Khảo sát hoạt tính kháng viêm của các dẫn chất quang hoạt Cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon và Cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon

Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG VIÊM CỦA CÁC DẪN CHẤT
QUANG HOẠT Cis-N-HEPTYL HEXAHYDRO PHTHALAZINON
VÀ Cis-N-BENZYL HEXAHYDRO PHTHALAZINON
Chương Ngọc Nãi*, Trần Quốc Duy**, Đặng Văn Tịnh**, Nguyễn Đức Tuấn**

TÓM TẮT
Mục tiêu: Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã khám phá và phát triển những chất có hoạt tính
ức chế phosphodiesterase (PDE) chọn lọc, đặc biệt trên PDE4 để điều trị bệnh viêm cấp tính và mạn tính. Hiện
nay, nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã tổng hợp thành công các dẫn chất phthalazinon. Ở Việt
Nam, các dẫn chất N-alkyl cis(+) và cis(-)-4-(3,4-dimethoxyphenyl) hexahydro phthalazinon đã được tổng hợp và
tiêu chuẩn hóa thành công. Để tiếp tục công trình nghiên cứu, chúng tôi tiến hành khảo sát hoạt tính kháng viêm
của các hợp chất này nhằm sàng lọc chất có hoạt tính kháng viêm cao.
Đối tượng – Phương pháp nghiên cứu:Dùng mô hình gây phù chân chuột bằng dung dịch carrageenan
1% để đánh giá tác động kháng viêm của các dẫn chất tổng hợp cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon (N1) và cisN-benzyl hexahydro phthalazinon (N2). Đánh giá mức độ viêm bằng cách đo thể tích chân chuột bằng thiết bị
Plethymometer mỗi ngày vào một giờ nhất định trong 6 ngày liên tiếp. Số liệu thu được được xử lý thống kê bằng
phần mềm Minitab 16.0, dùng phép thống kê Mann-Whitney với p < 0,05 được cho là có ý nghĩa thống kê để
đánh giá sự khác biệt hiệu lực kháng viêm giữa các lô thử nghiệm và với chất đối chiếu.
Kết quả: Các dạng đồng phân đối quang riêng lẻ và racemic của dẫn chất cis-N-heptyl hexahydro
phthalazinon và cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon đều có tác động kháng viêm, đặc biệt đồng phân dạng
cis(+) có tác động mạnh hơn dạng cis(−). Đồng phân cis(+) của cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon tác động
mạnh hơn đồng phân cis(+) của cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon. Liều lượng cũng ảnh hưởng đáng kể đến
tác động kháng viêm. Dẫn chất cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon ở liều 60 μmol/kg và cis-N-benzyl
hexahydro phthalazinon ở liều 30 μmol/kg cho tác động ức chế phù tốt hơn.
Kết luận: Các dạng đồng phân đối quang riêng lẻ và racemic của dẫn chất cis-N-heptyl hexahydro
phthalazinon và cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon đều có tác động kháng viêm, đặc biệt đồng phân dạng
cis(+) có tác động mạnh hơn dạng cis(−) và dạng racemic. Đồng phân đối quang cis(+) của dẫn chất thế N-heptyl
có triển vọng phát triển nguyên liệu làm thuốc mới.

Từ khóa: cis-N-heptyl hexahydro phthalazinon, cis-N-benzyl hexahydro phthalazinon, phosphodiesterase,tác
động kháng viêm.

ABSTRACT
ANTI-INFLAMMATORY ACTIVITY INVESTIGATION OF NEW CHIRAL Cis-N-HEPTYL
HEXAHYDRO PHTHALAZINONE AND Cis-N-BENZYL HEXAHYDRO PHTHALAZINONE
DERIVATIVES
Chuong Ngoc Nai, Tran Quoc Duy, Dang Van Tinh, Nguyen Duc Tuan
* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 18 - Supplement of No 2 - 2014: 122 - 127
Objective: In recent years, some researchers have focused on the discovery and development of potent
and selective phosphodiesterase (PDE) inhibitors, especially to PDE4 ones for treatment of acute and
* Viện Kiểm nghiệm thuốc Thành phố Hồ Chí Minh
** Khoa Dược, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh
Tác giả liên lạc: DS. Chương Ngọc Nãi
ĐT: 0913799068
Email:

122

Chuyên Đề Dược Học


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

Nghiên cứu Y học

chronic inflammatory diseases. Today, there are a number of researches reporting procedure for syntheses of
several potent N-alkyl phthalazinone derivatives. In Vietnam, new chiral N-alkyl cis(+) and cis(−)-4-(3,4dimethoxyphenyl) hexahydro phthalazinone derivatives were synthesized and standardized successfully.
The aim of our study was to investigate anti-inflammatory activity of these compounds for screening
substances with high anti-inflammatory activity.

Subjects and Methods: This study used the model of induced edema in hind paw of the mice by carrageenan
1% to evaluate the anti-inflammatory activities of the synthesized new chiral cis-N-heptyl hexahydro
phthalazinone (N1) and cis-N-benzyl hexahydro phthalazinone (N2) derivatives. The measurement of foot
volumes was carried out following the Plesthymographic method. Mice were observed paw volume assessment
within 6 consecutive days. The data was evaluated by MannWithney test using Minitab 16.0. Differences in antiinflammatory activity between groups were considered significantly when p < 0.05.
Results: Both enantiomer and racemic forms of the cis-N-heptyl and cis-N-benzyl hexahydro phthalazinone
had anti-inflammatory activity. In particular, cis(+)-enantiomers showed higher anti-inflammatory activity,
whereas their (-)-counterparts showed weaker activity. Moreover, the anti-inflammatory activity of cis(+)enantiomer of the cis-N-heptyl hexahydro phthalazinone was higher than that of cis(+)-enantiomer of the cis-Nbenzyl hexahydro phthalazinone. The dosage also influenced significantly on anti-inflammatory activity. The cisN-heptyl hexahydro phthalazinone with the dose of 60 μmol/kg and the cis-N-benzyl hexahydro phthalazinone
with the dose of 30 μmol/kg showed better inhibition of paw edema.
Conclusion: The enantiomer and racemic forms of the cis-N-heptyl hexahydro phthalazinone and cis-Nbenzyl hexahydro phthalazinone had anti-inflammatory activity, especially cis(+)-enantiomer of the N-heptyl
substitution may be considered as a candidate to develop new potent anti-inflammatory drug substance.
Keywords: cis-N-heptyl hexahydro
phosphodiesterase,anti-inflammatory activity.

phthalazinone,

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học
đã khám phá và phát triển những chất có hoạt
tính ức chế phosphodiesterase (PDE) chọn lọc,
đặc biệt trên PDE4 để điều trị bệnh viêm cấp
tính và mạn tính. Hiện nay, nhiều công trình
nghiên cứu trong và ngoài nước đã tổng hợp
thành công các dẫn chất phthalazinon có hoạt
tính (1,4,3). Ở Việt Nam, các dẫn chất N-alkyl
cis(+)
và
cis(-)-4-(3,4-dimethoxyphenyl)
hexahydro phthalazinon đã được tổng hợp và
tiêu chuẩn hóa. Để tiếp tục công trình nghiên

cứu, chúng tôi tiến hành khảo sát hoạt tính
kháng viêm của các hợp chất này nhằm sàng lọc
chất có hoạt tính kháng viêm cao.

ĐỐI TƯỢNGPHƯƠNGPHÁP NGHIÊNCỨU
Đối tượng nghiên cứu
N1S6:Cis(+)-2-(N-heptyl)-4-(3,4-

Chuyên Đề Dược Học

cis-N-benzyl

hexahydro

phthalazinone,

dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2Hphthalazin-1-on
N1R6:Cis(−)-2-(N-heptyl)-4-(3,4dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2Hphthalazin-1-on
N1Ra6:Cis(±)-2-(N-heptyl)-4-(3,4dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2Hphthalazin-1-on
N2S6:Cis(+)-2-(N-benzyl)-4-(3,4dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2Hphthalazin-1-on
N2R6:Cis(−)-2-(N-benzyl)-4-(3,4dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2Hphthalazin-1-on
N2Ra6:Cis(±)-2-(N-benzyl)-4-(3,4dimethoxyphenyl)-4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-2Hphthalazin-1-on

Thú vật thử nghiệm
Chuột nhắt trắng đực trưởng thành, chủng

123


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

Nghiên cứu Y học

Swiss albino, nặng từ 22-25 g do Viện vắc xin và
sinh phẩm y tế Nha Trang cung cấp. Chuột được
nuôi cho thích nghi với môi trường ít nhất 2
ngày trước khi tiến hành thử nghiệm. Tất cả thử
nghiệm được tiến hành từ 8 giờ đến 16 giờ.

Hóa chất
Chất đối chiếu rolipram (Sigma Aldrich)(2,4).
Carrageenan 1%(Sigma Aldrich) được pha trong
dung dịch nước muối sinh lý, natri
carboxymethyl cellulose, tween 80, dung dịch
chống thấm ornano imbidente (Ugo Basile, Ý).
Trang thiết bị
Máy đo thể tích chân chuột Plethymometer
model 7140 (Ugo Basile, Ý). Cân phân tích AND
model HR 2000 (Nhật). Cân kỹ thuật Sarito
model CP4202S (Nhật).

Phương pháp nghiên cứu
Dùng mô hình gây phù chân chuột bằng
dung dịch carrageenan 1% (1,6,5). Chuột được
phân lô sơ bộ theo thể trọng và thể tích chân,
mỗi lô trung bình từ 8 -10 con. Chuột được tiêm
dưới da vào gan bàn chân trái sau 0,025 ml dung

dịch carrageenan 1%. Tiến hành đo thể tích chân
chuột sau khi tiêm 3 giờ. Những chuột có thể tích

chân sưng phù từ 50 -100 % được chọn và chia
ngẫu nhiên thành các lô sao cho không có sự
khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các lô. Lô
trắng: chuột gây viêm nhưng không được điều
trị, cho uống nước cất. Lô chứng: chuột được cho
uống hỗn hợp tá dược natri carboxymethyl
cellulose 2% và tween 80 0,2%, dùng điều chế
hỗn dịch của chất thử nghiệm và chất đối chiếu.
Lô đối chứng: chuột được cho uống hỗn dịch
rolipram 10 mg/kg. Lô thử nghiệm: chuột được
cho uống chất khảo sát được điều chế dạng hỗn
dịch ở 2 liều là 30 và 60 µmol/kg. Đánh giá mức
độ viêm bằng cách đo thể tích chân chuột bằng
thiết bị Plethymometer mỗi ngày vào một giờ
nhất định trong 6 ngày liên tiếp. Số liệu thu được
được xử lý thống kê bằng phần mềm Minitab
16.0, dùng phép thống kê Mann-Whitney với p <
0,05 được cho là có ý nghĩa thống kê để đánh giá
sự khác biệt hiệu lực kháng viêm giữa các lô thử
nghiệm và với chất đối chiếu. Đồ thị được vẽ với
phần mềm Sigma plot 11.

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Bảng 1:Độ sưng phù chân chuột của các lô (trung bình ± S.E.M, n = 8)
Lô
Trắng
Chứng
Rolipram
N1S6 30
N1S6 60

N1R6 30
N1R6 60
N1Ra6 30
N1Ra6 60
N2S6 30
N2S6 60
N2R6 30
N2R6 60
N2Ra6 30
N2Ra6 60

3 giờ
69,69 ± 3,13
72,64 ± 3,31
70,96 ± 2,09
68,86 ± 2,16
68,94± 1,39
69,04 ± 2,17
67,83 ± 1,34
68,90 ± 1,06
68,95 ± 1,54
67,15 ± 2,13
69,6 9± 1,34
68,14 ± 1,45
69,44 ± 1,24
68,65 ± 1,30
68,43 ± 1,48

Ngày 1
Ngày 2

Ngày 3
65,60 ± 4,67
63,92 ± 3,60
63,47 ± 5,37
67,82 ± 2,08
67,60 ± 1,59
64,16 ± 1,45
43,84** ± 2,13 40,55 ** ± 2,12 34,08** ± 2,09
57,85 ± 4,83
59,16 ± 6,06
46,15* ± 5,47
43,57** ± 3,29 42,35 ** ± 3,66 26,61** ± 2,96
62,82 ± 4,86
61,41 ± 4,59
54,70 ± 5,80
52,98** ± 2,17 64,61 ± 2,30
61,825 ± 3,72
65,45 ± 1,14
64,54 ± 2,35
71,67* ± 2,11
58,59** ± 2,85 55,71 ± 3,70
42,79 ± 4,72
47,28** ± 2,26 43,41** ± 1,25 28,51** ± 2,23
40,20** ± 1,52 59,40* ± 3,34 40,73** ± 2,89
54,09**± 1,21
59,50 ± 3,63
47,20**± 3,01
73,61 ± 1,86
73,61 ± 3,11
62,50 ± 1,86

60,85 ± 1,81
65,58 ± 2,23
59,50* ± 1,21
68,43 ± 1,48 58,83** ± 4,70 45,08** ± 1,52

Ngày 4
57,77 ± 4,46
61,65 ± 3,39
29,92 ** ± 1,56
45,65* ± 5,53
21,00** ± 1,32
52,44 ± 5,30
39,91** ± 2,07
65,83 ± 1,76
28,83** ± 2,62
43,66** ± 2,50
39,30** ± 2,19
58,45 ± 1,95
62,06 ± 2,95
34,99** ± 2,49
52,27* ± 1,02

Ngày 5
48,75 ±3,48
55,52 ± 4,19
28,70** ± 2,26
35,82* ± 5,68
19,05** ± 1,79
52,22 ± 5,02
41,00* ± 2,30

68,91** ± 1,74
30,27* ± 2,92
34,08* ± 1,37
36,15** ± 2,66
50,19 ± 3,09
36,11* ± 1,24
35,17* ± 1,21
41,71 ± 3,47

Ngày 6
48,30 ± 5,00
54,11 ± 3,50
26,28** ± 2,15
35,76** ± 1,98
19,18 ** ± 1,62
47,74 ± 4,29
39,26 ** ± 1,55
63,87 ± 1,48
28,17** ± 2,66
29,33** ± 1,69
36,35** ± 1,24
50,50 ± 2,91
36,11** ± 1,24
34,85** ± 2,73
50,87 ± 4,39

*: p < 0,05, **: p < 0,01: khác nhau có ý nghĩa thống kê so với lô chứng.

124

Chuyên Đề Dược Học


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

Nghiên cứu Y học

Hình 1: Độ sưng phù chân chuột ở các lô chứng, rolipram, N1S6 và N1R6

Hình 2: Độ sưng phù chân chuột ở các lô chứng, rolipram, N2S6 và N2R6

Hình 3: Độ sưng phù chân chuột ở các lô chứng, rolipram, N1Ra6 và N2Ra6

Hình 4: Độ sưng phù chân chuột ở các lô thử nghiệm N1S6, N2S6, N1R6 và N2R6 với liều 30 và 60 μmol/kg

Chuyên Đề Dược Học

125


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

Bảng 2:Tác động ức chế viêm của các chất khảo sát so với rolipram
Chất thử
N1S6 30
N1S6 60
N1R6 30
N1R6 60

N1Ra6 30
N1Ra6 60
N2S6 30
N2S6 60
N2R6 30
N2R6 60
N2Ra6 30
N2Ra6 60

Ngày 1
36
108
13
66
1
32
84
117
53
-37
22
43

Ngày 2
20
97
11
-1
-3
35

87
18
19
-41
-4
25

% ức chế viêm so với rolipram 10 mg/kg
Ngày 3
Ngày 4
Ngày 5
Ngày 6
57
42
63
57
126
129
146
133
36
13
2
-3
4
60
38
40
-27
-28

-98
-70
68
101
90
91
116
49
71
86
77
66
60
54
54
-2
-7
-10
3
-15
61
55
13
84
66
59
61
19
33
-12

Nhận xét
- N1S6: Liều 30 µmol/kg có tác động kháng
viêm yếu hơn so với rolipram, khởi phát chậm
(ngày 3), ổn định. Liều 60 µmol/kg có tác động
kháng viêm mạnh hơn rolipram, khởi phát
nhanh (ngày 1), ổn định. Liều lượng ảnh hưởng
đến hiệu quả điều trị, liều 60 µmol/kg cho tác
động kháng viêm tốt hơn.
- N1R6: Liều 30 µmol/kg hầu như không có
tác động kháng viêm. Liều 60 µmol/kg cho tác
động kháng viêm yếu hơn rolipram, khởi phát
nhanh và không ổn định. Liều lượng không ảnh
hưởng đáng kể đến hiệu quả trị liệu.
- N1Ra6: Liều 30 µmol/kg không có tác động
kháng viêm, thậm chí còn làm tăng mức độ
viêm. Liều 60 µmol/kg cho tác động kháng viêm
yếu hơn rolipram, khởi phát nhanh và không ổn
định. Liều lượng ảnh hưởng đến hiệu quả điều
trị, liều 60 µmol/kg cho tác động tốt hơn liều 30
µmol/kg.
- N2S6: Liều 30 µmol/kg cho tác động kháng
viêm yếu hơn rolipram, khởi phát nhanh và duy
trì ổn định. Liều 60 µmol/kg cho tác động kháng
viêm yếu hơn rolipram, khởi phát nhanh và duy
trì khá ổn định. Liều lượng ảnh hưởng đến hiệu
quả điều trị, liều 30 µmol/kg cho tác động kháng
viêm mạnh hơn liều 60 µmol/kg.
- N2R6: Cho tác động kháng viêm yếu hơn
hẳn rolipram ở cả 2 liều sử dụng. Liều lượng ảnh

hưởng đến hiệu quả trị liệu, liều 30 µmol/kg

126

Trung bình
46
123
12
34
-38
70
82
65
18
4
40
28

mạnh hơn ở giai đoạn đầu, liều 60 µmol/kg
mạnh hơn ở giai đoạn cuối của quá trình thử
nghiệm.
- N2Ra6: Liều 30 µmol/kg cho tác động
kháng viêm yếu hơn rolipram, khởi phát chậm
(ngày 3) và duy trì ổn định. Liều 60 µmol/kg cho
tác động kháng viêm yếu hơn rolipram, khởi
phát chậm và ngắn hạn. Liều lượng ảnh hưởng
đến hiệu quả điều trị, liều 30 µmol/kg mạnh hơn
ở giai đoạn sau, liều 60 µmol/kg mạnh hơn ở giai
đoạn đầu.

KẾT LUẬN
Các dạng đồng phân đối quang riêng lẻ và
racemic của dẫn chất cis-N-heptyl hexahydro
phthalazinon và cis-N-benzyl hexahydro
phthalazinon đều có tác dụng kháng viêm, đặc
biệt đồng phân dạng cis(+) có tác dụng mạnh
hơn dạng cis(−). Dẫn chất cis-N-heptyl
hexahydro phthalazinon ở liều cao tác dụng
mạnh hơn ở liều thấp. Dẫn chất cis-N-benzyl
hexahydro phthalazinon thì ngược lại, ở liều cao
tác động yếu hơn liều thấp. Điều này cho thấy
tầm quan trọng của việc nghiên cứu liều lượng
tối ưu ở mỗi chất thử nghiệm. Đồng phân đối
quang cis(+) của dẫn chất N-heptyl có triển vọng
phát triển nguyên liệu làm thuốc mới do có hoạt
tính kháng viêm mạnh.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Chuong Ngoc Nai, Vu Thi Thuy Ha, Nguyen Duc Tuan, Vo
Phung Nguyen, Dang Van Tinh (2011), Anti-inflammatory

Chuyên Đề Dược Học


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014

2.

3.

4.

Activity Investigation of New Chiral N-alkyl Cis-tetrahydro
phthalazinone Derivatives, Proceeding of The 7th Indochina
Conference on Pharmaceutical Sciences, December 14-16,
2011, Bangkok, Thailand, 449-452.
Daisuke H, Yukihito T, Yuko T, Haruhiko M (2006), Effect of
orally administered rolipram, a phosphodiesterase 4 inhibitor,
on a mouse model of the dermatitis caused by 2,4,6-trinitro-1chlorobenzene (TNCB)-repeated application, European
Journal of Pharmacology, 532(1-2): 128-137
Dang VT, Jin KC, Miyamoto M, Ikee Y, Masuda T, Sano S,
Shiro M, Nagao Y (2006), Practical synthesis of new chiral cisphthalazinones with potential for high phosphodiesterase
inhibitory activity, Heterocycles, 68: 2133-2144.
Van der May M, Boss H, Hatzelmann A, Van der Laan IJ,
Sterk GJ, Thibaut U, Timmerman H (2002), Novel selective
PDE4 inhibitor. 3. In vivo antiinflammatory activity of a new
series
of
N-substituted
cis-tetraand
cis-

Chuyên Đề Dược Học

5.

6.

Nghiên cứu Y học

hexahydrophthalazinones, Journal of Medical Chemistry, 45:
2520-2525.
Winter CA, Risley NGE (1962), Carrageenan-induced edema
in hind paw of the rat as an assay for anti-inflammatory
drugs, Proc Soc Exp Biol Med, 111: 544-547.
Winyard PG, Willoughby DA (2003), Inflammation protocols,
Humana Press, 115-120.

Ngày nhận bài báo:

13.12.2012

Ngày phản biện nhận xét bài báo: 20.12.2013
Ngày bài báo được đăng:

10.03.2014

127