Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 16/08/2011 18:23 (GMT+7)

Nghiên cứu chế tạo thuốc cúm Zanamivir từ axit sialic

Bệnh cúm là một bệnh truyền nhiễm ở người, động vật có vú và các loài chim, gây ra bởi vi rút cúm tuýp A, B và C, là các vi rút có cấu trúc RNA thuộc họ Orthomyxoviridae. Ở những trường hợp nặng, bệnh cúm gây ra viêm phổi, suy hô hấp và có thể dẫn tới tử vong, đặc biệt  nguy hiểm đối với trẻ em, phụ nữ có thai, người già và người có bệnh kinh niên. Để đối phó với dịch cúm, các nhà nghiên cứu chủ yếu phát triển các vắc xin đặc hiệu và dự trữ các thuốc chống vi rút, gồm các thuốc ức chế enzym neuraminidase (oseltamivir và zanamivir) và các thuốc ức chế kênh ion M2 (amantadine và rimantadine) của vi rút cúm. Trong đó, cùng với tiêm phòng vắc xin, oseltamivir và zanamivir là các thuốc chống vi rút được WHO khuyến cáo nên ưu tiên sử dụng.

Năm 2005, trước nhu cầu khẩn cấp về thuốc cho phòng ngừa đại dịch cúm, Viện Hóa học (Viện KHCNVN) đã được Chính phủ cho phép, nghiên cứu tổng hợp thành công hoạt chất oseltamivir từ nguồn nguyên liệu hồi trong nước. Kết quả là, thu được hiệu suất bằng 70% so với hiệu suất công bố của thế giới, sản phẩm đạt tiêu chuẩn làm thuốc. Tiếp tục hướng nghiên cứu này, các nhà khoa học Viện Hóa học đã khảo sát khả năng tổng hợp ở Việt Nam thuốc chống cúm Zanamivir từ axit sialic.

Zanamivir và axit sialic (Axit N-axetylneuraminic)

Cùng với oseltamivir, hiện nay Zanamivir là thuốc duy nhất có tác dụng phòng và chống dịch cúm do các vi rút H5N1 và H1N1 gây ra ở người. Nước ta đã có sự chuẩn bị về thuốc oseltamivir (Tamiflu), nhưng zanamivir còn chưa có. Zanamivir là thuốc cúm đầu tiên thuộc dòng NI được phát minh và thương mại hoá, trước cả oseltamivir. Tên khoa học của Zanamivir là axit 5-acetamido-4-guanidino-6-(1,2,3-trihydroxy-propyl)-5,6-dihydro-4H-pyran-2-carboxylic. Việc phát minh ra Zanamivir mở đường cho các nghiên cứu tìm thuốc mới có cùng tác dụng ức chế enzym neuraminidase nhằm phòng ngừa và chữa trị bệnh cúm.

Axit sialic là nguyên liệu đầu để tổng hợp Zanamivir. Tên axit sialic (Neu5Ac2en) dùng chung để chỉ các dẫn xuất thế ở vị trí O- và N- của axit neuraminic, dùng riêng để chỉ axit N-axetylneuraminic. Axit sialic thuộc nhóm các carbohydrat và có mặt rộng khắp trong các tế bào động vật, trong các vi sinh vật, đặc biệt trong các glycoprotein và gangliosid. Axit sialic thương mại được chiết xuất từ nước ót (whey) của các quá trình chế biến phomat và sữa, cũng như từ lòng đỏ trứng, có giá bán khá cao (khoảng 5.000 USD/kg).

Quá trình tổng hợp Zanamivir trên thế giới

Năm 1994, Zanamivir lần đầu tiên được tổng hợp và công bố bởi Von Itzstein và các nhà khoa học tại khoa Hóa dược, Đaị học tổng hợp Monash ( Australia ). Sau đó, Chandler và các cộng sự của công ty Glaxo (GSK, Anh) tiếp thu kết quả, cải tiến các bước phản ứng và công bố năm 1995. Theo công bố, phương pháp này cho hiệu suất tổng thể 8,3%.

Cho tới hiện nay, bài báo của Chandler là công bố duy nhất về phương pháp tổng hợp Zanamivir mà sản phẩm thu được ở lượng lớn hơn miligam, đồng thời cũng cung cấp các chi tiết về điều kiện phản ứng và tính chất hóa lý của các chất.

Gần đây, nhóm nghiên cứu của Yao (Trung Quốc) đã đưa ra một cách tiếp cận mới để tổng hợp ra hợp chất trung gian 5. Các tác giả bắt đầu từ một nguyên liệu khác là D-glucono-δ-lactone, rẻ tiền hơn axit sialic, nhưng con đường tổng hợp tương đối dài và phức tạp (24 bước) và hiệu suất rất thấp (0,2%).

Nghiên cứu tổng hợp Zanamivir từ axit sialic của Viện Hóa học

Tổng hợp methyl N-acetylneuraminate (2) và O-pentaacetoxy  (3) từ axit sialc.

Các nhà khoa học của Viện Hóa học đã sử dụng axit sialic (axit N-acetylneuraminic) 98% của Trung Quốc làm nguyên liệu đầu cho quá trình tổng hợp Zanamivir. Họ quyết định áp dụng phương pháp của Warner, sử dụng nhựa trao đổi ion Dowex-H với vai trò xúc tác, phản ứng thực hiện ở nhiệt độ phòng trong khoảng 10h, kết quả đã nhận được sản phẩm metyl (2) este của axit N-acetylneuraminic với hiệu suất 99%.

Để tổng hợp O-pentaacetoxy (3), các nhà khoa học đã áp dụng một phương pháp axetyl hóa hiệu quả được công bố gần đây, sử dụng xúc tác BF3.OEt2 ở 0 0C, kết quả đã thu được sản phẩm với hiệu suất trên 95%.

Việc sử dụng các xúc tác là nhựa trao đổi ion Dowex-H (cho phản ứng este hóa) và BF3.OEt2 (cho phản ứng axetyl hóa) có ưu điểm hơn so với các phương pháp công bố bởi các nhà khoa học của Glaxo.

Tổng hợp hợp chất trung gian chìa khoá oxazoline (4) từ O-pentaacetoxy (3).

Các nhà khoa học đã tiến hành khảo sát quá trình tổng hợp oxazoline (4) theo quy trình công bố của Chandler . Hợp chất O-pentaacetoxy (3) được tách loại 2 nhóm OAc và tạo vòng oxazoline nhờ tác dụng của axit Lewis mạnh là TMSOTf ở 52 0C trong 2,5 h. Hiệu suất của phản ứng đạt 40%. Thử nghiệm thay thế TMSOTf bằng xúc tác BF3.OEt2 trong dichloromethane ở nhiệt độ phòng trong 1 đêm, hiệu suất phản ứng tạo vòng oxazoline từ penta-acetoxy (5) cũng đạt tương tự như phương pháp dung TMSOTf (42%). Để nâng cao hiệu suất, các nhà khoa học khảo sát phương pháp one-pot, đi trực tiếp từ metyl este (2) tới oxazoline (4), mà không qua O-pentaacetoxy (3), cho hiệu suất cao nhất (73,3%) và có hiệu quả kinh tế nhất.

Tổng hợp Zanamivir từ hợp chất trung gian oxazoline (4).

Các nhà khoa học nghiên cứu thành công các phản ứng đi từ hợp chất trung gian oxazoline (4) tới sản phẩm cuối cùng Zanamivir (9). Sản phẩm zanamivir có các dữ kiện phổ IR và NMR đúng với cấu trúc.

Như vậy, các nhà khoa học Viện Hóa học  đã xây dựng được một quy trình ổn định gồm 7 bước chính, tổng hợp thành công Zanamivir từ axit sialic với hiệu suất tổng thể là 6,6% (hiệu suất công bố của thế giới là 8,3%). Đặc biệt các giai đoạn đầu tiên, từ axit sialic đến oxazolin (4) đã được tối ưu hóa và cho hiệu suất tổng đạt 74%, cao hơn hiệu suất công bố của GSK (61,7%). Tuy nhiên, hiệu suất thu được ở các giai đoạn sau còn thấp. Hiện nay, các nghiên cứu tổng hợp thuốc cúm Zanamivir vẫn tiếp tục được tiến hành.

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng nhận danh hiệu Giáo sư danh dự Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga
Sáng 30/4/2026, tại Trường Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga (MPEI), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã vinh dự đón nhận danh hiệu Giáo sư danh dự của MPEI. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng là công dân đầu tiên của Việt Nam được trao tặng danh hiệu Giáo sư tại MPEI, đứng trong bảng danh dự cùng với các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới.
51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.
Phát huy vai trò nòng cốt của trí thức KH&CN tỉnh Cà Mau
Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031 tổ chức thành công thực sự đã mở ra một không gian mới để hội tụ sức mạnh, tâm huyết và trí tuệ của đội ngũ trí thức tỉnh nhà, định hình con đường kiến tạo và phát triển trong kỷ nguyên mới của đất nước.
Công bố Quyết định bổ nhiệm Giám đốc, Tổng biên tập Nhà xuất bản Tri thức
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Công bố quyết định về công tác cán bộ. Tại hội nghị, TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã trao Quyết định bổ nhiệm bà Bùi Thị Thu Hằng, Phó Giám đốc phụ trách, Phó Tổng biên tập NXB Tri thức giữ chức vụ Giám đốc, Tổng biên tập NXB Tri thức.
Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành tháng 4/2026
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (LHHVN) tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành nhằm đánh giá kết quả công tác, đồng thời triển khai các nhiệm vụ trọng tâm, tạo chuyển biến mạnh mẽ trong công tác xây dựng Đảng và chuẩn bị cho Đại hội LHHVN nhiệm kỳ mới.
Nâng tầm sức mạnh văn hóa vùng Đất Tổ - Động lực quan trọng cho phát triển bền vững
Phát triển văn hóa và con người là nền tảng tinh thần, nguồn lực nội sinh, động lực cho phát triển nhanh bền vững. Quan điểm đó tiếp tục được khẳng định mạnh mẽ trong Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị. Nghị quyết nhấn mạnh văn hóa phải thấm sâu vào đời sống xã hội, gắn kết hài hòa với chính trị, kinh tế, môi trường, quốc phòng, an ninh, đối ngoại; thực sự trở thành sức mạnh mềm của quốc gia.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng dự Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I
Ngày 23/4, Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026-2031 đã thành công tốt đẹp. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng chúc mừng, đánh giá cao những nỗ lực rất lớn của Liên hiệp Hội tỉnh, đồng thời nhấn mạnh yêu cầu đẩy mạnh TVPB, ĐMST&CĐS, lan tỏa tri thức KH&CN, phục vụ trực tiếp đời sống người dân địa phương.
Tuyên Quang: Thúc đẩy năng lực triển khai năng lực hoạt động KHCN, ĐMST và CĐS trong sinh viên
Ngày 21/4, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (KH&KT) tỉnh Tuyên Quang phối hợp với Trường Cao đẳng Tuyên Quang tổ chức Hội thảo tập huấn, phổ biến kiến thức “Thúc đẩy năng lực triển khai hoạt động khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trong sinh viên” bằng hình thức trực tiếp và trực tuyến.