CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Naphthoquinon, dẫn xuất và hoạt tính sinh học
1.1.1. Naphthoquinon và các dẫn xuất
Quinon chiếm một vị trí quan trọng trong các hợp chất hữu cơ. Các quinon không có tính thơm nhưng trong cấu trúc chứa đầy đủ các hệ dikenton liên hợp. Các hợp chất này được gọi tên theo các hợp chất thơm có số vòng thơm tương ứng. Vídụ, từ benzen ta có benzoquinon, từ naphthalen ta có naphthoquinon, anthraxen ta có anthraquinon (hình 1.1). 1,4-benzoquinon (2) được phát hiện lần đầu tiên bởi nhà hóa học người Ba Lan có tên là Alexandre Wosrerenski vào năm 1838 và số lượng tăng đáng kể vào khoảng giữa thế kỷ XIX do có thể được tạo ra từ quá trình oxy hóa axit quinic (1). Trong tự nhiên, chúng được tách từ thân vỏ của loài Cinchona (Rubiaceae), một chi của cây thuốc ở vùng nhiệt đới Nam Mỹ [1]. Quinon đại diện cho một họ các hợp chất có tính đa dạng sinh học trong chuyển hóa thứ cấp [2, 3].
Hình 1.1. Cấu trúc của axit quinic và một số khung quinon
Cùng với các chất như benzoquinon, thì naphthoquinon, anthraquinon tạo thành các lớp chất cơ bản, quan trọng của nhiều hợp chất quinon trong tự nhiên. Lớp chất này ngày càng được quan tâm nghiên cứu bởi dược lý và tầm quan trọng của nó [4]. Các dị vòng quinon [5] (hình 1.2) như naphtho[2,3-b]furan [5-14], pyranonaphthoquinon [15-18], benzo[f]indol [19-24], benzo[g]quinolin [25], naphtho[2,3-b]thiophen [26-31], naphtho[2,3-b]oxazol [32], benzo[b]carbazol [33] đã được nghiên cứu chứng minh có nhiều hoạt tính sinh học lý thú.
1.1.2. Hoạt tính sinh học của hợp chất naphthoquinon
Các hợp chất naphthoquinon được phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Chúng có thể tìm thấy trong vi khuẩn, vì vấm, trong thực vật. Một số hợp chất tự nhiên và cả các sản phẩm tổng hợp, bán tổng hợp chiếm một vị trí quan trọng trong nhiều lĩnh vực hóa học, sinh học. Chúng đóng vai trò cơ bản trong hoạt động sống của tế bào, trong quá trình cacboxyl hóa glutamat, hay alkyl hóa protein và axit nucleic. Ngoài ra, nhiều hợp chất naphthoquinon có hoạt tính sinh học lý thú như chống u xơ [34, 35], kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm [36, 37], kháng vi rút [38], chống ung thư [39, 40].
Hoạt tính sinh học của các hợp chất naphthoquinon có thể theo các cơ chế sau đây:
1) Do sự hình thành các super oxit anion hoặc các gốc tự do qua tương tác của quinon với hệ enzym oxy hóa khử, hệ chuyển điện tử trong tế bào vi sinh vật hoặc thực vật.
2) Hoạt tính của các naphthoquinon nhờ tác động đối với ADN topoisomease II.
3) Hoạt tính của naphthoquinon nhờ cơ chế alkyl hóa khử sinh học của quinon methit hoặc của các chất trung gian hoạt động với các tế bào quan trọng như ADN, ARN, Protein.
1.1.2.1. Tương tác của naphthoquinon với hệ chuyển điện từ. Cơ chế gốc tự do
Quá trình oxy hóa khử của các naphthoquinon nhờ xúc tác của hệ chuyển điện tử của các vi sinh vật, tạo thành các gốc tự do.
