Luận án: Bán tổng hợp dẫn chất Curcumin cải thiện độ tan trong nước cho dược phẩm - Phạm Thị Hiền

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI PHẠM THỊ HIỀN NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN CHẤT CURCUMIN NHẰM CẢI THIỆN ĐỘ TAN TRONG NƯỚC HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG DƯỢC PHẨM LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM & BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ: 62720402 Người hướng dẫn khoa học: GS. Nguyễn Đình Luyện TS. Nguyễn Văn Hải HÀ NỘI, NĂM 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của GS. Nguyễn Đình Luyện và TS.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì công trình nào khác. Nghiên cứu sinh Phạm Thị Hiền LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới GS. Nguyễn Đình Luyện và TS. Nguyễn Văn Hải, hai người Thầy đã tận tình dìu dắt, chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi để tôi có động lực, kiến thức và các kỹ năng cần thiết để hoàn thành được luận án này.

Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến GS. Thái Nguyễn Hùng Thu, GS. Nguyễn Ngọc Chiến, PGS. Đinh Thị Thanh Hải và toàn thể các thầy cô giáo, đồng nghiệp của tôi tại Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia và Bộ môn Công nghiệp Dược - Trường Đại Học Dược Hà Nội đã hỗ trợ, động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu hoàn thiện luận án.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị của các Quý cơ quan: Viện Hóa học các hợp chất tự nhiên, Viện Hóa học, Viện Công nghệ Sinh học - Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam, Khoa hóa học - Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã giúp đỡ tôi các công tác chuyên môn trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám hiệu, Phòng Sau Đại học, các Phòng chức năng, Bộ môn Chuyên ngành Công nghệ Dược phẩm và Bào chế thuốc - Trường Đại học Dược Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn đến các học viên cao học, các thế hệ sinh viên dược K65, K66, K67, K68, K69, K70, K71 đã cùng tôi làm việc để hoàn thành được những kết quả trong luận án. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến chồng và hai con tôi, bố mẹ gia đình hai bên nội ngoại, người thân, bạn bè đã luôn đồng hành bên tôi, là động lực giúp tôi phấn đấu để hoàn thành luận án.

Hà Nội, ngày 19 tháng 04 năm 2022 Nghiên cứu sinh Phạm Thị Hiền MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ. TỔNG QUAN VỀ CURCUMIN. Cấu trúc hóa học và tính chất của curcumin. Độ ổn định của curcumin.

Tác dụng sinh học của curcumin. Nghiên cứu dược động học của curcumin. Sinh khả dụng của curcumin. CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC CURCUMIN.

Hướng nghiên cứu biến đổi chuỗi bên aryl. Hướng nghiên cứu biến đổi cầu nối β-dicetonheptadien. CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC CẢI THIỆN ĐỘ TAN CỦA MỘT DƯỢC CHẤT. Phương pháp acyl hóa với anhydrid diacid.

Phương pháp phosphat hóa. Phương pháp hydroxyethyl hóa. Phương pháp liên hợp với L-valin. Phương pháp sulfonat hóa.

Phương pháp sulfat hóa. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN. NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. NGUYÊN VẬT LIỆU, TRANG THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU.

Nguyên vật liệu. Thiết bị, dụng cụ. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Phương pháp tổng hợp hóa học. Các phương pháp đánh giá độ tinh khiết của các dẫn chất. Phương pháp xác định cấu trúc các dẫn chất. Phương pháp thử độ tan của các dẫn chất.

Phương pháp đánh giá một số đặc tính sinh dược học của dẫn chất tiềm năng. Phương pháp đánh giá tác dụng sinh học của các dẫn chất. Phương pháp đánh giá hoạt tính chống viêm in vivo của dẫn chất tiềm năng. Phương pháp đánh giá độc tính cấp của dẫn chất tiềm năng.

Phương pháp docking. Phương pháp dự đoán tính giống thuốc. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ. BÁN TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT MỚI CỦA CURCUMIN HƯỚNG CẢI THIỆN ĐỘ TAN TRONG NƯỚC VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG SINH HỌC CÁC DẪN CHẤT TỔNG HỢP ĐƯỢC.

Tổng hợp dẫn chất acid carboxylic của curcumin và tạo muối natri carboxylat. Tổng hợp dẫn chất dinatri O,O′-bis(2-sulfonatoethyl)curcumin (PH5). Tổng hợp các dẫn chất mono-O-(2-hydroxyethyl)curcumin (PH6) và di-O- (2-hydroxyethyl)curcumin (PH7) của curcumin. Tổng hợp các dẫn chất mới của curcumin thông qua chất trung gian PH6 70 3.

Tổng hợp các dẫn chất mới của curcumin thông qua chất trung gian PH7 75 3. Tóm tắt kết quả tổng hợp hóa học và kết quả phân tích phổ các dẫn chất. Đánh giá sơ bộ độ tan của các dẫn chất. Đánh giá tác dụng sinh học của các dẫn chất.

LỰA CHỌN, NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP DẪN CHẤT TIỀM NĂNG VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH DƯỢC HỌC. Lựa chọn dẫn chất tiềm năng. Xây dựng quy trình tổng hợp dẫn chất mono-O-(2-hydroxyethyl)-curcumin (PH6). Xây dựng quy trình tổng hợp dẫn chất mono-O-(2-(succinyloxy)ethyl)- curcumin (PH9).

Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng và đề xuất tiêu chuẩn cơ sở cho dẫn chất mono-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin (PH9). Đánh giá một số đặc tính sinh dược học của dẫn chất mono-O-(2- (succinyloxy)ethyl)curcumin (PH9). ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG VIÊM VÀ ĐỘC TÍNH CẤP TRÊN CHUỘT CỦA DẪN CHẤT MONO-O-(2-(SUCCINYLOXY)ETHYL)- CURCUMIN (PH9). Đánh giá hoạt tính kháng viêm trên tai chuột theo đường bôi ngoài da.

Đánh giá độc tính cấp trên chuột. BÀN LUẬN VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC. Bàn luận về phản ứng tạo dẫn chất acid carboxylic (PH3) và muối carboxylat (PH4). Bàn luận về phản ứng tạo muối dinatri O,O′-bis(2-sulfonatoethyl)- curcumin (PH5).

Bàn luận về phản ứng tạo dẫn chất hydroxyethyl của curcumin (PH6 và PH7). Bàn luận về phản ứng tạo các dẫn chất monoester glutarat (PH8) và succinat (PH9 và PH10). Bàn luận về phản ứng tạo các dẫn chất diester glutarat (PH14) và succinat (PH15). Bàn luận về phản ứng tạo các dẫn chất phosphat PH11 và PH12.

Bàn luận về phản ứng tạo dẫn chất sulfat PH13. Bàn luận về phản ứng tạo liên hợp PH16. BÀN LUẬN VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC DẪN CHẤT. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH1 và PH2.

Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH3. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH4. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH5. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH6.

Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH7. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH8. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH9. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH10.

Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH11. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH12. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH13. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH14.

Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH15. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH16. BÀN LUẬN VỀ HOẠT TÍNH SINH HỌC IN VITRO CỦA CÁC DẪN CHẤT. BÀN LUẬN VỀ DẪN CHẤT TIỀM NĂNG MONO-O-(2- (SUCCINYLOXY)ETHYL)CURCUMIN (PH9).

Bàn luận về xây dựng quy trình tổng hợp dẫn chất tiềm năng PH9. Bàn luận về các đặc tính sinh dược học của dẫn chất PH9. Bàn luận về hoạt tính chống viêm và độc tính cấp trên chuột của dẫn chất tiềm năng PH9. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .156 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .158 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .159 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Chú giải 13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon-13 Nuclear 1.

C-NMR Magnetic Resonance spectroscopy) 1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-Nuclear Magnetic 2. H-NMR Resonance spectroscopy) 3. AR Hóa chất tiêu chuẩn phân tích (Analytical reagent) 5. COSY Phổ tương quan (Correlation spectroscopy) 7.

CTCT Công thức cấu tạo 8. CTPT Công thức phân tử 9. dd Dung dịch 13. DDMC Di-O-Demethylcurcumin 14.

DEPT Phổ DEPT (distortionless enhancement by polarization transfer) 15. DMC Demethoxycurcumin (curcumin II) Môi trường nuôi cấy Dulbecco (Dulbecco′s Modified Eagle′s 17. DMSO Dimethyl sulfoxid 20. DPPH 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl 21.

đvC Đơn vị carbon 22. EPP Ethyl phenylpropiolat 23. eq Đương lượng (Equivalent) 24. FBS Huyết thanh bào thai bò (Fetal bovine serum) 26.

H% Hiệu suất phản ứng (%) Dòng tế bào ung thư tử cung ở người (Human cervix carcinoma 27. Hela cell lines) 28. HEPES Acid 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinethansulfonic Dòng tế bào ung thư gan ở người (Human hepatocellular 29. HepG2 carcinoma cell lines) Virus gây suy giảm miễn dịch ở người (Human 30.

HIV immunodeficiency virus) Dòng tế bào ung thư bạch cầu ở người (Human leukemia cell 31. HL-60 lines) Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High-performance liquid 32. HPLC chromatography) Phổ tương quan đa liên kết dị nhân (Heteronuclear multiple 33. HMBC bond correlation) Phổ tương quan đơn lượng tử dị nhân (Heteronuclear single 34.

HSQC quantum coherence) Nồng độ ức chế 50 % đối tượng thử (Inhibition concentration at 35. IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) Danh pháp Hóa học theo Liên minh Quốc tế về Hóa học thuần 38. IUPAC túy và Hóa học ứng dụng (International Union of Pure and Applied Chemistry Nomenclature) Dòng tế bào ung thư bạch cầu cấp ở người (Human 39. K562 myelogenous leukemia cell lines) 40.

KL Khối lượng 41. LD100 Liều thấp nhất gây chết 100 % động vật thí nghiệm 42. LD50 Liều gây chết 50 % động vật thí nghiệm 43. L-NMMA NG-methyl-L-arginin acetat 44.

logP Hệ số phân bố dầu nước 45. LPS Lipopolysaccharid Các dòng tế bào ung thư vú ở người (Human breast carcinoma 46. MCF7 cell lines) 47. MS Phổ khối lượng (Mass spectrometry) 49.

MTT 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazoli bromid 50. OD Mật độ quang học (Optical density) 51. PEG Polyethylen glycol Dimethyl 3,3-bis((E)-3-(3-methoxy-4-(2-methoxy-2- 52. PH1 oxoethoxy)phenyl)acryloyl)pentandioat (4,4,O,O′-tetra(methoxycarbonyl-methyl)curcumin) Diethyl 3,3-bis((E)-3-(4-(2-ethoxy-2-oxoethoxy)-3- 53.

PH2 methoxyphenyl)acryloyl)pentandioat (4,4,O,O′-tetra(ethoxycarbonyl-methyl)curcumin) Acid 3,3-bis((E)-3-(4-(carboxymethoxy)-3- 54. PH3 methoxyphenyl)acryloyl)pentandioic (4,4,O,O′-tetra(carboxymethyl)curcumin) Natri 3,3-bis((E)-3-(4-(carboxylatomethoxy)-3- 55. PH4 methoxyphenyl)acryloyl)pentandioat (Tetranatri 4,4,O,O′-tetra(carboxylatomethyl)curcumin) Natri 2,2'-((((1E,6E)-3,5-dioxohepta-1,6-dien-1,7-diyl)bis(2- 56. PH5 methoxy-4,1-phenylen))bis(oxy))bis(ethan-1-sulfonat) (Dinatri O,O′-bis(2-sulfonatoethyl)curcumin) (1E,6E)-1-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)-7-(4-(2- 57.

PH6 hydroxyethoxy)-3-methoxyphenyl)hepta-1,6-dien-3,5-dion (Mono-O-(2-hydroxyethyl)curcumin) (1E,6E)-1,7-Bis(4-(2-hydroxyethoxy)-3-methoxyphenyl)hepta- 58. PH7 1,6-dien-3,5-dion (Di-O-(2-hydroxyethyl)curcumin) Acid 5-(2-(4-((1E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5- dioxohepta-1,6-dien-1-yl)-2-methoxyphenoxy)ethoxy)-5- 59. PH10 oxobutanoat (Muối dinatri mono-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin) 2-(4-((1E,6E)-7-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5-dioxohepta- 62. PH11 1,6-dien-1-yl)-2-methoxyphenoxy)ethyl dihydrophosphat (2-(curcumin-O-yl)ethyl dihydrophosphat) Natri 2-(4-((1E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5- 63.

PH12 dioxohepta-1,6-dien-1-yl)-2-methoxyphenoxy)ethyl phosphat (Muối natri của 2-(curcumin-O-yl)ethyl dihydrophosphat) Muối natri 2-(4-((1E,6E)-7-(4-(2-hydroxyethoxy)-3- methoxyphenyl)-3,5-dioxohepta-1,6-dien-1-yl)-2- 64. PH13 methoxyphenoxy)ethyl sulfat (Natri 2-(O-(2-hydroxyethyl)-curcumin)ethyl sulfat) 5,5'-((((((1E,6E)-3,5-Dioxohepta-1,6-dien-1,7-diyl)bis(2- methoxy-4,1-phenylen))bis(oxy))bis(ethan-2,1- 65. PH14 diyl))bis(oxy))bis(5-oxopentanoic acid) (Di-O-(2-(glutaryloxy)ethyl)curcumin) 4,4'-((((((1E,6E)-3,5-Dioxohepta-1,6-dien-1,7-diyl)bis(2- methoxy-4,1-phenylen))bis(oxy))bis(ethan-2,1- 66. PH15 diyl))bis(oxy))bis(4-oxobutanoic acid) (Di-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin) ((((1E,6E)-3,5-Dioxohepta-1,6-dien-1,7-diyl)bis(2-methoxy- 4,1-phenylen))bis(oxy))bis(ethan-2,1-diyl)bis(2-amino-3- 67.

PH16 methylbutanoat) (Di-O-(2-(ւ-valinoyloxy)ethyl)curcumin) RAW 68. Dòng đại thực bào chuột 264. Rf Hệ số lưu giữ (Retention factor) 70. ROS Gốc oxy hóa tự do (Reactive oxygen species) 71.

RSD Độ lệch chuẩn tương đối (Relative Standard Deviation) Khả năng trung hòa/quét dọn gốc oxy hóa tự do (Scavenging 72.