Bộ YTẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRƯƠNG THỊ KIM LƯƠNG NGHIÊN CỨU TỒNG HỢP MOLNUPIRAVIR TỪ CYTIDIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Dược sĩ• • • HÀ NỘI 2022 Bộ YTẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRƯƠNG THỊ KIM LƯƠNG[.]
Bộ YTẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRƯƠNG THỊ KIM LƯƠNG NGHIÊN CỨU TỒNG HỢP MOLNUPIRAVIR TỪ CYTIDIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Dược sĩ • • • HÀ NỘI - 2022 Bộ YTẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRƯƠNG THỊ KIM LƯƠNG 1701348 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MOLNUPIRAVIR TỪ CYTIDIN KHĨA LUẬN • TỐT NGHIỆP • Dược • sĩ Người hướng dẫn: GS TS Nguyễn Đình Luyện TS Nguyễn Văn Giang Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp dược Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI - 2022 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy GS TS Nguyễn Đình Luyện thầy TS Nguyễn Văn Giang, người thầy tận tình hướng dẫn, bảo tỏi từ ngày đầu tiếp xúc với khoa học Sự hiểu biết, đam mê nhiệt huyết cảc thầy động lực chồ dựa vững cho tỏi để vượt qua khó khăn đường tìm kiếm ảnh sảng khoa học Nếu khơng cỏ thầy, có lẽ tơi khơng hồn thành khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Văn Hải cô TS Đào Nguyệt Sương Huyền giủp đỡ, động viên khích lệ tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn tồn thầy giáo Trường Đại học Dược Hà Nội, cản khoa Hóa học-trường Đại học Khoa học tự nhiên tạo điều kiện thuận lợi cho tỏi học tập hoàn thành khoả luận Đe hồn thành khóa luận này, khơng thể khơng nhắc tới giủp đỡ nhiệt tình bạn Trần Thu Thủy, bạn, em thực khóa luận tham gia nghiên cứu khoa học phịng thỉ nghiệm tổng họp hóa dược, mơn Cơng nghiệp dược ln găn bó, động viên, chia sẻ với tơi st trình thực khóa luận Cuối cùng, lời cảm ơn chân thành sầu sắc nhắt xin gửi tới bố mẹ người thân gia đình tơi; người ln động viên, chia sẻ chỗ dựa tinh thần vững cho đường Mặc dù cố gắng củng tạo điều kiện song thời gian nghiên cứu ngắn, kiến thức thân hạn chế nên chắn khóa luận cịn nhiều thiếu sót Rất mong nhận đóng góp quỷ báu thầy bạn để khóa luận hồn thiện Tôi xỉn chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2022 Sinh viên Trương Thị Kim Lương MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỪ VIẾT TẤT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐẶT VÂN ĐỀ CHƯƠNG TỒNG QUAN 1.1 Tổng quan molnupiravir 1.1.1 Đặc điểm chung 1.1.2 Tính chất lí hóa 1.1.3 Biệt dược 1.1.4 Tính chất dược động học .2 1.1.5 Cơ chế tác dụng 1.1.6 Tính chất dược lực học 1.1.7 Chỉ định .4 1.1.8 Liều dùng cách dùng: 1.1.9 Tác dụng không mong muốn .5 1.2 Các phương pháp tổng họp molnupiravir 1.2.1 Quy trình tổng hợp tổng họp molnupiravir Đại học Emory 1.2.2 Quy trình tổng hợp tổng hợp molnupiravir cùa R Dey cộng 1.2.3 Quy trình tơng hợp tơng họp molnupiravir N Vasudevan cộng 1.2.4 Quy trình tổng hợp molnupiravir G.p Ahlqvist cộng 1.2.5 Quy trình tổng hợp molnupiravir D.R Snead cộng 1.2.6 Quy trình tổng hợp molnupiravir V Gopalsamuthiram cộng 10 1.2.7 Quy trình tổng hợp molnupiravir T Hu cộng 11 1.2.8 Quy trình tống hợp molnupiravir T Benkovies cộng 13 1.3 Phân tích định hưóng tống họp molnupiravir từ cytidin 14 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG 16 2.1 Nguyên liệu thiết bị 16 2.2 Nội dung phương pháp nghiên cún 17 2.2.1 Tổng hợp hóa học 17 2.2.2 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến số phản ứng quan trọng 18 2.2.3 Kiểm tra độ tinh khiết khẳng định cấu trúc hợp chất trung gian sản phẩm cuối tổng hợp 18 2.3 Phương pháp nghiên cứu 19 2.3.1 Tổng họp hóa học 19 2.3.2 Kiểm tra độ tinh khiết chất tổng họp 19 2.3.3 Xác định cấu trúc chất tổng họp 19 CHƯƠNG THỤC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20 3.1 Kết thực nghiệm 20 3.1.1 Tổng họp muối 4-amino-l-((3aR,4R,6R,6aR)-6-(hydroxymethyl)-2,2dimethyltetrahydrofuro[3,4-d][l,3]dioxol-4-yl)pyrimidin-2(lH)-one (1) sulfat (2) .20 3.1.2 Tổng hợp dẫn chất ((3aR,4R,6R,6aR)-6-(4-amino-2-oxopyrimidin-l(2H)yl)-2,2-dimethyltetrahydrofuro[3,4-d][l,3]dioxol-4-yl)methyl isobutyrat (3) 21 3.1.3 Tổng hợp ((3aR,4R,6R,6aR)-6-(4-(hydroxyamino)-2-oxopyrimidin-l(2H)yl)-2,2-dimethyltetrahydrofuro[3,4-d][l,3]dioxol-4-yl)methyl isobutyrat (4) 23 3.1.4 Tổng hợp((2R,3S,4R,5R)-3,4-dihydroxy-5-(4-(hydroxyamino)-2- oxopyrimidin-1 (2H)-yl)tetrahydrofuran-2-yl)methyl isobutyrat (molnupiravir)(5) 25 3.2 Xác định cấu trúc chất tổng hợp phương pháp phổ 26 3.2.1 Kết phân tích phổ hồng ngoại (IR) 26 3.2.2 Kết phân tích phố khối lượng (MS) 27 3.2.3 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 28 3.3 Bàn luận 30 3.3.1 Bàn luận phản ứng tống họp hoá học .30 3.3.2 Bàn luận kết phân tích phổ cấu trúc chất 38 KẾT LUẬN VỀ KIẾN NGHỊ 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIÉT TẲT ổ Độ chuyến dịch hóa học ^max Số sóng tương ứng với cực đại hấp thụ xạ hồng ngoại 13c-nmr dao động hóa trị Phố cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon 13 nuclear 'h-nmr magnetic resonance) Phố cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) AcOH Acid acetic AUC Diện tích đường cong Nồng độ thuốc tối đa huyết tương c, _ '“'max COVID-19 CTCT CTPT DBU DCM DMF DMAP DMF-DMA DMF DMSO đvC EtOAc EtOH HDMS IR IPA KLPT m/z MeOH MeCN MS MTBE n-BuOH NHC NHC-TP Bệnh virus corona 2019 (coronavirus disease 2019) Công thức cấu tạo Công thức phân tử l,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en Dicloromethan A,A-dimethylformamid 4-Dimethylaminopyridin N, A-dimethylformamid dimethyl acetal Dimethylfomamid Dimethyl sulfoxid Đơn vi• carbon Ethyl acetat Ethanol Hexameth yldisilazan Bức xạ hong ngoại (Infrared) Isopropanol Khối lượng phân tử Tỷ số khối lượng điện tích ion Methanol Acetonitril Phổ khối lượng (Mass spectrometry) Methyl terí-butyl ether n- Butanol A-hydroxycytidin A-hydroxycytidin-5- triphosphat NMe3 Trimethylamin R/ SAR-C0V2 Hệ so lưu giữ (Retention factor) SKLM STT Tmax Virus gây bệnh COVID-19 Sắc ký 1Ó’P mỏng Số thứ tự Thời gian thuốc đạt nồng độ tối đa huyết tương t° Triethylamin Tetrahydrofuran Nhiệt độ rpO A nc Nhiệt độ nóng chảy TEA THF DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Danh mục dung mơi, hóa chất 16 Bảng 2.2 Danh mục dụng cụ, thiết bị 17 Bảng 3.1 Kết khảo sát ảnh hưởng DMP đến việc hình thành sản phẩm 20 Bảng 3.2 Ảnh hưởng dung mơi đến việc hình thành sản phẩm 21 Bảng 3.3 Ánh hưởng xúc tác base nhiệt độđến việc tạo thành sản phẩm 22 Bảng 3.4 Ảnh hưởng tỉ lệ mol tới hình thành hợp chất 23 Bảng 3.5.Ánh hưởng nhiệt độ tới việc hình thành sản phẩm 25 Bảng 3.6 Tóm tắt Rf, nhiệt độ nóng chảy hiệu suất chất tổng hợp 26 Bảng 3.7 Kết phân tích phổ hồng ngoại 26 Bảng 3.8 Kết phân tích phổ khối lượng 27 Bảng 3.9 Kết phân tích phổ 'H-NMR 28 Bảng 3.10 Kết phân tích phổ 13C-NMR 29 Bảng 3.11: Bảng so sánh phổ ^-NMR 13C-NMR sản phẩm trung gian tổng hợp với liệu phổ báo cáo 41 F # Ị y Bảng 3.12: Bảng so sánh phơ H-NMR « _ I zy tông họp với liệu phô báo cáo X TU - 9 Ầ C-NMR sản phâm molnupiravir 42 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo molnupiravir .2 Hình 1.2 Tóm tẳt phương pháp tổng hợp molnupiravir Hình 1.3.Sơ đồ phản ứng tống hợp molnupiravir Đại học Emory Hình 1.4 Sơ đồ phản ứng tống hợp molnupiravir R Dey cộng Hình 1.5 Sơ đồ phản ứng tống hợp molnupiravir N Vasudevan cộng Hình 1.6 Sơ đồ phản ứng tống hợp molnupiravir D.R Snead cộng 10 Hình 1.7 Sơ đồ tống hợp molnupiravir V.Gopalsamuthiram cộng 11 Hình 1.8 Sơ đồ phản ứng tổng hợp molnupiravir T Hu cộng 12 Hình 1.9 Sơ đồ phản ứng tổng hợp molnupiravir T Benkovics cộng 13 Hình 1.10 Sơ đồ dự kiến phương pháp tổng hợp molnupiravir 14 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp Molnupiravir 18 Hình 3.1 Cơ chế tạo thành dẫn chất acetonid 31 Hình 3.2 Cơ chế acyl hóa tạo thành hợp chất 33 Hình 3.3 Cấu trúc tạp chất tạo q trình tổng hợp chất 34 Hình 3.5 Cơ chế tạo thành họp chất .35 Hình 3.6 Cấu trúc tạp chất tạo thành tổng hợp chất 36 Hình 3.7 Cơ chế tạo thành sản phẩm molnupiravir 37 Hình 3.8 Cấu trúc tạp chất có thề tạo thành tổng hợp chất 37 Analysis Name: Cyt2.d Quang_2020.m Method: Sample Name: Cyt2 Analysis Info: Instrument: Operator: Print Date: 5/28/2022 3:11:45 PM Acq Date: 5/28/2022 3:10:10 PM LC-MSD-Trap-SL 2195410AE0000514 lntens_ X10® ♦MS 3min #22 707.1 08 NH2 V o 06 o h3c o ch3 H3C -,rl3 04- M = 353,0 đvC 152 807.2 0.2 729 354 0.0 - 200 4252 606 907 776 Ax 400 600 Phụ lục Phổ MS hợp chất 800 -JL - * -T— 1000 m/z Analysis Name: Method: Sample Name: Analysis Info: Instrument: Cyt3.d Quang_2020.m Operator: Print Date: 6/7/2022 1:06:29 PM Acq Date: 6/7/2022 1:04:42 PM LC-MSD-Trap-SL 2195410AE0000514 Cyt3 Intens X107 -MS, 3min#l7 367 2.5 2.0 1.5 M = 369,0 đvC 1.0 327.9 0.5 4039 0 100 152.7 125 I—J 150 239 200 2788 250 385 2967 300 Phụ lục Phổ MS hợp chất 350 467.9 ■I III i2ls A, 400 450 m/z Analysis Name: Cyt4.d Method: Quang_2020.m Sample Name: Cyt4 Analysis Info: Instrument: Operator: LC-MSD-Trap-SL 2195410AE0000514 Phụ lục Phổ MS hợp chất Print Date: 6/7/2022 1:02:12 PM Acq Date: 6/7/2022 1:00:17 PM CYT1-DMSO-1H RUKER fNr^^ipr^OPCMrp ữ'(\jơ‘rMC0,T'O,:TỮ''Đ ^Tr^niflCMtflCMI^fl ip IT1 fpưi(ppippp^cM Current Data Parameters NAME LUONG CYT1 EXPNO 10 PROCNO ữlCOCOCOCOCO^uDipiPT^TTr^T^^T^^^T^T^T^r^r^rOrnr^r^ơ^mrìrMnrMCMCM-^-M F2 - Acquisition Parameters Date20220528 Time 14.17 h INSTRUM AvanceNEO 600MHz Z814601_0T2 ( PROBHD PUL PROG zg30 65 53 TO SOLVENT DMSO NS 16 DS SWH 11904.762 Hz EIDRES 0.363304 Hz AQ 2.7S2S120 sec RG 69.3333 DW 42.000 usee DE 9.08 usee TE 303.2 K 01 1.00000000 sec TOO SE01 600.4037078 MHz NUC1 1H P0 2.77 usee Pl 8.30 usee PLW1 13.36600018 w E2 - Processing parameters SI 6SS3 SF 600.4000005 MHz EM WD» SSB LB 0.30 Hz GE PC 1.00 r I uT'n^'nTiTmTTTrTirrTrTTrTip i rrri Ị I f I iTTTTTrTrỊTTTrrTrTTỊTi iTTiTTỉ Ị rrTTiTTiTiTrTrTTrrTỊTTrTTrrTrỊTrrrrrrrryTiTriTrirpiTriTriTrỊiTn n rrrỊTĩT 13 12 11 10 Ểì Ểẩ ảl ằlălỀl fetì1 Phụ lục Phổ ’H-NMR hợp chất ppm CYT1-DMSO-1H r* ip o co co co • • • CD CD 0? Ch ’T co co —< • CD o OJ —< • OD V Ju 9.5 9.0 8.0 8.5 7.5 7.0 Ô Phụ lục 8a Phổ ’H-NMR hợp chất (phổ giãn) 6.5 6.0 ppm CYT1-DMSO-1H CJ oữ’i^|ơ''£'(Nữ'r' *£> *=T CM —4 tTk o F-* rn o F' c^> I