Nghiên cứu tổng hợp liothyronin từ l yrosin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI



NGUYỄN VĂN GIANG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
LIOTHYRONIN TỪ L-TYROSIN



LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC




HÀ NỘI 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

NGUYỄN VĂN GIANG


NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
LIOTHYRONIN TỪ L-TYROSIN

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC

HÀ NỘI 2013
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ
MÃ SỐ: 60720402
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện

2. ThS. Nguyễn Thị Ngọc Hà
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Đình
Luyện, người Thầy đã trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi
hoàn thành được luận văn này.
Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến TS. Nguyễn Văn Hân, ThS.
Nguyễn Thị Ngọc Hà và toàn thể các thầy cô, anh chị Bộ môn Công nghiệp
dược, những người luôn động viên và giúp đỡ tôi rất nhiệt tình trong suốt thời
gian qua.
Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong trường Đại học
Dược Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt luận văn
này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người
luôn động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 20 tháng 08 năm 2013

Học viên

Nguyễn Văn Giang




MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
DANH MỤC CÁC BẢNG
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Tổng quan về các hormon tuyến giáp 2
1.1.1. Một số đặc điểm giải phẫu sinh lý tuyến giáp 2
1.1.2. Một số bệnh về tuyến giáp 3
1.2. Tổng quan về liothyronin mononatri 4
1.2.1. Cấu trúc và tính chất 4
1.2.2. Tác dụng dược lý và chỉ định 5
1.2.3. Phương pháp tổng hợp liothyronin 8
Chƣơng 2 : ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.1. Thiết bị, dụng cụ, nguyên liệu, hoá chất 21
2.1.1. Thiết bị 21
2.1.2. Dụng cụ 22
2.1.3. Nguyên liệu và hoá chất 22
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 23
2.2.1. Tổng hợp hóa học 23
2.2.2. Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết và tinh chế sản phẩm 23
2.2.3. Phương pháp xác định cấu trúc 24
2.2.4. Kiểm nghiệm liothyronin mononatri theo tiêu chuẩn USP 34 24
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 25
3.1. Tổng hợp hóa học 25
3.1.1. Tổng hợp 3,5-dinitro-L-tyrosin (3a) 25

3.1.2. Tổng hợp 3,5-dinitro-N-acetyl-L-tyrosin (3b) 26
3.1.3. Tổng hợp 3,5-dinitro-N-acetyl-L-tyrosin ethyl ester (3c) 27
3.1.4. Tổng hợp 3,5-dinitro-4-p-methoxyphenoxy-N-acetyl-L-
phenylalanin ethyl ester (25) (phản ứng tạo diaryl ether). 29
3.1.5. Tổng hợp 3,5-diamino-4-p-methoxyphenoxy-N-acetyl-L-phenyl
alanin ethyl ester (26) 31
3.1.6. Tổng hợp 3,5-diiodo-4-p-methoxyphenoxy-N-acetyl-L-phenyl
alanin ethyl ester (24). 33
3.1.7. Tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin 37
3.1.8. Tổng hợp 3,5,3‟-triiodo-L-thyronin mononatri 39
3.1.9. Kiểm nghiệm liothyronin mononatri theo tiêu chuẩn USP 34 41
Chƣơng 4. BÀN LUẬN 42
4.1. Về các phản ứng tổng hợp hóa học 43
4.1.1. Về quá trình tổng hợp 3,5-dinitro-L-tyrosin 43
4.1.2. Về phản ứng N-acetyl hóa 3,5-dinitro-L-tyrosin 44
4.1.3. Về phản ứng tạo ethyl ester từ 3,5-dinitro-N-acetyl-L-tyrosin 44
4.1.4. Vế phản ứng tạo cầu nối diaryl ether 45
4.1.5. Về quá trình khử hóa tạo hợp chất diamin 46
4.1.6. Về quá trình diazo hóa và iodo hóa trong cùng một giai đoạn 46
4.1.7. Về phản ứng thủy phân và demethyl hóa tạo 3,5-diiodo-L-
thyronin 47
4.1.8. Về quá trình tạo liothyronin 47
4.2. Về cấu trúc của chất trung gian và sản phẩm tổng hợp đƣợc 48
4.2.1. Phổ hồng ngoại 48
4.2.2. Phổ khối lượng 49
4.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52
KẾT LUẬN 52
KIẾN NGHỊ 53
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẲT VÀ KÍ HIỆU
13
C-NMR
:
Carbon Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
( Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon)
1
H-NMR
:
Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
( Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton)
Ac
:
Acetyl
DIT
:
3,5-Diiodotyrosin
Et
:
Ethyl
HPLC
:
High Performance Liquid Chromatography
(Sắc kí lỏng hiệu năng cao)
IR
:
Infrared Spectroscopy (phổ hồng ngoại)

Me
:
Methyl
MIT
:
Monoiodotyrosin
MS
:
Mass Spectroscopy (phổ khối lượng)
NXB
:
Nhà xuất bản
SKLM
:
Sắc kí lớp mỏng
T
2

:
3,5-diiodo-L-thyronin
T
3

:
3,5,3‟-triiodo-L-thyronin
T
4

:
3,5,3‟,5‟-tetraiodo-L-thyronin

TLC
:
Thin Layer Chromatography (Sắc kí lớp mỏng)
TRH
:
Thyrotropin Releasing Hormone
(Hormon giải phóng thyrotropin)
Ts
:
p-Toluen sulfonyl
TSH
:
Thyroid Stimulating Hormone
(Hormon kích thích tuyến giáp)
USP
:
The United State Pharmacopeia (Dược điển Mỹ)
DANH MỤC CÁC BẢNG











Tên bảng

Trang
Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu liothyronin mononatri
trong USP 34
5
Bảng 2.1: Nguyên vật liệu và thuốc thử
22
Bảng 3.1: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất phản
ứng khử
32
Bảng 3.2: Kết quả khử hóa sử dụng dung môi EtOH 96%
32
Bảng Bảng 3.3: Kết quả diazo hóa và diiodo hóa diamin (26)
37
Bảng 3.4: Tiêu chuẩn kiểm nghiệm liothyronin mononatri theo
USP 34
41
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
Tên sơ đồ
Trang
Sơ đồ 1.1: Quá trình tổng hợp liothyronin mononatri từ 3,5-
diiodo-L-thyronin
9
Sơ đồ 1.2: Quá trình tạo muối liothyronin mononatri
9
Sơ đồ 1.3: Quá trình tổng hợp liothyronin từ 3,5-diiodo-L-tyrosin
10
Sơ đồ 1.4: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin
theo phương pháp của C. R. Harington
11
Sơ đồ 1.5: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin

theo phương pháp của A. David
12
Sơ đồ 1.6: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-N-acetyl-L-tyrosin
ethyl ester
13
Sơ đồ 1.7: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin
theo phương pháp của W. Siedel
14
Sơ đồ 1.8: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin
theo phương pháp của Gunther Hillman
15
Sơ đồ 1.9: Quá trình tổng hợp muối 4,4‟-dimethoxy
diphenyliodonium bromid
15
Sơ đồ 1.10: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin theo
phương pháp của J.K. Chalmer
18

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Bệnh lý tuyến giáp rất đa dạng, trong đó thiểu năng tuyến giáp là tình
trạng bệnh phổ biến. Suy giáp có thể gặp ở nhiều lứa tuổi, người ta ước tính
có khoảng 3-5% dân số bị suy giáp. Ở người lớn, tuổi được chẩn đoán suy
giáp tập trung ở độ tuổi 40-60, hay gặp ở phụ nữ. Nguyên nhân thường do
thiếu hụt hormon tuyến giáp levothyroxin (T
4
) và liothyronin (T
3
) [1].

Để điều trị suy giáp, việc cung cấp các hormon tuyến giáp là cần thiết.
Levothyroxin là hormon thường lựa chọn sử dụng, nhưng liothyronin lại đặc
biệt quan trọng trong những trường hợp cần tác dụng nhanh như hôn mê do
suy giáp hay điều trị ung thư tuyến giáp. Ngày nay, liothyronin trên thị trường
chủ yếu có nguồn gốc tổng hợp. So với bột giáp đông khô được sản xuất từ
tuyến giáp động vật, liothyronin có hoạt tính mạnh, hiệu quả điều trị cao, ít
gây dị ứng. Ngoài ra, liothyronin còn được sử dụng với liều điều trị rất thấp,
phân liều chính xác, ít bị nấm mốc [37]. Nguyên liệu cho tổng hợp liothyronin
là L-tyrosin thu được từ dịch thủy phân sừng, lông, móng gia súc, là nguồn
nguyên liệu sẵn có trong nước. Đề tài “Nghiên cứu tổng hợp levothyroxin và
liothyronin làm thuốc điều trị bướu cổ” đã được Bộ Y Tế chọn là nhiệm vụ
khoa học công nghệ năm 2013-2014 và giao cho Bộ môn Công nghiệp dược
thực hiện nhiệm vụ này. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên
cứu tổng hợp liothyronin từ L-tyrosin” góp phần thực hiện nhiệm vụ khoa
học công nghệ của Bộ Y Tế. Đề tài được thực hiện với hai mục tiêu:
1. Xây dựng được quy trình tổng hợp liothyronin mononatri từ L-tyrosin
ở quy mô phòng thí nghiệm.
2. Tổng hợp được 10,0 g liothyronin mononatri đạt tiêu chuẩn USP 34.


2

Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về các hormon tuyến giáp
1.1.1. Một số đặc điểm giải phẫu sinh lý tuyến giáp
1.1.1.1. Giải phẫu
Tuyến giáp là một tuyến nội tiết nằm trước sụn giáp, có 2 thùy và một
eo ở giữa. Tuyến giáp nằm trong bao giáp nhưng gắn với sụn giáp nên khi
nuốt tuyến giáp di động theo thanh quản. Trọng lượng tuyến khoảng 20-30 g.
Tuyến giáp được cấp máu bởi các nhánh động mạch, tĩnh mạch giáp

trên và dưới, lượng máu cấp cho mỗi gam tuyến giáp là 4-6 ml/phút.
Tuyến giáp được cấu tạo bởi các nang tuyến, trong lòng nang có đầy
chất keo với thành phần chủ yếu là thyroglobulin do tế bào nang tiết ra.
Hormon tuyến giáp được tổng hợp tại các tế bào nang, sau đó dự trữ tại các tế
bào nang dưới dạng liên kết với thyroglobulin trong lòng nang giáp [1].
1.1.1.2. Sinh tổng hợp hormon tuyến giáp
Hormon tuyến giáp được tổng hợp tại tế bào nang giáp, quá trình này
gồm 4 giai đoạn
- Quá trình bắt iod: iod của thức ăn được hấp thu vào máu, từ máu iod
vào tế bào tuyến giáp bằng cơ chế vận chuyển tích cực do màng đáy tế bào
nang giáp có khả năng bơm iod vào trong tế bào. Do đó, nồng độ iod trong tế
bào tuyến giáp cao gấp 30 lần nồng độ trong máu.
- Oxy hóa ion iodid thành dạng oxy hóa của iod nguyên tử nhờ
peroxydase, iod nguyên tử có khả năng gắn trực tiếp với tyrosin.
- Gắn iod nguyên tử vào tyrosin để tạo monoiodotyrosin (MIT) và
diiodotyrosin (DIT).
- Trùng hợp MIT và DIT để tạo T
3
và T
4
.
Sau khi tạo thành, T
3
và T
4
được gắn với thyroglobulin, rồi được vận
chuyển qua màng đỉnh của tế bào nang giáp vào trong lòng nang để dự trữ.
3

Khi cơ thể cần sử dụng, hormon được tách ra khỏi thyroglobulin nhờ enzym

và giải phóng vào máu đi tới cơ quan đích [1], [2], [3].
1.1.1.3. Điều hòa bài tiết
Khi nồng độ hormon tuyến giáp trong máu giảm, vùng dưới đồi tiết ra
TRH, chất này kích thích tuyến yên tiết TSH; đến lượt TSH kích thích tuyến
giáp tăng cường tổng hợp và bài tiết T
3
và T
4
và ngược lại.
Cơ chế tự điều hòa (hiệu ứng Wolff- Chaikoff): Khi nồng độ iod vô cơ
trong máu hoặc trong tuyến giáp cao sẽ ức chế bài tiết T
3
và T
4
bằng cách
giảm thu nhận iod. Tuy nhiên hiệu ứng này chỉ xảy ra tạm thời, trong vòng 7-
14 ngày và vẫn bị TSH lấn át, nếu tình trạng náy kéo dài sẽ dẫn đến suy giáp
hoặc bướu giáp.
Khi nồng độ iod trong máu luôn ở mức thấp thì tuyến giáp tăng cường
hoạt động để thu nhận iod tối đa tập trung vào tuyến, đồng thời luôn bị TRH
và TSH kích thích hoạt động để sản xuất hormon theo yêu cầu của cơ thể,
tình trạng này kéo dài sẽ dẫn tới phì đại tuyến giáp [1].
Về tác dụng, hormon tuyến giáp có tác dụng đặc biệt lên sự phát triển
và hoàn thiện của cơ thể, nhất là ở thời kỳ đang lớn. Bên cạnh đó, hormon
tuyến giáp còn làm tăng chuyển hoá tế bào ở phần lớn các mô cơ thể, tăng
chuyển hoá glucid, lipid, protid. Hormon tuyến giáp còn làm tăng nhịp tim,
tăng vận tốc tuần hoàn, thúc đẩy sự phát triển kích thước và chức năng của
não…Tác dụng của hormon T
3
mạnh gấp 4 lần so với hormon T

4
[8], [12].
1.1.2. Một số bệnh về tuyến giáp
- Cường giáp (Hyperthyroidism): Là tình trạng tăng hormon tuyến giáp
trong máu do hoạt động quá mức của tuyến giáp, từ đó gây ra những tổn hại
về mô và chuyển hoá hay còn gọi là nhiễm độc giáp. Khi đó bệnh nhân cần
điều trị bằng các thuốc kháng giáp trạng tổng hợp, nếu nặng hơn cần có chỉ
định phẫu thuật hoặc điều trị bằng đồng vị phóng xạ
131
I [7], [8].
4

- Suy giáp (Hypothyroidism): Là tình trạng giảm chức năng tuyến giáp,
dẫn đến hormon tuyến giáp được sản xuất dưới mức bình thường làm cho
nồng độ hormon tuyến giáp trong máu giảm, từ đó gây ra những tổn thương ở
mô và rối loạn chuyển hoá. Có một số nguyên nhân thường gặp như teo tuyến
giáp tự phát, viêm tuyến giáp tự miễn Hashimoto… Trong trường hợp này
bệnh nhân thường phải điều trị bằng tinh chất giáp trạng hoặc hormon tuyến
giáp tổng hợp (levothyroxin và liothyronin) nhằm duy trì nồng độ T
3
và T
4

trong giới hạn bình thường [4], [5], [8].
- Bướu giáp đơn thuần (Nontoxic Nodular Goiter): Là sự tăng khối lượng
tuyến giáp do phì đại và quá sản tuyến sinh ra. Nguyên nhân gây ra bướu giáp
đơn thuần là do sự thiếu hụt iod dẫn đến sự thiếu hụt tương đối và tuyệt đối
hormon tuyến giáp trong máu gây tăng tiết TSH thứ phát. Tuyến giáp bị kích
thích liên tục bởi TSH và dẫn tới toàn bộ tuyến giáp bị phì đại gây nên bướu
giáp đơn thuần. Khi đó cần điều trị bằng hormon tuyến giáp với thời gian điều

trị ít nhất 6 tháng nhằm ức chế tiết TSH, trong một số trường hợp như bướu
giáp khổng lồ, có nhân… cần có chỉ định phẫu thuật [4], [8].
Như vậy hormon tuyến giáp, bao gồm tinh chất giáp trạng và đặc biệt là
hormon T
3
, T
4
tổng hợp đóng một vai trò quan trọng trong quy trình điều trị
các bệnh tuyến giáp, đặc biệt là trong các trường hợp suy giáp và bướu giáp
đơn thuần.
1.2. Tổng quan về liothyronin mononatri
1.2.1. Cấu trúc và tính chất
- Công thức cấu tạo:
HO
O
I
I
NH
2
COONa
Liothyronin natri
I

- Tên khoa học: natri (2S)-2-amino-3-[4-(4-hydroxy-3-iodophenoxy)-3,5-
diiodophenyl] propanoat.
5

- Công thức phân tử: C
15
H

11
I
3
NNaO
4.

- Phân tử lượng: 672,96 đvC.
- Tính chất: bột trắng hoặc hơi vàng, nâu nhạt, thực tế không tan trong nước,
khó tan trong alcol, tan được trong các dung dịch hydroxyd kiềm loãng.
- Góc quay cực riêng: +18 đến +22
0
(C=20mg/ml (hỗn hợp EtOH: dd HCl
1,2M = 4:1).
- Nhiệt độ nóng chảy: 205
0
C (phân hủy).
- Dược điển Mỹ USP 34 qui định hàm lượng liothyronin mononatri phải đạt
từ 95,0 đến 101,0%, tính theo chế phẩm đã làm khô (định lượng bằng phương
pháp HPLC) [9], [30], [31], [41].
Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lƣợng nguyên liệu
liothyronin mononatri theo USP 34
Chỉ tiêu
Yêu cầu
Định tính:
- Phổ UV-VIS

- Phổ UV của dung dịch thử phải có cực đại hấp thụ
giống cực đại hấp thụ của dung dịch chuẩn.
- Iod (phản ứng
hóa học)

- Chế phẩm phải thể hiện phép thử định tính của iod.
- Natri (phản ứng
hóa học)
- Chế phẩm phải thể hiện phép thử định tính của ion
natri.
- Phương pháp
HPLC
- Trên sắc kí đồ, dung dịch thử phải cho pic chính có
thời gian lưu tương ứng với thời gian lưu của dung dịch
liothyronin chuẩn.
Góc quay cực
+18 đến +22
0
(C=20mg/ml (hỗn hợp EtOH: dd HCl
1,2M = 4:1)
Mất khối lượng
do làm khô
Không quá 4,0%
Giới hạn
levothyroxin natri
(Phương pháp
HPLC)
Không quá 5,0%
Định lượng
(Phương pháp
HPLC)
Hàm lượng liothyronin natri trong chế phẩm phải từ
95,0% đến 101,0% tính theo chế phẩm khô
1.2.2. Tác dụng dược lý và chỉ định
6

1.2.2.1. Tác dụng dược lý và cơ chế tác dụng
Liothyronin (T
3
) là hormon của tuyến giáp, hormon này làm tăng tiêu
thụ oxy ở phần lớn các mô của cơ thể, làm tăng tốc độ chuyển hóa cơ bản và
chuyển hóa carbohydrat, lipid và protein, vì thế có ảnh hưởng đến mọi cơ
quan và đặc biệt quan trọng đến sự phát triển hệ thần kinh trung ương của trẻ
nhỏ.
Liothyronin có hoạt tính được gắn trực tiếp với thụ thể thyroxin trong tế
bào và tác động đến nhân tế bào. Liothyronin có cùng tác dụng dược lý như
levothyroxin và các chế phẩm từ tuyến giáp, nhưng cũng có nhiều khác biệt
quan trọng. Liothyronin được dùng khi cần phải có tác dụng nhanh chẳng hạn
như trong hôn mê do suy giáp hoặc chuẩn bị cho người bệnh trước khi dùng
liệu pháp
131
I để điều trị ung thư tuyến giáp. Liệu pháp thay thế liothyronin
dùng lâu dài ít được chỉ định vì phải dùng thuốc nhiều lần, giá cao và tăng
tạm thời nồng độ liothyronin trong huyết thanh trên mức bình thường.
Dược động học: Sau khi uống, liothyronin mononatri hấp thu gần hoàn
toàn qua đường tiêu hóa (khoảng 95%). Liothyronin có thời gian tiềm tàng rất
ngắn, tác dụng xuất hiện trong vòng vài giờ. Liothyronin được chuyển vận
trong máu, chỉ gắn với globulin gắn được thyroxin và albumin. Chỉ có 0,5%
T
3
dưới dạng tự do, không gắn với protein, thể tích phân bố lớn hơn nhiều so
với levothyroxin. Liothyronin không có tác dụng tích lũy, khi ngừng điều trị,
người bệnh trở về trạng thái chuyển hóa trước điều trị trong vòng 2 - 3 ngày.
3,5,3‟-triiodothyronin được tạo thành một phần ở tuyến giáp và một phần ở
gan. Vai trò của gan là chuyển đổi 3,5,3‟,5‟-tetraiodothyronin thành 3,5,3‟-

triiodothyronin với mức độ cần thiết. Sau đó, gan cũng chuyển đổi
triiodothyronin thành nhiều chất chuyển hóa không có hoạt tính, được thải trừ
qua thận và phân. Bệnh thận và gan ít ảnh hưởng đến sự chuyển hóa này.
Tác dụng của liothyronin xuất hiện nhanh hơn và thời gian tác dụng ngắn
hơn so với levothyroxin. Nửa đời huyết tương của liothyronin là khoảng 1 - 2
7

ngày và của levothyroxin là 6 - 7 ngày. Nửa đời huyết tương của liothyronin
và levothyroxin giảm ở người cường giáp và tăng ở người suy giáp.
Sau khi tiêm tĩnh mạch một liều liothyronin mononatri, đáp ứng chuyển
hóa có thể phát hiện được trong vòng 2 - 4 giờ và tác dụng điều trị tối đa
trong vòng 2 ngày. Sau khi ngừng đợt điều trị dài ngày, tác dụng tồn tại lâu
hơn sự có mặt của lượng nội tiết tố có thể phát hiện được (tới 72 giờ với
liothyronin, và 1 - 3 tuần với levothyroxin).
Liothyronin có thể được ưu tiên dùng hơn levothyroxin khi muốn có tác
dụng điều trị nhanh, hết tác dụng (phục hồi) nhanh, khi quá trình hấp thu ở
đường tiêu hóa hoặc sự biến đổi ngoại biên từ levothyroxin sang liothyronin
bị suy giảm. Trong điều trị dài ngày, sử dụng liothyronin không thuận tiện
bằng levothyroxin, vì levothyroxin có tác dụng kéo dài hơn, tạo điều kiện
chuyển hóa ổn định hơn và cung cấp liên tục cho gan cơ chất T
4
để sản xuất
T
3
.
Bệnh nhân suy giáp được điều trị suốt đời bằng liệu pháp thay thế với
levothyroxin. Tuy nhiên, do liothyronin có tác dụng nhanh nên có thể dùng
khởi đầu trong những trạng thái suy giáp nặng, thí dụ hôn mê của phù niêm
[6].
1.2.2.2. Chỉ định

Liothyronin được chỉ định khi cần có tác dụng nhanh như trong các
trường hợp sau:
- Hôn mê do suy giáp.
- Chuẩn bị người bệnh để dùng liệu pháp
131
I để điều trị ung thư tuyến giáp.
- Ðược dùng làm test ức chế 3,5,3‟-triiodothyronin để chẩn đoán người
nghi tăng hoạt động do tuyến giáp và để quyết định điều trị cường giáp. Trong
điều trị bệnh suy giáp, tốt nhất là chỉ định thay thế bằng levothyroxin mà
không dùng liothyronin [6].
1.2.2.3. Dạng thuốc và hàm lượng
8

- Viên nén liothyronin mononatri để uống: 5 microgam; 25 microgam;
50 microgam (liothyronin base).
- Thuốc tiêm liothyronin natri (chỉ để tiêm tĩnh mạch): 10 microgam
(liothyronin base) trong 1 ml [6], [31].
1.2.2.4. Liều lượng và cách dùng
20 - 25 microgam liothyronin mononatri tương đương xấp xỉ 100
microgam thyroxin natri (levothyroxin). Phải hiệu chỉnh liều theo từng người
bệnh dựa trên đáp ứng lâm sàng, test sinh hóa và phải giám sát đều đặn [6].
1.2.2.5. Biệt dược
Cytobin (Pfizer); Cytomel (GSK); Cynomel (GSK); Tertroxin (GSK)
[30], [31].
1.2.3. Phương pháp tổng hợp liothyronin
1.2.3.1. Phương pháp chiết xuất
Liothyronin (T
3
) cùng với levothyroxin (T
4

) đã được chiết xuất từ
tuyến giáp động vật từ rất sớm [20], [21], [23], [25], [27], [28]. Tuy nhiên các
phương pháp chiết xuất thường phức tạp vì nồng độ hormon thấp. Hơn nữa,
các sản phẩm này thường lẫn tạp trong quá trình chiết, do đó quá trình tinh
chế rất phức tạp và gây tốn kém. Ngoài ra, các chế phẩm thyroid bào chế từ
tuyến giáp động vật cũng có thể được sử dụng trực tiếp, nhưng các sản phẩm
này rất dễ bị hỏng trong quá trình lưu hành do dễ nhiễm khuẩn, nấm mốc, dễ
phân hủy giảm hàm lượng. Hơn nữa, việc phân liều thiếu chính xác dẫn đến
khó khăn trong điều trị. Chính vì vậy, để sản xuất hormon tuyến giáp người ta
được thường áp dụng phương pháp tổng hợp hóa học [37].
1.2.3.2. Phương pháp tổng hợp hóa học
Các phương pháp tổng hợp liothyronin chủ yếu đi qua hợp chất trung
gian 3,5-diiodo-L-thyronin (T
2
).
Sơ đồ tổng hợp:
9

HO
O
I
I
NH
2
COOH
HO
O
I
I
NH

2
COOH
I
2
/KI (1:1), Base
CH
3
-CO-NH-I
HO
O
I
I
NH
2
COONa
NaOH
Na
2
CO
3
1
2
3
I
I


Từ 3,5-diodo-L-thyronin 1 thực hiện phản ứng monoiodo hóa với cùng
đương lượng tác nhân KI
3

trong dung môi base thích hợp (NH
3
, methylamin,
ethylamin hoặc các amin bậc 2…) hoặc sử dụng tác nhân iodo hóa là N-
iodoacetamid trong methanol khan thu được liothyronin 2 dưới dạng base, sau
đó xử lí với dung dịch NaOH 50% hoặc dung dịch bão hòa Na
2
CO
3
thu được
liothyronin natri 3. Hiệu suất tổng hợp liothyronin từ 1 thay đổi từ 50-95%
[18], [21], [22], [32], [33], [35], [36], [38], [40].
Quá trình phản ứng trên thì liothyronin thu được thường lẫn tạp T
2
, T
4
và
đồng phân 3,5,3‟-triiodo-D-thyronin. Do vậy, để thu được sản phẩm đạt tiêu
chuẩn dược dụng cần quá trình tinh chế phức tạp. Theo IT 1302201 B1, các
tác giả đã cải tiến phương pháp tinh chế như sau: Kết tinh liothyronin dưới
dạng muối dinatri liothyronin 4 sau đó dùng dung dịch HCl 2N hoặc acid
acetic băng chuyển về dạng liothyronin base, sau đó tạo muối mononatri với
dung dịch Na
2
CO
3
bão hòa. Quá trình này thu được liothyronin mononatri có
hàm lượng 99,1%, [α]
D
20

= +21,5° [47].

Sơ đồ 1.2: Quá trình tạo muối liothyronin mononatri
Sơ đồ 1.1: Quá trình tổng hợp liothyronin mononatri từ 3,5-diiodo-L-thyronin
10

Ngoài ra M. Grzegorz và cộng sự đã đưa ra quy trình để tổng hợp
liothyronin như sau.

Sơ đồ 1.3: Quá trình tổng hợp liothyronin từ 3,5-diiodo-L-tyrosin
Oxy hóa alcol 3-iodo-4-hydroxybenzylic bằng NaBiO
3
thu được 5-iodo-
1-oxaspiro[2.5]octa-4,7-dien-6-on (5) với hiệu suất 32%. Phản ứng của 5 với
3,5-diiodo-L-tyrosin tại pH 8 sử dụng hệ đệm borat nhận được 3,5,3‟-triiodo-
L-thyronin (T
3
) với hiệu suất 70%. Quy trình này đơn giản nhưng để tổng hợp
chất 5 cần sử dụng tác nhân và điều kiện phức tạp. Phương pháp này chỉ có ý
nghĩa khoa học, khó triển khai sản xuất liothyronin ở quy mô công nghiệp
[39].
Như vậy, để tổng hợp liothyronin ở quy mô lớn chủ yếu vẫn tập trung
theo con đường tổng hợp từ T
2
. Ngoài ra T
2
còn là trung gian quan trọng
trong sản xuất T
4
bằng phản ứng iodo hóa với 2 đương lượng KI

3
[17], [26],
[47]. Dưới đây, xin giới thiệu một số phương pháp tổng hợp T
2
quan trọng đi
từ những nguồn nguyên liệu khác nhau.
a) Phương pháp của C. R. Harington và cộng sự năm 1927.
11

MeO
OH
I
I
I
NO
2
+
Ethylmethylceton
K
2
CO
3
MeO
O
I
I NO
2
MeO
O
I NH

2
SnCl
2
/HCl
AcOH
NaNO
2
/HCl, CH
3
COOH
KCN, CuSO
4
SnCl
2
/HCl
CHCl
3
MeO
O
I CHO
MeO
O
I
I
N
O
O
O
N
H

O
OH
Ph
Ac
2
O, AcONa
MeO
O
I
I
HN
O
OC
2
H
5
Ph
O
HI, P
HO
O
I
I
NH
2
O
OH
6
7
MeO

O
I CN
I
I
MeO
O
I N
I
N
Cl
8
9
I
10
11
H
2
SO
4
/EtOH
12

Sơ đồ 1.4: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin
theo phương pháp của C. R. Harington
Nguyên liệu ban đầu là 4-methoxyphenol phản ứng với 1,2,3-triiodo-5-
nitrobenzen với xúc tác K
2
CO
3
trong dung môi ethylmethylceton thu được

ether 6. Khử hóa 6 với tác nhân SnCl
2
thu được amin 7, sau đó amin 7 được
cyano hóa bằng cách chuyển nhóm NH
2
thành muối diazo 8 và xử lí với hỗn
hợp KCN có mặt xúc tác CuSO
4
thu được 9. Tiếp tục khử hóa và thủy phân 9
thu được aldehyd 10, sau đó tiến hành ngưng tụ 10 với acid hypuric trong hỗn
hợp AcONa và Ac
2
O thu được aza-lacton 11. Thủy phân aza-lacton 11 trong
môi trường EtOH có mặt H
2
SO
4
10% thu được ester của acid cinamic 12. Khử
hóa 12 bằng HI và cuối cùng tách hỗn hợp đồng phân racemic thu được 3,5-
diiodo-L-thyronin [24].
12

Phương pháp này cho hiệu suất thấp đặc biệt là giai đoạn cuối, đồng thời
sản phẩm cuối cùng thu được là hỗn hợp racemic, phải thực hiện quá trình
tách 2 đồng phân vì chỉ dạng đồng phân L- mới có tác dụng sinh học. Quy
trình tổng hợp nhiều giai đoạn đi từ nguồn nguyên liệu không sẵn có, đồng
thời sử dụng muối KCN rất độc.
b) Phương pháp của A. David và cộng sự năm 1998
Nguyên liệu sử dụng là ethyl N-acetyl-3,5-diiodo-L-tyrosinat 13 và acid
4-methoxyphenylboronic.

Sơ đồ 1.5: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin
theo phương pháp của A. David
Phản ứng được thực hiện với sự có mặt Cu(OAc)
2
trong dung môi
pyridin. Khối phản ứng được khuấy 18h tại 25
0
C. Sau khi kết thúc phản ứng
diaryl ether được tinh chế bằng sắc kí cột. Hiệu suất thu được 81% [19]. Sản
phẩm diaryl ether sau đó được demethyl hóa và thủy phân trong AcOH với sự
có mặt của HI hoặc HBr thu được 3,5-diiodo-L-thyronin [16], [17], [47].
Nguyên liệu 13 được tổng hợp từ L-tyrosin theo phương pháp của J.H.
Branes và cộng sự năm 1950. L-tyrosin được iodo hóa với I
2
/KI trong môi
trường base amin hoặc ICl thu được 3,5-diiodo-L-tyrosin. Sau đó N-acetyl
hóa dẫn chất này bằng anhydrid acetic để bảo vệ nhóm amin. Cuối cùng là
ester hóa với EtOH có mặt acid p-toluensulfonic (TsOH) thu được dẫn chất
13.
13


Sơ đồ 1.6: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-N-acetyl-L-tyrosin ethyl ester
Tổng hợp T
2
theo con đường này sử dụng tác nhân acid 4-methoxy
phenylboronic. Tác nhân này không bền, việc tổng hợp chất này cần sử dụng
các tác nhân không thông dụng, đồng thời quá trình phản ứng tạo diaryl ether
phức tạp, sử dụng các dung môi độc hại gây ô nhiễm môi trường. Hơn nữa

quá trình tinh chế thu hợp chất diaryl ether sử dụng sắc kí cột để tách và tinh
chế sản phẩm. Vì vậy khó áp dụng quy trình này trong tổng hợp các hormon
giáp trạng.
c) Phương pháp của W. Siedel và cộng sự.
Theo phương pháp này T
2
được tổng hợp qua nhiều giai đoạn với
nguyên liệu ban đầu là 4-hydroxy-3-iodo-5-nitrobenzaldehyd. Đầu tiên phản
ứng của aldehyd này với benzensulfonyl clorid trong pyridin thu được hợp
chất 14, cho 14 phản ứng với 4-methoxyphenol thu được dẫn chất 15. Sau đó
xử lí 15 với N-acetylglycin thu được dẫn chất oxazon 16. Tiếp tục xử lí 16 với
natri methylat trong MeOH thu được 17. Khử hóa nhóm nitro bằng khí H
2
xúc
tác Niken-Raney thu được amin 18. Tiến hành tạo muối diazo, sau đó xử lí
với I
2
/KI thu được dẫn chất diiodo của acid crotonic 19. Khử hóa hợp chất
này bằng HI với sự có mặt P, đồng thời thủy phân nhân và demethyl hóa thu
được 3,5-diiodo- D,L-thyronin 20. Tiếp tục N-formyl hóa dẫn chất này với tác
nhân acid formic trong anhydrid acetic thu được dẫn chất N-formyl-3,5-
14

diiodo- D,L-thyronin 21. Phân lập hai đồng phân racemic sử dụng brucin thu
được N-formyl-3,5-diiodo-L-thyronin. Thủy phân loại nhóm formyl thu được
3,5-diiodo-L-thyronin [40], [44], [45], [42].
- Sơ đồ tổng hợp:
I
HO
O

2
N
CHO
SO
2
Cl
+
Pyridin
I
O
2
N
CHOSO
2
-O
MeO OH
I
O
O
2
N
CHOMeO
CH
3
CO-NH-CH
2
-COOH
I
O
O

2
N
H
CMeO
N
O
O
Me
MeONa/MeOH
I
O
O
2
N
C
H
MeO C
NHCOCH
3
COOMe
H
2
/Raney-Ni
O
H
2
N
C
H
MeO C

NHCOCH
3
COOMe
1. NaNO
2
/H
2
SO
4
2. I
2
/KI/(NH
2
)
2
CO
O
I
C
H
MeO C
NHCOCH
3
COOMe
I
HI/P/AcOH
O
I
HO
I

CH
2
-CH-COOH
NH
2
HCOOH/Ac
2
O
O
I
HO
I
CH
2
-CH-COOH
NHCHO
1. tach hon hop racemic
2. thuy phan
O
I
HO
I
CH
2
-CH
14
15
16
17
18

19
20
21
22
NH
2
COOH
I

Sơ đồ 1.7: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin
theo phương pháp của W. Siedel
Tổng hợp T
2
theo phương pháp này cũng giống như phương pháp của
Harington quy trình phản ứng qua nhiều giai đoạn. Đặc biệt phải qua giai
đoạn tách hỗn hợp hai đồng phân quang học, đây là một trong những trở ngại
lớn trong tổng hợp các hormon giáp trạng.
d) Phương pháp của Gunther Hillman năm 1957
15

Quá trình tổng hợp cũng bắt bắt đầu đi từ nguyên liệu 3,5-diiodo-L-
tyrosin 13 và 4,4‟-dimethoxydiphenyliodonium bromid 23. Phản ứng được
tiến hành trong dung môi methanol, xúc tác bột Mg. Khối phản ứng được hồi
lưu 80h, sau khi kết thúc phản ứng, cất loại dung môi. Chất rắn còn lại được
hòa tan trong hỗn hợp benzen, nước, HBr để loại muối iodonium chưa phản
ứng. Tiếp tục xử lí khối phản ứng với dung dịch NaOH 1N, cất loại benzen,
kết tinh lại trong EtOH 50% thu được hợp chất diaryl ether 24 với hiệu suất
50%. Sau đó xử lí hợp chất với HBr hoặc HI trong acid acetic thu được 3,5-
diiodo-L-thyronin [22].
HO

OC
2
H
5
O
HN
I
I O
CH
3
I
+
MeO OMe
+
.Br
-
O
OC
2
H
5
O
HN
I
I O
CH
3
MeO
O
O

NH
2
I
I
HO
OH
Mg/MeOH
13
23
24
HI/CH
3
COOH

Sơ đồ 1.8: Quá trình tổng hợp 3,5-diiodo-L-thyronin
theo phương pháp của Gunther Hillman
Năm 1959 P.F. Bevilacqua và cộng sự đã cải tiến phản ứng tạo diaryl
ether 24 bằng phản ứng giữa hợp chất 13 và 23 dung môi methanol, sử dụng
xúc tác bột đồng, triethylamin [15].
Hợp chất 4,4‟-dimethoxydiphenyliodonium bromid 23 được tổng hợp
theo một số tác giả sau:
+ Phương pháp của F.M. Beringer
OCH
3
1. NaIO
3
, H
2
SO
4

, Ac
2
O/AcOH
2.NaBr
MeO
I
+
OMe
Br
23

Sơ đồ 1.9: Quá trình tổng hợp muối 4,4‟-dimethoxydiphenyliodonium bromid
16

Quá trình oxy hóa anisol bằng tác nhân NaIO
3
trong acid sulfuric đặc,
anhydrid acetic và acid acetic. Sau khi kết thúc phản ứng thêm dung dịch
NaBr bão hòa thu được (23) [14].
+ Phương pháp của J.T. Plati
OCH
3
2.NaBr
MeO
I
+
OMe
Br
23
1. I

2
, I
2
O
5
, H
2
SO
4
, CH
3
COOH

Đầu tiên, điều chế tác nhân iodo hoá bằng cách khuấy hỗn hợp bao gồm
bột I
2
, I
2
O
5
cùng H
2
SO
4
đặc ở nhiệt độ phòng, sau đó làm lạnh và thêm acid
acetic băng, giữ nhiệt độ sao cho không quá 20
0
C. Thêm nguyên liệu anisol
vào hỗn hợp tác nhân thu được và giữ nhiệt độ khoảng 15
0

C. Cuối cùng thêm
dung dịch NaBr trong nước và lọc thu lấy tinh thể 4,4‟-dimethoxy
diphenyliodonium bromid 23 [34].
Phương pháp tổng hợp đi qua trung gian muối iodonium bromid (23) và
3,5-diiodo-L-tyrosin (13) có nhiều ưu điểm hơn các phương pháp của
Harington và Siedel. Phương pháp này không phải qua giai đoạn tách hỗn hợp
đồng phân racemic. Nguyên liệu ban đầu L-tyrosin có thể chiết tách từ sừng,
lông, móng động vật. Nhưng cũng như phương pháp của David và Grzegorz,
quá trình tổng hợp muối iodonium phức tạp, hiệu suất thấp (chỉ khoảng 5-
10%), tốn tác nhân oxy hóa. Hơn thế nữa, hợp chất này rất dễ gây nổ trong
quá trình phản ứng và tinh chế. Quá trình tạo diaryl ether 24 phức tạp, hiệu
suất không cao, sử dụng dung môi độc hại, thời gian phản ứng kéo dài. Như
vậy khó đưa quy trình này vào sản xuất.
Ở Việt Nam, tác giả Nguyễn Đình Luyện và cộng sự năm 2010 đã
nghiên cứu tổng hợp liothyronin theo phương pháp này [10]. Nhưng cũng như
phân tích ở trên phương này khó triển khai để tổng hợp liothyronin ở quy mô
lớn hơn.
17

e) Phương pháp của J.K. Chalmer và cộng sự năm 1949
Quy trình tổng hợp T
2
qua các giai đoạn như sau: Nguyên liệu L-tyrosin
được nitro hóa bằng HNO
3
68% trong acid sulfuric đặc thu được 3,5-dinitro-
L-tyrosin. Tiếp tục bảo vệ nhóm amin bằng cách N-acetyl với tác nhân Ac
2
O
trong dung dịch NaOH 2N và ester hóa với EtOH với xúc tác acid toluen

sulfonic (TsOH) thu được ethyl ester N-acetyl-3,5-dinitro-L-tyrosin. Thực
hiện quá trình tạo diaryl ether hợp chất này với p-methoxyphenol trong dung
môi pyridin với sự có mặt của p-toluensulfonyl clorid (TsCl) thu được diaryl
ether 25 với hiệu suất 68%. Khử hóa 25 bằng khí H
2
xúc tác Pd/C thu được
diamin 26. Diamin này sau đó được diazo hóa, xử lí với KI
3
thu được dẫn chất
diiodo 24. Cuối cùng thủy phân và demethyl hóa 24 thu được 3,5-diiodo-L-
thyronin [17].
Năm 2012, tác giả Nguyễn Đình Luyện và cộng sự cũng nghiên cứu tổng
hợp liothyronin theo con đường của J.K. Chalmer kết quả bước đầu cho thấy
phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn có thể triển khai sản xuất liothyronin
và levothyroxin ở quy mô lớn hơn [9], [11].