Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG Tên đề tài TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT DỊ VÒNG 1,3 THIAZOL[.]
BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG Tên đề tài TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT DỊ VÒNG 1,3-THIAZOLE DỰA TRÊN PLUMBAGIN VÀ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH SINH HỌC Mã số đề tài: 171.40.71 Chủ nhiệm đề tài: TS TRẦN NGUYỄN MINH ÂN Đơn vị thực hiện: KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC TP HỒ CHÍ MINH, 12.2019 Tp Hồ Chí Minh, … MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI CÁM ƠN PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông Tin Tổng Quát .2 1.1 Tên đề tài 1.2 Mã số 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài 1.4 Đơn vị chủ trì 1.5 Thời gian thực 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài .2 II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề 2 Phương pháp nghiên cứu Tổng kết kết nghiên cứu 4 Đánh giá kết đạt kết luận 5 Tóm tắt kết (tiếng việt tiếng anh) III Sản Phẩm Đề Tài, Công Bố Và Kết Quả Đào Tạo 3.1 Kết nghiên cứu (sản phẩm dạng 1,2,3) 3.2 Kết đào tạo .6 IV Tình Hình Sử Dụng Kinh Phí .7 V Kiến nghị (về phát triển kết nghiên cứu đề tài) VI Phụ lục sản phẩm (liệt kê minh chứng sản phẩm nêu phần iii) PHẦN II: BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu .9 1.2 Hiện trạng công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài 10 1.2.1 Plumbagin 10 1.2.2 Hợp chất dị vòng 1,3-thiazole 12 1.3 Đánh giá kết cơng trình nghiên cứu công bố (ưu, khuyết, tồn tại…) 17 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .18 2.1 Nguyên liệu hóa chất 18 2.1.1 Nguyên liệu thực vật .18 2.1.2 Các hóa chất 18 2.2 Dụng cụ .18 2.3 Thiết bị 18 2.4 Qui trình trích ly 19 2.4.1 Các phương pháp ly trích shoxhet, vi sóng siêu âm 19 2.4.2 Thuyết minh quy trình .19 2.4.2.1 Phương pháp Soxhlet 19 2.4.2.2 Phương pháp vi sóng 20 2.4.2.3 Phương pháp siêu âm 21 2.4.2.4 Phân lập Plumbagin 21 2.5 Các qui trình tổng hợp hợp chất trung gian (2-4) (5a-j) 22 2.5.1 Qui trình tổng hợp trung gian (2) 23 2.5.2 Qui trình tổng hợp trnng gian (3) 24 2.5.3 Qui trình tổng hợp trnng gian (4) 24 2.5.4 Qui trình chung tổng hợp α-aminophosphate ester 25 2.6 Hoạt tính sinh học .25 2.6.1 Hoạt tính kháng oxy hóa 25 2.6.1.1 Nguyên tắc 25 2.6.1.2 Qui trình thực 26 2.6.1.3 Tính toán kết .26 2.6.2 Hoạt tính kháng khuẩn nấm 26 2.7 Molecular docking study .26 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Kết 28 3.1.1 Trích ly lập Plumbagin 28 3.1.1.1 Phương pháp Soxhlet 28 3.1.1.2 Phương pháp siêu âm 29 3.1.1.3 Phương pháp vi sóng 30 3.1.1.4 Tách plumbagin (2-methyl-5-hydroxynaphthoquinone) 32 3.1.2 Tổng hơp dẫn xuất α-aminophosphate 32 3.1.2.1 Đặc tính hóa lý 32 3.1.2.2 Hoạt tính sinh học .38 3.1.2.3 Kết docking phân tử 42 3.2 Thảo luận .43 3.2.1 Trích ly Plumbagin 43 3.2.2 Tổng hợp amino acid phosphate .44 3.2.1.1 Đặc tính hóa lý 43 3.2.1.2 Cơ chế phản ứng 44 3.2.1.3 Hoạt tính sinh học .46 3.2.1.4 Nghiên cứu docking phân tử .46 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .50 4.1 Trích ly Plumbagin 50 4.2 Tổng hợp hợp chất α-amino acid phosphate 50 REFERENCES 51 PHỤ LỤC 55 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Cây bạch hoa xà: (a) Rễ, (b) Lá (c) Hoa .10 Công thức cấu tạo Plumbagin 12 Cấu trúc thiazole 1,3-Thiazole 13 Tổng hợp dẫn xuất thiazole phản ứng Hantzsch 13 Cấu trúc thiamin 14 Cấu trúc hợp chất 36a-b 14 Cấu trúc hợp chất 37 14 Cấu trúc hợp chất N-(3-Chlorobenzoyl)-4-(2-pyridinyl)-1,3-thiazol-2-amine (38) 15 Cấu trúc hợp chất 39a-d 15 Cấu trúc hợp chất 41 16 Rễ Cây Bạch hoa xà, b) Bột rễ chuẩn bị cho trích ly 18 Qui trình ly trích phương pháp ly trích khác từ rễ Bạch hoa xà 19 Trích ly cao phương pháp soxhlet 20 Trích ly cao từ rễ câyBạch hoa xà phương pháp vi sóng, lị vi sóng gia dụng .21 Trích ly cao phương pháp siêu âm 21 (a) Cột sắc ký, (b) Cao chứa Plumbagin cột sắc ký, (c) TLC cao plumbagin (d) Plumbagin tinh khiết 22 Sơ đồ qui trình tổng hợp chất trung gian (2-4) dẫn xuất α-aminophosphonates có cấu trúc tương tự (5a-j) 23 Sơ đồ tổng hợp trung gian (2) 24 Sơ đồ tổng hợp trung gian (3) 24 Sơ đồ tổng hợp trung gian (4) 25 Sơ đồ chung tổng hợp sản phẩm đích amino phosphate (5a-j) từ (4) .25 Khối lượng hiệu suất cao thu phương pháp soxhlet 28 Khối lượng hiệu suất cao thu phương pháp siêu âm biên độ sóng 40 30 Khối lượng hiệu suất cao thu phương pháp siêu âm biên độ sóng 80 30 Khối lượng hiệu suất cao thu phương pháp vi sóng cơng suất thấp 31 Khối lượng hiệu suất cao thu phương pháp vi sóng cơng suất cao 32 Hoạt tính qut gốc tự DPPH (5a-j) 39 Giá trị IC50 hợp chất (5a-j) đối chứng dương BHT, ascobic acid 40 Hoạt tính kháng nấm (5g) với nấm S cerevisiae nồng độ 25 µM 41 Hoạt tính khảng khuẩn (5c) (5i) với S.aureus nồng độ 100 µM .42 Kết docking phân tử ligand (5g) với receptor (PDB : 3A4A); (A): 42 Cơ chế phản ứng Kabachnik–Fields đề nghị với xúc tác PEG-400 46 Các amino acid lại (residual amino acid) tương tác với hợp chất (5g) .48 Hình 2D trình bày tương tác amino acid (5g) 48 Bản đồ ligand cho thấy tương tác thứ cấp hợp chất (5g) với amino acid lại với nhiều màu sắc khác cho thấy tương tác hydro, tĩnh điện không gian tương tác với amino acid lại .48 Bản đồ ligand (5g) với amino acid lại 49 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Hiệu suất cao trích ly từ rễ Bạch hoa xà phương pháp Soxhlet 28 Bảng 3.2 Kết khối lượng cao Plumbagin trích ly phương pháp siêu âm 29 Bảng 3.3 Khối lượng cao Plumbagin trích ly phương pháp chiếu xạ vi sóng 31 Bảng 3.4 Hiệu suất phản ứng (5a-j) 37 Bảng 3.5 Hoạt tính quyét gốc tự sản phẩm (5a-j) 39 Bảng 3.6 Hoạt tính kháng khuẩn (5a–j) 40 Bảng 3.7 Hoạt tính kháng nấm (5a–j) 41 PHỤ LỤC Hình S.1 Hình S.2 Hình S.3 Hình S.4 Hình S.5 Hình S.6 Hình S.7 Hình S.8 Hình S.9 Hình S.10 Hình S.11 Hình S.12 Hình S.13 Hình S.14 Hình S.15 Hình S.16 Hình S.17 Hình S.18 Hình S.19 Hình S.20 Hình S.21 Hình S.22 Hình S.23 Hình S.24 Hình S.25 Hình S.26 Hình S.27 Hình S.28 Hình S.29 Hình S.30 Hình S.31 Hình S.32 Hình S.33 Hình S.34 Hình S.35 Hình S.36 Hình S.37 Hình S.38 Hình S.39 Hình S.40 Hình S.41 Hình S.42 Hình S.43 Hình S.44 Phổ 1H-NMR Plumbagin 55 Phổ 1H-NMR giãn rộng Plumbagin 56 Phổ 1H-NMR giãn rộng Plumbagin .57 Phổ 1H-NMR giãn rộng Plumbagin .58 Phổ 1H-NMR giãn rộng Plumbagin 59 Phổ 13C-NMR Plumbagin 60 Phổ IR Plumbagin .61 Phổ HR-MS Plumbagin 62 Phổ HR-MS Plumbagin .63 Phổ 1H - NMR hợp chất (2) 64 Phổ 1H NMR Spectrum of compound (2) .65 Phổ khối lượng hợp chất (2) 66 Phổ IR hợp chất (2) 67 Phổ 1H - NMR hợp chất (3) 68 Phổ 13C - NMR hợp chất (3) .69 Phổ GC-MS hợp chất (3) 70 Phổ IR hợp chất (3) 71 Phổ Phổ 1H – NMR hợp chất (4) 72 Phổ 13C - NMR hợp chất (4) .73 Phổ GC-MS hợp chất (4) 74 Phổ IR hợp chất (4) 75 Phổ 1H - NMR hợp chất (5a) 76 Phổ 13C - NMR hợp chất (5a) 77 Phổ 31P - NMR hợp chất (5a) 78 GC-MS hợp chất (5a) 79 Phổ IR hợp chất (5a) 80 Phổ 1H NMR hợp chất (5b) 81 Phổ 13C NMR hợp chất (5b) 82 Phổ 31P- NMR hợp chất (5b) 83 Phổ GC-MS hợp chất (5b) 84 Phổ IR Spectrum hợp chất (5b) 85 Phổ 1H NMR hợp chất (5c) 86 Phổ 13C - NMR hợp chất (5c) 87 Phổ 31P- NMR hợp chất (5c) 88 Phổ GC-MS hợp chất (5c) 89 Phổ IR hợp chất (5c) 90 Phổ 1H-NMR hợp chất (5d) .91 Phổ 13C NMR họp chất (5d) 92 Phổ 31P-NMR hợp chất (5d) 93 Phổ GC-MS hợp chất (5d) 94 Phổ IR hợp chất (5d) 95 Phổ 1H-NMR hợp chất (5e) 96 Phổ 13C-NMR hợp chất (5e) 97 Phổ 31P -NMR hợp chất (5e) 98 Hình S.45 Phổ GC-MS hợp chất (5e) 99 Hình S.46 Phổ IR hợp chất (5e) 100 Hình S.47 Phổ 1H- NMR hợp chất (5f) 101 Hình S.48 Phổ 13C- NMR hợp chất (5f) 102 Hình S.49 Phổ 31P- NMR hợp chất (5f) 103 Hình S.50 Phổ GC-MS hợp chất (5f) .104 Hình S.51 Phổ IR hợp chất (5f) 105 Hình S.52 Phổ 1H-NMR hợp chất (5g) 106 Hình S.53 Phổ 13C-NMR hợp chất (5g) 107 Hình S.54 Phổ 31P-NMR hợp chất (5g) 108 Hình S.55 Phổ GC-MS hợp chất (5g) 109 Hình S.56 Phổ IR hợp chất (5g) 110 Hình S.57 Phổ 1H-NMR hợp chất (5h) 111 Hình S.58 Phổ 13C-NMR hợp chất (5h) 112 Hình S.59 Phổ 31P-NMR hợp chất (5h) 113 Hình S.60 Phổ GC-MS hợp chất (5h) 114 Hình S.61 Phổ IR hợp chất (5h) 115 Hình S.62 Phổ 1H-NMR hợp chất (5i) .116 Hình S.63 Phổ 13C NMR hợp chất (5i) 117 Hình S.64 Phổ 31P NMR hợp chất (5i) 118 Hình S.65 Phổ GC-MS hợp chất (5i) .119 Hình S.66 Phổ IR hợp chất (5i) 120 Hình S.67 Phổ 1H-NMR hợp chất (5j) .121 Hình S.68 Phổ 13C-NMR hợp chất (5j) 122 Hình S.69 Phổ 31P-NMR hợp chất (5j) 123 Hình S.70 Phổ GC-MS hợp chất (5j) .124 Hình S.71 Phổ IR hợp chất (5j) 125 LỜI CÁM ƠN Chúng xin chân thành cảm ơn Quỹ nghiên cứu khoa học IUH, Lãnh đạo khoa Cơng nghệ Hóa học, Phịng thí nghiệm Khoa Cơng nghệ Hóa học, thành viên đề tài giúp tơi hồn thành đề tài nghiên cứu khoa học Cảm ơn thành viên nhóm nghiên cứu thuộc IUH động viên giúp đỡ tơi mặt tinh thần để hồn thành cơng trình nghiên cứu Cảm ơn sinh viên cao đẳng Kosen 16 Nguyễn Thu Nguyệt, em sinh viên Đại học khóa 10, Nguyễn Phước Thắng, Chu Minh Hiếu, Hà Đình Thắng, Phan Nguyễn Huyền Trân, Bùi Vũ Thông; Các bạn học viên cao học - Phạm Văn Huyền, Phạm Thái Phương, Huỳnh Nhật Lâm NCS Phạm Thái Phương giúp đỡ tơi hồn thành báo cáo Trang PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tin tổng qt 1.1 Tên đề tài Tổng hợp số dẫn xuất dị vòng 1,3-thiazole dựa Plumbagin thử nghiệm hoạt tính sinh học 1.2 Mã số: 171.40.71 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài Họ tên TT (học hàm, học vị) Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài TS Phạm Tấn Việt Viện Công nghệ sinh học thực phẩm Thành viên TS Trần Thị Thanh Nhã Khoa Cơng nghệ hóa học Thành viên ThS NCS Nguyễn Minh Quang Khoa Cơng nghệ hóa học Thành viên 1.4 Đơn vị chủ trì: Khoa Cơng nghệ Hóa học, Đại học Công nghiệp Tp.HCM 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 04 năm 2017 đến tháng 03 năm 2018 1.5.2 Gia hạn (nếu có): Khơng 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 04 năm 2017 đến tháng 08 năm 2019 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 30 triệu đồng II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề Plumbagin hay Plumbago zeylanica (2-methyl-5-hydroxyl-1,4-naphtho quinone) cấu tử có thành phần rễ Bạch hoa xà Plumbago zeylanica L., họ thảo, phân bố nhiều miền Nam Việt nam Nhiều cơng trình nghiên cứu trước cơng bố cho thấy cấu tử plumbagin có hoạt tính sinh học việc điều trị ung thư (thí nghiệm invitro) Việc phát triển loại thuốc có hoạt tinh sinh học kháng ung thư, khuẩn, nấm từ cỏ Việt nam Trang ưu tiên phủ nhằm tìm thuốc có hoạt tính sinh học, độc tố cho ngành công nghiệp dược phẩm Việt Nam, giảm giá thành bán thành phẩm đầu vào so với hóa chất phải nhập từ nước Đề tài đào tạo khóa luận tốt nghiệp cho sinh viên CDHO16AKS vận dụng kiến thức sở ngành (phân tích hóa lý đại) kiến thức chuyên ngành (tổng hợp hữu nâng cao) vào việc khám phá, giải phát triển nhóm thuốc điều trị ung thư sản phẩm có hoạt tính sinh học khác giá thành rẽ mạnh của Việt Nam có nhiều có có hoạt tính sinh học tốt chưa ứng dụng nhiều Các công bố nước quốc tế tác giả làm tổng hợp dẫn xuất dị vịng 1,3-thiazole từ hóa chất ngun liệu đầu chưa có hoạt tính kháng ung thư cao Trong cơng trình nghiên cứu tác giả dựa số công bố quốc tế nước cho thấy Plumbagin dẫn xuất bước đầu có hoạt tính kháng ung thư ống nghiệm mơn hình động vật, đồng thời chúng có cấu trúc hóa học (các nhóm chức) làm nguyên liệu đầu cho tổng hợp hữu xây dựng lược đồ điều chế thuốc tương tự công bố trước tác giả Việc thay đổi cấu trúc chất dẫn đến thay đổi cấu trúc dẫn xuất cuối mang đến hoạt tính kháng ung thư hoạt tính khác kháng khuẩn, nấm, kháng oxy hóa sử dụng để làm thuốc khử trùng y học, nông nghiệp dùng bảo quản thực phẩm Mục tiêu 2.1 Mục tiêu tổng quát: Tổng hợp 10 hợp chất dị vòng Plumbagin dựa nhân 1,3-thiazole mang nhóm vị trí 2,4 xác định hoạt tính sinh học 10 hợp chất tổng hợp (4a-j) công bố 01 quốc tế thuộc hệ thống ISI 2.2 Mục tiêu cụ thể: Ly trích cao Plumbagin từ rễ Bạch hoa xà họ thảo phương pháp ly trích khuấy học phương pháp có hỗ trợ vi sóng, siêu âm Tách cấu trúc Plumbagin từ cao thu phương pháp sắc ký cột với pha rắn silicagel thu hợp chất (1) Nhận danh Plumbagin (1) phương pháp phân tích hóa lý (Mp, IR, NMR, HR-Mass) Tổng hợp dẫn xuất Bromo- Plubagin từ Plumbagin NBS, thu hợp chất (2) Tiến hành phản ứng tổng hợp chất trung gian Bromo-Plumbagin semicarbazon (3), 10 dẫn xuất dị vòng Plumbagin dựa nhân 1,3-thiazole mang nhóm vị trí 2,4, thu hợp chất (4a-j) Trang ... phân Trang lập cấu tử Plumbagin tổng hợp loạt cấu trúc dẫn xuất dị vịng 1,3- thiazole mang nhóm dựa Plumbagin Cuối thử nghiệm hoạt tính sinh học dẫn xuất dị vịng Plumbagin -1,3- thiazole mang nhóm... Trang PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tin tổng quát 1.1 Tên đề tài Tổng hợp số dẫn xuất dị vòng 1,3- thiazole dựa Plumbagin thử nghiệm hoạt tính sinh học 1.2 Mã số: 171.40.71 1.3 Danh sách chủ trì,... phẩm Mục tiêu 2.1 Mục tiêu tổng quát: Tổng hợp 10 hợp chất dị vòng Plumbagin dựa nhân 1,3- thiazole mang nhóm vị trí 2,4 xác định hoạt tính sinh học 10 hợp chất tổng hợp (4a-j) công bố 01 quốc