Tóm tắt Luận án Tổng hợp và đánh giá tác dụng sinh học các dẫn xuất của indirubin
Các hợp chất thiên nhiên được tạo thành từ quá trình sinh tổng
hợp trong thực động vật, vi sinh vật thường có các hoạt tính sinh học
rất đặc biệt, chọn lọc, dễ dung nạp vào cơ thể và ít tác dụng phụ. Vì
thế, nhiều chất trong số chúng đã được sử dụng rộng rãi trong thực tế
để làm thuốc điều trị bệnh như: ung thư, nhiễm khuẩn mà tác dụng
điều trị các bệnh này được quyết định bởi cấu trúc hóa học của chúng.
Cấu trúc hóa học của các hợp chất thiên nhiên thường rất phức
tạp mà bằng con đường tổng hợp toàn phần sẽ không kinh tế vì phải
qua nhiều bước phản ứng, hiệu suất thấp, chi phí xử lý môi trường cao,
thời gian phản ứng dài. Do đó, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có từ
thiên nhiên để tổng hợp, phân lập các chất dẫn đường, sau đó chuyển
hóa chúng thành các dẫn xuất có hoạt tính sinh học tốt hơn chất dẫn
đường đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học.
Gần đây, các nhà khoa học đã khám phá nhiều hoạt tính sinh học
của hợp chất indirubin và dẫn xuất, một bisindole alkaloid có thể được
thu nhận với lượng lớn từ nguyên liệu cây chàm mèo Strobilanthes
cusia có nhiều ở Việt Nam hoặc bằng phản ứng giữa isatin và indoxyl
acetate. Hoạt chất này và dẫn xuất của nó thể hiện nhiều hoạt tính sinh
học quí như gây độc với nhiều dòng tế bào ung thư, có tác dụng chống
kết tập tiểu cầu, tác dụng kháng viêm, kháng virus, chống oxy hóa,
kháng nấm, chống vảy nến với cơ chế rõ ràng, đến thời điểm hiện tại
các công bố về các hoạt tính này vẫn đang tiếp tục. Tuy nhiên, để ứng
dụng hợp chất này vào thực tế vẫn còn khó khăn do độ tan kém trong
nước, một số công trình đã và đang nghiên cứu sử dụng hướng thứ
nhất để cải thiện độ tan của indirubin, theo hướng thứ hai một số dẫn
xuất cũng đã được tổng hợp tuy nhiên các công bố vẫn chưa nhiều
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Tổng hợp và đánh giá tác dụng sinh học các dẫn xuất của indirubin
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ...*** NGUYỄN TRỌNG DÂN TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG SINH HỌC CÁC DẪN XUẤT CỦA INDIRUBIN Chuyên ngành: Hoá học các hợp chất thiên nhiên Mã số: 9 44 01 17 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Hà Nội - 2021 Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học 1: TS. Lưu Văn Chính Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Tô Đạo Cường Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi giờ , ngày tháng năm 2021 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Các hợp chất thiên nhiên được tạo thành từ quá trình sinh tổng hợp trong thực động vật, vi sinh vật thường có các hoạt tính sinh học rất đặc biệt, chọn lọc, dễ dung nạp vào cơ thể và ít tác dụng phụ. Vì thế, nhiều chất trong số chúng đã được sử dụng rộng rãi trong thực tế để làm thuốc điều trị bệnh như: ung thư, nhiễm khuẩn mà tác dụng điều trị các bệnh này được quyết định bởi cấu trúc hóa học của chúng. Cấu trúc hóa học của các hợp chất thiên nhiên thường rất phức tạp mà bằng con đường tổng hợp toàn phần sẽ không kinh tế vì phải qua nhiều bước phản ứng, hiệu suất thấp, chi phí xử lý môi trường cao, thời gian phản ứng dài. Do đó, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có từ thiên nhiên để tổng hợp, phân lập các chất dẫn đường, sau đó chuyển hóa chúng thành các dẫn xuất có hoạt tính sinh học tốt hơn chất dẫn đường đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Gần đây, các nhà khoa học đã khám phá nhiều hoạt tính sinh học của hợp chất indirubin và dẫn xuất, một bisindole alkaloid có thể được thu nhận với lượng lớn từ nguyên liệu cây chàm mèo Strobilanthes cusia có nhiều ở Việt Nam hoặc bằng phản ứng giữa isatin và indoxyl acetate. Hoạt chất này và dẫn xuất của nó thể hiện nhiều hoạt tính sinh học quí như gây độc với nhiều dòng tế bào ung thư, có tác dụng chống kết tập tiểu cầu, tác dụng kháng viêm, kháng virus, chống oxy hóa, kháng nấm, chống vảy nến với cơ chế rõ ràng, đến thời điểm hiện tại các công bố về các hoạt tính này vẫn đang tiếp tục. Tuy nhiên, để ứng dụng hợp chất này vào thực tế vẫn còn khó khăn do độ tan kém trong nước, một số công trình đã và đang nghiên cứu sử dụng hướng thứ nhất để cải thiện độ tan của indirubin, theo hướng thứ hai một số dẫn xuất cũng đã được tổng hợp tuy nhiên các công bố vẫn chưa nhiều. Theo hướng này, đề tài của luận án đề cập tới tổng hợp một số dẫn xuất mới của indirubin là các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất dị vòng chứa S, N, O; các hợp chất hydroxychalcone và các hợp chất amine, sau đó đánh giá hoạt tính chống ung thư in vitro, giải thích hoạt tính để bổ sung các dữ liệu về hóa học và hoạt tính sinh học của các dẫn xuất này làm cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn trong việc tìm 2 kiếm các thuốc mới để chăm sóc và bảo vệ sức khỏe cộng đồng từ nguồn nguyên liệu thực vật sẵn có trong nước. Vì thế, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Tổng hợp và đánh giá tác dụng sinh học các dẫn xuất của indirubin”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án - Tổng hợp được trên 40 dẫn xuất mới của indirubin xuất phát từ nguyên liệu đầu indirubin được thu nhận từ cây chàm mèo Strobilanthes cusia. - Đánh giá hoạt tính chống ung thư in vitro của các dẫn xuất mới tạo ra. 3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án Từ mục tiêu trên chúng tôi đã thực hiện nội dung nghiên cứu của luận án như sau: + Tổng hợp các dẫn xuất mới của indirubin là các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6- mercaptopurin, các hợp chất hydroxychalcone và các hợp chất amine; + Xác định cấu trúc của các dẫn xuất mới tổng hợp được bằng các phương pháp phổ hiện đại; + Đánh giá hoạt tính chống ung thư in vitro ( ung thư đại tràng SW480, ung thư phổi LU-1, ung thư gan HepG2, ung thư máu HL-60 ) của các dẫn xuất mới tổng hợp được; + Nghiên cứu mối tương quan giữa cấu trúc và hoạt tính chống ung thư của một số dẫn xuất mới tổng hợp được sử dụng phần mềm AutoDock 4.2. CHƯƠNG I. TỔNG QUAN Phần tổng quan tài liệu là tập hợp các nghiên cứu trong nước và quốc tế về các vấn đề: 1.1. Giới thiệu về indirubin và các đồng phân 1.2. Thu nhận, tổng hợp indirubin 1.3. Tổng hợp các dẫn xuất của indirubin 1.4. Hoạt tính sinh học của indirubin và các dẫn xuất 1.5. Khái quát về các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin 1.6. Giới thiệu về chalcone 3 1.7. Giới thiệu về mô phỏng tương tác phân tử (molecular docking) 1.8. Enzyme glycogen synthase kinase 3β (GSK-3β) CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phần này nói về nguồn gốc của hợp chất indirubin dùng cho nghiên cứu, các phản ứng được sử dụng trong luận án, các kỹ thuật hiện đại sử dụng để phân tích cấu trúc, các hóa chất, trang thiết bị, dòng tế bào sử dụng cho nghiên cứu, các phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học, việc chuẩn bị phối tử và protein mục tiêu, mô phỏng tương tác sử dụng phần mềm AutoDock 4.2.6. 2.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là hợp chất indirubin được thu nhận từ cây Chàm mèo Strobilanthes cusia. Indirubin: Được cung cấp bởi PGS. TS Nguyễn Mạnh Cường, Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện HLKH-CN Việt Nam, có độ sạch trên 95%. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp sử dụng trong luận án bao gồm ba phần chính: Phương pháp tổng hợp các dẫn xuất của indirubin sử dụng các kỹ thuật hiện đại như NMR-1D, NMR-2D, HR-MS(ESI) để xác định cấu trúc các chất nhận được, phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học in vitro (gây độc và chống tăng sinh tế bào) và phương pháp mô phỏng tương tác của các chất trên đích enzyme GSK-3β sử dụng phần mềm AutoDock 4.2.6. 2.3. Hóa chất, thiết bị nghiên cứu Các hóa chất, bản mỏng sử dụng cho nghiên cứu được mua từ các hãng hóa chất như Sigma-Aldrich, Scharlau, Prolabo. Các thiết bị Bruker ADVANCE 500 MHz được dùng để ghi phổ NMR; Agilent 6530 Accurate-Mass Q-TOF LC/MS được dùng để ghi phổ HR-MS(ESI); Bruker D8 QUEST ở 273 K với bức xạ MoKα (λ = 0.71073 Å) sử dụng máy đơn sắc TRIUMPH được dùng để ghi phổ nhiễu xạ tia X; Buchi 530 được dùng để đo điểm chảy. 2.4. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học 4 Phương pháp xác định hoạt tính gây độc tế bào áp dụng đối với các dòng tế bào Hep-G2 (ATCC-HB-8065), LU-1 (ACTT-HTB-57), SW480 (ATCC-CCL-228), HEK-293 (ATCC-CRL-1573). Phương pháp xác định hoạt tính chống tăng sinh áp dụng đối với dòng tế bào HL-60 (ATCC-CCL-240). 2.5. Chuẩn bị các phối tử và protein Cấu trúc hai chiều của các hợp chất nghiên cứu được xây dựng bằng phần mềm Chemdraw19.1 (ChemOffice 2019) sau đó được chuyển sang dạng ba chiều bằng phần mềm Chem3D 19.1. Các hợp chất được tối ưu hóa cấu hình không gian sử dụng phần mềm Gabedit 2.5.0. Việc xác định mạch chính của hợp chất được thực hiện tự động bởi phần mềm AutoDockTools (MGLTools) Cấu trúc 3D của protein GSK-3β được lấy từ ngân hàng cơ sở dữ liệu protein (Protein Data Bank - PDB) và được chuẩn hóa sử dụng phần mềm AutoDockTools. 2.6. Mô phỏng tương tác sử dụng phần mềm AutoDock 4.2.6 Sử dụng phần mềm AutoDock Tools (MGLTools) để chuẩn bị dữ liệu đầu vào cho quá trình mô phỏng tương tác. Vị trí và kích thước của hộp lưới dùng cho mô phỏng được xác định để đảm bảo không gian mô phỏng sẽ bao gồm các amino axit đã tham gia tương tác tạo liên kết với các phối tử mẫu indirubin-3′-oxime, CHIR-98014 và BIO- acetoxime. Các thông số quan tâm sau quá trình mô phỏng tính toán là giá trị năng lượng liên kết (ái lực) giữa các chất với enzyme, số liên kết hydro giữa các chất với amino axít ở tâm hoạt động. CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM Phần này mô tả thực nghiệm tổng hợp các dẫn xuất mới của indirubin theo các sơ đồ phản ứng và thử nghiệm hoạt tính sinh học của các dẫn xuất mới tạo ra. 3.1.Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất 1,3,4- oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết trimethylen (chuyển hóa ở nhóm hydroxyl của C-3ʹ-oxime) 5 Sơ đồ phản ứng: Sơ đồ 3.1. Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết trimethylen (chuyển hóa ở nhóm hydroxyl của C-3ʹ-oxime) Bảng 3.1. Cấu trúc của các thiol 41a-41i STT Hợp chất RSH STT Hợp chất RSH 1 41a 6 41f 2 41b 7 41g 3 41c 8 41h 4 41d 9 41i 5 41e 6 3.2.Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất 1,3,4- oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết 2-ol- 1,3-propylen (chuyển hóa ở nhóm hydroxyl của C-3ʹ-oxime) Sơ đồ phản ứng: Sơ đồ 3.2. Tổng hợp các tổ hợp của indirubin với các hợp chất 1,3,4- oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết 2-ol-1,3-propylen (chuyển hóa ở nhóm hydroxyl của C-3ʹ-oxime) 3.3.Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất 1,3,4- oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết 2-ol- 1,3-propylen (chuyển hóa ở N-1) Sơ đồ phản ứng: Sơ đồ 3.3. Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết propan-2-ol (chuyển hóa ở N-1) 7 3.4. Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole (chuyển hóa ở nhóm hydroxyl của C-3ʹ-oxime) Sơ đồ phản ứng: Sơ đồ 3.4. Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole (chuyển hóa ở nhóm hydroxyl của C-3ʹ-oxime) 3.5. Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole (chuyển hóa ở vị trí C-3ʹ và N-1) Sơ đồ phản ứng: 8 Sơ đồ 3.5. Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole (chuyển hóa ở vị trí C-3ʹ và N-1) 3.6. Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất amine qua liên kết methylen 1,2,3-triazole (chuyển hóa ở vị trí C-3ʹ và N-1) Sơ đồ phản ứng: Sơ đồ 3.6. Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp chất amine qua liên kết methylen 1,2,3-triazole (chuyển hóa ở vị trí C-3ʹ và N-1) 3.7. Thử nghiệm hoạt tính sinh học các dẫn xuất mới của indirubin 9 Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào được tiến hành theo phương pháp của Monks (1991) Thử nghiệm hoạt tính chống tăng sinh được tiến hành theo Tim Mosmann (1983) CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Phần này mô tả kết quả tổng hợp các dẫn xuất mới của indirubin, kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học, kết quả mô phỏng tương tác của các chất sử dụng phần mềm AutoDock 4.2.6 và thảo luận các kết quả đạt được. 4.1. Tổng hợp các dẫn xuất mới của indirubin 4.1.1.Tổng hợp các tổ hợp lai của indirubin với các hợp ... ăng sinh mạnh nhất trên các dòng tế bào ung thư SW480, LU-1, HepG2 và HL-60 với giá trị IC50 tương ứng là 2,54; 1,30; 2,01 và 0,98 μM, cao hơn rõ rệt so với indirubin-3'-oxime. Phân tích tương quan giữa cấu trúc của hợp chất 55, indirubin-3'-oxime, dãy dẫn xuất 56a-56p kết hợp với hoạt tính thử nghiệm dẫn tới giả thuyết sự hiện diện của nhóm oxime (=N-OH) trong cấu trúc có thể đóng vai trò quan trọng đối với hoạt tính gây độc và chống tăng sinh tế bào ung thư. Giả thuyết này cũng phù hợp với kết quả thử hoạt tính của dãy 53a-53l (Bảng 4.16), các dẫn xuất indirubin bị mất nhóm oxime (cùng có hợp phần hydoxychalcone tương tự) đều không thể hiện hoạt tính. Đáng lưu ý là ba tổ hợp lai 56e, 56h, 56l của indirubin-3'-oxime với hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole có nhóm thế methoxy (CH3O-), ethoxy (C2H5O-), propoxy (n-C3H7O-) ở vị trí R3 (nhóm thế ở vị trí para trong hợp phần aldehyde của hydroxychalcone) được quan sát là có thể tác động tới khả năng gây độc chọn lọc giữa tế bào ung thư và tế bào thường. Bằng chứng là giá trị IC50 của các chất 56e, 56h, 56l trên dòng tế bào thường thận HEK-293 tương ứng là 6,98; 9,74; 7,12 μM cao hơn so với trên các dòng tế bào ung thư đồng nghĩa với độc tính thấp hơn, có thể sử dụng cho các nghiên cứu sâu hơn về khả năng chống ung thư. Các dẫn xuất 56m-56p đều thể hiện hoạt tính gây độc và chống tăng sinh trên các dòng tế bào ung thư mạnh hơn hợp chất indirubin- 3'-oxime, nhưng nói chung yếu hơn các dẫn xuất 56a-56l. Tuy nhiên những chất này có thể tạo dạng muối tan với các axít và làm tăng sinh khả dụng của các chất này. 4.3. Mối tương quan giữa cấu trúc và hoạt tính chống ung thư của các chất Để giải thích tại sao các chất tổng hợp ở trên, có chất không thể hiện hoạt tính chống ung thư ở nồng độ nghiên cứu, có chất thể hiện 20 hoạt tính nhưng mức độ mạnh yếu khác nhau. Mô phỏng tương tác của các chất trên đích enzyme GSK-3β sử dụng phần mềm AutoDock 4.2.6 sẽ được dùng để góp phần giải thích các kết quả hoạt tính trên. Kết quả mô phỏng ở Bảng 4.18 và Bảng 4.19 cho thấy có mối tương quan tốt giữa năng lượng liên kết (năng lượng dock hay ái lực) của các chất với enzyme GSK-3β cũng như số liên kết hydro được hình thành giữa các chất với các amino axit ở tâm hoạt động của enzyme (các amino axit bôi đậm) và hoạt tính chống ung thư thực nghiệm. Bảng 4.18. Năng lượng dock và giá trị hằng số ức chế dự đoán của các chất Hợp chất E dock (Kcal/mol) Ki, pred (M) Hợp chất E dock (Kcal/mol) Ki, pred (M) 54 -8,49 600,31.10-9 56k -12,73 467,7.10 -12 55 -9,30 151,8.10-9 56l -13,78 79,11.10-12 56a -13,64 99,73.10-12 56m -9,88 57,51.10-9 56b -9,34 1,39.10-6 56n -11,55 3,43.10-9 56c -13,17 222,3.10-12 56o -11,19 6,27.10-9 56d -11,82 2,18.10-9 56p -11,25 5,71.10-9 56e -13,18 219,2.10-12 1 -9,08 222,71.10-9 56f -14,09 46,6.10-12 25 -9,51 107,82.10-9 56g -13,72 87,29.10-12 CHIR- 98014 -11,82 2,18.10-9 56h -11,53 3,53.10-9 Bio- acetoxime -10,69 14,06.10-9 56i -12,85 380,4.10-12 Bảng 4.19. Liên kết hydro giữa các chất với các amino axit của enzyme GSK-3β Hợp chất Số liên kết H Amino axit Hợp chất Số liên kết H Amino axit 54 1 Val135 56i 3 Asn64, Tyr134, Gln185 21 KẾT LUẬN 1. Trong luận án này chúng tôi đã tổng hợp được 52 chất mới là dẫn xuất của indirubin bao gồm: - 9 chất mới 42a-42i là tổ hợp của indirubin-3'-oxime với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết trimethylen ở vị trí 3'-oxime; - 9 chất mới 43a-43i là tổ hợp của indirubin-3'-oxime với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết 2-ol-1,3-propylen ở vị trí 3'-oxime; - 8 chất mới 45a-45i là tổ hợp của indirubin với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết 2-ol- 1,3-propylen ở vị trí N-1; - 11 chất mới 53a-53l là tổ hợp của indirubin-3'-oxime với các hợp chất hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole ở vị trí 3'-oxime; - 11 chất mới 56a-56l là tổ hợp của indirubin-3ʹ-oxime với các hợp chất hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole ở vị trí N-1; - 4 chất mới 56m-56p là tổ hợp của indirubin-3ʹ-oxime với các hợp chất amine qua liên kết methylen 1,2,3-triazole ở vị trí N-1. 2. Các sản phẩm đích và sản phẩm trung gian trong quá trình tổng 55 1 Val135 56n 3 Ile62, Val135, Cys199 56a 3 Ile62, Val135, Gln185 1 3 Asp133, Val135 56b 1 Ile62 25 4 Ile62, Asp133, Val135 56c 4 Ile62, Val135, Asn186, Cys199 CHIR- 98014 5 Ile62, Thr138, Val135, Gln185 56f 3 Val135, Thr138 Bio- acetoxime 3 Asp133, Val135 22 hợp được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ hiện đại như 1D, 2D-NMR, HR-MS(ESI). Ngoài ra, chất trung gian chìa khóa 55 được đo phổ nhiễu xạ tia X đơn tinh thể để xác định cấu hình tuyệt đối. 3. Đánh giá hoạt tính chống ung thư in vitro các dẫn xuất mới của indirubin: - Đánh giá hoạt tính gây độc và chống tăng sinh tế bào in vitro của 52 chất mới trên bốn dòng tế bào ung thư SW480, LU-1, Hep-G2, HL-60 cho kết quả: 22 chất mới bao gồm 42e, 42i, 43a, 43f, 43g, 43h, 45f, 45h, 56a và 56c-56p thể hiện hoạt tính gây độc và chống tăng sinh trên các dòng tế bào ung thư với giá trị IC50 dao động từ 1,3÷19,24 µM. Trong đó có 20 chất bao gồm 42e, 42i, 43f, 43g, 45f, 45h, 56a và 56c-56p đều thể hiện hoạt tính gây độc và chống tăng sinh trên cả bốn dòng tế bào thử nghiệm. Đặc biệt, có 18 chất 42e, 42i, 45f, 45h, 56a và 56c-56p đều thể hiện hoạt tính gây độc và chống tăng sinh trên cả bốn dòng tế bào ung thư với giá trị IC50 dao động từ 1,3÷15,96 µM, hoạt tính này mạnh hơn so với hợp chất indirubin-3ʹ-oxime, một hợp chất đang được nghiên cứu nhiều đối với ung thư. - Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của 15 hợp chất 56a-56p trên dòng tế bào thường thận HEK-293 cho kết quả: Ba hợp chất 56e, 56h, 56l thể hiện hoạt tính gây độc trên dòng tế bào thường thận với giá trị IC50 tương ứng là 6,98; 9,74; 7,12 μM, cao hơn so với giá trị IC50 trên các dòng tế bào ung thư. Từ đó đưa ra gợi ý ba hợp chất này rất đáng quan tâm cho các nghiên cứu sâu hơn để tìm kiếm thuốc mới điều trị bệnh ung thư. 4. Mối tương quan giữa cấu trúc và hoạt tính chống ung thư in vitro: - So sánh kết quả thực nghiệm đánh giá hoạt tính chống ung thư in vitro của các dẫn xuất indirubin ở 3'-oxime và N-1 nhận được, đặc biệt là kết quả thử nghiệm hoạt tính của 2 dãy 53a-53l và 56a-56l, chúng tôi cho rằng nhóm 3'-oxime (=N-OH) trong cấu trúc các dẫn 23 xuất của indirubin có thể đóng vai trò quan trọng để hình thành hoạt tính chống ung thư trên các dòng tế bào SW480, LU-1, Hep-G2, HL- 60 của các chất. Sự xuất hiện của các hợp phần hydroxychalcone ở vị trí N-1 mới làm tăng hoạt tính chống ung thư của các dẫn xuất tạo ra. Kết quả này cũng phù hợp với các kết quả khảo sát tương tác của các dẫn xuất với enzym GSK-3β. - Khảo sát mô phỏng tương tác của các chất trên đích enzyme GSK-3β bằng phần mềm AutoDock4.2.6 đã góp phần làm sáng tỏ hoạt tính chống ung thư trên các dòng tế bào SW480, LU-1, Hep-G2, HL- 60 của các chất KIẾN NGHỊ Tiếp tục mở rộng thử nghiệm các hoạt tính tim mạch đặc biệt là tác dụng chống tập kết tiểu cầu của các dẫn xuất indirubin thu được. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 1. Đã tổng hợp được 52 chất mới là dẫn xuất của indirubin gồm: - 9 chất mới 42a-42i là tổ hợp của indirubin-3'-oxime với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết trimethylen ở vị trí 3'-oxime; - 9 chất mới 43a-43i là tổ hợp của indirubin-3'-oxime với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết 2-ol-1,3-propylen ở vị trí 3'-oxime; - 8 chất mới 45a-45i là tổ hợp của indirubin với các hợp chất 1,3,4-oxadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 6-mercaptopurin qua liên kết 2-ol- 1,3-propylen ở vị trí N-1; - 11 chất mới 53a-53l là tổ hợp của indirubin-3'-oxime với các hợp chất hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole ở vị trí 3'-oxime; - 11 chất mới 56a-56l là tổ hợp của indirubin-3ʹ-oxime với các hợp chất hydroxychalcone qua liên kết methylen 1,2,3-triazole ở vị trí N-1; 24 - 4 chất mới 56m-56p là tổ hợp của indirubin-3ʹ-oxime với các hợp chất amine qua liên kết methylen 1,2,3-triazole ở vị trí N-1. 2. Các sản phẩm đích và sản phẩm trung gian trong quá trình tổng hợp được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ hiện đại như 1D, 2D-NMR, HR-MS(ESI). Ngoài ra, chất trung gian chìa khóa (2ʹZ, 3ʹE)-1-(prop-2-ynyl)indirubin-3ʹ-oxime được đo phổ nhiễu xạ tia X đơn tinh thể để xác định cấu hình tuyệt đối. 3. Đã đánh giá hoạt tính gây độc và chống tăng sinh tế bào của 52 dẫn xuất mới tổng hợp được trên bốn dòng tế bào ung thư SW480, LU-1, Hep-G2, HL-60. Ngoài ra, đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của 15 hợp chất 56a-56p trên dòng tế bào thượng thận HEK-293. Kết quả chỉ ra ba hợp chất 56e, 56h, 56l thể hiện hoạt tính gây độc trên dòng tế bào thường thận với giá trị IC50 cao hơn so với giá trị IC50 trên các dòng tế bào ung thư. Từ đó đưa ra gợi ý ba hợp chất này rất đáng quan tâm cho các nghiên cứu sâu hơn để tìm kiếm thuốc mới điều trị bệnh ung thư. 4. Đã đánh giá mối tương quan giữa cấu trúc và hoạt tính chống ung thư in vitro của các hợp chất mới tổng hợp được. Mô phỏng tương tác của các chất trên đích enzyme GSK-3β bằng phần mềm AutoDock 4.2.6 đã góp phần làm sáng tỏ hoạt tính chống ung thư trên các dòng tế bào SW480, LU-1, Hep-G2, HL-60 của các chất. CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN 1. Nguyen Trong Dan, Hoang Duc Quang, Vuong Van Truong, Do Huu Nghi, Nguyen Manh Cuong, To Dao Cuong, Tran Quoc Toan, Long Giang Bach, Nguyen Huu Thuan Anh, Nguyen Thi Mai, Ngo Thi Lan, Luu Van Chinh, Pham Minh Quan, Design, synthesis, structure, in vitro cytotoxic activity evaluation and docking studies on target enzyme GSK-3β of new indirubin-3ʹ-oxime derivatives, Scientific Report, 2020, 10:11429. ( ISI uy tín, Q1). 2. Dan Trong Nguyen, Giang Nguyen Truong, Truong Van Vuong, Tai Nguyen Van, Cuong Nguyen Manh, Cuong To Dao, Thuy Dinh Thi Thuy, Chinh Luu Van, Vu Tran Khac, Synthesis of new indirubin derivatives and their in vitro anticancer activity, Chemical Papers, 2019, 73, 1083-1092. (Quốc tế uy tín, Q2). 3. Nguyễn Trọng Dân, Nguyễn Trường Giang, Phạm Minh Quân, Tô Đạo Cường, Nguyễn Mạnh Cường, Lưu Văn Chính, Tổng hợp và đánh giá hoạt tính chống ung thư in vitro các dẫn xuất mới indirubin, Tạp chí Hóa học, 2019, 57(4e3,4), 50-54. (Quốc gia uy tín). 4. Nguyễn Trọng Dân, Nguyễn Trường Giang, Nguyễn Thị Kim Thoa, Tô Đạo Cường, Nguyễn Mạnh Cường, Lưu Văn Chính, Tổng hợp dẫn xuất mới indirubin với các chalcone, Tạp chí Hóa học, 2019, 57(4e3,4), 55-60. (Quốc gia uy tín). 5. Nguyễn Trọng Dân, Nguyễn Trường Giang, Lưu Văn Chính, Nguyễn Mạnh Cường, Tổng hợp một số chalcone có chứa nhóm azide, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt đới, 2018, 16, 95-101. (Quốc gia).
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_tong_hop_va_danh_gia_tac_dung_sinh_hoc_cac_d.pdf
- Đóng góp mới LA tiếng Anh-Dân.pdf
- Đóng góp mới LA-Tiếng Việt-Dân.doc
- QĐ thành lập HĐ đánh giá luận án tiesn sĩ cấp học viện.pdf
- Tóm tắt-TS Tiếng Anh.pdf
- TRang thông tin đóng góp mới tiếng việt.pdf
- Trích yếu luận án.pdf