Dexamathasone: cấu trúc, sinh tổng hợp, xét nghiệm, sử dụng và ứng dụng lâm sàng

Mục tiêu học tập:

1. Mô tả cấu trúc và tính chất hóa học của dexamethasone
2. Tìm hiểu quá trình sinh tổng hợp và chuyển hóa dexamethasone
3. Giải thích các phương pháp xét nghiệm để định lượng nồng độ dexamethasone
4. Thảo luận về công dụng lâm sàng, hiệu quả và tác dụng phụ của dexamethasone
5. Khám phá nghiên cứu hiện tại và ứng dụng trong tương lai của dexamethasone

I. Giới thiệu

Dexamethasone là một loại thuốc glucocorticoid tổng hợp được sử dụng rộng rãi với tác dụng chống viêm và ức chế miễn dịch mạnh. Kể từ khi được phát triển vào năm 1958, nó đã trở thành một trong những loại thuốc được kê đơn nhiều nhất trên toàn thế giới để điều trị nhiều loại bệnh trên hầu hết các lĩnh vực y học [1]. Là một chất tương tự corticosteroid tác dụng kéo dài, dexamethasone phát huy tác dụng sinh học bằng cách liên kết và kích hoạt thụ thể glucocorticoid, dẫn đến điều hòa phiên mã gen và ngăn chặn các con đường truyền tín hiệu gây viêm [2].

Các ứng dụng lâm sàng của dexamethasone rất rộng, từ việc kiểm soát các tình trạng viêm mãn tính như viêm khớp dạng thấp đến hỗ trợ bệnh nhân ung thư đang trải qua hóa trị. Gần đây nhất, dexamethasone nổi lên như một loại thuốc đầu tiên được chứng minh là cải thiện khả năng sống sót ở bệnh nhân COVID-19 nhập viện trong một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên lớn [3]. Với phạm vi điều trị rộng lớn và tầm quan trọng trong y học, sự hiểu biết toàn diện về cấu trúc, sinh tổng hợp, phương pháp phân tích, dược lý và sử dụng lâm sàng của dexamethasone là điều cần thiết cho các chuyên gia y tế cũng như các nhà nghiên cứu.

II. Cấu trúc hóa học và tính chất

Dexamethasone, hoặc (11β,16α)-9-fluoro-11,17,21-trihydroxy-16-methylpregna-1,4-diene-3,20-dione, là một steroid tổng hợp có công thức phân tử C22H29FO5 (Hình 1 ) [4]. Nó có trọng lượng phân tử là 392,467 g/mol. Cấu trúc hóa học của dexamethasone gần giống với cấu trúc của hormone glucocorticoid nội sinh như cortisol, nhưng có thêm một nguyên tử flo ở vị trí 9α và nhóm methyl ở vị trí 16α [5]. Những sửa đổi này tăng cường ái lực và tính chọn lọc liên kết với thụ thể glucocorticoid của nó so với steroid tự nhiên.

Hình 1. Cấu trúc hóa học của dexamethasone

Là một loại bột tinh thể màu trắng đến gần như trắng, không mùi, dexamethasone thực tế không tan trong nước và ít tan trong rượu, axeton và dioxan [6]. Nó có điểm nóng chảy khoảng 255°C và góc quay riêng [α]D từ +86° đến +94° trong dimethylformamide [7]. pKa của dexamethasone là 12,42, cho thấy tính chất axit yếu do sự có mặt của các nhóm hydroxyl [8].

So với các glucocorticoid khác, dexamethasone thể hiện một trong những hiệu lực cao nhất, với tác dụng chống viêm mạnh hơn khoảng 25-30 lần so với hydrocortisone và gấp 5-7 lần so với prednisone [9]. Nó cũng có hoạt tính khoáng chất không đáng kể, làm giảm nguy cơ giữ nước và rối loạn điện giải liên quan đến corticosteroid ít chọn lọc hơn [10]. Bảng 1 tóm tắt các đặc tính chính của dexamethasone so với các glucocorticoid chọn lọc.