Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất nitril của auronol alphitonin, maesopsin và hoạt tính sinh học

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất nitril của hai auronol alphitonin và maesopsin và hoạt tính, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất

• Tác giả: Nguyễn Thị Huế
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Quốc Vượng
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
• Đề tài: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất nitril của hai auronol alphitonin và maesopsin và hoạt tính sinh học của chúng
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. CÁC HỢP CHẤT FLAVONOID
• 1.1.1. Giới thiệu về các hợp chất flavonoid
• 1.1.2. Cấu trúc của flavonoid
• 1.1.3. Phân loại flavonoid
• 1.2. CÁC HỢP CHẤT AURONOL
• 1.2.1. Giới thiệu về aurone và auronol
• 1.2.2. Các phương pháp tổng hợp auronol
• 1.2.3. Hoạt tính sinh học của auronol
• 1.2.3.1. Kháng ký sinh trùng
• 1.2.3.2. Kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm
• 1.2.3.3. Hệ miễn dịch và ảnh hưởng của thực vật đối với hệ miễn dịch
• 1.3. HỢP CHẤT CHỨA NITRILE TRONG HÓA DƯỢC VÀ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN XUẤT NITRILE
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Phương pháp phân lập các hợp chất
• 2.2.2. Phương pháp tổng hợp và tinh chế sản phẩm
• 2.2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học
• 2.3. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KÍCH THÍCH TẾ BÀO LYMPHO VÀ HOẠT TÍNH ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÁC CHẤT TỔNG HỢP ĐƯỢC
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM
• 3.1. TỔNG HỢP HAI AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN
• 3.1.1. Bán tổng hợp Alphitonin
• 3.1.2. Điều chế maesopsin
• 3.2. TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT NITRILE CỦA HAI AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN
• 3.2.1. Tổng hợp dẫn xuất nitrile một nhóm thế của Alphitonin và Maesopsin
• 3.2.2. Tổng hợp dẫn xuất nitrile hai nhóm thế của Alphitonin và Maesopsin
• 3.3. THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT NITRILE ĐƯỢC TỔNG HỢP
• 3.3.1. Hoạt tính kích thích lympho bào
• 3.3.2. Hoạt tính độc tế bào
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. TỔNG HỢP HAI AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN
• 4.1.1. Bán tổng hợp auronol alphitonin
• 4.1.2. Điều chế Maesopsin
• 4.2. TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT NITRILE CỦA HAI AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN
• 4.3. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT NITRILE ĐƯỢC TỔNG HỢP
• 4.3.1. Hoạt tính kích thích tế bào lympho
• 4.3.2. Hoạt tính độc tế bào
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu dẫn xuất nitril từ auronol alphitonin và maesopsin

Nghiên cứu về dẫn xuất nitril từ auronol, alphitonin và maesopsin đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực hóa học hữu cơ. Các hợp chất này không chỉ có nguồn gốc tự nhiên mà còn mang lại nhiều tiềm năng trong y dược. Auronol và alphitonin được chiết xuất từ cây Chay Bắc b, có hoạt tính sinh học đáng kể. Việc tổng hợp các dẫn xuất nitril từ những hợp chất này có thể mở ra hướng đi mới trong việc phát triển thuốc điều trị các bệnh lý nghiêm trọng.

1.1. Giới thiệu về auronol và hoạt tính sinh học của chúng

Auronol là một hợp chất flavonoid có cấu trúc độc đáo, được biết đến với khả năng ức chế miễn dịch. Nghiên cứu cho thấy auronol có thể giúp cải thiện sức khỏe con người thông qua việc điều chỉnh hệ miễn dịch. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng auronol có khả năng kháng viêm và kháng khuẩn, mở ra cơ hội ứng dụng trong y học.

1.2. Tổng quan về alphitonin và maesopsin

Alphitonin và maesopsin là hai hợp chất flavonoid quan trọng, được phân lập từ dịch chiết của cây Chay Bắc b. Chúng có hoạt tính sinh học mạnh mẽ, đặc biệt là trong việc ức chế miễn dịch. Việc nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất nitril từ hai hợp chất này có thể mang lại những sản phẩm mới với hoạt tính sinh học cao hơn.

II. Thách thức trong nghiên cứu dẫn xuất nitril từ auronol và alphitonin

Mặc dù có nhiều tiềm năng, việc tổng hợp dẫn xuất nitril từ auronol và alphitonin gặp phải một số thách thức. Các vấn đề liên quan đến hiệu suất phản ứng, điều kiện tổng hợp và tính ổn định của sản phẩm là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng. Ngoài ra, việc xác định cấu trúc hóa học của các dẫn xuất cũng là một thách thức lớn trong nghiên cứu này.

2.1. Vấn đề về hiệu suất phản ứng tổng hợp

Hiệu suất phản ứng tổng hợp các dẫn xuất nitril từ auronol và alphitonin thường không đạt yêu cầu. Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian phản ứng và tỷ lệ chất phản ứng có thể ảnh hưởng lớn đến kết quả. Nghiên cứu cần tìm ra các điều kiện tối ưu để nâng cao hiệu suất tổng hợp.

2.2. Tính ổn định của các dẫn xuất nitril

Tính ổn định của các dẫn xuất nitril là một vấn đề quan trọng. Nhiều dẫn xuất có thể dễ dàng phân hủy hoặc biến đổi trong điều kiện môi trường khác nhau. Việc nghiên cứu tính ổn định của các hợp chất này sẽ giúp đảm bảo hiệu quả trong ứng dụng thực tiễn.

III. Phương pháp tổng hợp dẫn xuất nitril từ auronol và maesopsin

Để tổng hợp các dẫn xuất nitril từ auronol và maesopsin, nhiều phương pháp khác nhau đã được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm phản ứng hóa học truyền thống và các kỹ thuật hiện đại như tổng hợp vi sóng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ quyết định đến chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.

3.1. Phương pháp tổng hợp truyền thống

Phương pháp tổng hợp truyền thống thường sử dụng các phản ứng hóa học cơ bản để tạo ra dẫn xuất nitril. Các bước như phản ứng axit, phản ứng este hóa và phản ứng khử có thể được áp dụng để tạo ra các dẫn xuất mong muốn. Tuy nhiên, hiệu suất và độ tinh khiết của sản phẩm thường không cao.

3.2. Kỹ thuật tổng hợp vi sóng

Kỹ thuật tổng hợp vi sóng là một phương pháp hiện đại, cho phép tăng tốc độ phản ứng và cải thiện hiệu suất tổng hợp. Phương pháp này đã được chứng minh là hiệu quả trong việc tổng hợp các dẫn xuất nitril từ auronol và maesopsin, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

IV. Ứng dụng thực tiễn của dẫn xuất nitril từ auronol và alphitonin

Các dẫn xuất nitril từ auronol và alphitonin không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Chúng có thể được sử dụng trong lĩnh vực dược phẩm, đặc biệt là trong việc phát triển thuốc mới. Nghiên cứu cho thấy các dẫn xuất này có khả năng ức chế miễn dịch và kháng viêm, mở ra cơ hội cho việc điều trị các bệnh lý nghiêm trọng.

4.1. Ứng dụng trong y dược

Các dẫn xuất nitril từ auronol và alphitonin có thể được phát triển thành thuốc điều trị các bệnh lý như viêm nhiễm, ung thư và các bệnh tự miễn. Nghiên cứu cho thấy chúng có khả năng ức chế miễn dịch mà không gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng như một số loại thuốc hiện có.

4.2. Tiềm năng trong nghiên cứu khoa học

Ngoài ứng dụng trong y dược, các dẫn xuất nitril còn có tiềm năng trong nghiên cứu khoa học. Chúng có thể được sử dụng làm chất nền trong các nghiên cứu về tương tác giữa thuốc và protein, giúp hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của các hợp chất này.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu dẫn xuất nitril

Nghiên cứu về dẫn xuất nitril từ auronol và alphitonin mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực hóa học hữu cơ và y dược. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng với sự phát triển của các phương pháp tổng hợp hiện đại, tiềm năng ứng dụng của các dẫn xuất này là rất lớn. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều sản phẩm mới có giá trị trong điều trị bệnh.

5.1. Hướng đi mới trong nghiên cứu

Nghiên cứu cần tiếp tục tìm kiếm các phương pháp tổng hợp hiệu quả hơn, đồng thời đánh giá hoạt tính sinh học của các dẫn xuất nitril mới. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học trong và ngoài nước sẽ giúp thúc đẩy nhanh chóng tiến trình nghiên cứu.

5.2. Tương lai của ứng dụng trong y dược

Với tiềm năng lớn trong việc phát triển thuốc mới, các dẫn xuất nitril từ auronol và alphitonin có thể trở thành một phần quan trọng trong liệu pháp điều trị các bệnh lý nghiêm trọng. Nghiên cứu và phát triển các sản phẩm này sẽ góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Các hợp chất thiên nhiên thuộc nhóm flavonoid từ lâu đã đóng vai trò nền tảng trong việc phát triển các liệu pháp hóa dược trị liệu. Trong số đó, auronol là lớp hợp chất polyphenol hiếm gặp trong tự nhiên, sở hữu khung cấu trúc 2-benzyl-2-hydroxybenzofuran-3(2H)-one độc đáo cùng nhiều hoạt tính sinh học giá trị. Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh hai hợp chất alphitonin-4-O-β-D-glucopyranoside và maesopsin-4-O-β-D-glucopyranoside phân lập từ lá cây Chay Bắc Bộ (Artocarpus tonkinensis) thể hiện khả năng ức chế miễn dịch đạt từ 99,3% đến 99,6% ở nồng độ 1,25 mg/mL, tương đương thuốc ức chế miễn dịch thương mại cyclosporin A nhưng không gây ra các độc tính nghiêm trọng trên gan, thận hay hệ thần kinh.

Tuy nhiên, hàm lượng của các auronol tự nhiên trong thực vật vô cùng thấp, việc chiết tách quy mô lớn gặp nhiều hạn chế. Việc gắn thêm các nhóm chức mang hoạt tính như nhóm nitrile (-C≡N) vào khung phân tử aglycone được kỳ vọng sẽ tạo ra khả năng hình thành liên kết hydro bền vững với protein và enzyme đích, mô phỏng vai trò của gốc đường nhằm gia tăng dược tính sinh học. Đề tài tập trung vào mục tiêu bán tổng hợp hai auronol nguyên bản là alphitonin và maesopsin từ các tiền chất tự nhiên dồi dào, sau đó tiến hành gắn nhóm acetonitrile để tạo ra các dẫn xuất nitrile đơn thế và nhị thế mới.

Nghiên cứu được thực hiện tại Viện Hóa sinh biển thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, kết hợp với Khoa Hóa học thuộc Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu do Quỹ NAFOSTED tài trợ. Công trình không chỉ giải quyết bài toán tối ưu hóa quy trình bán tổng hợp auronol với hiệu suất từ 65,01% đến 75% mà còn cung cấp dữ liệu thử nghiệm hoạt tính kích thích lympho bào và độc tế bào trên 4 dòng tế bào ung thư người, tạo tiền đề vững chắc cho việc phát triển các hoạt chất điều hòa miễn dịch thế hệ mới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng hóa học các hợp chất thiên nhiên và lý thuyết chuyển hóa khung flavonoid:

• Lý thuyết cấu trúc và phân loại Minor Flavonoid: Khung phân tử flavonoid chuẩn gồm 15 nguyên tử carbon theo hệ liên kết C6-C3-C6. Auronol thuộc nhóm minor flavonoid, trong đó dị vòng trung tâm C là vòng 5 cạnh furanone ngậm nước tại vị trí C-2, liên kết với vòng phenyl A và nhóm benzylidene B. Cấu trúc này tạo ra tâm bất đối và các nhóm phenolic hydroxyl có khả năng phản ứng chọn lọc cao.
• Mô hình đồng phân hóa Kiehlmann - Li: Quá trình chuyển hóa dihydroflavonol (taxifolin) thành auronol (alphitonin) diễn ra thông qua phản ứng đồng phân hóa mở vòng dị vòng 6 cạnh, tautomer hóa tạo trung gian 1,2-diketone và tái đóng vòng furanone 5 cạnh. Phản ứng được thúc đẩy trong môi trường nước ở điều kiện nhiệt độ cao 155°C.
• Lý thuyết alkyl hóa Williamson và hóa dược nhóm Nitrile: Phản ứng thế ái nhân SN2 giữa các nhóm phenolate của auronol với dẫn xuất chloroacetonitrile dưới sự hiện diện của bazơ kiềm tạo ra liên kết ether (-O-CH2-CN). Nhóm nitrile với liên kết ba phân cực mạnh đóng vai trò như một bioisostere mô phỏng tương tác liên kết hydro của các chuỗi glucoside tự nhiên với thụ thể sinh học.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn nguyên liệu đầu vào gồm hoạt chất astilbin chiết xuất từ củ Thổ phục linh (Smilax glabra) với hàm lượng tự nhiên khoảng 1% khối lượng khô và hợp chất TAT2 phân lập từ lá cây Chay Bắc Bộ.

• Phương pháp tổng hợp và tinh chế: Thủy phân cắt liên kết glycoside của astilbin trong dung dịch axit clohydric 10% để thu nhận taxifolin với hiệu suất 85%. Chuyển hóa 15 mmol taxifolin trong 105 mL nước cất khử khí ở 155°C trong 96 giờ để tạo alphitonin. Quá trình ghép nhóm nitrile được thực hiện trong dung môi dimethylacetamide với tác nhân chloroacetonitrile và natri hydroxit ở nhiệt độ từ 0°C đến 25°C trong 24 giờ. Sản phẩm được phân lập bằng sắc ký cột silica gel pha thường và pha đảo YMC RP-18.
• Phương pháp xác định cấu trúc: Cấu trúc hóa học của các chất được minh chứng sáng tỏ thông qua phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D/2D NMR đo trên máy Bruker AM500 FT-NMR ở tần số 500 MHz đối với phổ 1H-NMR và 125 MHz đối với phổ 13C-NMR, kết hợp các kỹ thuật tương quan COSY, HSQC, HMBC. Khối lượng phân tử được xác định bằng phổ khối lượng ion hóa phun mù điện tử ESI-MS trên hệ thống Agilent 6310 Ion Trap.
• Phương pháp thử nghiệm sinh học in vitro: Đánh giá khả năng kích thích tăng sinh lympho bào thỏ New Zealand White (mật độ 2 x 10^6 tế bào/mL) bằng phương pháp đo độ hấp thụ màu MTT ở bước sóng 490 nm, xác định chỉ số kích thích SI tại các dải nồng độ từ 0,8 µg/mL đến 100 µg/mL. Hoạt tính độc tế bào được kiểm định bằng phép thử SRB chuẩn của Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ trên 4 dòng tế bào ung thư người (MCF-7, KB, LU-1, HepG2) và dòng tế bào lành phôi chuột NIH/3T3.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Công trình đã hoàn thành quy trình tổng hợp toàn diện và kiểm tra hoạt tính sinh học của các hợp chất với các số liệu thực nghiệm nổi bật:

• Bán tổng hợp thành công 2 khung aglycone auronol: Thủy phân hoàn toàn 4,50 g astilbin thu được 2,88 g taxifolin tinh khiết với điểm nóng chảy 222-224°C. Phản ứng đồng phân hóa 15 mmol taxifolin trong môi trường nước ở 155°C sau 96 giờ đã tạo ra 2,964 g alphitonin với hiệu suất đạt 65,01%. Song song đó, quá trình thủy phân hợp chất TAT2 trong môi trường axit đun hồi lưu 4 giờ đã điều chế được maesopsin với hiệu suất đạt 75,00%.
• Tổng hợp 4 dẫn xuất nitrile mới: Khi sử dụng tỷ lệ mol tác nhân 1:1,1 giữa auronol và chloroacetonitrile, phản ứng chọn lọc tại vị trí C-4 OH mang lại dẫn xuất đơn thế alphitonin-4-O-acetonitrile (chất 5, m/z 342 [M-H]-) với hiệu suất 37,5% và maesopsin-4-O-acetonitrile (chất 6, m/z 326 [M-H]-) với hiệu suất 39,8%. Khi tăng tỷ lệ tác nhân lên 1:2,2, phản ứng thế đồng thời tại hai vị trí C-4 và C-6 tạo ra dẫn xuất nhị thế alphitonin-4,6-di-(O-acetonitrile) (chất 7, m/z 381 [M-H]-) đạt hiệu suất 37,0% và maesopsin-4,6-di-(O-acetonitrile) (chất 8, m/z 365 [M-H]-) đạt hiệu suất 39,0%.
• Đặc tính tác động lên hệ miễn dịch: Kết quả đo quang phổ MTT cho thấy một số dẫn xuất nitrile thể hiện khả năng kích thích sự tăng sinh của tế bào lympho ngoại vi thỏ vượt ngưỡng chỉ số kích thích quy chuẩn SI > 1,2 tại các nồng độ thử nghiệm từ 4,0 µg/mL đến 20,0 µg/mL.
• Độc tính chọn lọc trên các dòng tế bào: Trên các dòng tế bào ung thư vú MCF-7, ung thư biểu mô KB, ung thư phổi LU-1 và ung thư gan HepG2, các dẫn xuất nitrile thể hiện sự ức chế sinh trưởng tế bào ung thư phụ thuộc vào nồng độ, đồng thời duy trì độ an toàn cao đối với dòng nguyên bào sợi lành tính NIH/3T3.

Thảo luận kết quả

Quá trình thế nhóm nitrile trên khung auronol diễn ra với tính chọn lọc vị trí rất cao. Nhóm hydroxyl tại vị trí C-4 tham gia phản ứng ưu tiên trước nhóm hydroxyl tại C-6 do cấu trúc lập thể và sự tương tác hydro nội phân tử với nhóm carbonyl tại C-3. Dữ liệu phổ HMBC đã chứng minh rõ ràng tương tác xa giữa proton methylene của nhóm O-CH2-CN (dao động tại δ 5,12-5,19 ppm) với carbon C-4 (δ ~158 ppm) của nhân benzofuranone.

Dữ liệu thực nghiệm của phản ứng và hoạt tính sinh học có thể được hệ thống hóa trực quan thông qua bảng đối chiếu hiệu suất tổng hợp theo các dải tỷ lệ mol kiềm (1,1 đến 2,2 đương lượng) và biểu đồ cột biểu diễn phần trăm ức chế tế bào ung thư. So với các nghiên cứu tổng hợp toàn phần phức tạp của Srikrishna hay Kiehlmann trước đây vốn đòi hỏi từ 6 đến 8 bước phản ứng trung gian, phương pháp bán tổng hợp xanh đi từ nguồn phụ phẩm thảo dược tự nhiên giúp rút ngắn quy trình xuống còn 2-3 giai đoạn với độ sạch sản phẩm vượt trội. Việc đưa nhóm nitrile vào phân tử không làm phá vỡ khung liên kết phẳng của auronol mà giúp tăng tính phân cực, cải thiện độ tan và khả năng thâm nhập qua màng lipid tế bào.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết quả đạt được, luận văn đưa ra 4 khuyến nghị then chốt nhằm thúc đẩy nghiên cứu ứng dụng thực tế:

1. Tối ưu hóa xúc tác và nâng cao hiệu suất alkyl hóa: Nhóm nghiên cứu hóa dược cần tiến hành khảo sát các hệ xúc tác chuyển pha như tetrabutylammonium bromide (TBAB) hoặc kali cacbonat trong dung môi axeton khan nhằm nâng hiệu suất phản ứng thế nitrile từ mức 37-39% hiện tại lên trên 65% trong giai đoạn nghiên cứu 12 tháng tiếp theo.
2. Mở rộng đánh giá dược lực học in vivo: Đề nghị Viện Công nghệ sinh học phối hợp với các cơ sở y sinh thực hiện các thử nghiệm ức chế miễn dịch và kháng khối u trên mô hình chuột thực nghiệm trong vòng 18 đến 24 tháng, nhằm xác định chính xác các thông số liều lượng hiệu quả trị liệu ED50 và chỉ số an toàn LD50.
3. Ứng dụng mô hình hóa phân tử và thiết kế dẫn xuất mới: Các nhà khoa học tính toán cần áp dụng phương pháp Docking phân tử và QSAR trong vòng 6 tháng tới để mô phỏng tương tác giữa nhóm nitrile trên khung auronol với các protein đích miễn dịch như calcineurin hoặc thụ thể cytokine, từ đó định hướng tổng hợp các dẫn xuất lai tri-nitrile hoặc halogen hóa có hoạt tính vượt trội.
4. Chuẩn hóa quy trình chiết xuất nguyên liệu quy mô bán công nghiệp: Các doanh nghiệp dược liệu cần đầu tư chuẩn hóa quy trình chiết tách astilbin từ nguồn củ Thổ phục linh nội địa đạt hiệu suất thu hồi trên 80%, bảo đảm nguồn tiền chất taxifolin dồi dào, ổn định cho công tác bán tổng hợp hoạt chất ở quy mô pilot.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Tài liệu này mang lại giá trị học thuật và ứng dụng chuyên sâu cho nhiều nhóm đối tượng:

• Nhà nghiên cứu Hóa dược và Hóa học Hợp chất Thiên nhiên: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình chuyển hóa đồng phân mở - đóng vòng flavonoid thành auronol và các chiến lược biến đổi hóa học trên các nhóm phenol đa chức.
• Học viên Cao học và Sinh viên chuyên ngành Hóa hữu cơ: Nắm bắt quy trình thực hành phân lập sắc ký cột pha đảo, kỹ thuật vận hành phản ứng kỵ khí dưới khí trơ nitơ và phương pháp phân tích, giải mã cấu trúc phức tạp bằng hệ phổ 1D/2D NMR kết hợp ESI-MS.
• Các nhà Dược lý học và Đơn vị Nghiên cứu Tiền lâm sàng: Tiếp cận quy trình sàng lọc hoạt tính tăng sinh lympho bào qua chỉ số SI và phương pháp đánh giá độc tính tế bào SRB đạt chuẩn Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ (NCI).
• Bộ phận R&D tại các Doanh nghiệp Dược phẩm: Tìm kiếm giải pháp phát triển các hoạt chất điều hòa miễn dịch và hỗ trợ điều trị ung thư đi từ nguồn dược liệu bản địa Việt Nam, tối ưu hóa chi phí sản xuất hoạt chất tinh khiết.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao auronol alphitonin và maesopsin lại được lựa chọn để tổng hợp dẫn xuất nitrile?

Alphitonin và maesopsin là hai aglycone của các hợp chất tự nhiên quý có hoạt tính ức chế miễn dịch tương đương cyclosporin A nhưng không gây độc nội tạng. Việc gắn nhóm nitrile (-C≡N) giúp mô phỏng khả năng tạo liên kết hydro của gốc đường tự nhiên, tăng hoạt tính tiếp xúc với thụ thể sinh học mà vẫn duy trì khối lượng phân tử nhỏ gọn, thuận lợi cho hấp thu dược chất.

Phản ứng đồng phân hóa taxifolin thành alphitonin diễn ra trong điều kiện nào?

Phản ứng được thực hiện bằng cách đun hồi lưu taxifolin trong môi trường nước cất khử khí ở nhiệt độ cao 155°C liên tục trong 96 giờ trong bình kín nạp khí trơ nitơ. Phương pháp này đạt hiệu suất chuyển hóa 65,01%, loại bỏ được tạp chất quercetin và thân thiện với môi trường khi không sử dụng dung môi hữu cơ độc hại.

Phương pháp nào được sử dụng để xác định vị trí thế của nhóm nitrile?

Vị trí gắn của nhóm nitrile được khẳng định chính xác nhờ phổ cộng hưởng từ hạt nhân tương tác xa HMBC đo ở tần số 500 MHz. Tương tác spin giữa hai proton methylene (-CH2-CN) tại vùng trường δ 5,12-5,19 ppm với carbon C-4 (hoặc C-6) trên khung thơm benzofuranone cho phép phân biệt tuyệt đối giữa sản phẩm thế mono và dẫn xuất di-nitrile.

Khả năng kích thích lympho bào của các hợp chất được đánh giá qua tiêu chí gì?

Hoạt tính được đo lường thông qua phép thử MTT trên tế bào lympho ngoại vi thỏ nuôi cấy trong môi trường RPMI-1640. Hợp chất được công nhận có khả năng tác động miễn dịch khi chỉ số kích thích đạt SI > 1,2 tại các nồng độ khảo sát (từ 0,8 đến 100 µg/mL) so với đối chứng âm DMSO 1%.

Thử nghiệm độc tế bào in vitro được tiến hành trên những dòng tế bào nào?

Phép thử huỳnh quang SRB được thực hiện trên 4 dòng tế bào ung thư người gồm MCF-7 (ung thư vú), KB (ung thư biểu mô), LU-1 (ung thư phổi), HepG2 (ung thư gan) và 1 dòng tế bào lành NIH/3T3 (nguyên bào sợi phôi chuột) nhằm xác định mức độ tiêu diệt tế bào ác tính và tính an toàn sinh học của dẫn xuất.

Kết luận

• Bán tổng hợp thành công hai khung auronol quý là alphitonin (hiệu suất 65,01%) và maesopsin (hiệu suất 75,00%) từ các tiền chất thảo dược dồi dào là astilbin và TAT2.
• Tổng hợp và tinh chế hoàn chỉnh 4 dẫn xuất nitrile mới gồm 2 dẫn xuất đơn thế (chất 5, chất 6) và 2 dẫn xuất nhị thế (chất 7, chất 8) với hiệu suất ổn định từ 37,0% đến 39,8%.
• Xác định sáng tỏ cấu trúc hóa học của toàn bộ các hợp chất tổng hợp được thông qua phối hợp phân tích các hệ phổ phân giải cao 1H-NMR, 13C-NMR, 2D-NMR và ESI-MS.
• Khám phá hoạt tính sinh học giá trị của các dẫn xuất nitrile trong việc điều hòa tăng sinh tế bào lympho và thể hiện độc tính chọn lọc trên các dòng tế bào ung thư người thử nghiệm.
• Kế hoạch tiếp theo tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất alkyl hóa bằng xúc tác chuyển pha và tiến hành thử nghiệm dược lý trên động vật sống trong giai đoạn 2024-2026; mời các nhà khoa học và đơn vị quan tâm liên hệ hợp tác phát triển ứng dụng tiền lâm sàng.