- TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA AXIT GAMBOGIC. - Khóa luận với đề tài: “Tổng hợp một số dẫn xuất của axit gambogic”. - Axit gambogic (GA. - 2.2.1.Phân lập axit gambogic. - Tổng hợp các dẫn xuất của axit gambogic. - Thử hoạt tính gây độc tế bào của axit gambogic và các dẫn xuất. - TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT CỦA AXIT GAMBOGIC. - Kết quả tổng hợp các dẫn xuất. - HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO IN VITRO CỦA AXIT. - GAMBOGIC VÀ CÁC DẪN XUẤT. - Hình 1.5: Cấu trúc hóa học của axit gambogic. - Hình 2.1: Cấu trúc hóa học của axit gambogic. - Hình 3.1: Cấu trúc hóa học và tinh thể của axit gambogic. - Hình 3.2: Phản ứng chuyển hóa nhóm COOH của axit gambogic. - Hình 3.3: Cấu trúc hóa học của hợp chất (2. - Hình 3.4: Phổ 1 H-NMR của axit gambogic. - Hình 3.5: Phổ 1 H-NMR của dẫn xuất (2. - Hình 3.6: Phổ 13 C-NMR của axit gambogic. - Hình 3.7: Phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (2. - Hình 3.8: Cấu trúc hóa học của hợp chất (3. - Hình 3.10: Phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (3. - Hình 3.11: Cấu trúc hóa học của hợp chất (4. - Hình 3.12: Phổ 1 H-NMR của dẫn xuất (4. - Hình 3.13: Phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (4. - Bảng 3.1: Hiệu suất phản ứng chuyển hóa của axit gambogic. - 34 Bảng 3.2: Hoạt tính gây độc tế bào in vitro của axit gambogic và các dẫn. - 35 Bảng 3.3: Giá trị IC 50 của axit gambogic và các dẫn xuất. - GA : axit gambogic. - Axit gambogic (GA) là thành phần chính mang lại hoạt tính đáng chú ý của nhựa cây Đằng hoàng. - Mặc dù đƣợc phân lập và xác định cấu trúc từ những năm 60 của thế kỷ trƣớc [2,3] nhƣng mãi đến năm 2004 hoạt tính ức chế sự phát triển và di căn của nhiều loại tế bào ung thƣ của axit gambogic. - Từ đó đến nay, các nhà khoa học trên thế giới đã phân lập đƣợc axit gambogic có độ tinh từ 95-99 và có gần 200 bài báo khoa học đƣợc công bố về hoạt tính in vitro, in vivo, mối quan hệ hoạt tính – cấu trúc (QSAR), chuyển hóa hóa học cũng nhƣ các kết quả thử lâm sàng của axit gambogic.. - Bởi vậy việc khai thác hoạt tính chống ung thƣ từ nhựa cây Đằng hoàng, nhất là axit gambogic là việc làm cần thiết từ các nhà khoa học để không phí hoài nguồn tài nguyên dƣợc liệu s n có.. - Các nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất của axit gambogic là rất cần thiết và tiềm năng trong việc phát hiện các chất mới có hoạt tính sinh học cao hơn chất đầu và ít độc tính hơn. - Xuất phát từ những cơ sở trên tôi đã chọn đề tài “Tổng hợp một số dẫn xuất của axit gambogic”.. - Thành phần chính của chất nhựa này là axit gambogic (G , axit neogambogic và axit allogambogic [8,9].. - Ngoài ra còn có một số xanthone, các triterpene khác và có hoạt tính gây độc tế bào nhƣng ở hàm lƣợng rất nhỏ [10,11].. - Axit gambogic (GA).. - Giới thiệu về axit gambogic. - Axit gambogic (GA- còn gọi là -guttiferin, axit guttatic) là thành phần chính mang hoạt tính của nhựa cây Đằng hoàng.. - Mặc dù đƣợc phân lập và xác định cấu trúc từ những năm 60 của thế kỷ trƣớc [12,13] nhƣng mãi đến năm 2004 hoạt tính chống ung thƣ của axit gambogic mới đƣợc chú ý. - xit gambogic đã đƣợc chứng minh in vitro và in vivo là có hoạt tính ức chế sự phát triển và di căn của nhiều loại tế bào ung thƣ 14,15], ví dụ nhƣ:. - g/mL , ung thƣ não, ung thƣ gan…Ngoài ra, axit gambogic còn đƣợc phát hiện có hoạt tính ức chế kênh ion chỉnh lƣu Kir2.1 (EC<. - Hiện tại, axit gambogic đã đƣợc các nhà khoa học Trung Quốc điều chế thuốc từ trạng thái tinh khiết 92-95 và đã thử nghiệm lâm sàng ở các giai đoạn I và II trên bệnh nhân ung thƣ phổi, ruột và thận [24].. - Cấu trúc hóa học của axit gambogic đã đƣợc xác định bằng phƣơng pháp phổ NMR [29], và gần đây đƣợc khẳng định thêm nhờ phân tích nhiễu xạ tia X tinh thể [30]. - Vào năm 2004, công trình đầu tiên về việc chuyển hóa AG nhằm nghiên cứu mối quan hệ hoạt tính – cấu trúc (S R đƣợc công bố bởi các nhà khoa học của hãng Dƣợc Maxim (San Diego, Mỹ) [32]. - Từ đó đến nay, đã có hơn 10 công bố về việc tổng hợp các dẫn xuất (derivative) và các chất tƣơng tự (analogue). - Một số chất tổng hợp đƣợc từ AG có hoạt tính mạnh hơn nhiều lần so với chất đầu, ví dụ nhƣ methyl ester của AG có hoạt tính trên dòng tế bào ung thƣ phổi A549 mạnh hơn 2-3 lần, dẫn xuất epoxy có hoạt tính mạnh hơn 3-6 lần GA trên dòng tế bào ung thƣ gan 33], 3 dẫn xuất este khác có hoạt tính ức chế tăng sinh tế bào ung thƣ gan mạnh hơn G và hơn 27,8-14,5 lần so với taxol [34]… Các hợp chất analogue tổng hợp đƣợc tuy không có hoạt tính kháng ung thƣ mạnh nhƣ G nhƣng việc nghiên cứu chúng đã làm sáng tỏ phần cấu trúc có hoạt tính của axit gambogic [35-38].. - Việc xây dựng tiêu chuẩn chất lƣợng cơ sở và phƣơng pháp phân tích định tính, định lƣợng axit gambogic là rất quan trọng. - Nhờ thế, sản phẩm axit gambogic mới trở thành thƣơng phẩm có giá trị.. - Trần Thị Thu Thủy đang tiến hành nghiên cứu quy trình phân lập axit gambogic tinh khiết ở quy mô phòng thí nghiệm và hiện đang triển khai ở quy mô lớn hơn. - Cấu trúc của axit gambogic phân lập đƣợc đã đƣợc khẳng định bằng phổ NMR và MS, kết hợp với so sánh dữ liệu đã công bố. - Các nghiên cứu sơ bộ về hoạt tính sinh học tại Viện đã chứng minh hoạt tính gây độc tế. - Hoạt tính và cơ chế tác dụng của axit gambogic trên dòng tế bào ung thƣ não T98 đã đƣợc thực hiện và công trình đã đƣợc đăng trên tạp chí Bioorg. - Axit gambogic (1) thu đƣợc dƣới dạng bột vô định hình màu vàng (hàm lƣợng 10% từ nhựa).. - Hỗn hợp của axit gambogic (200 mg. - Thử hoạ í h ây đ c tế bào của axit gambogic và các dẫn xuất. - Các mẫu có biểu hiện hoạt tính (CS <. - TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT CỦA AXIT GAMBOGIC 3 Đị h hướng nghiên cứu. - Điều thú vị là sự thay đổi nhiều ở nhóm carboxylic không làm mất hoạt tính, chỉ ra khả năng vùng cấu trúc này của axit gambogic không ảnh hƣởng đến sự gắn kết của axit gambogic với đích sinh học. - Các dẫn xuất tạo ra từ sự chuyển hóa nhóm 6-OH (vòng B nhƣ methyl hay acyl hóa [32] có hoạt tính tƣơng tự nhƣ chất đầu. - Trong khi đó, các dẫn xuất với liên kết đôi (vòng D ở dạng bão hòa thì có hoạt tính giảm hơn 10 lần so với axit gambogic trên dòng tế bào T47D, chứng tỏ liên kết đôi liên hợp keton này có vai trò quan trọng đối với hoạt tính, có thể là đích tấn công của các nucleophil có mặt trên đích sinh học (phản ứng cộng Michael) tạo ra liên kết đồng hóa trị của axit gambogic với đích, và hoạt hóa tín hiệu apoptosis, dẫn đến hoạt hóa chuỗi caspase và sự chết tế bào.. - Từ các kết quả hoạt tính – cấu trúc nói trên, trong khuôn khổ đề tài, một số dẫn xuất bằng cách chuyển hóa nhóm axit carboxylic về dạng ester và amide của axit gambogic đƣợc tổng hợp và nghiên cứu sơ bộ hoạt tính gây độc tế bào.. - Cấu trúc của axit gambogic đƣợc xác định bằng phổ NMR 1 H và 13 C kết hợp với so sánh dữ liệu nêu ra trong tài liệu tham khảo.. - Việc chuyển hoá nhóm COOH của axit gambogic đƣợc thực hiện theo sơ đồ 1, bằng cách sử dụng hệ xúc tác EDC/DM P để hoạt hóa nhóm axit.. - Hình 3.2: Phản ứng chuyển hóa nhóm COOH của axit gambogic.. - Phản ứng este hóa của axit gambogic với EtOH, sử dụng hệ xúc tác EDC/DM P thu đƣợc sản phẩm (2) với hiệu suât 75%. - Cấu trúc của dẫn xuất (2) đƣợc xác định bằng phổ NMR và HR-MS. - Phổ 1 H-NMR của dẫn xuất (2) cho thấy ngoài các tín hiệu proton của axit gambogic còn xuất hiện thêm các tín hiệu quartet tại δ H 3,89 ppm của nhóm -OCH 2 và tín hiệu triptet tại δ H. - Tƣơng tự vậy, phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (2) cũng cho thấy ngoài các tín hiệu cacbon của axit gambogic còn xuất hiện thêm các tín hiệu δ C (ppm):. - Phổ HR-MS của dẫn xuất (2) cho giá trị [M+H. - Hình 3.3: Cấu trúc hóa học của hợp chất (2). - Hình 3.4: Phổ 1 H-NMR của axit gambogic OEt. - Hình 3.5: Phổ 1 H-NMR của dẫn xuất (2). - Hình 3.7: Phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (2). - Phản ứng amide hóa của axit gambogic với diallylamine, sử dụng hệ xúc tác EDC/DM P thu đƣợc sản phẩm (3) với hiệu xuất 70%. - Cấu trúc của dẫn xuất (3) đƣợc xác định bằng phổ NMR và HR-MS. - Phổ 1 H-NMR của dẫn xuất (3) cho thấy ngoài các tín hiệu proton của axit gambogic còn xuất hiện thêm các tín hiệu δ H (ppm): 5,61 (m, 2H, 2CH= allyl). - Tƣơng tự vậy, phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (3) cũng cho thấy ngoài các tín hiệu cacbon của axit gambogic còn xuất hiện thêm các tín hiệu δ C (ppm): 133,6 (CH=allyl). - Phổ HR-MS của dẫn xuất (3) cho giá trị [M+H. - Hình 3.8: Cấu trúc hóa học của hợp chất (3). - Hình 3.10: Phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (3). - Phản ứng amide hóa của axit gambogic với 1-(4-trifluoromethyl- phenyl)-piparazine, sử dụng hệ xúc tác EDC/DM P thu đƣợc sản phẩm (4) với hiệu xuât 51%. - Cấu trúc của dẫn xuất (4) đƣợc xác định bằng phổ NMR và HR-MS. - Phổ 1 H-NMR của dẫn xuất (4) cho thấy ngoài các tín hiệu proton của axit gambogic còn xuất hiện thêm các tín hiệu δ C (ppm): 7,49 (d, 2H, J 9.0 Hz, 2CH aromatic). - Tƣơng tự vậy, phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (3) cũng cho thấy ngoài các tín hiệu cacbon của axit gambogic còn xuất hiện thêm các tín hiệu δ C (ppm): 126,52 &. - Phổ HR-MS của dẫn xuất (4) cho giá trị [M+H. - Hình 3.11: Cấu trúc hóa học của hợp chất (4). - Hình 3.12: Phổ 1 H-NMR của dẫn xuất (4). - Hình 3.13: Phổ 13 C-NMR của dẫn xuất (4) Hiệu suất phản ứng đƣợc đƣa trong Bảng 3.1. - HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO IN VITRO CỦA AXIT GAMBOGIC VÀ CÁC DẪN XUẤT. - Axit gambogic và tất cả các dẫn xuất tổng hợp đƣợc đƣợc thử hoạt tính gây độc tế bào trên một số dòng tế bào ung thƣ ở ngƣời là gan (HepG2), phổi. - Bảng 3.2: Ho t tính gây độc tế bào in vitro của axit gambogic và các dẫn xuất.. - Bảng 3.3: Giá trị IC 50 của axit gambogic và các dẫn xuất. - Kết quả cho thấy các dẫn xuất 2-3 có hoạt tính mạnh hơn so với axit gambogic trên các dòng tế bào ung thƣ gan (HepG2 , phổi (LU1) và màng tim (RD). - Riêng dẫn xuất 4 có chứa vòng piperazine gắn với nhân benzen flo hóa lại có hoạt tính yếu hơn 7,8-8,7 lần (HepG2), 4,8 lần (Lu1, 6) và 5,4-8,2 lần (RD) so với axit gambogic.. - Một số dẫn xuất amide khác đang đƣợc tiếp tục điều chế nhằm mục tiêu tìm ra mối liên hệ giữa hoạt tính và cấu trúc.. - Khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Tổng hợp một số dẫn xuất của axit gambogic” đã thu đƣợc những kết quả sau:. - Tổng hợp đƣợc axit gambogic và 3 dẫn xuất của axit gambogic là ethyl gambogate (2). - Đã thử hoạt tính gây độc tế bào 3 dẫn xuất tổng hợp đƣợc của axit gambogic với giá trị IC 50 (μg/ml) của ethyl gambogate (2) là 0,391 (Hep-G2) 0,816 (LU-1) 0,327 (RD). - Trong các dẫn xuất tổng hợp đƣợc các dẫn xuất 2-3 có hoạt tính mạnh hơn so với axit gambogic trên các dòng tế bào ung thƣ gan (HepG2 , phổi (LU1) và màng tim (RD).. - GA2 : phổ của axit gambogic
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt