Luận văn Tổng hợp dẫn xuất Chitosan-Pluronic và khảo sát ảnh hưởng của dung dịch đệm lên hiệu quả dẫn truyền Paclitaxel và Quercetin

Nội dung tài liệu: Luận văn Tổng hợp dẫn xuất Chitosan-Pluronic và khảo sát ảnh hưởng của dung dịch đệm lên hiệu quả dẫn truyền Paclitaxel và Quercetin

1. BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Huỳnh Hoàng Hạnh TỔNG HỢP DẪN XUẤT CHITOSAN-PLURONIC VÀ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG DỊCH ĐỆM LÊN HIỆU QUẢ DẪN TRUYỀN PACLITAXEL VÀ QUERCETIN LUẬN VĂN THẠC SĨ: HÓA PHÂN TÍCH Hồ Chí Minh – 03/2021
2. BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Huỳnh Hoàng Hạnh TỔNG HỢP DẪN XUẤT CHITOSAN-PLURONIC VÀ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG DỊCH ĐỆM LÊN HIỆU QUẢ DẪN TRUYỀN PACLITAXEL VÀ QUERCETIN Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 8 44 01 18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA PHÂN TÍCH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : Người hướng dẫn 1 : TS. Lê Hoàng Sinh Người hướng dẫn 2 : PGS. TS. Trần Ngọc Quyển Hồ Chí Minh – 03/2021
3. LỜI CAM ĐOAN Công trình được thực hiện tại phòng Hóa Dược – Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng – Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam tại thành phố Hồ Chí Minh. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Hoàng Sinh và PGS.TS. Trần Ngọc Quyển. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2021 Huỳnh Hoàng Hạnh i
4. LỜI CÁM ƠN Trong thời gian học tập và nghiên cứu với sự nỗ lực của bản thân và với sự giúp đỡ của tất cả mọi người để hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Các Thầy Cô trong Bộ Môn Hóa – Khoa Hóa học – Học Viện Khoa học và Công nghệ - Viên Hàn Lâm Khoa Học và Công nghệ Việt Nam đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức bổ ích trong quá trình học tập. TS. Lê Hoàng Sinh – Đại học Duy Tân và PGS.TS. Trần Ngọc Quyển – Viện Khoa Học Vật Liệu Ứng Dụng – Viện Khoa Học và Công nghệ Việt Nam, người đã định hướng nghiên cứu và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Bạn Đặng Thị Lệ Hằng (Nghiên cứu viên), bạn Nguyễn Đình Trung (Nghiên cứu viên) và nhóm nghiên cứu tại phòng Vật Liệu Hóa Dược – Viện Khoa Học Vật Liệu Ứng Dụng – Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình hướng dẫn, cùng tham gia nghiên cứu và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành đề tài. Sau cùng xin cám ơn đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi an tâm học tập và hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này. ii
5. Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ACN Acetonitril Hóa chất CP Chitosan-Pluronic F127 Hóa chất DI Nước deionized Hóa chất Tán xạ ánh sáng động DLS Dynamic Light Scattering học Et Ethanol Hóa chất F127 Pluronic F127 Hóa chất High Performance Liquid Sắc kí lỏng hiệu năng HPLC Chromatography cao Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt NMR Spectroscopy nhân NPC Nitrophenyl chloroformate Hóa chất PBS Phosphate-buffered saline Hóa chất PEO Poly (ethylene oxide) Hóa chất PPO Poly (propylene oxide) Hóa chất PTX Paclitaxel Hóa chất QU Quercetin Hóa chất Transmission Electron Kính hiển vi điện tử TEM Microscopy truyền qua THF Tetrahydrofuran Hóa chất iii
6. Danh mục các bảng Bảng 2.1. Chương trình dung môi chạy máy sắc ký HPLC............................ 25 Bảng 2.2. Mẫu dung dịch chuẩn để khảo sát tính tuyến tính của PTX ........... 27 Bảng 2.3. Kết quả khảo sát độ tuyến tính của QU .......................................... 33 Bảng 3.1. Tính tương thích của hệ thống HPLC đối với mẫu PTX 41 Bảng 3.3. Kết quả khảo sát độ tuyến tính ....................................................... 43 Bảng 3.2. Kết quả giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ........................ 44 Bảng 3.4. Kết quả khảo sát độ đúng ............................................................... 45 Bảng 3.5. Kết quả khảo sát độ lặp lại .............................................................. 46 iv
7. Danh mục các hình vẽ Hình 1.1. Tương tác ion .................................................................................... 7 Hình 1.2. Tương tác kỵ nước ............................................................................ 8 Hình 1.3. Quá trình nhả chậm thuốc theo thời gian của nanogel mang thuốc .. 9 Hình 1.4. Số người tử vong do ung thư năm 2018 ........................................ 10 Hình 1.5. Pluronic từ copolyme khối PEO-PPO-PEO . .................................. 11 Hình 1.6. Cấu trúc của chitosan (hay Poliglusam; Deacetylchitin; Poly-(D) glucosamine) ................................................................................................... 12 Hình 1.7. Cấu tạo phân tử Paclitaxel............................................................... 16 Hình 1.8. Cấu tạo phân tử của Quercetin ........................................................ 17 Hình 2.1. Phương trình phản ứng tổng hợp NPC-F127-NPC .21 Hình 2.2. Phương trình phản ứng tổng hợp NPC-F127-OH .. 22 Hình 2.3. Phương trình phản ứng tổng hợp copolymer chitosan-pluronic F127 (CP-F127) ... 23 Hình 2.4. Đồ thị biểu diễn tỉ lệ giữa nồng độ QU và độ hấp thụ 33 Hình 3.1. Công thức cấu tạo NPC-F127-NPC .35 Hình 3.2. Phổ IR của NPC-F127-NPC 35 Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của NPC-F127-NPC . 36 Hình 3.4. Công thức cấu tạo NPC-F127-Ami . 37 Hình 3.5. Phổ 1H-NMR của NPC-F127-ami .. 38 Hình 3.6. Công thức cấu tạo Chitosan- Pluronic F127 39 Hình 3.7. Phổ IR của Chitosan-Pluronic F127 39 Hình 3.8. Phổ 1H-NMR của Chitosan-Pluronic F127 . 40 Hình 3.9. Sắc ký đồ ghép thể hiện độ đặc hiệu của 3 mẫu: mẫu trắng, mẫu chuẩn và mẫu thử .42 v
8. Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ và diện tích peak tương ứng của chất chuẩn PTX .. 43 Hình 3.11. Sắc ký đồ ghép của các mẫu lập đường chuẩn .. 44 Hình 3.12. Hình chụp TEM và đo DLS của hệ copolymer sau khi nang hóa thuốc PTX và QU 47 Hình 3.13. Kết quả thế zeta hệ copolymer trước (A) và sau (B) khi mang thuốc PTX và QU 47 Hình 3.14. Biểu đồ tốc độ giải phóng thuốc PTX từ hệ copolymer CP (1:15) trong PBS (pH=7,4) . 50 Hình 3.15. Biểu đồ tốc độ giải phóng thuốc QU từ hệ copolymer CP (1:15) trong PBS (pH=7,4) . 51 vi
9. MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CÁM ƠN ................................................................................................... ii Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt .............................................................. iii Danh mục các bảng .......................................................................................... iv Danh mục các hình vẽ ....................................................................................... v MỤC LỤC ....................................................................................................... vii TÓM TẮT ......................................................................................................... 1 ABSTRACT ...................................................................................................... 2 MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 5 1.1. TỔNG QUAN VỀ NANOGEL VÀ UNG THƯ ................................... 5 1.1.1. Tổng quan về nanogel ..................................................................... 5 1.1.2. Tổng quan về ung thư ..................................................................... 9 1.2. TỔNG QUAN VỀ PLURONIC VÀ CHITOSAN .............................. 10 1.2.1. Pluronic ......................................................................................... 10 1.2.2. Chitosan ......................................................................................... 12 1.3. XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ............... 13 1.3.1. Tính tương thích hệ thống ............................................................. 14 1.3.2. Khoảng tuyến tính ......................................................................... 14 1.3.3. Độ đúng ......................................................................................... 14 1.3.4. Độ chụm ........................................................................................ 14 1.3.5. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ................................... 15 1.4. TỔNG QUAN VỀ HOẠT CHẤT PACLITAXEL VÀ QUERCETIN 16 1.4.1. Hoạt chất paclitaxel ....................................................................... 16 vii
10. 1.4.2. Hoạt chất quercetin ....................................................................... 17 1.5. CÁC NGHIÊN CỨU QUỐC TẾ VÀ TRONG NƯỚC ....................... 18 1.5.1. Quốc tế .......................................................................................... 18 1.5.2. Trong nước .................................................................................... 18 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 20 2.1. VẬT LIỆU ........................................................................................... 20 2.1.1. Hóa chất ........................................................................................ 20 2.1.2. Thiết bị và dụng cụ ........................................................................ 20 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................ 21 2.2.1. Tổng hợp hệ copolymer Chitosan-Pluronic .................................. 21 2.2.2. Tổng hợp hệ Chitosan-Pluronic mang Paclitaxel và Quercetin .... 24 2.2.3. Xây dựng phương pháp thẩm định Paclitaxel ............................... 24 2.2.4. Đánh giá đặc tính cấu trúc của hệ copolymer ............................... 30 2.2.5. Đánh giá khả năng mang và phóng thích thuốc của hệ copolymer CP ............................................................................................................ 31 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 35 3.1. KẾT QUẢ TỔNG HỢP HỆ COPOLYMER CHITOSAN – PLURONIC . 35 3.1.1. Kết quả tổng hợp NPC-F127-NPC ............................................... 35 3.1.2. Kết quả tổng hợp NPC-F127-Ami ................................................ 37 3.1.3. Kết quả tổng hợp hệ copolymer Pluronic F127 đã hoạt hóa với Chitosan ................................................................................................... 39 3.2. XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP THẨM ĐỊNH PALITACXEL ......... 41 3.2.1. Khảo sát tính tương thích hệ thống ............................................... 41 3.2.2. Độ đặc hiệu ................................................................................... 41 3.2.3. Khảo sát khoảng tuyến tính ........................................................... 42 viii