Tổng hợp polymethoxy flavonoids glycosides từ apigenin, diosmetin và đánh giá khả năng chống tăng sinh tế bào ung thư

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THANH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỀN MINH ĐỨC TỔNG HỢP POLYMETHOXY FLAVONOIDS GLYCOSIDES TÙ’ APIGENIN, DIOSMETIN VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG TĂNG SINH TẾ BÀO UNG THƯ Ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC Mã ngành: 8520301 LUẬN VĂN THẠC sĩ THÀNH PHÓ HỔ CHÍ MINH, NĂM 2023 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Văn Son Luận văn thạc sĩ bảo vệ Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ chí Minh ngày tháng năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: - Chủ tịch Hội đồng .- Phản biện .- Phản biện -ủy viên .- Thư ký (Ghi rõ họ, tên, học hám, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) CHỦ TỊCH HỘI ĐƠNG TRƯỞNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP Độc lập - Tự - Hạnh phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NHIỆM vụ LUẬN VĂN THẠC sĩ Họ tên học viên: NGUYỄN MINH ĐỨC MSHV: 18000221 Ngà}?, tháng, năm sinh: 09/04/1993 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Mã ngành: 8520301 I TÊN ĐỀ TÀI: Tổng hợp polymethoxy flavonoids glycosides từ apigenin, diosmetin đánh giá khả chống tăng sinh tế bào ung thư NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Thu thập, tổng hợp tài liệu, tư liệu thông tin liên quan đến đề tài - Tìm hiếu phương pháp thực nghiệm trình nghiên cứu - Xử lý thơng tin sử dụng đế đưa vấn đế cần thực trình thực nghiệm - Tống họp polymethoxyflavonoids glycosides từ apigenin diosmetin - Xác định cấu trúc họp chất tống hợp các phương pháp hóa lý như: FT-IR, 'H, 13C-NMR, MS - Khảo sát đánh giá hoạt chất chống ung thư polymethoxyflavonoids glycosides từ apigenin diosmetin dòng ung thu MCF-7 HeLa người II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: QĐ 623 ngày 10/03 /2022 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/09/2022 IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Văn Sơn Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC (Họ tên chữ kỷ) LỜI CẢM ƠN Luận văn em hồn thành Khoa Cơng nghệ Hóa học, Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Trong q trình nghiên cứu viết luận văn, em nhận nhiều giúp đỡ từ Thầy Cô giảng viên Khoa Công nghệ Hóa học Khoa Sau Đại học - Đại học Công nghiệp Tp HCM Em xin gửi lời cảm on đến q Thầy/Cơ tận tình dạy, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện tối đa để em bạn lóp hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp.” Đặc biệt, em xin gửi đến TS Nguyễn Văn Son lời cảm on sâu sắc, người tận tình hướng dẫn, đưa giải pháp kịp thời, hỗ trợ tài chính, ủng hộ tinh thần giúp đỡ em bạn hoàn thành luận văn tiến độ Em cố gắng để thực đề tài cách hồn chỉnh Tuy nhiên, lần em tiếp cận với công tác nghiên cứu khoa học em hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tiễn, nên tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến thơng cảm q Thầy/Cơ để đề tài em hồn thiện hon, giúp em tích lũy kinh nghiệm tưong lai Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô sức khỏe, đạt nhiều thành công công việc sống Em xin chân thành cảm on! TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC sĩ Quá trình tổng hợp loạt glycoside polymethoxy flavonoid thực thông qua phản ứng trung gian brom hóa, thay nucleophil thơm Ullmann, ớ-methyl hóa, oxy hóa dimethyldioxrane (DMDO), glycosid hóa sau khử bảo vệ, nguồn tự nhiên dồi rẻ tiền Apigenin Diosmetin Con đường tổng hợp có nhiều ưu điểm dễ dàng có sẵn nguyên liệu ban đầu, cách thực đơn giản suất tốt Tất hợp chất tổng hợp thu được thử nghiệm hoạt tính chống ung thư ung thư vú (MCF-7) dòng tế bào ung thư HeLa cách sử dụng xét nghiệm CCK-8 tiêu chuẩn Kết cho thấy hầu hết hợp chất tổng hợp thể hoạt động chống tăng sinh từ trung bình đến mạnh tế bào MCF-7 HeLa so với c/5-platin hợp chất đối chứng dương Polyethoxy flavonoid glycoside (PFG) chứng minh cải thiện khả ức chế tăng sinh tế bào HeLa MCF-7 tăng khả hòa tan nước so với flavonoid polymethoxy, cấu trúc hợp chất tổng hợp xác định cách sử dụng phổ NMR QH, 13C), MS HRMS ABSTRACT A synthetic route was developed for the production of a series of polymethoxy flavonoid glycoside The route involved several reactions, including bromination, Ullmann aromatic nucleophilic substitution, O-methylation, DMDO oxidation, glycosidation, and deprotection The starting materials used were Apigenin and Diosmetin, which are easily obtainable and inexpensive The synthetic route yielded good results and was simple to perform Using the CCK-8 assay, we evaluated the anticancer activities of the synthesized compounds against breast cancer (MCF-7) and HeLa cancer cell lines Our findings revealed that the compounds demonstrated significant antiproliferative activities on MCF-7 and HeLa cells, ranging from moderate to potent, when compared to the positive control, cis-platin Additionally, the study found that the newly synthesized polymethoxy flavonoid glycoside improved the proliferation inhibition of HeLa and MCF-7 cells, and also increased the water solubility compared to polymethoxy flavonoids The structures of the synthesized compounds were determined using ^-NMR, 13C-NMR, MS or HRMS In summary, this study presents a new synthetic route for the production of polymethoxy flavonoid glycoside and demonstrates their potential anticancer activity against breast cancer cell lines This research contributes to the development of new and effective anticancer agents with potentially lower side effects LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan báo cáo tốt nghiệp đề tài nghiên cứu Tổng hợp polymethoxy flavonoids glycosides từ apigenin, diosmetin đánh giá khả chống tăng sinh tế bào ung thư cơng trình nghiên cứu hướng dẫn thầy Nguyễn Văn Son Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có báo cáo liệt kê nêu rõ phần tài liệu tham khảo Đồng thời số liệu hay kết trình bày luận văn mang tính chất trung thực, khơng chép, đạo nhái Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Học viên (Chữ ký) Nguyễn Minh Đức MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC sĩ ii ABSTRACT iii LỜI CAM ĐOAN iv DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết cấu khóa luận CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN Các hợp chất hoạt tính sinh học 1.1.1 Hợp chat flavonoids 1.1.2 Hợp chat polymethoxylflavonoid 1.2 Cơ chế phản ứng Ullmann 1.3 Hoạt tính sinh học PMFs 1.3.1 Flavonoid glycoside 11 1.3.2 Tổng hợp flavonoid glycoside 12 1.4 DMDO tổng hợp hữu 16 1.5 Dòng tế bào Hela 18 1.6 Dòng tế bào MCF-7 20 1.7 Phương pháp thử nghiệm hoạt động chống tăng sinh 21 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 23 V 2.1 Nguyên liệu hóa chất 23 2.2 Dụng cụ thiết bị .24 2.2.1 Một số thiệt bị sử dụng thực nhiệm 25 2.3 Phương pháp thực nghiệm 27 2.3.1 Tổng hợp 6,8-dibromo apigenin (6,8-dibromo-4’,5,7-trihydroxyflavone) (1).29 2.3.2 Tổng hợp 6,8-dimethoxy apigenin (3) 29 2.3.3 Tổng hợp 4’,5,6,7,8-pentamethoxyflavone (5) 29 2.3.4 Tổng hợp 3-Hydroxy-4',5,6,7,8-pentamethoxyflavone) (7) 30 2.3.5 Tổng hợp 6,8-dibromogeranin (2) 30 2.3.6 Tổng hợp 6,8-dimethoxygeranin (5,7,3'-trihydroxy-6,8,4-trimethoxyflavone) (4) 30 2.3.7 Tổng hợp nobiletin (3’,4',5,6,7,8-Hexamethoxyflavone (6) 31 2.3.8 Tổng hợp 3-hydroxy-3'4’,5,6,7,8-pentamethoxyflavone) (8) 31 2.3.9 Tổng hợp bromo-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-p-D-glucopyranose (2b) 31 2.3.10 Tổng hợp 4',5,6,7,8-pentamethoxyflavone-3-O-p-acetylglucoside (9) 32 2.3.11 Tổng hợp 4’,5,6,7,8-pentamethoxyflavone-3-O-p-glucoside (13) 32 2.3.12 Tổng hợp 4',5,6,7,8-pentamethoxyflavone-3-O-p-acetylgalactoside (10) 32 2.3.13 Tổng hợp 4',5,6,7,8-pentamethoxyflavone-3-O-p-galactoside (14) .33 2.3.14 Tổng hợp 4',5,6,7,8-pentamethoxyflavone-3-O-p-acetylrhamnoside (11) 33 2.3.15 Tổng hợp 4’,5,6,7,8-pentamethoxyflavone-3-O-p-rhamnoside (15) .33 2.3.16 Tổng hợp 3’,4’,5,6,7,8-hexamethoxyflavone-3-O-p-acetylgalactoside (12) 34 2.3.17 Tổng hợp 3’,4’,5,6,7,8-hexamethoxyflavone-3-O-|3-galactoside (16) 34 2.4 Phương pháp thử nghiệm hoạt động chống tăng sinh dòng tế bào ung thư 34 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 VI 3.1 Kết thảo luận 36 3.2 Kết thử nghiện ức chế tăng sinh dòng tế bào HeLa MCF-7 41 3.3 Kết thực nghiêm phần thu hợp chất theo Hình 2.5 2.2 vói đặc tính hóa lý sau: 43 3.3.1 Tổng hợp 6,8-dibromo apigenin (6,8-dibromo-4’,5,7-trihydroxyflavone) (1).43 3.3.2 Tổng hợp 6,8-dimethoxy apigenin (6,8-dimethoxy-4’,5,7-triydroxyflavone) (3) 44 3.3.3 Tổng hợp 4',5,6,7,8-pen tam ethoxy flavone (5) 46 3.3.4 Tổng hợp 3-hydroxy-4’,5,6,7,8-pentamethoxyflavone) (7) 48 3.3.5 Tổng hợp 6,8-dibromogeranin (6,8-dibromo-5,7,3'-trihydroxy-4 ’- methoxyílavone) (2) 51 3.3.6 Tông hợp 6,8-dimethoxygeranin (5,7,3'-trihydroxy-6,8,4-trimethoxyflavone) (4) 52 3.3.7 Tổng hợp nobiletin (3’,4',5,6,7,8-Hexamethoxyflavone (6) 54 3.3.8 Tổng hợp 3-Hydroxy-3'4',5,6,7,8-pen tam ethoxy flavone) (8) 56 3.3.9 Tổng hợp Bromo-2,3,4,6-tetra-O-acetyl-p-D-glucopyranose (2b) 59 3.3.10 Tổng hợp 4',5,6,7,8-Pentamethoxyflavone-3-O-p-acetylglucoside (9) 59 3.3.11 Tổng hợp 4\5,6,7,8-pentamethoxyflavone-3-O-p-glucoside (13) 61 3.3.12 Tổng hợp 4’,5,6,7,8-Pentamethoxyflavone-3-O-|3-acetylgalactoside (10) 62 3.3.13 Tổng hợp 4’,5,6,7,8-Pentamethoxyflavone-3-O-|3-galactoside (14) 64 3.3.14 Tổng hợp 4',5,6,7,8-Pentamethoxyflavone-3-O-p-acetylrhamnoside (11) 66 3.3.15 Tổng hợp 4’,5,6,7,8-Pentamethoxyflavone-3-O-p-rhamnoside (15) 67 3.3.16 Tổng hợp 3',4',5,6,7,8-hexamethoxyflavone-3-O-|3-acetylgalactoside (12) 69 3.3.17 Tổng hợp 3',4’,5,6,7,8-hexamethoxyflavone-3-O-p-galactoside (16) 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 DANH MỤC TÀI LIỆU CÔNG BỔ HỌC VIÊN 73 vii