Tác dụng sinh học của các dẫn chất IIIa-h đƣợc thể hiện qua việc thử tác dụng kháng tế bào ung thƣ in vitro. Thông qua bảng 3.8 và hình 4.2, so sánh giá trị IC50 của các dẫn chất IIIa-hvới SAHA cho thấy hầu hết các chất tổng hợp đƣợc đều có hoạt tính kháng tế bào ung thƣ mạnh hơn trên 4 dòng tế bào ung thƣ thử nghiệm. Cụ thể:
- Trên dòng tế bào SW620: dẫn chất IIId cho tác dụng mạnh nhất với IC50 = 1,33 àM, mạnh gấp 3 lần SAHA (IC50 = 3,90 àM). Tiếp theo, dẫn chất IIIf (IC50 = 1,85 àM) cho tỏc dụng mạnh gấp 2 lần SAHA. Cỏc dẫn chất IIIb,
52
IIIc, IIIh cũng thể hiện tác dụng mạnh hơn SAHA. Bên cạnh đó, cũng có chất cho tỏc dụng yếu hơn SAHA là IIIg (IC50 = 4,48 àM), IIIe (IC50 = 6,21àM) và yếu nhất là dẫn chất IIIa (IC50 = 13,28 àM).
Hình 4.2.Biểu đồ so sánh giá trị IC50 của dãy chấtIIIa-h với SAHA trên 4 dòng tế bào thử nghiệm
Ghi chú:SW620: dòng tế bào ung thư đại tràng; PC-3: dòng tế bào ung thư tuyến tiền liệt;
AsPC-1: dòng tế bào ung thư tuyến tụy; NCI-H23:dòng tế bào ung thư phổi.
- Tương tự như vậy, trên dòng tế bào PC-3 có thể nhận thấy: dẫn chất IIId cũng cho tỏc dụng mạnh nhất với IC50 = 1,28 àM, mạnh gấp khoảng 3 lần SAHA (IC50 = 3,45 àM). Tiếp đú là cỏc dẫn chất IIIb, IIIc, IIIf, IIIh cú tác dụng mạnh hơn SAHA. Có 3 dẫn chất cho tác dụng yếu hơn SAHA là IIIa, IIIe, IIIg, trong đú IIIe cho tỏc dụng yếu nhất (IC50 = 11,16 àM).
53
Hình 4.3.Biểu đồ so sánh giá trị IC50 của dãy chất IIIa-h với SAHA trên 2 dòng tế bào thử nghiệm
- Đối với dòng tế bào AsPC-1: dẫn chất IIIc cho tác dụng mạnh hơn hẳn SAHA với IC50 = 0,95àM, mạnh gấp 4,6 lần; chất IIId cũng mạnh gấp 3,8 lần (IC50 = 1,15 àM), IIIf mạnh gấp 2,7 lần (IC50 = 1,60 àM). Cỏc dẫn chất IIIb, IIIg, IIIh cũng thể hiện tác dụng mạnh hơn SAHA, chỉ có 2 dẫn chất vẫn cho tác dụng yếu hơn là IIIa, IIIe.
- Trên dòng tế bào ung thƣ phổi NCI-H23: dẫn chất IIIf cho tác dụng mạnh nhất, tiếp đến là các dẫn chất IIIb, IIIc, IIId, IIIg, IIIh. Các dẫn chất này thể hiện hoạt tính mạnh hơn SAHA từ 1,2-2,8 lần. Tuy nhiên, chất IIIa, IIIe vẫn cho tác dụng yếu hơn SAHA.
Từ biểu đồ trên đây có thể thấy rằng:
- Dẫn chất IIId mang nhóm thế 5-Br trên vòng indolin thể hiện tác
54
dụng kháng các dòng tế bào ung thƣ rất ổn định và mạnh hơn hẳn SAHA từ 2,3-3,8 lần. Điều này có thể được giải thích thông qua hệ số phân bố dầu nước của IIId (logP = 2,55),đây có thể là giá trị tối ƣu đểIIId thấm qua màng tế bào. Vì vậy, hoạt tính của dẫn chất này hầu hết mạnh hơn các chất khác.
- Cũng tương tự như vậy, các dẫn chất IIIb (5-F), IIIc (5-Cl), IIIf (5- CH3), IIIh (7-Cl) với hệ số phân bố dầu nước cũng rất phù hợp (2,19-2,42) để khuyếch tán qua màng tế bào và phát huy đƣợc tác dụng kháng tế bào tốt. Tuy nhiên, với cùng nhóm thế clo nhƣng ở vị trí số 5 (IIIc) và vị trí số 7 (IIIh) thì tác dụng kháng tế bào ung thƣ của IIIc mạnh hơn IIIh từ 1,6 - 3 lần.Kết quả trên có thể gợi ý rằng cấu trúc không gian của dẫn chất có nhóm thế ở vị trí 5 phù hợp để tạo tương tác với đích phân tử hơn cấu trúc dẫn chất có nhóm thế ở vị trí 7. Như vậy vị trí thế trên vòng indolin cũng ảnh hưởng tới hoạt tính của các dẫn chất tổng hợp đƣợc.
- Dẫn chất IIIa không gắn nhóm thế và dẫn chất IIIe gắn nhóm 5- NO2 đều cho tác dụng yếu hơn hẳn SAHA. Có 2 nguyên nhân có thể xảy ra, đó là:
+ Hệ số phân bố dầu nước của dẫn chất IIIa (1,76) và IIIe (1,70) thấp hơn các dẫn chất đã đề cập trên đây. Vì vậy, khả năng thâm nhập vào màng tế bào kém hơn nên phát huy tác dụng yếu hơn.
+ Bên cạnh đó, có thể do dẫn chất IIIe gắn nhóm hút điện tử NO2
làm giảm mật độ điện tử trên vòng indolin và dẫn chất IIIa không gắn nhóm thế nên cấu trúc không gian nhỏ, do đó làm giảm tương tác của 2 dẫn chất này với đích tác dụng từ đó khả năng gây độc tế bào giảm.
- Riêng dẫn chất IIIg (5-OCH3) vừa có tác dụng mạnh hơn SAHA trên dòng tế bào AsPC-1 và NCI-H23, nhƣng lại vừa có tác dụng yếu hơn trên 2 dòng tế bào còn lại SW620 và PC-3. Đó có thể là do mặc dù có lợi thế gắn nhóm đẩy e trên vòng indolin nhƣng log P lại thấp (log P = 1,15) nên khó thấm vào màng tế bào hơn. Ngoài ra, nhóm OCH3 làm phân tử có cấu trúc
55
không gian cồng kềnh không phù hợp với enzym đích nên tác dụng yếu hơn các dẫn chất có gắn nhóm đẩy e khác. Tuy nhiên, vì mật độ điện tử trên vòng indolin lớn nên vẫn dễ tương tác với enzym đích hơn dẫn chất IIIa và IIIe để thể hiện tác dụng ức chế tế bào ung thƣ mạnh hơn.
Hoạt tính kháng tế bào ung thƣin vitrocủa các dẫn chất IIIa-hđã tổng hợp đƣợc chúng tôi đem so sánh với các dẫn chất19a-h[1] và 20a-h[36]cùng mang khung 3-hydroxyimino-2-oxoindolin nhƣng khác cầu nối trong nghiên cứu đã công bố trước đây (bảng 4.1).
Bảng 4.1.Kết quả thử hoạt tính sinh học của các acid hydroxamic mang khung 3-hydroxyimino-2-oxoindolin
R
Độc tớnh tế bào IC50 àM
SW620 PC-3 AsPC-1
III 19 20 III 19 20 III 19 20
-H 13,28 >30 0,64 8,62 >30 0,98 13,53 >30 1,10 5-F 2,73 3,76 0,11 1,82 5,91 2,73 2,40 3,15 1,72 5-Cl 2,08 24,34 0,65 1,53 20,84 0,85 0,95 24,48 1,86 5-Br 1,33 8,73 0,29 1,28 7,98 2,21 1,15 4,18 0,08 5-CH3 1,85 16,29 0,99 2,46 9,07 0,62 1,60 11,42 2,44 7-Cl 3,27 >30 1,05 3,41 >30 1,57 2,87 >30 1,82
SAHA 3,90 3,45 4,39
Ghi chú: a = -H, b = 5-F, c = 5-Cl, d = 5-Br, f = 5-CH3, h= 7-Cl
SW620: tế bào ung thư đại tràng; PC-3: dòng tế bào ung thư tuyến tiền liệt; AsPC-1: dòng
56
tế bào ung thư tuyến tụy
- Dãy chất IIIa-h với cầu nối chứa vòng phenyl cho tác dụng mạnh hơn hẳn dãy chất 19a-h với cầu nối chứa vòng triazol và vòng phenyl. Điều đó cho thấy khi cầu nối dài và cồng kềnh thì khả năng gây độc tế bào của các dẫn chất giảm. Đó có thể là do khoảng cách, độ che chắn trong không gian đã không phù hợp để tương tác với kênh enzym.
- So sánh tiếp tác dụng kháng tế bào ung thƣ của dãy IIIa-h với dãy 20a-h (mang cầu nối mạch thẳng) thì có thể thấy dẫn chất với cầu nối phenyl IIIa-h cho hoạt tính kháng tế bào ung thƣ yếu hơn so với các dẫn chất với cầu nối mạch thẳng heptamid20. Nhƣ vậy, việc gắn vòng thơm phenyl vào cầu nối có thể là một nguyên nhân làm giảm hoạt tính của các dẫn chất. Điều này đƣợc giả thiết là do cầu nối mạch thẳng của dẫn chất 20a-h làm cho phân tử đạt được hệ số phân bố dầu nước tối ưu hơn nên làm tăng tính thấm qua màng tế bào. Ngoài ra, có thể các dẫn chất với cầu nối heptamid có độ dài phù hợp hơn để tương tác với kênh enzym do đó thể hiện tác dụng gây độc tế bào mạnh hơn các dẫn chất với cầu nối phenyl.
Với những kết quả thu đƣợc có thể khẳng định việc sử dụng khung 3- hydroxyimino-2-oxoindolin với có sự có mặt của một nhóm thế trên nhân indolin, đặc biệt là nhóm thế đẩy điện tử, là rất cần thiết đối với các dẫn chất N-hydroxybenzamid mang cầu nối phenyl để cho tác dụng tốt hơn và chọn lọc hơn SAHA cũng nhƣ các dẫn chất khác đƣợc so sánh, đặc biệt khi gắn nhóm thế brom ở vị trí 5 cùng với cầu nối phenyl đem lại hoạt tính kháng tế bào ung thƣ rất khả quan.
57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. KẾT LUẬN
1.1. Về tổng hợp và khẳng định cấu trúc
Đã tổng hợp đƣợc và khẳng định cấu trúc của 8 dẫn chất IIIa-hnhƣ dự kiến. Cả 8 dẫn chất đều chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ tài liệu tham khảo nào:
- N-hydroxy-4-((3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)methyl)benzamid (IIIa)
- 4-((5-flouro-3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)methyl)-N- hydroxybenzamid (IIIb)
- 4-((5-cloro-3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)methyl)-N- hydroxybenzamid (IIIc)
- 4-((5-bromo-3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)methyl)-N- hydroxybenzamid (IIId)
- 4-((5-nitro-3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)methyl)-N- hydroxybenzamid (IIIe)
- 4-((5-methyl-3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)methyl)-N- hydroxybenzamid (IIIf)
- 4-((5-methoxy-3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)methyl)-N- hydroxybenzamid (IIIg)
- 4-((7-cloro-3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)methyl)-N- hydroxybenzamid (IIIh)
1.2. Về hoạt tính sinh học
Đã thử tác dụngkháng tế bào ung thƣ của các chất tổng hợp đƣợc, kết quả cho thấy: cả 8 dẫn chất đều có hoạt tính ức chế với 4 dòng tế bào ung thƣ và có tính chọn lọc: SW620 (tế bào ung thƣ đại tràng), PC-3 (tế bào ung thƣ tiền liệt
58
tuyến), AsPC-1 (tế bào ung thƣ tuyến tuỵ) và NCI-H23 (tế bào ung thƣ phổi).
Đặc biệt, dẫn chất IIId có tác dụng mạnh trên cả 4 dòng tế bào, mạnh nhất trên SW620 và PC-3, dẫn chất IIIc tác dụng tốt nhất trên ASPC-1 còn dẫn chất IIIf tác dụng mạnh nhất trên NCI-H23 và các dẫn chất đều có hoạt tính mạnh gấp 3- 4 lần SAHA .
II. KIẾN NGHỊ
- Tiếp tục tiến hành thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ in vitro của các dẫn chất tổng hợp đƣợc trên các HDAC và các dòng tế bào ung thƣ khác nhằm tìm ra các dẫn chất có tác dụng mạnh, chọn lọc trên từng dòng tế bào làm cơ sở cho việc thử tác dụng in vivo.
- Thay đổi hướng nghiên cứu bằng cách thay khung 3-hydroxyimino-2- oxoindolin hoặc cầu nối benzyl bằng các nhóm đẳng cấu điện tử khác.