Tác Dụng Kháng Tế Bào Ung Thư Của Dẫn Chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure

Nghiên cứu về tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure đang thu hút sự… 71 trang · Đại học Dược Hà Nội · 2024.

• Tác giả: Phạm Thu Bắc
• Người hướng dẫn: PGS. Văn Thị Mỹ Huệ
• Trường học: Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược sĩ
• Đề tài: Tổng Hợp Và Thử Tác Dụng Kháng Tế Bào Ung Thư Của Một Số Dẫn Chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure Mang Nhân Thơm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. TỔNG QUAN VỀ HSP90
• 2.1. Cấu trúc của HSP90
• 2.2. Vai trò của HSP90 trong tế bào ung thư
• 2.3. Các chất ức chế HSP90
• 2.3.1. Các chất ức chế đầu N
• 2.3.2. Các chất ức chế đầu C
• 2.3.2.1. Novobiocin và dẫn chất
• 2.3.2.2. Deguelin và dẫn chất
• 2.3.2.3. Các hợp chất kết hợp khung novobiocin và deguelin
• 3. DẪN CHẤT URE VÀ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ
• 4. DẪN CHẤT INDAZOL VÀ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ
• 4.1. Giới thiệu về khung indazol
• 4.2. Tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất indazol
• 4.2.1. Ức chế FGFR
• 4.2.2. Ức chế Aurora kinase
• 4.2.3. Ức chế IDO1
• 4.2.4. Ức chế HIF-1
• 5. DẪN CHẤT STILBEN VÀ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ
• 5.1. Giới thiệu về khung Stilben
• 5.2. Tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất (E)-Stilben
• 6. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP URE BẤT ĐỐI XỨNG
• 6.1. Tổng hợp ure từ nguyên liệu acid
• 6.2. Tổng hợp ure từ nguyên liệu isocyanat
• 6.3. Tổng hợp ure từ methanol và amin
• 6.4. Tổng hợp ure từ nguyên liệu carbamat
• 6.5. Định hướng thiết kế cấu trúc
• 7. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 7.1. Hóa chất, thiết bị
• 7.1.1. Nguyên liệu, hóa chất, dung môi
• 7.1.2. Thiết bị, dụng cụ
• 7.2. Nội dung nghiên cứu
• 7.2.1. Tổng hợp hóa học
• 7.2.2. Thử tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất tổng hợp được
• 7.3. Phương pháp nghiên cứu
• 7.3.1. Phương pháp tổng hợp hóa học
• 7.3.2. Phương pháp tinh chế
• 7.3.3. Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết
• 7.3.4. Phương pháp xác định cấu trúc
• 7.3.5. Phương pháp thử hoạt tính kháng tế bào ung thư
• 8. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
• 8.1. Tổng hợp hóa học
• 8.1.1. Tổng hợp chất trung gian (E)-4-(4-methoxystyryl)anilin
• 8.1.2. Tổng hợp chất trung gian 1,3-dimethyl-1H-indazol-6-amin
• 8.1.3. Tổng hợp các dẫn chất 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-yl ure mang nhân thơm
• 8.2. Kiểm tra độ tinh khiết, khẳng định cấu trúc
• 8.2.1. Kiểm tra độ tinh khiết
• 8.2.2. Khẳng định cấu trúc
• 8.2.2.1. Phổ hồng ngoại (IR)
• 8.2.2.2. Phổ khối lượng (MS)
• 8.2.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR
• 8.2.2.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR
• 8.3. Thử hoạt tính kháng tế bào ung thư
• 9. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 9.1. Tổng hợp và khẳng định cấu trúc
• 9.2. Hoạt tính kháng tế bào ung thư
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất 5 Methoxy 2 2 Dimethyl 2H Chromen 6 Yl Ure

Nghiên cứu về tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực hóa dược. Các hợp chất này được thiết kế nhằm ức chế sự phát triển của tế bào ung thư thông qua nhiều cơ chế khác nhau. Việc tìm hiểu sâu về cấu trúc và hoạt tính của chúng có thể mở ra hướng đi mới trong điều trị ung thư.

1.1. Cấu trúc và tính chất hóa học của dẫn chất 5 Methoxy 2 2 Dimethyl 2H Chromen 6 Yl Ure

Dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure có cấu trúc hóa học đặc biệt, bao gồm nhóm ure và khung cromen. Cấu trúc này không chỉ ảnh hưởng đến tính chất vật lý mà còn quyết định hoạt tính sinh học của hợp chất. Nghiên cứu cho thấy rằng sự hiện diện của nhóm methoxy có thể tăng cường khả năng tương tác với các mục tiêu sinh học trong tế bào ung thư.

1.2. Tác động của dẫn chất đến tế bào ung thư

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư khác nhau. Cơ chế tác động chủ yếu thông qua việc ức chế các enzyme quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào ung thư.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu tác dụng kháng tế bào ung thư

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua. Việc xác định chính xác cơ chế tác động và tối ưu hóa cấu trúc của hợp chất là rất quan trọng để nâng cao hiệu quả điều trị.

2.1. Khó khăn trong việc xác định cơ chế tác động

Một trong những thách thức lớn nhất là việc xác định cơ chế tác động của dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure. Các nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào hoạt tính kháng tế bào mà chưa đi sâu vào cơ chế phân tử cụ thể.

2.2. Tối ưu hóa cấu trúc hóa học

Việc tối ưu hóa cấu trúc hóa học của dẫn chất là cần thiết để cải thiện tính hiệu quả và giảm thiểu độc tính. Các nghiên cứu cần tập trung vào việc thay đổi các nhóm chức và đánh giá ảnh hưởng của chúng đến hoạt tính kháng tế bào ung thư.

III. Phương pháp nghiên cứu tác dụng kháng tế bào ung thư

Để nghiên cứu tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure, nhiều phương pháp khác nhau đã được áp dụng. Các phương pháp này không chỉ giúp xác định hoạt tính mà còn cung cấp thông tin về cơ chế tác động của hợp chất.

3.1. Phương pháp tổng hợp dẫn chất

Các dẫn chất được tổng hợp thông qua các phản ứng hóa học cụ thể, đảm bảo độ tinh khiết và cấu trúc mong muốn. Phương pháp tổng hợp này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các hợp chất có hoạt tính kháng tế bào ung thư.

3.2. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng tế bào

Hoạt tính kháng tế bào ung thư của các dẫn chất được thử nghiệm trên nhiều dòng tế bào khác nhau. Các phương pháp như MTT assay được sử dụng để đánh giá hiệu quả ức chế sự phát triển của tế bào ung thư.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure có hoạt tính kháng tế bào ung thư đáng kể. Những phát hiện này mở ra cơ hội cho việc phát triển các liệu pháp điều trị mới trong tương lai.

4.1. Kết quả thử nghiệm trên dòng tế bào ung thư

Các thử nghiệm cho thấy dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư, bao gồm cả tế bào ung thư vú và phổi. Kết quả này cho thấy tiềm năng ứng dụng trong điều trị ung thư.

4.2. Ứng dụng trong phát triển thuốc điều trị ung thư

Dựa trên kết quả nghiên cứu, dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure có thể được phát triển thành một loại thuốc điều trị ung thư mới. Việc nghiên cứu thêm về tính an toàn và hiệu quả của hợp chất này là cần thiết để đưa vào lâm sàng.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure đã chỉ ra nhiều tiềm năng trong điều trị ung thư. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa cấu trúc và hiểu rõ hơn về cơ chế tác động.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy dẫn chất 5-Methoxy-2,2-Dimethyl-2H-Chromen-6-Yl Ure có hoạt tính kháng tế bào ung thư mạnh mẽ. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư hiệu quả hơn.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc tối ưu hóa cấu trúc của dẫn chất và đánh giá tính an toàn trong lâm sàng. Việc phát triển các dẫn chất mới có thể mang lại hy vọng cho bệnh nhân ung thư.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ung thư là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên phạm vi toàn cầu. Theo số liệu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), mỗi năm thế giới ghi nhận gần 20 triệu ca mắc mới và hơn 10 triệu ca tử vong do ung thư, trong đó khoảng hai phần ba số ca tập trung tại các quốc gia đang phát triển. Tại Việt Nam, thống kê năm 2020 ghi nhận 182.563 ca mắc mới và 122.690 ca tử vong; tỷ lệ mắc chuẩn theo tuổi tăng 9 bậc (xếp thứ 90/185 quốc gia) và tỷ lệ tử vong tăng 6 bậc (xếp thứ 50/185 quốc gia) so với năm 2018. Mặc dù nhiều loại thuốc điều trị ung thư đã được đưa vào lâm sàng, việc tìm kiếm và phát triển các hợp chất mới có hoạt tính kháng ung thư cao, chọn lọc và an toàn vẫn là yêu cầu cấp bách trong nghiên cứu hóa dược.

Trong các đích sinh học điều trị ung thư, protein sốc nhiệt HSP90 (Heat Shock Protein 90) đóng vai trò then chốt trong việc duy trì tính ổn định và gấp cuộn chính xác của hơn 400 protein khách hàng (client proteins) liên quan mật thiết đến sự sống sót, tăng sinh, xâm lấn và di căn của khối u. Tuy nhiên, các chất ức chế HSP90 tác động lên miền đầu N (NTD) khi thử nghiệm lâm sàng đều thất bại do gây ra phản ứng sốc nhiệt kèm theo các độc tính nghiêm trọng trên tim, gan và mắt. Do đó, xu hướng nghiên cứu đã chuyển dịch sang ức chế miền đầu C (CTD) nhằm khắc phục các tác dụng không mong muốn này. Các nghiên cứu kết hợp khung cấu trúc novobiocin và deguelin đã tạo ra các phân tử ức chế HSP90 tiềm năng như NCT-50, NCT-58 và NCT-80. Song song đó, nhóm chức ure cùng các khung dị vòng indazol và khung (E)-stilben đã được chứng minh có hoạt tính ức chế tăng sinh tế bào ung thư mạnh mẽ thông qua nhiều cơ chế khác nhau.

Xuất phát từ các cơ sở trên, khóa luận thực hiện thiết kế cấu trúc mới bằng cách giữ nguyên phần khung 2,2-dimethyl-2H-chromen từ các dẫn chất NCT, thay thế nhóm amid bằng nhóm ure, đồng thời đưa khung indazol hoặc (E)-stilben vào phân tử nhằm tìm kiếm các hoạt chất kháng ung thư tiềm năng. Khóa luận đặt ra 2 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

1. Tổng hợp một số dẫn chất 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-yl ure mang nhân thơm.
2. Thử tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất tổng hợp được trên một số dòng tế bào ung thư (MDA-MB-231 và A549).

Đối tượng nghiên cứu là các dẫn chất 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-yl ure mang khung nhân thơm indazol hoặc (E)-stilben. Phạm vi thực nghiệm bao gồm quá trình tổng hợp hóa học, tinh chế, xác định cấu trúc và đánh giá độc tính tế bào in vitro trên hai dòng tế bào ung thư người, được thực hiện tại Bộ môn Hóa Hữu cơ và Khoa Dược lý - Dược lâm sàng, Trường Đại học Dược Hà Nội trong năm 2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và mô hình cấu trúc

HSP90 tồn tại dưới dạng homodimer gồm 3 miền chức năng: miền đầu N (NTD) gắn ATP, miền giữa (MD) tương tác protein-protein và miền đầu C (CTD) chịu trách nhiệm dimer hóa chứa trình tự peptide MEEVD. Khác với ức chế NTD, việc ức chế CTD không gây cảm ứng phản ứng sốc nhiệt, giúp duy trì hiệu quả tiêu diệt tế bào ác tính mà không tăng sinh bù trừ.

Về mặt hóa dược, liên kết ure bất đối xứng (-NH-CO-NH-) đóng vai trò cầu nối tạo liên kết hydro với trung tâm hoạt động của thụ thể hoặc protein đích, đã hiện diện trong nhiều thuốc điều trị ung thư được FDA phê duyệt như Lenvatinib, Sorafenib, Regorafenib, Glasdegib. Khung indazol (đặc biệt là dạng đồng phân nhiệt động bền 1H-indazol) và khung (E)-stilben (tương tự dẫn chất tự nhiên resveratrol và các dẫn chất bán tổng hợp DMU-212, DMU-214) là những dược vận thể (pharmacophores) có khả năng ức chế các con đường tín hiệu kinase (FGFR, Aurora kinase), enzyme IDO1 hoặc yếu tố cảm ứng thiếu oxy HIF-1α.

Phương pháp tổng hợp liên kết ure được lựa chọn là phản ứng cộng hợp giữa amin thơm và dẫn chất carbamat trong môi trường base hữu cơ, đi qua chất trung gian isocyanat tại chỗ. Quy trình này khắc phục được nhược điểm của các phương pháp cổ điển sử dụng phosgen, azid độc hại hoặc isocyanat thương mại kém bền.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Quá trình thực nghiệm tổng hợp hóa học, kiểm tra độ tinh khiết, phân tích cấu trúc và thử nghiệm hoạt tính sinh học được thực hiện thông qua các phương pháp tiêu chuẩn:

• Phương pháp tổng hợp và tinh chế: Tiến hành các phản ứng ngưng tụ decarboxyl hóa, alkyl hóa (O-methyl hóa, N-methyl hóa), khử hóa nhóm nitro thơm bằng hệ tác nhân $SnCl_2\cdot2H_2O/HCl$ và phản ứng tạo ure trong dung môi hồi lưu. Tiến trình phản ứng được giám sát bằng sắc ký lớp mỏng (SKLM) trên bản mỏng silica gel 60 $F_{254}$. Tinh chế sản phẩm bằng phương pháp kết tinh lại hoặc sắc ký cột silica gel (pha tĩnh silica gel, pha động hệ dung môi ethyl acetat : n-hexan theo các tỷ lệ gradient phù hợp).
• Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết và khẳng định cấu trúc: Đo khoảng nhiệt độ nóng chảy ($t^o_{nc}$) bằng máy đo EZ-Melt. Xác định cấu trúc hóa học bằng các phương pháp quang phổ hiện đại: phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) ghi trên máy FT-IR Affinity-IS-Shimadzu (viên nén KBr); phổ khối lượng (ESI-MS) ghi trên máy LC-MSD-Trap-SL 1100 Series; phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1H\text{-NMR}$ ở tần số 500 MHz, 600 MHz; $^{13}C\text{-NMR}$ ở tần số 126 MHz) trên máy Bruker Avance với dung môi $DMSO-d_6$, chất chuẩn nội tetramethylsilan (TMS); phổ hiệu ứng hạt nhân Overhauser (NOESY) để xác định vị trí không gian và đồng phân chọn lọc vùng.
• Phương pháp thử hoạt tính kháng tế bào ung thư: Thử nghiệm độc tính tế bào in vitro bằng phương pháp MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromid). Thí nghiệm tiến hành trên 2 dòng tế bào ung thư người gồm tế bào ung thư vú MDA-MB-231 và tế bào ung thư phổi A549 (nguồn gốc chuẩn ATCC). Các tế bào được nuôi cấy trong môi trường DMEM có bổ sung 10% FBS và 1% kháng sinh ở 37°C, 5% $CO_2$. Thử nghiệm nồng độ chất thử tăng dần (1, 3, 10, 30, 100 µM) và chất chuẩn Doxorubicin (0,1; 0,3; 1; 3; 10 µM) sau 72 giờ tiếp xúc. Độ hấp thụ quang học đo tại bước sóng 570 nm. Giá trị $IC_{50}$ và khoảng tin cậy 95% (95% CI) được xử lý bằng mô hình hồi quy phi tuyến sigmoidal dose-response trên phần mềm GraphPad Prism 8. Tiền chất NCT-58 được sử dụng làm chất đối chiếu cấu trúc.

Nội dung chính theo từng chương

Tổng quan về HSP90, các khung cấu trúc và phương pháp tổng hợp ure

Chương tổng quan hệ thống hóa cấu trúc sinh học phân tử của HSP90, nhấn mạnh vai trò của miền CTD trong việc tương tác với các co-chaperone qua motif MEEVD và phân tích cơ chế thất bại lâm sàng của các chất ức chế NTD (như 17-AAG, ganetespib) do gây độc tính tim, gan, mắt và kích hoạt sốc nhiệt. Tác giả tổng thuật các nghiên cứu phát triển chất ức chế CTD xuất phát từ kháng sinh tự nhiên novobiocin và hợp chất thực vật deguelin, tiêu biểu là dãy hợp chất lai hóa NCT-50, NCT-58, NCT-80 có khả năng phân hủy protein client mà không cảm ứng HSP70.

Chương này cũng tổng hợp cơ sở dữ liệu về hoạt tính kháng ung thư của dẫn chất chứa nhóm ure, khung indazol (ức chế FGFR1/2 với $IC_{50} < 4,1\text{ nM}$, ức chế Aurora A với $IC_{50} = 1,3\text{ nM}$, ức chế IDO1, HIF-1α) và khung (E)-stilben (các dẫn chất DMU-212, DMU-214 có tác dụng ức chế mạnh trên nhiều dòng tế bào ung thư ở nồng độ vi mô và nano mô). Đồng thời, 4 phương pháp tổng hợp ure bất đối xứng được so sánh chi tiết: từ acid qua chuyển vị Curtius, từ isocyanat, từ amin/methanol xúc tác Ruthenium và từ nguyên liệu carbamat. Từ đó, tác giả đưa ra định hướng thiết kế phân tử lai kết hợp giữa đầu 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen và đuôi indazol hoặc (E)-stilben qua cầu nối ure.

Nguyên liệu, thiết bị, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương phương pháp mô tả cụ thể danh mục 22 hóa chất, dung môi (từ Merck, Sigma-Aldrich, Trung Quốc, Việt Nam) cùng hệ thống trang thiết bị phân tích (máy cất quay EYELA, tủ sấy chân không, máy đo điểm chảy EZ-Melt, máy đo FT-IR Shimadzu, LC-MS Trap Agilent, NMR Bruker 500/600 MHz). Quy trình thực nghiệm được chuẩn hóa qua từng bước:

• Thiết kế lộ trình tổng hợp 3 chặng: tổng hợp amin trung gian mang khung (E)-stilben (V), tổng hợp amin trung gian mang khung indazol (VIII), và phản ứng ghép nối với phenyl carbamat của chromen (IX) tạo sản phẩm đích (X, XI).
• Thiết lập quy trình sắc ký cột phân tách hai đồng phân vị trí $N-1$ và $N-2$ của dẫn chất indazol methyl hóa.
• Chuẩn hóa quy trình thử nghiệm sinh học MTT in vitro trên đĩa 96 giếng với mật độ $10^4\text{ tế bào/giếng}$, thời gian ủ 72 giờ và công thức toán học xác định tỷ lệ ức chế sinh trưởng tế bào ung thư.

Thực nghiệm và kết quả tổng hợp hóa học

Chương thực nghiệm trình bày chi tiết các thông số phản ứng, quy trình xử lý và hiệu suất tổng hợp của từng giai đoạn:

[I] + [II] --(Piperidin, 140°C, 9h)--> [III] (82,6%)
[III] + CH3I --(K2CO3, DMF, 50°C, 4h)--> [IV] (83,5%)
[IV] --(SnCl2.2H2O/HCl, EtOH, 80°C, 4h)--> [V] (72,7%)

[VI] + CH3I --(K2CO3, DMF, 50°C, 4h)--> [VII] N-1 (46,3%) + [VIIa] N-2
[VII] --(SnCl2.2H2O/HCl, EtOH, 80°C)--> [VIII] (63,5%)

[IX] + [V]  --(TEA, ACN, 50°C, 8h)--> [X] (56,3%)
[IX] + [VIII] --(TEA, ACN, 50°C, 8h)--> [XI] (61,6%)

1. Tổng hợp chất trung gian (E)-4-(4-methoxystyryl)anilin (V):
   • Phản ứng ngưng tụ decarboxyl hóa giữa 2-(4-nitrophenyl)acetic acid (I, 500 mg) và 4-hydroxybenzaldehyd (II, 674,1 mg) trong piperidin ở 140°C trong 9 giờ thu được (E)-4-(4-nitrostyryl)phenol (III) dạng chất rắn màu cam, khối lượng 550 mg, hiệu suất 82,6%, $R_f = 0,46$ (EA:hexan 1:2).
   • Phản ứng O-methyl hóa chất III (300 mg) bằng $CH_3I$ với xúc tác $K_2CO_3$ trong DMF ở 50°C trong 4 giờ tạo thành (E)-1-methoxy-4-(4-nitrostyryl)benzen (IV) dạng chất rắn màu vàng, khối lượng 265 mg, hiệu suất 83,5%, $R_f = 0,56$.
   • Phản ứng khử hóa nhóm nitro của chất IV (265 mg) bằng $SnCl_2\cdot2H_2O/HCl$ trong ethanol hồi lưu ở 80°C trong 4 giờ thu được amin trung gian V dạng chất rắn màu trắng, khối lượng 170 mg, hiệu suất 72,7%, $R_f = 0,40$.
2. Tổng hợp chất trung gian 1,3-dimethyl-1H-indazol-6-amin (VIII):
   • Phản ứng N-methyl hóa 3-methyl-6-nitro-1H-indazol (VI, 300 mg) bằng $CH_3I$ và $K_2CO_3$ trong DMF ở 50°C trong 4 giờ tạo ra hỗn hợp 2 đồng phân hỗ biến. Tách sắc ký cột silica gel (hệ dung môi EA:hexan chứa 5-15% EA) thu được đồng phân chính $N-1$ là 1,3-dimethyl-6-nitro-1H-indazol (VII) dạng chất rắn màu vàng, khối lượng 150 mg, hiệu suất 46,3%, $R_f = 0,57$.
   • Khử hóa hợp chất VII (140 mg) bằng $SnCl_2\cdot2H_2O/HCl$ trong ethanol tạo thành 1,3-dimethyl-1H-indazol-6-amin (VIII) với hiệu suất 63,5%.
3. Tổng hợp các dẫn chất ure đích (X và XI):
   • Ghép nối giữa phenyl (5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-yl)carbamat (IX, 71,6 mg) và amin V (50 mg) với xúc tác triethylamin (TEA) trong acetonitril (ACN) ở 50°C trong 8 giờ, tinh chế qua cột silica gel (EA:hexan = 2:3) thu được dẫn chất X dạng chất rắn màu nâu đỏ, khối lượng 57 mg, hiệu suất 56,3%.
   • Ghép nối giữa carbamat IX (100,9 mg) và amin VIII (50 mg) trong điều kiện tương tự thu được dẫn chất XI dạng chất rắn màu nâu đỏ, khối lượng 75 mg, hiệu suất 61,6%.

Thực nghiệm và kết quả xác định cấu trúc, thử hoạt tính sinh học

Kiểm tra độ tinh khiết xác nhận cả 2 dẫn chất đều cho một vết duy nhất trên SKLM và có khoảng nóng chảy hẹp: chất X ($t^o_{nc} = 190,1 - 191,4^\circ\text{C}$, $R_f = 0,46$ trong EA:hexan 1:1); chất XI ($t^o_{nc} = 182,3 - 183,6^\circ\text{C}$, $R_f = 0,47$ trong EA:hexan 1:1).

Dữ liệu phổ xác nhận đầy đủ cấu trúc hóa học:

• Phổ IR: Cả hai chất đều xuất hiện tín hiệu dao động hóa trị đặc trưng của liên kết $\nu_{N-H}$ (3204–3452 $\text{cm}^{-1}$), carbonyl ure $\nu_{C=O}$ (1645–1651 $\text{cm}^{-1}$), $\nu_{C(sp^2)-H}$ (3027–3042 $\text{cm}^{-1}$) và $\nu_{C(sp^3)-H}$ (2853–2924 $\text{cm}^{-1}$).
• Phổ ESI-MS: Chất X ($C_{28}H_{28}N_2O_4$, KLPT 456,54) cho pic ion $[M+H]^+$ tại $m/z = 457,4$; chất XI ($C_{22}H_{24}N_4O_3$, KLPT 392,46) cho pic ion $[M+H]^+$ tại $m/z = 393,0$, hoàn toàn trùng khớp với khối lượng phân tử tính toán.
• Phổ $^1H\text{-NMR}$ và $^{13}C\text{-NMR}$: Tín hiệu 2 proton ure xuất hiện ở vùng trường rất thấp ($\delta = 9,20$ và $8,10\text{ ppm}$ ở chất X; $\delta = 9,33$ và $8,18\text{ ppm}$ ở chất XI). Hằng số ghép cặp của 2 proton olefinic trên khung stilben của chất X ($J = 16,38\text{ Hz}$ và $16,44\text{ Hz}$) khẳng định cấu hình trans-(E). Phổ NOESY của hợp chất trung gian VII xác nhận liên kết thế tại vị trí $N-1$ của vòng indazol.

Đánh giá hoạt tính sinh học in vitro khẳng định cả hai dẫn chất tổng hợp đều có độc tính tế bào rõ rệt trên 2 dòng tế bào ung thư thử nghiệm.

Kết quả và đóng góp

Tổng hợp các thông số hóa lý và hiệu suất tổng hợp

Hợp chất	Công thức phân tử	Khối lượng phân tử (g/mol)	Cảm quan	Khối lượng thu được (mg)	Hiệu suất tổng hợp (%)	Điểm nóng chảy ($^\circ\text{C}$)	$R_f$ (EA:hexan 1:1)	Pic ion $[M+H]^+$ ($m/z$)
Dẫn chất X	$C_{28}H_{28}N_2O_4$	456,54	Chất rắn màu nâu đỏ	57	56,3	190,1 – 191,4	0,46	457,4
Dẫn chất XI	$C_{22}H_{24}N_4O_3$	392,46	Chất rắn màu nâu đỏ	75	61,6	182,3 – 183,6	0,47	393,0

Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thư in vitro

Hợp chất / Đối chứng	$IC_{50}$ trên dòng MDA-MB-231 (µM)	Khoảng tin cậy 95% CI (µM)	$IC_{50}$ trên dòng A549 (µM)	Khoảng tin cậy 95% CI (µM)
Dẫn chất X	4,47	3,14 – 6,20	1,24	0,38 – 2,31
Dẫn chất XI	6,57	0,70 – 24,92	18,77	8,82 – 61,66
NCT-58 (Đối chứng cấu trúc)	9,57	5,74 – 16,00	6,12	3,31 – 11,44
Doxorubicin (Thuốc chuẩn)	1,64	0,56 – 5,09	1,94	1,75 – 2,15

Đóng góp mới của khóa luận

1. Về mặt tổng hợp hóa dược: Đã thiết kế và tổng hợp thành công 2 dẫn chất ure mới chứa khung 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen kết hợp với nhân thơm (E)-stilben (hợp chất X) và 1,3-dimethyl-1H-indazol (hợp chất XI). Cấu trúc hóa học của các sản phẩm trung gian và sản phẩm đích được xác lập sáng tỏ bằng hệ thống phổ IR, ESI-MS, $^1H\text{-NMR}$, $^{13}C\text{-NMR}$ và NOESY.
2. Về mặt hoạt tính sinh học: Chứng minh chiến lược thay đổi liên kết amid thành ure và đưa khung (E)-stilben vào phân tử giúp gia tăng hoạt tính độc tế bào ung thư. Dẫn chất X thể hiện hoạt tính kháng ung thư trên cả 2 dòng tế bào vú MDA-MB-231 ($IC_{50} = 4,47\text{ µM}$) và phổi A549 ($IC_{50} = 1,24\text{ µM}$), vượt trội hơn hẳn so với hợp chất dẫn đường NCT-58 ($IC_{50}$ lần lượt là 9,57 µM và 6,12 µM). Đáng chú ý, trên dòng tế bào ung thư phổi A549, hoạt tính của chất X ($IC_{50} = 1,24\text{ µM}$) còn mạnh hơn cả thuốc đối chứng lâm sàng Doxorubicin ($IC_{50} = 1,94\text{ µM}$).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Khóa luận mới chỉ tổng hợp được 2 dẫn chất đại diện trong dãy thiết kế; số lượng dòng tế bào thử nghiệm còn hạn chế (mới thử trên 2 dòng tế bào ung thư vú và phổi); chưa tiến hành thử nghiệm độc tính chọn lọc trên các dòng tế bào bình thường (tế bào lành) để tính toán chỉ số chọn lọc ($SI$); chưa đo lường trực tiếp hoạt tính ức chế protein HSP90 in vitro (như thử nghiệm hoạt tính ATPase hoặc phân tích Western blot kiểm tra mức độ giáng hóa các protein client).
• Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng dãy tổng hợp các dẫn chất mới có nhóm thế đa dạng trên nhân (E)-stilben và indazol để khảo sát mối liên quan cấu trúc - tác dụng (SAR); tiến hành các thử nghiệm sinh học phân tử đánh giá khả năng gắn kết trực tiếp lên miền CTD của HSP90; kiểm tra độc tính trên dòng tế bào thường và đánh giá hiệu lực kháng u in vivo trên mô hình động vật.

Giá trị tham khảo

• Đối tượng thụ hưởng: Sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh và các nhà nghiên cứu thuộc chuyên ngành Hóa dược, Hóa học hữu cơ, Dược học và Dược lý học phân tử.
• Nội dung tham khảo chuyên sâu:
  • Quy trình tổng hợp liên kết ure bất đối xứng hiệu suất cao từ dẫn chất carbamat sử dụng xúc tác base hữu cơ, hạn chế sử dụng hóa chất độc hại.
  • Kỹ thuật tách sắc ký cột và phương pháp biện luận phổ NOESY để xác định đồng phân chọn lọc vị trí gắn nhóm methyl ($N-1$ so với $N-2$) trên nhân dị vòng indazol.
  • Tập hợp bộ dữ liệu phân tích phổ chuẩn ($^1H\text{-NMR}$, $^{13}C\text{-NMR}$, ESI-MS, FT-IR) của các dẫn chất khung chromen-ure lai hóa.
  • Quy trình chuẩn đánh giá độc tính tế bào in vitro bằng phương pháp đo màu MTT và phương pháp xử lý số liệu IC50 trên phần mềm chuyên dụng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nhóm nghiên cứu lại định hướng ức chế miền đầu C (CTD) của HSP90 thay vì miền đầu N (NTD)?

Mặc dù có nhiều chất ức chế miền đầu N của HSP90 đã tiến vào thử nghiệm lâm sàng, chưa có chất nào được FDA phê duyệt do gây độc tính nghiêm trọng trên gan, tim, mắt và kích hoạt phản ứng sốc nhiệt (gây tăng sinh bù trừ HSP70 làm tế bào ung thư sống sót). Ngược lại, các chất ức chế miền đầu C như novobiocin, deguelin và các hợp chất lai NCT có khả năng gây giáng hóa các protein sinh ung thư mà không gây ra phản ứng sốc nhiệt, tạo độ an toàn cao hơn.

2. Ưu điểm của phương pháp tạo liên kết ure từ nguyên liệu carbamat so với các phương pháp truyền thống là gì?

Phương pháp tổng hợp từ carbamat và amin (xúc tác TEA/ACN ở 50°C) tạo ra chất trung gian isocyanat tại chỗ, cho hiệu suất cao (56,3–61,6%), điều kiện phản ứng êm dịu, không phải sử dụng các tác nhân độc hại, dễ cháy nổ hoặc nhạy ẩm như phosgen, acyl azid hay isocyanat tự do thương mại, đồng thời dễ dàng tinh chế và mở rộng quy mô.

3. Bằng chứng phổ nào khẳng định hợp chất trung gian VII là đồng phân N-1 chứ không phải đồng phân N-2 của nhân indazol?

Dựa vào phổ $^1H\text{-NMR}$ và phổ NOESY: proton nhóm thế methyl $N-CH_3$ gắn tại vị trí N-1 nằm gần proton H-7 trên vòng benzen của indazol, làm dịch chuyển tín hiệu proton này về vùng trường thấp ($\delta = 8,62\text{ ppm}$) do ảnh hưởng giảm chắn của nguyên tử nitơ kế cận, kết hợp với tương tác không gian trên phổ NOESY xác nhận cấu trúc $1,3\text{-dimethyl-6-nitro-}1H\text{-indazol}$.

4. Dẫn chất X (mang khung (E)-stilben) thể hiện hoạt tính sinh học như thế nào so với tiền chất dẫn đường và thuốc chuẩn?

Dẫn chất X thể hiện độc tính tế bào rất mạnh trên cả dòng ung thư vú MDA-MB-231 ($IC_{50} = 4,47\text{ µM}$) và dòng ung thư phổi A549 ($IC_{50} = 1,24\text{ µM}$). Hoạt tính này vượt trội hơn hợp chất đối chứng cấu trúc NCT-58 ($IC_{50}$ lần lượt là 9,57 µM và 6,12 µM). Đặc biệt trên dòng A549, chất X có hoạt tính mạnh hơn thuốc kháng ung thư chuẩn Doxorubicin ($IC_{50} = 1,94\text{ µM}$).

5. Vì sao phản ứng ngưng tụ giữa 2-(4-nitrophenyl)acetic acid và 4-hydroxybenzaldehyd lại tạo thành chọn lọc đồng phân dạng (E)-stilben?

Phản ứng ngưng tụ trong môi trường piperidin đun nóng ở 140°C diễn ra sự decarboxyl hóa kèm theo tách nước. Do lực cản không gian giữa hai vòng phenyl, dạng đồng phân hình học trans-(E) có cấu trúc phẳng liên hợp giải tỏa năng lượng bền vững hơn hẳn so với dạng cis-(Z), điều này được khẳng định qua phổ $^1H\text{-NMR}$ của chất trung gian và sản phẩm X với hằng số ghép cặp spin proton olefinic lớn ($J \approx 16,4\text{ Hz}$).

Kết luận

Khóa luận đã hoàn thành việc thiết kế, tổng hợp đa bước và xác định cấu trúc sáng tỏ của 2 dẫn chất ure mới là (E)-1-(5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-yl)-3-(4-(4-methoxystyryl)phenyl)ure (X) và 1-(1,3-dimethyl-1H-indazol-6-yl)-3-(5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-yl)ure (XI). Kết quả đánh giá in vitro khẳng định cả hai hợp chất đều có hoạt tính ức chế sinh trưởng mạnh trên các dòng tế bào ung thư vú MDA-MB-231 và ung thư phổi A549. Đặc biệt, dẫn chất X mang khung lai hóa (E)-stilben đạt hiệu lực ức chế vượt trội so với hợp chất dẫn đường NCT-58 và thuốc chuẩn Doxorubicin trên dòng tế bào ung thư phổi, mở ra tiềm năng phát triển các tác nhân kháng ung thư mới nhắm trúng đích.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư vẫn luôn là vấn đề sức khỏe được quan tâm hàng đầu trên toàn cầu. Theo ước tính của Tổ chức Y tế thế giới, mỗi năm trên toàn cầu có khoảng gần 20 triệu trường hợp mắc mới ung thư và trên 10 triệu ca tử vong do căn bệnh này, trong đó 2/3 là ở các nước đang phát triển. Tại Việt Nam, năm 2020 ghi nhận hơn 182.563 ca mắc mới và 122.690 ca tử vong do ung thư.000 người thì có 159 người chẩn đoán mắc mới ung thư và 106 người tử vong do ung thư, tỷ lệ mắc mới đã tăng lên 9 bậc (xếp thứ 90/185 quốc gia), trong đó tỷ lệ tử vong do ung thư tăng 6 bậc (xếp thứ 50/185 quốc gia) so với ghi nhận của năm 2018 [47]. Hiện nay đã có rất nhiều thuốc điều trị ung thư đã được đưa ra thị trường và một số hợp chất đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng.

Tuy nhiên với tốc độ gia tăng cực kì nhanh chóng của bệnh ung thư theo từng năm, việc tìm kiếm và phát triển các hợp chất mới có hoạt tính kháng tế bào ung thư, an toàn và hiệu quả vẫn luôn là một nhu cầu vô cùng cấp thiết ở Việt Nam và trên thế giới. HSP90 được đánh giá là một trong những đích tác dụng tiềm năng trong điều trị ung thư [3], [12]. Việc ức chế HSP90 là một phương pháp hiệu quả để ức chế sự sống sót, tăng sinh, xâm lấn và di căn của tế bào ung thư. Do vậy, nhiều chất ức chế HSP90 được nghiên cứu để chống lại tế bào ung thư [28].

Đặc biệt, các hợp chất ức chế HSP90 kết hợp từ khung novobiocin và deguelin như NCT-50, NCT-58, NCT-80 cho thấy tác dụng kháng tế bào ung thư tốt [3]. Bên cạnh đó, các dẫn chất ure cũng cho thấy nhiều tiềm năng trong nghiên cứu điều trị ung thư. Một loạt các hợp chất chứa nhóm ure đã được FDA phê duyệt để điều trị ung thư như Degarelix, Relugolix, Lenvatinib, Glasdegib, Regorafenib, Sorafenib [29]. Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu tại bộ môn Hóa hữu cơ - trường Đại học Dược Hà Nội đã tiến hành thiết kế các dẫn chất mới bằng cách giữ nguyên phần cấu trúc 2,2- dimethyl-2H-chromen của các hợp chất NCT-50, NCT-58 và NCT-80; thay đổi nhóm amid thành nhóm ure và thay thế phần cấu trúc methoxy chứa dị vòng nitơ trên vòng benzen trung tâm bằng khung cấu trúc indazol và (E)-Stilben, từ đó thực hiện khóa luận “Tổng hợp và thử tác dụng kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất 5- methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-yl ure mang nhân thơm”.

Khóa luận được thực hiện với 2 mục tiêu: 1. Tổng hợp một số dẫn chất 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-yl ure mang nhân thơm. Thử tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất tổng hợp được trên một số dòng tế bào ung thư. Tổng quan về HSP90 1.

Cấu trúc của HSP90 HSP90 là một homodimer với mỗi monomer bao gồm ba phần: miền đầu N (NTD), miền giữa (MD) và miền đầu C (CTD) [5]. NTD là vị trí liên kết với ATP, MD là vị trí xảy ra tương tác protein-protein và CTD chịu trách nhiệm cho quá trình dimer hóa. CTD chứa vị trí liên kết nucleotit làm điều biến hoàn toàn hoạt động ATPase trong NTD. CTD sở hữu trình tự Met-Glu-Glu-Val-Asp (MEEVD) được bảo vệ tại điểm cuối để cung cấp tương tác với các co-chaperone có chứa tetratricopeptid lặp lại (TPR).

Những tương tác với các co-chaperone này rất quan trọng đối với việc điều chỉnh và tiến triển của chu trình gấp protein mới sinh của HSP90 [3]. Vai trò của HSP90 trong tế bào ung thư Trong tế bào ung thư, sự biểu hiện của HSP90 cao gấp 2 đến 10 lần so với tế bào bình thường và sự biểu hiện quá mức của HSP90 đã được tìm thấy ở nhiều tế bào ung thư như vú, phổi, đại trực tràng… [28]. HSP90 đóng vai trò quan trọng trong việc gấp chính xác các protein client mới sinh. Người ta tìm ra được hơn 400 protein client tương tác với HSP90, trong đó có nhiều protein bao trọn hầu hết các quá trình trong tế bào ung thư như sửa chữa tổn thương ADN, vận chuyển protein… Việc tương tác giữa HSP90 với các protein client sinh ung thư liên quan mật thiết đến sự sống sót, tăng sinh và di căn của khối u [3], [22].

Do đó, việc ức chế HSP90 mở ra cơ hội giúp ức chế các tế bào ung thư một cách chọn lọc và đồng thời ngăn chặn nhiều con đường gây ung thư. Các chất ức chế HSP90 Các chất ức chế HSP90 chủ yếu gồm các chất ức chế đầu N và đầu C. Các chất ức chế đầu N Trong vài thập kỷ qua, người ta đã chú ý nhiều đến việc phát hiện ra các chất ức chế nhắm vào NTD của HSP90. Cho đến nay, trong số 19 chất ức chế HSP90 nhắm mục tiêu vào đầu N đã được đưa vào thử nghiệm lâm sàng, hiện chưa có chất nào được FDA chấp thuận [3], [4].

Điều này là do các tác dụng không mong muốn như phản ứng sốc nhiệt, nhiễm độc gan, nhiễm độc tim và độc tính ở mắt đã làm giảm hiệu quả điều trị trên lâm sàng của các chất ức chế đầu N [4], [14]. Do đó, việc ức chế đầu N đã không còn là mục tiêu cho việc tổng hợp các chất ức chế HSP90 nữa [4]. Các chất ức chế đầu C Novobiocin và dẫn chất Novobiocin là chất ức chế miền đầu C của HSP90 đầu tiên được phát hiện. Mặc dù Novobiocin có tác dụng chống tăng sinh ít nhưng vẫn ngăn cản quá trình tăng sinh protein gây ung thư mà không gây ra phản ứng sốc nhiệt.

Từ đó, các dẫn chất novobiocin đã được tổng hợp với nhiều sự cải tiến mới trong nghiên cứu [3]. Novobiocin và dẫn chất Deguelin và dẫn chất Deguelin là một chất ức chế miền đầu C khác. Deguelin thể hiện hoạt tính chống tăng sinh, chống di căn và biến đổi ác tính, gây chết tế bào theo chương trình ở nhiều loại ung thư trong cả thử nghiệm in vitro và in vivo [53]. Tuy nhiên ở liều cao hơn, deguelin gây độc trên thần kinh [3], [53].

Để làm giảm tác dụng không mong muốn này, các nhà nghiên cứu đã phát triển dẫn chất deguelin thông qua các nghiên cứu SAR. Deguelin và dẫn chất Các hợp chất kết hợp khung novobiocin và deguelin Từ sự thành công của các dẫn chất novobiocin và deguelin, nhóm nghiên cứu của Lee và các cộng sự đã tiến hành kết hợp 2 cấu trúc trên tạo thành các dẫn chất mới. Các chất này đều có khả năng ức chế tế bào ung thư tốt và ít độc tính trên dòng tế bào thường [3]. Các hợp chất kết hợp khung novobiocin và deguelin 1.

Dẫn chất ure và tác dụng kháng tế bào ung thư Trong những năm gần đây, các dẫn chất ure đã và đang được nghiên cứu rất nhiều trong lĩnh vực hoá dược. Nhiều công trình nghiên cứu đã cho thấy các dẫn chất này có nhiều hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng virus, chống co giật, chống HIV đặc biệt là chống ung thư. Các dẫn chất ure có khả năng ức chế tế bào ung thư thông qua nhiều cơ chế khác nhau bao gồm ức chế enzyme ribonucleotide reductase, ức chế protein kinase, ức chế con đường Hedgehog, đối kháng thụ thể GnRH…[16]. Một số thuốc điều trị ung thư chứa nhóm ure đã được FDA phê duyệt.

Đặc biệt, có rất nhiều thuốc chứa nhóm ure đã được FDA phê duyệt để điều trị ung thư ví dụ Degarelix (chất đối kháng thụ thể hormone giải phóng gonadotropin, điều trị ung thư tuyến tiền liệt di căn) [52], Lenvatinib (chất ức chế protein kinase, điều trị ung thư tuyến giáp biệt hóa, ung thư biểu mô tế bào gan) [34], [35], Glasdegib (chất 4 ức chế con đường Hedgehog, điều trị bệnh bạch cầu cấp tính dòng tủy) [21], Regorafenib (chất ức chế protein kinase, điều trị ung thư đại trực tràng di căn, ung thư biểu mô tế bào gan) [15], Tivozanib (chất ức chế protein kinase, điều trị ung thư biểu mô tế bào thận di căn) [8] , Sorafenib (chất ức chế protein kinase, điều trị ung thư biểu mô tế bào gan không thể cắt bỏ, ung thư biểu mô tế bào thận, ung thư tuyến giáp biệt hóa) [1], [50], Relugolix (thuốc đối kháng thụ thể hormone giải phóng gonadotropin, điều trị ung thư tuyến tiền liệt di căn và u xơ tử cung) [45]. Do vậy, việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các dẫn chất chứa nhóm ure có thể tạo ra các hợp chất mới, hiệu quả hơn trong điều trị ung thư. Dẫn chất indazol và tác dụng kháng tế bào ung thư 1. Giới thiệu về khung indazol Indazol là một trong những nhóm hợp chất dị vòng chứa nitơ quan trọng với cấu trúc gồm vòng benzen kết hợp với pyrazol tạo thành một hệ đa vòng thơm.

Indazol thường tồn tại ở hai dạng đồng phân: 1H-indazol và 2H-indazol. Vì 1H-indazol ổn định về mặt nhiệt động hơn 2H-indazol nên nó là dạng đồng phân chiếm ưu thế [48]. Cấu trúc hóa học của đồng phân 1H-indazol và 2H-indazol Các dẫn chất indazol nhận được rất nhiều sự chú ý do các đặc tính sinh học đa dạng của chúng, chẳng hạn như chống viêm, chống loạn nhịp tim, kháng nấm, kháng khuẩn và chống HIV và đặc biệt là chống ung thư [55]. Bên cạnh đó, một số dẫn chất indazol đã được FDA phê duyệt để điều trị ung thư như pazopanib, axitinib (là một chất ức chế tyrosine kinase, dùng để điều trị ung thư biểu mô tế bào thận) [6], [51] và niraparib (dùng để điều trị ung thư biểu mô buồng trứng tái phát, ống dẫn trứng hoặc ung thư phúc mạc nguyên phát, vú và tuyến tiền liệt) [41].

Một số thuốc điều trị ung thư chứa khung indazol được FDA phê duyệt 5 1. Tác dụng kháng tế bào ung thư của dẫn chất indazol Indazol có thể kết hợp với các hợp phần có hoạt tính khác tạo thành các hợp chất có tác dụng ức chế protein mục tiêu trong bệnh lý ung thư như ức chế FGFR, ức chế Aurora kinase, ức chế IDO1, ức chế HIF-1. Ức chế FGFR Trong các tế bào ung thư, tín hiệu FGFR có thể được kích hoạt bằng cách khuếch đại gen, đột biến điểm hoặc chuyển vị/sắp xếp lại nhiễm sắc thể, có liên quan đến sự phát triển của tế bào, hình thành mạch, di chuyển tế bào, xâm lấn và di căn [2], [7]. Sự khuếch đại bất thường của FGFR có thể được quan sát thấy ở nhiều tế bào ung thư chẳng hạn như ung thư biểu mô phổi, ung thư vú, ung thư nội mạc tử cung và đường tiết niệu [19].

Năm 2015, Liu và các cộng sự đã thiết kế và tổng hợp một loạt các dẫn chất chứa khung 1H-indazol-3-amin [30]. Trong đó, hợp chất 1 cho thấy khả năng ức chế FGFR mạnh với giá trị IC50 = 15 nM.