Nghiên cứu cải tiến quy trình tổng hợp thuốc điều trị ung thư ALTRETAMIN

- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu, kết quả nêu trong luận văn “ Nghiên cứu và cải tiến quy trình tổng hợp thuốc điều trị ung thƣ Altretamin” là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất cứ công trình nào khác.
- Phan Đình Châu ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong nghiên cứu và thục hiện luận văn này.
- Vũ Bình Dƣơng , Trung tâm nghiên cứu sản xuất thuốc thực nghiệm – Học Viện Quân Y, thầy đã tận tình chỉ bảo cho tôi cả trong lý luân và thƣc nghiệm của bản luận văn này.
- cũng các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên của Trung tâm nghiên cứu sản xuất thuốc thực nghiệm, Trung tâm Đào tạo – Nghiên cứu Dƣợc , Trung tâm kiểm nghiệm thuốc quân đội đã nhiệt tình giúp đơc tôi hoàn thành luân văn này.
- Hà Nôi, Ngày 16 tháng 9 năm 2016 Trần Thái Ngọc DANH MỤC CÁC CHỮ, KÍ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN TT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ 1 13C- NMR Carbon nuclear magnetic resonance (phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C) 2 1H- NMR Proton nuclear magnetic resonance (phổ cộng hƣởng từ proton) 3 AcOEt Ethyl acetat 4 CYC Cyanuric clorid 5 DMA Dimethylamin 6 EtOH Ethanol 7 FDA Food and drug administration (cục quản lý dƣợc phẩm và thực phẩm Mỹ) 8 HPLC Hight- performance liquid chromatography (sắc ký lỏng hiệu năng cao) 9 HTB Hiệu suất trung bình 10 IR Infared spectrometry (phổ hồng ngoại) 11 KLPT Khối lƣợng phân tử 12 KLSP Khối lƣợng sản phẩm 13 MeOH Methanol 14 MS Mass spectrometry (phổ khối) 15 Tonc Nhiệt độ nóng chảy 16 SKLM Sắc ký lớp mỏng 17 USP United State Pharmacopiea (Dƣợc điển Mỹ) 18 WHO World health organization (Tổ chức y tế thế giới) DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên Hình Trang 1.1 Công thức cấu tạo của altretamin 2 1.2 Một số biệt dƣợc đang lƣu hành trên thị trƣờng 2 1.3 Chu trình tế bào và vị trí tác động của altretamin 5 1.4 Sơ đồ phản ứng tổng hợp altretamin theo Donal W.
- Kaiser 8 1.5 Sơ đồ phản ứng tổng hợp của H.
- Von Brachel và cộng sự 9 1.6 Sơ đồ phản ứng tổng hợp altretamin của Antonio Herrera 10 1.7 Sơ đồ phản ứng tổng hợp altretamin theo phƣơng pháp của Kapril Arya 11 1.8 Sơ đồ phản ứng tổng hợp altretamin theo Perter Dornan 12 2.1 Sơ đồ phản ứng tổng hợp Altretamin theo Donal W.Kaiser 21 3.1 Hình ảnh mặt đáp về ảnh hƣởng của các yếu tố đầu vào đến hiệu suất phản ứng 46 3.2 Đồ thị phân tích ảnh hƣởng của các yếu tố đầu vào đến hiệu suất phản ứng 46 3.3 Sơ đồ quy trình tổng hợp altretamin có cải tiến 50 3.4 Hình ảnh thực hiển phản ứng tổng hợp altretamin 50 3.5 Sản phẩm trƣớc và sau khi tinh chế 51 3.6 Ảnh SKLM của altretamin chuẩn và altretamin tổng hợp đƣợc với hệ dung môi Toluen: AcOEt: CHCl3: MeOH DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Chỉ tiêu chất lƣợng Altretamin theo Dƣợc điển Mỹ USP 37 4 2.1 Nguyên liệu hoá chất và dung môi 19 2.2 Kí hiệu và mức biến đầu vào 28 3.1 Kết quả khảo sát của chất hấp thụ acid 33 3.2 Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của DMA đến hiệu suất phản ứng 34 3.3 Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của KOH 35 3.4 Kết quả khảo sát dung môi phản ứng tỷ lệ Kết quả khảo sát tỷ lệ CYC: DMA: KOH thực hiện phản ứng trong dung môi 1,4- dioxan 38 3.6 Khảo sát lƣợng dung môi 1,4- dioxin thực hiện phản ứng tổng hợp altretamin 39 3.7 Khảo sát nhiệt độ phản ứng tổng hợp altretamin 41 3.8 Bảng kết quả thiết kế thí nghiệm tối ƣu của phần mềm Modde Kết quả tiến hành thí nghiệm theo thiết kế phần mềm Modde Kết quả thực nghiệm kiểm tra kết quả tối ƣu hoá 47 3.11 So sánh thực hiện phản ứng ở điều kiện tối ƣu của phần mềm Modde và khảo sát truyền thống 48 3.12 Tóm tắt kết quả sắc ký lớp mỏng 52 3.13 Số liệu phổ hồng ngoại của altretamin chuẩn và altretamin tổng hợp đƣợc 54 3.14 Số liệu phổ cộng hƣởng từ proton (1H- NMR) và cộng hƣởng từ hạt nhân 13C (13C- NMR) của altretamin chuẩn và altretamin tổng hợp đƣợc 55 3.15 Số liệu phổ khối lƣợng của altretamin chuẩn và altretamin tổng hợp đƣợc 55 3.16 Kết quả hàm lƣợng nƣớc trong mẫu altretamin 56 3.17 Kết quả thử giới hạn cắn sau nung của mẫu altretamin 57 3.18 Kết quả định lƣợng của mẫu altretamin 57 3.19 Kết quả đánh giá các chỉ tiêu của altretamin tổng hợp đƣợc theo USP 37 MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục chữa viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình Mục lục ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I: TỔNG QUAN .
- Tác dụng dƣợc lý .
- Tác dụng không mong muốn.
- CÁC PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP ALTRETAMIN.
- Phƣơng pháp tổng hợp altretamin của Donald W.
- Kaiser và cộng sự.
- Phƣơng pháp tổng hợp altretamin của H.
- Von Brachel và cộng sự.
- Phƣơng pháp tổng hợp altretamin của Antonio Herrera và cộng sự.
- Phƣơng pháp tổng hợp altretamin của Kapril Arya và cộng sự.
- Phƣơng pháp tổng hợp altretamin của Peter Dornan và cộng sự.
- LỰA CHỌN PHƢƠNG PHÁP.
- MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP HOÁ LÝ DÙNG TRONG XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HOÁ HỌC VÀ ĐỘ TINH KHIẾT CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ.
- Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC.
- Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (Ifrared spectrometry – IR.
- Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (Mass Spectrometry- MS.
- Phƣơng pháp Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR.
- NGUYÊN LIỆU THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- NGUYÊN VẬT LIỆU, HOÁ CHẤT VÀ DUNG MÔI.
- THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU.
- PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Phƣơng pháp khảo sát xây dựng quy trình tổng hợp altretamin.
- Luận giải về lựa chọn phƣơng pháp nghiên cứu.
- Khảo sát ảnh hƣởng của các chất hấp thụ acid trong quá trình tổng hợp Altretamin, trong dung môi aceton ở tỷ lệ các tác nhân CYC: DMA: BASE .
- Khảo sát ảnh hƣởng của DMA đến hiệu suất phản ứng tổng hợp altretamin, sử dụng chất hấp thu acid là KOH (chất hấp thụ acid tốt nhất.
- Khảo sát ảnh hƣởng của KOH đến hiệu suất phản ứng tổng hợp altretamin.
- Khảo sát dung môi thực hiện phản ứng tổng hợp Altretamin.
- Khảo sát các chất phản ứng trong dung môi đƣợc chọn.
- Khảo sát lƣợng dung môi 1,4- dioxan thực hiện phản ứng tổng hợp altretamin.
- Khảo sát nhiệt độ phản ứng tổng hợp altretamin.
- Tối ƣu hoá quy trình tổng hợp bằng phần mềm tin học.
- Phƣơng pháp xác định cấu trúc hoá học và kiểm nghiệm sản phẩm tổng hợp đƣợc theo USP 38.
- Phƣơng pháp tính hiệu suất quá trình phản ứng.
- Phƣơng pháp xử lý kết quả nghiên cứu.
- KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.
- KẾT QUẢ KHẢO SÁT XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP ALTRETAMIN QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM.
- Khảo sát ảnh hƣởng của chất hấp thu acid đến quá trình tổng hợp altretamin.
- Khảo sát ảnh hƣởng của DMA đến hiệu suất phản ứng tổng hợp altreatamin.
- Khảo sát ảnh hƣởng của các loại dung môi đến hiệu suất và thời gian phản ứng.
- Khảo sát tỷ lệ mol CYC: DMA: KOH thực hiện phản ứng trong dung môi 1,4- dioxan.
- Khảo sát nhiệt độ ảnh hƣởng đến hiệu suất quá trình phản ứng.
- Kết quả tối ƣu hoá quy trình tổng hợp altretamin bằng phần mềm tin học.
- Kết quả thiết kế thí nghiệm tối ƣu.
- Kết quả tiến hành thí nghiệm theo thiết kế phần mềm.
- Phân tích ảnh hƣởng của yếu tố đầu vào đến hiệu suất phản ứng.
- KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HOÁ HỌC VÀ KIỂM NGHIỆM ALTRETAMIN TỔNG HỢP ĐƢỢC.
- Kết quả kiểm tra độ tinh khiết bằng các hằng số lý hoá.
- Xác định cấu trúc của altretamin tổng hợp đƣợc bằng các loại phổ.
- Kết quả đo phổ hồng ngoại.
- Kết quả đo phổ cộng hƣởng từ hạt nhân.
- Kết quả đo phổ khối.
- Kết quả kiểm nghiệm altretamin theo tiêu chuẩn dƣợc điển Mỹ (USP 38.
- 60 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong khoảng 50 năm trở lại đây, ung thƣ là bệnh gây tử vong xếp thứ hai sau các bệnh về tim mạch.
- Hơn 70% tử vong do ung thƣ là ở các nƣớc có thu nhập thấp và trung bình, nơi các nguồn lực dành cho phòng chống, chẩn đoán, điều trị ung thƣ còn nhiều hạn chế thiếu thốn [13], [16].
- Theo thống kê của WHO, năm 2008 thế giới có khoảng hơn 12,6 triệu ngƣời mắc bệnh ung thƣ và hơn 7,6 triệu ngƣời tử vong vì căn bệnh này.
- Ở Việt Nam, năm 2008 có 111.581 ca mắc mới bệnh ung thƣ và con số này đang ngày một tăng cao .
- Ở Việt Nam thuốc điều trị ung thƣ phần lớn phải nhập ngoại từ các công ty dƣợc nƣớc ngoài với giá cả đắt đỏ, kể cả một số thuốc có phƣơng pháp tổng hợp hoá học không quá phức tạp.
- Hiện các nghiên cứu trong nƣớc về tổng hợp thuốc điều trị ung thƣ còn khá nhiều hạn chế nên chƣa thể ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất đƣợc [19].
- Altretamine là thuốc đƣợc sử dụng khá phổ biến trong điều trị ung thƣ vú, ung thƣ phổi và ung thƣ buồng trứng.
- Loại thuốc này hiện đang đƣợc sử dụng điều trị ung thƣ với biệt dƣợc nhƣ: Hexastat (Pháp), Hexinawas (Tây Ban Nha), Altretamin (Mỹ)… Hiện nay nhu cầu sử dụng thuốc điều trị ung thƣ rất lớn và hầu hết phải nhập ngoại khiến giá thành và chi phí điều trị rất cao.
- Do đó việc nghiên cứu tổng hợp các thuốc điều trị ung thƣ nói chung và altretamin nói riêng để tiến tới có thể chủ động sản xuất đƣợc trong nƣớc là rất cần thiết.
- Với mong muốn góp phần đƣa ra phƣơng pháp tổng hợp thuốc điều trị ung thƣ phù hợp với điều kiện trang thiết bị thực tế Việt Nam, đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp Altretamin làm nguyên liệu sản xuất thuốc điều trị ung thƣ” đƣợc tiến hành với 2 mục tiêu: 1.
- Nghiên cứu cải tiến quy trình tổng hợp altretamin quy mô phòng thí nghiệm 2.
- Altretamin có tính base, tuy nhiên dung dịch trong nƣớc của altretamin không làm chuyển màu giấy quỳ.
- Altretamin cũng dễ bị oxy hoá bởi các enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hoá có trong cơ thể nhƣ Cytochrom p450 trở thành các tác nhân akyl hoá có khả năng tƣơng tác với các trung tâm giàu điện tử là các nguyên tử nito có trong hợp phần của các base nitơ có trong cấu trúc DNA của tế bào [34].
- Tiêu chuẩn dƣợc điển 4 Dƣợc điển Mỹ USP quy định chỉ tiêu chất lƣợng của altretamin về tính chất, định tính, hàm lƣợng nƣớc, tro, kim loại nặng, và định lƣợng nhƣ trong bảng 1.1.
- Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lượng của altretamin theo dược điển Mỹ USP 38 Chỉ tiêu Yêu cầu chất lƣợng A.
- Định tính Phổ IR: Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp với phổ hồng ngoại của altretamin chuẩn.
- Phƣơng pháp HPLC: Trên sắc ký đồ, dung dịch thử phải cho pic có thời gian lƣu tƣơng ứng với thời gian lƣu của pic chính trên sắc kí đồ dung dich altretamin chuẩn Hàm lƣợng nƣớc Không đƣợc quá 1,0% Tro Không đƣợc quá 0,1% Kim loại nặng Không đƣợc quá g/g) Định lƣợng (pp HPLC) Hàm lƣợng altretamin phải đạt từ 98% đến 102%, tính theo chế phẩm khan 1.1.5.
- Tác dụng dƣợc lý  Năm 1976, Sewat và cộng sự [44] đã nghiên cứu tìm ra tác dụng sinh học của altretamin có tác dụng chủ yếu trong điều trị ung thƣ buồng trứng, ung thƣ vú và ung thƣ phổi.
- Nhiều nghiên cứu tiếp sau đó về tác dụng sinh học của altretamin cũng Xác định điều này .
- Đặc biệt altretamin đƣợc sử dụng điều trị ung thƣ buồng trứng tiến triển sau khi phƣơng pháp trị liệu đầu tiên thất bại .
- Tác dụng điều trị ung thư.
- Chu trình tế bào và tác động của Altretamin: Tế bào ung thƣ cũng nhƣ tế bào thƣờng đều phải đi qua 4 pha của chu trình tế bào, bao gồm [8], [9.
- Pha G1 là pha hoạt động cơ năng của tế bào, tế bào trao đổi chất chuẩn bị cho quá trình tổng hợp DNA.
- Ở pha G1 tế bào có 2n NST  Pha S là pha của quá trình tổng hợp DNA  Pha G2 là pha chuẩn bị phân bào (tiền nguyên phân), tế bào có 4n NST.
- Hình 1.3: Chu trình tế bào và vị trí tác động của Altretamin Altretamin 6 Ngoài ra tế bào còn có thể đi vào trạng thái nghỉ ngơi, gọi là pha G0, từ pha G1 (Chủ yếu) hoặc pha G2.
- Các tế bào này có thể quay lại chu trình tế bào theo một cơ chế chƣa xác định.
- Tuỳ theo cơ chế của từng loại hoạt chất chữa ung thƣ mà thời điểm tác động của nó vào chu trình tế bào là khác nhau.
- Altretamin thuộc nhóm tác nhân chống ung thƣ alkyl hoá [12], tác động vào pha G1 sớm của chu trình tế bào .
- Cơ chế tác dụng kháng tế bào ung thư của Altretamin Từ các nghiên cứu của Ames và cộng sự Jackson và Harley và một số nghiên cứu khác altretamin đƣợc xếp vào nhóm điều trị ung thƣ kìm tế bào nhóm alkyl hoá.
- Một số tài liệu đã công bố cho rằng cơ chế tác dụng chống ung thƣ của altretamin có liên quan tới sự oxy hoá bởi enzim cytocrom P450, cụ thể là cytocrom P450 3A4 [33].
- Cơ chế quá trình hoạt hoá altretamin và tác dụng akyl hoá DNA của tế bào ung thƣ có thể đƣợc mô tả nhƣ sau.
- Tác dụng trị liệu và gây độc tế bào của tác nhân alkyl hoá chống ung thƣ liên quan trực tiếp và mật thiết với việc alkyl hoá DNA.
- 7  Nghiên cứu của Jacson và cộng sự [33] cũng chỉ ra cơ chế tác dụng của altretamin là do sự tạo thành liên kết cầu nối (cross linking) liên kết cầu nối tạo thành bởi tác dụng của forrmaldehyd đƣợc tạo ra bởi quá trình deformyl hoá của altretamin với các nguyên tử N ở vị trí số 6 của vòng purin trong hợp phần deoxyadenosin.
- Ngày Altretamin với biệt dƣợc Hexalen (US Biosience) đã đƣợc cục quản lý dƣợc và thực phẩm Mỹ (FDA) cấp phép lƣu hành đƣa vào sử dụng trong điều trị ung thƣ trên ngƣời.
- Từ đó đến nay Hexalen và nhiều biệt dƣợc khác của altretamin vẫn đƣợc lƣu hành rộng rãi để sử dụng và điều trị ung thƣ [48.
- Chỉ định: Altretamin đƣợc chỉ định cho điều trị các khối u ở phổi, buồng trứng và vú.
- Đặc biệt altretamin đƣợc sử dụng điều trị ung thƣ buồng trứng tiến triển sau khi phƣơng pháp trị liệu đầu tiên thất bại [28], [48.
- Liều dùng phải đƣợc điều chỉnh để đáp ứng từng bệnh nhân, trên cơ sở đáp ứng lâm sàng và mức độ tác dụng phụ, đặc biệt theo dõi tác dụng phụ trên thần kinh và huyết học.
- Nghỉ 5 ngày lại dùng đợt khác, phối hợp với thuốc kìm tế bào khác.
- Tác dụng phụ trên hệ tiêu hoá: Buồn nôn và nôn (33.
- Tác dụng phụ trên hệ thần kinh bao gồm

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt