metronidazol sulfat natri [86], kali cholesteryl sulfat, kali testosteron sulfat [115]...(Hình 1.13).
Hình 1.13. Một số ví dụ các dược chất chứa nhóm sulfat để tăng độ tan
Một số phương pháp tổng hợp nhóm sulfat:
Sử dụng acid sulfuric (H2SO4) và dẫn chất: acid H2SO4 được sử dụng để sulfat hóa các alken thông qua phản ứng cộng và tuân theo quy tắc Markovnikov. H2SO4 có khả năng sulfat hóa được các alcol đơn chức, tuy nhiên trong các điều kiện thông thường, phản ứng diễn ra theo xu hướng tách loại nước nhiều hơn. H2SO4 thường được sử dụng để sulfat hóa các alcol đa chức, đặc biệt là cellulose. Một dẫn chất của H2SO4 có khả năng sulfat hóa chọn lọc với alcol là acid sulfamic (H2NSO3H). Tuy nhiên, acid này có khả năng phản ứng yếu hơn và đắt tiền hơn các tác nhân sulfat hóa khác, đồng thời acid sulfamic cǜng là tác nhân phân hủy mạnh chất hữu cơ [18]. Estron sulfat là một thuốc được tổng hợp theo phương pháp này [45].
Sử dụng phức hợp sulfur trioxid-amin: Một tác nhân khác để tổng hợp nhóm sulfat là phức của SO3 với một base hữu cơ. Phức hợp này có khả năng hoạt động mạnh, sulfat hóa được alcol, phenol, thiol và nhiều nhóm chức khác. Phức của SO3 với base hữu cơ có thể là pyridin, trimethylamin, triethylamin hoặc amid như DMF, … Các phức này được điều chế bằng cách sục khí SO3 vào dung dịch các base hữu cơ [18]. Một số thuốc chứa nhóm sulfat được tổng hợp theo phương pháp này như: prednisolon 21-sulfat natri [78], metronidazol sulfat natri [86]…
Sử dụng tác nhân ngưng tụ dicyclohexylcarbodiimid (DCC): Mặc dù nhóm carbodiimid thường được sử dụng để tổng hợp ester arboxylat và pyrophosphat, tuy nhiên phản ứng sulfat sử dụng DCC và H2SO4 được thực hiện lần đầu tiên bởi Mumma (1996). Acid sulfuric phản ứng với một alcol, có mặt DCC trong dung môi phân cực như DMF tạo ra sulfat ester. Phản ứng này cho hiệu suất tốt ở điều kiện thường, sản phẩm dễ tinh chế và là con đường đơn giản để tổng hợp nhóm sulfat [115]. Một số thuốc chứa nhóm sulfat được tổng hợp theo phương pháp này như: kali cholesteryl sulfat, kali cholesteryl sulfat [115].
Phương pháp này chưa được áp dụng trên phân tử curcumin.
1.4. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN
Thông qua nghiên cứu năm hướng biến đổi cấu trúc curcumin (Hình 1.7), các hướng B, D, C, E chỉ tạo ra được các dẫn chất mới có hoạt tính sinh học, chưa tạo ra được những dẫn chất có độ tan và sinh khả dụng cải thiện cải thiện hơn so với curcumin. Theo hướng biến đổi vào chuỗi bên diaryl (hướng A) là hướng biến đổi được các quan tâm nghiên cứu nhiều nhất và đã tạo được các dẫn chất cải thiện độ tan và sinh khả dụng của curcumin, đồng thời tác dụng sinh học tốt hơn curcumin (xem trên Mục 1.2.1). Mặt khác, khi nghiên cứu các phương pháp hóa học thường được áp dụng để cải thiện độ tan các dược chất (Mục 1.3), nhận thấy, các phương pháp đều tập trung gắn các nhóm chức thân nước vào vị trí -OH phenol hoặc -OH alcol của phân tử ban đầu. Cách tiếp cận này cǜng đã được một số tác giả áp dụng vào phân tử curcumin bằng các kỹ thuật: ester hóa, phosphat hóa, hydroxyethyl hóa hoặc liên hợp với acid amin. Vì vậy, luận án tập trung vào tổng hợp các phân tử mới chứa các nhóm chức thân nước: -COOH, -COONa, -SO3Na, -OH alcol, -OPO(OH)2,
-OPO(ONa)2, -OSO3Na và acid amin bằng cách biến đổi hóa học nhóm chức -OH phenol có sẵn trong phân tử curcumin ban đầu (hướng A) hoặc nhóm chức -OH alcol được tạo ra nhờ quá trình hydroxyethyl hóa curcumin. Trong quá trình khảo sát thực hiện luận án, việc tiến hành một số phản ứng acyl hóa hoặc ester hóa trực tiếp (succinat, phosphat, glutarat) trên phân tử curcumin đều không thu được sản phẩm như dự kiến do phân tử curcumin có nhiều trung tâm hoạt động, phản ứng theo nhiều hướng khác nhau, đồng thời sản phẩm thu được kém ổn định. Trong khi đó, phản ứng alkyl hóa trực tiếp curcumin có thể tạo ra sản phẩm ổn định hơn. Dẫn chất hydroxyethyl curcumin tạo ra (chứa nhóm chức OH alcol) từ quá trình alkyl hóa này được sử dụng để kết hợp với các nhóm chức thân nước nêu trên. Các hướng nghiên cứu dự kiến của luận án được thiết kế như sau:
- Hướng nghiên cứu tạo dẫn chất mới của curcumin nhằm cải thiện độ tan trong
nước bằng phương pháp alkyl hóa tạo dẫn chất acid carboxylic
Hướng nghiên cứu này được thực hiện theo phướng pháp của tác giả Ohtsu và cộng sự (2002) [119], nhóm -OH phenol trong phân tử curcumin được alkyl hóa trực tiếp để tạo dẫn chất acid carboxylic, sau đó tiến hành tạo muối natri từ dẫn chất thu được. Hướng này dự kiến thu được các dẫn chất mới của curcumin như Hình 1.14:
Hình 1.14. Hướng biến đổi tạo dẫn chất mới của curcumin nhằm cải thiện độ tan trong nước bằng phương pháp alkyl hóa tạo dẫn chất acid carboxylic
- Hướng nghiên cứu tạo dẫn chất mới của curcumin nhằm cải thiện độ tan trong
nước bằng phương pháp alkyl hóa tạo dẫn chất sulfonat
Trong hướng nghiên cứu này, nhóm -OH phenol trong phân tử curcumin được alkyl hóa trực tiếp tạo muối sulfonat natri tan trong nước. Hướng này được thực hiện theo phướng pháp của Marvel và cộng sự (2003) [100] dự kiến thu được các dẫn chất mới của curcumin như Hình 1.15:
Hình 1.15. Hướng biến đổi tạo dẫn chất mới của curcumin nhằm cải thiện độ tan trong nước bằng phương pháp alkyl hóa tạo dẫn chất sulfonat
- Hướng nghiên cứu tạo dẫn chất mới của curcumin nhằm cải thiện độ tan trong
nước thông qua chất trung gian monohydroxyethylcurcumin
Với cách biến đổi từ nhóm -OH phenol sang -OH alcol trong phân tử curcumin bằng phản ứng alkyl hóa theo phương pháp của tác giả Changtam và cộng sự (2010) thu được dẫn chất hai dẫn chất monohydroxyethylcurcumin và
dihydroxyethylcurcumin. Hai dẫn chất này thực tế cǜng chưa có tính tan cải thiện hơn curcumin, tuy nhiên hai dẫn chất đều thể hiện hoạt tính sinh học tiềm năng [33]. Hai dẫn chất này này chứa nhóm -OH alcol, có khả năng tham gia các phản ứng để tạo các dẫn chất chứa nhóm thân nước dễ hơn -OH phenol trong phân tử curcumin. Chính vì vậy, một hướng nghiên cứu chính trong luận án là sử dụng dẫn chất hydroxyethylcurcumin làm trung gian để tạo nên các dẫn chất mới của curcumin có độ tan trong nước cải thiện.
Hướng nghiên cứu tạo dẫn chất mới của curcumin có độ tan trong nước cải thiện thông qua trung gian monohydroxyethylcurcumin dự kiến thu được các dẫn chất sau (Hình 1.16):
Hình 1.16. Một số biến đổi theo hướng gắn nhóm thân nước thông qua chất trung
gian monohydroxyethylcurcumin
- Hướng nghiên cứu tạo dẫn chất mới của curcumin nhằm cải thiện độ tan trong
nước thông qua chất trung gian dihydroxyethylcurcumin
Hướng nghiên cứu tạo dẫn chất mới của curcumin có độ tan trong nước cải thiện thông qua chất trung gian dihydroxycurcumin dự kiến thu được các dẫn chất sau (Hình 1.17):
Hình 1.17. Một số biến đổi theo hướng gắn nhóm thân nước thông qua chất trung
gian dihydroxyethylcurcumin
Chương 2. NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, TRANG THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU
2.1.1. Nguyên vật liệu
Các nguyên liệu và hóa chất chính được trình bày ở Bảng 2.1.
Bảng 2.1. Nguyên vật liệu và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
Tên nguyên vật liệu, hóa chất | Tiêu chuẩn, xuất xứ | |
1. | Curcumin | 98 %, Ấn Độ |
2. | 1,4-Dioxan | AR, Trung Quốc |
3. | 2-Bromoethanol | > 95 %, Mỹ (AKSci) |
4. | 2-Cloroethanol | AR, Trung Quốc |
5. | 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyl tetrazoli bromid (MTT) | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
6. | 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
7. | Aceton | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
8. | Aceton | AR, Trung Quốc |
9. | Acetonitril | AR, Trung Quốc |
10. | Acid 4-(2-hydroxyethyl)-1- piperazinethansulfonic (HEPES) | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
11. | Acid acetic | AR, Trung Quốc |
12. | Acid acetylsalicylic (ASA) | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
13. | Acid ascorbic | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
14. | Acid boric | AR, Trung Quốc |
15. | Acid hydrocloric | AR, Trung Quốc |
16. | Acid nitric 65–68 % | AR, Trung Quốc |
17. | Acid phosphoric | AR, Trung Quốc |
18. | Acid sulfuric | AR, Trung Quốc |
19. | Acid tricloroacetic (TCA) | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
20. | Amoni acetat | AR, Trung Quốc |
21. | Anhydrid acetic | > 99,0 %, Tây Ban Nha |
22. | Anhydrid glutaric | AR, Trung Quốc |
23. | Anhydrid succinic | AR, Trung Quốc |
24. | Carrageenan | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
Có thể bạn quan tâm!
-
Các Hướng Nghiên Cứu Biến Đổi Cấu Trúc Curcumin -
Các Nghiên Cứu Biến Đổi Khác Trên Chuỗi Bên Aryl -
Các Phương Pháp Hóa Học Cải Thiện Độ Tan Của Một -
Tổng Hợp Các Dẫn Chất Acid Carboxylic Của Curcumin Và Tạo Muối Natri Carboxylat -
Phương Pháp Phân Tích Dẫn Chất Tiềm Năng Bằng Hplc -
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
Xem toàn bộ 442 trang tài liệu này.
Tên nguyên vật liệu, hóa chất | Tiêu chuẩn, xuất xứ | |
25. | Clorofom | AR, Trung Quốc |
26. | Dicloromethan | AR, Trung Quốc |
27. | Diethyl ether | AR, Trung Quốc |
28. | Dimethyl sulfoxid (DMSO) | AR, Trung Quốc |
29. | Dimethylformamid | AR, Đức (Merck) |
30. | Dòng tế bào RAW 264.7 | Ý (do GS. TS. Domenico Delfino, Đại học Perugia cung cấp) |
31. | Dòng tế bào ung thư: Hela, HepG2, HL-60, K562, MCF7 | Ý (do GS. TS. J. M. PezzTuto, Trường Đại học Long-Island, US và GS. Jeanette Maier, trường Đại học Milan cung cấp) |
32. | Ellipticin | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
33. | Ethanol | AR, Trung Quốc |
34. | Ethanol 96 % | Công nghiệp, Việt Nam |
35. | Ethyl acetat | AR, Trung Quốc |
36. | Ethyl cloroacetat | AR, Trung Quốc |
37. | Ethyl phenylpropiolat (EPP) | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
38. | Huyết thanh bào thai bò (FBS) | Mỹ (Life Technologies) |
39. | Isopropanol | AR, Hàn Quốc |
40. | Kali clorid | AR, Trung Quốc |
41. | Kali bromid | AR, Đức (Merck) |
42. | Kali carbonat | AR, Trung Quốc |
43. | Kali dihydrophosphat | AR, Đức (Merck) |
44. | Kali hydroxyd | AR, Trung Quốc |
45. | Kali iodid | AR, Trung Quốc |
46. | Khí N2 | 99 %, Việt Nam |
47. | Lipopolysaccharides (LPS) từ Escherichia coli | Mỹ (Sigma-Aldrich) |
48. | Methanol | AR, Trung Quốc |
49. | Methyl cloroacetat | AR, Trung Quốc |
50. | Môi trường nuôi cấy DMEM | Mỹ (Life Technologies) |
51. | N-1-Napthylethylendiamin dihydrochlorid | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
52. | Natri acetat | AR, Trung Quốc |
53. | Natri carbonat | AR, Trung Quốc |
Tên nguyên vật liệu, hóa chất | Tiêu chuẩn, xuất xứ | |
54. | Natri clorid | AR, Trung Quốc |
55. | Natri nitrit | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
56. | Natri hydrocarbonat | AR, Trung Quốc |
57. | Natri hydroxyd | AR, Trung Quốc |
58. | Natri phosphat | AR, Trung Quốc |
59. | Natri sulfat khan | AR, Trung Quốc |
60. | Natri sulfit | AR, Trung Quốc |
61. | n-octanol | AR, Đức (Merck) |
62. | NG-Methyl-L-arginin acetat (L-NMMA) | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
63. | n-Hexan | AR, Trung Quốc |
64. | Ninhydrin | AR, Trung Quốc |
65. | N,NƟ-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) | AR, Đức (Merck) |
66. | Nước cất | Việt Nam |
67. | Phosphoryl clorid | AR, Trung Quốc |
68. | Phosphoryl pentaclorid | AR, Trung Quốc |
69. | Pyridin | AR, Trung Quốc |
70. | Silica-gel cỡ hạt 0,063-0,2 mm | AR, Merk, Đức |
71. | Sulfanilamid | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
72. | Sulforhodamin B (SRB) | AR, Mỹ (Sigma-Aldrich) |
73. | tert-Butoxycarbonyl (Boc) | AR, Trung Quốc |
74. | Triethylamin | AR, Trung Quốc |
75. | Acid p-toluensulfonic monohydrat (TsOH.H2O) | AR, Đức (Merck) |
76. | L-Valin | > 99 %, Đức (Merck) |
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ
Bảng 2.2. Danh mục dụng cụ, thiết bị sử dụng
Tên dụng cụ, thiết bị, mẫu mã, model | Xuất xứ | |
1. | Bản mỏng silica-gel F254 70- 230 mesh | Đức |
2. | Bếp ôm bình cầu 50 mL, 100 mL, 250 mL, 500 mL | Hàn Quốc |
3. | Bình cầu 1 cổ 50 mL, 100 mL, 250 mL, 500 mL, 1000 mL | Đức |
4. | Bình cầu 2 cổ 100 mL, 250 ml, 500 mL, 2000 mL | Đức |
5. | Bình cầu 3 cổ 100 mL | Đức |