Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất acyl hóa của curcumin

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI


NGUYỄN THỊ KIỀU TRANG

TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH
HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT ACYL HÓA
CỦA CURCUMIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ






HÀ NỘI - 2015



BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI



NGUYỄN THỊ KIỀU TRANG

TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH
HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT ACYL HÓA
CỦA CURCUMIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. Ths. Phạm Thị Hiền
2. Ds. Nguyễn Thị Hải Quỳnh
Nơi thực hiện:
Bộ môn Công nghiệp Dược
Trường Đại học Dược Hà Nội.

HÀ NỘI – 2015


LỜI CẢM ƠN
Trước hết cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân thành
nhất đến Ths. Phạm Thị Hiền và Ds. Nguyễn Thị Hải Quỳnh - người đã trực tiếp
hướng dẫn, truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu, tạo mọi điều
kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện,TS. Nguyễn Văn Hải,
Ths. Nguyễn Văn Giang và CN. Phạm Tiến Thành cùng các thầy cô giáo, các anh
chị kĩ thuật viên của bộ môn Công Nghiệp Dược - Trường Đại học Dược Hà Nội đã
giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi em trong quá trình học tập và nghiên cứu tại bộ
môn.
Em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu nhà trường cùng toàn thể các thầy cô
giáo Trường Đại học Dược Hà Nội đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em trong
suốt quá trình học tập tại trường.
Cuối cùng, em xin được bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn luôn bên
cạnh và động viên em trong cuộc sống cũng như trong học tập.

Do thời gian làm thực nghiệm cũng như kiến thức của bản thân còn có hạn, nên
khóa luận không tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của
các thầy cô, bạn bè để khóa luận được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2014
Sinh viên


Nguyễn Thị Kiều Trang






MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ, KÍ HIỆU VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ CURCUMIN 2
1.1.1. Nguồn gốc 2
1.1.2. Tính chất lý hóa 3
1.1.3. Tác dụng dược lý 7
1.2. TRIỂN VỌNG SỬ DỤNG CURCUMIN VÀ DẪN CHẤT TRONG NGHIÊN
CỨU PHÁT TRIỂN THUỐC 10
1.2.1. Một vài nghiên cứu về tác dụng của dẫn chất acyl curcumin 11

1.2.2. Thay đổi nhóm chức diketo 13
1.2.3. Thay đổi tại nhóm methylen 13
1.2.4. Tạo phức với kim loại đa hóa trị 14
1.3. PHẢN ỨNG ACYL HÓA CURCUMIN 14
1.3.1. Tác nhân acyl hóa 14
1.3.2. Một số nghiên cứu điển hình 15
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
2.1. NGUYÊN LIỆU 17
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 18
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.3.1. Thực hiện phản ứng acyl hóa curcucmin 21
2.3.2. Kiểm tra độ tinh khiết 22
2.3.3. Xác định cấu trúc 22
2.3.4. Thử tác dụng sinh học 22



CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 23
3.1. BÁN TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT CURCUMIN 23
3.1.1. Tổng hợp 4,4’-di-O-acetyl curcumin với tác nhân anhydrid acetic 23
3.1.2. Phản ứng acyl hóa curcumin với tác nhân clorid acid 24
3.1.2.1.Tổng hợp 4,4’-di-O- propionyl curcumin với tác nhân propionyl
clorid. 26
3.1.2.2. Tổng hợp 4,4’-di-O-butyryl curcumin với tác nhân butyryl
clorid 27
3.2. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC 28
3.2.1. Phổ hồng ngoại (IR) 28
3.2.3. Phổ
1
H- NMR 33

3.3. THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC 37
3.3.1. Giống VSV kiểm định 19
3.3.2. Môi trường thử nghiệm 19
3.3.3. Mẫu kháng sinh chuẩn 20
3.3.4. Phương pháp thử 20
3.3.5. Kết quả thử nghiệm 37
3.4. BÀN LUẬN 38
3.4.1. Về bán tổng hợp hóa học 38
3.4.2. Về xác định cấu trúc 41
3.4.3. Về thử tác dụng sinh học 41
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42
1. Kết luận 42
2. Kiến nghị 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO 43



DANH MỤC CHỮ, KÍ HIỆU VIẾT TẮT
1
H-NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
(
1
H - Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy)
CTCT
Công thức cấu tạo
CTPT
Công thức phân tử
DMAP
Dimethylaminophenol

DMHC
Dung môi hữu cơ
đvC
Đơn vị cacbon
EC
50

Nồng độ có tác dụng 50% đối tượng thử (Effective concentration
50%)
Et
3
N
Triethylamin
EtOH
Ethanol
h
Giờ
HIV
Virus gây suy giảm miễn dịch ở người
(Human immunodeficiency virus)
HPLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
(High-performance liquid chromatography)
IC
50
Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử
(Inhibition concentration at 50%)
IL-12
Interleukin-12.
IR

Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy)
KL, m
Khối lượng
LDL
Lipoprotein tỷ trọng thấp (Low – density
lipoprotein)
LTR
long terminal repeat
MBC
Nồng độ tối thiểu diệt khuẩn.
MeOH
Methanol
MIC
Nồng độ ức chế tối thiểu.
MS
Phổ khối lượng phân tử


MT
Môi trường
R
f
Hệ số lưu giữ (Retension factor)
SKLM
Sắc kí lớp mỏng
THF
Tetrahydrofura
TNF
Yếu tố hoại tử khối u.
T

o
nc
Nhiệt độ nóng chảy
VK
Vi khuẩn
VSV
Vi sinh vật



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Danh mục các hóa chất, dung môi 17
Bảng 2.2: Danh mục các dụng cụ, thiết bị 18
Bảng 2.3 Môi trường nuôi cấy VK 20
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phản ứng điều chế tác nhân clorid acid 25
Bảng 3.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của sản phẩm Ia 29
Bảng 3.2. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của sản phẩm Ib 29
Bảng 3.3. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của sản phẩm Ic 30
Bảng 3.4. Kết quả phân tích phổ khối lượng MS (MeOH) của sản phẩm Ia 32
Bảng 3.5. Kết quả phân tích phổ khối lượng MS (MeOH) của sản phẩm Ib 32
Bảng 3.6. Kết quả phân tích phổ khối lượng của sản phẩm Ic 33
Bảng 3.8. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (
1
H-NMR) của
sản phẩm Ib 35
Bảng 3.9. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (
1
H-NMR) của
sản phẩm Ic 36
Bảng 3.10. Kết quả thực nghiệm. 37

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1. công thức cấu tạo của curcumin. 2
Hình 1.2. Sự điện ly theo pH của curcumin 4
Hình 1.3. Sự phân hủy curcumin trong môi trường kiềm. 5
Hình 1.4. Sự phân hủy của curcumin dưới tác dụng của Oxi và ánh sáng. 5
Hình 1.5. Phản ứng của curcumin với gốc tự do. 6
Hình 1.7. Quá trình chuyển hóa curcumin tại gan[30]. 11
1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ xa xưa, củ nghệ đã được sử dụng như một gia vị truyền thống cho các món ăn
ở châu Á, bên cạnh đó, nghệ còn được biết đến như một loại thuốc quý giúp làm lành
vết thương, liền sẹo, trị mụn nhọt…đặc biệt là dùng để chữa các bệnh có liên quan đến
dạ dày. Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật, người ta đã phát hiện ra
nhóm chất màu curucminoids- là hoạt chất chính tạo nên các tác dụng sinh học của củ
nghệ.
Trong nhóm hoạt chất curucminoids, curcumin chiếm tỉ lệ lớn nhất (97%), ngoài
ra còn có demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin. Curcumin đã được nghiên
cứu và chứng minh các tác dụng dược lý như: chống viêm, chống oxi hóa, kháng
khuẩn, kháng virut, chống ung thư, làm lành vết thương, làm liền sẹo…[3],[9].
Mặc dù có rất nhiều tác dụng quan trọng, tuy nhiên curcumin có nhược điểm là
khó tan trong nước, kém ổn định, và bị chuyển hóa nhanh chóng khi sử dụng theo
đường uống, dẫn tới khả dụng thấp [10].Do đó, để tăng sinh khả dụng của hợp chất
curcumin, người ta đi theo hướng cải thiện độ tan và kéo dài thời gian chuyển hóa

của curcumin trong cơ thể. Một trong các con đường đã được tiến hành đó là đưa
curcumin vào các hệ thống phân phối thuốc như liposome, mixen, polisacharid, tạo phức
hợp phospholipid và các tiểu phân nano… con đường này đến nay đã đạt được những
thành tựu nhất định song hiệu quả của nó vẫn còn hạn chế. Điều này đã khiến cho các
nhà khoa học tiếp tục tìm kiếm những giải pháp mới, trong đó có việc tổng hợp, bán tổng
hợp những chất mới tương tự curcumin nhằm cải thiện sinh khả dụng, phát huy tác dụng
và giảm độc tính của curcumin. Acyl hóa curcumin là một trong những giải pháp như
vậy.
Trên cơ sở tìm ra những dẫn chất curcumin có giá trị trong điều trị, chúng tôi đã
thực hiện đề tài “ Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất acyl hóa
của curcumin” với các mục tiêu sau:
1. Acyl hóa curcumin với các tác nhân anhydrid acetic, propyonyl clorid, butyryl
clorid ở quy mô phòng thí nghiệm.
2. Thử tác dụng kháng khuẩn, chống nấm của các chất tổng hợp được.
2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CURCUMIN
Cấu trúc hóa học

Hình 1.1. công thức cấu tạo của curcumin.
- Tên khoa học: (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxyl-3-methoxylphenyl)hepta-1,6-dien-3,5-
dion.
- Tên khác: Diferuloymethan, curcumin I
- Công thức phân tử: C
21
H
20
O
6

.
- Khối lượng phân tử: 368,37 đvC [25].
1.1.1. Nguồn gốc
 Tự nhiên: curcumin được phân lập từ thân rễ của cây nghệ vàng (curcuma longa)
Sơ bộ về quy trình phân lập curcumin:[5].
Nguyên liệu : Củ nghệ vàng
+ Chiết xuất , phân lập : chiết bằng dung môi ethanol, sau đó, cao thu được được chiết
lại với n-hexan để loại bỏ tinh dầu và kết tinh lại thu curcumin thô.
+ Tinh chế: sản phẩm curcuminoids thô được tiến hành sắc kí cột trên silica gel, thu
được curcumin tinh khiết.
+ Xây dựng bộ dữ liệu chuẩn curcumin trên phổ hồng ngoại, phổ tử ngoại- khả kiến,
xác định cấu trúc, độ tinh khiết , định lượng curcumin bằng HPLC.
 Tổng hợp hóa học.
Sau đây là một vài sơ đồ tổng hợp hóa học curcumin do Pavolini thực hiện:[21]
Phương pháp thứ nhất tổng hợp curcumin từ acetylaceton và vanillin trong sự có mặt
của B
2
O
3
, tributylborate, và n-butylamin theo sơ đồ phản ứng:

3

Trong phương pháp thứ 2: acetylaceton được cho phản ứng với B
2
O
3
dưới sự chiếu
xạ có bước sóng ngắn, hỗn hợp phản ứng sau đó cùng với aldehyd, tributylborat và
n-butylamin được tiếp tục chiếu bức xạ trong nhiều phút:

1.1.2. Tính chất lý hóa
a. Tính chất vật lý
 Dạng thù hình: tinh thể hình kim hoặc bột vô định hình màu vàng cam, không mùi.
 Độ tan: Curcumin tan được trong acid acetic, ethanol, methanol, aceton,
dicloromethan, cloroform, ít tan trong n-hexan, không tan trong ether [2],[25].
Curcumin thực tế không tan trong nước ở môi trường acid hay trung tính (độ tan
<10mg ở 25
ͦ
C), tan trong kiềm tạo dung dịch màu đỏ máu rồi ngã sang màu tím[1].
Curcumin tan được trong nước khi có mặt các chất hoạt động bề mặt như: natri
dodecylsulphat, cetylpyridin bromid, gelatin, polysac vcharid, polyethylenglycol,
cyclodextrin [16].
 Điểm chảy: 183
ͦ
C [2],[25].
b. Độ ổn định
 Ảnh hưởng của pH trong dung dịch nước [27]
Nghiên cứu sự điện li theo pH của curcumin bằng phương pháp HPLC cho kết quả
như sau (xem hình 1.2.).
- pH < 1: dung dịch curcumin có màu đỏ do curcumin ở trạng thái proton hóa H
4
A
+

- pH = 1-7: curcumin ở trạng thái trung tính H
3
A, trong khoảng pH này, curcumin
khó tan trong nước và tạo huyền phù màu vàng.
- pH > 7.5, dung dịch curcumin có màu đỏ vì curcumin tồn tại các dạng H

2
A
-
, HA
2-
, A
3-
. Giá trị hằng số phân ly proton pKa
1,
pKa
2
, pKa
3
( tương ứng của H
2
A
-
, HA
2-
,
A
3-
) lần lượt là 7,8, 8,5, và 9,0
4



Hình 1.2. Sự điện ly theo pH của curcumin
- Phân hủy curcumin trong môi trường kiềm[14]: Curcumin tương đối ổn định ở pH
acid, nhưng nhanh chóng bị phân hủy ở pH > 7. Tomnesen và Karlsen nghiên cứu

quá trình phân hủy curcumin trong khoảng pH =7-10 bằng phương pháp HPLC, sản
phẩm của quá trình phân hủy là acid ferulic và feruloylmethan, sau đó feruloylmethan
tiếp tục phân hủy thành vanillin và aceton, acid ferulic phân hủy thành vinylguaiacol
và CO
2
(hình 1.3.)
5


Hình 1.3. Sự phân hủy curcumin trong môi trường kiềm.
 Ảnh hưởng của ánh sáng: [14]
Dưới tác dụng của ánh sáng curcumin phân hủy thành vanillin, acid vanillic,
anhydrid ferulic, acid ferulic. Curcumin cũng kém bền ngay cả khi không có mặt oxi.
Khi có mặt Oxi và ánh sáng, curcumin bị phân hủy thành 4-Vinylguaialcol và vanillin
(hình 1.4.)

Hình 1.4. Sự phân hủy của curcumin dưới tác dụng của Oxi và ánh sáng.
c. Tính chất hóa học
 Tính chất của nhóm hydroxyl trên vòng bezen:[26]
- Các cặp electron chưa liên kết của oxi trong nhóm hydroxyl liên hợp mạnh với
vòng benzen làm cho nguyên tử hydro của nhóm hydroxyl linh động hơn, điều này
giải thích tính acid và khả năng phản ứng với các gốc tự do của curcumin.
6

Ngoài ra khả năng phản ứng với các gốc tự do của curcumin còn liên quan đến sự
chuyển nguyên tử hydro của nhóm methylen ở cacbon giữa mạch, làm giảm hoạt tính
của nhóm này. Hai hướng phản ứng này góp phần giải thích tính oxi hóa mạnh của
curcuminoids khi ứng dụng nó trong ngành dược (hình1.5. ).

Hình 1.5. Phản ứng của curcumin với gốc tự do.

 Hiện tượng hỗ biến:
Curcumin và dẫn chất tồn tại trong dung dịch ở dạng cân bằng hỗ biến của dạng
diceton đối xứng và dạng ceto-enol được ổn định bằng liên kết hydro nội phân tử
(hình 1.6.)[16].
Hình 1.6. Dạng hỗn biến ceto-enol trong dung dịch
Trong dung dịch nước, ở pH acid và trung tính, curcumin tồn tại chủ yếu dưới
dạng diceton; ngược lại, ở pH >8, dạng enol chiếm ưu thế hơn[25]. Tùy theo từng
dung môi thích hợp có thể có trên 90% curcumin tồn tại dạng enol[16].
7

 Ngoài ra curcumin còn thể hiện các phản ứng:
- Cộng 1, 2, hoặc 3 phân tử H
2
vào các vị trí không no để tạo thành dihydrocurcumin,
tetrahydrocurcumin và hexahydrocurcumin [8].Các sản phẩm này cũng là chất chống
oxi hóa [23].
- Curcumin là hợp chất diceton nên có thể phản ứng với các amin bậc nhất RNH
2
,
hydroxylamin NH
2
OH, hydrazin NH
2
NH
2
… để tạo thành các dẫn chất imin tương
ứng, các sản phẩm này đều có hoạt tính kháng nấm và chống oxy hóa tốt[4].
- Phản ứng tạo phức: curcumin với cấu trúc β diceton trong môi trường acid hay
trung tính tạo tồn tại dưới dạng ceton-enol đối xứng và ổn định có khả năng tạo phức
với nhiều ion kim loại khác nhau như Mn

2+
, Fe
2+
, Cu
2+
….[7].
1.1.3. Tác dụng dược lý
Các nghiên cứu chỉ ra rằng, curcumin không gây độc đối với con người [9], [29].
Bên cạnh đó curcumin có rất nhiều tác dụng đã được chứng minh có lợi cho việc
phòng và điều trị bệnh. Một số tác dụng nổi bật của curcumin như: chống oxi hóa,
chống viêm, chống ung thư, chống viêm loét dạ dày-tá tràng, kháng khuẩn, kháng
nấm, làm lành vết thương, liền sẹo…[3],[9],[25].
 Hoạt tính chống oxi hóa:
Curcumin có tác dụng chống oxi hóa mạnh ở pH trung tính và acid. Cơ chế hoạt
động của nó bao gồm ức chế một số đường tín hiệu tế bào ở nhiều cấp độ, tác động
lên các enzym màng tế bào như enzym cyclooxygenase và glutathion-S-tranferase,
điều biến miễn dịch, các tác động lên thành mạch và sự kết dính tế bào- tế bào[25].
Peroxynitrit là chất trung gian có tính độc tế bào được tạo ra bởi anion superoxid
(O
2
) và oxyd nitơ (NO). Các curcuminoid trong đó có curcumin có tác dụng dọn gốc
tự do peroxynitrit với IC
50
là 4,0± 0,04 μM [ 3].
Curcumin có tác dụng dọn gốc tự do như anion superoxid (O
2-
) và gốc tự do
hydroxyl (OH
·
), đây là các gốc tự do gây ra sự peroxyl hóa lipid [17]. Trong các

nghiên cứu bảo vệ quá trình peroxy hóa lipid, curcumin đã thể hiện sự ức chế mạnh
(18-80%) tùy thuộc liều dùng [3].
8

Các nghiên cứu chỉ ra rằng curcumin có tính oxi hóa mạnh tương tự như vitamin
E, vitamin C và β-caroten [9].
 Tác dụng phòng và điều trị ung thư:
Xuất phát từ một thực tế về việc nghiên cứu dịch tễ học của ung thư ở một số vùng
Ấn Độ cho thấy tỷ lệ ung thư đại tràng ở những vùng có người dân ăn nhiều cary (
dầu có chứa curcumin) có tỷ lệ rất thấp, các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu về
tác dụng chống ung thư của curcumin, hiện có trên một nghìn công trình đã được tiến
hành và kết quả bước đầu cho thấy [31]:
* Curcumin ngăn các các tế bào ung thư đi vào pha S (pha tổng hợp của chu kỳ tế
bào)
* Curcumin thúc đẩy các tế bào ung thư đi vào chết tế bào theo chương trình
* Curcumin là chất ức chế tạo mạch máu mới mạnh
* Curcumin làm hạ cholesterol huyết và chống bệnh Alzheimer (mất trí nhớ ở người
già).
Cơ chế của tác dụng chống ung thư của curcumin có thể là do khả năng chống oxi
hóa và dọn gốc tự do, cũng như khả năng làm tăng gián tiếp nồng độ glutathion, do
đó giúp giải độc gan và ức chế sự hình thành nitrosamin [9].
 Tác dụng chống viêm:
Nghệ có hoạt tính chống viêm mạnh, hoạt tính chống viêm của nghệ có thể do 3
đặc tính sau:
- Thứ nhất, nghệ làm giảm các chất gây viêm như histamin.
- Thứ hai, nghệ làm tăng tác dụng và kéo dài thời gian hoạt động của hormon tuyến
thượng thận- cortisol- một chất chống viêm tự nhiên trong cơ thể.
- Thứ ba, nghệ giúp cải thiện tuần hoàn, do đó chất độc dễ bị loại ra khỏi các khớp
nhỏ- nơi các chất thải tế bào và các chất gây viêm tích tụ [9].
Nghiên cứu của Nita Chainani-Wu và các cộng sự khẳng định curcumin có khả

năng ức chế một số lượng lớn các phân tử khác nhau liên quan đến phản ứng viêm
bao gồm, phospholipid, lipooxigenase, cyclooxigenase 2, leukotrien, thromboxan,
prostaglandin, nito oxid, collagenase, elastase, hyaluronidase, monocyte
9

chemoattractant protein-1, protein cảm ứng interferon, yếu tố hoại tử khối u (TNF),
và interleukin-12 (IL-12) [29].
 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, làm lành vết thương và liền sẹo.
Các nghiên cứu in vitro chỉ ra rằng dịch chiết nghệ và curcumin có tác dụng ức
chế sự phát triển của một số vi khuẩn, điển hình là trực khuẩn lao (Plasmodium
falciferum), tụ cầu vàng (Staphylococus aureus), Salmonella paratyphi, Mycrocus
pyogenes [9],[19]. Dịch chiết ethanol của nghệ có tác dụng chống lại Entamoeba
histolytica [19].
Các nghiên cứu bổ sung bột nghệ vào môi trường nuôi cấy mô thực vật cho thấy
bột nghệ ở nồng độ 0.8 và 1.0 g / L có hoạt tính ức chế đáng kể chống lại sự nhiễm
nấm [28]. Cơ chế kháng nấm của curcumin có thể là do ức chế desaturase (ERG3)
làm giảm sản xuất và tích lũy các tiền chất sinh tổng hợp ergosterol của tế bào nấm,
dẫn đến chết tế bào [28]. Giảm tiết proteinase và thay đổi các thuộc tính của lớp màng
liên kết trong hoạt động của ATPase là yếu tố quan trọng khác có thể giải thích cho
hoạt tính kháng nấm của curcumin.
Chiếu xạ làm chậm sự co hẹp và thời gian làm lành vết thương ở chuột nhắt. Điều
trị với curcumin, tùy thuộc vào liều dùng, làm tăng sự co hẹp so với nhóm chứng.
Quá trình làm lành vết thương là do sự giải phóng chậm các chất chống oxi hóa và sự
hỗ trợ tái tạo mô của collagen. Một số nghiên cứu tạo liên kết giữa curcumin và
collagen cho thấy: hoạt tính chống oxi hóa của curcumin có hiệu quả trong việc dọn
các gốc tự do gây viêm loét. Kết hợp với khả năng kích thích tăng sinh tế bào của
collagen, curcumin đã hỗ trợ đáng kể trong quá trình điều trị vết thương ở mô [3].
 Tác dụng bảo vệ dạ dày, tá tràng:
Nghệ đã được chứng minh làm giảm tiết dịch vị và bảo vệ niêm mạc dạ dày- tá
tràng; tăng gastrin, secretin, bicarbonat, và bài tiết enzym tụy. Nghệ cũng được chứng

minh có tác dụng ức chế hình thành vết loét, chống lại tác động của các yếu tố gây
loét như stress, rượu, một số thuốc như indomethacin, reserpin… làm tăng đáng kể
chất nhầy ở thành dạ dày chuột [9].
10

Ngoài ra, chất curcumin đã cho thấy hoạt tính kháng khuẩn đáng kể với giá trị MIC
vào khoảng 5 - 50 mg / ml đối với 65 mẫu phân lập lâm sàng của Helicobacter pylori
[28].
 Các tác dụng khác.
Dịch chiết nghệ có tác dụng làm giảm cholessterol và triglycerid, giảm tính nhạy
cảm của LDL đối với sự peroxy hóa lipid và ức chế kết tập tiểu cầu.[3],[9].
LTR- các thành phần của gen có vai trò quan trọng trong phiên mã 1 loại virus suy
giảm miễn dịch ở người (HIV-1) provirus. Ức chế hoạt động LTR có thể là một con
đường tiềm năng cho các thuốc kháng virus để ngăn chặn HIV-1 nhân rộng. Curcumin
được chứng minh là một hợp chất hữu hiệu có vai trò hạn chế biểu hiện gen HIV-1
LTR mà không có bất kỳ tác động lớn về khả năng tồn tại tế bào[28].
Curcumin làm chậm tổn thương gan vốn gây nên bệnh xơ gan, giúp giảm tình trạng
tắc ống mật đồng thời cải thiện tình trạng tổn thương và xơ hóa tế bào gan [3],[9].
1.2. TRIỂN VỌNG SỬ DỤNG CURCUMIN VÀ DẪN CHẤT TRONG
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THUỐC
Mặc dù curcumin có rất nhiều tác dụng chữa bệnh đã được nghiên cứu tuy nhiên
có 2 vấn đề gặp phải trong thực tế sử dụng curcumin để điều trị, đó là: độ hòa tan của
curcumin rất thấp và curcumin trong cơ thể bị chuyển hóa nhanh tại gan qua quá trình
glucuronide hóa và sulfat hóa (hình 1.7.) rồi bị đào thải qua phân, chính điều này đã
dẫn đến sinh khả dụng thấp của curcumin: [10].

11

Hình 1.7. Quá trình chuyển hóa curcumin tại gan[30].
Do đó, để tăng sinh khả dụng của hợp chất curcumin, người ta đi theo hướng cải

thiện độ tan và kéo dài thời gian chuyển hóa của curcumin trong cơ thể. Một trong
các con đường tiềm năng đã và đang được tiến hành đó là tổng hợp, bán tổng hợp
những chất mới tương tự curcumin nhằm cải thiện sinh khả dụng, phát huy tác dụng
của curcumin. Hình 1.8. chỉ ra những vị trí có thể tác động để thay đổi cấu trúc
curcumin:

Hình 1.8. Các vị trí tác động để thay đổi cấu trúc curucmin.
A: acyl hóa ở vị trí A
D: thay đổi nhóm methylene
B: thay đổi nhóm chức diceto
E: tạo phức kim loại tại vị trí E
C: thay đổi liên kết đôi
F: bắt chước cấu trúc curcumin [10]
1.2.1. Một vài nghiên cứu về tác dụng của dẫn chất acyl curcumin
Trên cơ sở tìm kiếm sự thay đổi có giá trị nhằm nâng cao khả năng ứng dụng
curcumin trong điều trị, các tác giả đã tiến hành acyl hóa curcumin và nghiên cứu tác
dụng sinh học của các dẫn chất:
Các nghiên cứu về các chất chuyển hóa khác nhau của curcumin, cụ thể là, di-O-
tryptophanylphenylalanine curcumin, di-O-decanoyl curcumin, di-O-pamitoyl
curcumin, di-O-bis- (γ, γ) folyl curcumin, 4-ethyl-O -γ-folyl curcumin, và 4-O-ethyl-
O-γ-folyl curcumin, chỉ ra rằng chúng chống lại nhiều loại virus bao gồm virus
parainfluenza loại 3 (PIV-3), virus viêm phúc mạc nhiễm mèo (FIPV), virus viêm
miệng mụn nước (VSV), Virus herpes simplex (HSV), và virus hợp bào hô hấp (RSV)
12

.Ngoài ra, di-O tryptophanylphenylalanine curcumin và di-O-decanoyl curcumin còn
cho thấy hoạt tính kháng virus đáng kể đối với VSV với giá tị EC
50
là 011 mM [28].
Al-Wabli đã tổng hợp và đánh giá các hợp chất curcumin mới có nhiều chức năng

khác nhau trong đó có nhiều chất hoạt động hơn cả hợp chất mẹ, và không gây độc
hại đối với các tế bào không phải là tế bào ung thư. Ví dụ như hợp chất (1) gây độc
tế bào chống lại SK-MEL (melanoma ác tính của con người) và BT-549 (ung thư biểu
bì ống động mạch vú) với giá trị IC
50
là 12,5 và 10 mM tương ứng [11].
Một số chất gắn glucosyl- mới tổng hợp, bao gồm cả curcumin β-glucoside (2), đã
được nghiên cứu hoạt tính chống ung thư bởi Arafa và đồng nghiệp [13]. Các thí
nghiệm tiến hành trên các tế bào ung thư ruột Caco-2, HT29, và T84. Kết quả chỉ ra
rằng tất cả các chất gắn glucosyl- đều có tác dụng gây độc tế bào một cách phụ thuộc
thời gian, trong đó Curcumin beta-glucoside là mạnh nhất trong số tất cả các hợp chất
gắn glucosyl- thử nghiệm. Trình tự cấp bậc nhạy cảm của tế bào khối u đối với tất
cả các beta-glucosides là Caco-2> HT29> T84, với Curcumin beta-glucoside giá trị
IC
50
là 10,3, 24,6 và 50,3 mM tương ứng với 3 loại tế bào trên.
Ferrari et al. [15] đã tổng hợp một số dẫn xuất curcumin mới (3-4) để cải thiện tính
chất hóa học của curcumin. Vòng glycosyl của dẫn chất curcumin (4) cung cấp các
hợp chất hòa tan trong nước và ổn định dược động học hơn so với curcumin, điều này
làm thay đổi cơ bản sinh khả dụng của thuốc. Các acyl-phái sinh của curcumin (3) và
glycosyl-curcuminoid (4) thể hiện khả năng gây độc tế bào độc tế bào mạnh hơn đối
với dòng tế bào ung thư biểu mô buồng trứng và tương tự là các tế bào ung thư * C13,
so với curcumin. Các chất được thử nghiêm này ít gây độc hại cho các tế bào Vero
không gây khối u.
13


1.2.2. Thay đổi nhóm chức diketo

Shim et al. [10] tiến hành các thí nghiệm chứng minh dẫn chất HC (5) có tác dụng

ức chế chống lại sự tăng sinh của các tế bào nội mô động mạch chủ bò (BAECs) ở
nồng độ nano (IC
50
= 520 nM) mà không gây độc. Thí nghiệm trên In vivo và in vitro
cũng cho thấy HC (5) tạo ra tiềm năng mới cho việc phát triển các chất chống tạo
mạch.
Dẫn chất isoxazole (6) được Das và đồng nghiệp [10] chứng minh có tác dụng tốt
trên tế bào ung thư gan HA22T / VGH cũng như trong các loại tế bào ung thư khác
so với curucmin



1.2.3. Thay đổi tại nhóm methylen
14


Ohtsu et al. [20] đã tạo ra dẫn chất curcumin (7), (8) bằng cách sửa đổi các nhóm
methylene hoạt động của curcumin và đã đánh giá tiềm năng của chúng như là chất
đối kháng với androgen receptor (AR) chống lại dòng tế bào ung thư tuyến tiền liệt
của con người, PC-3 và DU. Các hợp chất (7), (8) đã cho thấy hoạt động kháng
androgen mạnh vượt trội so với hydroxyflutamide- một hợp chất kháng androgen tiêu
chuẩn hiện có sẵn để điều trị ung thư tuyến tiền liệt.
1.2.4. Tạo phức với kim loại đa hóa trị
Tạo phức với kim loại đa hóa trị có thể được coi là một trong những phương pháp
để cải thiện hoạt tính sinh học của curucmin [10]

Barik et al. [10] đã nghiên cứu tác dụng của các phức hợp đồng đơn nhân của
Curcumin (9) cho hoạt động chống oxi hóa của enzym superoxide dismutase (SOD).
Cấu trúc của nó gồm các nguyên tử đồng được phối hợp thông qua các nguyên tử oxy
của curcumin cùng với một anion axetat và một phân tử nước. Các hợp chất này có

thể sàng lọc các gốc superoxide đã được tìm thấy để phục hồi hoàn toàn, điều này
cho thấy hoạt tính xúc tác của nó trong việc dung hòa các gốc superoxide. Hợp chất
này cũng ức chế phóng xạ lipid peroxide.
1.3. PHẢN ỨNG ACYL HÓA CURCUMIN
1.3.1. Tác nhân acyl hóa
Phản ứng acyl hóa curcumin sử dụng hầu hết các nhóm tác nhân acyl hóa [6].
- Anhydrid (RCO)
2
O : ví dụ (CH
3
CO)
2
O, maleic anhydrid …
- Acid clorid RCOCl : ví dụ propyonyl clorid, butyryl clorid…
15

- Các tác nhân khác : acid carboxylic RCOOH, ester RCOOR’, amid RCONH
2
,
xeten
1.3.2. Một số nghiên cứu điển hình
 Acyl hóa curcumin với tác nhân glutaric anhydrid:[18]
Sơ đồ phản ứng:

Tác giả: Krishnaswami và cộng sự.
Mô tả quá trình: Curcumin, DMAP trong THF được thêm vào Et
3
N. Sau đó glutaric
anhydrid được hòa tan trong THF, nhỏ vào hỗn hợp curcumin. Khuấy ở nhiệt độ
phòng dưới áp suất Nitơ trong 48h. Bốc hơi THF, chiết bằng 2 pha H

2
O: CHCl
3
, thu
sản phẩm ở pha DMHC, tinh chế bằng sắc kí cột.
Hiệu suất: 69%
 Acyl hóa curcumin với tác nhân heptanoyl clorid [22]
Sơ đồ phản ứng:

Tác giả : Reem I và cộng sự.
Mô tả quá trình: heptanoyl clorid được nhỏ giọt từ từ vào hỗn hợp curcumin,
Na
2
CO
3
trong aceton lạnh, khuấy ở nhiệt độ phòng trong 4-6h. Bốc hơi loại aceton,
chiết thu sản phẩm bằng 2 pha nước : ethyl acetat. Làm khan pha DMHC bằng
MgSO
4
, cất loại dung môi, tinh chế sản phẩm trong EtOH.
Hiệu suất : 86%
 Acyl hóa curcumin với tác nhân 2- thiofenecarbonylclorid.[12]
Sơ đồ phản ứng:
16


Tác giả: Al – Wabli và cộng sự.
Điều kiện: Na
2
CO

3
trong ethanol, aceton, thời gian: 4h, hồi lưu.
Hiệu suất: 81,5%.