Luận án nghiên cứu hợp chất lai triterpenoid với benzamide và hydroxamate

Luận án nghiên cứu tổng hợp các hợp chất lai triterpenoid chứa nhóm benzamide và hydroxamate, khám phá tiềm năng ứng dụng trong y học.

Trường đại học

Trường Đại Học

Chuyên ngành

Hóa Học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận Án

2018

127
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của các dẫn xuất triterpenoid

1.1.1. Tổng hợp betulin và hoạt tính sinh học các dẫn xuất của betulin

1.1.2. Dẫn xuất ester của betulin

1.1.3. Dẫn xuất amide của betulin

1.1.4. Dẫn xuất ester-amide của betulin

1.1.5. Dẫn xuất carbamate của betulin

1.1.6. Một số hợp chất lai của triterpenoid và hoạt tính chống HIV, chống ung thư

1.2. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của các hợp chất benzamide

1.3. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của các hợp chất hydroxamate

Tóm tắt

I. Giới thiệu về hợp chất lai triterpenoid

Nghiên cứu về hợp chất triterpenoid đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học trong những năm gần đây. Các hợp chất này, như betulin và betulinic acid, đã được chứng minh có hoạt tính sinh học đa dạng, bao gồm khả năng chống ung thư, kháng khuẩn và kháng viêm. Việc phát triển các hợp chất lai từ hợp chất triterpenoid với các nhóm chức khác như benzamidehydroxamate đang mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc tìm kiếm các liệu pháp điều trị ung thư hiệu quả hơn. Xu hướng này không chỉ nhằm cải thiện hoạt tính sinh học mà còn tạo ra các cấu trúc hóa học mới với tiềm năng ứng dụng cao trong y học.

1.1. Tình hình nghiên cứu hợp chất triterpenoid

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hợp chất triterpenoid như betulin có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư thông qua các cơ chế khác nhau. Các hợp chất này có thể được chuyển hóa thành các dẫn xuất mới với hoạt tính sinh học cao hơn. Việc tổng hợp và nghiên cứu các dẫn xuất này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc và hoạt tính của chúng mà còn mở ra cơ hội phát triển các loại thuốc mới. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc kết hợp hợp chất triterpenoid với các nhóm chức như benzamide có thể tạo ra các hợp chất có hoạt tính sinh học mạnh hơn, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị ung thư.

II. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của hợp chất benzamide

Các hợp chất benzamide đã được nghiên cứu rộng rãi và chứng minh có hoạt tính sinh học đáng kể, đặc biệt trong điều trị ung thư. Một số hợp chất như MS-275 và MGCD-0103 đã được FDA phê duyệt và đang được sử dụng trong điều trị các loại ung thư khác nhau. Nghiên cứu cho thấy rằng benzamide có khả năng ức chế các enzyme histone deacetylase (HDAC), từ đó làm giảm sự phát triển của tế bào ung thư. Việc kết hợp hợp chất triterpenoid với benzamide có thể tạo ra các hợp chất lai với hoạt tính sinh học cao hơn, mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển thuốc chống ung thư.

2.1. Cơ chế tác động của hợp chất benzamide

Hợp chất benzamide hoạt động chủ yếu thông qua việc ức chế HDAC, dẫn đến sự thay đổi trong biểu hiện gen và sự chết tế bào theo chương trình. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp chất như CI-994 và MS-275 không chỉ ức chế HDAC mà còn có tác dụng làm giảm sự biểu hiện của các protein liên quan đến sự phát triển của tế bào ung thư. Điều này cho thấy rằng việc phát triển các hợp chất lai từ hợp chất triterpenoidbenzamide có thể mang lại những lợi ích đáng kể trong điều trị ung thư.

III. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của hợp chất hydroxamate

Hợp chất hydroxamate đã được chứng minh có nhiều hoạt tính sinh học, đặc biệt là trong điều trị ung thư. Các hợp chất như vorinostat và belinostat đã được FDA phê duyệt và cho thấy hiệu quả trong việc điều trị các loại ung thư khác nhau. Hydroxamate có khả năng ức chế HDAC, từ đó làm giảm sự phát triển của tế bào ung thư. Việc nghiên cứu tổng hợp các hợp chất lai từ hợp chất triterpenoidhydroxamate có thể tạo ra các hợp chất mới với hoạt tính sinh học cao hơn, mở ra hướng nghiên cứu mới trong điều trị ung thư.

3.1. Tác dụng của hydroxamate trong điều trị ung thư

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hydroxamate có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư thông qua việc tác động lên các enzyme HDAC. Các hợp chất như SAHA không chỉ ức chế sự phát triển tế bào mà còn làm tăng cường đáp ứng miễn dịch. Việc kết hợp hợp chất triterpenoid với hydroxamate có thể tạo ra các hợp chất có hoạt tính sinh học mạnh hơn, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị ung thư. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa cấu trúc của các hợp chất lai này để đạt được hiệu quả điều trị tốt nhất.

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

25/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của các dẫn xuất triterpenoid Một số hợp chất triterpenoid như betulin (1), betulinic acid (2), ursolic acid (3), oleanolic acid (4), 3β-acetoxy-21-oxolup-18-ene-28-oic acid (5) là những hợp chất có hoạt tính chống ung thư da, kháng khuẩn, kháng nầm, chống viêm, chống HIV…. Đã có nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất của các chất này nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học cao.1: Cấu trúc một số hợp chất triterpenoid 1. Tổng hợp betulin và hoạt tính sinh học các dẫn xuất của betulin Betulin hay 20(29)-lupene-3,28-diol (1), lần đầu tiên được phân lập vào năm 1788 từ loài Betula alba (Betulaceae), là một trong các hợp chất thiên nhiên phổ biến thuộc nhóm triterpenoid khung lupan.

Betulin được tìm thấy ở nhiều loài thực vật, nhiều nhất là trong thành phần vỏ cây bạch dương (chiếm tới 30% trọng lượng khô của dịch chiết từ vỏ của loài B. Ngoài ra, betulin cũng được tìm thấy ở nhựa của loài cây này [17] và được phát hiện có nhiều hoạt tính như hoạt tính gây độc tế bào đối với tế bào ung thư da, ung thư não và nhiều dòng tế bào ung thư ở người. Chính vì betulin có nhiều hoạt tính sinh học lý thú, nên betulin ngày càng được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên 4 cứu chuyển hóa thành các dẫn xuất khác nhau nhằm tìm kiếm các cấu trúc hóa học mới và hoạt tính sinh học lý thú của chúng. Betulin có hai nhóm chức OH liên kết với C-3 và C-28 và một nối đôi 20(29) của nhánh isopropylenyl tại C-19.

Đây là các trung tâm hoạt động rất dễ bị thay thế hoặc chuyển hóa trong các phản ứng hóa học mà vẫn giữ được nguyên khung triterpenoid, chính vì thế nên khả năng chuyển hóa của betulin rất phong phú. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng việc chuyển hóa nhóm chức OH ở C-3 hoặc C-28 của hợp chất betulin đã cho các dẫn xuất có hoạt tính sinh học tốt. Dưới đây là một số dẫn xuất có hoạt tính sinh học của betulin. Dẫn xuất ester của betulin: Năm 2010 nhà khoa học người Nga Oxana B.

Kazakova và các cộng sự của ông đã nghiên cứu chuyển hóa thành công hai nhóm OH ở vị trí C-3 và C-28 của betulin qua một loạt các phản ứng để tạo thành các dẫn xuất ester, các dẫn xuất ester với nicotinic acid 6 và 7 có hoạt tính kháng lại chủng virut ung thư cổ tử cung HPV-11. Ngoài ra, hợp chất 6 còn có hoạt tính điều hòa miễn dịch, kháng HIV, bảo vệ gan, chống viêm, chống loét (sơ đồ 1.1: Tổng hợp dẫn xuất ester của betulin và nicotinic acid Một số dẫn xuất ester của betulin và các acid cacboxylic thơm cũng đã được tổng hợp và được thử hoạt tính kháng khuẩn. Kết quả cho thấy hợp chất 14 5 và 15 có hoạt tính kháng khuẩn tốt trên nhiều dòng vi khuẩn với đường kính vô khuẩn từ 10 – 13 mm (sơ đồ 1.2: Tổng hợp dẫn xuất ester 8-13 Dẫn xuất amide của betulin: Sơ đồ 1.3: Tổng hợp dẫn xuất amide 14 Đầu tiên là oxi hóa nhóm 3β-OH của betulin thành ketone, C-28 thành nhóm COOH, sau đó là khử chọn lọc bằng tác nhân NaBH4 thu được betulinic 6 acid (2), sau đó cho phản ứng với các amino acid khác nhau sẽ thu được các dẫn xuất amide [26]. Dẫn xuất ester- amide của betulin: Năm 2015, tác giả Sheng-Jie Yang và các cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp thành công các dẫn xuất ester-amide ở C-28 của betulin bừng cách cho betulin phản ứng với các anhydrid acid khác nhau thu được các dẫn xuất ester – acid, sau đó cho các dẫn xuất này phản ứng với các tác nhân amine khác nhau bằng dung môi DCM thu được các dẫn xuất ester-amide 16a-c.

Các hợp chất này sau đó được nghiên cứu thử hoạt tính chống ung thư trên các dòng tế bào ung thư ở người như MGC- 803 (ung thư dạ dày), PC3 (ung thư tiền liệt tuyến), Bcap-37 (ung thư biểu mô cổ tử cung), A375 (ung thư da) và MCF-7 (ung thư vú). Kết quả cho thấy, hợp chất 15 và 16a-c có hoạt tính tốt với giá trị IC50 từ 4-18 M. Riêng hợp chất 16c có chứa nhóm piperidin trong nhóm chức amide thể hiện hoạt tính tốt nhất đối với 5 dòng tế bào trên với giá trị IC50 tương ứng lần lượt là 4,3 μM; 4,5 μM; 5,2 μM; 7,5 μM, và 5,2 μM (sơ đồ 1.4: Tổng hợp một số dẫn xuất ester-amide 16a-c Dẫn xuất carbamate của betulin: 7 Nưm 2010, Harish Komera và các cộng sự đã cho betulin phản ứng với ethyl isocyanate và phenyl isocyanate trong dung môi DCM ở 600C trong 48 giờ, thu được các dẫn xuất carbamate 18-21 theo sơ đồ 1. Hợp chất 18 và 20 thể hiện hoạt tính diệt tế bào ung thư phổi A549 [28].5: Tổng hợp một số dẫn xuất carbamate 18-21 Hướng nghiên cứu lai hóa các hợp chất có hoạt tính sinh học để tạo ra các hợp chất có hoạt tính sinh học tính mạnh hơn, chọn lọc hơn là một hướng nghiên cứu được nghiên cứu nhiều mà các nhà khoa học luôn mong đợi.

Một số hợp chất lai của triterpenoid và hoạt tính chống HIV, chống ung thư Năm 2012, tác giả Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự đã tổng hợp nhiều hợp chất lai giữa betulin với Zidovudine (AZT), betulin với dẫn xuất của Lamivudine (3TC) bằng cách cho betulin (1) phản ứng với ethyl chloroformate trong dung môi DCM và bổ sung thêm triethyl amine thu được dẫn xuất 22, 24 sau đó cho phản ứng với AZT, 3TC trong dung môi DCM ở 250C trong 24 giờ thu được các dẫn xuất 25a-b, 26a-b theo các sơ đồ 1.6: Tổng hợp chất lai 23, 25a-b của betulin và AZT qua liên kết ester Sơ đồ 1.7: Tổng hợp chất lai 26a-b của betulin và 3TC qua liên kết ester Các dẫn xuất lai giữa AZT và các triterpenoid 25a và 25b và hai dẫn xuất lai giữa 3TC và betulin 26a và 26b được thử hoạt tính chống virut HIV và 9 được so sánh với các thuốc kháng HIV truyền thống AZT, 3TC và d4T với gía trị EC50 tương ứng của d4T, AZT và 3TC trong phép thử đối chứng này là 7,3 µM; 0,47 µM và 3,3 µM. Kết quả cho thấy các hợp chất 25a và 25b có hoạt tính kháng HIV cao hơn nhiều so với các thuốc truyền thống với các giá trị EC50 từ 0,1 µM tới 0,3 µM. Riêng hai dẫn xuất lai 26a và 26b thì lại có hoạt tính kháng HIV thấp hơn một chút so với các thuốc truyền thống 3TC và d4T với giá trị EC50 lần lượt là 10 µM (26a) và 10 µM - 25 µM (26b). Ngoài ra, tác giả Nguyễn Văn Tuyến và các cộng sự còn nghiên cứu tổng hợp thành công các hợp chất lai của triterpenoid với AZT qua cầu nối ester và amide bằng cách cho các triterpenoid phản ứng với các propagyl bromide và propagyl amine để tạo các dẫn xuất ester và amide, sau đó cho các dẫn xuất này phản ứng với AZT thu được các các hợp chất lai 29 và 31 có hoạt tính chống ung thư KB và Hep-G2 cao [30, 31] (sơ đồ 1.8: Tổng hợp dẫn chất lai triterpenoid-AZT qua cầu nối ester-triazole 10 Sơ đồ 1.9: Tổng hợp dẫn chất lai triterpenoid-AZT qua cầu nối amide-triazole Kết quả thử hoạt tính chống ung thư cho thấy cả hai hợp chất 29 và 31 đều có hoạt tính cao đối với dòng tế bào Hep-G2 với giá trị IC50 lần lượt là 8,55 µM và 5,91 µM, riêng hợp chất 31 còn có hoạt tính mạnh đối với dòng tế bào KB (IC50 = 8,1 µM).2: Cấu trúc một số hợp chất triterpenoid-AZT qua cầu triazole-ester và triazole-amide có hoạt tính sinh học cao 1.

Tổng hợp và hoạt tính sinh học của các hợp chất benzamide Năm 1999, Suzuki và các cộng sự đã bắt đầu công bố các dẫn chất benzamide khi nó có tác dụng ức chế HDAC in vitro và in vivo [32]. Một số hợp chất thuộc nhóm này phải kể đến như MS-275, CI-994, MGCD-103, CS005.3: Cấu trúc một số hợp chất benzamide Hợp chất chidamide (CS055) đã được FDA phê duyệt vào năm 2015 để điều trị ung thư hạch tế bào T ngoại vi [33]. Các hợp chất Tacedinaline (CI994) [34], Entinostat (MS-275) [35], Mocetinostat (MGCD0103) [36] (hình 1.3) hiện đang trải qua các thử nghiệm lâm sàng khác nhau để điều trị các loại ung thư khác nhau. Riêng hợp chất MS-275 không những ức chế HDAC1 và HDAC3 với giá trị IC50 lần lượt là 0,51 μM và 1,7 μM, mà nó còn làm giảm sự acetyl hóa quá mức của histon trong nhiều loại ung thư, giảm sự biểu thị quá mức của p21WAF1/CIP1 và gelsolin.

CI-994 có tác dụng ức chế HDAC 1, 2, 3 và 8 ở người với giá trị IC50 lần lượt là 0,9; 0,9; 1,2 và > 20 μM. Ngoài ra, nó cũng đã được chứng minh có tác dụng trên tế bào ung thư ở người và chuột. Nghiên cứu in vitro cho thấy CI-994 có tác dụng thúc đẩy sự chết tế bào theo chương trình trên các tế bào lympho chuột, ức chế sự tăng trưởng của tế bào BCLO bệnh bạch cầu chuột với IC50 là 2,5 μM. Một ưu điểm lớn nữa của CI-994 được quan tâm nhiều đó là nó được xem như một loại thuốc chống phân bào đường uống [37].

Dựa 12 trên những hoạt tính sinh học này, một số dẫn xuất benzamide gần đây đã được nghiên cứu thiết kế và tổng hợp thành tác nhân chống ung thư [38, 39]. Năm 2018 tác gỉa Yoshiyuki Hirata và các cộng sự [40] bằng cách cho tert-butyl 2-(4-(chloromethyl)benzamide)-4-(thiophen-2-yl) phenylcarbamate (40) phản ứng với các tác nhân khác nhau như 4-etyl-2,3-dioxo-1-piperazine, cyclo-L-prolylglycine, 1-methylpiperazine- 2,5-dione, 1-methyl-piperazine-2- one, tert-butyl 3-oxopiperazine-1-carboxylate, hay 1-ethylpiperazine, trong dung môi DMF hay THF trong sự có mặt của natri hydrid (NaH) thu được các dẫn chất trung gian 41a-f, sau đó phá nhóm Boc bằng TFA thu được các dẫn chất benzamide 42a-f (sơ đồ 1. Các chất 42a-f được thử hoạt tính với các tế bào thần kinh vỏ não bằng cách ủ các tế bào thần kinh với các hợp chất 42a-f thì thấy rằng hợp chất 42c có tỉ lệ làm chết tế bào thần kinh nhiều nhất ở dưới 1M. Đây là kết quả rất có ý nghĩa cho việc nghiên cứu thuốc của các nhà khoa học.10: Tổng hợp các hợp chất benzamide 42a-f (a) 4-ethyl-2,3-dioxo-1-piperazine, NaH, DMF; (b) cyclo-L-prolylglycine, NaH, DMF; (c) 1-methylpiperazine- 2,5-dione, NaH, DMF; (d) 1-methyl- piperazine-2-one, NaH, THF; (e) tert-butyl 3-oxopiperazine-1-carboxylate, NaH, THF; (f) 1-ethylpiperazine, NaH, THF; (h) TFA, CH2Cl2, NaHCO3.

Tiếp theo, năm 2017 tác giả Rui Xie và các cộng sự [41] đã dùng các amine cho phản ứng với CS2 và acid 4-(bromometyl) benzoic trong sự có mặt của K3PO4 thu được các dẫn chất trung gian dithiocarbamate. Sau đó, các chất trung gian dithiocarbamate cho phản ứng trực tiếp với 1,2-diaminobenzene thu được các hợp chất benzamide M101, M122, M133 (sơ đồ 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Luận án nghiên cứu hợp chất lai triterpenoid với benzamide và hydroxamate" tập trung vào việc nghiên cứu các hợp chất hóa học có tiềm năng ứng dụng trong y học. Luận án này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về cấu trúc và tính chất của các hợp chất lai triterpenoid mà còn khám phá khả năng tương tác của chúng với các phân tử khác như benzamide và hydroxamate. Điều này có thể mở ra hướng đi mới trong việc phát triển thuốc điều trị các bệnh lý khác nhau. Độc giả sẽ tìm thấy thông tin quý giá về các phương pháp nghiên cứu hóa học hiện đại và ứng dụng thực tiễn của chúng trong lĩnh vực y học.

Nếu bạn quan tâm đến các nghiên cứu liên quan đến y học và hóa học, bạn có thể tham khảo thêm các bài viết như Giá trị bộ câu hỏi GERDQ trong chẩn đoán và điều trị bệnh trào ngược dạ dày tại Bệnh viện Quân y 91, nơi nghiên cứu về các phương pháp chẩn đoán và điều trị trong y học. Bài viết Luận Văn Thạc Sĩ Hóa Học: Phân Lập và Thử Hoạt Tính Gây Độc Tế Bào Ung Thư Của Một Số Hợp Chất Từ Cây Tỏi Đá Lê Trễ cũng mang đến cái nhìn về nghiên cứu hóa học và ứng dụng trong điều trị ung thư. Cuối cùng, bài viết Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu khả năng ức chế vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh loét trên cây chanh sẽ giúp bạn hiểu thêm về các nghiên cứu trong lĩnh vực nông nghiệp và hóa học. Những liên kết này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và khám phá thêm nhiều khía cạnh thú vị trong lĩnh vực nghiên cứu hóa học và y học.