N-Acetyl-L-Aspartic Acid

Danh pháp

Tên chung quốc tế

N-Acetyl-L-aspartic acid (N-acetylaspartate)

Tên danh pháp theo IUPAC

(2S)-2-acetamidobutanedioic acid

Mã UNII

445Y04YIWR

Mã CAS

997-55-7

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

C6H9NO5

Phân tử lượng

175.14 g/mol

Cấu trúc phân tử

N-Acetyl-L-aspartic acid là một dẫn xuất của axit aspartic

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 3

Số liên kết hydro nhận: 5

Số liên kết có thể xoay: 4

Diện tích bề mặt tôpô: 104Ų

Số lượng nguyên tử nặng: 12

Các tính chất đặc trưng

Điểm nóng chảy: 137 – 140 °C

Điểm sôi: 141 – 144 °C

Độ tan trong nước: 675 mg/mL

Hằng số phân ly pKa: 10.855

Dạng bào chế

N-Acetyl-L-aspartic acid (NAA) không thường được sử dụng dưới dạng dược phẩm hay dạng bào chế đặc biệt như các loại thuốc thông thường.

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

N-Acetyl-L-aspartic acid (NAA) là một hợp chất hóa học tự nhiên có mức độ ổn định lý tương đối cao trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên, như với bất kỳ hợp chất hóa học nào, NAA cũng có thể bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường và các yếu tố khác.

NAA có khả năng phân giải và tan trong nước và các dung môi khác, nhưng trong điều kiện pH thấp (axit) hoặc pH cao (kiềm), nó có thể bị phân hủy. Điều này có thể xảy ra do sự thay đổi cấu trúc hóa học của NAA dưới tác động của các ion axit hoặc kiềm.

Khi thực hiện các phép đo NAA thông qua các phương pháp phân tích hóa học như spectroscopy hạt nhân từ (MRS), việc duy trì điều kiện đúng và sự kiểm soát nghiêm ngặt về môi trường (bao gồm pH, nhiệt độ và áp suất) là quan trọng để đảm bảo độ ổn định và độ chính xác của kết quả.

Nguồn gốc

N-Acetyl-L-aspartic acid (NAA) đã được phát hiện trong quá trình nghiên cứu và khám phá về hóa học của não bộ. NAA được khám phá và đặt tên lần đầu tiên bởi nhà hóa học người Pháp, Louis-Camille Maillard, vào năm 1886. Ông phát hiện ra chất này trong một số mẫu não người và đã gọi nó là “asparagine acétylée,” tức là asparagine đã được acetylated. Tuy nhiên, trong thời gian tiếp theo, NAA không được quan tâm nhiều trong nghiên cứu y học.

Sau này, vào những năm 1950 và 1960, nhờ vào sự phát triển của phổ NMR (nuclear magnetic resonance) và các phương pháp phân tích hóa học tiên tiến khác, NAA được tìm thấy trong não bộ với mức độ cao hơn so với nơi khác trong cơ thể. Điều này đã gợi ý rằng NAA có vai trò quan trọng trong chức năng tế bào thần kinh và tạo điều kiện cho nhiều nghiên cứu sau này về vai trò của nó trong bệnh tật và sức khỏe não bộ.

Từ đó, các nghiên cứu về NAA đã mở ra cánh cửa cho việc hiểu rõ hơn về vai trò của hợp chất này trong chức năng thần kinh và những thay đổi liên quan đến các tình trạng bệnh lý.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Hiện tại, N-Acetyl-L-aspartic acid (NAA) không được sử dụng như một loại thuốc điều trị cụ thể và chưa có cơ chế tác động dược lý cụ thể được biết đến. Tuy nhiên, NAA đã được nghiên cứu kỹ lưỡng về vai trò của nó trong cơ thể, đặc biệt là trong hệ thống thần kinh.

NAA thường được xem xét vai trò của nó trong tế bào thần kinh, đặc biệt là trong não. Một số các nghiên cứu đã gợi ý rằng NAA có thể đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa năng lượng và chức năng thần kinh. Mặc dù cơ chế cụ thể của NAA vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn, nhưng một số giả thuyết đã được đưa ra:

Chức năng năng lượng: NAA có thể tham gia vào việc cung cấp năng lượng cho tế bào thần kinh thông qua các con đường chuyển hóa. Một giả thuyết là NAA có thể cung cấp substrat cho việc tạo ATP, nguồn năng lượng chính của tế bào.

Bảo vệ tế bào thần kinh: Một số nghiên cứu đã gợi ý rằng NAA có thể có tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh khỏi các tác nhân có hại, chẳng hạn như các gốc tự do và các quá trình oxy hóa.

Chức năng trao đổi chất: NAA có thể tham gia vào quá trình trao đổi chất hóa học giữa tế bào thần kinh và môi trường xung quanh.

Tuy nhiên, cơ chế tác động dược lý của NAA vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và chưa được hiểu rõ hoàn toàn. Cần thêm nhiều nghiên cứu để xác định rõ hơn về tác dụng và cơ chế hoạt động của NAA.

Ứng dụng trong y học

N-Acetyl-L-aspartic acid (NAA), một hợp chất hóa học tự nhiên tồn tại trong não bộ và các tế bào thần kinh, đã thu hút sự quan tâm lớn trong lĩnh vực y học do vai trò quan trọng của nó trong chẩn đoán và nghiên cứu về các bệnh liên quan đến não. Từ khảo sát chi tiết qua phổ NMR (nuclear magnetic resonance) đến việc sử dụng spectroscopy hạt nhân từ (MRS) trong hình ảnh học, NAA đã giúp mở ra cánh cửa cho những ứng dụng mới trong lĩnh vực y học hiện đại.

Vai trò của NAA trong chẩn đoán hình ảnh đã thu hút sự chú ý của cộng đồng y học. Các phương pháp như MRS cho phép đo lường độ lớn của NAA trong vùng não cụ thể, cung cấp thông tin về tình trạng chức năng và sức khỏe của tế bào thần kinh. Trong nhiều trường hợp, sự thay đổi về mức độ NAA đã được sử dụng như một chỉ số quan trọng để chẩn đoán và theo dõi sự phát triển của các bệnh liên quan đến não, chẳng hạn như bệnh Alzheimer, đa xoang não (Multiple Sclerosis), và bệnh Parkinson.

Trong bệnh Alzheimer, ví dụ, giảm mức độ NAA đã được quan sát trong các khu vực của não có liên quan đến chức năng tư duy và ghi nhớ. Điều này đã thúc đẩy nghiên cứu về mức độ ổn định của NAA như một chỉ số tiềm năng cho sự suy giảm chức năng thần kinh ở bệnh Alzheimer. Trong trường hợp đa xoang não, sự biến đổi của NAA đã được sử dụng để theo dõi sự tác động của việc phát triển bệnh đối với tế bào thần kinh và chức năng não bộ.

NAA cũng đã được xem xét trong nghiên cứu về chấn thương não và tổn thương tế bào thần kinh. Trong các tình trạng tổn thương não, mức độ giảm NAA trong vùng tổn thương có thể cho thấy sự suy giảm tích cực trong việc hồi phục của tế bào thần kinh và chức năng não bộ. Điều này có thể có tác dụng hỗ trợ trong việc quyết định về kế hoạch điều trị và theo dõi sự phục hồi sau chấn thương.

NAA cũng đã thúc đẩy sự phát triển của các phương pháp mới trong nghiên cứu y học và tạo điều kiện cho những phát minh đột phá. Một trong những ví dụ nổi bật là việc sử dụng hình ảnh đồng thời PET/MRS, trong đó hình ảnh cắt lớp PET và thông tin chức năng NAA từ MRS được kết hợp lại. Điều này mang lại thông tin chi tiết về cả cấu trúc và hoạt động của não bộ, giúp hiểu rõ hơn về các tác động của các tình trạng bệnh và điều trị.

Tuy NAA không phải là một loại thuốc điều trị cụ thể, vai trò của nó trong nghiên cứu y học đã mang lại nhiều thông tin quý báu về sức khỏe não và các tình trạng liên quan đến tế bào thần kinh. Khả năng đo lường mức độ NAA thông qua phổ NMR và MRS đã mở ra cánh cửa cho những cách tiếp cận mới trong chẩn đoán, theo dõi và nghiên cứu về các bệnh lý thần kinh, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống của hàng triệu người trên khắp thế giới.

Dược động học

N-Acetyl-L-aspartic acid không phải là một loại thuốc điều trị cụ thể và không có ứng dụng dược động học theo cách thông thường.

Phương pháp sản xuất

Phương pháp tổng hợp N-Acetyl-L-aspartic acid (NAA) có thể thực hiện thông qua các bước hóa học cụ thể. Dưới đây là một phương pháp tổng hợp cơ bản có thể được sử dụng để sản xuất NAA:

Nguyên liệu cần thiết:

• L-Aspartic acid
• Anhydrid axetic
• Dung môi hữu cơ (chẳng hạn như aceton, ete, hoặc dicloromethane)
• Hóa chất và thiết bị hóa học cơ bản (ống nghiệm, bình đựng, lò sấy,…)

Các bước tổng hợp:

• Bảo vệ nhóm hydroxyl: Bắt đầu bằng việc bảo vệ nhóm hydroxyl của aspartic acid để ngăn chúng tác động trong các bước hóa học sau. Điều này thường được thực hiện bằng cách tạo ra một nhóm bảo vệ như nhóm acetate tại nhóm hydroxyl. Điều này tạo ra dẫn xuất được gọi là N-Acetyl-L-aspartic acid tert-butyl ester.
• Phản ứng với acetic anhydride: Aspartic acid đã được bảo vệ được trộn lẫn với anhydrid axetic và một chất xúc tác (như DMAP) để kích thích phản ứng axit hóa. Kết quả là tạo ra N-Acetyl-L-aspartic acid tert-butyl ester.
• Hydro hóa tert-butyl ester: Bước này nhằm loại bỏ nhóm bảo vệ tert-butyl bằng phản ứng thủy phân, để tạo ra N-Acetyl-L-aspartic acid.
• Tinh chế và tách chất: Sau khi tổng hợp xong, sản phẩm NAA được tách ra, tinh chế và kiểm tra chất lượng bằng các phương pháp phân tích hóa học.

Độc tính ở người

Lượng axit N-acetyl-L-aspartic dư thừa tích lũy trong huyết tương, dịch tủy sống và nước tiểu đã được phát hiện là độc hại. Mặt khác, nồng độ axit N-acetyl-L-aspartic giảm theo phổ in vivo của não có liên quan đến các rối loạn như hypoacetylaspartia.

Tính an toàn

Vì NAA không phải là một loại thuốc điều trị phổ biến và không được sử dụng trong điều trị y tế thông thường, không có thông tin rõ ràng về liều lượng an toàn hay tác động phụ cụ thể của NAA đối với con người.

Tương tác với thuốc khác

Vì N-Acetyl-L-aspartic acid (NAA) thường không được sử dụng như một loại thuốc điều trị cụ thể và thường chỉ được xem xét trong ngữ cảnh của nghiên cứu thần kinh học và chẩn đoán hình ảnh, thông tin về tương tác của NAA với các loại thuốc khác là rất hạn chế.

Lưu ý khi sử dụng N-Acetyl-L-aspartic acid

Nếu bạn đang xem xét việc sử dụng NAA cho mục đích cụ thể, hãy thảo luận với bác sĩ hoặc chuyên gia y tế trước khi thực hiện bất kỳ thay đổi nào trong chế độ chăm sóc sức khỏe của bạn.

Nếu bạn đã quyết định sử dụng NAA dưới sự hướng dẫn của một chuyên gia y tế, hãy tuân thủ các hướng dẫn về liều lượng và cách sử dụng. Không tự ý điều chỉnh liều lượng hoặc cách sử dụng mà không có sự hướng dẫn từ người có kinh nghiệm.

Nếu bạn đang sử dụng các loại thuốc khác hoặc có các vấn đề về sức khỏe, hãy thảo luận với bác sĩ về khả năng tương tác hoặc tác động của NAA đối với tình trạng y tế và việc sử dụng các loại thuốc khác.

Nếu bạn trải qua bất kỳ dị ứng hoặc phản ứng phụ nào khi sử dụng NAA, hãy ngưng sử dụng và tham khảo ngay với bác sĩ.

Một vài nghiên cứu của N-Acetyl-L-aspartic acid trong Y học

Quang phổ cộng hưởng từ trong bệnh Alzheimer

Bối cảnh: Việc áp dụng phương pháp quang phổ cộng hưởng từ proton không xâm lấn (1H-MRS) có thể xác định những thay đổi trong chất chuyển hóa não ở bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer (AD). Tuy nhiên, liệu các chất chuyển hóa này có thể đóng vai trò là dấu ấn sinh học để chẩn đoán AD hay không vẫn chưa rõ ràng.

Mục tiêu: Sử dụng phân tích tổng hợp, chúng tôi nhằm mục đích nghiên cứu mô hình thay đổi chất chuyển hóa não ở một số vùng não có liên quan chặt chẽ đến suy giảm nhận thức ở bệnh nhân AD.

Phương pháp: Sử dụng kích thước hiệu ứng g của Hedges, tìm kiếm có hệ thống được thực hiện trong PubMed, Thư viện Cochrane, Ovid, Embase và EBSCO, và 38 nghiên cứu đã được tích hợp vào phân tích tổng hợp cuối cùng.

Kết quả: Theo các nghiên cứu quan sát, N-acetyl aspartate (NAA) ở bệnh nhân AD đã giảm đáng kể ở vùng đai sau (PC) (kích thước hiệu ứng (ES) = -0,924, p < 0,005) và hồi hải mã hai bên (hồi hải mã trái: ES =-1,329, p < 0,005; hồi hải mã bên phải: ES =-1,287, p < 0,005). Tỷ lệ NAA/Cr (creatine) giảm rõ rệt ở PC (ES =-1,052, p < 0,005). Đồng thời, tỷ lệ myo-inositol (mI)/Cr tăng cao đáng kể không chỉ ở PC mà còn ở chất xám vùng đỉnh.

Vì thiếu dữ liệu đầy đủ, chúng tôi đã không thể làm sáng tỏ hiệu quả của các biện pháp can thiệp dược lý đối với những thay đổi về chất chuyển hóa.

Kết luận: Dữ liệu hiện có chỉ ra rằng tỷ lệ NAA, mI và NAA/Cr có thể là dấu ấn sinh học tiềm ẩn của rối loạn chức năng não ở các đối tượng AD. Những thay đổi về Choline (Cho)/Cr và mI/NAA cũng có thể góp phần vào quá trình chẩn đoán. Do đó, cần có các nghiên cứu lớn, được thiết kế tốt có liên quan đến chuyển hóa não để ước tính tốt hơn mức độ thay đổi não về mức độ chuyển hóa não ở bệnh nhân AD.

Tài liệu tham khảo

1. Drugbank, N-Acetyl-L-aspartic acid, truy cập ngày 24 tháng 8 năm 2023.
2. Wang, H., Tan, L., Wang, H. F., Liu, Y., Yin, R. H., Wang, W. Y., Chang, X. L., Jiang, T., & Yu, J. T. (2015). Magnetic Resonance Spectroscopy in Alzheimer’s Disease: Systematic Review and Meta-Analysis. Journal of Alzheimer’s disease : JAD, 46(4), 1049–1070. https://doi.org/10.3233/JAD-143225
3. Pubchem, N-Acetyl-L-aspartic acid, truy cập ngày 24 tháng 8 năm 2023.
4. Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội