Nghiên Cứu Tổng Hợp Rilpivirin Hydroclorid Quy Mô Phòng Thí Nghiệm

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu Bùi thị phương mai nghiên cứu tổng hợp rilpivirin hydroclorid quy mô phòng thí nghiệm luận văn thạc, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất

• Tác giả: Bùi Thị Phương Mai
• Người hướng dẫn: Nguyễn Đình Luyện
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tổng Hợp Rilpivirin Hydroclorid Trong Phòng Thí Nghiệm
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về rilpivirin
• 1.2. Cấu trúc hoá học
• 1.3. Tính chất vật lý, hoá học
• 1.4. Dược động học, tác dụng dược lý và chỉ định
• 1.5. Các phương pháp tổng hợp Rilpivirin
• 1.5.1. Định hướng tổng hợp Rilpivirin
• 1.5.2. Các phương pháp tổng hợp chất trung gian
• 1.5.2.1. Tổng hợp (2E)-3-(4-amino-3,5-dimethylphenyl) acrylonitril (A)
• 1.5.2.1.1. Tổng hợp chất trung gian A bằng phản ứng Heck
• 1.6. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.6.1. Nguyên liệu và thiết bị
• 1.6.2. Nội dung nghiên cứu
• 1.6.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6.4. Tổng hợp hóa học và kiểm tra độ tinh khiết
• 1.6.5. Xác định cấu trúc
• 1.7. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
• 1.7.1. Kết quả thực nghiệm
• 1.7.2. Tổng hợp (E)-3-(4-amino-3,5-dimethylphenyl) acrylonitril hydroclorid
• 1.7.2.1. Tổng hợp rilpivirin hydroclorid
• 1.7.2.2. Định lượng rilpivirin
• 1.7.2.3. Xác định cấu trúc các hợp chất bằng phương pháp phổ
• 1.7.2.3.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR)
• 1.7.2.3.2. Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS)
• 1.7.2.3.3. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
• 1.7.2.4. Bàn luận về các phản ứng hoá học
• 1.7.2.5. Bàn luận về kết quả phân tích phổ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• 1. DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• 2. DANH MỤC CÁC BẢNG
• 3. DANH MỤC CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Rilpivirin Hydroclorid Trong Phòng Thí Nghiệm

Nghiên cứu tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid là một lĩnh vực quan trọng trong ngành dược phẩm, đặc biệt trong việc phát triển các phương pháp điều trị cho bệnh nhân nhiễm HIV. Rilpivirin, một thuốc ức chế men sao chép ngược không nucleoside (NNRTI), đã được chứng minh là có hiệu quả cao trong việc điều trị HIV-1. Việc nghiên cứu tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid không chỉ giúp giảm thiểu chi phí mà còn tạo ra nguồn nguyên liệu bền vững cho ngành dược tại Việt Nam. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về cấu trúc, tính chất và các phương pháp tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid.

1.1. Cấu trúc và Tính chất Hóa học của Rilpivirin

Rilpivirin có công thức phân tử là C22H19ClN6, với cấu trúc hóa học phức tạp. Chất này tồn tại dưới dạng bột màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy khoảng 315°C. Đặc biệt, Rilpivirin có tính tan kém trong nước nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ như N,N-dimethylformamid. Tính chất hóa học của Rilpivirin đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các phương pháp tổng hợp hiệu quả.

1.2. Tầm quan trọng của Nghiên cứu Rilpivirin Hydroclorid

Nghiên cứu tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid không chỉ giúp cung cấp thuốc cho bệnh nhân mà còn góp phần vào việc tự chủ về nguyên liệu bào chế thuốc tại Việt Nam. Với sự gia tăng số lượng bệnh nhân nhiễm HIV, việc phát triển các phương pháp tổng hợp hiệu quả và tiết kiệm chi phí là rất cần thiết. Điều này không chỉ giúp giảm gánh nặng cho hệ thống y tế mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

II. Thách thức trong Nghiên cứu và Tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về Rilpivirin Hydroclorid, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong quá trình tổng hợp. Một trong những vấn đề chính là việc tìm kiếm các nguyên liệu đầu vào phù hợp và giá cả hợp lý. Ngoài ra, việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp để đạt được hiệu suất cao và độ tinh khiết tốt cũng là một thách thức lớn. Các nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào việc cải thiện các phương pháp tổng hợp để giảm thiểu chi phí và thời gian sản xuất.

2.1. Khó khăn trong việc tìm kiếm nguyên liệu

Một trong những khó khăn lớn nhất trong nghiên cứu tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid là việc tìm kiếm nguyên liệu đầu vào. Nhiều hợp chất cần thiết cho quá trình tổng hợp có giá thành cao và không dễ dàng tìm thấy trên thị trường. Điều này làm tăng chi phí sản xuất và ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh của sản phẩm.

2.2. Tối ưu hóa quy trình tổng hợp

Tối ưu hóa quy trình tổng hợp là một thách thức lớn trong nghiên cứu Rilpivirin Hydroclorid. Các phương pháp tổng hợp hiện tại cần được cải thiện để đạt được hiệu suất cao hơn và giảm thiểu thời gian sản xuất. Việc áp dụng các công nghệ mới và cải tiến quy trình có thể giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí.

III. Phương pháp Tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid Hiệu Quả

Để tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid, nhiều phương pháp khác nhau đã được nghiên cứu và áp dụng. Các phương pháp này bao gồm phản ứng Heck, phản ứng oxy hóa và các phương pháp tổng hợp khác. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đạt được sản phẩm chất lượng cao.

3.1. Phản ứng Heck trong Tổng hợp Rilpivirin

Phản ứng Heck là một trong những phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid. Phương pháp này cho phép tạo ra liên kết C-C giữa các hợp chất hữu cơ, giúp hình thành cấu trúc phức tạp của Rilpivirin. Việc tối ưu hóa điều kiện phản ứng có thể cải thiện hiệu suất và độ tinh khiết của sản phẩm.

3.2. Phương pháp Oxy hóa trong Tổng hợp

Phương pháp oxy hóa cũng được sử dụng để tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid. Phương pháp này giúp chuyển đổi các hợp chất trung gian thành sản phẩm cuối cùng thông qua các phản ứng hóa học. Việc lựa chọn tác nhân oxy hóa phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và chất lượng của sản phẩm.

IV. Ứng dụng Thực tiễn của Rilpivirin Hydroclorid trong Điều trị

Rilpivirin Hydroclorid đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc điều trị nhiễm HIV-1. Sản phẩm này được sử dụng kết hợp với các thuốc kháng retrovirus khác để tăng cường hiệu quả điều trị. Việc nghiên cứu và phát triển Rilpivirin Hydroclorid không chỉ giúp cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân mà còn góp phần vào việc kiểm soát dịch bệnh HIV tại Việt Nam.

4.1. Hiệu quả điều trị của Rilpivirin Hydroclorid

Nghiên cứu cho thấy Rilpivirin Hydroclorid có hiệu quả cao trong việc giảm tải lượng virus HIV-1 trong cơ thể bệnh nhân. Sản phẩm này được chỉ định cho những bệnh nhân chưa từng điều trị thuốc kháng retrovirus trước đó, giúp cải thiện tình trạng sức khỏe và kéo dài tuổi thọ cho bệnh nhân.

4.2. Tương lai của Rilpivirin trong điều trị HIV

Với sự phát triển không ngừng của y học, Rilpivirin Hydroclorid hứa hẹn sẽ trở thành một trong những lựa chọn hàng đầu trong điều trị HIV. Việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp tổng hợp hiệu quả sẽ giúp giảm thiểu chi phí và tăng cường khả năng tiếp cận thuốc cho bệnh nhân.

V. Kết luận và Tương lai của Nghiên cứu Rilpivirin Hydroclorid

Nghiên cứu tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid là một lĩnh vực đầy tiềm năng trong ngành dược phẩm. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng với sự phát triển của công nghệ và nghiên cứu, việc tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid sẽ ngày càng trở nên khả thi và hiệu quả hơn. Tương lai của Rilpivirin trong điều trị HIV hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho cộng đồng.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong ngành dược

Nghiên cứu tổng hợp Rilpivirin Hydroclorid không chỉ giúp cung cấp thuốc cho bệnh nhân mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành dược tại Việt Nam. Việc tự chủ về nguyên liệu bào chế thuốc sẽ giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao chất lượng điều trị.

5.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu Rilpivirin

Hướng đi tương lai cho nghiên cứu Rilpivirin Hydroclorid sẽ tập trung vào việc cải thiện quy trình tổng hợp và phát triển các sản phẩm mới. Việc hợp tác giữa các nhà nghiên cứu và các cơ sở sản xuất sẽ giúp nâng cao hiệu quả và chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu điều trị ngày càng cao của bệnh nhân.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

HIV/AIDS là một đại dịch toàn cầu với khoảng 37,6 triệu người nhiễm HIV và gần 690.000 ca tử vong liên quan đến AIDS tính đến năm 2020. Tại Việt Nam, từ ca nhiễm đầu tiên năm 1990 đến tháng 9/2021, có hơn 212.000 người nhiễm HIV còn sống và trung bình mỗi năm phát hiện thêm khoảng 11.000 ca mới. Mặc dù chưa có vaccin hay thuốc chữa khỏi hoàn toàn HIV, các thuốc kháng retrovirus đã giúp bệnh nhân duy trì tuổi thọ gần như người bình thường. Trong bối cảnh nguồn tài trợ thuốc kháng HIV từ nước ngoài bị cắt giảm từ năm 2020, việc nghiên cứu tổng hợp thuốc kháng HIV trong nước trở nên cấp thiết nhằm tự chủ nguồn thuốc, giảm chi phí và đa dạng hóa lựa chọn điều trị.

Rilpivirin hydroclorid là thuốc ức chế men sao chép ngược không nucleoside (NNRTI) thế hệ thứ hai, được FDA Hoa Kỳ phê duyệt năm 2011, có hiệu quả gấp ba lần etravirin và liều dùng thấp (25 mg/ngày). Tuy nhiên, rilpivirin hiện đang trong thời gian bảo hộ độc quyền và chưa có nhiều nghiên cứu tổng hợp tại Việt Nam. Luận văn này nhằm xây dựng quy trình tổng hợp rilpivirin hydroclorid ở quy mô phòng thí nghiệm, làm nền tảng cho phát triển sản xuất trong nước sau khi thuốc hết hạn bản quyền. Nghiên cứu tập trung vào việc tổng hợp các chất trung gian A và B, điều chế rilpivirin hydroclorid, đồng thời định lượng sản phẩm bằng phương pháp HPLC với các điều kiện tối ưu.

Phạm vi nghiên cứu thực hiện tại Trường Đại học Dược Hà Nội trong năm 2022, với mục tiêu cụ thể là phát triển quy trình tổng hợp rilpivirin hydroclorid có hiệu suất cao, nguyên liệu dễ kiếm, quy trình đơn giản, phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm Việt Nam. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc thúc đẩy tự chủ công nghệ sản xuất thuốc kháng HIV, góp phần giảm chi phí điều trị và nâng cao chất lượng chăm sóc bệnh nhân HIV tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình tổng hợp hóa học hữu cơ, đặc biệt là các phản ứng cơ bản như nitro hóa, oxy hóa, ester hóa, khử hóa, phản ứng Horner-Wadsworth-Emmons, methyl hóa và cloro hóa. Các khái niệm chính bao gồm:

• Rilpivirin hydroclorid: Thuốc ức chế enzym phiên mã ngược HIV-1, dạng muối monohydroclorid có công thức phân tử C22H19ClN6, nhiệt độ nóng chảy 315°C, độ tan thấp trong nước.
• Phản ứng Horner-Wadsworth-Emmons: Phản ứng tạo liên kết C=C chủ yếu đồng phân E, được sử dụng để tổng hợp chất trung gian A với tỷ lệ đồng phân E/Z tốt hơn so với phản ứng Heck.
• Phương pháp HPLC: Phương pháp sắc ký lỏng hiệu suất cao dùng để định lượng rilpivirin hydroclorid với pha động methanol/nước (80/20), bước sóng 282 nm.
• Các chất trung gian A và B: Các hợp chất trung gian quan trọng trong quy trình tổng hợp rilpivirin, được tổng hợp từ nguyên liệu rẻ tiền như mesitylen và 2-thiouracil.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thu thập từ các phản ứng tổng hợp hóa học thực nghiệm tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Dược Hà Nội, sử dụng các hóa chất và thiết bị chuẩn AR, DĐVN. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm các mẻ tổng hợp với quy mô từ vài gam đến vài chục gam nguyên liệu đầu vào.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Theo dõi tiến trình phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng (SKLM) với các hệ dung môi phù hợp.
• Tinh chế sản phẩm bằng các kỹ thuật kết tinh, chiết lỏng-lỏng, lọc chân không.
• Xác định cấu trúc sản phẩm bằng phổ khối lượng (MS), phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton và carbon (1H-NMR, 13C-NMR).
• Định lượng rilpivirin hydroclorid bằng HPLC với điều kiện pha động methanol/nước (80/20), tốc độ dòng 1 mL/phút, bước sóng 282 nm.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2022, bao gồm các giai đoạn tổng hợp từng chất trung gian, điều chế rilpivirin base, tạo muối hydroclorid và phân tích định lượng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tổng hợp chất trung gian A.HCl:

   • Từ 20 ml mesitylen, tổng hợp được 0,38 g A.HCl với hiệu suất 54,5% ở nhiệt độ phòng.
   • Tỷ lệ mol diethyl (cyanomethyl) phosphonat:5k tối ưu là 1:1,5, nhiệt độ phản ứng phòng giúp phản ứng hoàn thành nhanh và dễ kiểm soát.

2. Tổng hợp chất trung gian B:

   • Phản ứng methyl hóa 2-thiouracil bằng iodomethan đạt hiệu suất 85,8% với tỷ lệ mol CH3I:2-thiouracil là 1,5:1, dung môi ethanol được ưu tiên do an toàn và chi phí thấp.
   • Tổng hợp B’ từ p-aminobenzonitril và 6n đạt hiệu suất 69% với tỷ lệ mol 2,5:1, nhiệt độ nóng chảy sản phẩm 300-303°C.
   • Halogen hóa B’ bằng POCl3 đạt hiệu suất 88-89% với tỷ lệ mol POCl3:B’ là 2,5:1.

3. Tổng hợp rilpivirin base và hydroclorid:

   • Phản ứng giữa A.HCl và B trong acetonitril ở 80-90°C trong 170 giờ thu được rilpivirin base với hiệu suất 57,05%, nhiệt độ nóng chảy 240,2-243,1°C.
   • Tạo muối hydroclorid từ rilpivirin base bằng HCl trong isopropanol đạt hiệu suất 55,45%, nhiệt độ nóng chảy 300°C.

4. Định lượng rilpivirin hydroclorid bằng HPLC:

   • Thời gian lưu peak chính là 5,15 phút, gần với tài liệu tham khảo (5,1 phút).
   • Hàm lượng rilpivirin hydroclorid đạt 98,03% tính theo diện tích peak, chứng tỏ độ tinh khiết cao.

Thảo luận kết quả

Hiệu suất tổng hợp các bước trung gian và rilpivirin hydroclorid đạt mức chấp nhận được trong điều kiện phòng thí nghiệm, với nguyên liệu đầu vào rẻ tiền, dễ kiếm như mesitylen và 2-thiouracil. Việc lựa chọn phản ứng Horner-Wadsworth-Emmons giúp giảm tỷ lệ đồng phân Z, đơn giản hóa quá trình tinh chế so với phản ứng Heck. Dung môi acetonitril được ưu tiên do nhiệt độ sôi phù hợp, an toàn và dễ thu hồi, phù hợp cho phát triển quy mô công nghiệp.

So sánh với các nghiên cứu trước, quy trình này có ưu điểm về chi phí nguyên liệu và điều kiện phản ứng nhẹ nhàng hơn, đồng thời vẫn đảm bảo độ tinh khiết sản phẩm cao. Kết quả phổ MS, IR, NMR xác nhận cấu trúc sản phẩm đúng với rilpivirin hydroclorid chuẩn. Biểu đồ sắc ký HPLC minh họa rõ ràng sự phân tách peak sắc nét, hỗ trợ đánh giá độ tinh khiết.

Tuy nhiên, thời gian phản ứng tạo rilpivirin base còn dài (170 giờ), cần nghiên cứu tối ưu để rút ngắn chu trình sản xuất. Ngoài ra, hiệu suất tổng hợp rilpivirin hydroclorid khoảng 55% vẫn có thể cải thiện bằng cách điều chỉnh điều kiện phản ứng và tinh chế.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa điều kiện phản ứng tổng hợp rilpivirin base

   • Giảm thời gian phản ứng từ 170 giờ xuống dưới 100 giờ bằng cách khảo sát nhiệt độ, dung môi và xúc tác.
   • Chủ thể thực hiện: Nhóm nghiên cứu hóa dược tại trường đại học, thời gian 6-12 tháng.

2. Phát triển quy trình tinh chế hiệu quả hơn

   • Áp dụng kỹ thuật sắc ký hiện đại hoặc kết tinh chọn lọc để nâng cao độ tinh khiết và thu hồi sản phẩm.
   • Chủ thể thực hiện: Phòng thí nghiệm công nghệ dược, thời gian 3-6 tháng.

3. Nghiên cứu mở rộng quy mô sản xuất

   • Thử nghiệm quy trình tổng hợp trên quy mô bán công nghiệp để đánh giá tính khả thi và hiệu quả kinh tế.
   • Chủ thể thực hiện: Các công ty dược phẩm trong nước, thời gian 12-18 tháng.

4. Đào tạo và chuyển giao công nghệ

   • Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật tổng hợp rilpivirin cho cán bộ kỹ thuật và sinh viên ngành dược.
   • Chủ thể thực hiện: Trường Đại học Dược Hà Nội phối hợp với các viện nghiên cứu, thời gian liên tục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và giảng viên ngành công nghệ dược phẩm

   • Lợi ích: Cập nhật quy trình tổng hợp rilpivirin hydroclorid, áp dụng vào giảng dạy và nghiên cứu phát triển thuốc kháng HIV.

2. Doanh nghiệp sản xuất dược phẩm trong nước

   • Lợi ích: Tham khảo quy trình tổng hợp thuốc kháng HIV để phát triển sản phẩm nội địa, giảm phụ thuộc nhập khẩu.

3. Sinh viên ngành dược và hóa dược

   • Lợi ích: Học tập quy trình tổng hợp hóa học hữu cơ thực nghiệm, nâng cao kỹ năng thực hành và nghiên cứu khoa học.

4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách y tế

   • Lợi ích: Đánh giá tiềm năng tự chủ công nghệ sản xuất thuốc kháng HIV, xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển ngành dược trong nước.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy trình tổng hợp rilpivirin hydroclorid có phù hợp để phát triển công nghiệp không?
   Quy trình sử dụng nguyên liệu rẻ tiền, điều kiện phản ứng nhẹ nhàng và dung môi an toàn, có tiềm năng phát triển công nghiệp sau khi tối ưu thời gian và hiệu suất phản ứng.

2. Tại sao chọn phản ứng Horner-Wadsworth-Emmons thay vì phản ứng Heck?
   Phản ứng Horner-Wadsworth-Emmons cho tỷ lệ đồng phân E/Z cao hơn, giảm phức tạp trong tinh chế, đồng thời sử dụng nguyên liệu dễ kiếm và ít độc hại hơn.

3. Phương pháp HPLC được sử dụng có ưu điểm gì?
   Phương pháp HPLC với pha động methanol/nước (80/20) đơn giản, dễ thực hiện, cho sắc ký đồ rõ ràng, giúp định lượng chính xác rilpivirin hydroclorid với độ tinh khiết cao.

4. Hiệu suất tổng hợp rilpivirin hydroclorid đạt bao nhiêu?
   Hiệu suất tổng hợp rilpivirin base đạt khoảng 57%, tạo muối hydroclorid đạt 55%, mức này chấp nhận được trong quy mô phòng thí nghiệm và có thể cải thiện khi mở rộng quy mô.

5. Có những tác dụng không mong muốn nào khi sử dụng rilpivirin?
   Các tác dụng thường gặp gồm rối loạn trầm cảm, mất ngủ, đau đầu, mẩn ngứa, buồn nôn, tăng enzym gan. Việc phối hợp rilpivirin với thuốc kháng retrovirus khác giúp giảm nguy cơ đề kháng và tác dụng phụ.

Kết luận

• Đã xây dựng thành công quy trình tổng hợp rilpivirin hydroclorid quy mô phòng thí nghiệm với nguyên liệu đầu vào rẻ tiền, điều kiện phản ứng phù hợp.
• Hiệu suất tổng hợp rilpivirin base đạt 57,05%, muối hydroclorid đạt 55,45%, độ tinh khiết sản phẩm trên 98% theo HPLC.
• Phản ứng Horner-Wadsworth-Emmons được ưu tiên do tỷ lệ đồng phân E/Z cao và quy trình tinh chế đơn giản.
• Dung môi acetonitril và methanol/nước (80/20) được lựa chọn cho phản ứng và định lượng HPLC do an toàn và hiệu quả.
• Nghiên cứu mở ra cơ hội phát triển quy trình sản xuất rilpivirin trong nước, góp phần tự chủ nguồn thuốc kháng HIV và giảm chi phí điều trị.

Next steps: Tối ưu hóa điều kiện phản ứng, mở rộng quy mô sản xuất, đào tạo chuyển giao công nghệ. Đề nghị các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp dược phẩm quan tâm phối hợp phát triển ứng dụng thực tiễn.

Hãy liên hệ với nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Dược Hà Nội để trao đổi hợp tác nghiên cứu và phát triển sản phẩm rilpivirin hydroclorid trong nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về rilpivirin 1. Cấu trúc hoá học Hình 1. Công thức cấu tạo của rilpivirin monohydroclorid  Công thức phân tử dạng base: C22H18N6  Công thức phân tử dạng muối monohydroclorid: C22H19ClN6  Phân tử lượng dạng base: 366.42 đvC  Danh pháp IUPAC: + Dạng base: 4-((4-(4-((E)-2-cyanoethenyl)-2,6-dimethylanilino) pyrimidin-2-yl) amino) benzonitril.

+ Dạng muối: 4-[(4-[(4-[(E)-2-cyanoethenyl]-2,6-dimethylphenyl) amino] pyrimidinyl]-2-yl) amino] benzonitril monohydroclorid. Tính chất vật lý, hoá học 1. Dạng base  Cảm quan: Rilpivirin là chất bột màu trắng đến gần như trắng.  Nhiệt độ nóng chảy: 241,0-243,0oC [18]  Độ tan: Tan tốt trong dầu, tan trong N, N-dimethylformamid và N, N- dimethylacetamid, ít tan trong sulfinylbismethan, ít tan trong methanol, propylen, tan kém trong nước, độ tan trong nước < 0,1 mg/mL  Tính acid, base: pKa = 5,6 [13]  Hệ số phân bố giữa octanol và nước: 72444 (logP = 4,86) 1.

Dạng muối monohydroclorid  Cảm quan: Bột kết tinh màu trắng [30].  Độ tan: khó tan trong nước (0,01 g/L).  Nhiệt độ nóng chảy: 315oC.  Hệ số phân bố giữa octanol và nước: 33884 (logP = 4,53).

Dược động học, tác dụng dược lý và chỉ định 1. Dược động học Hấp thu Sau khi uống, nồng độ tối đa trong huyết tương của rilpivirin thường đạt được trong 4-5 giờ. Các dữ liệu đã chỉ ra rằng rilpivirin có thể là cơ chất của P-gp. Không có dấu hiệu tăng sinh khả dụng khi tăng liều trên 25 mg do đó sự hấp thụ của rilpivirin dường như không liên quan ở mức liều đã chọn.

Sinh khả dụng tuyệt đối của rilpivirin không được nghiên cứu vì khả năng hòa tan thấp. AUC giảm 40% khi ăn bữa ăn nhiều chất béo so với uống lúc đói, giảm 50% khi sử dụng bia rượu. [30] Phân bố Các dữ liệu nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng rilpivirin phân bố trên toàn bộ cơ thể, nhưng nồng độ cao được quan sát thấy ở gan, tuyến thượng thận, mỡ và thận. Ngoài ra, rilpivirin đi qua hàng rào máu não, nhưng ở một mức độ nhỏ và đi qua nhau thai.

Tỷ lệ trong huyết tương là 0,65-0,75 cho thấy sự phân bố hạn chế vào các tế bào máu. Tỷ lệ liên kết với protein huyết tương là 99,7%. Rilpivirin liên kết mạnh với albumin và yếu hơn với alpha- acid glycoprotein. [30] Chuyển hoá Rilpivirin được chuyển hóa bằng các phản ứng hydroxyl hóa, oxy hóa, glucuronid hóa và liên hợp với glutathion.

Dữ liệu in vitro cho thấy CYP3A4 là enzym chính liên quan đến chuyển hóa rilpivirin. [30] Thải trừ Thời gian bán thải cuối cùng của rilpivirin là khoảng 45 giờ. Sau khi uống đơn liều 14C- Rilpivirin, trung bình 85% và 6,1% hoạt tính phóng xạ có thể được thu hồi từ phân và nước tiểu. Trong phân, rilpivirin dạng không đổi chiếm trung bình 25% liều dùng.

Chỉ có vết của rilpivirin dạng không đổi (<1% liều) được phát hiện trong nước tiểu. Tác dụng dược lý và cơ chế tác dụng Rilpivirin là một thuốc ức chế enzym phiên mã ngược HIV-1 bằng cách liên kết không cạnh tranh với nó. NNRTI gắn với enzym phiên mã ngược gần vị trí hoạt động 3 của enzym đó, trong một túi kỵ nước nhỏ, gây ra thay đổi cấu trúc enzym để phù hợp với với cấu trúc hóa học, kích thước và phương thức liên kết của thuốc. Những thay đổi cấu trúc này ức chế quá trình phiên mã ngược từ RNA virus thành DNA, giảm sự sao chép của virus HIV-1.

[30] NNRTI thế hệ thứ hai etravirin và rilpivirin linh hoạt và thích ứng được với những thay đổi trong túi kỵ nước, làm giảm sự kháng thuốc của virus. Rilpivirin không ức chế DNA polymerase α, β, γ của tế bào người, điều này có thể là ưu điểm vì việc ức chế những các enzym này được cho là có ảnh hưởng đến độc tính ty thể có liên quan đến NtRTIs. [30] In vitro, rilpivirin có hoạt tính cao đối với HIV-1 nhưng tác dụng hạn chế trên HIV-2. Rilpivirin có hoạt tính đối với một số chủng HIV-1 đề kháng các NNRTI khác (delavirdin, efavirenz, nevirapin).

Tuy nhiên, vẫn ghi nhận được xuất hiện chủng đề kháng với rilpivirin trong phòng thí nghiệm và trên lâm sàng. Đề kháng chéo có thể xuất hiện giữa rilpivirin và các NNRTI khác. Cần lưu ý đề kháng chéo giữa rilpivirin và etravirin. Có tới 90% chủng đề kháng rilpivirin phân lập được từ bệnh nhân điều trị bằng rilpivirin trong nghiên cứu lâm sàng pha 3 cũng đã đề kháng với etravirin.

Do HIV có khả năng đề kháng nhanh khi dùng thuốc đơn độc, cần phối hợp rilpivirin với các thuốc kháng retrovirus khác. Chỉ định Phối hợp với các thuốc kháng retrovirus khác, được chỉ định để điều trị nhiễm Virus gây suy giảm miễn dịch ở người type 1 (HIV-1) ở những bệnh nhân từ 12 tuổi trở lên, chưa từng điều trị thuốc kháng retrovirus trước đó, có tải lượng virus < 100.000 HIV-1 RNA bản sao/ml. Tác dụng không mong muốn Tác dụng không mong muốn thường gặp nhất khi dùng chế phẩm có chứa rilpivirin là rối loạn trầm cảm, mất ngủ, đau đầu, mẩn ngứa. Các tác dụng không mong muốn khác bao gồm: Đau bụng, khô miệng, buồn nôn, nôn, mệt mỏi, ngủ gà, mộng mị, chóng mặt.

Tăng enzym gan, tăng bilirubin toàn phần, tăng creatinin huyết thanh, tăng cholesterol huyết thanh cũng đã được báo cáo trên người dùng rilpivirin. Hội chứng phục hồi miễn dịch đã được ghi nhận trong giai đoạn khởi đầu điều trị bằng 4 phác đồ phối hợp thuốc kháng retrovirus (trong đó có rilpivirin) trên những bệnh nhân nhiễm HIV có suy giảm miễn dịch nặng. Liều lượng, cách dùng và chống chỉ định Cách dùng: Thuốc được dùng theo đường uống, ngày một lần vào bữa ăn. Liều dùng Liều dùng được tính theo rilpivirin hydroclorid.

- Người lớn: Người chưa dùng thuốc kháng retrovirus: Uống rilpivirin 25 mg, ngày một lần. Nếu dùng chế phẩm cố định liều chứa rilpivirin 25 mg với emtricitabin 200 mg và tenofovir disoproxil fumarat 300 mg, uống 1 viên, ngày một lần. - Người đã dùng thuốc kháng retrovirus: Dùng chế phẩm cố định liều chứa rilpivirin 25 mg với emtricitabin 200 mg và tenofovir disoproxil fumarat 300 mg, uống 1 viên, ngày một lần. - Người đang dùng rifabutin: Nên tăng liều rilpivirin lên 50 mg/ngày.

Nếu dùng chế phẩm cố định liều chứa rilpivirin 25 mg với emtricitabin 200 mg và tenofovir disoproxil fumarat 300 mg, mỗi ngày uống 1 viên phối hợp và 25 mg rilpivirin để tổng liều rilpivirin là 50 mg/ngày. - Dự phòng sau phơi nhiễm với HIV trên người đang dùng rifabutin: Uống rilpivirin 25 mg, ngày một lần phối hợp với 2 thuốc ức chế enzym sao chép ngược không có cấu trúc nucleosid. Có thể thay bằng chế phẩm cố định liều (chứa rilpivirin 25 mg với emtricitabin 200 mg và tenofovir disoproxil fumarat 300 mg), mỗi ngày uống 1 viên. Ngay sau khi phơi nhiễm với HIV, nên dự phòng càng sớm càng tốt và dùng thuốc liên tục 4 tuần nếu người dùng dung nạp được thuốc.

- Bệnh nhân suy gan: Không cần hiệu chỉnh liều trên người suy gan mức độ nhẹ hoặc trung bình (Child-Pugh A hoặc B). Chưa có nghiên cứu về việc dùng rilpivirin trên người suy gan nặng (Child-Pugh C). Có thể dùng chế phẩm phối hợp cố định liều chứa rilpivirin trên những người suy gan nhẹ hoặc trung bình. Chế phẩm cố định liều chứa rilpivirin chưa được nghiên cứu trên những người suy gan nặng.

- Bệnh nhân suy thận: Không cần hiệu chỉnh liều trên người suy thận mức độ nhẹ hoặc trung bình. Hiện chưa có khuyến cáo hiệu chỉnh liều trên người suy thận nặng hoặc 5 bệnh thận giai đoạn cuối, nên thận trọng khi dùng rilpivirin trên những đối tượng này. Không nên dùng chế phẩm phối hợp cố định liều chứa rilpivirin cho người suy thận mức độ trung bình, nặng, hoặc suy thận mạn giai đoạn cuối (độ thanh thải creatinin dưới 50 ml/phút) hay những bệnh nhân cần thẩm tích máu. - Thời kỳ mang thai: Các dữ liệu trên động vật (chuột và thỏ) cho thấy rilpivirin không gây độc tính trên sinh sản và không gây dị tật thai.

Hiện chưa có nghiên cứu được thiết kế tốt hoặc nghiên cứu dược động học về việc sử dụng rilpivirin trên phụ nữ mang thai. Không có thông tin về khả năng qua nhau thai của rilpivirin trên người. Từ các dữ liệu trên, khuyến cáo chỉ sử dụng rilpivirin cho phụ nữ mang thai nếu lợi ích vượt trội so với nguy cơ của thuốc. - Thời kỳ cho con bú nghiên cứu trên chuột cho thấy rilpivirin bài tiết vào sữa.

Tuy nhiên, còn thiếu các dữ liệu trên người về khả năng bài tiết vào sữa mẹ của rilpivirin. Khuyến cáo chỉ sử dụng rilpivirin cho phụ nữ cho con bú nếu lợi ích điều trị vượt trội so với nguy cơ trên trẻ bú mẹ. [1] Chống chỉ định: Mẫn cảm với bất kì thành phần nào của thuốc. Biệt dược  Dạng đơn thành phần: Edurant: Viên nén bao phim chứa 25 mg rilpivirin  Dạng phối hợp: Complera, Eviplera: Mỗi viên nén chứa rilpivirin 25 mg; emtricitabin 200 mg và tenofovir disoproxil fumarat 300 mg 1.

Các phương pháp tổng hợp Rilpivirin 1. Định hướng tổng hợp Rilpivirin Năm 2013, Guillemont đã mô tả quá trình tổng hợp rilpivirin như sau: [8] 6 Hình 1. Quy trình tổng hợp rilpivirin theo Guillemont và cộng sự Ester 1b được tổng hợp bằng cách cho dẫn chất B phản ứng với chất 1a ở 150°C trong 2 giờ. Khử 1b bằng LiAlH4 trong THF tạo thành alcol 1c mà không ảnh hưởng tới nhóm chức cyano.

Mangan dioxit (MnO2) oxy hóa 1c cho aldehyd tương ứng 1d. Aldehyd 1d được ngưng tụ với cyanomethyl triphenylphosphonium clorua trong t- BuOK/THF tạo ra rilpivirin. Tỷ lệ E/Z thu được là 80/20. Phương pháp này cho tỷ lệ E/Z còn khá cao nên cần tinh chế bằng sắc ký cột.

Do đó, phương pháp khó áp dụng trong công nghiệp. Cũng năm 2013, nhóm nghiên cứu gồm Li Jinliang và cộng sự đã đưa ra phương pháp tổng hợp rilpivirin dưới đây: [29] 7 Hình 1. Quy trình tổng hợp rilpivirin theo Li Jinliang Chất 4-brom-2-aminopyrimidin (2a) được phản ứng với ester 2b với sự có mặt của NaI và KHCO3 trong dung môi dioxan, nhóm amino được bảo vệ bởi tert-butyl dicarbonat. Sau phản ứng, nhóm bảo vệ được loại bỏ bởi dung dịch HCl 2M thu được hợp chất amin 2c, trung hoà HCl dư bằng NaOH.

Khử hoá 2c bằng tác nhân LiAlH4, thu được alcol 2d. Oxy hóa nhóm alcol của 2d bằng MnO2 được aldehyd 2e. Aldehyd 2e được ngưng tụ với cyanomethyl triphenylphosphonium clorid trong tert- BuOK/THF tạo hợp chất 2f, hiệu suất thu được đồng phân E là 84%. 4-brom- benzonitril được gắn với 2f với sự có mặt của K2CO3 trong dung môi dioxan được hợp chất 2k.

Loại nước 2k bằng POCl3 được rilpivirin. Quy trình này có điều kiện phản ứng khá nhẹ nhàng và hiệu suất từng quá trình khá cao (trên 80%). Tuy nhiên chất ban đầu methyl 4-amino-3,5-dimethylbenzoat đắt tiền và không sẵn có. 8 Ngoài ra, còn rất nhiều nghiên cứu tổng hợp rilpivirin trên thế giới đã được công bố.