TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHÁT BENZIMIDAZOL Đâu Thi Giang; Bùi Thị Thu Hiền Đặng Mạnh Cưòfng; Đặng Thị Khánh' HDKH: PGS.TS Nguyễn Đình Luyện; ThS Nguyễn Văn Giang^ 'Lớp M1K64 - Trường Đại học Dược Hà Nội ^Bộ môn Công nghỉêp Dược - Trường Đại học Dược Hà Nội Từ khóa: benzimidazol, 2- mercaptobenzimidazol, 1,2-oxadiazol-5-thiol Tóm tắt Bằng phản ứng hóa học như: đỏng vòng, nitro hóa, ngưng tụ, ester hóa, thủy phân, chủng tổng hợp 11 dẫn chất benzimidazol cấu trúc cúa chất tổng hợp xác định phương pháp phổ IR, ‘H-NMR, MS Do điều kiện chưa cho phép nên sổ 11 chất chủng thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm chất chất thể tác dụng, thử tác dụng gây độc tế bào ung thư chất tác dụng gẫy độc tế bào ung thư không đảng kể Đặt vấn đề Các dẫn chất mang khung benzimidazol nhóm hợp chất đa dạng cấu trúc đa dạng tác dụng sinh học Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy số dẫn chất vòng benzimidazol có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm [2, 5, ] như; fluconazol, metronidazol; tác dụng phòng điều trị nhiễm ký sinh trùng [7] như: mebendazol, oxybendazol, parbendazol, albendazol, triclabenzol; tácdụng chống tế bào ung thư; số có tác dụng chống viêm giảm đau [3];mộtsố khác lại có tác dụng ức chế bơm proton [1]: omeprazol, esomeprazol, lansoprazol, pantoprazol rabeprazol Trong báo cáo tiếp tục nghiên cứu trình bày kết tổng hợp thử tác dụng sinh học dẫn chất vòng benzimidazol Nguyên liệu, thiết bị phương pháp nghiên cứu Nguyên liệu: Là hóa chất thông thưÒTig có nguồn gốc từ hãng Merk (Đức), Aldrich (Mỹ), Trung Quốc Việt Nam Thiết bị: Thiết bị tiến hành phản ứng tổng hợp thông thường, sắc ký lóp mỏng (SKLM) tiến hành mỏng silicagel 60 F254 (Merk) Nhiệt độ nóng chảy đo máy EZ - Melt Phổ hồng ngoại ghi máy Impact 410 với kỹ thuật viên nén KBr ghi vùng 4000-400 cm"' Phổ khối lượng (MS) ghi máy 1100 series LC/MSD Trap - Agilent Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ('H-NMR) ghi máy Brucker AV-500MHz Phương pháp nghiên cứu Áp dụng phương pháp thực nghiệm hóa học hữu để tổng họp sản phẩm dự kiến Theo dõi tiến trình phản ứng tổng hợp SKLM, xác đinh cấu ừúc chất tổng hợp dựa kết phân tích phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng (MS) phổ cộng hưỏng từ hạt nhân ('HNMR) Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm theo phương pháp khuếch tán thạch, tác dụng gây độc tế bào ung thư theo phương pháp (MTT) Skehan cộng (1990) Likhiwitayawuid cộng (1993) [4] Kết Tong hợp hóa học Chúng thực phản ứng theo sơ đồ phản ứng chung sau: OMe OMe A rC H O C IC H a C O O E t C HaCOOEt 1a E t =C H 3C H 1b R ,=H x = Br Bn=C6H5CH2 1c,1d R i=B n, Rs=Br N NH2 Q A c N H -C H -0 -(C H )4 -B r -S H E tO H /S O C Ia N a H V E tO H C S 2/K O H X 1d R i=H , X = H K2C03/Aceton 2a O 2N , N (CH )2 - (CH2)4 - o — N-N 2b ,C IC H 2C O O C 2H s C H C O O H /H * Q 2,N2H4/EtOH c V chs 3.C S 2/K O H SH R S 2/K O H -S H AcNH-C6H,-0-(CH2)4-Br -N - s — (C H 2)4- o NHAc 4c,4d 4a,4c,4o R=H 4b,4d,4f R=CH3 H C I/E tO H HCI Tông họp 4-(lH-benzo[d]imidazol-2-yl)-2-methoxyphenol (la): Thêm 2,7 g (2,5 mmol) o-phenylendiamin 3,8 g (2,5 mmol) vanilin vào bình cầu chứa 45.0 ml DMF, khuấy tan hoàn toàn Sau đó, cho từ từ 4,75 g (2,5 mmol) Na2S20 vào đun hồi lưu hỗn họp phản ứng 90°c Sau kết thúc phản ứng, rót từ từ toàn hỗn họp phản ứng vào cốc có mỏ chứa 150.0 ml nước lạnh, khuấy mạnh 30 phút Lọc lấy tủa, sau đen kết tinh lại ethanol 40°, sấy 60-70°C, thu sản phẩm tinh thể màu ửắng xám, hiệu suẩt 90,2%; Rf = 0,51 (ethylacetat:n-hexan =7:3); t°nc= 219-221°C; IR (KBr) (cm-‘) 3341,1 (OHp.enoi), 1656,52 (C=N); ESI-MS (m/z); 238,4 [M- H]-; ‘H-NMR (500 MHz, DMSO-í/ó), Ỗ(ppm): 3,88 (3H; s; OCH3), 6,9-7,74 (7H; m; CHa,); 9,53 (IH; s; OH), 12,65 (IH; s; NH) Tổng hợp 4-(lH-benzo[d]imidazol-2-yl)-2-bromo-3-methoxyphenol (Ib): Thực tương tự chất (la) cho o-phenylendiamin đóng vòng với bromovanilin đun hồi lưu giờ, thu sản phẩm chất bột màu vàng xanh, hiệu suất 79,6%, Rt= 0,64 (cloroform: methanol=9;l), t°nc= 164166°c, IR (KBr) Upiax (em ') 3159,8 (OHphenoi), 1628,6 (C=N); ESI-MS (m/z): 319/321 [M+H]^; 'H-NMR (500 MHz, DMSO-i/ö), ỗ (ppm): 3,95 (3H; s; -OCH3), 7,18 (2H; dd; C5-H + Cỏ-H), 7,56 (2H; s; C r-ĩỉ + Cö’-H), 7,77 (IH; d; C 4H), 7,93 (IH; d; C 7-H), 10,02 (IH; s; OH) Tổng họp 2-[(4-benzyIoxy)-3-bromo-5-methoxyphenylỊ-lH-benzimidazol (le): Thực tương tự chất (la) cho o-phenylendiamin đóng vòng với 4-benzyloxy-3-bromo-5-methoxybenzaldehyd đun hồi lưu giờ, sản phẩm thu có màu vàng nhạt, hiệu suất 83,1%, Rf= 0,82(CHCl3:MeOH=9:l), fn c = 211 - 213 " C , IR (KBr) (em ') 2937,28 (NH); ESI-MS (m/z): 409/441 [M+H]^; ‘H-NMR (500 MHz, DMSO-Jö), ỏ (ppm): 3,98 (3H; s; -OCH3), 5,10 (2H; s; -O-CH2-), 7,29 (2H; dd; C5-H + Ce-H), 7,32 (IH; d; CHaO, 7,39 (2H; d; 2CH Ar), 7,51 (2H, d, C4-H + C7-H), 7,66 (2H; dd; 2CHaO, 7,88 (IH; s; Ce^-H), 8,00 (IH; s; C2 -H) Tổng họp ethyl 2-[-(4-benzyloxy-3-bromo-5-methoxyphenyl)-lHbenzimidazol-l-yl]acetat (ld):Hòa tan 0,41 g (1 mmol) chat (le) 10ml DMF, thêm 0,14 g (1 mmol) K C O 3, khuay hoạt hóa vòng Igiờ, thêm từ từ 0,14 ml (1,3 mmol) ethyl cloroacetat (d= 1,1450 g/ml), khuấy 24 nhiệt độ phòng, lọc hỗn hợp phản ứng loại muối vô cơ, đổ dịch lọc vào cốc có 30 ml nước lạnh, chiết lại ethylacetat, làm khan Na 2S0 , lọc loại bỏ Na2S0 cất thu hồi dung môi, sản phẩm thu có màu nâu đỏ, hiệu suất 58,6%, Rf=0,87 (CHCl3 :MeOH=9 :l), t°nc=78-80”C, IR (KBr) (cm"') 1746,49 (C=0); ESI-MS (m/z): 495/497 [M+H]^; ’H-NMR (500 MHz, DMSO-J 0), ỗ (ppm): 1,15 (3H; t; CH,-CH,)' 3,92 (3H; s; -O-CH3), 4,11-4,15 (2H; m; -CH,CH3), 5,08 (2H; s; N-CH 2); 5,27 (2H; s; -O-CH2-), 7,28-7,32 (2H; m; CH A r), 7,35-7,42 (4H; m; C H A r), 7,47 (IH; d; C2 -H), 7,53 (2H; d; C5-H + Q-H), 7,61 (IH; d; C4-H), 7,70 (1H; d; Cy-H) Tổng họp 5-(2-(5-nitro-lH-benzo[d]imidazol-2-yI)ethyl)-l,3,4-oxadiazol-2thiol (2a): Từ o-phenylendiamin thực phản ứng đóng vòng với anhydrid succinic, hợp chất thu đem nitro hóa H N O H 2SO Sau ester hóa sản phẩm với EtOH xúc tác SOCI2, tiểp tục thực phản ứng hydrazid với hydrazin 80% thu 3-(5-nitro-lH-benzimidazol-2-yl)propan hydrazid Lấy 0,7 g 3-(5-nifro-lH-benzimidazol-2-yl)propanehydrazid (2,7 mmol) cho vào bình cầu 100 ml, thêm 50,0 ml EtOH 70° 0.31 g (5,4 mmol) KOH, thêm từ từ 0,17 ml CS2 ( 2,7 mmol), đun hồi lưu 80°c 10 Trung hòa hỗn hợp sau phản ứng HCl 5M tới pH 5-6 khuấy 30 phút xuất kết tủa, lọc tủa, sấy khô Sản phẩm thu có màu vàng, hiệu suất 85,2%, Rf=0,76 (BuOH:MeOH:H2 = :l: ), t°nc=271-273°C, IR (KBr) (cm ) 3334,03 (NH), 2930,19 (CHankan) 1549,93 UasíNOz), 1331,67 Us(N0 ); ESI-MS (m/z): 291,88 [M+H]'"; ’H-NMR (500 MHz, DMSO-Ô?^), ỗ (ppm): 3,32 (4H, t, CH2), 7,66 (IH; d; J=8,5; C7-H), 8,06 (IH; dd; J=2,0; 7,0; Cô-H), 8,39 (IH; d; J= 2,5; C4-H) Tổng hợp N-(4-(4-(5-(2-(5-nitro-lH-benzo[d]imidazol-2-yl)ethyI)-l,3,4oxadiazol-2-ylthio)butoxy)phenyl)acetamid (2b): Hòa tan 0,1 g (0,34 rrưnol) chất (2a) 10 ml Aceton, sau thêm 1,02 g (0,64 mmol) K2 CO3, khuấy hoạt hóa vòng 30 phút, cho thêm 0,1 g (0,35 mmol) N-(4-(4bromobutoxy)phenyl)acetimidic acid, khuấy từ nhiệt độ phòng vòng 24 giờ, cho hỗn hợp phản ứng vào 15 ml nước lạnh, lọc tủa, sấy khô, sản phẩm thu có màu vàng nhạt, hiệu suất 72,3%, Rf=0,23 (CH2Cl2 :MeOH= 20:1), t°nc~ 290-292°C, IR (KBr) (cm'’) 3114,40 (NH), (CRm), 2859,35 (CHankan), 1659,04 (C=Oan,id), 1514,26 üasíNOz), 1339,43 U ( N ) ; ESI-MS (m/z): 496,93 [M]^; 'H-NMR (500 MHz, DMSO- ... CHAr) Thử tác dung sinh học Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nẩm Chúng tiến hành thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm mẫu chất (la), (Ib), (Ic), (Id) Bộ môn Vi sinh - Sinh học trường Đại học Dược... thư: Thử nghiệm hoạt tính chống tế bào ung thư cho thấy chất (Ic), (Id) tác dụng kháng dòng tế bào ung thư gan (Hep-G2) dòng tế bào ung thư phổi (Lu) Bàn luận tổng hợp hoá học thử tác dụng sinh học. .. tác dụng sinh học Bằng phản ứng tổng hợp thành công với hiệu suất tương đối cao 11 dẫn chất vòng benzimidazol Do thời gian chưa cho phép thử tác dụng sinh học chất chất (la, Ib, Ic, Id) thể tác