Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử

Các phương pháp phòng và trị bệnh ung thư hiện nay như phẫu thuật, xạ trị,

hóa trị. Tuy nhiên các phương pháp này vẫn có những tác dụng phụ nhất định đối

với bệnh nhân. Nhu cầu về dược chất kháng ung thư có khả năng phòng và trị bệnh

đang rất lớn nhưng khả năng đáp ứng còn hạn chế [70, 71]. Các nhà khoa học, dược

học đã và đang quan tâm nghiên cứu, tìm kiếm các loại dược chất mới. Trong đó

nhóm flavone, isoflavone nói riêng là nhóm dược chất có nhiều trong thực vật với

hoạt tính kháng oxi hóa, kháng ung thư, kháng viêm, hiệu quả [45, 104]. Các

nghiên cứu thực nghiệm trên thế giới và Việt Nam đã cung cấp một cơ sở dữ liệu

quý giá về nguồn dược chất trong tự nhiên, nhưng các nghiên cứu thực nghiệm

thuần túy còn nhiều hạn chế để tạo ra hợp chất có hoạt tính kháng ung thư hiệu quả,

nhanh chóng, kinh tế [41, 42]. Các nghiên cứu lý thuyết trên thế giới nói chung,

trong nước nói riêng về nhóm flavone và isoflavone có hoạt tính kháng ung thư cổ

tử cung còn khá khiêm tốn [90, 103]. Nghiên cứu mối quan hệ cấu trúc - hoạt tính

nhằm thiết kế các dẫn xuất flavone, isoflavone mới có hoạt tính được cải thiện; các

nghiên cứu lý thuyết là rất cần thiết để thúc đẩy và làm tiền đề cho các nghiên cứu

thực nghiệm, nhằm tìm kiếm các dược chất kháng ung thư hiệu quả [80, 90].

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng các thông tin mô tả cấu trúc điện

tích nguyên tử, độ dịch chuyển hóa học, tính chất hóa lý, tham số 2D và 3D của

phân tử kết hợp các kỹ thuật phân tích hồi quy, mạng nơ ron, phân tích thành phần

chính, giải thuật di truyền, bình phương cực tiểu riêng phần để xây dựng các mối

quan hệ định lượng cấu trúc - hoạt tính (QSAR) [89]. Các flavonoid được xây dựng

và tối ưu hóa bằng các phương pháp cơ học phân tử MM+. Các tham số mô tả phân

tử 2D, 3D được sử dụng để xây dựng các mô hình đa biến như hồi quy tuyến tính đa

biến (MLR), phân tích thành phần chính (PCR), bình phương cực tiểu riêng phần

(PLS) và mạng nơ ron nhân tạo (ANN) [80, 90]. Xây dựng các mô hình QSAR

nhằm xác định những yếu tố tham số mô tả phân tử ảnh hưởng đến tác dụng kháng

ung thư cổ tử cung từ đó xác định hướng thiết kế phân tử mang lại hoạt tính cao hơn

[86, 90, 103].

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 1

Trang 1

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 2

Trang 2

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 3

Trang 3

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 4

Trang 4

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 5

Trang 5

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 6

Trang 6

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 7

Trang 7

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 8

Trang 8

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 9

Trang 9

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 244 trang minhkhanh 5380
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử

Luận án Thiết kế, sàng lọc một số dẫn xuất flavonoid và đánh giá hoạt tính gây độc lên dòng tế bào Hela dựa vào các tính toán hóa lượng tử
 i 
 LỜI CAM ĐOAN 
Tôi cam đoan luận án này là kết quả nghiên cứu thực sự của cá nhân dưới sự 
hướng dẫn của PGS.TS. Phạm Văn Tất, trường Đại học Hoa Sen và PGS. TS. Trần 
Dương, trường Đại học Sư Phạm – Đại học Huế. 
Luận án được thực hiện tại trường Đại học Khoa Học – Đại học Huế. Chưa từng 
có kết quả nghiên cứu tương tự được công bố dưới bất cứ hình thức nào trước khi 
thực hiện luận án. Một phần kết quả của công trình này đã được công bố trên: Tạp 
chí Hóa học và Ứng dụng, Tạp chí Hóa học, Tạp Chí Khoa học và Công nghệ - 
trường Đại học Khoa học – Đại học Huế, Tạp chí Đại học Huế, Tạp chí 
Computational Chemistry, Cogent Chemistry, Taylor Francis, Tạp chí Organic & 
Medicinal Chemistry International Journal (OMCIJ), Tạp chí Natural products 
research. 
 Ký tên 
 Bùi Thị Phương Thúy 
 ii 
LỜI CẢM ƠN 
Để hoàn thành luận án trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. 
Phạm Văn Tất, Trường Đại học Hoa Sen; PGS. TS. Trần Dương, Trường Đại học 
Sư Phạm Huế đã giao đề tài, hướng dẫn trực tiếp và truyền đạt những kinh nghiệm 
và kiến thức quý báu, tận tình chỉ dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp 
đỡ em hoàn thành luận án này. 
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS.TS. Trần Thái Hòa, TS. Trần Xuân 
Mậu, TS. Nguyễn Thị Ái Nhung - Khoa Hóa, Trường Đại học Khoa Học Huế. Các 
thầy cô đã giúp đỡ, động viên và chỉ dạy nhiều kiến thức quý báu trong quá trình 
em học tập tại trường. 
Em xin gửi lời cảm ơn các Thầy Cô trong Khoa Hóa, các Thầy Cô trong Khoa 
Sau đại học và toàn thể Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa Học Huế đã cho phép 
và tạo mọi thuận lợi cho em hoàn thành luận án này. 
Em xin gửi lời cảm ơn đến TS. Phùng Văn Trung, TS. Hoàng Thị Kim Dung 
Viện Hoá học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam TP. Hồ Chí Minh 
đã giúp đỡ em trong quá trình làm luận án. 
Em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS. Nguyễn Hùng Huy, Khoa Hoá, Trường Đại 
học Khoa học Tự Nhiên – ĐHQGHN đã giúp đỡ, tận tình chỉ dẫn em trong quá 
trình làm luận án. 
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ cho tôi 
hoàn thành luận án này. 
 Ký tên 
 Bùi Thị Phương Thúy 
 iii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
ANOVA Phân tích phương sai 
ARE, % Giá trị tuyệt đối của sai số tương đối 
Bond Liên kết 
Cal Tính toán (Calculation) 
SKC Sắc kí cột 
COSY 1H-1H (Correlation Spectroscopy) 
d Đỉnh đôi (doublet) 
dd Mũi đôi của mũi đôi (duplet of duplet) 
DEPT Phổ DEPT (Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer) 
DMSO Dimethyl sulfoxide (CH3)2S=O 
 Exp Thực nghiệm (Experiment) 
EtOAc Ethyl acetate (CH3COOC2H5) 
EtOH Ethanol (C2H5OH) 
E-State Trạng thái điện tử (electrotopological state) 
GI50 
Nồng độ thuốc ức chế 50% sự phát triển của tế bào gây ung thư 
(50% Growth Inhibition) 
pGI50 pGI50= -log(GI50) 
pGI50,exp Giá trị pGI50 thực nghiệm 
pGI50,pr Giá trị pGI50 dự đoán 
HMBC 
Phổ tương tác đa liên kết hai chiều dị hạt nhân (Heteronuclear 
Multiple Bond Vorrelation) 
HSQC 
Phổ tương tác hai chiều trực tiếp dị hạt nhân (heteronuclear single 
quantum coherence) 
HPV Vi rút u nhú ở người (Human Papillomavirus) 
IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) 
 iv 
LV Biến ẩn (Latent Variables) 
LogP Giá trị logarit hệ số phân tán 
Linear Tuyến tính 
m Mũi đa (multiplet) 
MM+ Phương pháp cơ học phân tử MM 
MARE, % Giá trị trung bình của ARE, % 
MSE Sai số trung bình bình phương (Mean Squared Error) 
MS Phổ khối (mass spectrometry) 
MetOH methanol (CH3OH) 
Nonlinear Phi tuyến tính 
NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 
OD Phương pháp đo mật độ quang (Optical Density) 
PCA Phân tích thành phần chính (Principal Components Analysis) 
PCR Hồi qui thành phần chính (Principal Components Regression) 
PLS Bình phương cực tiểu riêng phần (Partial Least Squares) 
QSPR 
Quan hệ định lượng cấu trúc - tính chất 
(Quantitative Structure - Property Relationship) 
QSAR 
Quan hệ định lượng cấu trúc - hoạt tính 
(Quantitative Structure - Activity Relationship) 
QESAR 
Quan hệ định lượng giữa cấu trúc điện tử và hoạt tính sinh học 
(Quantitative Electronic Structure - Activity Relationship) 
QSDAR 
Quan hệ định lượng giữa cấu trúc phổ NMR và hoạt tính sinh học 
(Quantitative Spectrum Data - Activity Relationship) 
QSSR 
Quan hệ định lượng cấu trúc - cấu trúc 
(Quantitative Structure - Structure Relationship) 
Q2 
Hệ số tương quan đánh giá chéo (Cross-validation correlation 
coefficient) 
R2tr Hệ số tương quan R2 luyện 
R2pr Hệ số tương quan R2 dự đoán 
 v 
R2ad R2hiệu chỉnh 
Rf Hệ số lưu giữ (Retention Factor) 
SAR Quan hệ cấu trúc hoạt tính (Structure - Activity Relationship) 
s Đỉnh đơn (singlet) 
SRB Sulforhodamine B 
SK Sắc ký 
SKLM Sắc ký lớp mỏng 
t Mũi ba (triplet) 
TCA Trichloroacetic acid 
UV Phổ UV (Ultraviolet Spectroscopy) 
J (Hz) Hằng số ghép (Hz) (Coupling constant Hz) 
1H-NMR 
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Hydrogen Nuclear Magnetic 
Resonance) 
13C-NMR 
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 (Carbon Nuclear Magnetic 
Resonance) 
(ppm) Độ dịch chuyển hóa học (chemical shift) tính bằng ppm 
QSARMLR 
(3.16)
QSARMLR phương trình 3.16 
QSARMLR 
(3.17) 
QSARMLR phương trình 3.17 
QSARMLR 
(3.19) 
QSARMLR phương trình 3.19 
 vi 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 3.1 Năng lượng tối thiểu (kcal/mol) của phân tử isoflavone (isofla-30) ................................................. 63 
Bảng 3.2 Tham số moment lưỡng cực (µ) của các flavonone và isoflavone ................................................... 65 
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của loại biến độc lập đến giá trị R2tr ............................................................................... 67 
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của số biến độc lập đến giá trị R2tr, R2pr, SE ................................................................... 67 
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của số nơ ron ẩn đến giá trị R2tr ..................................................................................... 68 
Bảng 3.6 Ảnh hưởng của c ... ) X3: là chỉ số liên kết thứ 3. 
16) Ovality: là chỉ số hình học oval của phân tử. 
2/32
0 VDW
1
4 3
4
4
SA SA SA
Ovality
SA R V 
Với O là là tham số mô tả kích thước dựa trên tính chất đối với một thể tích cố định, 
hình cầu với bề mặt nhỏ nhất; SA là bề mặt phân tử; SA0 là bề mặt phân tử cực tiểu; 
VVDW là thể tích an der Waals; R là bán kính nguyên tử. 
17) Sdssc: là số chỉ số E-State của nhóm (=C<) trong phân tử . 
18) SdO: là số chỉ số E-State của nhóm (=O) trong phân tử . 
19) SaaCH là số chỉ số E-State (chỉ số trạng thái điện tử) của nhóm ( CH ) 
trong phân tử. 
20) SsOH là số chỉ số E-State của nhóm OH trong phân tử. 
21) xp6 là chỉ số chi đường 6 (6P). 
22) k2 hay Kappa 2 (2k) là chỉ số hình học kappa truyền thống (traditional Kappa 
Shape Indices). 
 220 
Trường hợp theo số đường: 
mk= C (mPmaxmPmin)/(mPi)2 
Trong đó: 
 Pmax: số lượng đường bậc m trong một phân tử tham chiếu không có nhánh 
với cùng một số nguyên tử như phân tử được mô tả. 
 Pmin: số lượng đường bậc m trong một phân tử tham chiếu có đặc tính cấu trúc 
vô cực và cùng một số nguyên tử như phân tử được mô tả. 
 Pi: số lượng đường bậc m trong phân tử thực tế i được mô tả. 
 m là bậc đường 
 C = 2 (m = 1,2); C = 4 (m = 3) 
Trường hợp theo số nguyên tử và đường: 
1k = A(A-1)2/(1Pi)2 với m = 1 
2k = A(A-1)(A-2)2/(2Pi)2 với m = 2 
3k = A(A-1)(A-3)2/(3Pi)2 với m = 3 khi A lẻ 
3k = A(A-3)(A-2)2/(3Pi)2 với m = 3 khi A chẵn 
Trong đó: 
 A là số đỉnh (các nguyên tử hoặc nhóm hydrua) trong khung phân tử 
 Pi: số lượng đường bậc m trong phân tử thực tế i được mô tả 
m là bậc đường 
23) knotp: sự khác nhau giữa chi nhóm 3 và chi đường/nhóm 4. 
27) xp8: chỉ số chi đường 8 (8P) bậc thấp. 
28) Knotpv: Sự khác nhau giữa chi nhóm hóa trị 3 và chi đường/nhóm hóa trị 4. 
29) Phia: Kappa linh hoạt ( . Các đại lượng Kappa Alpha 1 và Kappa Alpha 2 
được kết hợp với một số nguyên tử (bình thường) để tạo thành chỉ số Kappa linh 
hoạt (Kappa Flexibility),  (phia) . Chỉ số Kappa linh hoạt phia được định nghĩa 
như sau: 
 = (1k )(2k )/A 
 221 
Trong đó: 1k là giá trị của kappa alpha 1; 2k là giá trị của kappa alpha 2; A là số 
đỉnh (các nguyên tử hoặc nhóm hydrua) trong khung phân tử 
Nvx là số đỉnh của khung (số nguyên tử không phải hydro, số các nhóm hydrua; ví 
dụ. - CH3, - OH,). 
 222 
Phụ lục 59. Các phương pháp bán thực nghiệm 
1) CNDO 
Phương pháp CNDO (complete neglect of differential overlap) phương pháp 
NDO (neglect of differential overlap) đơn giản nhất. Phương pháp này mô hình hóa 
các giá trị orbitals chỉ sử dụng một bộ cơ sở tối thiểu của các loại orbitals Slater. 
Phương pháp CNDO đã chứng minh kết quả hữu ích trên một số hydrocacbon. 
CNDO đôi khi vẫn được sử dụng để tạo ra dự đoán đầu tiên về tính toán ab initio 
trên các hydrocarbon.Thực tế tất cả các phép tính CNDO thực sự được thực hiện 
bằng cách sử dụng phương pháp CNDO/2, đó là một tham số được cải thiện hơn 
phương pháp CNDO/1 ban đầu. Có một phương pháp CNDO/S được tham số để 
tính toán tính chất điện tử quang phổ. Phương pháp CNDO/S mang lại dự đoán cải 
thiện các dự đoán trạng thái kích thích năng lượng, nhưng khó khăn trong dự đoán 
tính chất hình học phân tử. Cũng có những phần mở rộng của phương pháp 
CNDO/2 bao gồm các yếu tố có orbitals d. Những kỹ thuật này không sử dụng phổ 
biến rộng rãi do tính giới hạn chính xác của kết quả. 
2) INDO 
Phương pháp INDO (intermediate neglect of diferential overlap) được sử 
dụng cho các hợp chất hữu cơ. Ngày nay, nó đã bị thay thế bởi các phương pháp 
chính xác hơn. INDO đôi khi vẫn được sử dụng như một phép tính ban đầu trong 
các tính toán ab initio. 
3) MNDO 
Phương pháp MNDO (modified neglect of diatomic overlap) đã được sử 
dụng nhiều trong các hợp chất hữu cơ. Nó đã được đưa vào một số chương trình 
bán thực nghiệm phổ biến cũng như chương trình MNDO. Ngày nay, nó vẫn được 
sử dụng, nhưng các phương pháp AM1 và PM3 chính xác và phổ biến hơn. 
Có một số trường hợp mà phương phá MNDO đưa ra kết quả không chính 
xác. Tính toán năng lượng kích thích điện tử thấp. Hàng rào năng lượng kích hoạt 
thường có xu hướng cao. 
 223 
Không phải luôn luôn tính được năng lượng tối thiểu bằng phương pháp 
MNDO. Hàng rào đối với sự quay liên kết thường được tính là quá nhỏ. Các hợp 
chất lớn và các hệ phân tử được tính toán không ổn định. Vòng bốn được dự đoán là 
bền. Nhóm hàm bão hòa oxy trên vòng được dự đoán ngoài không gian. Liên kết 
peroxide thì nhỏ hơn 0,17 Ao. Liên kết C-O-C lớn hơn 9o. Độ dài liên kết giữa các 
electron âm thì quá ngắn. Liên kết hydrogem thì quá mạnh và dài. 
Phương pháp biến thể của MNDO là MNDO/d. Đây là hàm tương đương bao 
gồm các orbital d. Phương pháp này cải thiện tiên đoán hình học của các phân tử 
tăng dần. Phương pháp này đôi khi được sử dụng để mô hình hóa các hệ thống kim 
loại chuyển tiếp. Phương pháp MNDO cũng bao gồm các tương quan điện tử với 
phương pháp MNDO. 
4) AM1 
Phương pháp AM1 (Austin Model 1) phổ biến trong mô hình hóa các hợp 
chất hữu cơ. AM1 thường dùng trong tính toán nhiệt tạo thành ΔHf chính xác hơn 
phương pháp MNDO. Tùy thuộc vào cấu trúc phân tử và thông tin cấu trúc tính 
toán, một trong hai AM1 hoặc PM3 thường cho kết quả chính xác nhất định. 
Có một số ưu điểm và nhược điểm về kết quả thu được từ những phương 
pháp này. AM1 đã cải thiện tính toán năng lượng kích hoạt so với phương pháp 
MNDO. Phương pháp AM1 có kết quả tính toán đối với nhôm tốt hơn PM3 và tính 
toán kém chính xác đối với nitơ, phốt pho hay tính toán nhiệt tạo thành của các 
phân tử với có điện tích lớn. Ngoài ra, AM1 thường ứng dụng tính toán cho liên kết 
O-Si-O, dự đoán năng lượng nhóm alkyl. Nhìn chung, AM1dự đoán năng lượng và 
hình học tốt hơn MNDO, nhưng không bằng như PM3. 
5) PM3 
Phương pháp PM3 (Parameterization method 3) sử dụng phương trình gần 
giống như phương pháp AM1 với bộ tham số được cải thiện. Đây là phương pháp 
phổ biến đối với hệ thống hữu cơ. PM3 chính xác hơn AM1 đối với tính các góc độ 
liên kết hydro, nhưng AM1 chính xác hơn đối với tính năng lượng liên kết hydro. 
 224 
Các phương pháp PM3 và AM1 cũng phổ biến hơn các phương pháp bán thực 
nghiệm khác do có sẵn các thuật toán tính toán năng lượng solvat hóa. 
Ngoài ra còn có một số điểm mạnh và hạn chế của PM3. Nói chung, tính 
toán nhiệt tạo thành chính xác hơn so với MNDO hoặc AM1. Các phân tử siêu hóa 
trị (Hypervalent) cũng được dự đoán chính xác hơn. PM3 có khuynh hướng tiên 
đoán rằng rào xoay xung quanh liên kết CaN trong các peptide quá thấp. Liên kết 
giữa Si và các nguyên tử halogenua quá ngắn. PM3 cũng có xu hướng dự đoán 
trạng thái điện tử không chính xác đối với các hợp chất gecmani. Dự đoán điện tích 
nito không chính xác. Khoảng cách không liên kết thì quá ngắn. Liên kết hydro thì 
quá ngắn khoảng 0,1 Ao, nhưng định hướng thường chính xác. Nhìn chung, PM3 dự 
đoán năng lượng và độ dài liên kết chính xác hơn AM1 hoặc MNDO. 
6) TNDO 
Phương pháp TNDO (typed neglect of differential overlap) là phương 
pháp bán thực nghiệm tham số hóa đặc biệt để để tính toán độ dịch chuyển 
hóa học của phổ NMR. Sự tham số hoá này đi cao hơn các phương pháp bán 
thực nghiệm khác là phân biệt giữa các nguyên tử của cùng một nguyên tố 
nhưng lai hóa khác nhau.Ví dụ, các tham số khác nhau được sử dụng để mô tả 
một carbon sp2 và carbon sp3. ó hai phiên bản của phương pháp này: TNDO/1 
và TNDO/2. 
 225 
Phụ lục 60. Ma trận dữ liệu trong nghiên cứu QSAR 
Phân tử 
Hoạt 
 tính 
 Tính chất / 
Tham số/ 
Phân mảnh 1 
 Tính chất / 
Tham số/ 
Phân mảnh 2 
 Tính chất / 
Tham số/ 
Phân mảnh 3 
 Tính chất / 
Tham số/ 
Phân mảnh n 
Phân tử i Yi X1i X2i X3i  Xni 
Phân tử ii Yii X1ii X2ii X3ii  Xnii 
Phân tử iii Yiii X1iii X2iii X3iii  Xniii 
Phân tử n Yn X1n X2n X3n  Xnn 
 226 
Phụ lục 61. Các loại thông tin bao gồm trong các phương pháp mô phỏng silico 
Dữ liệu được mô phỏng 
 Tác dụng dược lý 
 Tác dụng gây độc 
 Tính chất hóa lý 
 Các tính chất dược động học, sinh học khả dụng 
 Môi trường 
Hóa học 
 Tính chất hóa lý 
 Thuộc tính cấu trúc 2-D và 3-D 
 Hiện diện, vắng mặt và đếm các nguyên tử, mảnh, tiểu cấu trúc 
 Hoá học lượng tử và tính toán 
Mô phỏng 
 Thiết kế các nhóm dẫn xuất có cấu trúc tương tự 
 Thống kê 
 3D/4D QSAR 
Các lĩnh vực khác 
 Chất lượng và độ tin cậy của dữ liệu 
 Mô hình hóa và mô hình dự báo 
 Phạm vi áp dụng 
 Chất lượng mô hình và độ tin cậy của dự báo 
 227 
Phụ lục 62. Tóm tắt các phương pháp tiếp cận mô hình chính cho sự xây dựng các 
QSAR và trong kỹ thuật silico 
Phương pháp (Q)SAR 
Phân tích Hansch 
Free-Wilson 
Các mảnh cấu trúc và nhận diện cấu trúc 
Sự hình thành và phân loại của nhóm 
Phân tích hồi quy tuyến tính 
Bình phương cực tiểu riêng phần 
Nhận dạng mẫu 
Các phương pháp Robust 
Dược phẩm 
Mô hình 3-D 
CoMFA 
 228 
Phụ lục 63. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 
Phổ 1H-NMR 
Phổ 1H-NMR cho biết có bao nhiêu loại proton trong phân tử, đồng thời cho phép 
xác định số proton của từng loại. Trong phổ 1H-NMR, phần diện tích vẽ ra bởi mũi 
cộng hưởng, tỷ lệ thuận với số lượng proton gây ra tín hiệu cộng hưởng của mũi đó, 
được gọi là cường độ tích phân của mũi cộng hưởng. Một tín hiệu cộng hưởng, do 
ảnh hưởng của các proton bên cạnh có thể bị chẻ thành nhiều mũi, khi giải phổ cần 
tính tổng diện tích các mũi. 
Cách giải phổ 1H-NMR 
Yêu cầu về mẫu đo phổ 1H-NMR đảm bảo khô, độ tinh khiết trên 95%, chất lỏng 
cần kiểm tra độ tinh khiết bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) hoặc kiểm tra 
bằng SKLM với các hệ dung môi khác nhau cho hiện vết tròn, duy nhất ở Rf = 0,7-
0,8; 0,5-0,6; 0,2-0,3 đối với hệ dung môi giải ly từ phân cực mạnh, phân cực trung 
bình, phân cực yếu tương ứng. 
Đo phổ 1H-NMR: với máy 200 MHz cần khoảng 5 mg mẫu, nếu máy hoạt động ở 
tần số 500 MHz thì lượng mẫu yêu cầu sẽ giảm. Sau khi đo có thể thu hồi mẫu. 
Một số dữ liệu cần lưu ý khi giải phổ: 
- Đối với proton của cacbon thơm (C=C) có mũi cộng hưởng tại  = 7,0 - 8,5 ppm. 
- Đỗi với proton của cacbon mạch thẳng (C=C) có mũi cộng hưởng tại  = 4,5 - 6,0 
ppm, tuy nhiên khoảng  = 4,5 - 6,0 cũng có thể do proton gắn vào 2 hay nhiều 
nguyên tử có độ âm điện như oxy, halogen. 
- Đối với H của nhóm ankin đầu mạch có  = 2,5 ppm. 
- Đối với H của cacbon bên cạnh nhóm cacbony có  = 2,1 – 2,5 ppm. 
- Đối với H của cacbon liên kết với oxy, halogen có  = 3 – 4 ppm. Nếu proton càng 
xa nguyên tử có độ âm điện cao thì  = 1 – 3 ppm 
- Đối với H của cacbon nhóm vinyl có  = 5 – 6 ppm. 
- Đối với H thuộc nhóm andehit có  = 9 – 10 ppm. 
- Đối với H thuộc nhóm axit có  >10 ppm. 
 229 
Phổ 13C-NMR 
Mẫu khảo sát khi đo phổ 13C-NMR cần hòa tan trong dung môi đã được deuterium 
hóa (0,6 ml) và có thêm chất nội chuẩn TMS (tetrametilsilan) (1µL). Có nhiều loại 
dung môi để hòa tan các hợp chất đo phổ 13C-NMR. 
Lượng mẫu sử dụng đối với máy 200MHz khoảng 30 mg, máy có tần số 500 MHz 
cần khoảng 5-10 mg, mẫu sau khi đo có thể thu hồi. 
Các tín hiệu trong phổ 13C-NMR trong khoảng thang đo rất rộng từ 0 - 240 ppm. 
Cách giải phổ 13C-NMR: 
Phổ 13C-NMR kết hợp với phổ NMR-DEPT 135 và NMR-DEPT 90: 
- Phổ 13C-NMR cho biết tổng số cacbon trong phân tử. 
- Phổ NMR-DEPT 135 và NMR-DEPT 90 cho biết tổng số Csp3, Csp2. 
Sau đây là độ dịch chuyển hóa học của 13C tính bằng ppm (so từ TMS): 
+ Đối với C liên kết trực tiếp với nguyên tử có độ âm điện lớn: R-CH3 có  = 8 – 30 
ppm; R-CH2-R có  = 15 – 55 ppm; CHR3, CR4 có có  = 20 – 60 ppm 
+ Đối với Csp3 liên kết với O có  = 40 – 80 ppm; Csp3 liên kết với Cl có  = 35 – 
80 ppm; Csp3 liên kết với Br  = 25 – 65 ppm; Csp3 liên kết với N có  = 30 – 65 
ppm. 
+ Đối với Csp2 và Csp: nhóm C≡C có  = 65 – 90 ppm; C≡N có  = 110 – 140 ppm; 
>C=CC=C< thơm có  = 110 – 175 ppm. 
+ Đối với C của nhóm aldehit hoặc xeton, axit có  = 155 – 220 ppm. 
Phổ hai chiều 
Phổ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Correlation) cho biết tương quan giữa 
các tín hiệu proton với tín hiệu của cacbon qua 1 liên kết. Phổ 
HMBC(Heteronuclear Multiple Quantum Correlation) cho biết tương quan giữa các 
tin hiệu proton với tín hiệu của cacbon qua 2 hay 3 liên kết. Từ các tín hiệu của 
cacbon 13C trên trục tung kẻ các đường song song với trục hoành trong toàn phổ đồ, 
từ tín hiệu 1H trên trục hoành kẻ các đường song song với trục tung. Tại các vị trí 
 230 
giao nhau của hai đường kẻ trên có tín hiệu giao, nghĩa là proton này liên kết trực 
tiếp với cacbon kia. 
 231 
Phụ lục 64. Phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể 
Phương pháp lâu đời nhất và chính xác nhất của tinh thể học tia X là nhiễu 
xạ tia X đơn tinh thể, trong đó chùm tia X bị bản hồi từ các mặt phẳng có khoảng 
cách đều nhau của một đơn tinh thể, tạo ra một mẫu nhiễu xạ gồm các điểm gọi là 
nhiễu xạ. Mỗi nhiễu xạ tương ứng với một tập các mặt phẳng có khoảng cách đều 
nhau bên trong tinh thể. Mật độ các electron bên trong tinh thể được xác định từ vị 
trí và độ sáng của các nhiễu xạ khác nhau quan sát được khi tinh thể từ từ xoay 
quanh chùm tia X; mật độ này, cùng với dữ liệu bổ sung (về thành phần hóa học), 
cho phép ta xác định vị trí của các nguyên tử bên trong tinh thể. Nó có thể xác định 
lực liên kết hóa học trung bình giữa các nguyên tử và góc giữa chúng trong khoảng 
vài ngàn Ångström và vài chục độ. 
Kĩ thuật nhiễu xạ tia X đơn tinh thể có 3 bước chính. 
Bước 1: là thu thập một tinh thể tốt. Tinh thể phải đủ lớn (thường là lớn hơn 
100 micron ở mọi chiều), không có tạp chất và có cấu trúc ổn định, không bị nứt nẻ. 
Bước 2: đặt tinh thể vào trong đường đi của chùm tia X cực mạnh, thường có 
bước sóng đơn (monochromatic X-rays), để tạo ra các mẫu nhiễu sắc. Tinh thể từ từ 
xoay và dữ liệu được thu thập lại. Mỗi ảnh chứa hàng chục ngàn điểm nhiễu xạ với 
các cường độ khác nhau. 
Bước 3: dùng kĩ thuật tính toán và dữ liệu hóa học bổ sung để đưa ra mô 
hình về sự sắp xếp các nguyên tử bên trong tinh thể. 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_thiet_ke_sang_loc_mot_so_dan_xuat_flavonoid_va_danh.pdf