BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VÕ NHẬT THANH Mã sinh viên: 1101457 TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN CHẤT LAI HÓA GIỮA 11-AZAARTEMISININ VÀ DẪN CHẤT CỦA ACRIDIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI - 2016 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VÕ NHẬT THANH Mã sinh viên: 1101457 TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN CHẤT LAI HÓA GIỮA 11-AZAARTEMISININ VÀ DẪN CHẤT CỦA ACRIDIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: TS Văn Thị Mỹ Huệ TS Lê Nguyễn Thành Nơi thực hiện: Viện Hóa sinh biển HÀ NỘI – 2016 LỜI CẢM ƠN Những dòng khóa luận này, xin dành cho người bên cạnh giúp đỡ hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Trước hết với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc xin bày tỏ lời cám ơn chân thành đến TS Văn Thị Mỹ Huệ - Bộ môn Hóa Hữu - Trường Đại học Dược Hà Nội TS Lê Nguyễn Thành - Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, thầy cô không tạo điều kiện tốt giúp hoàn thành khóa luận mà có hướng dẫn xác kịp thời lúc gặp khó khăn, bên động viên tôi, tạo cho động lực niềm tin lớn Tôi xin bày tỏ tình cảm thân thương đến anh chị Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, người chia sẻ vui buồn, đồng hành suốt thời gian qua Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè quan tâm, động viên tạo động lực cho đến ngày hôm Do thời gian làm thực nghiệm gấp rút kiến thức thân nhiều hạn chế, khóa luận không tránh khỏi nhiều thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy cô, bạn bè để khóa luận hoàn thiện Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh viên Võ Nhật Thanh MỤC LỤC DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN .3 1.1 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA ARTEMISININ VÀ DẪN CHẤT .3 1.2.1 Tác dụng chống sốt rét artemisinin dẫn chất 1.2.2 Tác dụng kháng ung thư artemisinin dẫn chất 1.2 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẪN CHẤT ACRIDIN 1.3 PHƯƠNG PHÁP LAI HÓA TRONG THIẾT KẾ THUỐC .12 1.4 LAI HÓA GIỮA DẪN CHẤT ARTEMISININ VÀ DẪN CHẤT ACRIDIN 13 1.5 PHẢN ỨNG AMID HÓA TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT LAI HÓA CỦA 11-AZAARTEMISININ 17 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ .19 2.1.1 Hóa chất 19 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 19 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 20 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.3.1 Tổng hợp hóa học .21 2.3.2 Kiểm tra độ tinh khiết 21 2.3.3 Khẳng định cấu trúc 21 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ, BÀN LUẬN 22 3.1 TỔNG HỢP HÓA HỌC .22 3.1.1 Tổng hợp dẫn chất 9-amino-6-cloro-2-methoxyacridin (3a-c) 22 3.1.2 Tổng hợp dẫn chất 11-azaartemisinin (7) 23 3.1.3 Tổng hợp dẫn chất lai hóa 8a-c 25 3.2 KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 28 3.3 KHẲNG ĐỊNH CẤU TRÚC .29 3.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) 29 3.3.2 Phổ khối lượng (MS) 30 3.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H (1H-NMR) 31 3.3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C-NMR) .35 3.4 BÀN LUẬN 38 3.4.1 Tổng hợp hóa học .38 3.4.2 Khẳng định cấu trúc 41 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 KẾT LUẬN .44 KIẾN NGHỊ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT H-NMR : Proton nuclear magnetic resonance (cộng hưởng từ hạt nhân 1H) 13 C-NMR : Carbon-13 nuclear magnetic resonance (cộng hưởng từ hạt nhân 13C) CDI : 1,1’-carbonyldiimidazol DCC : N,N’-dicyclohexyldiimid DCM : Dicloromethan DHA : Dihydroartemisinin DMF : Dimethylformamid EAT : Ehrlich ascites tumour EGF : Epidermal growth factor (yếu tố phát triển biểu bì) eq : Đương lượng EtOAc : Ethyl acetat HIFα : Hypoxia-inducible factor 1α (yếu tố cảm ứng kị khí 1α) IC50 : Half maximal inhibitory concentration (nồng độ ức chế tối đa 50%) IR : Infrared (hồng ngoại) MAPK : Mitogen-activated protein kinase (protein kinase hoạt hóa mitogen) MeOH : Methanol MS : Mass spectrometry (phổ khối lượng) NF-κB : Nuclear factor kappaB (yếu tố nhân kappaB) PNA : Pyronaridin SKLM : Sắc kí lớp mỏng tonc : Nhiệt độ nóng chảy THF : Tetrahydofuran TNFα : Tumor necrosis factor α (yếu tố hoại tử khối u α) VEGF : Vascular endothelial growth factor (yếu tố phát triển mạch) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Hoạt tính chống sốt rét chủng P.falciparum FcB1 chất IV(a-o) Bảng 1.2 Hoạt tính kháng ung thư chống sốt rét in vitro chất V(a-f) 11 Bảng 1.3 Hoạt tính kháng ung thư chống sốt rét in vitro chất VI(a-d) 14 Bảng 1.4 Hoạt tính kháng ung thư chống sốt rét in vitro chất VII(a-e) 15 Bảng 2.1 Danh mục hóa chất sử dụng .19 Bảng 3.1 Kết tổng hợp chất 3a-c, 5-7, 8a-c .26 Bảng 3.2 Giá trị Rf tonc chất tổng hợp 28 Bảng 3.3 Số liệu phổ IR chất 8a-c 30 Bảng 3.4 Số liệu phổ MS chất 8a-c 31 Bảng 3.5 Số liệu phổ 1H-NMR chất 3a-c 32 Bảng 3.6 Số liệu phổ 1H-NMR chất .33 Bảng 3.7 Số liệu phổ 1H-NMR chất 8a-c 34 Bảng 3.8 Số liệu phổ 13C-NMR chất 8a-c 36 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cơ chế tác dụng chống sốt rét artemisinin Hình 1.2 Các kiểu hợp chất lai hóa 13 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Phản ứng amid hóa dùng CDI 17 Sơ đồ 1.2 Phản ứng amid hóa 11-azaartemisinin dẫn chất 4aminoquinolin dùng CDI làm tác nhân hoạt hóa 18 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ trình tổng hợp chất 8a-c 20 Sơ đồ 3.1 Sơ đồ tổng hợp chất 3a-c 22 Sơ đồ 3.2 Sơ đồ tổng hợp chất 23 Sơ đồ 3.3 Sơ đồ tổng hợp chất 8a-c 25 Sơ đồ 3.4 Cơ chế phản ứng nhân 6,9-dicloro-2-methoxyacridin 38 Sơ đồ 3.5 Phản ứng tạo dẫn chất 11-azaartemisinin (5) 39 Sơ đồ 3.6 Cơ chế phản ứng amid hóa dùng CDI .41 ĐẶT VẤN ĐỀ Theo Tổ chức Y tế giới (WHO), tình hình số bệnh có ung thư sốt rét trở nên đáng quan ngại Năm 2012, có triệu người tử vong ung thư, số ca mắc dự tính tăng 70% thập kỉ tới Bên cạnh đó, bệnh sốt rét có số bệnh nhân lớn với 214 triệu ca mắc dẫn đến 438 nghìn người tử vong sốt rét toàn giới năm 2015 [33,34] Thực trạng cho thấy, nhu cầu phát triển thuốc điều trị ung thư sốt rét cấp thiết Gần đây, xu hướng triển vọng hóa dược phương pháp lai hóa áp dụng rộng rãi nhằm phát triển thuốc Phương pháp lai hóa tạo phân tử kết hợp hai loại thuốc nhằm phát huy tác dụng hiệp đồng, giảm tính nhạy cảm với kháng thuốc [17] Trong hóa trị liệu ung thư, hợp chất lai hóa chứng tỏ có tiềm năng, bên cạnh thuốc lai hóa nhận định hệ thuốc chống sốt rét với nhiều ưu điểm [9,25] Artemisinin sesquiterpen phân lập từ hao hoa vàng Artemisia annua Artemisinin dẫn chất sử dụng lâm sàng điều trị sốt rét từ năm 1970 với tác dụng mạnh kí sinh trùng sốt rét [4,7,22] Bên cạnh tác dụng chống sốt rét, gần nhiều hoạt tính artemisinin dẫn chất phát hiện, đặc biệt tác dụng kháng ung thư, dựa nguyên lý tương tự tác dụng chống sốt rét thông qua gốc tự tạo từ tương tác artemisinin dẫn chất với sắt Khả kháng ung thư chống sốt rét tìm thấy dẫn chất acridin, cấu trúc phẳng chứa vòng thơm, với nhiều chế khám phá “chèn vào ADN/ARN” (intercalation), alkyl hóa kiểu “mù tạc”, ức chế topoisomerase I, II [12,13,17,18,28,38]                              [...]... tác dụng đáng quan tâm của các dẫn chất artemisinin và acridin, đề tài Tổng hợp một số dẫn chất lai hóa giữa 11-azaartemisinin và dẫn chất của acridin được tiến hành với mục tiêu: Tổng hợp được một số dẫn chất lai hóa giữa 11-azaartemisinin và dẫn chất của acridin 3 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA ARTEMISININ VÀ DẪN CHẤT Artemisinin là một sesquiterpen lacton của amorphen, chứa cấu... hành tổng hợp và thử hoạt tính một số hợp chất lai hóa giữa các dẫn chất artemisinin và các dẫn chất acridin, kết quả cho thấy tác dụng kháng ung thư và chống sốt rét của những hợp chất lai hóa này rất có triển vọng Năm 2009, Michael Jones và cộng sự đã tổng hợp và thử hoạt tính các hợp chất lai hóa VI(a-d) giữa 10-deoxoartemisinin và các hợp chất 9-amino-6cloro-2-methoxyacridin Các hợp chất lai hóa. .. kiểu hợp chất lai hóa 1.4 LAI HÓA GIỮA DẪN CHẤT ARTEMISININ VÀ DẪN CHẤT ACRIDIN Do đều có tác dụng kháng ung thư và chống sốt rét nên artemisinin (cùng các dẫn chất) và acridin (cùng các dẫn chất) có thể kết hợp với nhau theo phương pháp lai hóa Việc phối hợp các dẫn chất này để tạo thành một phân tử hứa hẹn mang lại tác nhân mới, triển vọng trong điều trị ung thư và sốt rét Một số nhóm nghiên cứu trên... dụng kháng ung thư Trong nghiên cứu này, một số 17 hợp chất lai hóa giữa dẫn chất 11-azaartemisinin (7) và các dẫn chất 9-amino6-cloro-2-methoxyacridin được thiết kế và tổng hợp với định hướng kháng ung thư và chống sốt rét 1.5 PHẢN ỨNG AMID HÓA TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT LAI HÓA CỦA 11-AZAARTEMISININ Acid carboxylic là tác nhân acyl hóa yếu, do đó cần được hoạt hóa trước khi phản ứng với amin Có thể dùng... 99,76 45,23 2,30 Các hợp chất lai hóa này gây chết tế bào và liên kết với đích trong kí sinh trùng sốt rét với sự có mặt của sắt Việc phối hợp dẫn chất artemisinin và dẫn chất acridin đã làm tăng độc tính tế bào trên dòng tế bào HL60, tuy nhiên so 15 với DHA, hoạt tính chống sốt rét của các hợp chất lai hóa này có phần giảm đi, do khả năng “chèn vào ADN/ARN” của các hợp chất lai hóa giảm bởi sự “xếp... thuốc hợp phần Có thể phân loại hợp chất lai hóa thành 3 nhóm: hợp chất lai 13 hóa phân cắt (các hợp phần liên kết qua liên kết dễ bị cắt bởi enzym như các liên kết amid, ester hoặc carbamat); hợp chất lai hóa không phân cắt (các hợp phần liên kết qua liên kết không bị cắt bởi enzym) và hợp chất lai hóa kiểu chồng lên nhau (các hợp phần chồng lên nhau) (hình 1.2) [31] Hình 1.2 Các kiểu hợp chất lai hóa. .. tử giữa hai hợp phần artemisinin và acridin Kéo dài cầu nối giữa 2 hợp phần này có thể khắc phục được tương tác nói trên [17] Năm 2014, Juan P Joubert và cộng sự tổng hợp và thử hoạt tính các hợp chất lai hóa VII(a-e) giữa artemisinin và các hợp chất 9-amino-6-cloro-2methoxyacridin Các hợp chất lai hóa có hoạt tính tương đương hoặc hơn cloroquin trên 2 chủng P falciparum NF54 nhạy cảm với cloroquin và. .. ung thư và chống sốt rét của artemisinin và dẫn chất, có thể các hợp chất 11-azaartemisinin cũng có tiềm năng về kháng ung thư 1.2 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẪN CHẤT ACRIDIN Các dẫn chất acridin có tác dụng kháng kí sinh trùng sốt rét do ức chế kết tinh của hem trong quá trình thoái hóa hemoglobin Các dẫn chất acridin có thể “chèn vào ADN/ARN” (intercalation) nhờ cấu trúc vòng thơm phẳng, alkyl hóa kiểu... chảy nhiệt điện Electrothermal digital 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Các dẫn chất lai hóa giữa 11-azaartemisinin và acridin 8a-c được tổng hợp theo sơ đồ 2.1 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ quá trình tổng hợp các chất 8a-c 21 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Tổng hợp hóa học - Dựa trên các nguyên tắc và phương pháp cơ bản của hóa học hữu cơ để tổng hợp các chất theo thiết kế - Theo dõi phản ứng bằng sắc kí lớp mỏng - Tinh... màu vàng, hiệu suất 48,86% 3.1.3.2 Tổng hợp chất 8b Chất 8b được tổng hợp theo quy trình tương tự chất 8a, từ 70 mg chất 7 (0,2 mmol), 40 mg 1,1’-carbonyldiimidazol (CDI) (0,24 mmol), 72 mg chất 3b 26 (0,2 mmol, 1eq.) và 0,09 mL triethylamin, thu được 62 mg sản phẩm 8b là chất keo màu vàng, hiệu suất 44,71% 3.1.3.3 Tổng hợp chất 8c Chất 8c được tổng hợp theo quy trình tương tự chất 8a, từ 70 mg chất