CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VALGANCICLOVIR.1 Tên, tính chất lý hóa và tác dụng dược lý 1.1 Tên Công thức phân tử: C14H23ClN6O5 Công thức cấu tạo: Hình 1.1: Công thức cấu tạo 2D Hình 1.2: Công thức cấu tạo 3D Tên thông thường: Valganciclovir hydrochloride Tên thương mại: Valcyte Tên IUPAC: L-valine, 2-[(2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-9H-purin-9-yl) methoxy] -3-hydroxypropyl ester, hydrochloride.2 Tính chất vật lý Bảng 1.1: Các thông số vật lý của Valganciclovir. HCl[1] Khối lượng phân tử 390,82 g.mol-1 Điểm sôi 629,1ºC ở 760 mmHg Điểm nóng chảy 162-164°C Trạng thái Bột kết tinh màu trắng đến hơi vàng. Độ tan - Hòa tan tự do trong rượu, không tan trong acetone hoặc ethyl acetate; tan ít trong hexane. - Valganciclovir hydrochloride là một hợp chất ưa nước phân cực, có độ hòa tan 70 mg/ml trong nước ở 25°C ở pH 7,0.3 Tính chất hóa học Phản ứng thủy phân: Tạo muối với Na: Phản ứng ester hóa: Phản ứng xà phòng hóa: 1.4 Tác dụng dược lý Dược lực học: - Valganciclovir hydrochloride là một loại thuốc kháng virus được sử dụng để điều trị nhiễm trùng cytomegalovirus (CMV) ở những người nhiễm HIV/AIDS hoặc cấy ghép nội tạng.
Khi hấp thu qua đường uống, valganciclovir 2 hydrochloride được chuyển đổi nhanh chóng và rộng rãi thành ganciclovir, ức chế sự nhân lên của virus herpes. Hoạt động của ganciclovir chống lại CMV ở người chủ yếu là do ức chế tổng hợp DNA của virus bằng ganciclovir triphosphate trong tế bào người nhiễm CMV. - Cơ chế hoạt động: Sau khi hấp thu qua đường tiêu hóa, valcyte được chuyển đổi nhanh chóng thành ganciclovir. Hoạt động của ganciclovir chống lại CMV ở người chủ yếu là do ức chế tổng hợp DNA của virus bởi ganciclovir triphosphate trong tế bào người nhiễm CMV.
Quá trình phosphoryl hóa ganciclovir được bắt đầu bởi protein kinase UL97 của virus trong các tế bào nhiễm CMV, và hình thành ganciclovir triphosphate bởi các ki-nases tế bào của vật chủ do nhiễm tế bào CMV. Ganciclovir triphosphate sau đó cạnh tranh với deoxyguanosine triphosphate (dGTP) làm chất nền cho DNA polymerase UL54 của virus. Do đó, giảm sự kết hợp dGTP và sự kết hợp thay thế của ganciclovir triphosphat vào DNA của virus dẫn đến hình thành các đoạn ngắn gen phụ của DNA CMV và làm giảm tốc độ kéo dài chuỗi DNA của virus. Do đó ức chế sản sinh của virus.
Dược động học: - Hấp thu: được hấp thu tốt qua đường tiêu hóa và nhanh chóng chuyển hóa thành ganciclovir ở thành ruột và gan. Sinh khả dụng tuyệt đối của ganciclovir từ viên Valcyte là khoảng 60%, cao hơn ≈10 lần so với sinh khả dụng từ viên nang ganciclovir uống. - Phân bố: do sự chuyển đổi nhanh chóng của valganciclovir thành ganciclovir, liên kết protein huyết tương của valganciclovir không được xác định. Protein huyết tương của ganciclovir là 1% đến 2%.
- Chuyển hóa: Valganciclovir hydrochloride nhanh chóng được thủy phân thành ganciclovir. - Thải trừ: Valganciclovir hydrochloride được thải trừ khỏi cơ thể (như ganciclovir) hầu như chỉ bằng cách bài tiết qua thận, thông qua lọc cầu thận và bài tiết tích cực ở ống thận. Chống chỉ định: - Bệnh nhân quá mẫn với valganciclovir,ganciclovir hoặc bất kỳ thành phần nào của sản phẩm. 3 - Phu ̣ nữ có thai Tác dụng phụ: chóng mặt, tiêu chảy, sốt, đau đầu, thiếu máu, buồn nôn, run chân tay, khó thở.5 Tiêu chuẩn dược điển Nhận biết A: Hấp thụ tia hồng ngoại B: Hấp thụ tia cực tím Dung dịch: 10 µg mỗi mL.
Dung môi: methanol. C: Dung dịch trong nước đáp ứng các yêu cầu của các thử nghiệm đối với chloride. Nước: không quá 8,0%, mẫu 100 mg đang được sử dụng. Dư lượng khi đốt cháy: không quá 0,10%, mẫu thử 1g đang được sử dụng.
Kim loại nặng: 0,002%. Thử nghiệm Dung dịch ammonium phosphate 0,10 M - Hòa tan 11,5g ammonium phosphate trong khoảng 900 mL nước, điều chỉnh bằng acid phosphoric (85%) đến pH=2,8 ± 0,2 pha loãng với nước để thu được 1000 mL dung dịch và lắc đều. Pha động: Chuẩn bị hỗn hợp đã được lọc và khử khí gồm ammonium phosphate và methanol 0,10 M (92: 8). Thực hiện các điều chỉnh nếu cần.
Cách tiến hành thí nghiệm: Chuyển khoảng 10 mg chất mẫu Valganciclovir Hydrochloride và 0,5 mg chất mẫu methoxymethylguanine vào bình định mức 50 ml, hòa tan và pha loãng với acid chlorhydric 0,001 N đến vạch mức và lắc đều. Chuẩn bị mẫu tiêu chuẩn: Hòa tan một lượng chất mẫu Valganciclovir Hydrochloride đã được cân chính xác trong acid clohydric 0,001 N và pha loãng định lượng, thu được dung dịch có nồng độ đã biết khoảng 0,2 mg/ml. Chuẩn bị mẫu kiểm tra: Hòa tan một lượng Valganciclovir Hydrochloride đã cân chính xác trong acid chlorhydric 0,001N và pha loãng định lượng, thu được dung dịch có nồng độ khoảng 0,2 mg/ml. Hệ thống sắc ký: Máy sắc ký lỏng được trang bị detector 254 nm và cột 4,6 mm×15 cm.
Nhiệt độ cột được duy trì ở 25οC và tốc độ dòng chảy khoảng 1,0 ml/phút. Quy trình: Bơm riêng biệt các thể tích bằng nhau (khoảng 20 µL) của chế phẩm chuẩn và mẫu kiểm tra vào máy sắc ký, ghi lại sắc ký đồ và đo các phản ứng pic. 4 Tính kết quả: Hàm lượng Valganciclovir. (100)/(100 − 𝑆𝑈 )] 𝑊𝑈 Trong đó: rU là phản ứng đỉnh (tổng của hai pic đối với chất đồng phân không đối quang của valganciclovir) thu được từ mẫu kiểm tra; WU là trọng lượng của Valganciclovir Hydrochloride trong mẫu kiểm tra, tính bằng mg ; CF là hệ số hiệu chỉnh; SU là tổng phần trăm dung môi và nước trong mẫu thử.
CF được tính theo công thức sau: 𝑊𝑆 ( ). [(100 − 𝑆𝑠 )/100)] 𝑅𝑆 Trong đó: WS là trọng lượng của chất mẫu trong chế phẩm chuẩn , tính bằng mg ; RS là diện tích đáp ứng (tổng của hai pic đối với chất đồng phân không đối quang của valganciclovir) thu được từ chế phẩm chuẩn; SS là tổng phần trăm dung môi và nước trong chất mẫu Valganciclovir Hydrochloride.6 Ứng dụng Valganciclovir hydrochloride (Valcyte) là một loại thuốc chống virus được sử dụng ở người lớn để điều trị nhiễm trùng cytomegalovirus (CMV) có thể xảy ra sau khi cấy ghép cơ quan (tim, thận, hoặc tụy). Valcyte sử dụng ở trẻ em ít nhất 4 tháng tuổi để phòng ngừa nhiễm CMV sau khi cấy ghép thận và trẻ em ít nhất 1 tháng tuổi để phòng ngừa nhiễm CMV sau khi cấy ghép tim. Điều trị viêm võng mạc do nhiễm CMV ở người bị hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (HIV/AIDS).7 Các loại phổ Phổ hồng ngoại IR của Valganciclovir.3: Phổ hồng ngoại IR của Valganciclovir.
HCl [4] Các cực đại hấp thụ đặc trưng ở 3426, 2966, 1745, 1693 và 1537 cm-1 chỉ ra sự có mặt của các nhóm: -OH, -NH2, -CH, -C = O và –C-N. Phổ khối lượng của Valganciclovir.4: Phổ khối lượng của Valganciclovir [5] - Pic 355,2 m/z: M + 1 → Phân tử có thêm 1 H+ - Pic 338,5 m/z: M – 16 → Có nhóm -NH2 - Pic 321,4 m/z: M – 32 → Có nhóm -CH3OH - Pic 152,1 m/z: M – 203 → Có nhóm -CO-CH(CH3OH)-CH2O-C(=O)- CH(NH2)-CH(CH3)2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 1H-NMR của Valganciclovir. Phổ 1H-NMR được ghi lại trên máy quang phổ Bruker Advance tại 400 MHz sử dụng 0,05% benzene làm chất chuẩn.
[6] Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR được ghi lại ở 400 MHz trên máy quang phổ Varian FT-NMR. Thu được các pic sau: 13C NMR (400 MHz, DMSO-d6) 17.8 Giá thành Valcyte có dạng viên nén và dạng dung dịch uống. Các sản phẩm thương mại hiện có mặt trên thị trường: Bảng 1.2 Một số sản phẩm của Valganciclovir.HCl trên thị trường [8],[9] STT Tên thuốc Quốc gia Giá thành Hình ảnh 1 Valcyte 450mg Thụy Sĩ 1897,99 CAD/ hộp 2 Valganciclovir Ấn Độ 40000 INR Tablet USP / hộp 450mg 3 Valcyte 450mg Việt Nam 612263 vnđ/ viên 4 Valcyte Hoa Kỳ 1126,75 50mg/1ml USD/ lọ 7 1. Các phương pháp tổng hợp 1.
Phương pháp 1 Sơ đồ 1.1: Tổng hợp Valganciclovir.HCl từ triacetyl ganciclovir (2) [11] Thực nghiệm Bước 1: Tổng hợp Monoacetyl gancichovir (3). Hòa tan triacetyl ganciclovir (100g) vào N,N-Dimethylacetamide (200ml) và piperidine (200ml), khuấy đều. Hỗn hợp phản ứng được nung ở 50-55°C trong 48 giờ. Làm nguội hỗn hợp phản ứng này đến 25°C, thêm hexane vào và khuấy trong 30 phút.
Loại bỏ lớp hexane phía trên, thêm acetone (20 ml) và khuấy, sau đó thêm hexane (500ml). Lọc chất rắn thu được và làm khô trong chân không ở 50°C để thu được 70g hợp chất monoacetyl gancichovir (3). Bước 2: Tổng hợp 2-(2-amino 1,6 dihydro-6oxo-purine-9-yl)-methoxy-3 acetoxy-1-propyl-N-(benzyloxy carbonyl)-Lvalinate (5). Hòa tan N-CBZ-L-valine (170g), dicyclohexyl carbodiimide (130g) trong dichloromethane (2 lít).
Hợp chất 3 (70g ) được thêm vào phản ứng và khuấy trong 3 - 4 giờ. Thêm dimethyl formamide (140 ml) và dimethyl amino pyridine (0,82g) vào phản ứng và khuấy ở 25°C trong 12 giờ. Sau khi hoàn thành phản ứng tiến hành lọc hỗn hợp, dịch lọc trong được cô trong chân không để loại bỏ DMF. Hòa tan bã dầu trong cồn isopropyl (180ml) và thêm hexane (700ml) vào khuấy trong 30 phút, để lắng.
Loại bỏ lớp hexane phía trên. Tiếp tục khuấy lớp dầu trong hỗn hợp rượu 8 isopropyl và hexane trong 1 giờ, thu được chất rắn. Lọc và rửa chất rắn này bằng hexane và làm khô trong chân không ở 50°C để thu được 34 g hợp chất (5). Bước 3: Tổng hợp 2-(2-amino 1,6 dihydro-6oxo-purine-9-yl)-methoxy-3 hydroxy-1-propyl-N-(benzyloxy carbonyl) 1-L-valinate (6).
Hòa tan hợp chất 5 (34 g) vào piperidine (68 ml) ở 25°C trong 48 giờ. Sau khi hoàn thành phản ứng, thêm isopropyl alcohol (136 ml) vào, khuấy đều. Sau đó, thêm hexane (340 ml) và khuấy trong 15 phút, để lắng. Gạn lớp hexane và tiếp tục khuấy lớp dầu trong hỗn hợp rượu isopropyl và hexane trong 1 giờ.
Lọc chất rắn thu được và rửa bằng hexane, làm khô trong chân không ở 50°C để thu được 29g hợp chất (6). Bước 4: Tổng hợp Valganciclovir. Hòa tan hợp chất 6 (29 g) vào hỗn hợp Ethanol (700 ml) và nước 170 ml. Khuấy khối lượng phản ứng ở 25 -30°C.
Sục bọt khí hydro qua khối lượng phản ứng trong 12 đến 20 giờ. Sau khi hoàn thành phản ứng, lọc khối lượng phản ứng, cô đặc dịch lọc để khử cặn. Hòa tan phần dịch lọc trong 50 ml nước, khuấy đều và thêm 600 ml rượu isopropyl được nạp chậm trong 2 giờ, ở 25-30°C. Hỗn dịch thu được được khuấy ở 25-30°C trong 30 phút, sau đó lọc và rửa bằng 50 ml isopropyl.
Chất rắn được làm khô trong chân không ở 50°C để thu được 20g Valganciclovir Hydrochloride (1).2 Phương pháp 2 Thực nghiệm Bước 1: Tổng hợp 2-((2-amino-6-hydroxy-9H-purin-9-yl)methoxy)-3- hydroxypropyl acetate (3) từ triacetylganciclovir (2). Hòa tan hợp chất (2) (50g, 0.13 mol) vào Choline Chloride-Urea DES (100 ml), khuấy đều. Làm lạnh phản ứng đến 15-20 °C và thêm metylamin (0.40 mol) trong khoảng 30 phút. Thêm 200 ml nước lạnh (5-10 °C) vào phản ứng khối lượng và khuấy trong 15 phút.