Trần hoàng lân tổng hợp và đánh giá tác dụng kháng tế bào ung thư biểu mô hạ họn

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRẦN HOÀNG LÂN TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ BIỂU MÔ HẠ HỌNG CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT THƠM MANG KHUNG 1,3-DIMETHYL-6-AMINO- 1H-INDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HÀ NỘI - 2024 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRẦN HOÀNG LÂN MÃ SINH VIÊN: 2091038 TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ BIỂU MÔ HẠ HỌNG CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT THƠM MANG KHUNG 1,3-DIMETHYL-6-AMINO- 1H-INDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn 1. Trần Phương Thảo 2. Hoàng Văn Hải Nơi thực hiện Bộ môn Hóa dược Khoa Công Nghệ Hóa dược HÀ NỘI - 2024 LỜI CẢM ƠN Những dòng đầu tiên, tôi xin được dành để gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến với những người trong suốt thời gian qua đã luôn hỗ trợ và động viên tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình một cách tốt nhất. Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến người thầy đã hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài đó là PGS.

Trần Phương Thảo, TS. Thầy cô đã chỉ bảo, hướng dẫn tận tình, động viên tôi những lúc khó khăn trong quá trình nghiên cứu và giúp tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các giảng viên, nghiên cứu viên và các anh chị kỹ thuật viên đang công tác tại Khoa Công Nghệ Hóa Dược – Trường Đại học Dược Hà Nội, Khoa Hóa – Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội đã luôn giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện khóa luận này. Và đặc biệt là TS.

Dương Tiến Anh, chị Nguyễn Thị Huế, anh Trương Cao Minh, anh Lê Thiên Bảo Long, em Lê Quốc Tiến và các anh, chị, bạn và em trong nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học của PGS. Trần Phương Thảo. Sự đồng hành, sẻ chia và động viên của mọi người chính là nguồn động lực đối với tôi trong suốt quãng thời gian làm thực nghiệm. Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt nhất tới gia đình.

Bố, Mẹ, Anh và Em đã luôn đồng hành trong suốt quãng đường tôi đã bước đi, đó là điều vô cùng quý giá đối với bản thân tôi. Sự cổ vũ, tin tưởng đã tiếp thêm nguồn động lực to lớn để tôi có thể vững bước trên quãng đường tiếp theo của đời mình. Cảm ơn Bố, cảm ơn Mẹ, cảm ơn Anh, Em. Hà Nội, ngày 03 tháng 06 năm 2024 Sinh viên Trần Hoàng Lân MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ .1 Giới thiệu về ung thư .2 Ung thư biểu mô tế bào vảy vùng đầu và cổ .3 Vi môi trường khối u trong HNSCC .2 TỔNG QUAN VỀ INDOLEAMIN 2,3-DIOXYGENASE 1 .1 Giới thiệu về Indoleamine 2,3-dioxygenase 1 .2 Cấu trúc IDO1 .3 Mối liên quan giữa IDO1 và HNSCC .3 CÁC CHẤT ỨC CHẾ IDO1 .1 Cấu trúc các chất ức chế IDO1 .2 Chất ức chế IDO1 mang khung indazol.

11 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ. Thiết bị, dụng cụ. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.

Tổng hợp hóa học. Khẳng định cấu trúc của các chất tổng hợp được. Đánh giá tác dụng kháng tế bào ung thư biểu mô hạ họng (FaDu). PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Tổng hợp hóa học. Khẳng định cấu trúc. Đánh giá tác dụng kháng tế bào ung thư FaDu. 17 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.

Tổng hợp hóa học. Thử độ tinh khiết. Khẳng định cấu trúc. HOẠT TÍNH SINH HỌC.

TỔNG HỢP HÓA HỌC. Phản ứng N-alkyl hóa. Phản ứng khử nhóm nitro thơm. Phản ứng amin hóa khử.

KHẲNG ĐỊNH CẤU TRÚC. Phổ hồng ngoại (IR). Phổ khối phân giải cao (HR-MS). Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR).

Phổ cộng hưởng từ carbon (13C-NMR). HOẠT TÍNH SINH HỌC. 35 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. Tổng hợp hóa học.

Khẳng định cấu trúc. Đánh giá tác dụng kháng tế bào FaDu. 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (Carbon-13 Nuclear Magnetic 13 C-NMR Resonance) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear Magnetic 1 H-NMR Resonance Spectroscopy) brs Mũi tù CAF Nguyên bào sợi liên quan đến ung thư (Cancerassociated fibroblasts) d Mũi đôi (Doublet) DC Tế bào đuôi gai (Dendritic cell) DCM Dicloromethan dd Mũi chẻ đôi 2 lần (Doublet of doublet) EA Ethyl acetat EBV Virus Epstein-Barr EGF Yếu tố tăng trưởng biểu bì (Epidermal Growth Factor) FaDu Dòng tế bào ung thư biểu mô hạ họng Nhóm bổ sung thiếu máu Fanconi (Fanconi anemia complementation FANC group) Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug FDA Administration) HGF Yếu tố tăng trưởng tế bào gan (Hepatocyte Growth Factor) Ưng thư biểu mô tế bào vảy vùng đầu và cổ (Head and neck HNSCC squamous cell carcinoma) HR-MS Phổ khối phân giải cao (High resolution Mass Spectrometry) HPV Virus papilloma ở người (Human papilloma virus) IC50 Nồng độ ức chế 50% IDO1 Indoleamin-2,3-dioxygenase 1 IFNγ Interferon gamma IHC Hóa mô miễn dịch (Immunohistochemistry) IL Interleukin IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) J Hằng số ghép cặp KP Con đường Kynurenin (Kynurenin pathway) Kyn Kynurenin m Mũi đa/vạch phức (Multiplet) MeOH Methanol PBMC Tế bào máu đơn nhân ngoại vi (peripheral blood mononuclear cell) Protein tế bào chết theo chương trình 1 (Programmed cell PD-1 deathprotein 1) PD-L1 Phối tử chết theo chương trình 1 (Programmed Death Ligand 1) ppm Phần triệu (Part per million) s Mũi đơn (Singlet) t Mũi ba (Triplet) TDO Tryptophan 2,3-dioxygenase TLC Sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatography) TME Vi môi trường khối u (Tumor microenvironment) Trp Tryptophan Yếu tố tăng trưởng nội mạc mạch máu (Vascular Endothelial Growth VEGF Factor) WHO Tổ chức Y tế Thế giới δ Độ dịch chuyển hóa học ν Dao động hóa trị DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các nguyên liệu sử dụng trong tổng hợp hóa dược .1 Chỉ số hóa lý và hiệu suất tổng hợp các hợp chất IVa-d .2 Giá trị Rf và nhiệt độ nóng chảy (Tonc) của các dẫn chất IVa-d .3 Kết quả phân tích phổ IR của các dẫn chất IVa-d .4 Kết quả phân tích phổ HR-MS của các dẫn chất IVa-d .5 Kết quả phân tích phổ 1H-NMR của các dẫn chất IVa-d .6 Kết quả phân tích phổ 13C-NMR của các dẫn chất IVa-d .7 Kết quả khả năng ức chế tế bào FaDu của các dẫn chất IVa-d .8 Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của các dẫn chất IVa-d. 29 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tỷ lệ mắc bệnh HNSCC trên toàn thế giới .2 Con đường chuyển hóa Tryptophan .3 Cấu trúc IDO1 và vị trí các "Pocket" .4 Minh họa cấu trúc pharmacophore từ mô phỏng docking .5 Cấu trúc 1 số chất ức chế IDO1 có tương tác với các “pocket” (“pocket” A: xanh lam, “pocket” B: cam, “pocket” C: vàng, “pocket” D: xanh tím) .6 Các đồng phân của vòng indazol .7 Cấu trúc TQ1, TQ2, TQ3 .8 Cấu trúc TQ4.1 Phổ IR chất IVc .2 Phổ khối phân giải cao HR-MS chất IVd .3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton chất IVa .4 Phổ cộng hưởng từ carbon chất IVd .1 Quy trình tổng hợp chung .2 Quy trình tổng hợp chất II .3 Quy trình tổng hợp chất III .4 Quy trình tổng hợp chất IVa.5 Quy trình tổng hợp chất IVb.6 Quy trình tổng hợp chất IVc .7 Quy trình tổng hợp chất IVd.1 Cơ chế đề xuất cho phản ứng N-alkyl hóa .2 Cơ chế đề xuất cho phản ứng khử nhóm nitro thơm .3 Cơ chế đề xuất cho phản ứng amin hóa khử.

32 ĐẶT VẤN ĐỀ Theo thống kê của GLOBOCAN 2022, thế giới có gần 20 triệu ca mắc ung thư mới và gần 9,7 triệu ca tử vong do ung thư. Gánh nặng ung thư trên toàn cầu được dự đoán là 35 triệu ca trong năm 2050, thậm chí có thể gia tăng hơn nữa do tăng các yếu tố nguy cơ liên quan đến toàn cầu hóa và phát triển kinh tế. Chính vì vậy, việc tìm ra các giải pháp dự phòng và điều trị ung thư trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết [5]. Hiện nay, các phương pháp sàng lọc, điều trị ung thư đã và đang nhận được nhiều sự quan tâm, đầu tư nghiên cứu và phát triển của nhiều tổ chức và các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới.

Trong các phương pháp điều trị ung thư, có thể kể đến như phẫu thuật, hóa trị, xạ trị, liệu pháp nhắm trúng đích, liệu pháp hormon, đặc biệt liệu pháp miễn dịch đang được đặc biệt quan tâm do các liệu pháp này có nhiều lợi thế hơn so với các phương pháp truyền thống [39]. Việc sàng lọc các phân tử nhỏ có hoạt tính sinh học mạnh mẽ không chỉ có nhiều giá trị trong việc nâng cao chất lượng hóa trị liệu, mà còn có thể mở ra con đường mới cho phương pháp điều trị bằng liệu pháp miễn dịch. Đặc biệt khi tình trạng kháng thuốc xuất hiện ngày càng phổ biến thì việc nghiên cứu và phát triển các dẫn chất tiềm năng mới có hoạt tính kháng tế bào ung thư trở nên cấp thiết hơn. Indazol là một dị vòng có ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dược phẩm.

Trong nhiều nghiên cứu, các dẫn chất mang khung indazol được chứng minh có hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt và có triển vọng trong điều trị ung thư [7]. Trên cơ sở đó, với định hướng sàng lọc các hợp chất chứa khung indazol có hoạt tính kháng tế bào ung thư, cũng như tiếp nối các nghiên cứu của nhóm để làm phong phú thêm cơ sở dữ liệu về những hợp chất khung indazol có hoạt tính sinh học, đề tài “Tổng hợp và đánh giá tác dụng kháng tế bào ung thư biểu mô hạ họng của một số dẫn chất thơm mang khung 1,3-dimethyl-6-amino-1H-indazol” được tiến hành với 2 mục tiêu: 1. Tổng hợp 3-5 dẫn chất thơm mang khung 1,3-dimethyl-6-amino-1H-indazol 2. Đánh giá tác dụng kháng tế bào ung thư biểu mô hạ họng (FaDu) của các dẫn chất tổng hợp được 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về ung thư Ung thư là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu và làm giảm tuổi thọ ở mọi quốc gia trên toàn thế giới.

Theo thống kê của tổ chức Y tế Thế giới (WHO) năm 2019, ung thư là nguyên nhân hàng đầu hoặc thứ hai dẫn đến tử vong trước tuổi 70 ở 112 trong tổng số 183 nước. Thống kê của GLOBOCAN 2022 đã chỉ ra rằng có gần 20 triệu ca mắc ung thư mới và gần 9,7 triệu ca tử vong do ung thư vào năm 2022.