Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu hoạt tính ức chế α-glucosidase từ dẫn xuất 3-fluorochalconoid

• Tác giả: Đỗ Khánh Đạt
• Người hướng dẫn: PGS. Hoàng Minh Hảo
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Hoạt Tính Ức Chế α-Glucosidase Của Dẫn Xuất 3-Fluorochalconoid
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Bệnh đái tháo đường
• 1.2. Bệnh Đái tháo đường tuýp 2
• 1.3. Các biến chứng của bệnh ĐTĐ
• 1.4. Khái quát về acarbose
• 1.5. Khái quát về α-glucosidase và chất ức chế α-glucosidase
• 1.6. Cơ chế hoạt động của α-glucosidase
• 1.7. Chất ức chế α-glucosidase
• 1.8. Khái quát về chalcone và chalconoid
• 1.9. Mô hình thực nghiệm hoạt tính ức chế α-glucosidase trên mô hình in vitro
• 1.9.1. Mục tiêu thực nghiệm
• 1.9.2. Nguyên lý thực nghiệm
• 1.9.3. Mô hình thực nghiệm in vitro
• 1.9.4. Ứng dụng phổ phát huỳnh quang
• 1.9.5. Hiện tượng phát huỳnh quang và dập tắt huỳnh quang
• 1.9.6. Dập tắt huỳnh quang động và tĩnh
• 1.9.7. Phức chất phát huỳnh quang giữa α-glucosidase và ANS (8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid)
• 1.9.8. Động học enzyme
• 1.9.9. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme
• 1.9.10. Ảnh hưởng của chất ức chế (inhibitor)
• 1.9.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ
• 1.9.12. Ảnh hưởng của pH
• 1.9.13. Ảnh hưởng của độ nhớt
• 1.9.14. Các yếu tố khác
• 1.9.15. Nghiên cứu động học enzyme
• 1.9.16. Lý thuyết về phương trình đồ thị Lineweaver–Burk
• 1.9.17. Lý thuyết về phương trình đồ thị Dixon
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Hóa chất – Dụng cụ và thiết bị
• 2.2. Dụng cụ và thiết bị
• 2.3. Khảo sát hoạt tính ức chế α-glucosidase của các dẫn xuất 3'-fluorochalconoid trên mô hình in vitro
• 2.4. Xác định động học dập tắt huỳnh quang của α-glucosidase và hợp chất NU08
• 2.5. Xác định cơ chế tương tác giữa α-glucosidase và NU08 thông qua phổ phát huỳnh quang của phức chất [AG–ANS]
• 2.6. Xác định cơ chế ức chế của α-glucosidase bởi NU08 thông qua đồ thị Lineweaver – Burk và Dixon
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Kết quả khảo sát hoạt tính ức chế α-glucosidase của các dẫn xuất 3'-fluorochalconoid trên mô hình in vitro
• 3.2. Kết quả quá trình khảo sát quá trình dập tắt huỳnh quang của α-glucosidase bởi NU08
• 3.3. Kết quả khảo sát cơ chế tương tác giữa α-glucosidase và NU08 thông qua phổ phát huỳnh quang của phức chất [AG–ANS]
• 3.4. Kết quả khảo sát cơ chế ức chế của α-glucosidase bởi NU08 thông qua đồ thị Lineweaver–Burk và Dixon
• 3.5. Chất đối chứng Acarbose
• 3.6. Hoạt chất NU08
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về α glucosidase và vai trò của chất ức chế

Bệnh đái tháo đường là một trong những căn bệnh phổ biến hiện nay, với nguyên nhân chính là sự gia tăng đường huyết do rối loạn chuyển hóa carbohydrate. α-glucosidase là một enzym quan trọng trong quá trình thủy phân carbohydrate thành glucose. Việc ức chế hoạt động của α-glucosidase có thể giúp kiểm soát mức đường huyết, từ đó giảm thiểu các biến chứng của bệnh đái tháo đường. Các chất ức chế α-glucosidase như acarbose đã được sử dụng trong điều trị, tuy nhiên, chúng vẫn gây ra một số tác dụng phụ không mong muốn. Do đó, việc tìm kiếm các chất ức chế mới, an toàn và hiệu quả hơn là rất cần thiết. Nghiên cứu này tập trung vào việc sàng lọc các dẫn xuất 3-fluorochalconoid với khả năng ức chế α-glucosidase nhằm phát triển các liệu pháp điều trị mới cho bệnh đái tháo đường.

II. Nghiên cứu hoạt tính ức chế của dẫn xuất 3 fluorochalconoid

Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát hoạt tính ức chế α-glucosidase của các dẫn xuất 3-fluorochalconoid trên mô hình in vitro. Kết quả cho thấy tất cả các dẫn xuất đều có khả năng ức chế enzym này, trong đó dẫn xuất NU08 thể hiện hoạt tính mạnh nhất với giá trị IC50 là 6,84 μM. Điều này cho thấy tiềm năng của dẫn xuất NU08 trong việc phát triển thuốc hạ đường huyết. Các thí nghiệm tiếp theo đã được thực hiện để xác định cơ chế ức chế và động học của NU08 đối với α-glucosidase. Kết quả cho thấy NU08 là một chất ức chế không cạnh tranh, điều này có thể giúp mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển các chất ức chế α-glucosidase hiệu quả hơn.

III. Cơ chế và động học ức chế của NU08

Phân tích phổ phát huỳnh quang cho thấy NU08 tương tác với α-glucosidase thông qua hai cơ chế: dập tắt huỳnh quang động và dập tắt huỳnh quang tĩnh. Kết quả cho thấy dập tắt huỳnh quang tĩnh chiếm ưu thế, cho thấy NU08 có khả năng tạo phức với enzym ở trạng thái nền. Hằng số dập tắt huỳnh quang lưỡng phân tử kq = 1,91 × 10^12 M-1s-1 và hằng số kết hợp Ka = 2,84 × 10^4 M-1 cho thấy sự tương tác mạnh mẽ giữa NU08 và α-glucosidase. Đồ thị Lineweaver–Burk và Dixon đã được xây dựng để xác định các thông số động học, cho thấy NU08 có khả năng ức chế enzym mạnh mẽ với giá trị Ki nhỏ, chứng tỏ tiềm năng ứng dụng của hợp chất này trong điều trị bệnh đái tháo đường.

IV. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin về hoạt tính ức chế của các dẫn xuất 3-fluorochalconoid mà còn mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các chất ức chế α-glucosidase an toàn và hiệu quả hơn. Việc tìm kiếm và phát triển các hợp chất mới có khả năng ức chế α-glucosidase sẽ góp phần quan trọng trong việc điều trị bệnh đái tháo đường, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân. Kết quả nghiên cứu cũng có thể được áp dụng trong các nghiên cứu tiếp theo nhằm phát triển các liệu pháp điều trị mới, từ đó giảm thiểu các tác dụng phụ không mong muốn của các chất ức chế hiện có.