Tổng hợp và thử tác dụng sinh học của một số dẫn chất n hydroxyheptanamid mang khung 3 spiro1,3dioxolan 2 oxoindolin

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI






CHU THANH HẰNG



TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT
N-HYDROXYHEPTANAMID MANG KHUNG
3-SPIRO[1,3]DIOXOLAN-2-OXOINDOLIN



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI - 2015

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI






CHU THANH HẰNG




TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT
N-HYDROXYHEPTANAMID MANG KHUNG
3-SPIRO[1,3]DIOXOLAN-2-OXOINDOLIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI - 2015
Người hướng dẫn:
1. TS. Phan Thị Phương Dung
2. ThS. Trần Thị Lan Hương
Nơi thực hiện:
Bộ môn Hóa dược



LỜI CẢM ƠN
Sau mt thi gian dài n lc và c gng thc hi tài, th m hoàn
thành khóa luc bày t lòng bii nhng
y dng d ng viên tôi trong sut thi gian qua.
c tiên, tôi xin gi li ct cùng vi lòng kính trng
và bin GS. TS. Nguyễn Hải Nam, TS. Phan Thị Phƣơng Dung,
ThS. Trần Thị Lan Hƣơng và DS. Đỗ Thị Mai Dung - B   c -
i hc Hà Ni, nhi thc ting dn và ch bo
tn tình trong thi gian tôi thc hin khóa lun này.
i li cn các thy giáo, cô giáo và các anh ch k thut
viên ca B c - i hc Hà Ni, Vin Hàn Lâm Khoa hc

và Công ngh Vit Nam  c -  i hc Quc gia Chungbuk
(Cheongju, Hàn Quc), Vin nghiên cu Sinh hc và Công ngh sinh hc Hàn Quc
, tu kin thun li cho tôi hoàn thành khóa lun tt nghip.
Cui cùng, tôi xin gi li cn b m
ng viên, khích l tôi trong sut quá trình hc tp và nghiên cu.
Hà Ni, ngày 14 
Sinh viên


Chu Thanh Hằng








MỤC LỤC
Trang
DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT
DANH MC CÁC BNG
DANH MC CÁC HÌNH V
DANH M
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN 2
1.1. HISTON DEACETYLASE (HDAC) 2
1.1.1. Khái nim v histon deacetylase 2
1.1.2. Phân loi các HDAC 3
1.1.3. Mi liên quan ging bng ca HDAC 4

1.2. CÁC CHT C CH HDAC 6
1.2.1. Phân loi các cht c ch HDAC 6
1.2.2. Cu trúc ca các cht c ch HDAC 9
1.3. MT S NG NGHIÊN CU TNG HP CÁC ACID
HYDROXAMIC C CH HDAC TRÊN TH GII 9
1.3.1. i cu ni 9
1.3.2. i nhóm khóa hong 12
1.4. MT S NG THIT K NGHIÊN CU TNG HP CÁC ACID
HYDROXAMIC C CH C 14
Chƣơng 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 16
2.1. NGUYÊN VT LIU, THIT B 16
2.1.1. Hóa cht 16
2.1.2. Thit b, dng c 16
2.2. NI DUNG NGHIÊN CU 16
2.2.1. Tng hp hóa hc 16
2.2.2. Th hot tính sinh hc 17


2.2.3.  ging thuc ca các dn cht tng hc 17
U 17
2.3.1. Tng hp hóa hc 17
2.3.2. Th tác dng sinh hc 18
m ging thuc ca các dn cht tng hc 22
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 23
3.1. HÓA HC 23
3.1.1. Tng hp hóa hc 23
3.1.2. Ki tinh khit 30
3.1.3. Khnh cu trúc 31
3.2. TH HOT TÍNH SINH HC 35

3.2.1. Tác dng c ch HDAC 35
3.2.2. Hot tính kháng t in vitro 35
     GING THUC CA CÁC DN CHT TNG
HC 35
3.4. BÀN LUN 35
3.4.1. V tng hp hóa hc 35
3.4.2. V khnh cu trúc 38
3.4.3. V tác dng sinh hc 40
3.4.4. V  liên quan gia hot tính sinh hc và tính cht lý hóa 46
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47
TÀI LIU THAM KHO
PH LC






DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ADN
:
Acid desoxyribonucleic
AOE
:
Acid 2-amino-8-oxo-9,10-epoxydecanoic
APC
:
n (Adenomatous polyposis coli)
APL

:
B   ch cu ht ty bào cp tính (Acute
promyelocytic leukemia)
AsPC-1
:
Dòng t n ty
ATP
:
Adenosin triphosphat
13
C-NMR
:
Cng t ht nhân
13
C
DCM
:
Dichloromethan
DMF
:
Dimethyl formamid
DMSO
:
Dimethyl sulfoxid
FBS
:
Huyt thanh bào thai bò (Fetal Bovine Serum)
HAT
:
Histon acetyltranferase

HDAC
:
Histon deacetylase
1
H-NMR
:
Cng t ht nhân
1
H
IC
50
:
N gây ra s gim 50% s ng t bào
IR
:
Ph hng ngoi
K
i
s
:
Hng s c ch HDAC
MeOH
:
Methanol
MS
:
Ph khng
NAD
+
:

Nicotinamid adenin dinucleotid
NCI-H460
:
Dòng t i
PC-3
:
Dòng t n lit tuyn
PLZF
:
Promyelocytic leukaemia zinc finger protein
PML
:
Gen bnh bch cu ty bào (promyelocytic leukemia gene)
RAR
:
Receptor ca acid retinoic
RARE
:
Yu t  ng acid retinoic (retinoic acid - responsive
elements)


RPMI 1640
:
 ng nuôi c c phát trin bi Vi ng nim
Roswell Park
SAHA
:
Suberoylanilid hydroxamic acid
SIRT

:
Sirtuin
SW620
:
Dòng t i tràng
T
o
nc
:
Nhi nóng chy
TCA
:
Trichloroacetic acid
TLC
:
Sc ký lp mng
TMS
:
Tetramethylsilan
TSA
:
Trichostatin A
TsOH
:
p-toluensulfonic acid

:
 chuyn dch hóa hc

DANH MỤC CÁC BẢNG

STT
Tên bảng
Trang
1
Bảng 1.1: Kt qu th hot tính in vitro ca các hp cht
aryltriazolylhydroxamat 1
10
2
Bảng 1.2: Kt qu th hot tính in vitro ca các hp cht
aryltriazolylhydroxamat 2
10
3
Bảng 1.3: Cu trúc và hot tính c ch ca mt s hp cht
nhóm 19 và 20
14
4
Bảng 2.1: Pha mu thí nghing HDAC2
19
5
Bảng 3.1: Ch s lý hóa và hiu sut tng hp các acid
hydroxamic t ester
30
6
Bảng 3.2: Giá tr R
f
và nhi nóng chy ca các dn cht IVa-d

31
7
Bảng 3.3: Kt qu phân tích ph IR ca các dn cht IVa-d
32
8
Bảng 3.4: Kt qu phân tích ph MS ca các dn cht IVa-d
32
9
Bảng 3.5: Kt qu phân tích ph
1
H-NMR ca các dn cht IVa-d
33
10
Bảng 3.6: Kt qu phân tích ph
13
C-NMR ca các dn cht IVa-d
34
11
Bảng 3.7:  giá m ging thuc ca các dn cht IVa-d
theo quy tc Lipinsky
35
12
Bảng 3.8: Kt qu th tác dng c ch HDAC2 ca các dn
cht IVa-d và SAHA
41
13
Bảng 3.9: Kt qu th hot tính kháng t  ca các
dn cht IVa-d
43
14

Bảng 3.10: Kt qu th hot tính kháng t a các
acid hydroxamic có khung isatin-3-oxim, isatin-3-methoxim và
3-spiro[1,3]dioxolan-2-oxoindolin
45



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

STT
Tên hình
Trang
1
Hình 1.1: Cu trúc nhim sc th u hòa hong phiên mã
2
2
Hình 1.2: Phân loi và mc tính ca các HDAC
4
3
Hình 1.3: ng ca HDAC
6
4
Hình 1.4: Phân loi các cht c ch HDAC
7
5
Hình 1.5: Cu trúc n ca cht c ch HDAC
9
6
Hình 1.6: Các dn cht acid hydroxamic có khung alkyl
piperidin và piperazin

11
7
Hình 1.7: Các ch TSA có nhóm th  bão hòa
mch carbon khác nhau
11
8
Hình 1.8: Cu trúc cht 17 và cht 18
12
9
Hình 1.9: Cu trúc các acid hydroxamic có khung benzothiazol
15
10
Hình 1.10: Cu trúc acid hydroxamic mang khung isatin-3-
oxim và isatin-3-methoxim
15
11
Hình 1.11: Cu trúc acid hydroxamic mang khung 5-phenyl-
1,3,4-thiadiazol
18
12
Hình 3.1: Kt qu th tác dng c ch HDAC ca các cht IVa-d
41
13
Hình 3.2: Bi so sánh tác dng c ch HDAC2 ca các dn
cht IVa-d vi SAHA
42
14
Hình 3.3: Bi  so sánh hot tính kháng t   
SW620, PC-3 và AsPC-1 ca các dn cht IVa-d và SAHA
44

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

STT
Tên sơ đồ
Trang
1
Sơ đồ 3.1: Quy trình tng hp chung
23
2
Sơ đồ 3.2: Quy trình tng hp cht IIa
23
3
Sơ đồ 3.3: Quy trình tng hp cht IIIa
24
4
Sơ đồ 3.4: Quy trình tng hp cht IVa
25
5
Sơ đồ 3.5: Quy trình tng hp cht IVb
26
6
Sơ đồ 3.6: Quy trình tng hp cht IVc
28
7
Sơ đồ 3.7: Quy trình tng hp cht IVd

29
8
Sơ đồ 3.8:  phn ng to thành IIa-d
36
9
Sơ đồ 3.9:  phn ng to thành IIIa-d
36
10
Sơ đồ 3.10:  phn ng to thành IVa-d
37
1


ĐẶT VẤN ĐỀ
t trong nhng bnh him nghèo và có t l t vong cao nht
hin nay, gây hao tn tin ca không ch i bnh mà còn cho toàn th xã
hi. Y hc hi bn trin
c. Tng nghiên cu
tìm ra các thuc mi có tác dng ti m chng li các b
  
 phát trin 
(HDAC) -
              uberoylanilid
hydroxamic (SAHA) (Zolinza
®

®

 u lympho t bào T ti da cho hiu qu cao.
Da trên kt qu nghiên cu ca th gii,  Vit Nam, nhóm nghiên cu ti

B -i hc Hà Nt k, tng hp và
công b nhiu dãy cht mi nhm c ch HDAC và cho hot tính kháng t bào ung
thc ,ng
               
benzothiazol làm nhóm khóa hong, tác gi  Kim Oanh [2] 
Thanh Tùng [30] ng hc mt s cht cho tác d kháng t bào ung
u ln so vi SAHA. Tác gi Nguyn Hi Nam và cng s [21] 
 t thành công trong vic tng hp ra các acid hydroxamic mang khung 5-
phenyl-1,3,4-thiadiazol  c các dn cht có hot tính mhn SAHA.
Vi mong mun góp phn c nhia các dn cht mi có tác
dng trê các cht c ch HDAC có nhóm khóa hoc
 i thành khung 3-spiro[1,3]dioxolan-2-oxoindolin vi cu ni heptanamid
c tin hành tng hp tài: "Tổng hợp và thử tác dụng sinh
học của một số dẫn chất N-hydroxyheptanamid mang khung 3-
spiro[1,3]dioxolan-2-oxoindolinc thc hin vi hai mc tiêu:
1. Tổng hợp N-hydroxy-7-(3’-spiro[1,3]dioxolan-2’-oxoindolin-1’-yl)heptanamid
và 3 dẫn chất.
2. Thử tác dụng ức chế HDAC và độc tính tế bào của các chất tổng hợp được.
2


Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. HISTON DEACTYLASE (HDAC)
1.1.1. Khái niệm về histon deactylase
Nhim sc th là mt phc hp gm 3 thành phn: ADN, protein histon và
protein không phi histon [15,33] cn ca nhim sc th là nucleosom.
Mi nucleosom gm khong 146 cp base ADN c gói trong mt protein histon
octame [9] c to bi 4 thành phn: 1 tetrame H3-H4 và 2 dime H2A-H2B
[7,15,18]. Cu ni histon H1 giúp nh np gp  bng cách trung
n tích cn cu ni ADN thông qua vùng carboxy tn cùng n

uôi histonc bin ca các bing sau
dch mã, bao gm s acetyl hóa, phosphoryl hóa và methyl hóa. Các hong bin
i  i histon acetyltransferase (HAT), histon deacetylase (HDAC),
methyltransferase và kinase chính là  u hòa biu hin gen [14,15].

Hình 1.1: Cấu trúc nhiễm sắc thể điều hòa hoạt động phiên mã
a. Sự methyl hóa và deacetyl hóa histon dẫn tới hình dạng đóng xoắn nhiễm sắc thể và ức chế phiên mã.
b. Sự acetyl hóa và demethyl hóa histon làm tháo xoắn nhiễm sắc thể, và cho phép phiên mã.
Histon acetyltransferase là enzym có nhim v acetyl hóa nhóm -NH
2
ca
lysin  phu N ca histon bng cách chuyn nhóm acetyl ca acetyl coenzym A
[19], nh n tích a histon, dn ti gim kh 
kt vi ADN c acetyl hóa histon H4-K16 làm phá v
vic hình thành cu trúc nhim sc th  m m sc th tháo xon
giúp các tác nhân phiên mã có th tip cn và tin hành phiên mã [12].
3


Histon deacetylase là mt h enzym c tìm thy trong nhiu loài gm vi
khun, nm, thc vng vt. Chúng có nhim v c vi HAT,  loi
b nhóm acetyl t -N-acetyl lysin  phu N ca nhiu lon, gm
histon-tubulin và cht vn chuyn vào t bào có nhân [11,34].
1.1.2. Phân loại các HDAC
 i có 18 HDAC c nhn din và chia thành 4 nhóm da trên tính
ng vi HDAC ca nm men (hình 1.2) [11,16,29,32]:
- Nhóm I gm HDACng vi Rpd3 ca nm men. Các
cht này cc nh [11], c tìm thy trong nhân t bào, là nhng HDAC
nhiu nht, có mt  khp m[7,11,16,29] n trong s
 sinh sôi và s sng còn ca t bào [11]n ca HDAC nhóm I

là các histon.
+ HDAC1 và 2 ch  trong nhân t bào, do thiu tín hiu xut ca nhân (NES).
+ HDAC3 có c tín hiu nhp và xut ca nhân t bào, gi ý rng HDAC3
có th có  c t bào cht.
+ HDAC8 có s biu hin quá mu này là cn thit bi s ng ca
      chng minh protein này  trong nhân [32]. Ngoài ra,
c tìm thy trong t bào cht hoc màng liên kt [11].
- Nhóm II gm HDAC4, 5, 6, ng vi Hda1 ca nm men.
Các cht này c l[11,16], c tìm thy c
trong nhân và t bào cht [11,16,29], hong trong s liên kt vi các tác nhân sao
c bit ca mô và có chc bit cHDAC
nhóm II n là các histon và protein không phi histon [11]. Da trên s
ng liên tc và có t chc, có th phân nhóm nh 
+ Nhóm IIa (HDAC4, 5, 7 và 9) có cha enzym deacetylase C tn cùng
c bo tng vng.
+ Nhóm IIb (HDACc mô t bi 2 vùng deacetylase [7,29].
- Nhóm III  c gi là sirtuin - SIRT) gm SIRT1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
[11,29] có cng vi protein Sir2 ca nm men [16]. Các cht này có
4


c  trong nhân (SIRT1, 6 và 7), ty th (SIRT3, 4 và 5) và t bào cht (SIRT2) [7].
HDAC nhóm III u hòa quá trình biu hing vi nhng bii
trng thái oxy hóa kh ca t bào [11].
- Nhóm IV ch gm HDAC11 [11,16]. Cht này ng vi vùng nhân
xúc tác ca c  m có th c xp vào bt kì
nhóm nào [11]c tìm thy  trong nhân t bào. Tuy nhiên khi phân tích
v kh ng, HDAC11 cùng kt ta vi HDAC6  trong t bào cht [7].
u cn có mt phân t kt cofactor thit
yu  v trí hong và b c ch bi cht c ch HDAC liên kt vi Zn

2+
n
vorinostat và trichostatin A (TSA) [11,16,29] to phc chelat. Khái nim cht c
ch ng s dng cho các hp chn là các HDAC c n
 nghim lâm sàng [32]. Trái li,
HDAC nhóm III li cn NAD
+

2+
. Vì vy, các cht này
không b c ch bi cht c ch HDAC [16] mà bi nicotinamid [12].

Hình 1.2: Phân loại và một vài đặc tính của các HDAC
Ghi chú: N: nhân; M: ty thể; C: tế bào chất.
1.1.3. Mối liên quan giữa ung thƣ và hoạt động bất thƣờng của HDAC
5


S xut hin và tin trin ca nhiu bbnh t quá trình
gm nhii s kt hp ca nhiu s kin. Mt trong các s kin
là s phiên mã gen ng ca nhim sc th dn ti
mt cha nhiu gen và/ hoc giành li chng ca
nhiu gen c bit khác [11].
i ta nhn thy có s nh m gia s biu hin quá mc
hong ca HDAC, s deacetyl hóa  histon và cu trúc nhim sc th. 
 trên, HDAC xúc tác loi b nhóm acetyl t histon và các protein
không phi histon u N ca histon, dn
nhim sc th [16]. Nhiu gen có th không kt nc vi các yu t phiên mã và
c phiên mã, dn t gii hn hoc im lng ca gen c ch 
t c ch kinase ph thun

t qu ca s phát trin các t bào không kim soát [11].
S biu hin quá mc, ch ng bng ca HDAC nhóm
I, II n khi u ác tính bao gm c u hch bch huyt t 
biu hic xem xét cn thit cho s 
sinh và tn ti ca t Ví d, có s u hin HDAC1  carcinoma
d dày, tin lit tuyni tràng và vú. S biu hin quá mc cc
tìm th, d dày, trong carcinoma kt tràng vi s mt biu hin
APC. Các nghiên cu khác báo cáo m hong cao ca HDAC3 và HDAC6
trong s hình thàt kt và vú [26]. u
hin trên c u ác tính ri mng xu, vi s biu
hin quá mc cc nhìn thy  dng tn công ca t bào lympho i
dai vi HDAC nhóm II (4, 5, 6, 7 và 10), s biu hin ca chúng ng ti tiên
ng tc bit trong t bào lympho i da i
không phi t bào nh [11].
Ví d trong bnh bch cu tin ty bào cp (APL), s dch mã nhim sc th
sn xut ra các protein gn kt RAR-PML và RAR-PLZF. Nhng protein gn kt
này liên kt vi các yu t ng phc hp c
6


ch HDAC vi ái lc caot, vì vy c ch biu hin gen
u hòa s bia APL [15,26].  HDAC là yu t "chìa khóa"
trong phát trin APL.
Hình 1.3  u di n lc ca tng loi HDAC [31].
ng isozym ng có ng ti t 
và tác dng sinh lý có th ph thung t bào. Vì vy nên cân nhc thit k
các cht c ch HDAC chn lu tr  [11,31].

Hình 1.3: Các đích tác dụng của HDAC
1.2. CÁC CHT C CH HDAC

Các cht c ch HDAC có th i vùng xúc tác ca deacetylase
histon  có kh n dit ca nhng HDAC này, dn gi li s
biu hin ca nhng gen liên quan. Tác dng sinh lý chính ca cht c ch HDAC
là cm ng s bit hóa, ngng chu kì t bào và y s cht theo chu trình ca
t a, cht c ch HDAC có th y cm ca t bào
i x tr hoc hóa tr lich [24].
1.2.1. Phân loại các chất ức chế HDAC
7


Cht c ch HDAC gm có 6 nhóm, da theo cu trúc (hình 1.4) [10].

 Carboxylat trọng lƣợng phân tử nhỏ

Natri phenylbutyrat

Acid valproic

Natri butyrat

AN-9 (pivaloyloxymethyl
butyrat)
 Acid hydroxamic


Acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA)

Trichostatin A (TSA)

 Benzamid

 Epoxyceton


Acid 2-amino-8-oxo-9,10-epoxydecanoic
(AOE)
 Peptid vòng
 Phân tử lai

CHAP 31



Peptid vòng
cha acid
hydroxamic
Hình 1.4: Phân loại các chất ức chế HDAC
- Carboxylat hay acid béo mạch ngắn bao gm natri butyrat, acid valproic,
và natri phenylbutyrat có hng s c ch HDAC (K
i
s) y  ng trong
khong mM. Mc dù hong yu, mc nghiên cu lâm sàng
8


mt phn do các chc s dng trên lâm sàng cho các ch nh thay th. Các
cht c nghiên cu nhiu nht ca nhóm này là các phân t n vi alkyl
hoc phenylalkyl carboxylatc cho là phi hp vi ion km  v trí
hong, mc dù yi hydroxamat [10].

- Dẫn chất của acid hydroxamic bao gcó 3 thành phn
n: (a) phn to phc chelat vi km, (b) cu ni k c, (c) u k c [10].
Hin nay, các dn cht ca acid hydroc nhiu nhóm nghiên cu trên th
gii quan tâm, thit k tng hp và th hot tính c ch c ch các
dòng t n ch cp c th c 1.3.
- Các chất ức chế nhóm benzamid -994 và MS-275, ít ho
nhóm hydroxamat hoc peptid vòng, vi K
i
s trong khong µM   c ch
HDAC ca benzamid    Drummond D.C. và cng s    3-(4-
aroyl-1-methyl-1H-2-pyrrolyl)-N-hydroxy-2-alkylamid cha 1 dãy nhóm phc
chelat kim loi khác nhau vi IC
50
trong khong n µM [10].
- Các chất ức chế HDAC epoxyceton -toxin, hoc acid
2-amino-8-oxo-9,10-epoxydecanoic (AOE), có th hong bi v
trí hong ái nhân vi nhóm epoxy và hình thành liên kt hydro vi ceton. Vic
loi tr ceton, hoc thay ceton thành alcol, làm mt hong ca nhng phân t
này. S phi hp ca peptid vòng và epoxyceton d n c ch ho ng ca
HDAC  n c nM [10].
- Các chất ức chế HDAC peptid vòng c phát hin hoc phát trin có
cha nhóm epoxyceton (HC-toxin, trapoxin B) hoc không cha nhóm này
(apicidin, depsipeptid  ng, các cht c ch này có ho  c ch
HDAC  khong nM và có th    ho ng không o chiu (da trên
epoxyceton) hoo chiu. Depsipeptid (FK228), mt tin thuòi hi s kh
trong t bà gii phóng nhóm liên kt béo có cha sulfhydryl nhm tin vào v trí
ho liên kt vi km và phân t c  v trí hong [10].
- Phân tử lai bao gm CHAP31 và CHAP50, có cu trúc peptid vòng và
hydroxamat béo, có  hong có th o chiu và hong c ch khá tt khi
9

Tạo phức chelat với Zn
2+
trong
trung tâm hoạt động
hong tng 1-5 nM. Cu ni t nht trong các nghiên cu này có
5 nhóm methylen nhng mô t a các hydroxamat khác [10].
Ngoài vic phân lo, mt s nghiên cu chia thành bn nhóm cht
c ch HDAC: hydroxamat, peptid vòng, acid aliphatic và benzamid [16,24,29].
1.2.2. Cấu trúc của các chất ức chế HDAC
c chia thành nhiu nhóm khác nhau, các cht c ch HDAC vn có
mt s m chung v cu trúc, bao gm 3 phn chính (hình 1.5) [2,8,29]:
- Nhóm khóa hong (capping group) hay vùng nhn din b mng
là các aryl hoc 1 s     n quá trình nhn din phân t vi
amino acid b mt.
- Cu ni k ng là mch hydrocarbon thân du có th to nhiu
liên kt Van der Waals vi kênh enzym.
- Nhóm ch(to phc chelat vi ion Zn
2+
trong trung tâm hong):
     o-aminoanilin ca benzamid, ceton thân du
quyc hiu và hiu lc ca cht c ch HDAC.

Hình 1.5: Cấu trúc cơ bản của chất ức chế HDAC
1.3. MT S NG NGHIÊN CU TNG HP CÁC ACID HYDROXAMIC
C CH HDAC TRÊN TH GII
Vic thit k các cht c ch c nhiu nhà khoa hc nghiên cu
ch yu ng là ti cu ni và ti nhóm khóa hong.
1.3.1. Thay đổi cầu nối
1.3.1.1. Thay đổi chiều dài cầu nối

Nhóm khóa
hoạt động
Cầu nối
Nhận diện bề mặt
Nhóm chức năng

10


Chen P.C. và cng s n hành tng hp và th hot tính sinh
hc in vitro ca nhng hp cht hydroxamat béo ging SAHA (bảng 1.1 nghiên
cu ng ca chiu dài cu ni ti hot tính c ch HDAC [6].
Bảng 1.1: Kt qu th hot tính in vitro ca các hp cht aryltriazolylhydroxamat 1

STT
Hợp chất
Số nhóm -CH
2
-
của cầu nối (n)
IC
50

(nM)
1
1a
3
c
2
1b
4
110,0
3
1c
5
14,2
4
1d
6
9,6
5
SAHA

65
T bng trên có th thy vi 3 nhóm methylen, hp cht 1a không có hot
tính c ch HDAC; khi chiu dài cu n (n = 4 - 6), các cht 1b-d có
tác dng c ch HDAC tt th hin qua giá tr IC
50
nh và có ching gim
dn. Tuy nhiên, t lun c rng cu ni cha 5 hay 6 nhóm methylen cho
hiu lc l: vi công thc trên, hp cht có 6 nhóm methylen cho hot tính
m  t chút  khi thay th nhóm phenyl thành p-N,N-dimethyl
aminophenyl trên TSA (bảng 1.2, so sánh 2a và 2b), hp cht có 5 cu ni

methylen có hot tính mnh gp 25 ln so vi hp cht có 6 cu ni methylen [6].
Bảng 1.2: Kt qu th hot tính in vitro ca aryltriazolylhydroxamat 2

Chất
R
n
IC
50
(nM)
2a

5
4,3
2b
6
106,1
Ti      Rossi C. và các cng s   u nh
ng ca chiu dài cu ni ti hot tính c ch   a các dn cht acid
hydroxamic có khung alkyl piperidin và piperazin. Các tác gi n thy khi cu
ni có 3 nhóm methyl s cho hot tính c ch n nht (hình 1.6) [28].
11



Hình 1.6: Các dẫn chất acid hydroxamic có khung alkyl piperidin và piperazin
Ghi chú: n = 1 - 5
1.3.1.2. Thay đổi nhóm thế và độ bão hòa của mạch carbon
Miller T.A. và cng s khi nghiên cu ng ca cu trúc vùng cu ni
lên hot tính c ch HDAC ca các cht ging TSA n thy khi
thêm mt nhóm methyl (13) và hai liên k14m ho

33 ln so vi mch alkyl thng (hình 1.7) [20].
Hình 1.7: Các chất tương tự TSA có nhóm thế và độ bão hòa mạch carbon khác nhau




12


Vào 1, Rossi C. và các cng s n hành tng hp ra cht có 1
n cu ni (18) và th hot tính sinh hc hc trên t bào carcinoma rut kt
HCT-116. Tuy nhiên, khi so sánh vi cht 17 (không có n cu ni) thì không
có s khác bi v tác dng c ch (hình 1.8) [27].


Hình 1.8: Cấu trúc chất 17 và chất 18
1.3.2. Thay đổi nhóm khóa hoạt động
1.3.2.1. Hợp nhất vòng
Vn trong nghiên cu v mi liên quan gia cu trúc và tác dng c ch
HDAC ca các cht aryltriazolylhydroxamat, nhóm nghiên cu ca Chen P.C. 
nhn thy s hp nht vòng triazol làm ng c ch HDAC. Ví d, hp
cht 1d N-hydroxy-6--phenyl-H-1,2,3-triazol--yl)hexanamid (cht ging
SAHA nht) cho hot tính gp 6,8 ln so vi SAHA (xem bảng 1.1) [6].
1.3.2.2. Thay thế vòng
Ngoài nghiên cu v mi liên quan gia vic i chiu dài cu ni và
hp nht vòng triazol ti tác dng c ch HDAC ca các dn cht
aryltriazolylhydroxamat, tác gi Chen P.C. m xét ng ca vòng
i vi hot tính c ch c các kt lu (xem
cu trúc  bảng 1.2) [6]:
- V v trí ca nguyên t N trong d vòng: vic thay th nhóm phenyl thành

d vòng có N không ci thin hiu lc, tuy nhiên hot tính c ch HDAC ca các
dn cht pyridin ph thuc vào v trí nguyên t N trong d n cht
2-pyridyl (IC
50
= 67,6 nM) có hot lc mnh t 3-pyridyl (IC
50
= 287,2 nM)
và 4-pyridyl (IC
50
= 112,5 nM).
- V v trí nhóm th i vi nhóm th methyl, v trí ortho
cho hot tính c ch HDAC m (IC
50
= 17,4 nM) v trí para (IC
50
= 43,4 nM)
và v trí meta (IC
50
= 31,9 nM); i vi nhóm th methoxy, v trí t
li là v trí para (IC
50
= 2,09 nM) (có th gii thích do s c không
13


gian ca nhóm methoxy) so vi v trí ortho và meta (IC
50
= 76,0 nM và 13,9 nM).
Tuy nhiên, khi th 2 nhóm methoxy vào v trí ortho, cht c (IC
50

= 315,9
nM) li có hot tính c ch HDAC yi ch có mt nhóm methoxy  v trí
ortho khnh ng ca s ép không gian  v trí ortho trên
hiu lc ca các dn chng t SAHA.
- V v i gia vòng triazol  : v trí meta
(IC
50
= 1,9 nM) cho hot tính c ch  v trí ortho (IC
50
= 162,6
nM) và para (IC
50
= 52,4 nM).
Qing W.Z. và cng s n hành tng hp các dn
cht acid hydroxamic có khung benzimidazol (nhóm 19) và khung benzamid (nhóm
20). Kt qu c nhiu cht có hot tính c ch t bào Hela mnh i
MS-275 và SAHA  các n 31,25; 1,95 và 0,49 µM. Nghiên c
nhóm tác gi nhn thy tác dng c ch ca các cht  nhóm 19 mnh so vi
nhóm 20, th hin rng vòng benzimidazol  nhóm khóa hong có th 
hot tính c ch HDAC trên các t  carcinoma tin lit tuyn, carcinoma
vú và bnh bch cu (bảng 1.3) [25].
1.3.2.3. Thay đổi vị trí vòng
Khi so sánh hp cht N-hydroxy-6--phenyl-H-1,2,3-triazol--yl)hexan-
amid và hp cht N-hydroxy-5--benzyl-H-1,2,3-triazol--yl)pentanamid là 2
hp chng phân có cùng s carbon, tác gi Qing W.Z. nhn thy hp cht th
nht có vòng triazol trc tip tn công nhóm nhn din b mt phenyl, có m
hiu lc lp cht th hai có vòng triazol b chia ct vi nhóm nhn din bi
1 nhóm các methylen là mt bng chng gián tip rng vòng triazol là 1
cht tham gia tích ca hp cht nhóm này vi v trí hong ca
HDAC (bảng 1.3) [25].

14


Bảng 1.3: Cu trúc và hot tính c ch ca mt s hp cht nhóm 19 và 20
Chất
Cấu trúc
Phần trăm ức chế HDAC
in vitro (%)
31,25 µM
1,95 µM
0,49 µM
19a

100,10
96,41
87,92
19d

100,22
97,32
90,72
20a

97,53

79,83
54,44
20b

96,97
80,86
57,75
MS-
275

53,98
25,69
8,51
SAHA

94,86
59,32
28,62
1.4. MT S HNG THIT K NGHIÊN CU TNG HP CÁC ACID
HYDROXAMIC C CH C
Các nghiên cu trên th gii v các cht c ch i m cho
nhóm nghiên cu thuc b  i hc Hà Ni s dng
t cht d to ra hàng lot các dãy cht mi mang cu trúc
acid hydroxamic cho hot tính mnh bi nhóm khóa ho
i cu nimt s kt qu c ca nhóm nghiên cu này.
tác gi  Kim Oanh cùng cng s [23] tin hành tng hp
và th hot tính sinh hc ca các acid hydroxamic mang khung benzothiazol. Nhóm
nghiên cu ng hc 2 nhóm cht (21 và 22) vi s khác nhau là s nhóm
methylen  cu ni. Tip theo, các tác gi c tính t bào ca các hp cht
15

tng hc trên 5 dòng t bào, bao gm SW620, MCF-7, PC-3, AsPC-1 và NCI-
H460. Kt qu c nhiu hp cht có hot tính kháng t bào  vi giá tr
IC
50
t 7,9 - 15,12 µg/mL m SAHA t 1,04 - 2,2 ln (hình 1.9). Tuy nhiên 
 khnh chc chn c s ng ca chiu dài cu ni ti
hot tính kháng t a aicd hydroxamic có khung benzothiazol [23].

Hình 1.9: Cấu trúc các acid hydroxamic có khung benzothiazol
 n Hi Nam [22], ThS. Trn Th  [1]
cùng vi cng s  p ti nhóm khóa hong t khung phenyl ca
SAHA thành khung isatin-3-oxim (23a-g) và isatin-3-methoxim (24a-g). Các cht có
nhóm th 5-F, 5-Cl, 7-Cl có hot tính c ch s deacetyl hóa histon H3 và histon H4
tt  n 1 µM. Nhng hp cht tính gây c t bào vi các
dòng t     i, g   i NCI-H460, ung  i tràng
i MDA-MB-y AsPC-1  n 0,8 µM, thp
n so vi SAHA (hình 1.10).

Hình 1.10: Cấu trúc acid hydroxamic mang khung isatin-3-oxim và isatin-3-methoxim
T các kt qu nghiên c thy rng vic tip cn các dn
cht ca acid hydroxamic da trên cht dng SAHA là my trin
v có th to ra các dn cht cc tính mnh vi t bào . Vì vy,
khóa lu  t k nghiên cu mt s dn cht N-hydroxyheptanamid mang
khung 3-spiro[1,3]dioxolan-2-oxoindolin vi mong mun s   c các dn
cht hydroxamic có tác dng c ch HDAC và hot tính kháng t  t
tri so vi SAHA.