Vũ thị diệp tổng hợp và thử độc tính tế bào của một số dẫn chất 6 aliphatic aminoquinazolin 4(3h) on khóa luận tốt nghiệp dược sĩ

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VŨ THỊ DIỆP TỔNG HỢP VÀ THỬ ĐỘC TÍNH TẾ BÀO CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 6-ALIPHATIC AMINOQUINAZOLIN4(3H)-ON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2023 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VŨ THỊ DIỆP Mã sinh viên: 1801110 TỔNG HỢP VÀ THỬ ĐỘC TÍNH TẾ BÀO CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 6-ALIPHATIC AMINOQUINAZOLIN4(3H)-ON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS TS Văn Thị Mỹ Huệ TS Nguyễn Công Trường Nơi thực hiện: Bộ mơn Hóa Hữu Cơ Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI - 2023 LỜI CẢM ƠN Trong q trình nghiên cứu đầy khó khăn vất vả, với giúp đỡ tận tình thầy giáo, gia đình bạn bè, tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp: “Tổng hợp thử độc tính tế bào số dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on.” Trước tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới hai người thầy hướng dẫn thực đề tài này, PGS TS Văn Thị Mỹ Huệ TS Nguyễn Công Trường Thầy cô không tận tình hướng dẫn, đưa lời khun xác kịp thời mà tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian nghiên cứu thực khóa luận tốt nghiệp Đồng thời, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Nguyễn Nữ Huyền My thầy cô, kỹ thuật viên mơn Hóa Hữu Cơ, thầy trường, phịng ban, thư viện giúp tơi hồn thành khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn tới bạn Nguyễn Quý Dưỡng, em Phạm Thu Bắc, em Nguyễn Hà Minh Đức thành viên khác tham gia nghiên cứu mơn Hóa Hữu Cơ Mọi người vượt qua lúc tưởng chừng khó khăn Thời gian nghiên cứu người kỉ niệm đẹp, phần quan trọng tuổi trẻ Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè ln động viên, giúp đỡ suốt thời gian thực khóa luận! Hà Nội, ngày 01/06/2023 Sinh viên VŨ THỊ DIỆP MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tác dụng sinh học dẫn chất 6-amino-2-arylquinazolin-4-on 1.2 Tác dụng sinh học dẫn chất mang khung 2H-chromen thiophen .10 1.2.1 Tác dụng sinh học dẫn chất mang khung 2H-chromen 10 1.2.2 Tác dụng sinh học dẫn chất mang khung thiophen 11 1.3 Các phương pháp tổng hợp dẫn chất quinazolin-4(3H)-on 13 1.3.1 Phản ứng Niementowski V phản ứng Niementowski V mở rộng 13 1.3.2 Phản ứng ngưng tụ acid anthranilic acid carboxylic 13 1.3.3 Phản ứng ngưng tụ o-nitrobenzamid alcol 13 1.3.4 Phản ứng ngưng tụ anthranilamid aldehyd .14 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Hóa chất, thiết bị .15 2.1.1 Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi 15 2.1.2 Thiết bị thí nghiệm 15 2.2 Nội dung nghiên cứu .16 2.2.1 Tổng hợp hóa học dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on 16 2.2.2 Thử độc tính tế bào dẫn chất tổng hợp 16 2.3 Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1 Phương pháp tổng hợp 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on 16 2.3.2 Phương pháp tinh chế xác định cấu trúc 16 2.3.3 Phương pháp xác định hoạt tính gây độc tế bào .17 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ 19 3.1 Tổng hợp hóa học .19 3.1.1 Tổng hợp 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-carbaldehyd (7d) 20 3.1.2 Tổng hợp dẫn chất trung gian 5-cloro-2-aminobenzamid (3) 21 3.1.3 Tổng hợp dẫn chất 5-aliphatic amino-2-nitrobenzamid (6a-b) .23 3.1.4 Tổng hợp dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on (8a-d) 26 3.2 Kiểm tra độ tinh khiết, khẳng định cấu trúc 30 3.2.1 Kiểm tra độ tinh khiết .30 3.2.2 Khẳng định cấu trúc 31 3.3 Thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư 35 CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN 37 4.1 Tổng hợp hóa học .37 4.1.1 Tổng hợp 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-carbaldehyd (7d) 37 4.1.2 Tổng hợp dẫn chất trung gian 5-aliphatic amino-2-aminobenzamid (6a-b) 37 4.1.4 Tổng hợp dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on (8a-d) 38 4.2 Xác định cấu trúc 39 4.2.1 Phổ hồng ngoại (IR) 39 4.2.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 41 4.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C-NMR) 43 4.2.4 Phổ khối lượng (MS) .44 4.3 Về hoạt tính kháng tế bào ung thư 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C H-NMR ACN Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Acetonitril Ar Aryl CTCT CTPT Công thức cấu tạo Công thức phân tử δ (ppm) DCM Độ dịch chuyển hóa học (đơn vị phần triệu) Dicloromethan DMAC N,N – dimethylacetamid DMEM Môi trường nuôi cấy tế bào (Dulbecco’s Modified Eagle Medium) DMF DMSO DMSO-d6 Dimethylformamid Dimethylsulfoxid Dimethylsulfoxid deutri hóa Đ.v.C EA EC50 EGFR EMA FDA Đơn vị Carbon Ethylacetat Nồng độ 50% có tác dụng tối đa (50% Effective concentration) Thụ thể yếu tố phát triển biểu bì (Epidermal growth factor receptor) Cơ quan quản lý dược phẩm Châu Âu Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ IC50 IR Nồng độ ức chế 50% phát triển tế bào ung thư thử nghiệm Phổ hồng ngoại (Infrafed Spectrometry) J KB MCF-7 MeOH MS MTT SKLM Hằng số tương tác (Hz) Tế bào ung thư biểu mô (Human epidemic carcinoma) Tế bào ung thư vú (Human breast carcinoma) Methanol Phổ khối lượng (Mass Spectrometry) 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromid Sắc ký lớp mỏng SAR tonc TEA Mối liên quan cấu trúc tác dụng (Struture-Activity Relationship) Nhiệt độ nóng chảy Triethylamin DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi dùng nghiên cứu 15 Bảng 3.1: Kết tổng hợp dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on 30 Bảng 3.2: Giá trị Rf tonc dẫn chất (8a-d) 31 Bảng 3.3: Số liệu phổ MS dẫn chất (8a-d) 32 Bảng 3.4: Số liệu phổ IR dẫn chất (8a-d) 33 Bảng 3.5: Số liệu phổ 1H-NMR dẫn chất (8a-d) 34 Bảng 3.6: Số liệu phổ 13C-NMR dẫn chất (8a-d) 35 Bảng 3.7: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on (8a-d) hai dòng tế bào ung thư KB MCF-7 36 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1: Phản ứng tổng hợp Niementowski V 13 Sơ đồ 1.2: Phản ứng tổng hợp từ acid anthranilic acid carboxylic 13 Sơ đồ 1.3: Phản ứng tổng hợp từ o-nitrobenzamid alcol 14 Sơ đồ 1.4: Phản ứng ngưng tụ anthranilamid aldehyd 14 Sơ đồ 1.5: Phản ứng tổng hợp Khalid M K cộng 14 Sơ đồ 3.1: Tổng hợp 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-carbaldehyd (7d) 19 Sơ đồ 3.2: Quá trình tổng hợp dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on 19 Sơ đồ 3.3: Tổng hợp 5-hydroxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-carbaldehyd (7c) 20 Sơ đồ 3.4: Tổng hợp 5-methoxy-2,2-dimethyl-2H-chromen-6-carbaldehyd (7d) 21 Sơ đồ 3.5: Tổng hợp 5-cloro-2-nitrobenzoylclorid (2) 21 Sơ đồ 3.6: Tổng hợp 5-cloro-2-nitrobenzamid (3) 22 Sơ đồ 3.7: Tổng hợp dẫn chất 5-aliphatic amino-2-nitrobenzamid (5a-b) 23 Sơ đồ 3.8: Tổng hợp hợp chất (5a) 23 Sơ đồ 3.9: Tổng hợp hợp chất (5b) 24 Sơ đồ 3.10: Tổng hợp dẫn chất 5-aliphatic amino-2-aminobenzamid (6a-b) 24 Sơ đồ 3.11: Tổng hợp hợp chất (6a) 25 Sơ đồ 3.12: Tổng hợp hợp chất (6b) 25 Sơ đồ 3.13: Tổng hợp dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on (8a-d) 26 Sơ đồ 3.14: Tổng hợp hợp chất (8a) 27 Sơ đồ 3.15: Tổng hợp hợp chất (8b) 28 Sơ đồ 3.16: Tổng hợp hợp chất (8c) 28 Sơ đồ 3.17: Tổng hợp hợp chất (8d) 29 Sơ đồ 4.1: Cơ chế phản ứng methyl hóa - Williamson ether 37 Sơ đồ 4.2: Tổng hợp dẫn chất trung gian 5-aliphatic amino-2-aminobenzamid (6) 37 Sơ đồ 4.3: Tổng hợp dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on (8a-d) 38 Sơ đồ 4.4: Cơ chế tổng hợp 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on (8) 39 Sơ đồ 4.5: Phổ hồng ngoại IR hợp chất (8a) 40 Sơ đồ 4.6: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR hợp chất (8a) 42 Sơ đồ 4.7: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR hợp chất (8a) 44 Sơ đồ 4.8: Phổ khối lượng MS hợp chất (8a) 45 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Các dẫn chất quinazolinon có nguồn gốc tự nhiên Hình 1.2: Một số tác dụng dược lý dẫn chất quinazolinon [10] Hình 1.3: Các hợp chất quinazolinon có tác dụng điều trị ung thư thị trường Hình 1.4: Phát triển hợp chất từ deguelin 10 Hình 4.1: So sánh hoạt tính gây độc tế bào (IC50 µM) dịng tế bào KB MCF-7 dẫn chất (8a-d) dẫn chất 6-dimethylamino 6-diethylamino-2arylquinazolin-4(3H)-on khác 47 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện ung thư nguyên nhân hàng đầu gây tử vong người trưởng thành, bệnh lý tim mạnh Năm 2020, Tổ chức Y tế giới WHO ước tính năm tồn cầu có thêm khoảng gần 20 triệu trường hợp mắc ung thư 10 triệu ca tử vong bệnh Tại Việt Nam, năm 2020 ghi nhận 182 ngàn người mắc 122 ngàn trường hợp tử vong, tăng 17 ngàn người so với năm 2018 Số liệu tổng số ca ung thư Việt Nam năm 2025 dự tính lên tới 353 826 ca [18], [44] Dựa số liệu báo cáo, ung thư gây gánh nặng to lớn từ thể chất, tinh thần đến tài cá nhân, gia đình xã hội Như vậy, bệnh nhân ung thư cần chẩn đốn sớm, điều trị cách góp phần giảm nhẹ áp lực Trong điều trị ung thư, việc phát triển thuốc chống ung thư phương pháp điều trị có hiệu quan trọng điều trị triệt hay điều trị bổ trợ cho người bệnh nhu cầu cấp thiết Việt Nam giới Hiện nay, nhiều nghiên cứu tập trung vào chế đặc thù gây bệnh ung thư đích tác dụng tương ứng việc tìm kiếm chất có độc tính tế bào ung thư phần bỏ qua Các hợp chất mang khung cấu trúc quinazolinon quan tâm nghiên cứu từ nhiều năm với mục tiêu tìm kiếm, phát triển tác dụng chống ung thư mới, an toàn giảm tỉ lệ kháng thuốc [37] Đặc biệt dẫn chất 2-aryl-quinazolinon nhiều nhà khoa học nghiên cứu thể hoạt tính kháng ung thư tốt Các chất tác dụng với chế khác nhau: ức chế thụ thể yếu tố tăng trưởng EGFR [42], ức chế enzym ADN topoisomerase [26], ức chế tổng hợp tubulin [23], ức chế tổng hợp thymidylat [20],… từ tác động lên pha chu kỳ tế bào gây độc tế bào để tiêu diệt tế bào ung thư tăng sinh khơng kiểm sốt Do 2-aryl-quinazolinon hợp chất có tiềm lớn điều trị bệnh ung thư khác Nhiều nghiên cứu dãy chất chứng tỏ nhóm vị trí số đóng vai trị quan trọng hoạt tính ức chế tế bào ung thư, đặc biệt nhóm 6-alkylamino [1], [3], [5], [6], [22], [23], [26] Các hợp chất 6-diethylamino-2-aryl-4-quinazolinon tổng hợp có hoạt tính mạnh gấp nhiều lần chất chuẩn Ellipticin nhiều dòng tế bào ung thư thử nghiệm [1] Với định hướng phát triển thêm dẫn chất quinazolin với nhóm amino vị trí số tìm hiểu mối liên quan cấu trúc hoạt tính kháng tế bào ung thư dãy chất này, khóa luận: “Tổng hợp thử độc tính tế bào số dẫn chất 6aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on.” tiến hành với mục tiêu sau: Tổng hợp số dẫn chất 6-aliphatic aminoquinazolin-4(3H)-on Thử hoạt tính gây độc tế bào dẫn chất tổng hợp số dòng tế bào ung thư Phụ lục 4: Phổ MS hợp chất (8a) Phụ lục 5: Phổ 1H – NMR hợp chất (8b) Phụ lục 6: Phổ 13C – NMR hợp chất (8b) Phụ lục 7: Phổ IR hợp chất (8b) Phụ lục 8: Phổ MS hợp chất (8b) Phụ lục 9: Phổ 1H – NMR hợp chất (8c) Phụ lục 10: Phổ 13C – NMR hợp chất (8c) Phụ lục 11: Phổ IR hợp chất (8c) Phụ lục 12: Phổ MS hợp chất (8c) Phụ lục 13: Phổ 1H – NMR hợp chất (8d) Phụ lục 14: Phổ 13C – NMR hợp chất (8d) Phụ lục 15: Phổ IR hợp chất (8d) Phụ lục 16: Phổ MS hợp chất (8d) Phụ lục 17: Tác dụng gây độc tế bào ung thư hợp chất (8a-d)