Tổng quan về các hợp chất có tác dụng ức chế enzym xanthin oxidase

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

PHẠM THỊ THU
1101499

TỔNG QUAN VỀ CÁC HỢP CHẤT
CÓ TÁC DỤNG ỨC CHẾ
ENZYM XANTHIN OXIDASE

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

HÀ NỘI- 2016


BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

PHẠM THỊ THU
1101499

TỔNG QUAN VỀ CÁC HỢP CHẤT
CÓ TÁC DỤNG ỨC CHẾ
ENZYM XANTHIN OXIDASE

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. PGS.TS. Nguyễn Thu Hằng
2. DS. Nguyễn Ngọc Cầu
Nơi thực hiện:
Bộ môn Dƣợc liệu

HÀ NỘI - 2016


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này, tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ rất nhiều từ thầy
cô, bạn bè và ngƣời thân.
Trƣớc tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Nguyễn Thu
Hằng và DS. Nguyễn Ngọc Cầu những ngƣời đã luôn quan tâm, hƣớng dẫn,
động viên tôi những lúc khó khăn nhất, giúp tôi hoàn thành đề tài này.
Xin chân thành cám ơn ban giám hiệu trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, các
thầy cô giáo ở các bộ môn, phòng ban trong trƣờng nói chung và các thầy cô
trong bộ môn Dƣợc liệu đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và
thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin dành lời cám ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, ngƣời
thân đã luôn yêu thƣơng, đồng hành, ủng hộ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2016

Phạm Thị Thu


MỤC LỤC
DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ENZYM XANTHIN OXIDASE ..... 3
1.1. Những đặc điểm cơ bản của XO .............................................................................. 3

1.2. Chức năng của XO đối với cơ thể ............................................................................ 4
1.3. Vai trò của XO trong một số bệnh lý ....................................................................... 6

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 9
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................................... 9
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 9
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................................... 9
2.3.1. Thu thập tài liệu .................................................................................................... 9
2.3.2. Tổng hợp dữ liệu ................................................................................................... 9
2.3.3. Đề xuất các hợp chất tiềm năng ............................................................................ 9

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ......................................... 10
3.1. Các hợp chất có tác dụng ức chế XO in vitro ........................................................ 10
3.1.1. Các hợp chất phenol ............................................................................................ 10
3.1.2. Anthranoid ........................................................................................................... 18
3.1.3. Coumarin ............................................................................................................. 19
3.1.4. Alcaloid ............................................................................................................... 20
3.1.5. Các dị vòng tổng hợp .......................................................................................... 20
3.1.6. Các hợp chất khác ............................................................................................... 35
3.2. Các hợp chất có hoạt tính ức chế XO đã đƣợc thử tác dụng hạ acid uric in vivo .. 38
3.2.1. Flavonoid............................................................................................................. 38
3.2.2. N-(1,3-Diaryl-3-oxopropyl)amid ........................................................................ 39
3.3. Bàn luận ................................................................................................................. 40
3.3.1. Các flavonoid ...................................................................................................... 40


3.3.2. Các hợp chất dị vòng tổng hợp ........................................................................... 44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

XO

Xanthin oxidase

I%

Phần trăm ức chế

All

Allopurinol

Feb

Febuxostat

XOIs

Các chất ức chế xanthin oxidase

ACR

American College of Rheumatology

Ac

Active (có tác dụng)

Y- 700

Pyraxostat

FYX-051

Topiroxostat

PRPP

Phosphoribosyl pyrophosphatase

HGPRtase

Hypoxanthinguanin phosphoribosyl transferase

FDA

Flavin adenin dinucletid

ROS

Reactive oxygen spices


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Các hợp chất flavonoid có tác dụng ức chế XO ........................................... 10
Bảng 3.2. Các hợp chất tanin có tác dụng ức chế XO .................................................. 16

Bảng 3.3. Các hợp chất phenol khác có tác dụng ức chế XO ....................................... 16
Bảng 3.4. Các hợp chất anthranoid có tác dụng ức chế XO ......................................... 18
Bảng 3.5. Các hợp chất coumarin có tác dụng ức chế XO ........................................... 19
Bảng 3.6. Các hợp chất alcaloid có tác dụng ức chế XO .............................................. 20
Bảng 3.7. Các hợp chất 2-pyridylimidazol có tác dụng ức chế XO ............................. 20
Bảng 3.8. Các hợp chất 4,6-Diaryl/heteroarylpyrimidin-2(1H)-on có tác dụng ức chế
XO ................................................................................................................................. 22
Bảng 3.9. Các hợp chất pyrimidon có tác dụng ức chế XO .......................................... 23
Bảng 3.10. Các hợp chất isocytosin có tác dụng ức chế XO ........................................ 24
Bảng 3.11. Các hợp chất pyrazol có tác dụng ức chế XO ............................................ 25
Bảng 3.12. Các hợp chất pyrazolin có tác dụng ức chế XO ......................................... 26
Bảng 3.13. Các hợp chất thiazolyl-pyrazol có tác dụng ức chế XO ............................. 27
Bảng 3.14. Các hợp chất 2-phenyl-1H-indol có tác dụng ức chế XO .......................... 28
Bảng 3.15. Các hợp chất selenazol có tác dụng ức chế XO ......................................... 29
Bảng 3.16. Các hợp chất pyrimidin-5-on có tác dụng ức chế XO ................................ 29
Bảng 3.17. Các hợp chất N-(1,3-Diaryl-3-oxopropyl )amid có tác dụng ức chế XO ... 30
Bảng 3.18. Các hợp chất carbazol có tác dụng ức chế XO ........................................... 31
Bảng 3.19. Các hợp chất 5-phenylisoxazol-3-carboxylic có tác dụng ức chế XO ....... 32
Bảng 3.20. Các hợp chất có cấu trúc tƣơng tự purin có tác dụng ức chế XO ............... 33
Bảng 3.21. Các hợp chất naphthopyran có tác dụng ức chế XO .................................. 36
Bảng 3.22. Các hợp chất napthopyron có tác dụng ức chế XO .................................... 36
Bảng 3.23. Các hợp chất xanthon có tác dụng ức chế XO ........................................... 37
Bảng 3.24. Tác dụng hạ acid uric của một số flavonoid trên mô hình gây tăng acid uric
bằng kali oxonat ở chuột thí nghiệm ............................................................................. 38
Bảng 3.25. Nồng độ acid uric trong máu chuột sau khi dùng N-(1,3-Diaryl-3oxopropyl) amid và allopurinol ..................................................................................... 39


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Cấu trúc không gian của XO bò ...................................................................... 3

Hình 1.2. Cấu trúc của molybden cofactor [45] .............................................................. 4
Hình 1.3. Quá trình sinh tổng hợp acid uric trong cơ thể ............................................... 4
Hình 1.4. Sơ đồ mô tả tác hại của ROS với tế bào [43] .................................................. 7
Hình 3.1. Khung cấu trúc chung của các hợp chất flavonoid ....................................... 10
Hình 3.2. Khung cấu trúc chung của các hợp chất anthranoid. .................................... 18
Hình 3.3. Khung cấu trúc chung của các hợp chất coumarin ....................................... 19
Hình 3.4. Khung cấu trúc chung của các hợp chất pyrimidon ...................................... 23
Hình 3.5. Khung cấu trúc chung của các dẫn xuất isocytosin ...................................... 24
Hình 3.6. Khung cấu trúc chung của các hợp chất 2-phenyl-1H-indol ........................ 28
Hình 3.7. Khung cấu trúc chung của các hợp chất selenazol ........................................ 28
Hình 3.8. Khung cấu trúc chung của các hợp chất N-(1,3-Diaryl-3-oxopropyl) amid. 30
Hình 3.9. Khung cấu trúc chung của các hợp chất carbazol ......................................... 31
Hình 3.10. Khung cấu trúc chung của các hợp chất 5-phenylisoxazol-3-carboxylic ... 31
Hình 3.11. Khung cấu trúc chung của các hợp chất purin ............................................ 32
Hình 3.12. Khung cấu trúc chung của các hợp chất naphthopyran .............................. 35
Hình 3.13. Khung cấu trúc chung của các hợp chất xanthon........................................ 37
Hình 3.14. Tỉ lệ các nhóm hợp chất chính có tác dụng ức chế XO .............................. 40
Hình 3.15. Một số flavonoid có tác dụng ức chế XO in vitro tiềm năng. ..................... 43
Hình 3.16. Cấu trúc hóa học các hợp chất có tác dụng ức chế XO đã đƣợc đánh giá tác
dụng hạ acid uric in vivo ............................................................................................... 44


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình sinh tổng hợp acid uric từ các hợp chất purin, xanthin
oxidase (XO) là enzym xúc tác cho phản ứng oxy hóa hypoxanthin thành
xanthin và xanthin thành acid uric [2]. 70% acid uric đƣợc tạo thành sẽ đƣợc
thải trừ hàng ngày qua thận [64]. Sự mất cân bằng giữa quá trình sinh tổng
hợp và thải trừ acid uric làm tăng nồng độ acid uric trong máu, là một trong

những nguyên nhân chính gây ra bệnh gút. Tăng acid uric còn có liên quan
đến một số bệnh chuyển hóa khác nhƣ tăng huyết áp, rối loạn chuyển hóa
lipid, đái tháo đƣờng, béo phì, bệnh thận mạn [51], [26], [53]. Sử dụng các
chất ức chế chọn lọc XO để giảm tổng hợp acid uric là một cách tiếp cận hiệu
quả để điều trị bệnh gút và làm giảm các yếu tố nguy cơ gây ra các bệnh lý
trên. Theo hƣớng dẫn điều trị của Hiệp hội Thấp khớp học Hoa Kì (ACR)
2012, các thuốc ức chế XO (allopurinol và febuxostat) có thể sử dụng để điều
trị tăng acid uric do mọi nguyên nhân. Mặc dù allopurinol đã đƣợc sử dụng
rộng rãi trên thế giới nửa thế kỉ qua song đã bộc lộ một số nhƣợc điểm.
Allopurinol và chất chuyển hóa của nó đều chứa nhân purin nên có thể ảnh
hƣởng đến quá trình tổng hợp purin và pyrimidin trong cơ thể, đây có thể là
nguyên nhân gây ra tác dụng không mong muốn của thuốc, một số TDKMM
nghiêm trọng có thể kể đến nhƣ: gây suy giảm chức năng gan, thận, phản ứng
quá mẫn có thể gây tử vong [30], [52]. Febuxostat - một thuốc ức chế XO
đƣợc phê duyệt gần đây, chuyển hóa ở gan và có thể hạn chế các tác dụng phụ
trên thận so với allopurinol, nhƣng có một tỷ lệ khá cao các trƣờng hợp nhiễm
độc gan đã đƣợc quan sát thấy trong các thử nghiệm lâm sàng [30]. Mặt khác,
allopurinol và febuxostat đều không có tác dụng chống viêm nên không có
hiệu quả trong điều trị cơn gút cấp [30]. Do đó, việc tìm kiếm các hợp chất có
tác dụng ức chế XO hiệu quả và khắc phục đƣợc phần nào nhƣợc điểm của
allopurinol và febuxostat là cần thiết. Đã có hàng nghìn hợp chất có cấu trúc
khác nhau đã đƣợc đánh giá tác dụng ức chế XO bằng thực nghiệm nhƣ các


2

hợp chất flavonoid [46], Y-700, dẫn xuất 1-phenylpyrazol [49], FYX-051,
xanthon [48], selenazol [40]......
Vì vậy, để có thể đánh giá một cách toàn diện về các hợp chất có hoạt
tính ức chế XO và định hƣớng cho các nghiên cứu trong tƣơng lai, đề tài

“Tổng quan về các hợp chất có tác dụng ức chế enzym xanthin oxidase”
đƣợc thực hiện với hai mục tiêu:
1. Tổng kết các hợp chất có tác dụng ức chế xanthin oxidase.
2. Đề xuất các hợp chất ức chế xanthin oxidase tiềm năng.


3

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ENZYM XANTHIN OXIDASE
Xanthin oxidase (XO) là enzym xúc tác hai phản ứng cuối cùng trong quá
trình sinh tổng hợp acid uric của cơ thể. Do đó, hoạt tính của enzym này có ảnh
hƣởng trực tiếp đến nồng độ acid uric trong máu. XO đƣợc tìm thấy ở nhiều loài
động vật có vú, chim, côn trùng, vi khuẩn. Ở động vật có vú, XO đƣợc phân bố
rộng rãi ở trong sữa, thận, tim, phổi và nội mạc mạch máu, đặc biệt tập trung chủ
yếu ở gan và ruột non [19].
1.1. Những đặc điểm cơ bản của XO
Xanthin oxidase (XO) thuộc họ enzym chứa molybden, là một protein có
khối lƣợng phân tử 290 kDa, chứa 2 tiểu đơn vị tƣơng đồng, mỗi tiểu đơn vị hoạt
động xúc tác độc lập. Mỗi tiểu đơn vị bao gồm một cofactor molybden, 2 [2Fe-2S]
và một flavin adenin dinucletid (FAD) cofactor. Cofactor molybden là dẫn xuất
pterin hữu cơ liên kết cộng hóa trị với 2 nguyên tử lƣu huỳnh của molybdopterin, 2
nguyên tử oxy và 1 nguyên tử lƣu huỳnh khác. Các quá trình oxy hóa của xanthin
diễn ra tại trung tâm molybdoterin (Mo-pt), hóa trị của kim loại giảm từ VI về IV
và các electron đƣợc vận chuyển nhanh chóng tới phân tử oxy tại FAD qua trung
gian là trung tâm sắt-lƣu huỳnh [25]. Cấu trúc phân tử của XO bò đƣợc mô tả ở
hình 1.1., cấu trúc molybden cofactor đƣợc mô tả ở hình 1.2.

Hình 1.1. Cấu trúc không gian của XO bò

4

Dimer của XO bò đƣợc mô tả bằng màu cam và màu vàng, molybdopterin
cofactor màu xanh lam, cụm Fe2S2 màu xanh lá, và FAD màu đỏ, residues còn thiếu
trong cấu trúc tinh thể và do đó đƣợc mô hình hóa bởi phần màu tím) [66].

Hình 1.2. Cấu trúc của molybden cofactor [45]
1.2. Chức năng của XO đối với cơ thể
XO có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa purin tạo sản phẩm cuối
cùng là acid uric, quá trình này đƣợc tóm tắt ở sơ đồ hình 1.3.

Hình 1.3. Quá trình sinh tổng hợp acid uric trong cơ thể


5

Acid uric là sản phẩm của quá trình thoái giáng các nucleo-protein có chứa
nhân purin adenin, guanin trong cơ thể với sự tham gia của các enzym:
phosphoribosyl pyrophosphatase (PRPP), hypoxanthinguanin phosphoribosyl
transferase (HGPRtase) nucleoside phosphorylase, xanthin oxidase (XO) [29],[31].
Trong phản ứng oxy hóa hypoxanthin thành xanthin và xanthin thành acid
uric, phân tử oxy nhận electron, tạo ra các gốc superoxid và hydrogen peroxid,
phƣơng trình phản ứng nhƣ sau:
Xanthin + 2O2 + H2O ------> acid uric + 2O2-. + 2H+
Xanthin + O2 + H2O ------> acid uric + H2O2
Ngoài sản phẩm chính là acid uric, quá trình oxy hóa hypoxanthin và xanthin
còn tạo ra hydroperoxyd và gốc superoxid [43]. Do đó, XO là một nguồn sản xuất
các phân tử chứa oxy có khả năng hoạt động hóa học mạnh (reactive oxygen
species- ROS)- những tác nhân oxy hóa quan trọng ở các tế bào, mô, cơ quan trong
cơ thể [37], [45]. H2O2 và 2O2-. là những chất gây độc cho tế bào do làm tổn

thƣơng, phá hủy ADN [42], phá vỡ màng tế bào làm giải phóng ion Ca2+ trong tế
bào dẫn đến hoạt hóa các protease và nuclease phụ thuộc Ca2+ [43], có liên quan
một số bệnh lý nhƣ viêm, xơ vữa động mạch, ung thƣ, lão hóa [83], các bệnh thần
kinh nhƣ: Alzheimer, Parkinson [45].....
Bên cạnh đó, XO có thể tham gia vào chuyển hóa của một số thuốc bằng các
cơ chế khác nhau. Nó xúc tác quá trình hydroxyl hóa dị vòng thơm, nhƣ purin và
pteridin, các hợp chất chứa nhóm nitro thơm. XO khử nhóm nitro và hoạt động nhƣ
một enzym nitro-reductase [37].
XO còn tham gia vào quá trình oxy hóa các nhóm sulfhydryl trong glutathion,
acid béo, phospholipid, ethanol và các alcol khác, amin hữu cơ, tryptophan và
epinephrin thành adrenochrom, và XO cũng xúc tác quá trình iod hóa protein bằng
iod vô cơ. Một giả thuyết cho rằng chức năng chính của XO có thể không phải là
quá trình oxy hóa xanthin và hypoxanthin, cũng không phải là oxy hóa các aldehyd
mà đúng hơn đó là nguồn cung cấp các chất oxy hóa nhƣ hydro peroxid hay các gốc
tự do superoxid, là nguồn cung cấp các chất nhận điện tử cho các phản ứng liên hợp
khác [37]. Bản thân XO và các cơ chất của nó đƣợc phân bố rộng rãi và sẵn có


6

trong hầu hết các tế bào, bắt nguồn từ dị hóa các acid nucleic hoặc tổng hợp de novo
từ các tiền chất đơn giản khác. Theo quan điểm này, quá trình oxy hóa xanthin hoặc
hypoxanthin đều nhằm mục đích tạo ra các hydroperoxid hoặc các gốc superoxid tự
do [37].
1.3. Vai trò của XO trong một số bệnh lý
XO là enzym chìa khóa trong quá trình sinh tổng hợp acid uric do đó có vai
trò quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của các bệnh lý liên quan đến tình trạng tăng
acid uric trong máu, trong đó có bệnh gút. Nồng độ acid uric bình thƣờng trong
huyết tƣơng trung bình ở nam là 415 µmol/L (6.8 mg/dL) và ở phụ nữ trƣớc mãn
kinh là 360 µmol/L (6.0 mg/dL) [34], [30]. Khi nồng độ acid uric trong huyết thanh

cao hơn nồng độ bão hòa (khoảng 7.0 mg/dL) dẫn tới tích lũy tinh thể urat tại các
mô, tạo nên các hạt microtophi. Sự lắng đọng của các hạt này tại các vị trí khác
nhau sẽ gây nên các tổn thƣơng khác nhau. Khi các hạt này tại sụn khớp vỡ ra sẽ
khởi phát quá trình viêm gây ra cơn gút cấp; sự lắng đọng các vi tinh thể cạnh khớp,
màng hoạt dịch, trong mô sụn và mô xƣơng gây ra các bệnh xƣơng khớp mạn tính
do gút, sự có mặt của các vi tinh thể urat tại mô mềm, bao gân tạo nên các hạt tophi;
viêm thận kẽ là do tinh thể urat lắng đọng tại tổ chức kẽ của thận; acid uric niệu
tăng và sự toan hóa nƣớc tiểu dẫn đến sỏi tiết niệu [30]. Nguy cơ mắc bệnh gút tỷ lệ
thuận với mức độ và thời gian bị tăng acid uric trong máu: nguy cơ tích lũy 5 năm
của bệnh gút cho những bệnh nhân có nồng độ urat huyết thanh <7 mg/dL (<416
mmol/L) là 0.6% so với với những bệnh nhân có nồng độ urat >10 mg/dL (>595
mmol/L) là 30.5% [30]. Một số tác giả còn cho rằng tăng nồng độ acid uric máu còn
liên quan đến một loạt các yếu tố nguy cơ gây bệnh tim mạch nhƣ: tuổi, giới, tăng
huyết áp, béo phì, kháng insulin, tăng lipid máu.... Tuy nhiên, Kahn và các cộng sự
đã cho rằng nồng độ acid uric là một yếu tố nguy cơ độc lập dẫn đến tăng huyết áp
[1]. Sự tăng acid uric trong máu trong điều kiện bình thƣờng do mất cân bằng giữa
quá trình sinh tổng hợp và thải trừ acid uric. Sản xuất quá mức acid uric có thể do
thức ăn chứa nhiều purin, bất thƣờng trong hoạt động của hệ thống enzym: tăng
hoạt động của phosphoribosyl pyrophosphat (PRPP) synthetase, xanthin oxidase


7

(XO) hoặc thiếu hụt enzym hypoxanthin-guanin phosphoribosyl transferase
(HGPRT) [30].
Phản ứng oxy hóa hypoxanthin và xanthin dƣới xúc tác của enzym XO đƣợc
coi là một nguồn chủ yếu sinh ra ROS [83]. ROS là một sản phẩm bình thƣờng của
quá trình trao đổi chất trong cơ thể con ngƣời, có rất nhiều phản ứng có thể sinh ra
ROS. Khi ROS đƣợc sản xuất quá mức, sẽ làm tổn thƣơng các tế bào, mô và gây
nhiều bệnh lý. Tác hại của ROS ở mức độ tế bào đƣợc mô tả tóm tắt ở hình 1.4.

Hình 1.4. Sơ đồ mô tả tác hại của ROS với tế bào [43]
Do đó, XO không đơn thuần chỉ có vai trò quan trọng trong cơ chế bệnh sinh
bệnh gút mà nó còn có vai trò quan trọng trong nhiều bệnh lý khác: viêm, vữa xơ
động mạch, ung thƣ, lão hóa [83], [75], thiếu máu cục bộ- tái tƣới máu cơ tim, gan,


8

thận, phổi, đột quỵ, sốc tuần hoàn, suy tim mãn tính, tiểu đƣờng, viêm đƣờng tiêm
hóa [75], các bệnh do tổn thƣơng thần kinh nhƣ Alzheimer, Parkinson [45].
Do vậy, XO là một trong những đích quan trọng mà các thuốc cần hƣớng đến
trong điều trị bệnh gút và một số bệnh lý khác. Liệu pháp ức chế XO có ý nghĩa vì
hai lý do chính:
Trƣớc hết, các hợp chất ức chế XO sẽ làm giảm sản xuất acid uric, điều này rất
có ý nghĩa trong phòng và điều trị các bệnh lý liên quan đến tăng acid uric trong đó
có bệnh gút. Theo hƣớng dẫn điều trị gút của Hội thấp khớp học Hoa Kì 2012
(ACR) [30], các thuốc ức chế XO là một trong những nhóm thuốc điều trị bệnh gút
và tăng acid uric trong máu bên cạnh các thuốc điều trị triệu chứng (thuốc chống
viêm không steroid- NSAIDs, corticoid, ức chế IL1, colchicin) và chất kích thích
bài tiết urat (Probenecid, benbromaron, sulfinpyrazol, fenofibrat, lorsartan hay
vitamin C).
Thứ hai, các chất ức chế XO là các tác nhân chống oxy hóa do làm giảm sự hình
thành của các gốc tự do nên có vai trò trong phòng và điều trị các bệnh gây ra bởi
gốc tự do.


9

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Các bài báo khoa học, các thông tin đăng tải về các hợp chất đã đƣợc nghiên
cứu về hoạt tính ức chế xanthin oxidase trên thế giới.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Tổng kết các hợp chất có tác dụng ức chế XO và đề xuất các hợp chất tiềm năng.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Thu thập tài liệu
Các bài báo khoa học, các khóa luận, luận văn, luận án, sách tham khảo liên
quan đƣợc tra cứu ở các thƣ viện và trên internet. Trong đó, các bài báo khoa học
đƣợc lấy từ các website của các tạp chí uy tín trên thế giới nhƣ:
/>
/>
/>2.3.2. Tổng hợp dữ liệu
Các hợp chất đƣợc phân loại theo nhóm cấu trúc hóa học và đƣợc mã hóa để
dễ dàng tra cứu. Với mỗi hợp chất có ID, tên hoặc kí hiệu của hợp chất trong bài
báo, tên riêng, nguồn gốc (nếu có), hoạt ratính ức chế XO đƣợc biểu thị thông qua
giá trị % ức chế (I%), nồng độ ức chế 50% hoạt tính enzym hoặc thông số khác (nếu
có). Cấu trúc hóa học của các hợp chất đƣợc trình bày ở các phụ lục 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Loại bỏ những hợp chất không có tác dụng ức chế XO thỏa mãn 1 trong 2
điều kiện sau:
-

Những hợp chất có I% < 5%, hoặc non-active, non-detected.

-

Những hợp chất có IC50 > 100 µM hoặc không xác định đƣợc trong những
bài báo chỉ nghiên cứu một thông số là IC50.

2.3.3. Đề xuất các hợp chất tiềm năng

Những hợp chất tiềm năng ức chế XO là những hợp chất có I% ≥ 80% hoặc
IC50 ≤ 120% giá trị IC50 của chất đối chứng trong cùng điều kiện thí nghiệm.


10

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Dựa trên các tài liệu thu thập đƣợc, các hợp chất có tác dụng ức chế XO đƣợc
chia làm 6 nhóm chính nhƣ sau:
-

Các hợp chất phenol bao gồm: flavonoid, tanin và các phenol khác.

-

Coumarin.

-

Anthranoid.

-

Alcaloid.

-

Các dị vòng tổng hợp.

-

Các hợp chất khác.

3.1. Các hợp chất có tác dụng ức chế XO in vitro
3.1.1. Các hợp chất phenol
3.1.1.1. Các hợp chất flavonoid
Flavonoid là những hợp chất polyphenol có khung cấu trúc C6-C3-C6 đƣợc
trình bày ở hình 3.1.

.
Hình 3.1. Khung cấu trúc chung của các hợp chất flavonoid
Các hợp chất flavonoid có tác dụng ức chế XO đƣợc trình bày tóm tắt ở bảng
3.1 và cấu trúc hóa học các hợp chất đƣợc trình bày ở phụ lục 1.
Bảng 3.1. Các hợp chất flavonoid có tác dụng ức chế XO
(1)

(2)

(3)

ID

Tên riêng

Kí hiệu
trong bài
báo

Fla_N _0001
Fla_N _0002

Amento flavon
Liquiritigenin
Quercetin3-Me

Fla_N _0003
Fla_N _0004

Fukugetin
Apigenin3,6-OMe2

Fla_N _0005
Fla_N _0006
Fla_N _0007

Persicarin
Baicalein

(4)
Nguồn gốc
tự nhiên
(nếu có)

(5)

(6)

(7)

I%

IC50

Thông
số khác

100
100

35.3 µM
11.3 µM

98.5

31.6 µM

97.2

22.3 µM

95

0.03 µM

90.3
85.5

34.6 µM
3.3 µM

(8)
Chất
đối
chứng,
TLTK

[46]


11

(1)
Fla_N _0008

(2)
Robinetin

Quercetin3-Me-4'R1

Fla_N _0009
Fla_N _0010

Scutellarein
Luteolin7-R1

Fla_N _0011
Fla_N _0012
Fla_N _0013
Fla_N _0014
Fla_N _0015

Fla_N _0016
Fla_N _0017

Aromadendrin
Chrysoeriol
Acacetin
Isorhamnetin
Pedaltin
Eriodicryol
LuteolinAc4

Fla_N _0018
Fla_N _0019

Hyperin

Fla_N _0021
Embigenin
Reynoutrin
Pectolinarigenin
Avicularin

Fla_N _0027
Fla_N _0028
Fla_N _0029
Fla_N _0030
Fla_N _0031
Fla_N _0032

Fustin

Isoorientin
Swertisin
Embinin
Narcissin

Fla_N _0034
Fla_N _0035
Fla_N _0036
Fla_N _0037
Fla_N _0038
Fla_N _0039
Fla_N _0040

Lonicerin
Liquiritin
Taxifolin
Formononetin
Scutellarin
Trifolin

(6)
4.3 µM

69.1

35.6 µM

67.3

12.6 µM

67.2

75.9 µM

66.9
61.5
55.7
49
49
47.8

93.8 µM
14 µM
14.1 µM

(7)

(8)

47.7

39.5
36.5

30.5
28.9
27.2
25.2
24.9

22.8
22.2

BaicaleinMe3
Quercetin3R1-2''R9

Fla_N _0033

(5)
82.9

33.5
33.1
32.1
30.8
Diosmetin
-7-R4
Diosmetin
-7-R1

Fla_N _0026

(4)

43
Quercetin3-Me-7R1
Quercetin3-R3

Fla_N _0020

Fla_N _0022
Fla_N _0023
Fla_N _0024
Fla_N _0025

(3)

22
21
20.1
18
17.8
17.6
16.6
16.1

[46]


12

(1)
Fla_N _0041
Fla_N _0042
Fla_N _0043
Fla_N _0044
Fla_N _0045
Fla_N _0046

(2)

Kaempferitrin
Flavon
Orientin
Sophoricosid
Acaciin
Cosmosiin

MyricetinAc6

Fla_N _0047
Fla_N _0048
Fla_N _0049
Fla_N _0050
Fla_N _0051
Fla_N _0052
Fla_N _0053
Fla_N _0054
Fla_N _0055
Fla_N _0056
Fla_N _0057
Fla_N _0058
Fla_N _0059
Fla_N _0060
Fla_N _0061
Fla_N _0062
Fla_N _0063
Fla_N _0064
Fla_N _0065
Fla_N _0066
Fla_N _0067

Fla_N _0068
Fla_N _0069
Fla_N _0070
Fla_N _0071
Fla_N _0072
Fla_N _0073
Fla_N _0074
Fla_N _0075
Fla_N _0076
Fla_N _0077
Fla_N _0078
Fla_N _0079
Fla_N _0080
Fla_N _0081
Fla_N _0082
Fla_N _0083

(3)

Rhoifolin
Cirsimarin
Pectolinarin

Luteolin
Apigenin
Chrysin
Kaempferol

7
14

7'
15
24
2'
11
6'
16
20
19
21
4
8
1
23
4'
22
13
17
12
8'
10
5
18
9
3
9'
2
10
9
8

14

(4)

(5)
15.5
15.4
15.3
15.3
15.1
13.9

(6)

(7)

(8)

13.6
12.9
12.2
11.5
97
97
96
94
89
88
87
87

86
85
82
82
80
74
68
68
45
42.5
42
38
35
35
26
25
24.5
24
22.5
16
9.5

All:
I% =
98.5%
[28]

0.55 µM
0.7 µM
0.84 µM

1.06 µM


13

(1)
Fla_N _0084
Fla_N _0085
Fla_N _0015
Fla_N _0086
Fla_N _0007
Fla_N _0087
Fla_N _0088
Fla_N _0089
Fla_N _0035
Fla_N _0090
Fla_N _0091
Fla_N _0092
Fla_N _0093
Fla_N _0094

(2)
Galangin
Myricetin
Isorhamnetin
Quercetin
Baicalein
Fisetin
Ombuin
Morin

Lonicerin

(4)

Naringenin

(3)
13
18
30
15
11
16
29
17
24
26
7
27
5
6

Fla_N _0095

Axillarin

4

Fla_N _0096

Santin

3

Ajania
fruticulosa
(Ledeb.)
Poljak

1

Palhinhaea
cernua

Rutin

Fla_N _0097

(Linnaeus)
Fla_N _0098
Fla_N_0099
Fla_N_0007
Fla_N_0087
Fla_N_0100
Fla_N_0086
Fla_N_0003
Fla_N_0092
Fla_N_0101
Fla_N_0085
Fla_N_0080

Fla_N_0048
Fla_N_0014
Fla_N_0037
Fla_N_0102
Fla_N_0103
Fla_N_0104

Baicalein
Fisetin
Quercetin
Rutin
Fossypin
Myricetin
Luteolin
Rhoifolin
Acacetin
Taxifolin

Resokaempferol

(5)

(6)
1.8 µM
2.38 µM
2.51 µM
2.62 µM
2.79 µM
4.33 µM
7.7 µM

10.1 µM
11.9 µM
14.8 µM
38 µM
52.2 µM
>30 µM
>50 µM

(7)

All:
IC50 =
0.24
µM
[27]

All:
IC50=
24.2
µM
[60]
All:
IC50 =
9.82
µM
[50]

36 µM
36.5 µM

23.95
µM

10
11
17
20
25
23
27
28
4
22
24
16
14
43
2
42
6

1.2 µM
2.4 µM
2.6 µM
2.7 µM
2.9 µM
3 µM
3.6 µM
4.5 µM
6.4 µM

6.8 µM
6.9 µM
7.2 µM
16.3µM
45.8µM
0.68 µM
7.7 µM
48 µM

Fla_N_0105

1

6.6 µM

Fla_N_0106

2

16.8 µM

(8)

Thông
số đánh
giá là
IC25
[56]

All:

IC50 =
21.8


14

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Fla_S_0107

3

Fla_SS_0108
Fla_SS_0109
Fla_SS_0110
Fla_SS_0111
Fla_SS_0112
Fla_SS_0113
Fla_SS_0114
Fla_SS_0115

Fla_SS_0116
Fla_S_0117
Fla_S_0118
Fla_S_0119
Fla_S_0120
Fla_S_0121
Fla_S_0122
Fla_N_0003
Fla_N_0080
Fla_SS_0123
Fla_SS_0124
Fla_N_0125
Fla_N_0126
Fla_SS_0127
Fla_SS_0128
Fla_SS_0129
Fla_SS_0130
Fla_N_0093
Fla_N_0131
Fla_N_0085
Fla_N_0132
Fla_N_0133

3c
3e
3a
3b
4b
4g
4d

4h
3d
3a
3b
3c
3d
3e
3f
1
2
(+/-)-2
(+/-)-3
DHS

12.5
15.4
19.8
21.1
24.9
28.9
46.6
58.9
74.3

(+/-)-5b
(+/-)-4c
(+/-)-1a
(+/-)-1b

<50

<50
<50
<50

Epigalocatechin
Acacatechin
Myricetin
Baringenin
Daidzein

36 µg/ml
27 µg/ml
26 µg/ml
22 µg/ml
23 µg/ml

Fla_N_0134

Glycitein

12 µg/ml

Fla_S_0135
Fla_S_0136
Fla_S_0137
Fla_S_0138
Fla_S_0139
Fla_S_0140
Fla_S_0141

NF-9
NF-2
NF-12
NF-4
NF-1
NF-3
NF-5

Luteolin

Dehydrosilybin
Silybin a

(7)

21.3 µM

<50
>50

90.23
92.61
94.27
99.47

(8)
[77]
All:
IC50 =
2 µM

[24]
All:
I% =
98.5 %,
IC50 =
23.5
µM

96.7µM
16.0 µM
10.2 µM
3.3 µM
32.9µM
6.2 µM
12.8 µM
3.5 µM
17.4 µM
8.66 µM

[38]
Ascorbi
c acid:
IC50=
300
µM
[57]
Ac

70.8µM
80.3 µM

80.3 µM

All:
IC50=
21.2
µM
[102]

8.93 µM
4.94 µM
1.95 µM
0.62 µM
32.5 µM
23.6 µM
27.5 µM

All:
I% =
90.2
IC50
=29
µg/ml
[95]
All:
IC50=
8.69
µM
[87]

15

(1)
Fla_S_0142
Fla_S_0143
Fla_S_0144
Fla_S_0145
Fla_S_0146
Fla_S_0147
Fla_S_0148
Fla_S_0149
Fla_N_0081
Fla_N_0002

(2)
NF-6
NF-7
NF-8
NF-10
NF-11
NF-13
NF-14
NF-15
Apigenin
Liquiritigenin

Fla_N_0150

Isoliquiritigenin

Fla_N_0151

Hydroxy
chavicol

Fla_N_0081
Fla_SS_0152
Fla_SS_0153
Fla_SS_0154
Fla_SS_0155
Fla_SS_0156
Fla_SS_0157
Fla_N_0089

(3)

(5)

(6)
41.2 µM
16.8 µM
31.2 µM
19.4 µM
25.6 µM
37.9 µM
18.9 µM
21.3 µM
1.11 µM
49.3µM

Sinofranchetia
chinensis

1

Apigenin
7a
7b
7c
7d
7e
7f
Morin

(4)

D.C.

55.8µM

Piper betle
Linn.

16.7 µM

(7)

3.2 µM
0.82 µM
0.60 µM

0.22 µM
0.32 µM
0.098µM
0.25 µM
44.0µM

(8)

All:
IC50=
24.4
µM
[58]
All:
IC50=
30.7
µM
[69]
All:
IC50=
2.9 µM
[91]
[104]

Nhận xét: 157 hợp chất flavonoid có tác dụng ức chế xanthin oxidase. Trong
đó có 114 hợp chất tự nhiên, 22 hợp chất tổng hợp và 21 hợp chất bán tổng hợp.
41 hợp chất tiềm năng là các hợp chất có ID từ Fla_N_0001 đến Fla_N_0008
(Amento flavon, liquiritigenin, quercetin-3-methyl, fukugetin, apigenin-3,6dimethoxy, persicalin, baicalein, robinetin) [46], Fla_N_0051 đến Fla_N_0063 [28],
Fla_N_0105, Fla_N_0106 [77], Fla_SS_0116 [38], Fla_N_0131 đến Fla_N_0134,
Fla_N_0085 (Myricetin) [95], Fla_S_0135 đến Fla_S_0138, Fla_N_0081

(Apigenin) [87], [91], Fla_N_0151 [69], Fla_SS_0152 đến Fla_SS_0157 [91].
3.1.1.2. Tanin
Các hợp chất tanin có tác dụng ức chế XO đƣợc trình bày tóm tắt ở bảng 3.2.
và cấu trúc hóa học các hợp chất đƣợc trình bày ở phụ lục 1.


16

Bảng 3.2. Các hợp chất tanin có tác dụng ức chế XO
ID

Tên riêng

Tan_N_0158

Gallic acid
Ellagic acid 4-oxylopyranosid
Ellagic acid
Chebulagic acid

Tan_N_0159
Tan_N_0160
Tan_N_0161

Kí hiệu
trong bài
báo
7
6
5

4

Nguồn gốc
trong tự nhiên
(nếu có)
Cunonia
macrophylla
Brongn. &
Gris

IC50
41.7 µM
4.7 µM
9.3 µM
48 µM

Chất đối
chứng,
TLTK
Quercetin
IC50 = 10
µM
[36]

Nhận xét: 4 hợp chất tanin có tác dụng ức chế XO và đều là hợp chất tự
nhiên, trong đó Tan_N_0159 (Ellagic acid 4-o-xylopyranosid) và Tan_N_0160
(Ellagic acid) là 2 hợp chất tiềm năng [36].
3.1.1.3. Các hợp chất phenol khác
Các hợp chất phenol khác có tác dụng ức chế XO đƣợc trình bày tóm tắt ở
bảng 3.3. và cấu trúc hóa học các hợp chất đƣợc trình bày ở phụ lục 1.

Bảng 3.3. Các hợp chất phenol khác có tác dụng ức chế XO
(1)

(2)

ID

Tên riêng

(3)
Kí hiệu trong
bài báo

(4)
I%

(5)
IC50

(6)
Chất đối
chứng, ghi
chú, TLTK

Dẫn xuất phenylpropanoid
Phe_N_0162
Phe_N_0163
Phe_N_0164
Phe_N_0165

Caffeic acid

65.58µM
6.26µM
93.88µM
96.85µM

CAPE
Ferulic acid
p-Coumaric acid

All:
IC50=1.47
µM
[22]

Dẫn xuất caffeat
Phe_S_0166
Phe_S_0167
Phe_S_0168
Phe_S_0169
Phe_S_0170
Phe_S_0171
Phe_S_0172
Phe_S_0173
Phe_S_0174
Phe_S_0175
Phe_S_0176
Phe_N_0162
Phe_S_0177

Phe_S_0178

3,4-Dihydroxy
phenyloctanoat
Octyl protocatechuat
3,4-Dihydroxy
phenyldodecanoat
Propyl caffeat
Butyl caffeat
Pentyl caffeat
Hexyl caffeat
Heptyl caffeat
Decyl caffeat
4-Nitrocatechol
Caffeic acid

7
22
27
30.2 µM
26.5 µM
18.0 µM
19.0 µM
12.5 µM
10.0 µM
3
4
5
8
6

9
12
18
36
61

[65]

[39]


17

(1)
Phe_S_0179

(2)

Phe_N_0180
Phe_N_0181
Phe_N_0182
Phe_N_0183
Phe_N_0184
Phe_N_0162

Phelligridin G
Phelligridin I

Phe_N_0164

Phe_N_0158
Phe_N_0185
Phe_N_0186

Ferulic acid
Gallic acid
Phloroglucinol
1,4-naphthoquinon
1,2-naphthoquinon

Phe_N_0187
Phe_N_0188
Phe_N_0189
Phe_N_0190
Phe_N_0191
Phe_N_0192
Phe_N_0193
Phe_N_0194
Phe_N_0195
Phe_N_0196
Phe_N_0197
Phe_N_0198
Phe_N_0199
Phe_N_0200
Phe_S_0201
Phe_S_0202
Phe_S_0203
Phe_S_0204
Phe_S_0205
Phe_S_0206

Phe_S_0207
Phe_S_0208
Phe_S_0209
Phe_S_0210
Phe_S_0211
Phe_S_0212
Phe_S_0213
Phe_S_0214
Phe_S_0215

Phelligridin D
Caffeic acid

Rosavin
Cinnacasolid A
Methyldihydro
melilotosid
Cinnacasolid C
Cinnacasolid B
Dihydromelilotosid
Cinnamic alcohol
Coniferyl aldehyd
O-coumaric acid
Cinnamic acid
2-hydroxy
Cinnamaldehyd
Cinnamaldehyd

(3)
7

Polyphenol
6
(1)
(2)
(4)
(3)
Caffeic acid
Các Phenol khác

(4)
70

(5)

(6)

92.3 µM
93.6 µM
90.8 µM
85.5 µM
97.6 µM
10.2 µM

Nguồn gốc:
Inonotus
obliquus
(Pers.: Fr.)
[59]

36 µg/ml

47 µg/ml
58 mg/ml
52 µg/ml
54.00 µg/ml

All: IC50=
29 µg/ml

10
11

18.7
22.2

>50 µg/mL
>50 µg/mL

9

22.4

>50 µg/mL

13
12
8
6
5
7
4

28.2
35.4
45.4
47.6
72.5
73.2
93.4

0.53 µg/mL
>50 µg/mL
>50 µg/mL
>50 µg/mL
36.3 µg/mL
32.2 µg/mL
26.4 µg/mL

3

94.2

14.6 µg/mL

2
1
4a
4b
4c
4d
4e

4g
4h
8
7
6
5
4
3
2
1

95.8
96.7

13.8 µg/mL
7.8 µg/mL
31.19 µM
15.48 µM
29.22 µM
27.12 µM
37.99 µM
41.44 µM
41.68 µM
58 µM
56.5 µM
52.7 µM
49.9 µM
44.1 µM
46.4 µM
49.9 µM

44.4 µM

[96]

[73]

[103]

Trolox:
IC50=
27.2µM
[105]