BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI
----- ------
HOÀNG ĐỨC MINH
TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH
HỌC MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC
MANG KHUNG 3-METHOXIM-ISATIN
HƢỚNG ỨC CHẾ HISTON
DEACETYLASE
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
HÀ NỘI - 2014
BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI
----- ------
HOÀNG ĐỨC MINH
TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH
HỌC MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC
MANG KHUNG 3-METHOXIM-ISATIN
HƢỚNG ỨC CHẾ HISTON
DEACETYLASE
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
Ngƣời hƣớng dẫn:
1. TS. Đào Thị Kim Oanh
2. DS. Lê Thị Thảo
Nơi thực hiện:
Bộ môn Hóa Dược
HÀ NỘI-2014
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn và kính trọng sâu
sắc đến PGS.TS Nguyễn Hải Nam, TS. Đào Thị Kim Oanh, DS. Lê Thị
Thảo - Bộ môn Hóa Dƣợc - Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội. Những thầy cô
đã tận tình hƣớng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo và các anh chị kỹ
thuật viên của bộ môn Hóa dƣợc – Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, Khoa
Hóa – Đại học KHTN Hà Nội, Trung tâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam, Viện Hóa học các hợp chất tự nhiên Việt Nam, Khoa Dƣợc – Đại
học Quốc gia Chungbuk đã luôn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em
trong thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Cuối cùng, em xin đƣợc gửi lời biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, gia đình
và bạn bè đã luôn luôn ở bên khích lệ, động viên, giúp đỡ em trong học
tập cũng nhƣ trong cuộc sống.
Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2014
Hoàng Đức Minh
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………… 1
PHẦN I. TỔNG QUAN………………………………………………
3
1.1. HISTON DEACETYLASE………………………………………
3
1.1.1. Khái niệm về histon deacetylase (HDAC)……………………
4
1.1.2. Phân loại HDAC………………………………………………
4
1.1.3. Cấu tạo của HDAC……………………………………………
5
1.1.4. HDAC và ung thƣ………………………………………………
6
1.2. CÁC CHẤT ỨC CHẾ HDAC……………………………………
7
1.2.1. Cấu trúc của các chất ức chế HDAC…………………………… 7
1.2.2. Liên quan cấu trúc và tác dụng của các chất ức chế HDAC…… 8
1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC ACID
HYDROXAMIC ỨC CHẾ HDAC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT
NAM…………………………………………………………............... 9
1.3.1. Thay đổi cầu nối………………………………………………... 11
1.3.2. Thay đổi nhóm khóa hoạt động………………………………… 12
PHẦN II. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU……………………………………………….
15
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ………………………………
15
2.1.1. Hóa chất………………………………………………………… 15
2.1.2. Thiết bị và dụng cụ……………………………………………
16
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU……………………………………
16
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………………………
17
2.3.1. Tổng hợp hóa học………………………………………………
17
2.3.2. Thử tác dụng sinh học…………………………………………
18
2.3.3. Đánh giá mức độ giống thuốc của các chất tổng hợp đƣợc….
20
PHẦN III. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN…………
22
3.1. HÓA HỌC………………………………………………………
22
3.1.1.Tổng hợp hóa học………………………………………………
22
3.1.1.1. Tổng hợp 3-methoxyimino-2 -oxoindolin và các dẫn chất…
22
3.1.1.2. Tổng hợp Ethyl 7-(3-methoxyimino-2-oxoindolin-1-yl)
heptanoat và các dẫn chất……………………………………………
25
3.1.1.3. Tổng hợp N-hydroxy-7-(3-(methoxyimino)-2-oxoindolin-1yl) heptanamide và các dẫn chất………………………………………
28
3.1.2. Kiểm tra độ tinh khiết…………………………………………
31
3.1.3. Xác định cấu trúc………………………………………………
32
3.2. THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC…………………………………
37
3.3. ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ GIỐNG THUỐC………………………
37
3.4. BÀN LUẬN……………………………………………………… 38
3.4.1. Hóa học…………………………………………………………
38
3.4.2. Tác dụng ức chế histon deacetylase và hoạt tính kháng tế bào
ung thƣ in vitro………………………………………………………... 39
3.4.3. Đánh giá mức độ giống thuốc…………………………………
42
PHẦN IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………
43
4.1. KẾT LUẬN………………………………………………………
43
4.2. KIẾN NGHỊ……………………………………………………… 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ALL
: Bệnh ung thƣ nguyên bào lympho cấp tính
APL
: Bệnh ung thƣ bạch cầu tủy bào cấp tính
CTCL
: (Cutaneous T cell lymphoma) Tế bào lympho T dƣới da
CTCT
: Công thức cấu tạo
CTPT
: Công thức phân tử
DCM
: Dicloromethan
DMF
: N,N-Dimethylformamid
DMSO
: Dimethylsulfoxid
EtOH
: Ethanol
GAPDH
: Glyceraldehyd 3-phosphat dehydrogenase
HAT
: Histon acetyltranferase
HDAC
: Histon deacetylase
IC50
: Nồng độ ức chế 50% sự phát triển của tế bào
IR
: Phổ hồng ngoại
MeOH
: Methanol
MS
: Phổ khối lƣợng
NMR
: Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân
RA
: Acid retionic
RAR
: Receptor của acid retionic
SAHA
: Acid suberoylanilid hydroxamic
SAR
: Liên quan giữa cấu trúc và tác dụng
SKLM
: Sắc ký lớp mỏng
SW620
: Tế bào ung thƣ đại tràng
TLC
: Phƣơng pháp sắc ký lớp mỏng
TSA
: Trichostatin A
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
STT
Tên hình
Trang
Hình 1
Sơ đồ cấu tạo của nucleosome
3
Hình 2
Vai trò cân bằng động của HDAC và HAT
4
Hình 3
Bảng phân loại HDAC
5
Hình 4
Cấu tạo trung tâm hoạt động của HDAC
6
Hình 5
Vai trò sinh học của các HDAC trong sinh lý tế bào
7
ung thƣ
Hình 6
Cấu trúc cơ bản của các chất ức chế HDAC
8
Hình 7
SAR của các chất ức chế HDAC dẫn chất acid
9
hydroxamic
Hình 8
Công thức cấu tạo của TSA và SAHA
11
Hình 9
Các acid hydroxamic mang khung benzothiazol
12
Hình 10
Các dẫn chất amid ngƣợc của SAHA
12
Hình 11
Các acid phenylthiazol hydroxamic tƣơng tự SAHA
12
Hình 12
Cấu trúc của các chất tổng hợp
17
Hình 13
Tác dụng ức chế HDAC của các chất 4a-d
39
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
Tên bảng
Trang
Bảng 1
Các chất ức chế HDAC đang thử nghiệm trên lâm sàng
9
Bảng 2
Các giá trị IC50 của các acid hydroxamic mang khung
14
benzothiazol
Bảng 3
Hiệu suất và các chỉ số hóa lý của 3-methoxyimino-2-
24
oxoindolin và các dẫn chất
Bảng 4
Hiệu suất và các chỉ số hóa lý của Ethyl 7-(3-
27
methoxyimino-2-oxoindolin-1-yl) heptanoat và các dẫn
chất
Bảng 5
Hiệu suất và các chỉ số hóa lý của N-hydroxy-7-(3-
30
(methoxyimino)-2-oxoindolin-1-yl) heptanamide và các
dẫn chất
Bảng 6
Giá trị Rf và nhiệt độ nóng chảy Tonc của các acid
31
hydroxamic 4a-d
Bảng 7
Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của các chất 4a-d
32
Bảng 8
Kết quả phân tích phổ khối lƣợng của các chất 4a-d
33
Bảng 9
Kết quả phân tích phổ 1H-NMR của các chất 4a-d
34
Bảng 10 Kết quả phân tích phổ 13C-NMR của các chất 4a-d
35
Bảng 11 Đánh giá mức độ giống thuốc của các chất 4a-d theo
37
quy tắc Lipinsky
Bảng 12 Kết quả thử độc tính tế bào in vitro của các chất tổng
40
hợp đƣợc
Bảng 13 Kết quả so sánh tác dụng ức chế dòng tế bào SW620
42
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
STT
Tên sơ đồ
Trang
Sơ đồ 1
Quy trình tổng hợp chung
22
Sơ đồ 2
Quy trình tổng hợp chất 2a
22
Sơ đồ 3
Quy trình tổng hợp chất 3a
25
Sơ đồ 4
Quy trình tổng hợp chất 4a
28
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Bệnh ung thư và sức khỏe cộng đồng là những vấn đề ngày càng được
quan tâm ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Theo ước tính và thống kê của
Tổ chức y tế thế giới (WHO) thì hàng năm trên toàn cầu có khoảng 9-10 triệu
người mắc bệnh ung thư mới và một nửa trong số đó chết vì căn bệnh này
[10].
Tổ chức Y tế Thế giới cũng ước tính mỗi năm có khoảng trên 6 triệu người
chết do ung thư. Tỷ lệ chết do ung thư chiếm tới 12% trong số các nguyên
nhân gây tử vong ở người [19].
Ở các nước phát triển, ung thư là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ
hai sau bệnh tim mạch. Ở các nước đang phát triển ung thư đứng hàng thứ ba
sau bệnh nhiễm trùng/ ký sinh trùng và tim mạch [19].
Để giảm thiểu tỉ lệ tử vong do ung thư thì việc nghiên cứu thuốc chống
ung thư có vai trò quan trọng hàng đầu [19].
Trong những năm gần đây, các chất ức chế enzym HDAC đang trở thành
các tác nhân chống ung thư đầy triển vọng. Acid suberoylanilid hydroxamic
(Vorinostat, Zolinza®) là chất ức chế enzym HDAC đầu tiên đã được FDA
cấp phép trong điều trị u lympho tế bào T dưới da. Vorinostat là một chất ức
chế HDAC có chứa nhóm chức acid hydroxamic trong phân tử. Đây là một
trong số các chất được nghiên cứu phát triển từ TSA– là một chất ức chế
HDAC tự nhiên cũng có chứa nhóm chức acid hydroxamic trong phân tử.
Điều này cho thấy các chất ức chế HDAC có chứa nhóm chức acid
hydroxamic rất có triển vọng trong điều trị ung thư [10,19]. Vì vậy, chúng tôi
tiến hành đề tài :
“Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số acid hydroxamic mang
khung 3-methoxim-isatin hướng ức chế histon deacetylase ” với 2 mục
tiêu:
2
- Tổng
hợp
N-hydroxy-7-(3-(methoxyimino)-2-oxoindolin-1-yl)
heptanamid và 3 dẫn chất.
- Thử tác dụng ức chế HDAC và hoạt tính kháng tế bào ung thư in
vitro của các chất tổng hợp được.
3
PHẦN I. TỔNG QUAN
1.1. HISTON DEACETYLASE (HDAC)
Hình 1: Sơ đồ cấu tạo của nucleosom
Nucleosom là đơn vị cơ bản cấu tạo nên nhiễm sắc thể (NST). Mỗi
nucleosom bao gồm 146 cặp base của ADN quấn quanh lõi histon octamer
(hình 1). Đầu amin của histon mang 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 [20,32,36].
4
1.1.1. Khái niệm về histon deacetylase
Histon deacetylase là một nhóm các enzym xúc tác quá trình loại bỏ
nhóm acetyl từ -N acetyl lysin amino acid của histon. HDAC có tác dụng đối
lập với histon acetyltransferase (HAT) - enzym xúc tác chuyển nhóm acetyl
từ acetyl coenzym A đến ε-amino của lysin ở đầu N của histon (hình 2) [39].
(DNMTs-DNA methyl transferase, HMT-histon methyltransferase, hình tròn: nhóm
methyl, hình tam giác: nhóm acetyl, hình vuông: nhóm methyl trên đuôi histon)
Hình 2: Vai trò cân bằng động của HDAC và HAT
1.1.2. Phân loại
Có 18 HDAC ở người được chia thành 4 nhóm [11,13,14,27,32] (hình 3):
- Nhóm I: HDAC 1, HDAC 2, HDAC 3, HDAC 8.
- Nhóm IIa: HDAC 4, HDAC 5, HDAC 7, HDAC 9. Nhóm IIb: HDAC
6, HDAC 10.
- Nhóm III: Các protein điều hoà chuỗi thông tin 2 (SIRT): SIRT 1 – 7,
chúng có ở bào tương, ty thể và nhân.
- Nhóm IV: HDAC 11
Các HDAC nhóm I, II, IV được gọi là các HDAC “kinh điển” phụ
thuộc vào Zn2+ và bị ức chế bởi các chất tạo phức chelat với Zn2+ như các
5
acid hydroxamic, thiol... Trong khi đó các HDAC nhóm III lại phụ thuộc vào
NAD+ [13,28]. Thuật ngữ các chất ức chế HDAC thường được dùng cho
những chất có mục tiêu phân tử là các HDAC “kinh điển” và hiện đang được
nghiên cứu trên lâm sàng [18,28].
Vùng xúc tác
Vùng nhận diện
nhân tế bào
Hình 3: Bảng phân loại HDAC
1.1.3. Cấu tạo của HDAC
Về cơ bản các HDAC có cấu trúc trung tâm hoạt động khá giống nhau,
chúng đều gồm các phần chính (hình 4):
Ion Zn2+ là coenzym nằm ở trung tâm hoạt động. Đây là phần tham gia liên
kết mạnh nhất với đầu amin của histon thông qua liên kết phối trí [7].
Kênh enzym là nơi chứa đựng cơ chất và tham gia liên kết Van der Walls
với cơ chất. Kênh này có cấu trúc dạng túi. Nó được cấu tạo bởi các acid
amin thân dầu, đặc biệt là các acid amin có chứa vòng thơm như: Phe, Tyr,
Pro, His. Nó có cấu trúc khá linh động nên có thể thay đổi kích thước để
phù hợp với kích thước của cơ chất tham gia phản ứng deacetyl hóa [33].
6
Hình 4: Cấu tạo trung tâm hoạt động của HDAC
1.1.4. HDAC và ung thƣ
HAT xúc tác cho phản ứng acetyl hóa nhóm ε-NH2 trong phân tử lysin
ở phần đuôi của histon làm hoạt hóa quá trình phiên mã, trong khi đó, chức
năng của HDAC là xúc tác cho phản ứng deacetyl hóa lysin tạo ra nhóm NH3+
ở phần đuôi của histon. Nhóm này mang điện tích dương sẽ liên kết với nhóm
mang điện âm trên nhiễm sắc thể gây đóng xoắn nhiễm sắc thể, làm giảm sự
tiếp xúc của các yếu tố phiên mã với nhiễm sắc thể gây ức chế quá trình phiên
mã. Các sai lệch của quá trình phiên mã là một trong những nguyên nhân dẫn
tới sự hình thành khối u [28].
Các nghiên cứu có ý nghĩa thống kê đã chỉ ra rằng các HDAC liên quan
đến nhiều giai đoạn điều hòa cơ bản của quá trình sinh học trong tế bào ung
thư như chu trình tế bào, sự biệt hóa, sự chết tế bào theo chương trình, kể cả
sự xâm lấn, sự tự tiêu và sự tạo mạch. Vai trò chức năng của các HDAC trong
quá trình sinh học của tế bào ung thư được tóm tắt ở hình 5 [36].
7
Hình 5: Vai trò sinh học của các HDAC trong sinh lý tế bào ung thư
1.2.
CÁC CHẤT ỨC CHẾ HDAC
1.2.1. Cấu trúc của các chất ức chế HDAC
Cấu trúc của các chất ức chế HDAC rất đa dạng nhưng nhìn chung đều
gồm 3 phần chính (hình 6) [10,31]:
- Nhóm khóa hoạt động (capping group) hay vùng nhận diện bề mặt
(surface recognition group): là các vòng thơm hoặc peptid vòng,
thường nằm trên bề mặt enzym.
- Vùng cầu nối sơ nước: thường là hydrocacbon thân dầu mạch
thẳng hay vòng, có thể no hoặc không no để tạo các liên kết Van
der Waals với kênh enzym.
- Nhóm kết thúc gắn với kẽm (Zinc binding group - ZBG): tương tác
với ion Zn2+ tại trung tâm hoạt động của các HDAC như acid
hydroxamic, các thiol, nhóm o-aminoanilin của benzamid,
mercaptoceton...
Cấu trúc tinh thể kết tinh của các HDAC cho thấy nhóm kết thúc, cầu
nối và một phần của nhóm khóa hoạt động nằm trong túi enzym làm lấp đầy
8
khoảng trống trong lòng kênh enzym. Phần còn lại của nhóm khóa hoạt động
tương tác với phần vành trên bề mặt miệng túi enzym. Nhóm nhận diện bề
mặt có thể liên kết với phần cầu nối thông qua một số liên kết peptid làm tăng
khả năng phân cực và góp phần cải thiện dược động học cho các chất ức chế
HDAC. Việc nghiên cứu thiết kế cấu trúc các chất mới đều dựa trên cấu trúc
cổ điển này.
Hình 6: Cấu trúc cơ bản của các chất ức chế HDAC
1.2.2. Liên quan giữa cấu trúc và tác dụng của các chất ức chế HDAC
Các chất ức chế HDAC dựa trên cấu trúc amid – alkyl – acid
hydroxamic đã được biết đến nhiều, ví dụ như SAHA. Cấu trúc cũng bao gồm
3 phần chính A-B-C:
- Phần A liên quan đến hiệu lực và tính đặc hiệu (thường là aryl).
Chưa có nghiên cứu đầy đủ về nhóm này nhưng trên các dẫn chất
tổng hợp được cho thấy kích thước vòng nhân thơm lớn sẽ có tác
dụng tốt hơn vòng nhỏ.
- Phần B là cầu nối như amid – alkyl. Thường là hydrocarbon mạch
hở hoặc các vòng thơm có kích thước nhỏ
- Phần C là nhóm liên kết với Zn2+ như acid hydroxamic.
Sau đây là tổng kết liên quan cấu trúc – tác dụng của một dãy các dẫn
chất của acid hydroxamic đã được nghiên cứu [8] (hình 7):
9
Hình 7: SAR của các chất ức chế HDAC dẫn chất acid hydroxamic
1.3.
MỘT
SỐ
NGHIÊN
CỨU
TỔNG
HỢP
CÁC
ACID
HYDROXAMIC ỨC CHẾ HDAC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM:
Từ những năm 90 của thế kỷ trước, rất nhiều nhà khoa học trên thế giới
đã tập trung nghiên cứu và hàng trăm bài báo đã được công bố trong quá trình
tìm kiếm các chất ức chế HDAC. Cho đến nay, bên cạnh 2 chất là vorinostat
(Zolinza®) và depsipeptid (Romidepsin®) đã được FDA phê duyệt sử dụng
trong điều trị u lympho da tế bào T, còn có khoảng hơn 10 chất đang được
nghiên cứu ở pha lâm sàng I, II (bảng 1).
Bảng 1: Các chất ức chế HDAC đang thử nghiệm trên lâm sàng
Nhóm
Acid béo
mạch ngắn
Hợp chất
Butyrat
AN-9 (tiền
thuốc)
Acid valproic
Pha
I, II
I, II
Loại ung thƣ
Ung thư đại tràng
Thể rắn, NSCLC
I, II
Phenyl butyrat
I
Thể rắn, ung thư máu,
AML, MDS, CTCL, u trung
biểu mô
Thể rắn, AML/MDS
10
Acid
hydroxamic
Các
benzamid
Peptid
vòng
SAHA
PXD 101
NVP-LAQ824
LBH-589
ITF-2357
SB-939
CRA-024781
JNJ-16241199
SNDX-275
CI-994
I, II
II
I
II, III
II
I
I
I
I, II
I, II
MGCD-0103
II
Depsipeptid
(FK-228)
I, II
Thể rắn, ung thư máu
Ung thư máu
Thể rắn, ung thư máu
Thể rắn, AML, ALL, MDS
U lympho Hodgkin
Thể rắn, ung thư máu
Thể rắn, u lympho, AML
Thể rắn, NSCLC, tế bào
thận, tụy
Thể rắn, ung thư bạch cầu,
MDS
Thể rắn, CLL, AML, u đa
tủy xương, NHL tế bào T
ngoại vi, RAI kháng
thyroid, ung thư đại tràng
tiến triển
Ghi chú:NSCLC: carcinoma tế bào phổi không nhỏ; AML: ung thư bạch cầu tủy bào cấp;
MDS:hội chứng loạn sản tủy; CTCL: u lympho da tế bào T; ALL: ung thư bạch cầu cấp;
CLL:ung thư bạch cầu mãn
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 [15]:
- Các acid hydroxamic: TSA, SAHA.
- Các peptid vòng: depsipeptid, CHAPs.
- Các acid béo mạch ngắn: butyrat, phenylbutyrat, valproic acid.
- Các benzamid: N-acetyldinalin, MS-275.
Mỗi nhóm nêu trên đều có những hạn chế nhất định như:
- Các benzamid và acid béo có hiệu lực kém.
- Các peptid vòng khó tổng hợp vì cấu trúc phức tạp.
- Các acid hydroxamic bị chuyển hóa nhanh và ức chế không chọn lọc
lên các loại enzym HDAC.
11
Trong số các nhóm trên, nhóm các acid hydroxamic tạo chelat bền
vững với Zn2+ nhất và hầu hết các dẫn chất của acid hydroxamic đều ức chế
HDAC ở nồng độ nM (các hợp chất còn lại đa phần ức chế HDAC với IC50 ở
mức µM). Chính vì vậy, các acid hydroxamic đang được nghiên cứu rộng rãi
trên thế giới. Nhiều nhóm nghiên cứu đang nỗ lực tìm kiếm các dẫn chất mới
dựa trên phiên mẫu của TSA , SAHA (hình 8) và các chất đã tìm được.
TSA
SAHA
Hình 8: Công thức cấu tạo của TSA và SAHA
Dựa trên đặc điểm cấu trúc của các chất ức chế HDAC (hình 6- trang
8), các nghiên cứu có thể tiến hành thay đổi một trong các phần cấu trúc là
nhóm khóa hoạt động hoặc cầu nối. Sau đây là tổng kết một số nghiên cứu
trên thế giới về thay đổi cấu trúc của các acid hydroxamic.
1.3.1. Thay đổi cầu nối:
TSA và SAHA là hai điển hình cho phần cầu nối 5-6 carbon. Chúng thể
hiện tác dụng ức chế mạnh HDAC [20]. Hầu hết các nghiên cứu đều chỉ ra
rằng khoảng cách tốt nhất giữa nhóm acid hydroxamic và phần (A) là 5, 6, 7
nguyên tử carbon, trong đó khả năng ức chế của dẫn chất mang cầu nối 6C
lớn hơn so với cầu nối 5C hay 7C và tác dụng tốt hơn rất nhiều so với cầu nối
3C hoặc 4C [2,3,6].
Trong luận án Tiến sỹ Dược học của Đào Thị Kim Oanh (Việt Nam)
[5] đã tổng hợp các acid hydroxamic mang khung benzothiazol (hình 9), với
độ dài cầu nối thay đổi, kết quả là:
Các chất chứa vòng benzothiazol với mạch alkyl 2-3 nhóm methylen
không có tác dụng ức chế HDAC. Nhưng khi mạch alkyl tăng thành 4 nhóm
- Xem thêm -