Ứng dụng một số kỹ thuật hiện đại trong tổng hợp altretamin làm thuốc điều trị ung thư
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.45 MB, 104 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
ĐINH THỊ HẢI
ỨNG DỤNG MỘT SỐ KỸ THUẬT HIỆN ĐẠI
TRONG TỔNG HỢP ALTRETAMIN LÀM
THUỐC ĐIỀU TRỊ UNG THƯ
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
HÀ NỘI - 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
ĐINH THỊ HẢI
ỨNG DỤNG MỘT SỐ KỸ THUẬT HIỆN ĐẠI
TRONG TỔNG HỢP ALTRETAMIN LÀM
THUỐC ĐIỀU TRỊ UNG THƯ
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH : CNDP VÀ BÀO CHẾ
MÃ SỐ
: 60.73.01
Nguời hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Đinh Thị Thanh Hải
HÀ NỘI – 2012
Lời cảm ơn
Quá trình học tập và rèn luyện tại Trường Đại học Dược Hà Nội trong
thời gian vừa qua, bằng những nỗ lực của cá nhân và sự giúp đỡ tận tình của
các thầy cơ, bản than tơi đã đạt được kết quả nhất định.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Nhà trường, Bộ mơn Hóa
hữu cơ, phịng Sau Đại Học và các bộ mơn, phịng ban liên quan của nhà
trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho thành công này.
Tôi xin bày tỏ long biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Đinh Thị Thanh Hải,
người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ trực tiếp tơi nghiên cứu
và hồn thiên luận văn.
Trong q trình thực hiện luận văn tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ
của cá nhân, đơn vị trong và ngoài trường, tôi xin chân thành cảm ơn ThS.
Đào Thị Nhung khoa hóa trường Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc
gia Hà Nội, ThS. Phan Thị Tuyết Mai bộ môn Hóa vật liệu –Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, Ths. Đặng Vũ Lương phịng NMR – Viện Hóa học –
Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia. ThS. Trần Thị Bích
Vân phịng Hóa lý, Viên Kiểm nghiệm thuốc Trung ương – Bộ Y tế.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu Trường Cao đẳng Y tế Ninh
Bình đã tạo điều kiện thuận lợi cho tơi tham gia và hồn thành khóa học.
Tơi xin trân trọng cảm ơn các Giáo sư, Phó Giáo sư, Tiến sĩ trong Hội
đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ cấp Quốc gia đã đóng góp nhiều ý kiến q
báu giúp tơi hồn thiện Luận văn đạt chất lượng tốt nhất.
Tôi xin bày tỏ long biết ơn tới những người than trong gia đình, cùng
bạn bè và các đồng nghiệp đã giúp đỡ, hỗ trợ tơi rất nhiều trong q trình
học tập.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày02 tháng 11 năm 2012
Tác giả
Đinh Thị Hải
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ
Trang
ĐẶT VẤN ĐỀ
1
Chương 1. TỔNG QUAN
3
1.1
Tổng quan về altretamin
3
1.1.1.
Tác dụng điều trị ung thư
3
1.1.2.
Chỉ định, dạng bào chế, liều dùng của altretamin
6
1.2.
Các phương pháp tổng hợp altretamin
10
1.2.1.
Phương pháp tổng hợp altretamin của Donald W.Kaiser
10
1.2.2.
14
1.3.1.
Phương pháp tổng hợp altretamin của Kapil Arya và
Anshu Dania bằng kỹ thuật vi sóng sử dụng xúc tác
Zeolit
Phương pháp tổng hợp altretamin của Peter Donald và
cộng sự
Tổng quan về vi sóng, zeolit và ứng dụng trong tổng
hợp hữu cơ
Tổng quan về vi sóng
1.3.2.
Tổng quan về zeolit và ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ
15
1.3.2.1.
Khái niệm
15
1.3.2.2.
Cấu trúc của zeolit
16
1.3.2.3.
Tính chất xúc tác bề mặt
17
1.4.
Tổng quan về ổn định của thuốc
18
1.4.1.
19
1.4.1.1.
Các kiểu phân hủy nguyên liệu và một số biện pháp khắc
phục
Phân hủy hóa học
1.4.1.2.
Phân hủy vật lý
20
1.4.2.
Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ dược chất
21
1.4.2.1.
Nhiệt độ
21
1.4.2.2.
pH
22
1.4.2.3.
Lực ion trong dung dịch
22
1.2.3.
1.3.
14
15
15
19
1.4.2.4.
Ánh sáng, độ ẩm và đồ bao gói
22
1.4.3.
Các phương pháp đánh giá độ ổn định
22
1.4.3.1.
Phương pháp thử cấp tốc
22
1.4.3.2.
Phương pháp thử dài hạn
23
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
25
2.1.
Nguyên liệu nghiên cứu
25
2.2.
Thiết bị nghiên cứu
25
2.3.
Phương pháp thực nghiệm
26
2.3.1
Tổng hợp hóa học
26
2.3.2.
Kiểm nghiệm altretamin theo Dược điển Mỹ USP 30
27
2.3.3.
Nghiên cúu độ ổn định của altretamin tổng hợp được
30
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
31
3.1.
Kết quả tổng hợp hóa học
31
3.1.1.
Kết quả tổng hợp altretamin theo phương pháp của Kapil
Arya và Anshu Dandia sử dụng xúc tác zeolit và kỹ thuật
vi sóng
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất
của phản ứng tổng hợp altretamin
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiếu vi sóng
đến hiệu suất của phản ứng tổng hợp altretamin
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ mol các chất tham
gia phản ứng đến hiệu suất của phản ứng tổng hợp
altretamin
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của xúc tác zeolit đến hiệu
suất phản ứng tổng hợp altetamin
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi tinh chế đến
hiệu suất của phản ứng tổng hợp altretamin
Quy trình tổng hợp altretamin sử dụng kỹ thuật vi sóng
và xúc tác HY zeolit
Kết quả tổng hợp altretamin theo phương pháp của Kapil
Arya và Anshu Dandia sử dụng xúc tác zeolit và kỹ thuật
siêu âm
31
3.1.1.1.
3.1.1.2.
3.1.1.3.
3.1.1.4.
3.1.1.5.
3.1.1.6.
3.1.2.
32
33
35
35
37
38
40
40
3.1.3.1.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian tác động của
sóng siêu âm đến hiệu suất của phản ứng tổng hợp
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của xúc tác zeolit đến hiệu
suất phản ứng tổng hợp altretamin sử dụng sóng siêu âm
Kiểm tra độ tinh khiết và xác nhận cấu trúc altretamin đã
tổng hợp
Kiểm tra độ tinh khiết
3.1.3.2.
Xác nhận cấu trúc của altretamin tổng hợp được
43
3.2.
Kết quả kiểm nghiệm chất lượng altretamin tổng hợp
được theo các tiêu chuẩn của Dược điển USP 30
Kết quả đánh giá độ ổn định của altretamin tổng hợp
được
Rà sốt tính thích hợp của phương pháp
47
Kiểm nghiệm nguyên liệu altretamin trước khi tiến hành
theo dõi độ ổn định
Kết quả theo dõi độ ổn định của nguyên liệu altretamin
49
3.1.2.1.
3.1.2.2.
3.1.3.
3.3.
3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
Kiểm nghiệm nguyên liệu altretamin sau khi tiến hành
theo dõi độ ổn định
Chương 4. BÀN LUẬN
3.3.4.
41
42
42
48
48
49
58
59
4.1.
Bàn luận về tổng hợp hóa học
59
4.2.
Bàn luận về cơ chế phản ứng tổng hợp
61
4.3.
Bàn luận về xác định cấu trúc
63
4.4.
Bàn luận về kiểm nghiệm sản phẩm altretamin tổng hợp
được
Bàn luận về độ ổn định altretamin tổng hợp được
63
4.5.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
63
64
CHÚ GIẢI CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Trong luận văn sử dụng một số chữ viết tắt sau:
13
C- NMR
: Carbon nuclear magnetic resonance (phổ cộng hưởng từ
hạt nhân 13C)
1
H - NMR
: Proton nuclear magnetic resonance (phổ cộng hưởng từ proton)
AcOEt
Ethyl acetat
DNA
: Deoxyribonucleic acid
EtOH
: Ethanol
FDA
: Food and drug administration (cục quản lý Dược phẩm và thực
phẩm Mỹ
HPLC
: High-performance liquid chromatography (sắc ký lớp mỏng hiệu
nâng cao)
IR
: Infrared spectroscopy (phổ hồng ngoại)
KLPT
: Khối lượng phân tử
MeOH
: Methanol
MS
: Mass spectrometry (phổ khối lượng)
MW
: Microwave (vi sóng)
NST
: Nhiễm sắc thể
RH
: Relative humidity( độ ẩm tương đối)
RSD
: Relative standard deviation (độ lệch chuẩn tương đối)
SKLM
: Sắc ký lớp mỏng
TB
:Trung bình
to
: Nhiệt độ
USP
: United state Pharmacopeia (Dược điển Mỹ)
WHO
: World health organization (Tổ chức y tế thế giới)
mNa.Ta
: Khối lượng của natri tartrat dihydrat
T(mg/ml)
: Đương lượng nước của thuốc thử
TB
: Trung bình
ĐA
:Đ ộ ẩm của mẫu thử altretamin
SD(Standard
Deviation)
: Độ lệch chuẩn
DANH MỤC BẢNG TRONG LUẬN VĂN
Trang
Bảng
1.1
Qui định về điều kiện bảo quản trong các loại thử nghiệm,
24
thời gian thử và số lô thử nghiệm tối thiểu đối với thuốc yêu
cầu bảo quản điều kiện thường
2.1
Một số hóa chất sử dụng trong luận văn
25
2.2
Chỉ tiêu chất lượng của altetamin theo Dược điển Mỹ USP 30
27
2.3
Chỉ tiêu theo dõi độ ổn định altretamin theo Dược Điển Mỹ
30
USP 30
3.1
Giá trị hiệu suất theo nhiệt độ tiến hành phản ứng
32
3.2
Giá trị hiệu suất theo thời gian chiếu vi sóng
34
3.3
Hiệu suất phản ứng khi thay đổi tỷ lệ các chất tham gia phản
35
ứng
3.4
Hiệu suất phản ứng thay đổi theo xúc tác phản ứng
36
3.5
Hiệu suất phản ứng khi thay đổi lượng xúc tác
37
3.6
Giá trị hiệu suất phản ứng theo dung môi kết tinh
38
3.7
Giá trị hiệu suất theo thời gian siêu âm
41
3.8
42
3.9
Hiệu suất phản ứng chiếu sóng siêu âm thay đổi theo xúc tác
phản ứng
Tóm tắt kết quả sắc ký lớp mỏng
3.10
Số liệu phổ hồng ngoại của altretamin chuẩn và altretamin
44
43
tổng hợp được
3.11
Số liệu phổ khối lượng của altretamin chuẩn và altretamin
45
tổng hợp được
3.12
Số liệu phổ cộng hưởng từ proton (1H-NMR) và cộng hưởng
từ hạt nhân 13C (13C-NMR) của altretamin chuẩn và
altretamin tổng hợp được
46
3.13
Kết quả kiểm nghiệm altretamin theo tiêu chuẩn chất lựơng
48
của Dược điển Mỹ USP 30
3.14
Kết quả kiểm nghiệm nguyên liệu altretamin ngày
49
30/05/2010
3.15
Kết quả định tính (thời gian lưu) bằng phương pháp HPLC
51
của nguyên liệu tại các mốc thời gian theo dõi
3.16
Kết quả đương lượng nước của thuốc thử
51
3.17
Kết quả hàm lượng nước trong mẫu altretamin
53
3.18
Kết quả thử giới hạn tro sulfat của mẫu altretamin
54
3.19
Kết quả thử kim loại nặng của mẫu altretamin
55
3.20
Kết quả định lượng của mẫu altretamin
56
3.21
Kết quả theo dõi độ ổn định của altretamin trong thời gian 15
57
tháng
3.22
Kết quả kiểm nghiệm mẫu altretamin ngày 18/09/2011
58
4.1
So sánh hai phương pháp tổng hợp vi sóng và siêu âm
61
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ TRONG KHỐ LUẬN
Hình
Trang
1.1
Hình ảnh 3D của cytocrom P450
5
1.2
Hình ảnh 3D của cytocrom P450 3A4
5
3.1
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất theo nhiệt độ tiến
hành phản ứng
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất theo thời gian
chiếu vi sóng
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất theo thời gian
chiếu sóng siêu âm
Hình ảnh các mẫu altretamin tại các thời điểm nghiên cứu
3.2
3.3
3.4
33
34
41
50
Sơ đồ
1.1
Sơ đồ chu trình tế bào và vị trí tác động của altretamin
4
1.2
Sơ đồ cơ chế hoạt hóa altretamin và biến đổi DNA
8
1.3
Cơ chế deformyl hóa và tạo liên kết cầu nối giữa 2 phân tử
9
DNA
1.4
Các hướng tổng hợp altretamin
10
1.5
Sơ đồ quy trình tổng hợp altretamin của Donald Kaiser
12
1.6
Sơ đồ quy trình tổng hợp altretamin theo Donald Kaiser đã cải tiến
13
3.1
Quy trình tổng hợp altretamin
39
4.1
Cơ chế đề xuất xúc tác của zeolit trong phản ứng
62
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong thời đại ngày nay, nền công nghệ khoa học kỹ thuật ngày càng tiên
tiến, hiện đại thì cuộc sống của con người cũng ngày càng phát triển. Nhưng đi đơi
với điều đó là sự ơ nhiễm mơi trường tồn cầu ảnh hưởng tới khí hậu trái đất và mơi
trường sống của nhân loại. Ơ nhiễm mơi trường sống và môi trường làm việc là một
trong những nguyên nhân gây ra bệnh ung thư, một trong các căn bệnh nguy hiểm
của thời đại. Theo công bố của WHO, năm 2008 [39] có hơn 12,6 triệu người mắc
mới bệnh ung thư và hơn 7,6 triệu người bị tử vong vì căn bệnh này. Nguyên nhân
phổ biến nhất là tử vong do ung thư phổi (1,4 triệu người, chiếm 18,2% số ca tử
vong do ung thư) và ung thư dạ dày (0,7 triệu người, chiếm 9,7% số ca tử vong do
ung thư). Hằng năm, số bệnh nhân mắc ung thư gia tăng liên tục, ước đốn đến năm
2015 sẽ có khoảng 9 triệu người chết do bệnh ung thư, con số này sẽ tăng lên là
11,4 triệu người năm 2030.
Riêng ở Việt Nam, năm 2008 có 111.581 ca mắc mới bệnh ung thư và
82.006 ca tử vong do ung thư chủ yếu là do ung thư gan (21.748 trường hợp, chiếm
26,5% số ca tử vong do ung thư) và ung thư phổi (17.583 trường hợp, chiếm 21,4%
số ca tử vong do ung thư). Các bệnh ung thư thường gặp có tỷ lệ tử vong cao ở Việt
Nam [3], [8], [39] là ung thư gan, ung thư phổi, ung thư buồng trứng, ung thư vú.
Hầu hết các loại thuốc điều trị ung thư đều phải nhập ngoại nên giá thành cao không
phù hợp với điều kiện kinh tế của người bệnh.
Altretamin là một trong rất nhiều thuốc chống ung thư được nghiên cứu, thử
nghiệm lâm sàng thành công và đưa vào sử dụng hiệu quả trong điều trị ung thư
phổi, ung thư buồng trứng, ung thư vú trên thế giới. Loại thuốc này hiện đang được
sử dụng trong điều trị ung thư với các biệt dược như Hexastat (Pháp), Hexinawas
(Tây Ban Nha), Altretamin (Mỹ), Hexalen (US Bioscience - Mỹ) … Altretamin có
1
thể được tổng hợp theo nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó, tổng hợp
altretamin sử dụng xúc tác dị thể và kỹ thuật vi sóng là phương pháp tổng hợp hiện
đại mang lại hiệu quả cao có thể triển khai áp dụng ở Việt Nam.
Với mong muốn góp phần vào việc nghiên cứu quy trình sản xuất nguyên liệu
làm thuốc ở Việt Nam, chúng tôi tiến hành đề tài “Ứng dụng một số kỹ thuật hiện
đại trong tổng hợp altretamin làm thuốc điều trị ung thư” với ba mục tiêu như
sau:
1. Xây dựng được quy trình tổng hợp altretamin sử dụng xúc tác zeolit, kỹ
thuật vi sóng.
2. Tổng hợp được altretamin đạt tiêu chuẩn Dược điển Mỹ USP30 (2007).
3. Đánh giá độ ổn định của altretamin tổng hợp được theo tiêu chuẩn Dược
điển Mỹ USP 30 trong thời gian 15 tháng.
2
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về altretamin (hexamethylmelamin)
Altretamin tên khoa học là N,N,N’,N’,N”,N”-Hexamethyl-[1,3,5]triazin-2,4,6-triamin.
Công thức cấu tạo
Công thức phân tử: C9H 18N6
CH3
N
H3C
N
N
H3C
CH3
Khối lượng phân tử: 210,28 đ.v.C
N
Nhiệt độ nóng chảy: 1720C - 1730C
CH3
Biệt dược: Hexastat (Pháp), Hexinawas
N
N
(Tây Ban Nha), Hexamethylmelamin, Hexalen
CH3
(Mỹ), Hemel, ALTRETAMIN, ENT 50852,
NSC - 13875.
1.1.1. Tác dụng điều trị ung thư
Quy trình tổng hợp altretamin được cơng bố đầu tiên bởi Donald W. Kaiser
và cộng sự năm 1951 [19]. Sau 25 năm, vào năm 1976, Sewa và cộng sự [37] đó
nghiên cứu tìm ra tác dụng sinh học của altretamin có tác dụng chủ yếu trong điều
trị ung thư buồng trứng, ung thư vú và ung thư phổi. Đặc biệt altretamin được sử
dụng điều trị ung thư buồng trứng tiến triển sau khi phương pháp trị liệu đầu tiên
thất bại [17], [20], [26], [30], [35-36].
Altretamin với biệt dược Hexalen (US Bioscience) đó được cục quản lý
Dược và thực phẩm Mỹ (FDA) cấp phép lưu hành đưa vào sử dụng trong điều trị
ung thư vào ngày 26 tháng 12 năm 1990.
Hexalen cũng được cấp phép lưu hành tại châu Âu từ ngày 05 tháng 07 năm
1995.
3
Chu trình tế bào và tác động của altretamin:
Theo tài liệu “Bách khoa ung thư học”[8] các tế bào ung thư cũng như
các tế bào bình thường đều phải đi qua 4 pha của chu trình tế bào, bao gồm:
- Pha G1 là pha hoạt động cơ năng của tế bào, tế bào trao đổi chất chuẩn
bị cho quá trình tổng hợp DNA. Ở pha G1, tế bào có 2n NST.
- Pha S là pha của quá trình tổng hợp DNA.
- Pha G2 là pha chuẩn bị phân bào, còn gọi là tiền nguyên phân trong đó
tế bào có 4n NST.
- Pha M là pha phân bào (nguyên phân).
Altretamin
Sơ đồ 1.1: Sơ đồ chu trình tế bào và vị trí tác động của altretamin
Ngồi ra, tế bào cịn có thể đi vào tình trạng nghỉ ngơi, gọi là pha G0, từ
pha G1 (chủ yếu) hoặc G2. Các tế bào được coi là “nằm ngồi chu trình” và
khơng bị tác động của hóa chất. Các tế bào này có thể quay trở lại chu trình tế
bào theo một cơ chế chưa rõ.
Tùy theo cơ chế tác động của từng loại hóa chất điều trị bệnh ung thư mà
thời điểm tác động của nó vào chu trình tế bào khác nhau. Altretamin là một
thuốc trong nhóm tác nhân chống ung thư alkyl hóa [17], altretamin tác động
vào pha G1 sớm của chu trình tế bào[7], [16-17], [20], [25].
4
Cơ chế tác dụng kháng tế bào ung thư của altretamin:
Từ các nghiên cứu của Ames và cộng sự (1981) [14], Jackson và Harley
(1991) [23] và một số nghiên cứu khác [15-16], [20], [29], [32], altretamin
được xếp vào nhóm thuốc điều trị ung thư kìm tế bào nhóm alkyl hóa.
Một số tài liệu đã công bố [14-16], [20], [25] cho rằng cơ chế tác dụng
chống ung thư của altretamin có liên quan tới sự oxy hoá bởi enzym cytocrom
P450 cụ thể là cytocrom P450 3A4 (Hình 1.1).
Hình 1.1. Hình ảnh 3D của cytocrom P450 3A4 (CYP3A4)
Hình 1.2. Hình ảnh 3D của một số cytocrom P450 khác
Cơ chế quá trình hoạt hóa altretamin và tác dụng alkyl hóa DNA của tế
bào ung thư [14], [25], [29 ]có thể được mơ tả như sau:
5
- Đầu tiên một nhóm methyl -CH3 / -N(CH3)2 bị oxy hoá thành alcol bậc
nhất -CH2OH bởi enzym cytocrom P450 3A4.
- Tiếp theo là bước dehydrat hoá tạo ra ion methyleniminium, một tác
nhân ái điện tử. Ion methyleniminium mang điện tích dương là tác nhân rất
hoạt động có nhiệm vụ alkyl hoá DNA.
Theo Garcia và cộng sự [20], ion methyleniminium tạo thành là chất
trung gian có ái lực electrophil lớn đối với các trung tâm giàu điện tử trên
phân tử DNA.
Tác dụng trị liệu và gây độc tế bào của các tác nhân alkyl hoá chống ung
thư liên quan trực tiếp và mật thiết tới việc alkyl hoá DNA. Nguyên tử N ở vị
trí số 1 (N-1) và vị trí số 3 (N-3) của hợp phần adenin, nguyên tử N ở vị trí số
7 (N-7) và nguyên tử O của hợp phần guanin, nguyên tử N ở vị trí số 3 của
hợp phần cytosin đều dễ dàng tạo liên kết với tác nhân electrophil (ion
methyleniminium).
Tương tự như vậy, các nhóm -CH3 sẽ tiếp tục được hoạt hoá. Cơ chế tác
dụng của altretamin có thể được mơ tả như sơ đồ 1.2
Nghiên cứu của Jackson và cộng sự [23], và của Hopkins và cộng sự
[20] cũng chỉ ra rằng cơ chế tác dụng của altretamin là do sự tạo thành liên
kết cầu nối (cross-linking) liên kết cầu nối tạo thành bởi tác dụng của
formaldehyd được tạo ra bởi quá trình deformyl hoá của altretamin như sơ đồ
1.3 với các nguyên tử N ở vị trí số 6 (N-6) của vịng purin trong hợp phần
deoxyadenosin.
1.1.2. Chỉ định, dạng bào chế, liều dùng của altretamin
Chỉ định: Altretamin được chỉ định cho điều trị các u ở phổi, buồng
trứng và vú [3], [12], [20].
Dạng bào chế: Viên nang 50mg, 100mg.
6
Liều dùng: Liều hàng ngày, chia 3 – 5 lần, uống xa bữa ăn.
- U phổi: 150 - 250mg/m2/ngày, đợt 5 ngày, nghỉ 5 ngày lại dùng đợt
khác, phối hợp với thuốc kìm tế bào khác.
- U buồng trứng: 150 - 250 mg/m2/ngày, trong 21 ngày/tháng.
- U vú: 150 - 250 mg/m2/ngày, trong 15 ngày/tháng.
Sau đây là một số phác đồ có sử dụng altretamine để điều trị ung thư
biểu mô buồng trứng [3], [7].
1. Phác đồ CAP: (Chu kỳ 28 ngày)
Altretamin
150mg/m2/ngày, uống ngày 1 - 14
Cyclophosphamid
350mg/m2, tiêm tĩnh mạch, ngày 1,8
Doxorubicin
20mg/m2, tiêm tĩnh mạch, ngày 1,8
Cisplatin
60mg/m2, tiêm tĩnh mạch, ngày 1,8
2. Phác đồ Hexa – CAF: (Chu kỳ 28 ngày)
Altretamin
150mg/m2/ngày, uống ngày 1 - 14
Cyclophosphamid
350mg/m2/ngày, uống ngày 1 - 14
Methotrexat
40mg/m2, tiêm tĩnh mạch, ngày 1,8
5 - Fluorouracil
600mg/m2, tiêm tĩnh mạch, ngày 1,8
3. Phác đồ Hexalen: (Chu kỳ 28 ngày)
Altretamin
65mg/m2/ngày, uống ngày 1 – 14
7
Sơ đồ 1.2. Sơ đồ cơ chế hoạt hóa altretamin và biến đổi DNA
H3C
N
N
H3C
N
CH3
CYP450 3A4
N
N
N
CH3
CH3
H3C
CH3
H3C
N
CH3
N
N
OH
N
N
CH3
H3C
N
N
N
OH H3C N
N
N
CH3
H3C
H3C
CH3
N
N
N
CH3
H3C
DNA
N
DNA
H3C
N
N
CH3
N
R O
CH2 N
O
H H
H
H
O OH
R'
N
1
3
N
Adenine
R O
N
7
N
N
R O
N
NH2
CH2
O
H H
H
H Guanine
O OH
R'
R'
8
NH2
6 NH
N
NH2
CH2 N
O
H H
H
H Guanine
O OH
N
DNA
O
NH
N
DNA
N
CH3
CH3
O
N
N
DNA
N
N
...
Một số tác nhân Nu (thường là những bazơ nitơ cã trong cÊu tróc cđa DNA):
NH2
OH
N
CH3
N
N
DNA
N
CH3
CH2
N
N
H3C
OH
N
CH3
N
H2O
N
DNA
N
H3C
OH
N
Nu
CYP450 3A4
CH3
H3C
CH3
H3C
N
N
H2O
N
N
N
CH3
DNA
N
N
H3C
H3C
R O
3
CH2 N
O
H H
H
H
O OH
R'
N
O
Cytosin
Sơ đồ 1.3. Cơ chế deformyl hóa và tạo liên kết cầu nối giữa 2 phân tử DNA
OH
H 3C ..
N
CH 3
N
H3C
CYP450 3A4
N
N
N
H3C
N
CH 3
H 3C
CH 3
CH 3
..
N
N
..
N
N
H3C
CH 3
- H2CO
CH 3
CH 3
H2CO derived linkage
H
N
N
OH
N H
N
_
OH
H
O
H3C
N
N
..
N
CH 3
CH 3
H 3C
RO 3P - O
N
CH 2
H
H
O
O
NH
N
N
N
RO 3P - O
N
CH 2
H
HO
H
OH
N
DUPLEX DNA
HN
N
_
OH
H
H
H
PO 3R
H
O
O
N
N
H3C
N
N
CH 3
H
HO
H
H
PO 3R
INTERSTRAND
CROSS-LINK AT 5' ApT 3'
9
H
N
N
N
N
CH 3
CH 3
1.2. Các phương pháp tổng hợp altretamin
Dựa vào nguyên liệu đầu và cơ chế phản ứng của phản ứng tổng hợp
tổng hợp cho thấy altretamin được tổng hợp chủ yếu theo 3 hướng sau: [19],
[33]
- Đóng vịng trime hóa từ N,N-dimethylcyanamid (CH3)2N-CN (phơng
pháp của Peter Dornan).
- Đóng vịng trime hóa từ imidic ester.
- Thế Cl của cyanuric clorid bằng dimethylamin (phương pháp của Donald
Kaiser, phương pháp của Kapril Arya và Anshu Dandia).
Sơ đồ 1.4. Các hướng tổng hợp altretamin
Dưới đây là một số phương pháp thường được sử dụng để tổng hợp
altretamin:
1.2.1. Phương pháp tổng hợp altretamin của Donald W. Kaiser
Sơ đồ phản ứng:
10
Cơ chế phản ứng:
11
Quy trình tổng hợp altretamin của Donald W. Kaiser
Quy trình tổng hợp altretamin được Donald W. Kaiser và cộng sự công
bố lần đầu tiên năm 1951 [19] đi từ nguyên liệu đầu là cyanuric clorid và
dimethylamin với xúc tác là natri hydroxyd khan trong dung môi aceton.
Sơ đồ 1.5. Sơ đồ quy trình tổng hợp altretamin của Donald Kaiser
Phản ứng tổng hợp gồm hai bước:
- Bước 1: Hoà tan 1 mol cyanuric clorid vào trong 800ml dung môi
aceton, thêm 3,3 mol dimethylamin, rồi thêm vào 1 mol natri hydroxyd, đun
hồi lưu ở 500C trong 1 giờ. Cất loại dung môi. Phần cắn thô thu được thêm
xylen, lắc đều rồi cất đẳng phí để loại hồn tồn nước.
- Bước 2: Thêm vào hỗn hợp phản ứng 2 mol bột natri hydroxyd khan
rồi đun nóng 3 giờ ở 1000C. Xử lý hỗn hợp phản ứng, thu được sản phẩm thô.
Kết tinh lại bằng methanol, thu được sản phẩm kết tinh màu trắng. Hiệu suất
37%.
Các thơng số chính của phản ứng:
- Tỉ lệ mol các chất tham gia phản ứng: Cyanuric clorid/ dimethylamin/
NaOH là 1 : 3,3 : 3.
- Hiệu suất: 37 %.
12
- Sản phẩm kết tinh hình kim màu trắng.
- Nhiệt độ nóng chảy là 172oC – 174oC.
- Sản phẩm phụ là: 4,6-dicloro-2-dimethylamino-s-triazin và 2-cloro-4,6bis-(dimethylamino)-s-triazin. Các sản phẩm này dễ tan trong MeOH, EtOH
lạnh nên có thể loại bằng cách kết tinh lại từ methanol hoặc ethanol.
TS. Đinh Thị Thanh Hải và cộng sự đã nghiên cứu cải tiến quy trình này
[4] nhằm hạn chế dùng dung môi methanol độc hại để kết tinh và đạt hiệu suất
cao hơn (đạt 71% sau cải tiến). Quy trình được cải tiến như sau:
- Tiến hành phản ứng không qua giai đoạn cất quay loại dung môi aceton
và nước.
- Xử lý hỗn hợp sau phản ứng bằng cách dùng dung môi hữu cơ chiết sản
phẩm thô, rửa sản phẩm thô với dung dịch NaCl bão hòa, làm khan bằng
Na2SO4 khan, lọc, cất quay loại dung môi.
- Thay thế dung môi kết tinh MeOH bằng các dung mơi EtOH.
Sơ đồ 1.6. Sơ đồ quy trình tổng hợp altretamin theo Donald Kaiser đã cải tiến
13
1.2.2. Phương pháp tổng hợp altretamin của Kapil Arya và Anshu Diana
bằng kỹ thuật vi sóng sử dụng xúc tác zeolit
Sơ đồ phản ứng:
Phản ứng tiến hành qua 1 giai đoạn, sử dụng xúc tác HY zeolit. Quy
trình phản ứng rất đơn giản, đặt cyanuric clorid, dimethylamin, HY zeolit vào
trong lị vi sóng 6 phút, sau đó xử lý hỗn hợp phản ứng thu được altretamin
với hiệu suất 88%. [5], [28].
Phương pháp này khơng sử dụng các dung mơi có thể gây ô nhiễm môi
trường nên được đánh giá là phương pháp thân thiện với mơi trường. Ngồi
ra, do quy trình đơn giản, dễ tiến hành phù hợp với điều kiện ở Việt Nam.
1.2.3. Phương pháp tổng hợp altretamin của Peter Dornan và cộng sự.
Sơ đồ phản ứng:
Quy trình tổng hợp altretamin:
- Bước 1: Hòa tan N,N-dimethylcyanamid và tris(dimethylamido)aluminium trong n-hexan, khuấy ở nhiệt độ phòng, altretamin sẽ từ từ tạo
thành.
- Bước 2: Xử lý hỗn hợp phản ứng và kết tinh lại từ ethanol, thu được
altretamin là chất kết tinh trắng, nhiệt độ nóng chảy 174 – 175oC.
14
