 1998, 31 (1), 19-26 [82] X M Wang, Y W Liu, Q E Wang, Z Zhou, C M Si, B G Wei, A divergent method to key unit of tubulysin V through one-pot diastereoselective Mannich process of N,O-acetal with ketone Tetrahedron, 2019, 75, 260e-268 132 [83] G K Friestad, J.C Marie, and A M Deveau, Stereoselective Mn-Mediated Coupling of Functionalized Iodides and Hydrazones: A Synthetic Entry to the Tubulysin γ-Amino Acids Org Lett., 2004, 6(19), 3249-3252 [84] K Banerjee, J.C Marié, U Mali and L Yao G K Friestad, Stereoselective access to tubuphenylalanine and tubuvaline: improved Mn-mediated radical additions and assembly of a tubulysin tetrapeptide analog The Journal of Antibiotics, 2016, 69, 294-298 [85] W Kirmse, 100 Years of the Wolff Rearrangement Eur J Org Chem., 2002, 2193-2256 [86] A V Malkov, K Vrankov, M Cerny, and P Kocovsky, On the Selective NMethylation of Boc- Protected Amino Acids J Org Chem., 2009, 74, 8425-8427 [87] A Dondoni, G Fantin, M Fogagnolo, A Medici, and P Pedrini, Synthesis of (Trimethylsily1)thiazoles and Reactions with Carbonyl Compounds Selectivity Aspects and Synthetic Utility J Org Chem., 1988, 53, 1748-1761 [88] A Dondoni, A W Douglas, and I Shinkai, Spirodioxolane Intermediates in the Reaction of 2-(Trimethylsilyl)thiazole with Aldehydes Support for the 2-Ylide Mechanism J Org Chem., 1993, 58, 3196-3200 [89] A Raach and O Reiser, Sodium Chlorite-Hydrogen Peroxide -A Mild and Selective Reagent for the Oxidation of Aldehydes to Carboxylic Acids J Prakt Chem., 2000, 342 (6), 605-608 [90] B R Travis, M Sivakumar, G O Hollist, and B Borhan, Facile Oxidation of Aldehydes to Acids and Esters with Oxone Org Lett., 2003, 5(7), 1031-1034 [91] R Gandhari, P P Maddukuri, and T K Vinod, Oxidation of Aromatic Aldehydes Using Oxone Journal of Chemical Education, 2007, 84(5), 852-854 [92] K S Webb and S J Ruszkay , Oxidation of Aldehydes with Oxone in Aqueous Acetone, Tetrahedron, 1998, 54, 401-410 [93] D A Pearson, M Blanchette, M L Baker, C A Guindon, Trianlkylsilanes As Scavengers For The Trifluoroacetic Acid Deblocking Of Protecting Group In Peptide Synthesis Tetrahedron Letters, 1989, 30(21), 2739-2742 [94] C A G N Montalbetti, and Virginie Falque, Amide bond formation and peptide coupling Tetrahedron, 2005, 61, 10827-10852 133 [95] So-Yeop Han, and Young-Ah Kim, Recent development of peptide coupling reagents in organic synthesis Tetrahedron, 2004, 60, 2447-2467 [96] K M Pijus, R Zhiyong, C Xiaomin, X Chiyi, S.Mc.M John, Structure-Affinity Relationships of Glutamine Mimics Incorporated into Phosphopeptides Targeted to the SH2 Domain of Signal Transducer and Activator of Transcription Journal of Medicinal Chemistry 2009, 52, 6126-6141 ... tubulysin dẫn xuất chúng cần thiết có ý nghĩa khoa học Đề tài ? ?Tổng hợp đánh giá hoạt tính kháng ung thư dẫn xuất tubulysin? ?? tiến hành nghiên cứu tổng hợp toàn phần dẫn xuất chất tƣơng tự tubulysin. .. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - LÊ VĂN HẢI TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG UNG THƢ CỦA CÁC DẪN XUẤT TUBULYSIN. .. 3.6.2 Tổng hợp tripeptide 89 90 3.6.3 Tổng hợp tripeptide 90, 90b 92 3.6.4 Tổng hợp tripeptide 91, 92 94 3.7 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT TUBULYSIN 96 3.8 TỔNG HỢP CÁC