Khóa luận nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính ức chế tế bào ung thư của phức ion Cu2, Zn2, Cd2 với Salicylaldehyde-N(4)-Morpholinylthiosemicarbazone

• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Cấu Trúc Và Hoạt Tính Ức Chế Tế Bào Ung Thư Của Phức Ion Cu2, Zn2, Cd2 Với Salicylaldehyde-N(4)-Morpholinylthiosemicarbazone
• Loại tài liệu: Đề Tài Nghiên Cứu
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• 1. CHƯƠNG 1: Giới thiệu cấu trúc thiosemicarbazone (TSC) và phức chất của thiosemicarbazone (M-TSC)
• 1.1. Cấu tạo chung TSC
• 1.2. Cấu tạo chung của phức M-TSC
• 1.3. Một số ứng dụng của TSC và phức chất của TSC với ion kim loại
• 1.4. Các ứng dụng phổ biến
• 1.5. Khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư
• 1.6. Định hướng nghiên cứu về phức chất của thiosemicarbazone hiện nay
• 1.7. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.8. Hóa chất và dụng cụ
• 1.9. Tổng hợp hỗn hợp Salicyaldehyde-N(4)-morpholinylthiosemicarbazone SMT
• 1.10. Quy trình tổng hợp SMT
• 1.11. Tối ưu hóa điều kiện tổng hợp SMT. Xác định các mức cơ sở bằng phương pháp đơn biến
• 1.12. Mô hình bề mặt (RSM) tối ưu hóa hiệu suất tổng hợp HL1
• 1.13. Tổng hợp phức chất đồng, kẽm, cadmi
• 1.14. Tổng hợp phức chất CuL1
• 1.15. Tổng hợp phức chất ZnL1
• 1.16. Tổng hợp phức chất CdL1
• 1.17. Phương pháp nghiên cứu
• 1.18. Quy hoạch thực nghiệm theo phương pháp trực giao
• 1.19. Phương pháp nghiên cứu thành phần và cấu trúc của phối tử và phức chất
• 1.20. Phổ hấp thu hồng ngoại FT-IR
• 1.21. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C-NMR 1D và 2D
• 1.22. Phổ khối lượng ESI MS
• 1.23. Phương pháp thăm dò hoạt tính sinh học
• 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Đánh giá các mức của khảo sát đơn biến
• 2.2. Thiết lập phương trình hồi quy
• 2.3. Phân tích kết quả phổ của HL1
• 2.4. Xác định điều kiện tổng hợp phức chất
• 2.5. Phân tích kết quả các phổ của phức CuL1, CdL1, ZnL1
• 2.6. Phân tích kết quả phổ UV-Vis
• 2.7. Khảo sát hoạt tính sinh học
• 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về cấu trúc phức ion và hoạt tính ức chế tế bào ung thư

Nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính ức chế tế bào ung thư của phức ion Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺ với Salicylaldehyde-N(4)-Morpholinylthiosemicarbazone đang thu hút sự chú ý lớn trong lĩnh vực hóa học dược phẩm. Thiosemicarbazone (TSC) là một nhóm hợp chất có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư thông qua cơ chế liên kết với DNA. Các phức chất của TSC với ion kim loại chuyển tiếp như Cu, Zn, và Cd đã cho thấy tiềm năng lớn trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư hiệu quả.

1.1. Cấu trúc của thiosemicarbazone và phức chất của nó

Thiosemicarbazone là dẫn xuất của thiourea, có khả năng tạo phức với các ion kim loại nhờ vào các nguyên tử nitrogen và sulfur trong cấu trúc. Cấu trúc này cho phép thiosemicarbazone hoạt động như một phối tử vòng, tạo ra các phức chất ổn định với ion kim loại.

1.2. Tính chất hóa học và hoạt tính sinh học của thiosemicarbazone

Thiosemicarbazone có khả năng ức chế tế bào ung thư thông qua việc liên kết với DNA, ngăn chặn quá trình phiên mã và dịch mã. Nghiên cứu cho thấy rằng các dẫn xuất của thiosemicarbazone có hoạt tính sinh học đa dạng, bao gồm khả năng kháng virus và kháng khuẩn.

II. Thách thức trong nghiên cứu phức ion kim loại với thiosemicarbazone

Mặc dù thiosemicarbazone và các phức chất của nó với ion kim loại có tiềm năng lớn, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc nghiên cứu và phát triển. Các yếu tố như tính ổn định của phức chất, khả năng hòa tan và tính chọn lọc đối với tế bào ung thư là những vấn đề cần được giải quyết.

2.1. Tính ổn định của phức chất thiosemicarbazone

Tính ổn định của phức chất thiosemicarbazone phụ thuộc vào điều kiện pH và môi trường. Các nghiên cứu cho thấy rằng phức chất có thể tồn tại dưới dạng cation, trung tính hoặc anion, ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của chúng.

2.2. Khả năng hòa tan và tính chọn lọc của phức chất

Khả năng hòa tan của phức chất trong nước là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả điều trị. Các phức chất có khả năng hòa tan tốt hơn thường có hoạt tính sinh học cao hơn, điều này cần được xem xét trong quá trình phát triển thuốc.

III. Phương pháp tổng hợp phức ion kim loại với thiosemicarbazone

Phương pháp tổng hợp phức ion kim loại với Salicylaldehyde-N(4)-Morpholinylthiosemicarbazone bao gồm nhiều bước, từ việc tổng hợp thiosemicarbazone đến việc tạo phức với các ion kim loại. Quy trình này cần được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất cao nhất.

3.1. Quy trình tổng hợp Salicylaldehyde N 4 Morpholinylthiosemicarbazone

Quy trình tổng hợp Salicylaldehyde-N(4)-Morpholinylthiosemicarbazone bao gồm các bước ngưng tụ giữa thiosemicarbazide và salicylaldehyde. Điều kiện phản ứng như nhiệt độ và thời gian cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

3.2. Tối ưu hóa điều kiện tổng hợp phức chất

Việc tối ưu hóa điều kiện tổng hợp phức chất là rất quan trọng để đạt được hiệu suất cao. Các yếu tố như nồng độ ion kim loại, pH và thời gian phản ứng cần được điều chỉnh để tối ưu hóa quá trình tổng hợp.

IV. Kết quả nghiên cứu hoạt tính ức chế tế bào ung thư

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các phức chất của Salicylaldehyde-N(4)-Morpholinylthiosemicarbazone với ion kim loại có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Các thử nghiệm in vitro cho thấy hoạt tính sinh học của các phức chất này cao hơn so với thiosemicarbazone tự do.

4.1. Đánh giá hoạt tính ức chế tế bào ung thư

Các phức chất được thử nghiệm trên các dòng tế bào ung thư như HepG2 và A549. Kết quả cho thấy rằng phức chất Cu(II) có hoạt tính ức chế tốt nhất với giá trị IC50 thấp hơn so với các phức chất khác.

4.2. So sánh hoạt tính giữa phức chất và thiosemicarbazone tự do

So sánh hoạt tính giữa phức chất và thiosemicarbazone tự do cho thấy rằng phức chất có hoạt tính sinh học cao hơn, nhờ vào khả năng tương tác tốt hơn với DNA của tế bào ung thư.

V. Kết luận và định hướng nghiên cứu tương lai

Nghiên cứu về phức ion Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺ với Salicylaldehyde-N(4)-Morpholinylthiosemicarbazone mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư. Các phức chất này không chỉ có hoạt tính sinh học cao mà còn có tiềm năng ứng dụng trong y tế.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng các phức chất ion kim loại với thiosemicarbazone có khả năng ức chế tế bào ung thư hiệu quả. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển các liệu pháp điều trị mới.

5.2. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa cấu trúc của các phức chất để nâng cao hoạt tính sinh học và khả năng hòa tan, từ đó phát triển các liệu pháp điều trị ung thư hiệu quả hơn.