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

Toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị quán triệt và triển khai Nghị quyết 10-NQ/TW
Sáng 30/6, tại Hà Nội, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm dự và phát biểu chỉ đạo Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết số 10-NQ/TW ngày 8/6/2026 của Bộ Chính trị về phát triển kinh tế có vốn đầu tư nước ngoài. Ban biên tập vusta.vn trân trọng giới thiệu toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị.
Một năm chính quyền địa phương hai cấp: Nhìn từ chiều sâu văn hóa làng xã
Một năm thực hiện chính quyền địa phương hai cấp không chỉ là câu chuyện về tinh gọn bộ máy, tổ chức lại địa giới hành chính màcòn là phép thử về năng lực quản trị những giá trị mềm: tên làng, ký ức cộng đồng, di sản, thiết chế văn hóa, không gian tín ngưỡng và cảm giác thuộc về của người dân.
Hội nghị AFEO Midterm 2026
Ngày 30/6, tại Yangon, Myanmar, Liên đoàn các tổ chức kỹ sư ASEAN (AFEO) chính thức khai mạc phiên toàn thể Hội nghị giữa kỳ lần thứ 25. Đây là diễn đàn thường niên được tổ chức nhằm để các nhà khoa học, các kỹ sư, các chuyên gia cùng chia sẻ, thảo luận các giải pháp trong việc xây dựng một tương lai bền vững cho khu vực ASEAN.
Lào Cai: 118 hộ đồng bào dân tộc thiểu số hưởng lợi từ mô hình cấp nước tự quản
Sau gần một năm triển khai, Dự án “Hỗ trợ nước sinh hoạt cải thiện chất lượng cuộc sống cho cộng đồng dân tộc thiểu số thôn 4, xã Khánh Hòa, tỉnh Lào Cai” do Trung tâm Hỗ trợ phát triển bền vững cộng đồng các dân tộc miền núi (SUDECOM) thực hiện đã hoàn thành mục tiêu, đánh dấu một mô hình điểm về quản lý, vận hành hệ thống cấp nước dựa vào cộng đồng, nâng cao chất lượng cuộc sống cho 118 hộ dân.
Hải Phòng: Chuyển đổi số toàn diện để nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp
Sáng 26/6, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố (Liên hiệp hội) Hải Phòng phối hợp với Hội Điện tử và Tin học thành phố, Chi nhánh Liên đoàn Thương mại và Công nghiệp Việt Nam - Chi nhánh Duyên hải Bắc Bộ (VCCI Duyên hải Bắc Bộ) tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề: “Nâng cao năng lực cạnh tranh doanh nghiệp Hải Phòng thông qua chuyển đổi số toàn diện”.