Hiện nay, có khoảng hơn 20 loại phức chất platinum (II) được đưa vào điều trị lâm sàng và trong số đó có loại đã được sử dụng. Phải kể đến phức chất đầu tiên có tên là cis-diammindichloroplatinum(II) (Cisplatin hay CDDP) được đề xuất bởi M. Peyrone vào năm 1845. Cấu trúc này được Alfred Werner đưa ra năm 1893 có công thức cấu tạo [21], [42]:
Đến năm 1960, Rosenberg và các cộng sự đã phát hiện ra chúng có khả năng chống lại các khối u ở chuột và sau đó được thử nghiệm lâm sàng ở người. Kết quả cho thấy cisplatin có khả năng chữa trị ung thư ở hàng loạt bộ phận khác nhau như buồng trứng, tinh hoàn, cổ, màng tử cung, vòm họng, mũi, thực quản, dạ dày, tuyền liệt tiến, bàng quang, phổi, xương với tên dược phẩm là cisplatin hay platinol [43]… Tuy nhiên cisplatin cũng gây ảnh hưởng nặng đến thận, thính giác, xương tủy [44].
Để hạn chế độc tính của phức cisplatin, những năm gần đây các nhà hóa học trên thế giới đã tổng hợp ra hàng loạt phức chất chứa platin(II) như Carboplatin (C6H12N2O4Pt) [4], Oxaliplatin (C8H14N2O4Pt). Nedaplatin (C2H8N2O3Pt), Cycloplatin (C9H18N2O5Pt) [26], Heptaplatin (C11H20N2O6Pt) [27]. Trong đó có 2 loại: carboplatin, [cis-diammine-1, 1-cyclobutane dicarboxylate platinum (II)] và oxaliplatin, [(1R,2R)-cyclohexane-1,2- diamine](ethanedioato-O,O')platinum(II)] là các thế hệ thuốc chống ung thư sau cisplatinum được sử dụng trên toàn thế giới
Carboplatin Oxaliplatin
Thuốc carboplatin có hoạt tính kháng ung thư tương đương với cisplatin nhưng hoạt tính độc tế bào thấp hơn. Hiện nay carboplatin được dùng trong điều trị các bệnh ung thư buồng trứng, bàng quang, cổ tử cung, ung thư đầu, cổ và tế bào mầm khối u… Oxaliplatin là thế hệ thuốc thứ ba với kì vọng sẽ điều trị những bệnh ung thư có khả năng kháng hai loại thuốc trước đó là cisplatin và carboplatin. Oxaliplatin được tổng hợp từ rất sớm (năm 1976) tuy nhiên đến đầu thế kỉ hai mươi mới được sử dụng lâm sàng điều trị các bệnh ung thư mà trước đó hai dòng thuốc kia không chữa được là ung thư đại trực tràng, tiêu diệt các khối u buồng trứng.
Ngoài ra còn có ba loại thuốc khác đã được cấp phép sử dụng ở một số nước khu vực châu Á: nedaplatin, [cis-diammine(glycolato)platinum (II)] (Nhật Bản); sunpla hay heptaplatinum, [cis-malonato(4,5-bis(aminomethyl)- 2-isopropyl-1,3-dioxolane)platinum(II)] (Hàn Quốc) và lobaplatinum [cis- ((trans-1,2-Cyclobutandimethylamine)-(s)-2-oxidopropanoato-platinum(II)] (Trung Quốc) [26].
Bên cạnh các phương pháp thực nghiệm thì phương pháp hóa học tính toán cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cấu trúc bền, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về bản chất liên kết, tương tác của các nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong phân tử. Chính vì thế ngay từ khi hóa học tính toán phát triển các nhà khoa học đã áp dụng vào việc nghiên cứu cấu trúc, tính chất của phức Pt(II).
Năm 2006, Christian Hansson và các cộng sự đã nghiên cứu cấu trúc, tính chất của đồng phân Cis/trans của PtX2L2 (X = halogen, L = phối tử trung hòa) [45]. Nghiên cứu cấu trúc tinh thể, kích thước của ô cơ sở của phức chất trans-dichlorobis-(dimethyl sulfide) platinum (II) phụ thuộc vào áp suất bằng phương pháp DFT
Hình 2.1. Mô hình cấu trúc phân tử trans-PtCl2(dms)2
Năm 2007, Christiana A. Mitsopoulou và các cộng sự đã nghiên cứu, tổng hợp được phức chất Pt(pq)Cl2 (1) và Pt(pq)(bdt) (2) (với pq=2-(20 pyridyl)quinoxaline và bdt = benzene-1,2-dithiolate) [46] và cấu trúc phức chất tổng hợp được phân tích bằng các phương pháp vật lí phù hợp với kết quả tính toán theo phương pháp DFT [47], [48].
Hình 2.2. Công thức cấu tạo của phức chất (1) và (2)
Năm 2011, nhóm tác giả C.I. Oprea và F. Moscalu đã tối ưu hóa cấu và sử dụng các phương pháp phổ để nghiên cứu cấu trúc các phức chất (CH2)n-
(C8H10)Pt(PX3)2 với X là phối tử H và Ph và n= 0, 1, 2, 3 trên cơ sở lí thuyết phiếm hàm mật độ, bộ hàm cơ sở B3LYP/LanL2DZ [49].
Hình 2.3. Công thức cấu tạo của phức (CH2)n-(C8H10)Pt(PX3)2 với X là phối tử H và Ph và n= 0, 1, 2, 3
Năm 2012, Nour T. Abdel Ghani và Ahmed M. Mansour đã nghiên cứu cấu trúc và thử hoạt tính chống tế bào ung thư của các phức chất [MLCl2] với L = (1H-benzimidazol-2-ylmethyl)-N-(4-bromo-phenyl)-amine. M = Pd(II), Pt(II) và cho ra hai cấu trúc tối ưu đối với hai phức chất bằng phương pháp DFT/B3LYP với hai bộ hàm cơ sở là 6-31G(d) và LanL2DZ kết hợp các phương pháp phổ nhóm tác giả đã cho thấy chúng có khả năng chống lại các tế bào ung thư vú ( MCF-7), ung thư đại tràng (HCT) và ung thư gan ( Hep G2) [50].
Hình 2.4. Mô hình cấu trúc phức [MLCl2] với L = (1H-benzimidazol-2-ylmethyl)-N- (4-bromo-phenyl)-amine. M = Pd(II), Pt(II)
Năm 2012, Alizera Akbari và cộng sự của mình đã tổng hợp và xác định được cấu trúc hình học của phức Platin(II) chứa phối tử salen (với salen =C16H16N2O2) bằng phương pháp phiếm hàm mật độ [51].
Hình 2.5. Mô hình ORTEP của phức chất platin chứa phối tử salen
Năm 2019, các phức platinum(II) chứa các phối tử kiểu polypyridine được tổng hợp như là chất chống ung thư tiềm năng giống như cisplatin, carboplatin, và oxaliplatin. Kết hợp phương pháp hóa học tính toán đã tối ưu hóa hình học các phức platin chứa phối tử 2,2′-bipyridine(bpy) hoặc 1,10- phenanthroline (phen) hoặc 2-(9-Anthryl)-1H-imidazo[4,5-f] [1,10] phenanthroline (AIP) hoặc 2-(1-pyrenyl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10] phenanthroline (PIP) trên phần mềm Gaussian 16, GaussView 09 bằng phương pháp phiếm hàm mật độ, kết quả thu được 4 phức chất có cấu trúc như sau [52]: