Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Ung thư vẫn là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn cầu, đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc phát triển các nhóm thuốc điều trị hướng đích mới nhằm nâng cao hiệu quả và giảm thiểu tác dụng không mong muốn. Trong các đích phân tử tiềm năng, enzym histon deacetylase (HDAC) giữ vai trò then chốt trong điều hòa biểu hiện gen qua quá trình khử acetyl ở đuôi histon và các protein phi histon (như p53, RUNX3, STAT3). Khi HDAC bị biểu hiện quá mức, sự cân bằng giữa quá trình acetyl hóa (do HAT xúc tác) và deacetyl hóa bị phá vỡ, dẫn tới ức chế các gen đè nén khối u, kích thích tăng sinh tế bào ác tính, xâm lấn và di căn.
Các chất ức chế HDAC (HDACi) đã chứng minh giá trị điều trị rõ rệt trên lâm sàng. Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê duyệt nhiều thuốc HDACi, tiêu biểu như vorinostat (năm 2006), belinostat (năm 2014), panobinostat (năm 2015) và gần đây nhất là givinostat (tháng 3 năm 2024). Hầu hết các hoạt chất thành công trên lâm sàng đều mang nhóm chức acid hydroxamic – một cấu trúc có ái lực mạnh với ion kẽm ($Zn^{2+}$) tại trung tâm xúc tác của HDAC. Song song đó, các nghiên cứu hóa dược hiện đại ghi nhận dị vòng quinazolin-4(3H)-on và dị vòng 1,2,3-triazol là những khung cấu trúc có hoạt tính kháng u đa dạng, có khả năng tăng tính thấm và cải thiện tương tác sinh học. Từ các cơ sở thực nghiệm đó, đề tài khóa luận tập trung triển khai thiết kế, tổng hợp và sàng lọc sinh học dãy chất lai hóa mới.
Khóa luận xác định hai mục tiêu nghiên cứu cụ thể:
- Tổng hợp được 6 dẫn chất N-hydroxyheptanamid mới mang dị vòng triazol và quinazolin-4(3H)-on.
- Đánh giá được hoạt tính ức chế HDAC và hoạt tính kháng một số tế bào ung thư của các dẫn chất tổng hợp được.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: 6 dẫn chất N-hydroxyheptanamid mới mang khung cấu trúc lai ghép giữa quinazolin-4(3H)-on và 1,2,3-triazol (ký hiệu từ VIIa đến VIIf, mang các nhóm thế R khác nhau tại vị trí số 6 của vòng quinazolinon: -H, -$CH_3$, -Cl, -F, -Br, -I).
- Phạm vi nghiên cứu:
- Thực nghiệm tổng hợp hữu cơ, tinh chế và kiểm tra độ tinh khiết (sắc ký lớp mỏng, nhiệt độ nóng chảy).
- Khẳng định cấu trúc hóa học bằng các phương pháp phổ hiện đại (IR, HR-MS, $^{1}H$-NMR, $^{13}C$-NMR).
- Đánh giá hoạt tính sinh học in vitro bao gồm hoạt tính ức chế enzym HDAC tổng chiết từ tế bào HeLa và độc tính tế bào trên hai dòng tế bào ung thư người (SW620, MDA-MB-231) cùng một dòng tế bào thường (MRC-5).
- Thời gian và địa điểm: Hoàn thành tháng 5 năm 2024 tại Bộ môn Hóa Dược – Khoa Công nghệ Hóa dược (Trường Đại học Dược Hà Nội), phối hợp đo phổ tại Khoa Hóa học (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN), Viện Hóa sinh biển (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) và thử nghiệm sinh học tại Khoa Dược (Đại học Quốc gia Chungbuk, Hàn Quốc).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và mô hình thiết kế phân tử
Nghiên cứu áp dụng mô hình dược lực học (pharmacophore) kinh điển của các chất ức chế HDAC, bao gồm ba vùng chức năng chính:
- Vùng nhận diện bề mặt (Capping group - CAP): Tương tác với các acid amin ở lối vào kênh enzym; đề tài sử dụng khung dị vòng quinazolin-4(3H)-on thế tại vị trí 6.
- Vùng cầu nối (Linker) kết hợp đơn vị kết nối (Connecting unit - CU): Kênh enzym có dạng hình ống kỵ nước hẹp (được tạo bởi Phe152, Phe208, His180...). Cầu nối alkylheptanamid (tương tự vorinostat/SAHA) được gắn với nhóm CAP thông qua dị vòng 1,2,3-triazol đóng vai trò là nhóm CU phân cực, tăng cường khả năng tạo liên kết hydro và xếp chồng pi ($\pi-\pi$).
- Vùng gắn kẽm (Zinc-binding group - ZBG): Nhóm acid hydroxamic (-CONHOH) nằm ở tận cùng mạch, tạo phức chelat hai càng với ion $Zn^{2+}$ ở đáy túi xúc tác enzym.
Phương pháp tổng hợp hóa học
Quy trình thực nghiệm trải qua 5 giai đoạn liên hoàn:
- Phản ứng azid hóa: Điều chế ethyl 7-azidoheptanoat (II) từ ethyl 7-bromoheptanoat (I) và natri azid ($NaN_3$) trong dung môi methanol ở 80°C.
- Phản ứng ngưng tụ Niementowski: Đóng vòng tạo các dẫn chất quinazolin-4(3H)-on (IVa-f) từ acid 2-aminobenzoic thế tương ứng (IIIa-f) và formamid ở 120°C.
- Phản ứng N-alkyl hóa: Gắn nhóm propargyl vào vị trí N-3 của vòng quinazolin-4(3H)-on sử dụng propargyl bromid, xúc tác KI và base $K_2CO_3$ trong aceton hồi lưu ở 60°C.
- Phản ứng cộng vòng Click (CuAAC): Phản ứng cộng vòng 1,3-lưỡng cực giữa các alkyn trung gian (Va-f) và ethyl 7-azidoheptanoat (II) với xúc tác đồng(I) iodid (CuI) trong acetonitril ở 50°C, tạo chọn lọc đồng phân 1,4-disubstituted-1,2,3-triazol (VIa-f).
- Phản ứng hydroxamic hóa: Chuyển hóa nhóm ester của VIa-f thành acid hydroxamic tương ứng (VIIa-f) nhờ tác nhân hydroxylamin hydroclorid ($NH_2OH.HCl$) trong môi trường kiềm mạnh (NaOH, pH ~ 12) ở nhiệt độ lạnh 0°C, sau đó trung hòa về pH ~ 7 bằng dung dịch HCl 5% để kết tủa sản phẩm.
Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết và khẳng định cấu trúc
- Sắc ký lớp mỏng (TLC) trên bản mỏng silicagel $60\text{ }F_{254}$, soi dưới đèn tử ngoại bước sóng 254 nm và 365 nm.
- Đo nhiệt độ nóng chảy ($t^o_{nc}$) trên máy đo nhiệt điện tử số Electrothermal.
- Phổ hồng ngoại (FTIR): Ghi trên máy Shimadzu FTIR Affinity-1S với viên nén KBr (4000–400 $cm^{-1}$).
- Phổ khối lượng phân giải cao (HR-MS): Ghi trên thiết bị Agilent 6530 Accurate-Mass QTOF LC/MS theo phương pháp ion hóa phun bụi điện tử ESI(+).
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^{1}H$-NMR và $^{13}C$-NMR): Ghi trên máy Bruker AV-500 MHz (tần số 500 MHz cho proton và 125 MHz cho carbon-13) trong dung môi $DMSO-d_6$, sử dụng chất chuẩn nội tetramethylsilan (TMS).
Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học
- Thử độc tính tế bào in vitro: Tiến hành theo phương pháp nhuộm sulforhodamin B (SRB), đo mật độ quang ở bước sóng 510 nm trên thiết bị ELISA; tính toán giá trị $IC_{50}$ theo phương pháp Probit bằng phần mềm GraphPad Prism 5.0. Các dòng tế bào thử nghiệm gồm SW620 (ung thư đại tràng người), MDA-MB-231 (ung thư vú người) và MRC-5 (nguyên bào sợi phổi bình thường ở thai nhi). Chất đối chiếu dương tính gồm vorinostat (SAHA) và adriamycin (ADR).
- Thử ức chế enzym HDAC: Sử dụng bộ kít huỳnh quang thương mại Fluorogenic HDAC Assay Kit (Enzo Life Sciences Inc.) trên enzym HDAC tổng chiết từ tế bào HeLa. Tín hiệu huỳnh quang đo trên máy VICTOR (bước sóng kích thích 360 nm, phát xạ 460 nm).
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan
Chương này tổng hợp các cơ sở lý luận và bằng chứng thực nghiệm về đích phân tử HDAC và các hướng phát triển phối tử ức chế:
- Trình bày vai trò sinh học của cân bằng acetyl hóa - deacetyl hóa giữa HAT và HDAC. Sự tăng hoạt HDAC làm đóng xoắn nhiễm sắc thể, kìm hãm phiên mã các protein đè nén khối u quan trọng như p53.
- Phân loại 18 enzym HDAC ở người thành 4 nhóm; làm rõ cơ chế xúc tác phụ thuộc ion kim loại kẽm ($Zn^{2+}$) của các HDAC cổ điển (Nhóm I, II, IV) tại kênh enzym kỵ nước và hốc liên kết đáy.
- Hệ thống hóa các chất ức chế HDAC lâm sàng và tiền lâm sàng theo cấu trúc hóa học (acid hydroxamic, benzamid, peptid vòng, acid béo mạch ngắn) và tính chọn lọc.
- Đặc điểm lý hóa của dị vòng 1,2,3-triazol: Khả năng tạo tương tác liên kết hydro, xếp chồng $\pi-\pi$, tính bền sinh học và ưu thế của phản ứng Click xúc tác đồng (CuAAC) theo cơ chế Sharpless.
- Khái quát hoạt tính sinh học của khung quinazolin/quinazolinon, điểm lại các dẫn chất ức chế tyrosin kinase và ức chế HDAC đã công bố (tiêu biểu như các hợp chất TQ1, TQ2, TQ3, TQ4). Từ đó luận giải căn cứ lựa chọn mô hình lai hóa phân tử cho đề tài.
Chương 2: Nguyên liệu, trang thiết bị, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nội dung chương mô tả chi tiết điều kiện thực nghiệm:
- Danh mục hóa chất đạt độ tinh khiết phân tích (AR) từ Sigma-Aldrich, Merck; danh mục trang thiết bị tổng hợp, phân tích quang phổ và sinh học.
- Quy trình cụ thể điều chế 6 dẫn chất đích mang các nhóm thế khác nhau (-H, -$CH_3$, -Cl, -F, -Br, -I) cùng các chất trung gian tương ứng.
- Chi tiết quy trình thử nghiệm sinh học tế bào (phương pháp SRB: mật độ tế bào $3 \times 10^4$ tế bào/ml, cố định bằng acid tricloroacetic 50%, nhuộm màu SRB 0,04%, hòa tan bằng đệm Trizma-base 10 mM) và thử nghiệm ức chế enzym huỳnh quang (hỗn dịch cơ chất Fluorogenic HDAC, ủ với nhà phát triển huỳnh quang HDAC Developer ở nhiệt độ phòng).
Chương 3: Thực nghiệm, kết quả và bàn luận
Chương thực nghiệm cung cấp toàn bộ dữ liệu điều chế, đặc tính hóa lý, biện giải phổ và dữ liệu hoạt tính sinh học:
- Tổng hợp hóa học: Đề tài đã xây dựng thành công quy trình tổng hợp 5 bước cho cả 6 dẫn chất (VIIa-f). Hiệu suất từng giai đoạn và hiệu suất toàn phần ($H_{tp}$) được ghi nhận đầy đủ.
- Độ tinh khiết: Các dẫn chất đều cho một vết duy nhất trên sắc ký lớp mỏng ở các hệ dung môi khác nhau; khoảng nóng chảy hẹp dao động từ 1–2°C.
- Biện giải phổ:
- Phổ IR: Xuất hiện đầy đủ các dải hấp thụ đặc trưng của nhóm chức hydroxamic NH (3195–3310 $cm^{-1}$), OH (3056–3139 $cm^{-1}$), C=O carbonyl (1656–1678 $cm^{-1}$) và dải nhân thơm C=C (1556–1610 $cm^{-1}$).
- Phổ HR-MS: Toàn bộ 6 chất đều xuất hiện pic ion giả phân tử $[M+H]^+$ với giá trị $m/z$ thực nghiệm trùng khớp với khối lượng phân tử tính toán lý thuyết; các dẫn chất chứa Cl (VIIc) và Br (VIIe) ghi nhận rõ tỷ lệ pic đồng phân vị tự nhiên ($^{35}Cl/^{37}Cl$ và $^{79}Br/^{81}Br$).
- Phổ NMR: Các tín hiệu trên $^{1}H$-NMR và $^{13}C$-NMR thể hiện rõ nét proton nhóm hydroxamic (-NH tại $\delta \approx 10,31-10,33$ ppm; -OH tại $\delta \approx 8,65-8,67$ ppm), proton methylen nối vòng triazol và quinazolinon ($-\text{CH}_2-$ đơn tại $\delta \approx 5,25-5,27$ ppm), proton nhân thơm triazol (H-5' tại $\delta \approx 8,11-8,13$ ppm) và các tín hiệu carbon carbonyl ($C=O$ tại $\delta \approx 159-169$ ppm).
- Hoạt tính sinh học: Trình bày bảng dữ liệu ức chế HDAC và độc tính tế bào; phân tích mối quan hệ giữa cấu trúc và tác dụng (SAR).
- Bàn luận cơ chế: Luận giải chi tiết cơ chế phản ứng thế ái nhân của gốc azid, phản ứng ngưng tụ loại nước của dẫn chất acid anthranilic với formamid, ảnh hưởng của base $K_2CO_3$ và chất xúc tác trao đổi halogen KI trong phản ứng N-alkyl hóa, vai trò của xúc tác Cu(I) trong phản ứng Click và điều kiện kiểm soát phản ứng tạo acid hydroxamic tránh thủy phân este.
Kết quả và đóng góp
Số liệu thực nghiệm tổng hợp và hóa lý
Tổng hợp thành công 6 dẫn chất N-hydroxyheptanamid mới mang khung quinazolin-4(3H)-on và dị vòng 1,2,3-triazol. Các dẫn chất đều là chất rắn màu trắng, có các chỉ số hóa lý được tổng hợp tại bảng dưới đây:
| Ký hiệu |
Nhóm thế R |
Công thức phân tử |
Hiệu suất toàn phần (%) |
$R_f$ (DCM : MeOH = 9:1) |
Nhiệt độ nóng chảy (°C) |
Khối lượng phân tử lý thuyết |
HR-MS ($m/z$, $[M+H]^+$) |
| VIIa |
-H |
$C_{18}H_{22}N_6O_3$ |
29 |
0,42 |
163,1 – 165,3 |
370,1753 |
371,1833 |
| VIIb |
-$CH_3$ |
$C_{19}H_{24}N_6O_3$ |
46 |
0,41 |
169,0 – 171,3 |
384,1910 |
385,1991 |
| VIIc |
-Cl |
$C_{18}H_{21}ClN_6O_3$ |
58 |
0,38 |
187,6 – 189,0 |
404,1364 ($^{35}Cl$) |
405,1440 |
| VIId |
-F |
$C_{18}H_{21}FN_6O_3$ |
42 |
0,40 |
174,9 – 176,1 |
388,1659 |
389,1736 |
| VIIe |
-Br |
$C_{18}H_{21}BrN_6O_3$ |
29 |
0,50 |
198,5 – 200,3 |
448,0859 ($^{79}Br$) |
449,0936 |
| VIIf |
-I |
$C_{18}H_{21}IN_6O_3$ |
34 |
0,37 |
203,4 – 205,1 |
496,0720 |
497,0790 |
Kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học in vitro
Cả 6 dẫn chất đều biểu hiện khả năng ức chế enzym HDAC tổng và có tác dụng kìm hãm sự tăng sinh trên cả hai dòng tế bào ung thư SW620 và MDA-MB-231 ở dải nồng độ micromol ($\mu M$).
| Hợp chất |
Nhóm thế R |
LogP (ChemDraw) |
$IC_{50}$ HDAC tổng ($\mu M$) |
$IC_{50}$ SW620 ($\mu M$) |
$IC_{50}$ MDA-MB-231 ($\mu M$) |
$IC_{50}$ MRC-5 ($\mu M$) |
| VIIa |
-H |
1,80 |
0,635 |
12,25 |
24,61 |
84,05 |
| VIIb |
-$CH_3$ |
2,29 |
1,036 |
14,64 |
26,16 |
69,00 |
| VIIc |
-Cl |
2,36 |
1,056 |
9,10 |
10,40 |
35,97 |
| VIId |
-F |
1,96 |
0,877 |
13,22 |
20,82 |
86,73 |
| VIIe |
-Br |
2,63 |
0,471 |
7,76 |
8,68 |
29,23 |
| VIIf |
-I |
3,16 |
0,267 |
7,71 |
11,69 |
36,69 |
| SAHA |
- |
1,79 |
0,159 |
2,08 |
3,75 |
4,58 |
| ADR |
- |
-1,34 |
Không thử |
0,56 |
1,20 |
0,42 |
Nhận xét và đóng góp chuyên môn
- Mối quan hệ cấu trúc - hoạt tính (SAR):
- Dẫn chất VIIf (mang nhóm thế -I) và VIIe (mang nhóm thế -Br) thể hiện hoạt tính ức chế enzym HDAC mạnh nhất trong dãy với giá trị $IC_{50}$ lần lượt đạt 0,267 $\mu M$ và 0,471 $\mu M$, tiệm cận với hoạt tính của thuốc đối chứng dương SAHA ($IC_{50} = 0,159\text{ }\mu M$).
- Trên các dòng tế bào ung thư, VIIe và VIIf cũng thể hiện độc tính tế bào cao nhất, với $IC_{50}$ trên dòng ung thư đại tràng SW620 đạt 7,76 $\mu M$ và 7,71 $\mu M$; trên dòng ung thư vú MDA-MB-231 đạt 8,68 $\mu M$ và 11,69 $\mu M$.
- Chỉ số an toàn và độ chọn lọc trên tế bào thường:
- Độc tính của các dẫn chất tổng hợp trên tế bào nguyên bào sợi phổi bình thường MRC-5 thấp hơn đáng kể so với hai chất đối chứng ($IC_{50}$ của VIIa-f dao động từ 29,23 đến 86,73 $\mu M$, trong khi SAHA là 4,58 $\mu M$ và ADR là 0,42 $\mu M$).
- Kết quả này phản ánh dãy chất mới có độ chọn lọc tương đối tốt hơn trên tế bào ung thư so với tế bào thường khi đối chiếu với thuốc đối chứng.
- Đóng góp về phương pháp luận tổng hợp: Xây dựng và chuẩn hóa quy trình 5 bước ứng dụng phản ứng CuAAC kết hợp phản ứng hydroxamic hóa có kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và pH, tạo tiền đề để tổng hợp các thư viện chất dẫn xuất quinazolin-triazol tiếp theo.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Khóa luận ghi nhận các hạn chế dựa trên phạm vi và kết quả thực nghiệm:
- Quy mô nghiên cứu: Quy trình tổng hợp mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm (lượng sản phẩm thu được ở mức hàng trăm miligam); hiệu suất toàn phần của một số dẫn chất như VIIa và VIIe còn ở mức khiêm tốn (29%).
- Đánh giá enzym học: Phép thử hoạt tính ức chế mới thực hiện trên hỗn hợp enzym HDAC tổng chiết xuất từ tế bào HeLa, chưa tiến hành thử nghiệm riêng biệt trên từng đồng dạng enzym (isoform) cụ thể (chẳng hạn như HDAC1, HDAC2 thuộc Nhóm I hay HDAC6 thuộc Nhóm IIb) để làm rõ tính ức chế chọn lọc đồng dạng.
- Thử nghiệm sinh học chuyên sâu: Chưa khảo sát các cơ chế phân tử sâu hơn như tác động gây bắt giữ chu trình tế bào, mức độ tăng cường acetyl hóa histon H3/H4 hoặc tubulin trong nhân tế bào, mức độ kích nổ quá trình chết theo chu trình (apoptosis) và chưa có dữ liệu thử nghiệm in vivo trên mô hình động vật ghép khối u (xenograft).
Giá trị tham khảo
Nội dung và kết quả của khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho:
- Sinh viên, học viên và nghiên cứu sinh ngành Hóa dược, Hóa hữu cơ và Dược học: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình thực nghiệm phản ứng Click (CuAAC), phản ứng Niementowski đóng vòng quinazolinon và kỹ thuật điều chế dẫn chất acid hydroxamic nhạy cảm với pH.
- Nghiên cứu cấu trúc - phổ: Bộ dữ liệu phân tích đầy đủ và đồng bộ gồm phổ IR, HR-MS, $^{1}H$-NMR và $^{13}C$-NMR của 6 hợp chất mới là nguồn dữ liệu chuẩn mực để tra cứu và so sánh độ chuyển dịch hóa học cho các hệ dị vòng lai ghép tương tự.
- Các nhóm nghiên cứu thuốc kháng ung thư hướng đích: Dữ liệu về hoạt tính ức chế HDAC và độc tính tế bào (đặc biệt là tính ít độc trên tế bào thường MRC-5 của hợp chất VIIf và VIIe) cung cấp cấu trúc dẫn đường (lead compound) có tiềm năng để tiếp tục tối ưu hóa cấu trúc hóa học.
Câu hỏi thường gặp
1. Cấu trúc của các dẫn chất VIIa-f được thiết kế dựa trên nguyên lý nào?
Các dẫn chất được thiết kế dựa trên mô hình dược lực học kinh điển của các chất ức chế HDAC kết hợp đơn vị kết nối mở rộng (CU). Trong đó, khung dị vòng quinazolin-4(3H)-on đóng vai trò là nhóm nhận diện bề mặt (CAP), dị vòng 1,2,3-triazol đóng vai trò là nhóm kết nối (CU), chuỗi alkyl 6 carbon đóng vai trò cầu nối (Linker) và nhóm acid hydroxamic tận cùng đóng vai trò là nhóm gắn ion kẽm xúc tác (ZBG).
2. Dẫn chất nào trong dãy thể hiện hoạt tính sinh học tốt nhất và số liệu cụ thể là bao nhiêu?
Dẫn chất VIIf (mang nhóm thế 6-iodo) thể hiện hoạt tính ức chế HDAC tổng mạnh nhất với giá trị $IC_{50} = 0,267\text{ }\mu M$ (so với SAHA là $0,159\text{ }\mu M$) và có tác dụng ức chế tế bào ung thư đại tràng SW620 mạnh nhất ($IC_{50} = 7,71\text{ }\mu M$). Kế tiếp là dẫn chất VIIe (mang nhóm thế 6-bromo) với $IC_{50}$ ức chế HDAC đạt $0,471\text{ }\mu M$, ức chế dòng SW620 đạt $7,76\text{ }\mu M$ và ức chế dòng ung thư vú MDA-MB-231 đạt $8,68\text{ }\mu M$.
3. Tại sao phản ứng hydroxamic hóa (chuyển este VIa-f thành acid hydroxamic VIIa-f) phải kiểm soát nghiêm ngặt ở 0°C và điều chỉnh pH đặc thù?
Phản ứng sử dụng $NH_2OH.HCl$ kết hợp NaOH để giải phóng hydroxylamin dạng base tự do và kiềm hóa môi trường đến pH ~ 12 nhằm đẩy cân bằng phản ứng theo chiều tạo sản phẩm. Tuy nhiên, NaOH dư và nhiệt độ cao sẽ dễ dàng gây phản ứng phụ là thủy phân este thành tạp chất acid carboxylic tương ứng rất khó tinh chế. Do đó, phản ứng bắt buộc phải duy trì ở 0°C, nhỏ giọt kiềm từ từ và cuối cùng dùng dung dịch HCl 5% trung hòa về pH ~ 7 để acid hydroxamic kết tủa và kết tinh tinh khiết.
4. Độc tính của các dẫn chất tổng hợp trên tế bào thường MRC-5 khác biệt như thế nào so với các chất đối chứng?
Các dẫn chất tổng hợp có độc tính trên dòng tế bào thường MRC-5 thấp hơn rõ rệt so với các chất đối chiếu. Giá trị $IC_{50}$ của VIIa-f trên MRC-5 nằm trong khoảng $29,23 - 86,73\text{ }\mu M$, trong khi thuốc đối chứng SAHA có $IC_{50} = 4,58\text{ }\mu M$ và adriamycin (ADR) có độc tính rất cao với $IC_{50} = 0,42\text{ }\mu M$. Điều này chứng minh các chất mới có biên độ an toàn và độ chọn lọc tế bào ung thư vượt trội hơn đối chứng thử nghiệm.
5. Phản ứng tạo vòng 1,2,3-triazol trong khóa luận được thực hiện bằng phương pháp nào?
Phản ứng được thực hiện thông qua phản ứng cộng vòng Click alkyn-azid xúc tác đồng(I) (CuAAC) giữa các chất trung gian alkyn quinazolinon (Va-f) và ethyl 7-azidoheptanoat (II). Phản ứng sử dụng xúc tác muối đồng(I) iodid (CuI) trong dung môi acetonitril ở nhiệt độ 50°C trong 4–5 giờ, cho sản phẩm este trung gian VIa-f với tính chọn lọc vị trí cao (chỉ tạo đồng phân 1,4-triazol) và hiệu suất đạt 90–95%.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ của tác giả Ngô Quốc Đạt đã thiết kế và tổng hợp thành công dãy 6 dẫn chất N-hydroxyheptanamid mới mang khung cấu trúc lai ghép dị vòng 1,2,3-triazol và quinazolin-4(3H)-on qua quy trình thực nghiệm 5 giai đoạn có hiệu suất toàn phần từ 29% đến 58%. Cấu trúc hóa học và độ tinh khiết của các chất được kiểm chứng toàn diện bằng các phương pháp nhiệt độ nóng chảy, sắc ký lớp mỏng, phổ IR, HR-MS, $^{1}H$-NMR và $^{13}C$-NMR. Thử nghiệm sinh học khẳng định toàn bộ dãy chất đều có khả năng ức chế enzym HDAC và gây độc tế bào ung thư in vitro, trong đó hai dẫn chất VIIe và VIIf thể hiện hoạt tính nổi trội nhất kèm theo độc tính trên tế bào thường thấp hơn đáng kể so với SAHA và ADR, mở ra định hướng nghiên cứu phát triển các thuốc ức chế HDAC thế hệ mới.
