Luận Án Tiến Sĩ: Tổng Hợp và Nghiên Cứu Hoạt Tính Sinh Học Của Dẫn Xuất Sulfonylurea

Luận án tiến sĩ hóa học tập trung tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của các dẫn xuất sulfonylurea, ứng dụng tiềm năng trong y dược.

• Tác giả: Bùi Thị Thời
• Người hướng dẫn: PGS. TS Ngô Đại Quang
• Trường học: Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của dẫn xuất sulfonylurea
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Sơ lược về bệnh đái tháo đường
• 1.2. Các loại thuốc điều trị đái tháo đường
• 1.2.1. Thuốc điều trị đái tháo đường tuýp 1
• 1.2.2. Thuốc điều trị đái tháo đường tuýp 2
• 1.3. Sự phát triển của thuốc sulfonylurea trong điều trị đái tháo đường
• 1.3.1. Giới thiệu chung về sulfonylurea
• 1.3.2. Cơ chế tác dụng của sulfonylurea trong điều trị đái tháo đường
• 1.3.3. Dược động học của sulfonylurea
• 1.3.4. Sự phân loại các nhóm thuốc sulfonylurea
• 1.4. Một số nghiên cứu tổng hợp và đánh giá hoạt tính hạ đường huyết của các dẫn xuất sulfonylurea
• 1.5. Một số tác dụng điều trị khác của dẫn xuất sulfonylurea
• 1.5.1. Tác dụng chống ung thư của sulfonylurea
• 1.5.2. Tác dụng làm thuốc lợi tiểu của sulfonylurea
• 1.5.3. Tác dụng chống viêm của sulfonylurea
• 1.5.4. Sulfonylurea có tác dụng làm thuốc chống co giật và thuốc chống thần kinh
• 1.5.5. Sulfonylurea có tác dụng làm chất kháng vi sinh vật, kháng khuẩn
• 1.5.6. Hoạt tính chống sốt rét, ức chế 15-LOX và hoạt tính chống oxy hóa của sulfonylurea
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
• 2.1. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.1.1. Tổng hợp hóa học
• 2.1.2. Tách, tinh chế các hợp chất
• 2.1.3. Phương pháp xác định tính chất vật lý, cấu trúc sản phẩm
• 2.1.4. Đánh giá hoạt tính sinh học
• 2.1.5. Nghiên cứu độ ổn định của sản phẩm glipizide (Phụ lục 42)
• 2.1.6. Nghiên cứu độc tính cấp, độc tính bán trường diễn của glipizide (Phụ lục 43)
• 2.2. Hóa chất, dung môi và dụng cụ
• 2.3. Nghiên cứu tổng hợp glipizide
• 2.4. Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 92(a-q)
• 2.5. Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 94(a-j)
• 2.6. Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 96(d, e, g)
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Định hướng nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea
• 3.2. Tổng hợp glipizide
• 3.2.1. Tổng hợp chất trung gian N-phenylpyrazyl-2-carboxylic (24)
• 3.2.2. Tổng hợp chất N-(4-(N-(cyclohexylcarbamoyl)sulfamoyl)phenethyl)-5-methylpyrazine-2-carboxamide (glipizide (26))
• 3.2.3. Đánh giá chất lượng, nghiên cứu độ ổn định, độc tính cấp, độc tính bán trường diễn của sản phẩm glipizide
• 3.3. Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 92(a-q)
• 3.3.1. Phương pháp 1: Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 92(a-e)
• 3.3.2. Phương pháp 2: Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 92(a-q)
• 3.4. Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 94(a-j)
• 3.4.1. Tổng hợp chất ethyl ((4-(2-(5-methylpyrazine-2-carboxamido)ethyl)phenyl)sulfonyl)carbamate (93)
• 3.4.2. Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 94(a-j)
• 3.5. Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 96(d, e, g)
• 3.5.1. Tổng hợp chất ethyl ((4-(2-(6-chloronicotinamido)ethyl)phenyl)sulfonyl)carbamate (95)
• 3.5.2. Phản ứng tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 96(d, e, g)
• 3.6. Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học và sự liên hệ cấu trúc - hoạt tính của dẫn xuất sulfonylurea tổng hợp
• 3.6.1. Đánh giá hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase
• 3.6.2. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sản sinh NO
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về dẫn xuất sulfonylurea

Dẫn xuất sulfonylurea là một nhóm hợp chất hóa học quan trọng trong hóa dược, đặc biệt trong điều trị bệnh đái tháo đường. Các hợp chất này được phát hiện từ những năm 1940 và đã trở thành một trong những nhóm thuốc hiệu quả nhất trong việc kiểm soát đường huyết. Sulfonylurea hoạt động bằng cách kích thích tế bào beta của tuyến tụy giải phóng insulin, giúp giảm lượng đường trong máu. Ngoài ra, các dẫn xuất sulfonylurea còn được nghiên cứu về các hoạt tính sinh học khác như kháng khuẩn, chống viêm và chống ung thư.

1.1. Lịch sử phát triển

Sulfonylurea được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1942 bởi Marcel Janbon và cộng sự. Ban đầu, chúng được sử dụng để điều trị bệnh thương hàn, nhưng sau đó phát hiện ra khả năng hạ đường huyết. Từ những năm 1950, các dẫn xuất sulfonylurea như tolbutamide và chlorpropamide đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị đái tháo đường tuýp 2. Các nghiên cứu tiếp theo đã tối ưu hóa cấu trúc và hoạt tính của các hợp chất này, dẫn đến sự ra đời của các thế hệ thuốc mới với hiệu quả cao hơn và ít tác dụng phụ hơn.

1.2. Cơ chế hoạt động

Cơ chế chính của sulfonylurea là kích thích tế bào beta của tuyến tụy giải phóng insulin thông qua việc đóng kênh K+ ATP. Khi kênh này đóng lại, tế bào beta sẽ khử cực, dẫn đến mở kênh Ca2+ và giải phóng insulin. Ngoài ra, các dẫn xuất sulfonylurea còn có thể ảnh hưởng đến các quá trình sinh học khác như ức chế enzyme α-glucosidase, giúp giảm hấp thu đường từ ruột vào máu.

II. Phương pháp tổng hợp dẫn xuất sulfonylurea

Trong luận án tiến sĩ hóa học, các phương pháp tổng hợp hóa học được sử dụng để tạo ra các dẫn xuất sulfonylurea mới. Các phương pháp này bao gồm phản ứng hóa học giữa các hợp chất trung gian và các nhóm chức khác nhau để tạo ra các sản phẩm có cấu trúc đa dạng. Các phương pháp như sắc ký, phổ NMR và MS được sử dụng để xác định cấu trúc và độ tinh khiết của các hợp chất.

2.1. Tổng hợp hợp chất trung gian

Quá trình tổng hợp hóa học bắt đầu với việc tạo ra các hợp chất trung gian như N-phenylpyrazyl-2-carboxylate. Các hợp chất này sau đó được biến đổi thông qua các phản ứng hóa học như alkyl hóa, acyl hóa và sulfon hóa để tạo ra các dẫn xuất sulfonylurea mới. Các phương pháp này đảm bảo sự tối ưu hóa cấu trúc và hoạt tính của các hợp chất.

2.2. Tối ưu hóa phản ứng

Các phản ứng hóa học được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao nhất. Ví dụ, phản ứng tổng hợp glipizide được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp để đảm bảo sự hình thành sản phẩm mong muốn. Các yếu tố như thời gian phản ứng, dung môi và xúc tác cũng được điều chỉnh để cải thiện hiệu quả của quá trình tổng hợp.

III. Đánh giá hoạt tính sinh học

Các dẫn xuất sulfonylurea được tổng hợp trong luận án tiến sĩ hóa học được đánh giá về hoạt tính sinh học thông qua các thử nghiệm in vitro và in vivo. Các hoạt tính được nghiên cứu bao gồm khả năng hạ đường huyết, ức chế enzyme α-glucosidase và các hoạt tính kháng khuẩn, chống viêm.

3.1. Hoạt tính hạ đường huyết

Các hợp chất được thử nghiệm trên mô hình động vật mắc bệnh đái tháo đường để đánh giá khả năng hạ đường huyết. Kết quả cho thấy nhiều dẫn xuất sulfonylurea có hiệu quả cao trong việc giảm lượng đường trong máu, tương đương hoặc vượt trội so với các thuốc tham chiếu như glibenclamide.

3.2. Hoạt tính ức chế enzyme

Các hợp chất cũng được đánh giá về khả năng ức chế enzyme α-glucosidase, một enzyme quan trọng trong quá trình hấp thu đường từ ruột. Kết quả cho thấy nhiều dẫn xuất sulfonylurea có hoạt tính ức chế mạnh, giúp giảm hấp thu đường và kiểm soát đường huyết hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết luận

Các dẫn xuất sulfonylurea được tổng hợp và nghiên cứu trong luận án tiến sĩ hóa học có tiềm năng lớn trong việc phát triển các loại thuốc mới điều trị đái tháo đường và các bệnh lý khác. Các hợp chất này không chỉ có hoạt tính hạ đường huyết mạnh mà còn có các hoạt tính sinh học đa dạng, mở ra hướng nghiên cứu mới trong hóa dược.

4.1. Tiềm năng ứng dụng

Các dẫn xuất sulfonylurea có thể được phát triển thành các loại thuốc mới với hiệu quả cao và ít tác dụng phụ. Ngoài ra, các hợp chất này cũng có tiềm năng trong điều trị các bệnh lý khác như ung thư, viêm nhiễm và các bệnh liên quan đến rối loạn chuyển hóa.

4.2. Kết luận và hướng nghiên cứu tương lai

Luận án tiến sĩ hóa học đã thành công trong việc tổng hợp và đánh giá các dẫn xuất sulfonylurea mới. Các kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các loại thuốc hiệu quả và an toàn hơn. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa cấu trúc và hoạt tính của các hợp chất này để đáp ứng nhu cầu điều trị trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ hóa học với đề tài "Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất sulfonylurea" do nghiên cứu sinh Bùi Thị Thời thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Ngô Đại Quang và PGS. TS. Trần Văn Lộc, hoàn thành tại Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam (thuộc Tập đoàn Hóa chất Việt Nam) phối hợp cùng Phòng Tổng hợp hữu cơ, Viện Hóa học (thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) vào năm 2021.

Về tính cấp thiết, đái tháo đường là bệnh rối loạn chuyển hóa cacbohydrat phổ biến nhất trong các bệnh lý nội tiết, có tốc độ phát triển nhanh trên toàn cầu bên cạnh bệnh ung thư và tim mạch. Theo số liệu thống kê năm 2019 được tác giả dẫn giải, thế giới ước tính có 463 triệu người mắc bệnh đái tháo đường và dự báo đạt 700 triệu người vào năm 2045; tại Việt Nam hiện có hơn 5 triệu bệnh nhân, trong đó 2/3 nằm trong độ tuổi lao động với xu hướng trẻ hóa. Đái tháo đường nếu không kiểm soát tốt sẽ dẫn đến các biến chứng nguy trọng tại tim, não, thận, mắt và bàn chân. Trong điều trị đái tháo đường tuýp 2 (chiếm 90–95% tổng số ca bệnh), sulfonylurea là nhóm thuốc hạ đường huyết đường uống cốt lõi từ giữa thập niên 1950. Tuy nhiên, các thuốc sulfonylurea sử dụng tại Việt Nam phần lớn phải nhập khẩu với giá thành cao do còn trong thời gian bảo hộ sáng chế. Khoảng trống nghiên cứu trong nước cho thấy các công trình trước đây chủ yếu dừng lại ở nghiên cứu tính năng, tác dụng hoặc quy trình tổng hợp một số thuốc generic (như Glibenclamide, Gliclazide), chưa có công trình nghiên cứu phát triển các phân tử thuốc mới thuộc khung cấu trúc sulfonylurea nhằm mở rộng phổ hoạt tính sinh học.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định cụ thể như sau:

1. Tập trung tổng hợp và xác định cấu trúc của một số dẫn xuất sulfonylurea mới với sự thay đổi các nhóm thế vào hai đầu vị trí N của cấu trúc glipizide bằng các vòng phenyl và dị vòng chứa các nhóm chức khác nhau (như OH, NO2, Cl, F, I, OCH3...), trong khi nhóm N-phenyl-ethylsulfamoyl của cấu trúc glipizide được cố định, nhằm tạo ra nhiều hợp chất sulfonylurea mới có nhiều hoạt tính ứng dụng trong y học, đặc biệt là hoạt tính điều trị đái tháo đường.
2. Đánh giá hoạt tính hạ đường huyết và một vài hoạt tính khác của các sản phẩm tổng hợp được, nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu phát triển thuốc tiếp theo.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hoạt chất glipizide (26), các chất trung gian tổng hợp (24, 25, 91a-c, 93, 95), các dãy dẫn xuất sulfonylurea mới gồm 92(a-q), 94(a-j) và 96(d, e, g).
• Phạm vi nghiên cứu: Thực nghiệm tổng hợp hóa học hữu cơ trong phòng thí nghiệm; phân tích cấu trúc vật lý - hóa học; đánh giá độ ổn định và độc tính (độc tính cấp, độc tính bán trường diễn) của glipizide; khảo sát hoạt tính sinh học in vitro gồm ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase, ức chế sản sinh NO trên tế bào macrophage RAW 264.7 và thử nghiệm độc tính tế bào MTT.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa lịch sử phát triển của nhóm thuốc sulfonylurea qua 3 thế hệ:

• Thế hệ 1: Bắt đầu từ phát hiện ban đầu của Marcel Janbon (1942) về tác dụng hạ đường huyết của dẫn xuất sulfonamide khi điều trị sốt thương hàn, dẫn tới các thuốc như carbutamide, tolbutamide (1956), chlorpropamide, tolazamide, acetohexamide. Các chất này hiện ít dùng do độc tính trên gan và nguy cơ hạ đường huyết kéo dài (liên quan đến các thử nghiệm của UGDP).
• Thế hệ 2: Gồm glibenclamide (Boehringer Mannheim và Hoechst nghiên cứu năm 1966; Hsi tổng hợp), gliclazide (1970) và glipizide (1999). Các thuốc này gắn kết albumin bằng lực không ion, chuỗi bên thân dầu hơn, hiệu lực mạnh hơn gấp nhiều lần thế hệ 1 (glipizide mạnh gấp khoảng 100 lần tolbutamide).
• Thế hệ 3: Đại diện là glimepiride với khả năng kích thích bài tiết insulin chọn lọc kết hợp tăng cường tính nhạy cảm ngoại tụy.

Tác giả đã điểm luận chi tiết các công trình nghiên cứu cấu trúc và tổng hợp dẫn xuất sulfonylurea trên thế giới:

• H.B. Zhang và cộng sự (2008): Tổng hợp dãy phenylsulfonylamide 37(a-k), chứng minh các dẫn xuất có nhóm thế Cl, Br tại vị trí para (37c, 37d) kích thích tiết insulin từ tế bào beta đảo tụy chuột cao gấp 3,05 lần chất đối chứng và gia tăng vận chuyển glucose vào tế bào mỡ.
• D. Jawale (2012): Tổng hợp chuỗi dẫn xuất thiazolidinedione-benzenesulfonylurea 45(a-h) từ maleic anhydride, ghi nhận các chất 45b, 45c, 45e, 45f ức chế tăng đường huyết sau ăn trên mô hình chuột nạp sucrose.
• I. Rathish (2012): Tổng hợp 15 dẫn xuất benzenesulfonylurea pyridazinon 48(a-o), xác định hợp chất 48a có vòng phenyl tại C6 của pyridazinon và mạch thẳng propyl tại nhóm -NHR thể hiện hiệu lực hạ đường huyết cao nhất trên chuột NIDDM.
• Rafia Bashir và cộng sự (2012): Tổng hợp pyridazinon 49(f-k), trong đó chất 49g ức chế tăng đường huyết sau 60 phút đạt 86,9%, vượt trội hơn gliclazide (61,36%).
• Alok Singh Thakur (2014): Phát triển dãy dẫn xuất thiazine-benzenesulfonylurea 56(a-o), ghi nhận hợp chất 56i chứa đồng thời nhóm nitro trên vòng phenyl và nhóm amin có hiệu quả hạ glucose đạt 91,1% trong thử nghiệm OGT và mô hình NIDDM.
• H.M. Faidallah: Tổng hợp dẫn xuất pyrazole-benzenesulfonylurea 61(a-g) và 62(a-c), chứng minh nguyên tử Br tại vị trí số 4 của vòng pyrazole mang lại hoạt tính hạ đường huyết mạnh trên chuột gây đái tháo đường bằng alloxan.
• V.S. Velingkar (2009): Phát triển các dẫn xuất sulfonylurea thế hệ 2 mới 68(a-k) phái sinh từ glibenclamide.

Bên cạnh hoạt tính hạ đường huyết, tác giả tổng thuật các nghiên cứu về hoạt tính sinh học mở rộng của khung sulfonylurea: tác dụng chống ung thư (K. Szafrański năm 2015 với chất 70 có $\text{GI}{50}$ 13,6–14,9 $\mu\text{M}$; Rostom Sherif A.F. năm 2006 với chất 71–73; Faidallah với dãy 74–77); tác dụng lợi tiểu (Torasemide/Torsemide được FDA phê duyệt năm 1993); tác dụng chống viêm (Simard và cộng sự, J. Cai và cộng sự chứng minh glibenclamide ức chế phức hệ thể viêm Nalp3, Caspase-1 và giảm cytokine IL-1$\beta$); tác dụng chống co giật (A. Thakur, Masereel với chất 79); tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm (S. Deniz năm 2010 với chất 81–83; Chavan với dãy 84a-o); hoạt tính chống sốt rét (Leon C. với chất 85 có $\text{IC}{50}$ 1,2 $\mu\text{M}$ trên P. falciparum); ức chế enzyme 5-Lipoxygenase (B. Bugata với chất 86a, 86b có $\text{IC}_{50}$ 7,88 và 11,77 $\mu\text{g/mL}$); và hoạt tính chống lao thông qua ức chế enzyme AHAS (Yu Liu năm 2014 với chất 87, 88; Li Pana năm 2012 với dãy 89a-e).

Khoảng trống nghiên cứu được luận án lựa chọn giải quyết là thiết kế, tổng hợp các dãy dẫn xuất sulfonylurea mới dựa trên việc cố định khung phân tử glipizide ($N$-phenyl-ethylsulfamoyl) và biến tính hóa học ở hai đầu phân tử bằng các gốc phenyl/dị vòng mang các nhóm thế chức năng hóa ($\text{OH}$, $\text{NO}_2$, $\text{Cl}$, $\text{F}$, $\text{I}$, $\text{OCH}_3...$), đồng thời sàng lọc thực nghiệm hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase và hoạt tính chống viêm (ức chế NO).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp giữa lý thuyết tổng hợp hữu cơ, hóa dược và các phương pháp kiểm nghiệm, sàng lọc sinh học in vitro và in vivo:

1. Cơ sở lý thuyết hóa dược: Cơ chế hạ đường huyết của sulfonylurea dựa trên tương tác với thụ thể SUR (sulfonylurea receptor) - tiểu đơn vị của kênh $\text{K}^+_{\text{ATP}}$ trên màng tế bào beta tuyến tụy, làm đóng kênh $\text{K}^+$, gây khử cực màng, mở kênh $\text{Ca}^{2+}$ phụ thuộc điện thế, dẫn đến dòng $\text{Ca}^{2+}$ nội bào kích hoạt giải phóng insulin dự trữ. Đồng thời, thuốc làm tăng độ nhạy cảm của mô ngoại vi (cơ, mỡ, gan) với insulin và giảm sản xuất glucose tại gan.

2. Phương pháp tổng hợp hóa học và tinh chế:

• Phản ứng acyl hóa tạo liên kết amide: Hoạt hóa acid carboxylic bằng ethyl chloroformate ($\text{ClCOOC}_2\text{H}_5$) với xúc tác triethylamine (TEA) trong acetone khan ở 0–5°C, sau đó phản ứng với dẫn xuất amin ở nhiệt độ phòng.
• Phản ứng chlorosulfo hóa vòng thơm: Sử dụng acid chlorosulfonic ($\text{ClSO}_3\text{H}$) đun hồi lưu trong dichloromethane ($\text{CH}_2\text{Cl}_2$).
• Phản ứng amin hóa nhóm $-\text{SO}_2\text{Cl}$: Xử lý bằng dung dịch $\text{NH}_3$ 30% ở nhiệt độ thường.
• Phản ứng tạo khung sulfonylurea: Acyl hóa nhóm sulfonamide ($\text{SO}_2\text{NH}_2$) với cyclohexyl isocyanate trong acetone khan với $\text{K}_2\text{CO}_3$ đun hồi lưu; hoặc chuyển sulfonamide thành dẫn xuất carbamate trung gian bằng ethyl chloroformate rồi đun hồi lưu với các amin tương ứng trong toluene.
• Chiến lược bảo vệ nhóm chức: Bảo vệ nhóm $-\text{NH}_2$ bằng $(\text{Boc})_2\text{O}$ trong DMF và giải phóng nhóm bảo vệ bằng trifluoroacetic acid (TFA).
• Tinh chế: Sắc ký bản mỏng (TLC) trên bản tráng sẵn DC-Alufolien $60\text{ F}{254}$, $\text{RP-18 F}{254}$; sắc ký cột (CC) sử dụng silica gel cỡ hạt 40–63 $\mu\text{m}$ (cột thường), 15–20 $\mu\text{m}$ và 25–40 $\mu\text{m}$ (cột nhanh), kết tinh phân đoạn.

3. Phương pháp xác định cấu trúc:

• Đo phổ hồng ngoại (FTIR): Dạng viên nén KBr trên máy Nicolet IMPACT 410 (Hoa Kỳ).
• Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, phổ tương quan HMBC): Đo trên thiết bị Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer (500 MHz cho $^1\text{H}$ và 125 MHz cho $^{13}\text{C}$), chất nội chuẩn TMS, dung môi DMSO-$d_6$.
• Phổ khối lượng: Ghi trên hệ thống LC-MS 1100 LCMSD Trap-SL (Agilent Technologies) và phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS.
• Điểm nóng chảy: Đo trên thiết bị Thermo Mel-temp 3.0 (Mỹ).

4. Phương pháp thử nghiệm sinh học, độ ổn định và độc tính:

• Thử hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase in vitro: Thực hiện trên đĩa 96 giếng (tổng thể tích 200 $\mu\text{L}$), cơ chất $p$-nitrophenyl-$\alpha$-D-glucopyranoside (5 mM) trong đệm phosphate 100 mM (pH 6,8), ủ ở 37°C trong 30 phút, dừng phản ứng bằng $\text{Na}_2\text{CO}3$. Đo mật độ quang tại bước sóng 410 nm trên máy Tecan GENios. Chất đối chứng dương là acarbose; giá trị $\text{IC}{50}$ tính bằng phần mềm TableCurve.
• Thử hoạt tính ức chế sản sinh NO in vitro: Nuôi cấy tế bào macrophage RAW 264.7 trên đĩa 96 giếng ($2 \times 10^5$ tế bào/giếng), ủ mẫu 2 giờ trước khi kích thích bằng LPS (1 $\mu\text{g/mL}$) trong 24 giờ. Định lượng nitrite bằng thuốc thử Griess (sulfanilamide 1% và $N$-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride 0,1%) đo ở bước sóng 540 nm. Chất đối chứng dương là $N^G$-Methyl-L-arginine acetate (L-NMMA); $\text{IC}_{50}$ xử lý qua phần mềm TableCurve 2Dv4.
• Độc tính tế bào MTT: Đánh giá tỷ lệ sống sót của tế bào dựa trên sự khử muối tetrazolium thành tinh thể formazan màu xanh tím bởi enzyme dehydrogenase của ty thể, đo OD tại bước sóng 540 nm.
• Nghiên cứu độ ổn định của glipizide: Thử nghiệm lão hóa cấp tốc ở điều kiện $40^\circ\text{C} \pm 2^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $75% \pm 5%$ trong tủ vi khí hậu theo tiêu chuẩn Dược điển Mỹ USP 40, định lượng và kiểm soát tạp chất bằng HPLC.
• Nghiên cứu độc tính trên động vật: Độc tính cấp theo phương pháp Karber-Behrens trên chuột nhắt trắng thuần chủng BALB/c (6–8 tuần tuổi) đường uống, theo dõi trong 72 giờ. Độc tính bán trường diễn thực hiện theo phương pháp của G. Pillaia và Ramaswamy S.R., theo dõi thể trọng, hành vi, chỉ tiêu huyết học và enzyme chức năng gan, thận.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Tổng quan

Chương I trình bày tổng quan lý thuyết về bệnh lý đái tháo đường, các phân nhóm thuốc hạ đường huyết hiện nay và phân tích chuyên sâu về nhóm sulfonylurea. Nội dung chương làm rõ:

• Cơ chế bệnh sinh đái tháo đường tuýp 1 (bệnh tự miễn gây phá hủy tế bào beta đảo tụy, chiếm 5–10%) và tuýp 2 (kết hợp giữa giảm hoạt tính/kháng insulin, giảm tiết insulin của tuyến tụy và tăng tạo glucose tại gan, chiếm 90–95%).
• Tổng quan 4 nhóm thuốc điều trị đái tháo đường tuýp 2 dạng uống: nhóm kích thích tiết insulin (sulfonylurea, metiglinid/glitinid), nhóm tăng nhạy cảm insulin và giảm tạo glucose ở gan (biguanide, thiazolidinedione - TZD), nhóm ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase (acarbose, voglibose, miglitol), nhóm ức chế enzyme DPP-4 (gliptin), cùng các thuốc đồng vận thụ thể GLP-1 dạng tiêm (exenatide, semaglutide).
• Đặc tính dược động học của sulfonylurea: Hấp thu nhanh qua đường tiêu hóa (sinh khả dụng tuyệt đối xấp xỉ 100%), thức ăn làm chậm hấp thu khoảng 40 phút; tỷ lệ liên kết protein huyết tương (chủ yếu là albumin) đạt 98–99%; chuyển hóa chủ yếu tại gan (oxy hóa, hydroxyl hóa) và đào thải qua thận (khoảng 80%) và phân (khoảng 10%) với thời gian bán thải $2 - 4$ giờ.
• Khảo cứu các con đường tổng hợp và biến tính cấu trúc sulfonylurea của các tác giả quốc tế (H.B. Zhang, D. Jawale, I. Rathish, Rafia Bashir, Alok Singh Thakur, H.M. Faidallah, V.S. Velingkar...) và các hoạt tính sinh học đa hướng đã được chứng minh (kháng ung thư, lợi tiểu, kháng viêm, chống co giật, kháng khuẩn, kháng nấm, chống sốt rét, ức chế 5-LOX, kháng lao).

Chương II: Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm

Chương II mô tả chi tiết hóa chất, trang thiết bị, quy trình tổng hợp hóa học các hợp chất trung gian và sản phẩm cuối, cùng các quy trình kiểm nghiệm sinh - dược học:

Quy trình thực nghiệm	Tác nhân / Điều kiện phản ứng chính	Sản phẩm / Thông số đạt được
Tổng hợp chất 24	Acid 23 (10 mmol) + $\text{ClCOOC}_2\text{H}_5$ (11 mmol) + TEA (20 mmol) trong acetone khan ở 0–5°C; phản ứng với phenethylamine 14 (13 mmol) trong 3 h.	Chất 24 ($N$-phenethylpyrazin-2-carboxamide): Hiệu suất 91,4%; bột màu trắng; $t_{\text{nc}} = 189 - 200^\circ\text{C}$; ESI-MS: $m/z = 242\ [\text{M+H}]^+$.
Tổng hợp chất 25	Chất 24 (5 mmol) + $\text{ClSO}_3\text{H}$ (25 mmol) trong $\text{CH}_2\text{Cl}_2$ hồi lưu 2 h; xử lý với $\text{NH}_3$ 30% (17,5 mmol) trong 4 h.	Chất 25: Hiệu suất 68,3%; bột màu nâu; $t_{\text{nc}} = 195 - 197,5^\circ\text{C}$; ESI-MS: $m/z = 319\ [\text{M-H}]^-$; IR: $\nu = 3421,3\text{ cm}^{-1}$.
Tổng hợp glipizide (26)	Chất 25 + cyclohexyl isocyanate 9 + $\text{K}_2\text{CO}_3$ khan, đun hồi lưu trong acetone khan 6 h.	Hoạt chất 26 (glipizide): Hiệu suất 89,6%; độ tinh khiết ~95% (TLC); bột màu nâu; $t_{\text{nc}} = 206,2 - 207,1^\circ\text{C}$.
Tổng hợp chất 91(a-c)	Acid 90(a-c) + $\text{ClCOOC}_2\text{H}_5$ + TEA trong acetone khan (0–5°C), phản ứng với amin tương ứng.	- Chất 91a: Hiệu suất 70,1%; chất rắn màu nâu; $t_{\text{nc}} = 232 - 234^\circ\text{C}$. - Chất 91b: Hiệu suất 71,2%; chất rắn màu trắng; $t_{\text{nc}} = 236 - 238^\circ\text{C}$.
Tổng hợp dãy 92(a-q)	Phương pháp 1: Đi từ 91(a-e) qua chlorosulfo hóa, amin hóa và ghép gốc cyclohexyl isocyanate. Phương pháp 2: Bảo vệ nhóm amin bằng $(\text{Boc})_2\text{O}$, tạo sulfonamide, giải phóng Boc bằng TFA thu chất 33, sau đó acyl hóa tạo 92(a-q).	Thu nhận thành công 17 dẫn xuất sulfonylurea 92(a-q).
Tổng hợp dãy 94(a-j)	Tổng hợp carbamate trung gian 93 bằng $\text{ClCOOC}_2\text{H}_5$, sau đó cho phản ứng với các amin khác nhau trong toluene hồi lưu.	Thu nhận 10 dẫn xuất sulfonylurea 94(a-j).
Tổng hợp dãy 96(d, e, g)	Đi từ chất trung gian 95 (ethyl carbamate chứa nhân 6-chloronicotinamide) phản ứng với các amin tương ứng.	Thu nhận 3 dẫn xuất sulfonylurea 96(d, e, g).

Chương II đồng thời chuẩn hóa các quy trình phân tích phổ ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, HMBC, ESI-MS, HR-ESI-MS), quy trình thử nghiệm độ ổn định cấp tốc theo USP 40, phương pháp độc tính cấp Karber-Behrens và độc tính bán trường diễn trên chuột BALB/c, cùng các phép thử sinh học in vitro ($\alpha$-glucosidase, NO, MTT).

Chương III: Kết quả và thảo luận

Chương III trình bày toàn bộ kết quả thực nghiệm tổng hợp, phân tích dữ liệu phổ học cấu trúc và kết quả đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất:

• Tổng hợp thành công hoạt chất glipizide (26) với hiệu suất chung cao (89,6%), tối ưu hơn so với các phương pháp công bố trước đó của R. Samna (1996, hiệu suất chất 24 đạt 76,8%) hay Tan Zitko (2016). Các số liệu phổ $^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$ khẳng định chính xác cấu trúc hóa học của sản phẩm.
• Kết quả nghiên cứu độ ổn định cấp tốc cho thấy sản phẩm glipizide tổng hợp đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kiểm nghiệm của USP 40 về tính chất, định tính, hàm lượng và giới hạn tạp chất liên quan. Độc tính cấp và bán trường diễn trên chuột BALB/c chứng minh sản phẩm có độ an toàn cao, không gây biến đổi bất thường trên mô máu, gan, thận.
• Phát triển và so sánh hai phương pháp tổng hợp dãy dẫn xuất sulfonylurea 92(a-q): Phương pháp 1 phù hợp cho các dẫn xuất đơn giản 92(a-e); Phương pháp 2 sử dụng tác nhân bảo vệ Boc và thủy phân bằng TFA qua chất trung gian 33 giúp nâng cao hiệu suất tổng hợp và áp dụng được cho phổ rộng các amin thế 92(a-q).
• Tổng hợp thành công dãy dẫn xuất 94(a-j) thông qua chất trung gian ethyl carbamate 93 và dãy dẫn xuất 96(d, e, g) qua chất trung gian 95. Cấu trúc của các hợp chất mới (như 92d, 92n, 93, 95...) được xác minh bằng hệ thống phổ $^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, HMBC và phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS.
• Đánh giá hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase in vitro: Dữ liệu thực nghiệm (thể hiện qua Bảng 3.8, Bảng 3.9 và Hình 3.26, Hình 3.27) cho thấy nhiều dẫn xuất thuộc dãy 92(a-q), 94(a-j) và 96(d, e, g) có khả năng ức chế mạnh enzyme $\alpha$-glucosidase ở các nồng độ thử nghiệm so với chất chuẩn acarbose.
• Đánh giá hoạt tính ức chế sản sinh NO in vitro: Kết quả tại Bảng 3.11 ghi nhận một số hợp chất sulfonylurea tổng hợp thể hiện khả năng ức chế tạo thành NO trên tế bào macrophage RAW 264.7 được kích thích bởi LPS mà không gây độc tế bào ở nồng độ khảo sát (xác định qua phép thử MTT).
• Phân tích mối liên hệ cấu trúc - hoạt tính (SAR): Sự có mặt của các nhóm thế hút điện tử ($\text{Cl}$, $\text{NO}_2$) hoặc các dị vòng tại vị trí thích hợp trên khung phân tử có ảnh hưởng trực tiếp đến sự gia tăng hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase và hoạt tính kháng viêm.

Chương IV: Kết luận và kiến nghị

Chương IV tóm lược các kết luận khoa học chính của luận án:

• Hoàn thiện quy trình công nghệ tổng hợp hoạt chất glipizide đạt hiệu suất cao, chất lượng đạt tiêu chuẩn Dược điển Mỹ USP 40.
• Xây dựng thành công các quy trình tổng hợp 3 dãy dẫn xuất sulfonylurea mới gồm 92(a-q), 94(a-j) và 96(d, e, g), xác định đầy đủ cấu trúc hóa học bằng các phương pháp phổ hiện đại.
• Xác định được các hợp chất tiềm năng có hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase và ức chế sản sinh NO cao.
• Kiến nghị tiếp tục mở rộng nghiên cứu thử nghiệm hoạt tính hạ đường huyết in vivo trên mô hình động vật đái tháo đường thực nghiệm đối với các dẫn xuất mới có hoạt tính in vitro nổi bật, đồng thời phát triển nghiên cứu các giai đoạn bào chế tiếp theo.

Kết quả và những đóng góp mới

Các đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn của luận án bao gồm:

1. Đóng góp về mặt hóa học tổng hợp: Luận án đã thiết kế và tổng hợp thành công 30 dẫn xuất sulfonylurea mới thuộc các dãy 92(a-q), 94(a-j) và 96(d, e, g) dựa trên khung cấu trúc glipizide ($N$-phenyl-ethylsulfamoyl) với các nhóm thế biến đổi trên vòng phenyl và dị vòng. Cấu trúc hóa học của toàn bộ các hợp chất mới và các chất trung gian (91a-c, 33, 93, 95) được xác định sáng tỏ bằng các phương pháp phổ hiện đại ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, HMBC, IR, ESI-MS, HR-ESI-MS).
2. Tối ưu hóa quy trình tổng hợp glipizide: Đã hoàn thiện quy trình tổng hợp hoạt chất glipizide quy mô phòng thí nghiệm với hiệu suất tổng đạt 89,6%, độ tinh khiết đạt xấp xỉ 95%, cung cấp đầy đủ dữ liệu về độ ổn định cấp tốc theo tiêu chuẩn USP 40, độc tính cấp và độc tính bán trường diễn trên động vật thực nghiệm.
3. Đóng góp về mặt sàng lọc hoạt tính sinh học và quan hệ cấu trúc - hoạt tính (SAR): Cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm mới về hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase và hoạt tính ức chế sản sinh NO in vitro của các dẫn xuất sulfonylurea tổng hợp; bước đầu thiết lập mối liên quan giữa bản chất, vị trí nhóm thế trên khung phân tử với mức độ ức chế enzyme và hoạt tính kháng viêm.

Kiến nghị đề xuất từ luận án:

• Tiếp tục lựa chọn các dẫn xuất có hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase và ức chế NO cao nhất để thử nghiệm đánh giá tác dụng hạ đường huyết in vivo trên mô hình chuột gây đái tháo đường (bằng alloxan hoặc streptozotocin).
• Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tương tác phân tử giữa các dẫn xuất mới với thụ thể SUR và kênh $\text{K}^+_{\text{ATP}}$ của tế bào beta tuyến tụy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên phạm vi thực nghiệm và nội dung trình bày trong văn bản:

• Hạn chế: Các đánh giá hoạt tính sinh học đối với các dãy dẫn xuất sulfonylurea mới (92, 94, 96) chủ yếu dừng lại ở mức sàng lọc in vitro (ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase và ức chế sản sinh NO trên dòng tế bào RAW 264.7); chưa triển khai thử nghiệm dược lý in vivo trên động vật thực nghiệm đối với toàn bộ các dẫn xuất mới này (ngoại trừ hoạt chất chuẩn glipizide đã được thử độc tính cấp và bán trường diễn).
• Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục thử nghiệm in vivo đánh giá khả năng hạ đường huyết và dung nạp glucose đường uống (OGT) của các hợp chất tiềm năng; nghiên cứu độ ổn định, độc tính và dược động học của các dẫn xuất mới; mở rộng nghiên cứu tối ưu hóa quy trình tổng hợp ở quy mô pilot.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo có giá trị đối với:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Hóa học hữu cơ, Hóa dược và Dược học: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về các chiến lược tổng hợp khung sulfonylurea, kỹ thuật bảo vệ/giải phóng nhóm chức (Boc/TFA), quy trình tổng hợp qua trung gian carbamate, cùng bộ dữ liệu phân tích phổ NMR/MS chi tiết.
• Các nhà nghiên cứu và cơ sở R&D dược phẩm: Quy trình tổng hợp glipizide hiệu suất cao (89,6%) kèm dữ liệu kiểm nghiệm độ ổn định theo tiêu chuẩn USP 40 và hồ sơ độc tính tiền lâm sàng là cơ sở dữ liệu hữu ích cho việc nghiên cứu phát triển quy trình sản xuất nguyên liệu làm thuốc.
• Phần đáng tham khảo nhất: Quy trình thực nghiệm tổng hợp và tinh chế tại Chương II; các bảng số liệu giải phổ cấu trúc ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, HMBC) và bảng dữ liệu hoạt tính sinh học ức chế $\alpha$-glucosidase, ức chế NO tại Chương III.

Câu hỏi thường gặp

1. Khung cấu trúc chung và định hướng biến tính phân tử của các dẫn xuất sulfonylurea mới trong luận án là gì?
Tác giả cố định nhóm $N$-phenyl-ethylsulfamoyl thuộc khung cấu trúc của thuốc glipizide và tiến hành biến tính hóa học ở hai đầu vị trí nguyên tử nitơ bằng các vòng phenyl hoặc dị vòng có chứa các nhóm thế mang bản chất hóa học khác nhau như $\text{OH}$, $\text{NO}_2$, $\text{Cl}$, $\text{F}$, $\text{I}$, $\text{OCH}_3...$ để tạo ra 3 dãy hợp chất mới gồm 92(a-q), 94(a-j) và 96(d, e, g).

2. Quy trình tổng hợp hoạt chất glipizide (26) trong luận án gồm mấy giai đoạn và đạt hiệu suất bao nhiêu?
Quy trình tổng hợp glipizide gồm 3 giai đoạn: (1) Tạo liên kết amide giữa acid 5-methylpyrazine-2-carboxylic (23) với phenethylamine (14) tạo chất 24 (hiệu suất 91,4%); (2) Chlorosulfo hóa chất 24 bằng $\text{ClSO}_3\text{H}$ rồi amin hóa bằng $\text{NH}_3$ tạo chất trung gian sulfonamide 25 (hiệu suất 68,3%); (3) Phản ứng ngưng tụ giữa chất 25 với cyclohexyl isocyanate (9) có mặt $\text{K}_2\text{CO}_3$ trong acetone khan thu được glipizide (26) với hiệu suất 89,6%, độ tinh khiết khoảng 95%, điểm nóng chảy 206,2–207,1°C.

3. Phương pháp đánh giá hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase in vitro được thực hiện như thế nào?
Thử nghiệm tiến hành trên đĩa 96 giếng dựa trên phản ứng phân cắt cơ chất $p$-nitrophenyl-$\alpha$-D-glucopyranoside (5 mM) bởi enzyme $\alpha$-glucosidase tạo ra sản phẩm $p$-nitrophenol màu vàng. Mật độ quang được đo tại bước sóng 410 nm trên máy Tecan GENios sau 30 phút ủ ở 37°C. Chất đối chứng dương là acarbose; giá trị $\text{IC}_{50}$ được xác định bằng phần mềm TableCurve.

4. Ngoài hoạt tính hạ đường huyết, luận án đã tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học nào khác trên các dẫn xuất tổng hợp?
Luận án đã đánh giá hoạt tính chống viêm thông qua khả năng ức chế sản sinh Nitric Oxide (NO) trên tế bào macrophage RAW 264.7 kích thích bởi LPS (sử dụng bộ thuốc thử Griess đo ở bước sóng 540 nm, chất đối chứng dương L-NMMA, xử lý số liệu bằng TableCurve 2Dv4) kết hợp thử nghiệm đánh giá mức độ gây độc tế bào bằng phương pháp MTT.

5. Hoạt chất glipizide tổng hợp đã được kiểm nghiệm độ ổn định và độc tính theo những tiêu chuẩn, phương pháp nào?
Độ ổn định của glipizide được khảo sát ở điều kiện lão hóa cấp tốc ($40^\circ\text{C} \pm 2^\circ\text{C}$, độ ẩm $75% \pm 5%$) theo tiêu chuẩn Dược điển Mỹ USP 40 sử dụng phương pháp HPLC. Độc tính cấp được thử nghiệm theo phương pháp Karber-Behrens trên chuột BALB/c qua đường uống trong 72 giờ; độc tính bán trường diễn được đánh giá theo phương pháp của G. Pillaia và Ramaswamy S.R. trên các chỉ tiêu huyết học, enzyme gan và thận.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Bùi Thị Thời đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu về mặt tổng hợp hóa dược và đánh giá hoạt tính sinh học ban đầu của các dẫn xuất sulfonylurea mới. Công trình đã hoàn thiện quy trình tổng hợp hoạt chất glipizide với hiệu suất cao (89,6%), đạt các tiêu chuẩn kiểm nghiệm dược dụng khắt khe theo USP 40, đồng thời tổng hợp thành công 30 dẫn xuất sulfonylurea mới thuộc 3 dãy cấu trúc khác nhau với đầy đủ dữ liệu chứng minh cấu trúc. Kết quả sàng lọc hoạt tính in vitro đã phát hiện nhiều hợp chất có khả năng ức chế mạnh enzyme $\alpha$-glucosidase và ức chế sản sinh NO, cung cấp luận cứ khoa học thực nghiệm có giá trị cho hướng nghiên cứu phát triển thuốc điều trị đái tháo đường và các bệnh lý liên quan tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỚI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cửu của riêng tôi dưới sự hưởng dẫn khoa học của PGS. Ngõ Đại Quang va PGS. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bễ trong bat ky cong trình nào khác. Hà Nội, ngày.

năm 2021 Tác giả luận dn Bùi Thị Thời LOICAM ON Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam ộc Tập đoàn Công nghĩ Hóa chất Việt Nam). Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ chân tình của các thây cô, các nhà khoa học cũng nhục đằng nghiệp, bạn bè và người thân Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin gửi đến PGS. TS Ngô Dai Quang va PGS. TS Trần Văn Lộc - những người thấy đã tạo mọi điều kiện và tận tình hướng dẫn, có nhiều góp ý quý! báu trong thời gian thực hiện luận án.

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn GS. TSKH Trần Văn Sung, TS. Tran Thi Phuong Thao, TS. Tran Van Chién đã cho tôi những đóng gop qu} bau trong thời gian thực hiện luân ám.

Tôi xin chân thành cảm ơn đến các cán bộ nghiên cứu Phòng Tổng hợp hữu cơ, Viện Hóa học (thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm và hoàn thành bản luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các Lãnh đạo, các th Ây cô, các nhà khoa học, đồng nghiệp rại Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã giảng dạy. hợp tác và hướng dẫn tôi hoàn thành các học phần và các chuyên đề trong chương trinh đảo tạo, Cu *ï cùng, tối xin bà ' tổ lòng cảm ơn sâu sắc đễn toàn thể gia đình, đông nghiệp và bạn bè đã từng hộ và động viên tôi hoàn thành tắt luận án. Tôi xin trân trong cam on! Hà Nội, ngây.năm 2021 Bai Thị Thời MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN.

iii LỜI CẢM ƠN wiv MỤC LỤC.0030 DANH MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT. iv DANH MỤC CAC BANG. vi DANH MUC CAC HINH VE. CHƯƠNGI TÔNG QUAN.

Sơ lược về bệnh đái tháo đường. Các loại thuốc điều trị đái tháo đường. Thuốc điều trị đái tháo đường ýp1. Thuốc điều trị đái thao đường tuýp 2.

Sự phát triển của thuốc sulfonylurea trong điều trị đái tháo đường. Giới thiệu chung vẻ sulfonylurea.2 Co ché téc dung cua sulfonylurea trong điều trị đái tháo đường. Dược đông học của Sulfonylurea. Sự phân loại các nhóm thuốc Sutfonylurea.

Một số nghiễn cứu tổng hợp và đánh giá hoạt tính hạ đường huyết của các dẫn xuất Sulfonylufea. Một số tác dụng điều trị khác của dẫn xuất Sulfonylurea. Tác dụng chống ung thư của sulfonylurea. Tác dụng làm thuộc lợi tiêu của Sulfonylurea.

Tác dụng chồng viêm của sulfonylurea. Sulfonylurea cỏ tác dụng làm thuốc chồng co giật và thuốc chống thần kinh. Sulfonylurea có tác dụng làm chất kháng vi sinh vật, kháng khuẩn. Hoạt chông sốt rét, ức chế 15-LOX và hoạt tính chối ao của Sulfonylurea.

CHƯƠNG II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM.1 Các phương pháp nghiên cứu 2.1 Tổng hợp hóa học.2 Tach, tinh ché cde hop chat 2.3 Phương pháp xác định tinh chat vat ly, cấu trúc sản phẩm.4: Đánh giã hoạt tinh sinh học. Nghiên cứu độ ôn định của sản phẩm glipiziđe (Phụ lục 42). Nghiên cứu độc tính cấp, độc tính bán trường diễn cia glipizide (Phu lục 43).

Hóa chất và đưng môi, đụng Gụ. Nghiên cứu tông hợp glipiziđe. Tông hop cdc dan xuất sulfonylurea 92(a-q).4 Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 94(a-J).5 Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 96(đ, e, g).ỔỔ) CHƯƠNG II KÉT QUÁ- THẢO LUẬN.1 Định hướng nghiên cứu tổng hợp các đẫn xuất sulfonylurea.64 Ä:irễng họp lilpillbsosesatSiE02266t500/0060G500/056300660/80.1 Téng hop chat trung gian A\-phenylpyrazyl-2-carboxylie (24).3 Tổng hợp chất N-(4-(\-(cyclohexylearbamoy!)sulfamoy!)phenethyl)-5-me- spn carboxamide (glipizide (26)) 2.4 Đánh giá chất lượng, nghiên cứu độ én định, độc tính cấp, độc tính bán trường diễn cữn:sấn phẩm: ltipirilBzssszset2/Ecsc406060221025i:3ã6100:00102.3 Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 92(a-q). Phương pháp 1: Tổng hợp các dẫn xuất Sulfonylurea 92(a-e).

Phương pháp2: Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 92(a-q). Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 94(a-i).1 Téng hop chat ethyl ((4-(2-(5-methylpyrazine-2-carboxamido)ethyl)phenyl)- sulfonyl)carbamate (98).2 Tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 94(a-j).5 Tổng hợp các đẫn xuất sulfonylurea 96(đ, e, ø).1 Tổng hợp chất ethyl ((4-(2-(6-chloronicotinamido)ethyl)phenyl)sulfony))car- bamate (95).2 Phản ứng tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea 96(đ, e, g). Kết quả đánh giá hoạttính sinh học và sự liên hệ cầu trúc- hoạt tính của dẫn xuất sulfonylurea tổng hợp. Đánh giá hoạt tính ức chế enzyme ø- glucosidase.

Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sản sinh NO.1877 CHƯƠNG IV: KÉT LUẬN VẢ KIÊN NGHỊ. 138 NHUNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN. 140 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BÓ. dL TÀI LIÊU THAM KHẢO.

142 li DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU vA CHU VIET TAT Các phương pháp sắc ký HPLC High Performance Liquid Chromatography Sắc ký lỏng hiệu năng cao TLC ‘Thin Layer Chromatography Sắc ký bản mỏng, Các phương pháp pho [THNMR [Proton Nuclear Magnetic Resonance| Phố công hương từ hat nhân Spectroscopy proton FC-NMR|Carbon-l3 Nuclear Magnetic Resonance | Phd cộng hưởng từ hat nhân Spectroscopy carbon 13 GC-MS _| Gas Chromatography-Mass Spectrometry | Sắc ký khí ghép nổi khỏi phd ESEMS | Electron Spray Ionization Mass Spectrometry | Phố khối ion hóa phun mù điện tử HR-ESI- | Hight Resolution Electro Spray Ionization | Phố khỏi phân giải cao ion hóa Ms Mass Spectrometry phun mù điện tử LC/MS | Liquid chromatography/Mass spectrometry | Phương pháp sắc kí lòng ghép đầu đò khối phô. R Infiared Spectroscopy Phê hỗng ngoại J2) Hing số tương tác tính bằng Hz SPECE |Sohd Phase Extraction Capillary | Phương pháp điện di mao quản electrophoresis chiét pha ran uw Ultraviolet Spectroscopy Pho tử ngoạt ô(ppm) | (ppm = part per million) DO địch chuyên hóa học tính băng. phân triệu OECD | Organizanon for Economic Cooperaon and | Tô chức Hợp tác và Phát triển Development Kinh tế. GHS Globally Harmonized System of Classification | Hé théng hai hoa toan cau về va Labelling of Chemical phân loại và ghỉ nhẫn hỏa chất s singlet a quartet at double triplet d doublet quint | quintet br broad + triplet dd double doublet |m multiplet jet tat kh: Inhibitory Concentration 50% Nông độ ức chế 509.

iv NIDDM ‘Non-insulin-dependent diabetes mellitus Bệnh nhân tiêu đường không phụ thuộc insulin Food va Drug Administration Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ. WHO World Health Organization Tổ chức Y tế Thể giới. BOD Biochemical Demand Nhu cau oxi sinh hóa. coD Chemical Oxygen Demand Nhu cau oxi hóa học.

UGDP University Group Diabetes Program Chương trình đái tháo đường của nhém các trường đại học SAH SpontaneousSubarachnoidHemorthage Xuất huyết não dưới mảng OGT Oral glucose tolerance Dung nạp Giucose đường nống Tuberculosis Bệnh lao ATP Adenosine triphosphate DMF Dimethylformamide HbAIC Hemoglobin glycosylate DPPH 1.1-diphenyL2- picrylhydrazyl CTPT Công thức phân tử BIOAc Ethyl acetate VND Việt Nam đồng McOH Methanol KH&CN Khoa học vả công nghệ TZD Nhóm thiazolidinedion NCS Nghiên cứu sinh LPS — Lipopolysaccharidss TEA Triethylamine IL-1B — Interleukin-16 DCM Dichloromethane SAR Relationship between the structure and activity DANH MỤC CÁC BẰNG Bảng 3. 1: Bảng số liệu phản tích phỏ NMR của chất 92d. 2: Kết quả phân tích phổ của chất 33. 3: Kết quả tông hợp các chất 92(a-c) theo hai phương pháp.

4: Kết quả phân tích phô của chất 92n ¬“. 5: Két qua tong hop các chất 92(d-e) theo hai phương pháp. 6: Kết quả phân tích phỏ của chất 93. 7: Công thức cầu tạo và hiệu suất chung tông hop cia cdc hop chat sulfonylurea 130 Bảng 3.

§: Kết quả đánh giá hoạt tính ức chẻ enzyme ø- giueosidase của các dẫn xuất äẪ60jHilG8.2BS dftsseeessesenbnbrgsoitioaggeosniorsageidboskaaauagsoassauo88 Bang 3. 9: Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế enzyme ơ- glucosidase của các dẫn xuất sulfonylurea 94(a-i) và 96(, e, 8). 10: Bảng tên mẫu và chuyển đổi nỗng đỏ các chất thử hoạt tính ức chế enzyme 0-glueosiđase. 11: Hoạt tính ức chế sản sinh NO của một số hợp chất suifonylurea.137 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VỀ Hình 1.

1: Một số nhóm thuốc điều trị đái tháo đường tuýp 2. 2: Công thức tông quát của hợp chất Suifonylurea.3: Cơ chế hoạt đông của Sulfonvlurea trong giải phóng insulin ở tuyển tụy. 4: Các thuốc Sulfonylurea thương mại thể hệ 1, 2, 3.5: Sơ đỗ các phản ứng tổng hợp các Sulfonylurea thể hệ 1. 6: Sơ đỗ các phản ứng tong hop Glibenelamide.

7: Sơ đồ phản ứng tổng hợp gliclazide. 8: Sơ đồ phân ứng tổng hợp chất 24 theo phươngpháp R. 9: Sơ đỗ phản ứng tổng hợp chất 24 theo phương pháp Tan Zitlco, 2016, [52]. 10: Sơ đỗ phân ứng tông hợp chất Giipizide theo phương pháp J.

11: Sơ đồ phản ứng tổng hợp chất Glipizide theo phuong phap A. 12: So dd phan tng ting hop glipizide theo phwong phap Pi Jinhong Ding (2012) [55]. 13: So 46 phan ung tong hop cac dan xuất sulfonylurea của H. 14: So 46 phan tng tong hop cac dan xuat sulfonylurea cia D.

15: So 46 phan ứng tông hợp các dẫn xuất sulfonylurea theo L G. 16: Sơ đô phản ứng tông hợp các dẫn xuất sulfonylurea theo Rafia Bashir. 17: Sơ đề phản ứng tổng hợp các dẫn xuất Sulfonylurea mới theo A. 1§: Sơ đỏ phản ứng tông hợp các dẫn xuất sulfonylurea mới theo HM.

19: Sơ đỗ phản ứng tổng hợp các đẫn xuất sulfonylurea mới theo VS Velingkar. 20: Sơ đỗ phản ứng tông hợp các dẫn xuất Sulfonylurea mới theo K. aD vii Hình 1 21: Một số hợp chất sinh học có hoạt tính chỗng ưng thư của A. 22: Một số hợp chất sinh học có hoạt tính chồng ưng thư của Faidallah Hình 1.

23: Hợp chất Torsemide. 24: Một số hop chat sulfonylurea cia B. 25: Một số hợp chất Sulfonylurea của S. 26: Một số hợp chất sulfonylurea của Chavan.

7: Cae hop chat sulfonylurea cia C. Hình 1_ 28: Mét sé hep chat sulfonylurea ctia Yu Liu va Li Pana. 1: Định hướng nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất sulfonylurea Hình 3 2: Sơ đỗ phản ứng tổng hợp glipizide Hình 3 3: Cơ chế tông hợp chất 24. 4: Cơ chế phản ứng tổng hợp chất Glipizide (26) Hình 3.

5: Phé !H-NMR của Glipizide (26). 6: Phổ !3C-NMR của Glipiziđe (26).rrcrrcee Hình 3 7: Sơ đỗ chung tông hợp chất 92(a-e) theo phương pháp 1 Hình 3. 8: Pho HR-ESI-MS của chất 92c Hình 3 9: Cơ chế phân ứng tổng hợp chất 91d. 10: Cơ chế phản ứng tông hợp chất 91c.

11: Phổ !H NMR của hợp chất 92d (500 MHz, DMSO). 12: Phổ '*C NMR của hợp chất 92d (125 MHz. Hình 3 13: Pho HMBC gian ciia hop chat 92d (DMSO). Hình 3 14: Sơ đỗ chung tông hợp chat 92(a-q) theo phương pháp 2.

15:Cơ chế phản ứng tổng hợp chất 31. 16: Cơ chế phản ứng thủy phản tạo thành chat 33 str dung TFA. 17: Phổ !H NMR của hợp chất 33 (S00 MHz, DMSO). Hình 3 18: Phổ '*C NMR của hợp chat 33 (500 MHz, DMSO).

19: Pho HMBC giãn của hop chat 33 (DMSO). 100 Hình 3 20: So 46 phan tng téng hop chat 92q. 21: Co ché phan ứng tông hợp chất 92f.