BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
----- ------
LƯƠNG XUÂN HUY
TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC MANG
KHUNG 5-ARYL-1,3,4-THIADIAZOL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI - 2014
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
----- ------
LƯƠNG XUÂN HUY
TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC MANG
KHUNG 5-ARYL-1,3,4-THIADIAZOL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. TS. Đào Thị Kim Oanh
2. DS. Trần Thị Bích Lan
Nơi thực hiện:
Bộ môn Hóa Dược
HÀ NỘI-2014
Lời cảm ơn
Đầu tiên tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến người
thầy và người cô đáng kính của tôi: PGS.TS. Nguyễn Hải Nam và TS. Đào
Thị Kim Oanh, giảng viên bộ môn Hóa Dược, trường đại học Dược Hà Nội.
Thầy cô đã không chỉ tạo những điều kiện thuận lợi nhất giúp tôi hoàn thành
khóa luận mà đã luôn có những chỉ dẫn chính xác, kịp thời và động viên tôi
những lúc khó khăn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến DS. Trần Thị Bích Lan và DS. Đỗ Thị Mai
Dung đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm tại bộ môn
Hóa Dược, trường Đại học Dược Hà Nội.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo, các anh
chị kỹ thuật viên của bộ môn Hóa Dược trường đại học Dược Hà Nội trong
suốt thời gian qua đã tạo điều kiện để tôi thực hiện khóa luận tại bộ môn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, các anh chị, các bạn và
các em trong nhóm thực nghiệm tại bộ môn Hóa Dược đã đồng hành cùng tôi
chia sẻ vui buồn trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, ngày 1 tháng 5 năm 2014
Người viết
Lương Xuân Huy
MỤC LỤC
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
Danh mục các sơ đồ
ĐẶT VẤN ĐỀ
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
2
1.1.
2
Histon deacetylase
1.1.1. Định nghĩa histon deacetylase (HDAC)
3
1.1.2. Phân loại HDAC
3
1.2.
Chất ức chế HDAC trong điều trị ung thư
4
1.2.1. Histon deacetylase (HDAC) và ung thư
4
1.2.2. Cơ chế tác dụng của các chất ức chế HDAC
5
1.2.3. Phân loại các chất ức chế HDAC
6
1.2.4. Liên quan cấu trúc và tác dụng của các chất ức chế HDAC
8
1.3.
Một số nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các acid
hydroxamic hướng ức chế HDAC công bố gần đây
9
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.
Nguyên liệu
16
16
2.1.1. Hóa chất chính
16
2.1.2. Dung môi và hóa chất khác
16
2.2.
Thiết bị, dụng cụ
16
2.3.
Nội dung nghiên cứu
17
2.3.1. Tổng hợp hóa học
17
2.3.2. Thử tác dụng sinh học của các chất tổng hợp được
2.4.
Phương pháp nghiên cứu
17
18
2.4.1. Tổng hợp hóa học và kiểm tra độ tinh khiết
18
2.4.2. Xác định cấu trúc
18
2.4.3. Thử tác dụng ức chế HDAC
18
2.4.4. Thử tác dụng kháng tế bào ung thư in vitro
19
2.4.5. Giá trị LogP và đánh giá mức độ giống thuốc của các dẫn chất
20
tổng hợp được
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
21
3.1.
21
Tổng hợp hóa học
3.1.1. Tổng hợp chất N1-[5-(furan-2-yl)-1,3,4-thiadiazol-2-yl]-N8-
21
hydroxyoctandiamid (Va)
3.1.2. Tổng hợp chất N1-hydroxy-N8-[5-(thiophen-2-yl)-1,3,4-
25
thiadiazol-2-yl]octandiamid (Vb)
3.1.3. Tổng hợp chất N1-[5-(3-bromofuran-2-yl)-1,3,4-thiadiazol-2-yl]- 27
N8-hydroxyoctandiamid (Vc)
3.1.4. Tổng hợp chất N1-hydroxy-N8-[5-(3-methylfuran-2-yl)-1,3,4-
28
thiadiazol-2-yl]octanediamid (Vd)
3.2.
Kiểm tra độ tinh khiết
30
3.3.
Xác định cấu trúc
31
3.3.1. Phổ hồng ngoại (IR)
31
3.3.2. Phổ khối lượng (MS)
32
3.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-N
3.4.
Hoạt tính sinh học và độ giống thuốc
và 13C-NMR
33
35
3.4.1. Hoạt tính sinh học
35
3.4.2. Đánh giá mức độ giống thuốc
36
3.5.
36
Bàn luận
3.5.2. Hóa học
36
3.5.2. Hoạt tính sinh học
38
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
41
Kết luận
41
Kiến nghị
41
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADN
:
Acid deoxyribonucleic
AsPC-1
:
Tế bào ung thư tụy
DCM
:
Dicloromethan
DMF
:
Dimethylformamid
DMSO
:
Dimethylsulfoxid
EtOH
:
Ethanol
HAT
:
Histon acetyltranferase
HDAC
:
Histon deacetylase
HDACi
:
Chất ức chế histon deacetylase
IC50
:
Nồng độ ức chế 50% sự phát triển của tế bào
IR
:
Phương pháp phổ hồng ngoại
MCF-7
:
Tế bào ung thư vú
MeOH
:
Methanol
MS
:
Phổ khối lượng
NCI-H460
:
Tế bào ung thư phổi
NMR
:
Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân
PC3
:
Tế bào ung thư tiền liệt tuyến
SAHA
:
Acid suberoylanilid hydroxamic
SW620
:
Tế bào ung thư đại tràng
TLC
:
Phương pháp sắc ký lớp mỏng
TSA
:
Trichostatin A
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
Tên bảng
Trang
Bảng 1.1
Các chất ức chế HDAC đang thử nghiệm trên lâm sàng
7
Bảng 1.2
Tác dụng ức chế HDAC của các dẫn xuất 1,3,4-
10
thiadiazol
Bảng 1.3
Tác dụng của acid aryl ether/aryl sulfon hydroxamic
11
Bảng 1.4
Hoạt tính sinh học của một số dẫn chất alkyl piperidin
12
Bảng 1.5
Độc tính của các chất ức chế HDAC tổng hợp được
14
Bảng 3.1
Giá trị Rf và T0nc của các chất Va-d
31
Bảng 3.2
Số liệu phân tích phổ IR của Va-d
31
Bảng 3.3
Số liệu phân tích phổ khối lượng của các chất
32
Bảng 3.4
Số liệu phân tích phổ 1H-NMR
33
Bảng 3.5
Số liệu phân tích phổ 13C-NMR
34
Bảng 3.6
Kết quả thử hoạt tính và tác dụng ức chế HDAC
35
Bảng 3.7
Đánh giá mức độ giống thuốc theo quy tắc Lipinsky
36
Bảng 3.8
So sánh kết quả của Va-d với SAHA và một số chất
38
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
STT
Tên hình
Trang
Hình 1.1
Cấu tạo nucleosom
2
Hình 1.2
Mô tả hoạt động của HDAC
3
Hình 1.3
Phân loại các HDAC phụ thuộc Zn2+
4
Hình 1.4
Mô tả hoạt động của các HDAC và các chất ức chế
6
HDAC
Hình 1.5
Cấu trúc của SAHA và trung tâm hoạt động của HDAC
8
Hình 1.6
Dẫn xuất acid 1,3,4-oxadiazol/thiadiazol hydroxamic
9
Hình 1.7
Dẫn xuất acid 1,3,4-thiadiazol hydroxamic
10
Hình 1.8
Công thức acid aryl ether/aryl sulfon hydroxamic
11
Hình 1.9
Công thức chung các 4-alkyl piperidin và 4-alkyl
12
piperazin
Hình 1.10 Thiết kế chất ức chế kép dựa trên cấu trúc SAHA và
Lovastatin
13
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Tên Sơ đồ
STT
Trang
Sơ đồ 2.1
Quy trình tổng hợp chung Va-d
18
Sơ đồ 3.1
Quy trình tổng hợp chất Va
21
Sơ đồ 3.2
Tổng hợp chất IIa
21
Sơ đồ 3.3
Tổng hợp chất IIIa
22
Sơ đồ 3.4
Tông hợp chất IVa
23
Sơ đồ 3.5
Tổng hợp chất Va
24
Sơ đồ 3.6
Quy trình tổng hợp chất Vb
25
Sơ đồ 3.7
Quy trình tổng hợp chất Vc
27
Sơ đồ 3.8
Quy trình tổng hợp chất Vd
29
Sơ đồ 3.9
Cơ chế phản ứng đóng vòng tổng hợp 1,3,4-
37
thiadiazol
Sơ đồ 3.10
Cơ chế xúc tác của CDI
37
1
Đặt vấn đề
Các histon deacetylase (HDAC) là một nhóm các enzym có vai trò
quan trọng trong quá trình phiên mã gen. Nhiều bằng chứng cho thấy những
enzym này không chỉ liên quan đến cấu trúc của chromatin và sự biểu hiện
của gen mà còn tác động đến chu trình phát triển của tế bào và tiến trình ung
thư bao gồm sự hình thành của các khối u ác tính [12,16]. Chính vì vậy, các
enzym này đang là một trong những đích quan trọng trong việc nghiên cứu
phát triển các thuốc điều trị ung thư mới [7,22].
Các nhà nghiên cứu đã đạt được nhiều thành quả trong việc tìm ra
nhiều chất ức chế HDAC, như là Trichosatin A, SAHA (Vorinostat), MS-27275 (Entinostat), LBH-589 (Panobinostat), PDX-101 và Oxamflatin. Trong số
này, acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA, Zolinza) đã được phê duyệt bởi
Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) vào năm 2006 trong điều trị
u lympho tế bào T dưới da. Tới nay, ít nhất 24 chất ức chế HDAC đang trong
quá trình thử nghiệm lâm sàng ở các cấp độ khác nhau [10].
Nhóm nghiên cứu tại bộ môn Hóa Dược trường Đại học Dược Hà Nội
cũng đã thiết kế, tổng hợp và công bố nhiều dãy chất định hướng ức chế
HDAC cho kết quả hoạt tính sinh học rất khả quan, đặc biệt là khi thay nhân
phenyl của SAHA bằng vòng thơm khác như benzothiazol, 5-phenyl-1,3,4thiadiazol. Tiếp tục hướng nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành đề tài “Tổng
hợp và thử tác dụng sinh học của một số acid hydroxamic mang khung 5aryl-1,3,4-thiadiazol” với hai mục tiêu:
1. Tổng hợp 4 acid hydroxamic mang khung 5-aryl-1,3,4-thiadiazol.
2. Thử hoạt tính kháng tế bào ung thư in vitro và tác dụng ức chế HDAC
của các chất tổng hợp được.
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Histon deacetylase
Tất cả bộ gen của người được gói trong nhiễm sắc thể (NST), một
phức hợp đại phân tử protein-ADN. Đơn vị cấu trúc cơ bản của NST là
nucleosom.
Hình 1.1. Cấu tạo nucleosom
Mỗi nucleosom điển hình bao gồm một octamer hình đĩa của 4 cặp
histon (2 cặp của H2A với H2B và 2 cặp của H3 với H4) được quấn quanh
bởi 146 cặp nucleotid. Đầu amin của histon mang nhiều điện tích dương nên
tương tác mạnh với đầu phosphat mang điện âm của ADN tạo nên cấu trúc
của nucleosom và cấu trúc bậc cao của NST quy định quá trình biểu hiện gen.
Khi đầu amin của histon tích điện dương càng lớn tương tác này càng mạnh,
NST đóng xoắn càng chặt ức chế quá trình phiên mã. Ngược lại thì quá trình
phiên mã diễn ra và gen được biểu hiện. Mức độ tích điện dương của histon
phụ thuộc vào quá trình acetyl hóa ở đầu amin của histon. Sự acetyl hóa làm
trung hòa bớt điện tích dương ở đầu amin của histon. Trong tế bào có 2 enzym
đóng vai trò chính trong quá trình acetyl hóa là HDAC và HAT. Hai enzym
này có vai trò trái ngược nhau. Sự cân bằng trong hoạt động của chúng đảm
bảo mức độ tháo xoắn của nhiễm sắc thể diễn ra bình thường.
3
1.1.1. Định nghĩa histon deacetylase (HDAC)
Histon deacetylase (HDAC) là một nhóm các enzym xúc tác quá trình
loại bỏ nhóm acetyl từ -N acetyl lysine amino acid của histon. Nó có tác
dụng đối lập với histon acetyltransferase (HAT) [23].
Hình 1.2. Mô tả hoạt động của HDAC
1.1.2. Phân loại HDAC
Có 18 HDAC ở người được chia thành 4 nhóm dựa trên sự tương đồng
cấu trúc và chức năng của chúng [16]:
Nhóm I: HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC8.
Nhóm IIa: HDAC4, HDAC5, HDAC7, HDAC9.
Nhóm IIb: HDAC6, HDAC10.
Nhóm III: Các protein điều hòa chuỗi thông tin bao gồm:
- Chất đồng đẳng của sir2 trong men Saccharomyces cerevisiae.
- Sirtuin trong động vật có vú (SIRT1, SIRT2, SIRT3, SIRT4, SIRT5,
SIRT6, SIRT7).
Nhóm IV: HDAC11.
Nhóm I, II và IV được coi như những HDAC “cổ điển” và gồm 11
thành viên là những enzym phụ thuộc Zn2+, chúng có chứa một túi xúc tác với
4
một ion Zn2+ ở đáy của túi. Những enzym này có thể bị ức chế bởi các hợp
chất tạo chelat với Zn2+ như các acid hydroxamic, thiol,…Trong khi đó, các
thành viên nhóm III được gọi là những sirtuin có cơ chế phụ thuộc vào NAD+
như một cofactor thiết yếu [20]. Thuật ngữ “các chất ức chế HDAC” thường
được sử dụng cho những hợp chất ức chế các HDAC thuộc nhóm I, II và IV
và những hợp chất này hiện nay đang được tiến hành các thử nghiệm lâm
sàng.
Hình 1.3. Phân loại các HDAC phụ thuộc Zn2+
1.2. Chất ức chế HDAC trong điều trị ung thư
1.2.1. Histon deacetylase (HDAC) và ung thư
5
Ung thư xảy ra do đột biến trong ADN, dẫn đến tế bào tăng sinh vô hạn
độ, vô tổ chức và không tuân theo các cơ chế kiểm soát về phát triển của cơ
thể. Quá trình deacetyl hóa histon của HDAC ảnh hưởng lên sự biểu hiện của
gen qua đó tác động tới sự khởi đầu và tiến triển của ung thư.
Các HDAC gây ra sự khởi đầu của ung thư bằng cách [15]:
- Giảm ức chế chu trình tế bào.
- Ức chế biệt hóa tế bào.
- Tránh sự chết tế bào theo chương trình (apoptosis).
Các HDAC thúc đẩy sự tiến triển của ung thư bằng cách [15]:
- Thúc đẩy sự hình thành mạch (angiogenesis).
- Tăng cường xâm lấn (invastion).
- Giảm bám dính (adhesion).
- Tăng di chuyển (migration).
1.2.2. Cơ chế tác dụng của các chất ức chế HDAC
Khả năng chống ung thư của các chất ức chế HDAC (HDACi) bắt
nguồn từ khả năng tác động lên nhiều giai đoạn chu trình tế bào đã bị biến đổi
ở các tế bào ung thư.
Các chất ức chế HDAC tác động tới tế bào ung thư theo ba cơ chế chủ
yếu [15]:
- Giúp hoạt hóa các CDKI (chất ức chế kinase phụ thuộc cyclin) gây ức
chế sự sinh sôi của tế bào.
- Hoạt hóa các yếu tố biệt hóa (differentiation factors) làm tăng biệt hóa
thay vì tăng số lượng tế bào.
- HDACi hoạt hóa các yếu tố chết tế bào theo chương trình.
Hình 1.4 dưới đây mô tả hoạt động của HDAC và chất ức chế HDAC.
6
Hoạt động của HDAC
Hoạt động của chất ức chế HDAC (HDACi)
Hình 1.4. Mô tả hoạt động của các HDAC và các chất ức chế HDAC
1.2.3. Phân loại các chất ức chế HDAC
Các chất ức chế HDAC đang được thử nghiệm lâm sàng để sử dụng
trong điều trị ung thư có thể được chia làm 4 nhóm dựa trên cấu trúc [6]:
- Các hydroxamat: TSA, SAHA, CBHA,...
- Các peptid vòng: depsipeptid, CHAPs,…
- Các acid béo mạch ngắn: butyrat, phenylbutyrat, valproic acid,…
- Các benzamid: N-acetyldinalin, MS-275,...
Mỗi nhóm trên đều có những hạn chế nhất định như: các acid
hydroxamic bị chuyển hóa nhanh, ức chế không chọn lọc lên các loại enzym
HDAC; các benzamid và acid béo có hiệu lực kém; các peptid vòng khó tạo
thành về mặt hóa học. Các nhóm khác nhau có tác dụng ức chế các loại
HDAC khác nhau: các hydroxamic acid ức chế mạnh HDAC nhóm I và II,
các acid carboxylic và peptid vòng ức chế mạnh HDAC nhóm I. Hiện nay có
khoảng 24 chất ức chế HDAC thuộc 4 nhóm đang được thử nghiệm trên lâm
sàng để điều trị ung thư (cụ thể trình bày trong bảng 1.1) [10].
7
Bảng 1.1. Các chất ức chế HDAC đang thử nghiệm trên lâm sàng
Nhóm
Acid béo
mạch ngắn
Chất
Nồng độ
HDAC đặc hiệu
Thử nghiệm
Butyrat
mM
Nhóm I, IIa121
Pha I, II
Valproic acid (VPA)
mM
Nhóm I, IIa121
Pha I, II
AN-9 (tiền thuốc)
µM
N/A*
Pha I, II
Trichostatin A (TSA)
nM
Nhóm I, IIa121
µM
Nhóm I, IIa
121
Pha I, II, III
Nhóm I, IIa
121
Pha I
SAHA, Vorinostat
PDX101
µM
Oxamflatin
µM
N/A
N/A
LAQ824
nM
Nhóm I, IIa121
Pha I
LBH589
nM
Nhóm I, IIa121
Pha I
µM
N/A
N/A
Scriptaid
µM
N/A
N/A
Pyroxamid
µM
Nhóm I
Pha I
µM
N/A
N/A
µM
N/A
N/A
nM
HDAC 1 và 2177
N/A
SK-7068
nM
177
N/A
CG-1521
µM
N/A
N/A
Tubacin
µM
Nhóm IIb39
N/A
MS-275
µM
HDAC 1, 2, 3, 8 (nhẹ)34
Pha I, II
CI-994 (tacedinaline)
µM
N/A
Pha I, II, III
Depsipeptid
nM
Nhóm IIb36
Pha I, II
Trapoxin A
nM
Nhóm I, IIa121
N/A
Apicidin
nM
CHAPs
nM
m-carboxycinamic acid
bis-hydroxamid (CBHA)
Hydroxamat
Suberic bishydroxamic
acid (SBHA)
Azelaic bishydroxamic
acid (ABHA)
SK-7041
Benzamid
Cyclic
tetrapeptid
*Chưa có số liệu
N/A
HDAC 1 và 2
HDAC1, 3, không
HDAC8170
Nhóm I178
N/A
N/A
8
1.2.4. Liên quan cấu trúc và tác dụng của các chất ức chế HDAC
Các chất ức chế HDAC dựa trên cấu trúc acid amid-alkyl-hydroxamic
đã được biết đến nhiều, ví dụ như SAHA. Cấu trúc của chúng bao giờ cũng
bao gồm 3 phần chính A - B - C: Phần nhóm nhận diện bề mặt, phần cầu nối
và nhóm gắn kết với ion Zn2+.
Hình 1.5. Cấu trúc của SAHA và trung tâm hoạt động của HDAC
Nói chung hiệu quả tác dụng của các chất ức chế HDAC (HDACi) dựa
trên sự có mặt của 3 yếu tố chính [14]:
- Nhóm kết thúc có thể gắn kết với Zn2+ trên vị trí tác dụng của các
enzym HDAC (zinc-binding group-ZBG): acid hydroxamic, các thiol,
benzamid, mercaptoceton,...Đây là phần không thể thiếu để có tác dụng ức
chế HDAC.
- Cầu nối sơ nước (hydrophobic linker): thường có cấu trúc amid-alkyl,
nằm trong lòng enzym. Cầu nối này liên quan đến khả năng ức chế, quyết
định sự phù hợp về cấu trúc của các chất với chiều dài của kênh enzym. Liên
kết amid quan trọng nhưng không phải then chốt, độ dài mạch tối ưu là 5-6C.
9
- Nhóm khóa hoạt động (capping group): thường là vòng thơm hoặc
peptid vòng và thường nằm trên bề mặt enzym. Nhóm này liên quan đến tính
đặc hiệu và hiệu lực ức chế HDAC.
Cho đến nay phần lớn các nghiên cứu liên quan cấu trúc – tác dụng đều
tập trung tìm hiểu vai trò của nhóm gắn với ion Zn2+, cố gắng nghiên cứu thay
thế acid hydroxamic và một vài cầu nối.
1.3. Một số nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các acid
hydroxamic hướng ức chế HDAC công bố gần đây
Thiết kế acid 1,3,4-oxadiazol/thiadiazol hydroxamic
Hai dãy 1,3,4-oxadiazol/thiadiazol đã được tổng hợp với nhóm gắn kết
ion Zn2+ (C), cầu nối (B), và nhóm nhận diện bề mặt (A). Các đánh giá khả
năng ức chế ung thư,
TT, ức chế tế bào Ehrlich ung thư cổ trướng ở chuột
bạch tạng Thụy Sĩ cho kết quả đầy hứa hẹn [9].
Hình 1.6. Dẫn xuất acid 1,3,4-oxadiazol/thiadiazol hydroxamic
Kết quả nghiên cứu in vitro cho thấy trong dãy oxadiazol, chất 1a (R =
H, X = O) ức chế HDAC-1 mạnh nhất với IC50 = 0,006 µM và HCT-116 với
IC50 = 0,09 µM. Trong dãy thiadiazol, chất 2a (R = H, X = S) ức chế HDAC1 mạnh nhất với IC50 = 0,008 µM và HCT-116 với IC50 = 0,08 µM.
Các dẫn xuất acid 1,3,4-thiadiazol hydroxamic
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã thiết kế và tổng hợp một
dãy các acid 1,3,4-thiadiazol hydroxamic ức chế HDAC với các cầu nối và
10
nhóm thế trên vòng 1,3,4-thiadiazol khác nhau. Khả năng ức chế enzym của
các chất 3a-g cho thấy cầu nối 5-6 cacbon ở giữa nhóm gắn Zn2+ và vòng
1,3,4-thiadiazol là tối ưu cho hoạt tính.
Hình 1.7. Dẫn xuất acid 1,3,4- thiadiazol hydroxamic
Một trong số các dẫn chất này 3b (n=5, R = -C6H5) cho IC50 = 0,089
μ
có khả năng ức chế tốt hơn SAHA (IC50 = 0,15 μ ) [18].
Bảng 1.2. Tác dụng ức chế HDAC của các dẫn xuất 1,3,4-thiadiazol
n
IC50 của HDAC* (µM)
3a
3
0,16 ± 0,03
3b
5
0,089 ± 0,005
3c
5
0,22 ± 0,04
3d
5
0,33 ± 0,05
3e
6
0,27 ± 0,004
3f
6
0,26 ± 0,05
3g
6
0,32 ± 0,05
Chất
R
*: Mỗi chất được thử độc lập ba lần.
Thiết kế acid aryl ether/aryl sulfone hydroxamic tương tự TSA
Lần đầu tiên các dẫn chất acid hydroxamic với nhóm khóa hoạt động là
aryl ether và aryl sulfon cùng cầu nối có 5C không bão hòa đã được tổng hợp
và đánh giá. Một số hợp chất chứa nhóm thế meta và para trên vòng aryl cho
11
thấy khả năng ức chế mạnh HDAC ở nồng độ nanomol [4].
Hình 1.8. Công thức acid aryl ether/aryl sulfon hydroxamic
Hầu hết các dẫn xuất acid aryl ether hydroxamic cho thấy kết quả hứa
hẹn. Trong đó chất đầu tiên nghiên cứu 4a cho thấy khả năng ức chế HDAC ở
mức trung bình (IC50 = 188 n ), đặc biệt 4d cho khả năng ức chế mạnh nhất
với IC50 = 18 nM. Kết quả thu được chỉ ra rằng nhóm thế tại vị trí meta
và/hoặc para trên vòng aryl cho tác dụng ức chế tốt. Ngoài ra khả năng ức chế
HDAC cũng phụ thuộc chủ yếu vào nhóm thế trên vòng aryl và rất ít phụ
thuộc vào việc có hay không nhóm -CH3 ở vị trí R.
Đối với dẫn xuất acid aryl sulfon hydroxamic, kết quả không như mong
đợi, tất cả đều ức chế HDAC với IC50 > 1 µM.
Bảng 1.3. Tác dụng của acid aryl ether/aryl sulfon hydroxamic
Chất
Ar
Tác dụng ức chế HDAC IC50 (µM)
R=H
R = CH3
4a
0,188
-
4b
0,041
0,055
4c
0,020
-
4d
0,018
-
4e
0,068
-
TSA
-
0,003
- Xem thêm -