CHƯƠNG 1.1- TỔNG QUAN VỀ GLYBENCLAMIDE.Khái quát về bệnh tiểu đường. Định nghĩa của Ủy ban chẩn đoán và phân loại bệnh tiểu đường Hoa Kỳ: “ Đái tháo đường, còn gọi là bệnh tiểu đường, là một nhóm bệnh rối loạn chuyển hóa cacbohydrat khi hoóc môn insulin của tụy bị thiếu hay giảm tác động trong cơ thể, biểu hiện bằng mức đường trong máu luôn cao’’. Bệnh tiểu đường [1-8] là một trong những nguyên nhân chính của nhiều bệnh hiểm nghèo, điển hình là bệnh tim mạch vành, tai biến mạch máu não, mù mắt, suy thận, liệt dương, hoại thư v.Phân loại bệnh tiểu đường. Bệnh tiểu đường được chia thành hai loại như sau: Tiểu đường tuýp 1: Tiểu đường túyp 1 là một bệnh tự miễn trong đó hệ thống miễn dịch của cơ thể phản ứng lại và phá huỷ tế bào sản xuất insulin của đảo tuỵ.
Sự thiếu hụt insulin dẫn đến tăng glucose máu và thường dẫn đến các biến chứng mãn tính Tiểu đường túyp 2: Bệnh tiểu đường túyp 2 được đặc trưng bởi kháng insulin và giảm tiết chế insulin dẫn đến mất khả năng duy trì mức glucose máu bình thường. Các túyp tăng đường huyết đặc hiệu khác: - Đái tháo đường thai kỳ. - Thiếu hụt di truyền chức năng tế bào . - Thiếu hụt di truyền về tác động của insulin.
- Bệnh tuyến tụy ngoại tiết. Các thuốc điều trị bệnh tăng đường huyết Dựa vào tác dụng và cơ chế tác dụng, các thuốc điều trị bệnh tiểu đường được chia thành 3 nhóm chính như sau: 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn c - Insulin và các thuốc kích thích bài tiết insulin. - Các thuốc làm tăng nhạy cảm insulin. - Các thuốc chống tăng đường huyết sau bữa ăn 1.
Insulin và các thuốc kích thích bài tiết insulin: + Insulin: Insulin là hormon do tế bào của tuyến tuỵ tiết xuất, đóng vai trò chủ yếu trong cơ chế điều hoà đường huyết của cơ thể. Insulin là một trong những hormon quan trọng của cơ thể, không chỉ tác dụng trên chuyển hoá năng lượng và phát triển cơ thể, mà còn là chất cần thiết cho sự sống. Tác dụng của insulin bao gồm các đáp ứng phức tạp mà ảnh hưởng cuối cùng là trên chuyển hoá glucid, lipid và protid. + Thuốc kích thích bài tiết insulin Các sulfonylurea.
Năm 1942, Janbon đã tình cờ phát hiện tác dụng hạ đường huyết của dẫn suất sulfonamid (1154RP) ở những bệnh nhân điều trị sốt thương hàn. Từ phát hiện này, nhiều nghiên cứu về tác dụng hạ đường huyết của các sulfonylurea đã được tiến hành. Các nghiên cứu ngày càng làm sáng tỏ cơ chế tác dụng của thuốc. Nhiều thuốc thuộc nhóm sulfonylurea đã ra đời, bao gồm các thuốc thế hệ I (tolbutamide, chlorpropamide) và các thuốc thế hệ II (Glyburide, Glypizide).
Các thuốc này đang được sử dụng rộng rãi trên lâm sàng, đem lại nhiều kết quả khả quan cho người bệnh.Các thuốc làm tăng nhạy cảm insulin Các biguanide: Năm 1926, Frank và cộng sự đã tổng hợp synthalin từ nhân guanidin. Chính các synthalin là tiền thân của các biguanid sau này. Công thức chung: R-NH-C-NH-C-NH2 NH NH 5 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn c Các thuốc thuộc nhóm biguanide bao gồm: metformin, phenformin và buformin. Hiện nay metformin là thuốc đang được sử dụng phổ biến nhất, vì ít gây tăng axit lactic trong máu hơn.
Các biguanide là thuốc chống tăng đường huyết, không gây hạ đường huyết. Thuốc tác dụng chủ yếu ngoài tuỵ, không có tác dụng kích thích tế bào tuyến tuỵ bài tiết insulin.Thuốc chống tăng đường huyết sau ăn (thuốc ức chế enzym - glucosidase) Acarbose: Acarbose là thuốc ức chế enzym glucosidase của tế bào niêm mạc ruột. Do tác dụng ức chế enzym này, thuốc làm giảm hoặc chậm quá trình hấp thụ tinh bột, dextran và các disaccharide ở ruột non, tránh được tình trạng tăng đường huyết sau ăn. Thuốc có tác dụng tốt cho cả 2 tuýp bệnh.
Quan niệm của y học cổ truyền về bệnh tiểu đường. Theo quan niệm của Đông y, bệnh thuộc phạm vi chứng tiêu khát với ba triệu chứng chủ yếu là ăn nhiều, uống nhiều và tiểu nhiều. Các thuốc Đông y điều trị bệnh tiểu đường. Các thuốc Đông y điều trị bệnh tiểu đường chủ yếu là các thuốc có nguồn gốc từ dược liệu như sinh địa (Rehmania glutinosa Libosch, Scrophulariaceae), cỏ ngọt (Stevia rebaudiana, Asteraceae), mướp đắng (Momordica charantia L.Cucurbitaceae), hoàng kỳ (Astragalus membranaceus, Fabaceae), Huyền sâm (Scrophularia ningpoensis Hemsl, Scrophulariaceae).
Thuốc chữa bệnh tiểu đường Glibenclamide. Glibenclamide là thuốc chữa bệnh tiểu đường thuộc vào nhóm sulphonylure. Các hợp chất thuốc thế hệ một của loại thuốc này được phát hiện từ những năm 1950 như: tolbutamide (1956), acetohexamide (1964), tolazamide (1961), chlopropamide (1959). Các thuốc thuộc thế hệ thứ hai phải kể đến như: glibenclamide (1971), glipizide, glimepiride(1999).
6 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn c Các thuốc thuộc thế hệ thứ hai có hiệu quả ở liều thấp nhờ sự tăng sự hấp thụ qua màng tế bào beta. Sulphonylure được liên kết với thụ thể của nó trong tế bào beta của tuyến tuỵ. Hoạt tính chống bệnh tiểu đường của các chất này phụ thuộc vào ái lực của các thuốc sulphonylure với thụ thể của nó. Cơ chế hoạt động của lớp thuốc này chủ yếu được giải thích bới sự kìm hãm của các kênh KATP khởi xướng sự tiết insulin.
Sự thành công của việc phát hiện ra những chất sulphonylure có ái lực cao và chọn lọc vào thụ thể của sulphonylure như là glibenclamide mất 27 năm sau khi phát hiện ra chất đầu tiên có hoạt tính hạ đường huyết và phải tổng hợp khoảng 12000 dẫn chất của nó để sàng lọc, nghiên cứu mối quan hệ giữa hoạt tính và cấu trúc. Ngoài glibenclamide, một số thuốc thế hệ thứ hai như đã đề cập ở trên cũng được phát hiện. Tiếp đó đã có một số nhóm nghiên cứu tổng hơp các chất trên cơ sở khung sulphonylure để tìm kiếm các chất có hoạt tính sinh học. Một số dẫn của nhóm diarylylsulphonylure có hoạt tính chống ung rất mạnh.
Có rất nhiều nghiên cứu về quan hệ hoạt tính chống ung thư và cấu trúc của lớp chất này. Tuy nhiên, hoạt tính chống bệnh đái tháo đường của lớp chất diarylylsulphonylure không thể hiện rõ. Ngoài việc nghiên cứu về cấu trúc và hoạt tính của các dẫn chất glibenclamide thì những nghiên cứu về cơ 7 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn c chế và tìm hiểu sâu sắc về bản chất của thụ thể của nó cũng được nghiên cứu nhiều. Năm 1995, 26 năm sau khi phát hiện glibenclamide có ái lực cao với thụ thể của nó ở tuyến tuỵ người ta đã nhân dòng và phát hiện ra thụ thể của nó là thành phần của protein ABC vận chuyển liên họ.
Gần đây người ta đã phát hiện rằng thụ thể của nhóm sylphonylure điều tiết hoạt động của protein 38- KDa (Kir 6.2) mà thụ thể đó cùng với protein được tách ra và cùng có chức năng như kênh KATP. Thuốc glibenclamide hầu như chủ yếu được nhập ngoại. Việc nghiên cứu tổng hợp thuốc này ở Việt Nam chưa thấy đề cập trong tài liệu.Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành đề tài nghiên cứu tổng hợp glibenclamide để làm thuốc chữa bệnh tiểu đường với hi vọng kết quả này sẽ được đưa vào áp dụng trong thực tiễn sản xuất thuốc chữa bệnh tiểu đường để đưa vào sử dụng trong điều trị bệnh tiểu đường ở Việt Nam.2- TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA LÝ 1. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (CHTHN) là phương pháp vật lý hiện đại nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất hữu cơ. Phương pháp phổ biến được sử dụng là phổ 1H-NMR và 13C-NMR. Hạt nhân của nguyên tử 1H và 13C có momen từ. Nếu đặt proton trong từ trường không đổi thì momen từ của nó có thể định hướng cùng chiều hay ngược chiều với từ trường.
Đó là spin hạt nhân có tính chất lượng tử với các số lượng tử +1/2 và -1/2 [9-11]. Độ chuyển dịch hóa học : Do hiệu ứng chắn từ khác nhau nên các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có tần số cộng hưởng khác nhau. Đặc trưng cho các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có độ chuyển dịch hóa học δ; đối với hạt nhân 1H thì: TMS x .10 6 ( ppm) o 8 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn c Trong đó: νTMS, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn TMS và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ. Đối với các hạt nhân khác thì độ chuyển dịch hóa học được định nghĩa một các tổng quát như sau: chuan x .10 6 ( ppm) o Trong đó: νchuan, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ.
Hằng số chắn σ xuất hiện do ảnh hưởng của đám mây electron bao quanh hạt nhân nguyên tử, do đó tùy thuộc vào vị trí của hạt nhân 1H và 13C trong phân tử khác nhau mà mật độ electron bao quanh nó khác nhau dẫn đến chúng có giá trị hằng số chắn σ khác nhau và do đó độ chuyển dịch hóa học của mỗi hạt nhân khác nhau. Theo đó proton nào cộng hưởng ở trường yếu hơn sẽ có độ chuyển dịnh hóa học lớn hơn. Dựa vào độ chuyển dịch hóa học ta biết được loại proton nào có mặt trong chất được khảo sát. Giá trị độ chuyển dịch hóa học không có thứ nguyên mà được tính bằng phần triệu (ppm).
Đối với 1H-NMR thì δ có giá trị từ 0-12 ppm, đối với 13C-NMR thì δ có giá trị từ 0-230 ppm. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của benzyl axetat 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn c Hằng số tương tác spin-spin J: Trên phổ NMR, mỗi nhóm hạt nhân không tương đương sẽ thể hiện bởi một cụm tín hiệu gọi và vân phổ, mỗi vân phổ có thể bao gồm một hoặc nhiều hợp phần. Nguyên nhân gây nên sự tách tín hiệu cộng hưởng thành nhiều hợp phần là do tương tác của các hạt nhân có từ tính ở cạnh nhau. Tương tác đó thể hiện qua các electron liên kết.
Giá trị J phụ thuộc vào bản chất của hạt nhân tương tác, số liên kết và bản chất các liên kết ngăn giữa các tương tác. Hằng số tương tác spin-spin J được xác định bằng khoảng cách giữa các hợp phần của một vân phổ. Dựa vào hằng số tương tác spin-spin J ta có thể rút ra kết luận về vị trí trương đối của các hạt nhân có tương tác với nhau. Phương pháp phổ khối lượng (MS).
Nguyên tắc chung của phương pháp phổ khối lượng là phá vỡ phân tử trung hòa thành ion phân tử và các mảnh ion dương có số khối z = m/e.