การออกแบบและสังเคราะห์อนุพันธ์ของกรด ferulic ในการยับยั้งการเกาะกลุ่มของแอมีลอยด์เบต้า โดยปฏิกิริยา click |
| โดย: ศาศวัต วิศาลศิริกุล, ศุจินทรา ไทยรัตนกุล ปีการศึกษา: 2554 กลุ่มที่: 13 อาจารย์ที่ปรึกษา: กิตติศักดิ์ ศรีภา ภาควิชา: ภาควิชาเภสัชเคมี Keyword: การเกาะกลุ่มของแอมีลอยด์เบต้า, ปฏิกิริยาclick, กรด ferulic, โรคอัลไซเมอร์, Amyloid-beta (Aβ) aggregation, Click reaction, Ferulic acid, Alzheimer’s disease |
| บทคัดย่อ: โครงการพิเศษนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบ สังเคราะห์ และทดสอบฤทธิ์ของอนุพันธ์ของกรด ferulic ในการยับยั้งการเกาะกลุ่มของแอมีลอยด์เบต้า การศึกษาแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ส่วนแรกเป็นการออกแบบและสังเคราะห์อนุพันธ์ของกรด ferulic โดยใช้ปฏิกิริยา click ซึ่งเป็นการทำปฏิกิริยาระหว่างสารตั้งต้นชนิด terminal alkyne และ อนุพันธ์ benzyl azide สารตั้งต้นชนิด terminal alkyne เตรียมได้จากการทำปฏิกิริยา amide coupling ระหว่างferulic acid และ propargyl amine และ สารตั้งต้นชนิด benzyl azide สามารถเตรียมได้จากปฏิกิริยา azidation ของอนุพันธ์ benzyl halide ปฏิกริยา click ของสารตั้งต้นทั้ง 2 ชนิด ภายใต้สภาวะมาตรฐาน ได้แก่ copper (II) sulfate, sodium ascorbate และ ตัวทำละลายผสมระหว่าง tert-butanol และน้ำ ทำให้ได้อนุพันธ์ตามที่ออกแบบไว้ ส่วนที่สองเป็นการทดสอบฤทธิ์การยับยั้งการเกาะกลุ่มของแอมีลอยด์เบต้าของอนุพันธ์ของกรด ferulic ด้วยวิธี thioflavin T(ThT) fluorescence assay ซึ่งกระตุ้นและวัดการปลดปล่อยคลื่นแสงที่ความยาวคลื่น 446 และ 500 nm ตามลำดับ โดยใช้ curcumin เป็น positive control และส่วนสุดท้ายเป็นการศึกษาแบบจำลองการเกิด interaction ของสารที่สังเคราะห์ได้กับแอมีลอยด์เบต้า (Aβ1-40)(pdb code: 1Z0Q) ด้วยโปรแกรม AutoDock 4.2 จากการศึกษานี้พบว่าอนุพันธ์ของกรด ferulic ที่สังเคราะห์ได้ทั้งหมด 8 ตัว มีฤทธิ์ดีในการยับยั้งการเกาะกลุ่มของแอมีลอยด์เบต้า โดยมี % การยับยั้งตั้งอยู่ในช่วง 63-99% ที่ความเข้มข้น 100 M และมีอนุพันธ์ของกรด ferulic 4 ตัว (98-99%)ที่มีฤทธิ์ดีกว่า curcumin (97%) และจากการศึกษาแบบจำลองการเกิด interaction พบว่าสารทั้ง 8 ตัวมีค่า binding energy อยู่ในช่วง -5.77 – -7.00. สารดังกล่าวที่มีฤทธิ์ดีอาจจะถูกพัฒนาต่อเป็นสารต้นแบบในการพัฒนายาที่มีฤทธิ์ยับยั้งการเกาะกลุ่มของแอมีลอยด์เบต้า อย่างไรก็ตามควรมีการศึกษาออกแบบและสังเคราะห์เพิ่มเติมเพื่อให้การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสูตรโครงสร้างและการออกฤทธิ์มีความสมบูรณ์ต่อไป |
| abstract: The aim of our study was to design, synthesize and test the activity of ferulic acid derivatives as Aβ aggregation inhibitor. The study was divided into three parts. The first part involved the design and synthesis of ferulic acid derivatives by click reaction. This reaction was performed by using terminal alkyne and benzyl azide derivatives as precursors. The terminal alkyne precursor was prepared by amide coupling between ferulic acid and propargyl amine and the benzyl azide precursor was provided by azidation benzyl halide derivatives. The reaction between two key precursors, azides and terminal alkynes, under standard conditions of click reaction defined as copper (II) sulfate, sodium ascorbate, and the solvent mixing of tert-butanol and water, proceeded the formation of desired compounds. A thioflavin T(ThT) fluorescence assay was used for evaluation of Aβ aggregation inhibitory activity and curcumin was used as a positive control. The fluorescence of thioflavin T(ThT) was measured at an excitation and emission wavelength of 446 and 500 nm, respectively. Finally, docking of our synthesized compounds with Aβ1-40 (pdb code: 1Z0Q) by Autodock 4.2 was carried out to reveal the binding interaction between the compounds and the target protein, Aβ1-40. From this work, eight synthesized ferulic acid derivatives showed good activity against Aβ aggregation with % inhibition in the range of 63-99% at 100 M. Interestingly, four compounds showed more potent activity (97-99%) than curcumin (97%). The binding energies of most compounds were in the range of -5.77 – -7.00. These compounds may develop as new lead compounds for Aβ aggregation inhibitor. However, more derivatives are required to make a complete structure-activity relationship (SAR). |
| . |