Tổng hợp và thử tác dụng ức chế enzym glutaminyl cyclase của một số dẫn chất 1-(3-methoxy-4-(2-(piperazin-1-yl)ethoxy)phenyl)-3-(3-(5-methyl-1H-imidazol-1-yl)propyl)thiourea thơm

Tóm tắt

Glutaminyl cyclase (EC 2.5.2.3, QC) là một enzym xúc tác cho quá trình đóng vòng nội phân tử các glutaminyl đầu gắn với nitơ thành acid pyroglutamic. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng ức chế enzym QC sẽ ngăn cản quá trình tạo ra các acid pyroglutamic, làm giảm sự tạo thành các xơ và các đám xơ rối - nghi phạm gây nên sự hủy hoại tế bào và tổn hại mô trong não bị bệnh Alzheimer.

            Trong công bố của Hoàng Văn Hải và CS. năm 2017, cấu trúc của các chất ức chế QC được chia làm bốn phần: phần A, chứa 5-methylimidazol liên kết với kẽm; phần B chứa liên kết cho hydro; phần C có cấu trúc thân dầu, phần D mang nhóm chức amin mô phỏng guanidin trong phần arginin của cơ chất (hình 1). Nghiên cứu này cũng chỉ ra chất 1 với phần D là ethoxypiperazin có hoạt tính ức chế QC rất tốt (IC₅₀ = 0,7 nM).

            Lựa chọn chất 1 là chất dẫn đường và dựa trên cấu trúc đã biết của cơ chất (H-Gln-Phe-Arg-NH₂), nhóm nghiên cứu đã thiết kế, tổng hợp 5 dẫn chất thơm của 1-(3-methoxy-4-(2-(piperazin-1-yl)ethoxy)phenyl)-3-(3-(5-methyl-1H-imidazol-1-yl)propyl)thiourea và thử tác dụng ức chế enzym QC của các chất tổng hợp được.

Nguyên liệu nghiên cứu

            Các hóa chất, dung môi được mua từ các nhà cung cấp (CT. Hóa chất Aldrich, Merck, Acros) với độ tinh khiết trên 98% và sử dụng không qua tinh chế. Sắc ký lớp mỏng (SKLM) thực hiện trên bản mỏng silica gel 60_F254 (Merck) và quan sát dưới đèn UV, bước sóng 254 nm. Nhiệt độ nóng chảy được đo bằng máy Buchi B-540. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân được ghi trên máy JEOL JNM-LA 300 với TMS làm chất chuẩn nội, độ dịch chuyển hóa học (δ) được báo cáo theo số liệu ppm. Phổ khối được đo trên máy 6460 Triple Quad LC-MS với kỹ thuật ion hóa phun điện tử (ESI).

            Phương pháp nghiên cứu

Thử tác dụng ức chế enzym QC được thực hiện tại Khoa Dược, Trường ĐH. Quốc gia Seoul, Hàn Quốc và CT. Medifron DBT, Hàn Quốc. Tác dụng ức chế QC của các chất tổng hợp được xác định bằng phương pháp huỳnh quang, giá trị IC₅₀ được tính dựa trên kết quả thu được sau 3 lần tiến hành thí nghiệm độc lập so sánh với IC₅₀ của chất dẫn đường 1.

Kết luận

            Đã tổng hợp thành công 5 hợp chất thơm của 1-(3-methoxy-4-(2-(piperazin-1-yl)ethoxy)phenyl)-3-(3-(5-methyl-1H-imidazol-1-yl)propyl)thiourea qua 4 bước, bằng các phản ứng hóa học thông thường như: Williamson, N-alkyl hóa, khử hóa, cộng hợp thiourea. Cấu trúc của các chất tổng hợp đã được khẳng định bằng các phương pháp ¹H-NMR, MS. Các chất tổng hợp được có tác dụng ức chế enzym QC với IC₅₀ từ 12,0 đến 66,8 nM.