Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2 PHENOXYBUTYLTHIO BENZIMIDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: Ths. Đào Nguyệt Sương Huyền Nơi thực hiện: 1. Bộ môn Công nghiệp Dược 2. Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI2015
BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2- PHENOXYBUTYLTHIO- BENZIMIDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI-2015 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2- PHENOXYBUTYLTHIO- BENZIMIDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: Ths. Đào Nguyệt Sương Huyền Nơi thực hiện: 1. Bộ môn Công nghiệp Dược 2. Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI-2015 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện, ThS. Đào Nguyệt Sương Huyền - những người thầy đã nhiệt tình hướng dẫn, cho tôi những lời khuyên quý báu và to mọi điu kiện gip đ tôi trong quá trình nghiên cu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công Nghiệp Dược đc biệt là TS. Nguyễn Văn Hải, ThS. Nguyễn Văn Giang, ThS. Phạm Thị Hiền và CN. Phan Tin Thành thuộc phòng thí nghiệm Tng hợp Hóa dược bộ môn Công nghiệp Dược, trường đi học Dược Hà Nội đã to mọi điu kiện gip đ tôi trong quá trình nghiên cu. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến các cán bộ Phòng Phân tích ph - Viện Hóa học – Viện Công nghệ Sinh học của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Khoa Hóa học - Trường Đi học Tự Nhiên – Đi học Quốc gia Hà Nội. Đồng thời tôi xin cảm ơn toàn thể các thầy cô trong trường Đi học Dược Hà Nội! Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bn bè - những người luôn gip đ, động viên, quan tâm và to điu kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quãng thời gian học tập cũng như trong thời gian thực hiện khóa luận này. Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thị Ngân MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2 1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL 2 1.1.1. Cấu tạo của khung 2- mercaptobenzimidazol 2 1.1.2. Tính chất hóa lý của 2- mercaptobenzimidazol 2 1.2. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-MERCAPTO- BENZIMIDAZOL 2 1.2.1. Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 2 1.2.2. Tác dụng gây độc tế bào ung thư 5 1.2.3. Tác dụng ức chế bơm proton H + /K + -ATPase, chống bài tiết dịch vị và chống viêm loét dạ dày 7 1.2.4. Tác dụng chống viêm, giảm đau 7 1.2.5. Các tác dụng khác của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol 9 1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT KHUNG 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL 9 1.3.1. Phản ứng đóng vòng tạo nhân 2-mercaptobenzimidazol (2MBI) 9 1.3.2. Tổng hợp dẫn chất S-alkyl hóa khung 2-mercaptobenzimidazol 11 1.3.2.1. Phản ứng S-alkyl hóa 11 1.3.2.2. Kết hợp khung 2-mercaptobenzimidazol và phenoxybutyl 11 1.4. LỰA CHỌN HƯỚNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC CHO ĐỀ TÀI 12 CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ 13 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 14 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.3.1. Tổng hợp hóa học 15 2.3.2. Xác định độ tinh khiết 16 2.3.3. Xác định cấu trúc 16 2.3.4. Thử tác dụng sinh học 16 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 18 3.1. TỔNG HỢP HÓA HỌC 18 3.1.1. Tổng hợp các chất trung gian 18 3.1.1.1. Tổng hợp 2-mercaptobenzimidazol (II-a) 18 3.1.1.2. Tổng hợp 5-methyl-2-mercaptobenzimidazol (II-b) 18 3.1.1.3. Tổng hợp 1,4-dibromobutan 19 3.1.1.4. Tổng hợp methyl 4-(4-bromobutoxy)benzoat (III) 20 3.1.2. Tổng hợp các chất IV-a, IV-b, V-a, V-b 21 3.1.2.1. Tổng hợp 2-[(4-(4-methoxycarbonyl)phenoxybutyl)thio]-1H- benzo[d]imidazol (IV-a) 21 3.1.2.2. Tổng hợp 5-methyl-2-[(4-(4-methoxycarbonyl)phenoxybutyl)thio]- 1H-benzo[d]imidazol (IV-b) 22 3.1.2.3. Tổng hợp 2-[(4-(4-carbonylhydroxy)phenoxybutyl)thio]-1H- benzo[d]imidazol (V-a) 23 3.1.2.4. Tổng hợp 5-methyl-2-[(4-(4-carbonylhydroxy)phenoxybutyl)thio]- 1H-benzo[d]imidazol (V-b). 23 3.2. KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 25 3.3. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC DẪN CHẤT TỔNG HỢP ĐƯỢC 26 3.3.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR) 26 3.3.2. Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS) 27 3.3.3. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton ( 1 H-NMR) 29 3.4. THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC 31 3.5. BÀN LUẬN 32 3.5.1. Về tổng hợp hóa học 32 3.5.1.1. Phản ứng ngưng tụ tạo nhân 2-mercaptobenzimidazol 32 3.5.1.2. Phản ứng alkyl hóa tạo methyl 4-(4-bromobutoxy)benzoat (III) 33 3.5.1.3. Phản ứng tạo IV-a, IV-b, V-a, V-b 34 3.5.2. Về cấu trúc các sản phẩm 34 3.5.3. Về hoạt tính sinh học 36 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT µM Micromol 1 H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) 2MBI 2-mercaptobenzimidazol AcOH Acid acetic CH 2 Cl 2 Dicloromethan CHCl 3 Cloroform CNS Tế bào ung thư hạch ở các bệnh nhân AIDS CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử DMEM Dulbecco's modified eagle's medium DMF N,N- dimethylformamid DMSO Dimethyl sulfoxid EtOH Ethanol FBS Huyết thanh phôi bò GI 50 Nồng độ ức chế 50% sự phát triển HT-29 Dòng tế bào ung thư đại tràng người IC 50 Half maximal inhibitory concentration (Nồng độ ức chế 50%) IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) LU-1, LU Dòng tế bào ung thư phổi m Khối lượng MCF7 Dòng tế bào ung thư vú MeOH Methanol MIC Nồng độ ức chế tối thiểu MS Phổ khối lượng phân tử (Mass Spectroscopy) n-BuOH n-butanol OD Mật độ quang học R f Hệ số lưu giữ (Retention factor) SKLM Sắc ký lớp mỏng SRB Sulforhodamine B TBUT Tế bào ung thư TEA Triethanolamin THF Tetrahydrofuran t o Nhiệt độ t o nc Nhiệt độ nóng chảy DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 CTCT các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo G.Yaseen 3 Bảng 1.2 Đường kính vòng vô khuẩn của các chất 1a– 1f 3 Bảng 2.1 Danh mục các dung môi, hóa chất 13 Bảng 2.2 Danh mục các dụng cụ, thiết bị 14 Bảng 3.1 Kết quả tổng hợp hóa học 25 Bảng 3.2 Giá trị R f và nhiệt độ nóng chảy (t o nc ) của các chất 25 Bảng 3.3 Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR) của các chất 27 Bảng 3.4 Kết quả phổ MS của các chất 28 Bảng 3.5 Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton ( 1 H-NMR) 29 Bảng 3.6 Kết quả thử hoạt tính độc tế bào 32 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 CTCT của phân tử 2-mercaptobenzimidazol 2 Hình 1.2 CTCT các dẫn chất theo M. Hosamani và V. Shingalapur 4 Hình 1.3 CTCT một số dẫn chất styryl sulfon theo M. S. Vedula 5 Hình 1.4 CTCT dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo các nhà nghiên cứu 6 Trung Quốc 6 Hình 1.5 CTCT 2 dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo TS. Nguyễn Văn Hải 6 Hình 1.6 CTCT chung của các dẫn chất theo Junggren và cộng sự 7 Hình 1.7 CTCT chung của các dẫn chất theo nghiên cứu của Sung Yun Cho 7 Hình 1.8 CTCT của các dẫn chất theo K. Anandarajagopal và các cộng sự 8 Hình 1.9 CTCT các dẫn chất theo nghiên cứu của Sidram A. Nevade 8 Hình 1.10 Sơ đồ tổng hợp khung 2-mercaptobenzimidazol của Allan và Deacon 1 . 9 Hình 1.11 Sơ đồ tổng hợp khung 2-mercaptobenzimidazol của Allan và Deacon 2 . 9 Hình 1.12 Phản ứng tạo khung 2-mercaptobenzimidazol theo M. L. Wang năm 1995 10 Hình 1.13 Phản ứng tạo khung 2-mercaptobenzimidazol theo M. L. Wang năm 2007 10 Hình 1.14 Phản ứng tạo khung 2-mercaptobenzimidazol từ arylcarbamothioyl cyanid và o-cloroanilin 11 Hình 1.15 Phản ứng S-alkyl hóa với tác nhân alkyl halogenid của dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol 11 Hình 1.16 Sơ đồ tổng hợp dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol mang khung phenoxy 12 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp của các chất IV-a, IV-b, V-a, V-b 15 Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp chất II-a 18 Hình 3.2 Sơ đồ tổng hợp chất II-b 19 Hình 3.3 Sơ đồ tổng hợp 1,4-dibrombutan 19 Hình 3.4 Sơ đồ tổng hợp chất III 20 Hình 3.5 Sơ đồ tổng hợp chất IV-a 21 [...]... hợp 2mercaptobenzimidazol với khung phenoxybutyl đã được một vài nghiên cứu gần đây cho thấy có hoạt tính tốt Để góp phần làm phong phú thêm các nghiên cứu về tổng hợp và thử tác dụng sinh học của lớp dẫn chất quan trọng này, chúng tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 2( phenoxybutylthio) benzimidazol với những mục tiêu sau: 1 Tổng hợp một số dẫn chất 2- ... mL ở 23 ,5oC - Nhiệt độ nóng chảy: 301oC – 304oC 1 .2 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL 1 .2. 1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm Năm 20 10, G Yaseen và J Sudhakar đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn của một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol có công thức cấu tạo như sau (xem bảng 1.1) 3 Bảng 1.1 CTCT các dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol theo G.Yaseen Chất. .. trọng 2, 5h với xúc tác là kali carbonat/ kali iodid Hiệu suất tổng hợp chất 2a là 72, 44% và chất 2b là 85,19% [1 ,2] 1.4 LỰA CHỌN HƯỚNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC CHO ĐỀ TÀI Như vậy, thông qua các tài liệu tham khảo được, chúng tôi nhận thấy rằng các dẫn chất 2- (phenoxybutylthio) benzimidazol đều có nhiều tác dụng sinh học như kháng khuẩn, kháng nấm và chống ung thư Tiếp nối các nghiên cứu đó,... tôi dự kiến tổng hợp một số dẫn chất 2- (phenoxybutylthio) benzimidazol và thử tác dụng gây độc tế bào của các dẫn chất này 13 CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. 1 NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ Để thực hiện khóa luận này chúng tôi đã sử dụng một số hóa chất, dung môi, thiết bị và dụng cụ của Phòng thí nghiệm Tổng hợp Hóa dược, Bộ môn Công nghiệp Dược, Trường Đại học Dược Hà... ciprofloxacin chuẩn [15] 5 1 .2. 2 Tác dụng gây độc tế bào ung thư Năm 20 03, M S Vedula và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp một số dẫn chất styryl sulfon của 2- mercaptomethylbenzimidazol (xem hình 1.3) Hình 1.3 CTCT một số dẫn chất styryl sulfon theo M S Vedula Các dẫn chất tổng hợp được đem thử in vitro trên các dòng tế bào ung thư khác nhau Kết quả cho thấy các chất thử cho tác dụng gây độc tế bào từ vừa... nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng gây độc tế bào ung thư của 2 dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol (xem hình 1.5) Hình 1.5 CTCT 2 dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol theo TS Nguyễn Văn Hải Các chất thử (20 µL) pha trong DMSO 10% được đưa vào các giếng của khay 96 giếng để có nồng độ: 100; 20 ; 4 và 0,8 µg/mL Chất đối chứng là ellipticin, sử dụng ở các nồng độ: 10; 2; 0,4 và 0,08 µg/mL Kết quả cho thấy 2 mẫu nghiên. .. HT -29 [25 ] Năm 20 12, một nhóm các nhà nghiên cứu của Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu về tác dụng chống ung thư của một số dẫn chất trong đó có dẫn chất của 2- mercaptobenzimidazol (xem hình 1.4) Chất này có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư đại tràng [30] Hình 1.4 CTCT dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol theo các nhà nghiên cứu Trung Quốc Năm 20 14, TS Nguyễn Văn Hải và các cộng sự đã nghiên. .. chất 2- (phenoxybutylthio) benzimidazol 2 Thử tác dụng gây độc tế bào ung thư của một số dẫn chất tổng hợp được 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL 1.1.1 Cấu tạo của khung 2- mercaptobenzimidazol 2- Mercaptobenzimidazol, tên khoa học 1H-benzo[d]imidazol -2- thiol là dẫn chất của benzimidazol, cấu tạo bởi khung benzimidazol liên kết với nhóm thiol (SH) ở vị trí số 2 (xem... các dẫn chất này đều có tác dụng chống bài tiết dịch vị, trong đó có một số dẫn chất nêu trên là có tác dụng khá mạnh (hiệu lực ức chế 95-100%) [16] Năm 20 01, Y C Sung và cộng sự đã tổng hợp và thử tác dụng ức chế bơm proton H+/K+-ATPase của các dẫn chất benzimidazol có công thức cấu tạo chung như sau (xem hình 1.7) Hình 1.7 CTCT chung của các dẫn chất theo nghiên cứu của Sung Yun Cho Các chất thử. .. được sử dụng trên chuột, chất đối chiếu là omeprazol Kết quả cho thấy các dẫn chất này đều có tác dụng ức chế bài tiết dịch vị ở dạ dày [9] 1 .2. 4 Tác dụng chống viêm, giảm đau Năm 20 10, K Anandarajagopal và các cộng sự đã tổng hợp và thử tác dụng giảm đau của các dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol (xem hình 1.8) 8 Hình 1.8 CTCT của các dẫn chất theo K Anandarajagopal và các cộng sự Tất cả các hợp chất làm . “ Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 2- (phenoxybutylthio)benzimidazol” với những mục tiêu sau: 1. Tổng hợp một số dẫn chất 2- (phenoxybutylthio)benzimidazol. 2. Thử. 1.2. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-MERCAPTO- BENZIMIDAZOL 1.2.1. Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm Năm 2010, G. Yaseen và J. Sudhakar đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng. TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2- PHENOXYBUTYLTHIO- BENZIMIDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: Ths.