I. Giới thiệu tổng quan
Phần này giới thiệu về curcumin, một hợp chất quan trọng trong củ nghệ vàng (Curcuma longa L.). Curcumin có cấu trúc hóa học gồm các vòng thơm và nhóm cacbonyl α,β-bất bão hòa, mang lại nhiều hoạt tính sinh học như chống oxy hóa, kháng viêm, và kháng ung thư. Các nghiên cứu trong và ngoài nước đã tập trung vào việc tổng hợp các dẫn xuất curcumin từ m-methoxybenzaldehyde, nhằm tăng cường hiệu quả điều trị. Các dẫn xuất isoxazole và pyrazole từ curcumin đã được thử nghiệm trên các dòng tế bào ung thư, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong y học.
1.1. Cấu trúc và tính chất của curcumin
Curcumin là một polyphenol có cấu trúc gồm hai vòng thơm nối với nhau bởi nhóm cacbonyl α,β-bất bão hòa. Cấu trúc này giúp curcumin có khả năng chống oxy hóa mạnh, ngăn chặn sự hình thành các gốc tự do. Ngoài ra, curcumin còn có tác dụng kháng viêm, kháng ung thư, và chống đột biến tế bào. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc biến đổi cấu trúc của curcumin thông qua các dẫn xuất có thể làm tăng hiệu quả điều trị.
1.2. Ứng dụng của curcumin trong y học
Curcumin và các dẫn xuất của nó đã được nghiên cứu rộng rãi trong điều trị các bệnh như ung thư, viêm khớp, và sốt rét. Các dẫn xuất isoxazole và pyrazole từ curcumin đã được thử nghiệm trên các dòng tế bào ung thư gan, phổi, và màng tim, cho thấy khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Ngoài ra, các dẫn xuất này còn có tiềm năng trong điều trị các bệnh liên quan đến viêm nhiễm và oxy hóa.
II. Thực nghiệm
Phần thực nghiệm tập trung vào việc tổng hợp các dẫn xuất curcumin từ m-methoxybenzaldehyde. Các dẫn xuất được tổng hợp bao gồm BT01, BT02, BT03, và BT04, với các phương pháp hóa học cụ thể. Quá trình tổng hợp được thực hiện thông qua phản ứng đóng vòng 1,3-diketone, sử dụng các tác chất như NH2OH.HCl và NH2NH2.H2O. Các dẫn xuất sau đó được tinh chế và xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ NMR, IR, và MS.
2.1. Tổng hợp các dẫn xuất curcumin
Các dẫn xuất curcumin được tổng hợp từ m-methoxybenzaldehyde thông qua phản ứng đóng vòng 1,3-diketone. Các tác chất như NH2OH.HCl và NH2NH2.H2O được sử dụng để tạo ra các dẫn xuất isoxazole và pyrazole. Quá trình tổng hợp được kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ và thời gian phản ứng để đảm bảo hiệu suất cao. Các dẫn xuất sau đó được tinh chế bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC) và xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ học.
2.2. Phương pháp xác định cấu trúc
Cấu trúc của các dẫn xuất curcumin được xác định bằng các phương pháp phổ NMR, IR, và MS. Phổ NMR được sử dụng để xác định vị trí các nguyên tử hydro và carbon trong phân tử. Phổ IR giúp xác định các nhóm chức hóa học, trong khi phổ MS cung cấp thông tin về khối lượng phân tử. Các phương pháp này giúp xác định chính xác cấu trúc hóa học của các dẫn xuất, từ đó đánh giá hiệu quả tổng hợp.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả tổng hợp các dẫn xuất curcumin cho thấy hiệu suất cao, đặc biệt là BT01 và BT03 với hiệu suất lần lượt là 76.2% và 80.08%. Các dẫn xuất được xác định cấu trúc bằng phương pháp phổ học và thử nghiệm hoạt tính sinh học. Docking phân tử được thực hiện để đánh giá khả năng liên kết của các dẫn xuất với protein CDK2, một mục tiêu quan trọng trong điều trị ung thư. Kết quả docking cho thấy các dẫn xuất có khả năng liên kết mạnh với CDK2, mở ra tiềm năng ứng dụng trong y học.
3.1. Hiệu suất tổng hợp và cấu trúc
Các dẫn xuất curcumin được tổng hợp với hiệu suất cao, đặc biệt là BT01 (76.2%) và BT03 (80.08%). Cấu trúc của các dẫn xuất được xác định bằng phương pháp phổ NMR, IR, và MS, cho thấy sự hình thành chính xác của các dẫn xuất isoxazole và pyrazole. Các dẫn xuất này có tiềm năng ứng dụng trong điều trị ung thư và các bệnh liên quan đến viêm nhiễm.
3.2. Docking phân tử và ứng dụng
Docking phân tử được thực hiện để đánh giá khả năng liên kết của các dẫn xuất curcumin với protein CDK2. Kết quả cho thấy các dẫn xuất có khả năng liên kết mạnh với CDK2, với giá trị RMSD thấp (< 2 Å). Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng của các dẫn xuất trong điều trị ung thư, đặc biệt là các bệnh liên quan đến sự phát triển tế bào không kiểm soát.
