Nghiên cứu tổng hợp phức từ α–cyclodextrin với poly (ethylene glycol) metyl ete theo hướng ứng dụng làm chất mang thuốc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ ÁNH NGUYỆT

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP PHỨC TỪ α￾CYCLODEXTRIN VỚI POLY (ETHYLENE

GLYCOL ) METYL ETE THEO HƯỚNG

ỨNG DỤNG LÀM CHẤT MANG THUỐC

Chuyên ngành: HÓA HỮU CƠ

Mã số: 60 44 01 14

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC

Đà Nẵng – Năm 2017

Công trình được hoàn thành tại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - ĐHĐN

Người hướng dẫn khoa học: TS. TRƯƠNG LÊ BÍCH TRÂM

Phản biện 1: GS.TS ĐÀO HÙNG CƯỜNG

Phản biện 2: PGS.TS LÊ THỊ LIÊN THANH

Luận văn đã được bảo vệ trước hội đồng chấm Luận

văn tốt nghiệp Thạc sĩ Hóa học họp tại Trường Đại Học Sư Phạm

– ĐHĐN vào ngày 09 tháng 09 năm 2017

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

 Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại Học Đà Nẵng

 Thư viện trường Đại Học Sư Phạm, Đại Học Đà Nẵng

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Việc nghiên cứu chất mang thuốc là cấp thiết nhằm nâng cao

hiệu quả điều trị và giảm các tác dụng phụ không mong muốn. Gần

đây, các khoa học chú ý đến phương pháp chế tạo ra các chất mang

thuốc điều trị để đưa thuốc trực tiếp đến từng tế bào ung nhằm giảm

bớt ảnh hưởng đến những tế bào sống khác, giúp bệnh nhân giữ được

sức đề kháng tốt. Đây là một hướng nghiên cứu mới ở cả Việt Nam

và thế giới về vấn đề nâng cao hiệu quả trong điều trị ung thư bằng

phương pháp sử dụng chất mang.

Nhiều công trình về phức hợp của Cyclodextrin (CD) và

polyme được các nhà khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu.

Các công trình này đã đánh giá tính khả thi của vật liệu về vấn đề an

toàn và hiệu quả để áp dụng lâm sàng trong các lĩnh vực y sinh học

và dược phẩm. Trong đó, các vật liệu là phức của CD kết hợp với

polyme như hydrogel, nano-/microparticles và mixen, thường xuyên

được nghiên cứu và ứng dụng trong dược phẩm và y sinh học dựa

vào khả năng giải phóng thuốc kéo dài và đúng mục tiêu của các chất

hoạt tính sinh học.

Trong những năm gần đây, các hydrogel siêu phân tử đã thu

hút được sự chú ý đáng kể cho các ứng dụng đầy tiềm năng trong dẫn

truyền thuốc và kỹ thuật mô. Các công trình về hệ hydrogel siêu phân

tử thông qua tương tác giữa chủ thể – khách thể đã được nhiều nhà

khoa học nghiên cứu. Trong số tất cả các chất hydrogel tiềm năng đó,

các hydrogel siêu phân tử, các phức hợp giữa α-cyclodextrin (α–CD)

và polyme khác nhau đã tạo nên sự quan tâm ngày càng tăng.

Mặc dù phức chất của hydrogel siêu phân tử với cyclodextrin

có vai trò như chất mang với nhiều tính chất hấp dẫn trong việc giải

2

phóng các thuốc điều trị có dược tính cao, chỉ số điều trị thấp và tính

chất hóa lý kém nhưng không thể được sử dụng cho các loại thuốc có

hoạt tính tại chỗ bởi nó có tác động như nhau đến các khối u cũng

như tế bào lành. Vì vậy, để tạo ra phức của cyclodextrin như hệ dẫn

truyền thuốc đúng mục tiêu, thì siêu phân tử cần có cấu trúc của

oligosaccharide chức hóa với peptide, hormones, vitamin, các mảnh

kháng thể, …

Phức hợp của CD ngày càng được nhiều nghiên cứu chứng

minh là vật liệu đầy hứa hẹn để điều chế chất mang ứng dụng trong

dẫn truyền thuốc nhờ vào tính chất đặc biệt của nó là có khả năng

linh hoạt về mặt công thức điều chế, giải phóng thuốc kéo dài, các

cách vận chuyển, thời hạn sử dụng. Vì vậy, việc thiết kế phức hợp

của CD có chứa polyme sinh học có thể giải quyết những hạn chế

trước đây về việc giải phóng và kiểm soát thuốc đúng mục tiêu như

mong muốn. Hơn nữa, chất mang các loại thuốc điều trị ung thư được

điều chế từ phức hợp CD đã đáp ứng yêu cầu là vật liệu có thể làm

chậm sự suy thoái hoặc sự trao đổi chất trong dòng máu và tích lũy

thuốc tối đa trong các khối u, điều này tạo động lực cho chúng tôi

tiếp tục khai thác nghiên cứu tổng hợp ra một số hệ phức hợp mới

của CD với các polyme sinh học.

Với những lý do nêu trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu với nội

dung: “Nghiên cứu tổng hợp phức từ α–cyclodextrin với Poly

(ethylene glycol) metyl ete theo hướng ứng dụng làm chất mang

thuốc” .

2. Mục tiêu nghiên cứu

Tổng hợp được một loại hydrogel siêu phân tử mới có khả

năng làm chất mang thuốc trên cơ sở sự kết hợp của folic acid (FA)

3

đã được chức hóa với α-CD sau đó được sử dụng để tạo phức cùng

với Poly (ethylene glycol) metyl ete (MPEG) trong dung dịch nước.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu

Hydrogel siêu phân tử được tổng hợp từ:

- Poly (ethylene glycol) metyl ete

- α-cyclodextrin

- folic acid

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu khả năng tạo thành hydrogel siêu phân tử từ α￾cyclodextrin, folic acid và poly (ethylene glycol) metyl ete.

4. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu

4.1. Cách tiếp cận

Thừa kế các công trình về:

- Phức hợp của cyclodextrin

- Hệ phức của cyclodextrin kết hợp với polyme

- Phức của cyclodextrin với siêu phân tử cấu trúc hydrogel

trong ứng dụng làm chất mang thuốc

4.2. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp phân tích phổ

1H-NMR và phương pháp phân

tích phổ hồng ngoại FT-IR để khảo sát cấu trúc của α–cyclodextrin￾folic acid (α-CD-FA)

- Phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) và phương

pháp phân tích phổ hồng ngoại FT-IR để khẳng định cấu trúc của

phức hợp được tạo thành từ MPEG và α-CD-FA.

- Phương pháp khảo sát động học của hydrogel siêu phân tử

MPEG/α-CD-FA sử dụng thiết bị MCR Rheometer.

4

5. Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan về đề tài

- Tổng quan về cyclodextrin

- Phức hợp của cyclodextrin

- Hệ phức của cyclodextrin kết hợp với polyme

- Phức của cyclodextrin với cấu trúc hydrogel siêu phân tử

trong ứng dụng làm chất mang thuốc

Nội dung 2: Nghiên cứu tổng hợp hợp chất của FA và α-CD

(α-CD-FA) và khảo sát cấu trúc

- Tổng hợp hợp chất của FA và α-CD (α-CD-FA)

- Khảo sát cấu trúc của α-CD-FA tổng hợp được

Nội dung 3: Nghiên cứu tổng hợp hydrogel siêu phân tử từ

phức hợp của MPEG với α-CD-FA trong dung dịch nước và khảo sát

cấu trúc

- Tổng hợp hydrogel siêu phân tử từ phức hợp của MPEG với

α-CD-FA trong dung dịch nước

- Khảo sát cấu trúc của hydrogel siêu phân tử đã tổng hợp

- Khảo sát động học của hydrogel siêu phân tử.

6. Ý nghĩa thực tiễn và khoa học của đề tài

- Nghiên cứu này giúp chúng ta hiểu biết rõ hơn phức hợp của

cyclodextrin, hệ phức của cyclodextrin kết hợp với polyme, phức hợp

của cyclodextrin với cấu trúc hydrogel siêu phân tử trong ứng dụng

làm chất mang thuốc.

- Nghiên cứu này thiết kế phức hợp của cyclodextrin có chứa

polyme sinh học có thể giải quyết những hạn chế trước đây về việc

giải phóng và kiểm soát thuốc đúng mục tiêu như mong muốn. Chất

mang các loại thuốc điều trị ung thư được điều chế từ phức hợp

cyclodextrin đã đáp ứng yêu cầu là vật liệu có thể làm chậm sự suy

5

thoái hoặc sự trao đổi chất trong dòng máu và tích lũy thuốc tối đa

trong các khối u.

7. Bố cục luận văn

Luận văn gồm có các phần chính như sau:

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH NGHIÊN

CỨU

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

6

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1. KHÁI QUÁT VỀ CYCLODEXTRIN

1.1.1. Định nghĩa cyclodextrin

1.1.2. Phức hợp của cyclodextrin

1.1.3. Hệ phức của cyclodextrin kết hợp với polyme (PIC)

1.1.4. Tính chất của cyclodextrin

1.1.5. Ứng dụng của cyclodextrin

1.2. HYDROGEL SIÊU PHÂN TỬ

1.2.1. Định nghĩa

1.2.2. Tính chất

1.3. KHÁI QUÁT VỀ PHỨC CÓ THÀNH PHẦN LỒNG NHAU

1.3.1. Định nghĩa

1.3.2. Phân loại

1.3.3. Tính chất

1.4. KHÁI QUÁT VỀ NANO

1.4.1. Khái niệm

1.4.2. Phân loại

1.4.3. Tính chất

1.4.4. Các phương pháp chế tạo

1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.5.1. Phương pháp quang phổ hồng ngoại (IR)

1.5.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)

1.5.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR

7

1.5.4. Phương pháp phân tích lưu biến

1.6. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU THEO HƯỚNG

CỦA ĐỀ TÀI

8

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU

2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ

NGHIÊN CỨU

2.1.1. Nguyên liệu, hóa chất

2.1.2. Dụng cụ và thiết bị

2.1.3. Giới thiệu sơ lược về một số nguyên liệu

2.2. QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU

2.2.1. Tạo liên hợp của FA và α-CD (α-CD-FA)

2.2.2. Tổng hợp hydrogel siêu phân tử từ phức hợp của

MPEG với α-CD-FA