CHƯƠNG It: TONG QUAN 1. Phức cis-Platin(I1) và hoạt tính sinh học của chúng 1.1 Quá trình phát hiện giá trị sinh học của phức c¿s-Platin(H) Barnett Rosenberg. nha khoa học hoạt đông tại trường Đại học Michigan đã tiến hanh thi nghiệm xác định vai tro của dòng điện đến quá trình phân chia tế bảo Dé kiểm chứng điêu nay, các tế bảo Escherichia Coli (E.Coli) cây trong môi trường amoni clorua roi cho dong điện di qua điện cực tro Platin cam sâu vao trong dung dịch Sau một thời gian, các tế bao E.coli phát triển dang sợi dai, mảnh thay vi dang ông trụ nguyên thủy Hình 1: Quá trình phát triển E.Coli (a) Hình dang nguyên thủy của E. coli; (b) Hình dang E.coli khi bị ức chế bởi phức platin Nhiều thí nghiệm tương tự đã được tiến hành vả cudi cùng đi đến kết luận rằng Su thay đối hình dang trên không phải do dòng điện ma nguyên nhân chính là sản phẩm thủy phân từ điện cực tro Platin.
Hang loạt hơn 10 kim loại chuyên tiếp đã được đưa vào nghiên cứu, song trên thức tÊ muỗi (NH,)[PtCl,] có hoại tính cao nhất doi với các vi khuân gram âm Rosenberg và cộng sự cũng đã cho rằng chí có dang cis của phức platin(IV) mới có khả năng ức chế như trên, con dang trans thi hoan toàn bat hoạt. Tử ket quả đây triển vong này, nhiều nghiên cứu kha năng ức chế tế bảo u của phức cis-platin được tiên hành, tiêu biểu là thi nghiêm khao sat dòng tế bảo u Sarcoma 180 trên chuôt bach của c¿s-[PtClz(NH;b] va cis-[PtCL(NH,)] Sau 6 thang thir nghiệm, những chủ SVTH: Tran Bau Đăng aie Khỏa luận tốt nghiệp | GVHD TS Dương Ba Vũ | chuột vẫn khóc manh, không có bat ky dau hiệu nao của bệnh ung thư Kẻ tir đó, cisplatin được đưa vao đùng thử lâm sản vả trở thành môi trong những loại thuốc chong ung thu hữu hiệu nhất hiện nay [22] 1.2 Phương pháp tông hợp phức cis và trans platin Phức cisplatin lan đầu trên được tổng hop bởi Michel Peyrone vao năm 1845 va cầu trúc cúa nó trở thanh van dé gây nhiều tranh cải Khoảng 50 năm sau. ly thuyết vẻ hóa học phức chat cua Alfred Werner ra đời đã góp phân giải quyết cau trúc phan của cispla- tin và phân biệt hai đông phân cis va trans với nhau Werner đã được trao giải Nobel Hóa học cho công trình nảy vao năm 1913 Theo [4.22], ban dau, phức cisplatin được tông hợp có độ tinh khiết thấp Do đó, quy trinh tông hợp cisplatin được chú trọng nghiên cứu cai tiên dé tăng hiệu suất va ham lượng Ngảy nay các quy trinh tổng hợp cisplatin đều đựa vào thanh tựu của Dhara - được công bỏ trên các tạp chí khoa học vào năm 1970 1? 2 2K eo <a ¿ HÀ. | — KI an fea «)t ' Bi Oe fad * 2K) 2 ' | 2 AgNO, 2 KNO, + ci “NH, Sap —— eae H;O S 2NO, +249 ‘.
Hình 2: Quy trình tống hợp cisplatin Quy trình nảy đã vận dụng hiệu ứng (rans do Chernyaev để nghị vao năm 1926. Hiệu ứng trans được dùng dé giải thích các quan sát thực nghiệm rang tộc đô thay thé các phôi tử vao phức vuông phang hay bát diện phụ thuộc vào nhóm thé đổi điện với phổi tử SVTH Trân Bữu Đăng tuần: Khỏa luận tốt nghiệp | GVHD TS Dương Bá Vũ | đó (vi trí rans có ảnh hưởng nhiều hơn so với vi trí cis). Nhiều nghiên cứu đã rút ra quy luật gan đúng vẻ ảnh hưởng trans giảm dan của mot số phôi tử phô biên như sau CO,CN?,€¿H, > PRy, H> CH¡ S§C(NH;); > C,H:,NO;,F,SCN >BRr,CE> Py,NHs, OH” ,HạO Cũng dưa vào hiệu ứng /rams, Reiset đã dé nghị quy trinh tong hợp #ansplatin vào năm 1844 như sau Ky h `ăi Ci ] hs [HN | No + xe (CI Ci} .HạN' NHỊ | ` | Ha Sl 2HC! HạN' 'CI | V4 CỊ. — _NHạ NO + UP, transpiatin Hình 3:Quy trình tổng hợp fransplatin Năm 1894, Kumakow đã phân biết hai đồng phân cis va rans này bằng cách ln lượt cho từng đồng phan phan img với thioure Trong khi ransplatin tạo thành kết tủa mau trắng trans-[Pt((NH3)ATh)]Cl không tan trong nước, thi cisplatin tạo thành dung dich màu vang dâm K;[PtCTh),}.
Swen #soures (Th) mom cl NH, Th” “th crspiatin HW er ————> Cl NH roures (Th) Th 2P NH, Ễ transptane Hình 4:Quy trình phân biệt cisplatin và ansplatin SVTH: Trân Bau Dang rts Khóa luận tốt nghiệp | GVHD: TS Dương Ba Vũ | L.3 Cơ chế hoạt động cia phức cisplatin trong cơ thé Cisplatin không bị biến đổi khi vào tế bảo u bằng con đường khuếch tan qua ming té bào. Một sé nghiên cứu gan đây cho rang cisplatin được vận chuyển qua mảng té bảo u nhờ một loại protein van chuyển. Nông đô clorua trong nôi bao kha thấp (4-20 mM) tao điều kiến cho một phối tứ cloro trong phức cisplatin bị thay thé dé dàng bang mét phân tử nước, hình thánh 1on đương hoạt đông Chính dang monoaquo nảy liên kết với DNA trong nhân tế bảo NO phản ứng với các bazơ DNA (thường lá Guanin) tạo thánh sản phẩm công đơn chức với DNA. Bên cạnh đó, khi thủy phân phôi tử cloro thứ hai rồi tạo liên kết với bazơ DNA tao ra sản phẩm công đóng vòng nhì chức (chủ yếu là Guanin — Guanin va Adenin — Guanin) Những protein liên kết nay có chức năng sắp xếp các tổn thương DNA ean sửa chữa va tín hiệu tế bảo chết dé bắt đầu công đoạn khôi phục.
Phức Platin với cau hình trans thi hoan toan không có hoạt tính sinh học cao như cầu hinh cis. Rosenberg vả công sự cùng nhiều nghiên cửu sau nảy đã chỉ ra răng những đặc điểm khiển cho cisplatin lại có hoạt tính cao hơn transplatin - Transplatin bị thay phan nhanh gap 4 lẳn cisplatin. - Transplatin phan ứng với amoniac nhanh gap 30 lần cisplatin. - Sau 4 giờ ủ trong tế bao máu, transplatin phan ứng với gân 70% glutathion, còn Với kha năng nhạy với môi trường khi đưa vao cơ thể như thé, đransplatin trở nên kém hiệu qua trong việc ức chế tế bảo u.
Tuy nhiên liệu pháp cisplatin cũng còn nhiều hạn chế như sự kháng thuốc của một số dong tế bảo u, hay môi trường nội bảo giảu chất chứa nhóm thiol. Theo thuyết Axit — bazơ cứng —mém của Pearson thì axit mém Pui) dé dang tạo phức bên với tâm bazơ mềm như thiol, Do đó, trong môi trường chứa nhiều glutathion hay metallothionein, cis- platin gắn như bị bắt hoạt [22] 1.4 Sự phát trién phức cisplatin trong y học Bên canh giá trị sinh học day hứa hen, cisplatin con có nhiều tac dụng phụ như gây độc cho hệ than kinh, thân. nôn mứa Vì vay xu hưởng nghiên cứu ngày nay là cải tiên cisplatin có hoạt tinh cao, giảm độc hai với cơ thé. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra môi SVTH.
Tran Bau Dang ris Khóa luận tốt nghiệp | GVHD TS Dương Ba Vũ | liên quan giữa cau trúc va kha năng ức chẻ tế bào ung thư Dé có tiém nang sinh học như trên, phức platin can đáp ứng ít nhất các tiêu chuẩn sau đây - Phức chat chứa 2 nhóm amin ở vị trí cis, còn vi trí rans thi hoàn toan bat hoạt - Phức chất phái có hai nhóm để xuất ở vị trí cis. Nhóm xuất đóng vai trỏ quan trong đổi với giả trì sinh hoc va đốc tinh của thuốc. - Phức chất trung hoa điển - Phức chất với phối tử amin chứa nhỏm thé ankyl nhỏ có hoạt tính sinh học cao hơn. Mỗi phỏi tử amin can it nhất | proton lình động.
Bang 1: Một số phức cisplatin có tiềm năng y học trong cisplatin nên cacboplaun phan img cham với cơ thể Do đó, giảm độc tinh va hoạt tinh sinh học tăng lên. Hạn chê phản ứng với nhóm thiol có trong protein của dịch nội bảo, nhạy cảm với nhiều dòng tế bảo u hơn tat Cấu trúc độc dao, dé tan cao, hoạt tính mạnh, it độc nhưng không vượt trôi bằng Cacboplatin Gây độc cho hệ thân kinh khi đưa vào chữa trị Điểu trị ung thư tuyển tiên liệt SVTH: Tran Bau Dang I6” | Khoa luận tốt nghiệp | GVHD. TS Dương Ba Vũ | IL.1 Đặc điểm cấu trúc thiosemieacbazon và phức Pt(H) của chúng Theo [20], thiosemicacbazon 1a dẫn xuất của thioure, được tạo thành khi ngưng tự thiosemicacbazit hay dẫn xuất thé N(4) của thiosemicacbazit với andchit hoặc xeton thích hợp Thiosemicacbazon có công thức cau tạo (1). Theo IUPAC, tên của dẫn xuất thé N(4) thiosemicacbazon được thánh lập bằng cách thêm “thiosemicacbazon” vào sau tên của andehit hay xeton tham gia ngưng tụ va cách danh số khung thioscmicacbazon cũng tuân theo hệ thông đánh số quy ước cho hợp chất nay R, Rạ R, R, T >- TL >- i) 1) Hình 5: Công thức cấu tạo chung của thiosemicacbazon Trong đó Rụ, Ro, Rs, Ry có thể là H, ankyl, aryl, hay hệ thống vong Sự có mặt của C=N lắm cho thiosemicacbazon tổn tại hai dạng đồng phân hình học E va Z.
Vé đô bên nhiệt đông, đồng phân E chiếm ưu thé hơn trong hỗn hợp. Cấu trúc khung C=N-NH-CS-N luôn đồng phẳng với nguyên tử S nam vị trí trans so với nhóm az- ometin Ngoai ra, nhớm NH-C=S trong phân tử thiosemicacbazon có thé bị tautome hóa Nghĩa là, trong dung dich, thiosemicacbzon tôn tại cân bằng giữa hai dang thion (III) và thiol (IV) (hình 6) Qua trình thiol hóa xáy ra là do hiệu ứng công hưởng trai dài trên khung sườn thiosemicacbazon làm cho electron bat định xứ được giai tỏa mạnh trên toản bộ hệ liên hợp SVTH. Tran Bau Dang tials Khoa luận tốt nghiệp [ GVIID TS Dương Bà Vũ | iN N NH S&—> ì Aa R k R mm. Ry Re (il) (IV) Hình 6: Cân bằng giữa hai dang thion và thiol trong dung dich Trong trường hop thiosemicacbazon của nhân thom, su bất định xứ của đám mây electron được trải rộng hơn, Trong dung dich, thông thưởng dang thiol phân ly proton dé tạo ra anion RS”.
Anion nảy mới la tác nhân chính đi phối trí với ion kim loại. Khi tham gia phối tri với ion kim loại trung tâm, đặc tinh lập thé của phức kim loại của thiosemicacbazon phụ thuộc váo điện tích phối tử vả dung lượng phối trí của phối tử đó. Da số các phản ứng tổng hợp phức kiểu nay đêu được tiến hành ở pH trung bình.