tổng hợp một số dẫn xuất của N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid

tổng hợp một số dẫn xuất của N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl--D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid bằng cách ngưng tụ hợp chất này với benzaldehyd thế khác nhau.

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Đình Thành giao đề tài tận tình hướng dẫn em suốt thời gian thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Đặng Như Tại, thầy, cô môn hữu cơ, khoa tạo điều kiện giúp đỡ em thực đề tài Em xin cảm ơn thầy cô, bạn đồng nghiệp làm việc Bộ mơn Hóa – Khoa Tài nguyên Môi trường – Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Đề tài nghiên cứu Trọng điểm QGTĐ.08.03 Đại học Quốc gia Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt luận văn Em xin cảm ơn chị phịng hoạt tính sinh học –Viện hóa học – Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện giúp đỡ bảo cho em trình thực đề tài Tơi xin cảm ơn anh chị, bạn học viên, em sinh viên phòng Tổng Hợp Hữu Cơ 1, bạn học viên lớp K18- lớp Cao học Hóa trao đổi giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Cuối cùng, với tất lịng mình, tơi xin cảm ơn gia đình tơi - người bên cạnh động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập thực luận văn Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2009 Học viên: Bùi Thị Thu Trang Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN I.1 TỔNG QUAN VỀ MONOSACCARID ISOTHIOCYANAT 1.1.1 Tổng quan thiocyanat isothiocyanat 1.1.2 Tính chất hóa học monosaccarid isothiocyanat 1.1.2.1 Phản ứng với amoniac 1.1.2.2 Phản ứng với amin bậc 1.1.2.3 Phản ứng với amino acid 1.1.2.4 Phản ứng với enamin 1.1.2.5 Phản ứng với diamin 1.1.2.6 Phản ứng với diazometan 1.1.2.7 Phản ứng khử hóa nhóm isothiocyanat 1.1.3 Phương pháp tổng hợp monosaccarid isothiocyanat [7-9] 1.1.3.1 Bằng phản ứng dẫn xuất halogen monosaccarid với thiocyanat vô 1.1.3.2 Phương pháp tổng hợp từ glucal 10 1.1.3.3 Bằng phản ứng dẫn xuất monosaccarid deoxyamino với cacbon disunfua thiophotgen .12 1.2 TỔNG QUAN VỀ THIOSEMICARBAZID 13 1.2.1 Các phương pháp tổng hợp thiosemicarbazid 13 1.2.1.1 Phản ứng isothiocyanat hydrazin 13 1.2.1.2 Phản ứng khử thiosemicarbazon NaBH4 13 1.2.1.3 Phản ứng hydrazin với dẫn xuất acid thiocarbamic .13 1.2.1.4 Phản ứng cyanohydrazin với hydrosunfua 14 1.2.1.5 Phản ứng tổng hợp dẫn xuất tri thiosemicarbazid từ amin 14 1.2.2 Tính chất thiosemicarbazid 14 1.2.2.1 Phản ứng với aldehyd 14 1.2.2.2 Phản ứng đóng vịng thiosemicarbazid tạo thiadiazole .15 CHƯƠNG 17 THỰC NGHIỆm 17 2.1 TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-α-D-GALACTOPYRA-NOSYL BROMUA 18 2.2 TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRA-NOSYL ISOTHIOCYANAT 19 i 2.3 TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRA-NOSYL THIOSEMICARBAZID .20 2.3.1 Phương pháp .20 2.3.2 Phương pháp .20 2.4 TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRA-NOSYL THIOSEMICACZON BENZALDEHYD THẾ .21 2.4.1 Tổng hợp 3-nitrobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon .21 2.4.2 Tổng hợp 4-clobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon .22 2.4.3 Tổng hợp 2-nitrobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon .23 2.4.4 Tổng hợp 4-nitrobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon .24 2.4.5 Tổng hợp 4-dimethylaminobenzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 25 2.4.6 Tổng hợp 3,4-dioximethylen benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl) –thiosemicarbazon .26 2.4.7 Tổng hợp 5-brom-2-hidroxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 27 2.4.8 Tổng hợp 3-metoxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 28 2.4.9 Tổng hợp 2-metoxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 28 2.4.10 Tổng hợp 3,4-dimetoxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 29 2.4.11 Tổng hợp 3-metoxi- 4-hidroxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 30 2.4.12 Tổng hợp 3-etoxi- 4-hidroxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 30 2.4.13 Tổng hợp 4-methyl benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 31 2.4.14 Tổng hợp 4-flo benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 32 2.4.15 Tổng hợp 4-brom benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 32 2.4.16 Tổng hợp 3-hidroxi-4-metoxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 33 2.4.17 Tổng hợp 2-hidroxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 34 2.4.18 Tổng hợp 4-hidroxi benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 34 2.4.19 Tổng hợp 4-isopropyl benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon 35 ii 2.4.20 Tổng hợp 2-clo benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon .36 CHƯƠNG 37 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANO-SYLBROMUA 37 3.2 TỔNG HỢP 2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRA-NOSYL ISOTHIOCYANAT 37 3.3 TỔNG HỢP N-(2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)THIOSEMICARBAZID 38 3.4 TỔNG HỢP N-(2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)THIOCARBAZON CỦA BENZALDEHYD THẾ .40 3.5 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA DẪN XUẤT (2,3,4,6-TETRA-O-ACETYL-β-DGALACTOPYRANOSYL)THIOCARBAZON CỦA BENZALDEHYD THẾ 59 3.5.1 Khả kháng trực khuẩn Gram âm Klebsiella pneumonia, cầu khuẩn Gram dương Staphylococcus epidermidis, nấm men Candida abbicans .59 3.5.2 Tác dụng chống oxi hóa 61 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 iii MỤC LỤC HÌNH VẼ Hình 3.1 Phổ IR dẫn xuất 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl isothiocyanat 38 Hình 3.2 Phổ IR dẫn xuất 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl thiosemicarbazid 40 Bảng 3.1 Các dẫn xuất benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl) thiosemicarbazon tổng hợp 43 Bảng 3.2 Dữ kiện phổ IR đặc trưng dẫn xuất benzaldehyd N(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon 45 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn mối tương quan số nhóm độ chuyển dịch hóa học H nhóm CH=N 47 Bảng 3.3 Dữ kiện phổ 1H NMR dẫn xuất benzaldehyd N(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon .48 Bảng 3.4 Dữ kiện phổ 13C NMR dẫn xuất benzaldehyd N(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon 55 Bảng 3.5 Hoạt tính sinh học dẫn xuất benzaldehyd N-(2,3,4,6tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon 60 Hình 3.4 Các giếng thí nghiệm sau ủ 25oC 30 phút 63 Bảng 3.6 Giá trị hiệu bắt giữ 50% gốc tự (IC50) dẫn xuất galactosylthiosemicacbazon 63 Hình 3.5 Sự phụ thuộc giá trị hiệu bắt giữ gốc tự DPPH vào nồng độ số hợp chất thiosemicacbazon .65 iv MỤC LỤC BẢNG Hình 3.1 Phổ IR dẫn xuất 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl isothiocyanat 38 Hình 3.2 Phổ IR dẫn xuất 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl thiosemicarbazid 40 Bảng 3.1 Các dẫn xuất benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl) thiosemicarbazon tổng hợp 43 Bảng 3.2 Dữ kiện phổ IR đặc trưng dẫn xuất benzaldehyd N(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon 45 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn mối tương quan số nhóm độ chuyển dịch hóa học H nhóm CH=N 47 Bảng 3.3 Dữ kiện phổ 1H NMR dẫn xuất benzaldehyd N(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon .48 Bảng 3.4 Dữ kiện phổ 13C NMR dẫn xuất benzaldehyd N(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon 55 Bảng 3.5 Hoạt tính sinh học dẫn xuất benzaldehyd N-(2,3,4,6tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon 60 Hình 3.4 Các giếng thí nghiệm sau ủ 25oC 30 phút 63 Bảng 3.6 Giá trị hiệu bắt giữ 50% gốc tự (IC50) dẫn xuất galactosylthiosemicacbazon 63 Hình 3.5 Sự phụ thuộc giá trị hiệu bắt giữ gốc tự DPPH vào nồng độ số hợp chất thiosemicacbazon .65 v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Ac: Nhóm acetyl 13 C-NMR: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13 (Cacbon-13 Nuclear Magnetic Resonance) DMF: Dimetylformamit DMSO: Dimetyl sunfoxit DMSO-d6: Dimetyl sunfoxit deuteri hoá Đnc: Điểm nóng chảy Đs: Điểm sơi H-NMR: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance) HMBC: Phổ tương tác xa 13C-1H (Hetheronuclear Multiple Bond Coherence) HRMS: Phổ khối lượng phân giải cao (High Resolution Mass Spectrometry) HSQC: Phổ tương tác gần 13C-1H (Hetheronuclear Single Quantum Correlation) IR: Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) MS: Phổ khối lượng (Mass Spectrometry) Me: Nhóm metyl δ: Độ chuyển dịch hố học σ: Hằng số nhóm Hammett vi Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 MỞ ĐẦU Sự phát triển khoa học kỹ thuật đem lại cho người nhiều thành tựu to lớn phục vụ cho sống, bên cạnh gây khơng vấn đề nhức nhối sức khoẻ người, đặc biệt loại bệnh tật không ngừng gia tăng, địi hỏi phải có loại thuốc thích ứng với chúng Cùng với phát triển hố học nói chung, hố học tổng hợp hợp chất hữu ngày phát triển nhằm tạo hợp chất phục vụ cho đời sống dân sinh, đặc biệt hợp chất có hoạt tính sinh học thể người động vật Các hợp chất ngày trở nên có ý nghĩa quan trọng áp dụng vào lĩnh vực y học chữa trị bệnh hiểm nghèo, nâng cao sức đề kháng cho người động vật Các hợp chất thuộc nhóm glycozid biết đến với nhiều hoạt tính sinh học đáng quí như: Kháng vi rút viêm gan, HIV, chống ung thư Do việc nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất glycozid nâng cao hoạt tính sinh học chúng vấn đề quan tâm Nhằm góp phần vào việc nghiên cứu lĩnh vực hoá học monosaccarid, luận văn tiến hành tổng hợp số dẫn xuất N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid cách ngưng tụ hợp chất với benzaldehyd khác CHƯƠNG TỔNG QUAN I.1 TỔNG QUAN VỀ MONOSACCARID ISOTHIOCYANAT 1.1.1 Tổng quan thiocyanat isothiocyanat Isothiocyanat nhóm chức có dạng R-N=C=S Phản ứng nhóm isothiocyanat với tác nhân nucleophin tỏ mạnh đặc tính electrophin nhóm –NCS Đặc tính có nhóm –NCS, nguyên tử nitơ có độ âm điện cao mang điện tích âm cịn ngun tử cacbon mang điện tích dương δN R δ+ C S Khi tác nhân nucleophin có ngun tử hydro linh động cơng vào phân tử isothiocyanat, proton hóa nguyên tử nitơ phần điện âm lại liên kết với nguyên tử cacbon nhóm –NCS R N C S + HX R NH C X S Ngược lại, cộng hợp vòng isothiocyanat phản ứng với tác nhân thích hợp tạo thành vịng 1,2-, 1,3-, 1,4- Do cấu trúc cộng hưởng nhóm NCS nên ghép vòng bị ảnh hưởng lớn chúng phản ứng liên kết C=S C=N R N C S R N C S R N C Chính nhờ khả nhóm isothiocyanat mà mở hướng nghiên cứu loại hợp chất dị vòng nitơ, dị vòng lưu huỳnh hay xa hợp chất tương tự nucleozid [1] Để tổng hợp hợp chất đó, glycosyl S isothiocyanat sử dụng chất khởi đầu hàng loạt phương pháp khác nhau, người ta tổng hợp dẫn xuất thio đeoxi monosaccarid Bên cạnh đó, người ta nghiên cứu chuyển hóa qua lại isothiocyanat thiocyanat [1] S C N S C N Cơ chế phản ứng anion thiocyanat với hợp chất hữu công nucleophin thiocyanat nguyên tử lưu huỳnh isothiocyanat nguyên tử nitơ Không vậy, người ta rút nhận xét trạng thái isothiocyanat ổn định mặt nhiệt động thiocyanat [1], tất nhiên điều cịn tùy thuộc vào điều kiện mơi trường ngồi mà cân dịch chuyển theo hướng 1.1.2 Tính chất hóa học monosaccarid isothiocyanat 1.1.2.1 Phản ứng với amoniac Khi cho hợp chất monosaccarid isothiocyanat phản ứng với amoniac, sản phẩm tạo thành dẫn xuất thioure tương ứng Đây sản phẩm trung gian để điều chế dẫn xuất khác thiothymin hay thiazol…, tất chúng có hoạt tính sinh học cao [4] Naito Sano tổng hợp 1-(tetra-O-acetyl-β-D-glucosyl)-2-thioure thực phản ứng 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-glucopyranosyl isothiocyanat amoniac Sản phẩm thioure xử lí với 3-metoxy-2-methylacryloyl cloride dung dịch amoniac cho hợp chất 1-(tetra-O-acetyl-β-D-glucosyl)-2-thiothymin C-khac 18,53 (4’-CH3) 55,69 (4’-OCH3) Bảng 3.4 Dữ kiện phổ 13C NMR dẫn xuất benzaldehyd N-(2,3,4,6tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon (tiếp theo) R C=S C-1 C-2 C-3 C-4 C-5 C-6 C-1’ C-2’ C-3’ C-4’ C-5’ C-6’ C-c CH3CO CH3CO C-khac 2’-OH 178,00 81,70 68,58 70,53 67,53 71,51 61,25 131,61 140,96 126,69 116,14 119,33 120,04 156,74 20,31-20,51 169,34-170,05 δC (ppm) 4’-OH 4’-CH(CH3)2 177,78 178,17 81,64 81,61 68,61 68,53 70,53 70,46 67,53 67,48 71,51 71,48 61,25 61,18 144,31 131,37 129,41 126,64 115,66 127,62 124,68 150,95 115,66 127,62 129,41 126,64 159,70 143,87 20,31-20,51 20,26-20,45 169,35-170,09 169,25-170,02 23,56; 33,34 (4’CH(CH3)2) 58 2’-Cl 178,58 81,82 68,62 70,56 67,50 71,61 61,24 133,46 131,57 131,09 127,64 127,34 129,78 139,80 20,29-20,48 169,29-169,96 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Mặt khác phổ HMBC chúng tơi nhận thấy proton nhóm CH=N (δH 8,01; s; δC 143,87) có tương tác với ba nguyên tử cacbon δ C 108,69; 122,50; 126,40 ppm Qua HSQC nhận thấy giá trị δC 126,40 tương ứng với nguyên tử C-1’ (cacbon bậc 4) Giá trị δC 122,50 tương ứng với δH 7,21; dd; J = 1,5; 8,0 Hz cho phép gán vị trí 6’, giá trị lại δC 108,69 tương ứng với δH 7,43; d; J = 1,5 Hz quy kết cho nguyên tử cacbon proton vị trí 2’ nhân phenyl Tín hiệu proton cịn lại nhân thơm có δH 6,99; d; J = 8,0 Hz tương ứng với δC 111,35 HSQC thuộc nguyên tử hidro vị trí 5’ nhân thơm Tương tự, từ tương tác nhận phổ HMBC H-5’ cho phép gán độ chuyển dịch hóa học C-3’ δ C 149,19 lại C-4’ (δC 151,01) Hai nhóm metoxy 3’-OMe (δC 55,63; δH 3,88; s) 4’-OMe (δC 55,57; δH 3,81; s) xác định nhờ tương tác tương ứng với nguyên tử C-3’ C-4’ phổ HMBC Tương tự, chúng tơi quy kết giá trị độ chuyển dịch hóa học nhận phổ 1H 13 C cho hợp chất lại Phổ khối lượng ESI-MS nhận thấy pic ion phân tử m/z 568 [M-H]-, tương ứng với công thức phân tử N-(3’,4’-dimethoxyphenyliden)(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon (C24H31O11N3S) Và từ kiện phổ IR, cộng hưởng từ hạt nhân chiều, chiều cho phép khẳng định xác cấu trúc hóa học hợp chất tổng hợp 3.5 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA DẪN XUẤT (2,3,4,6-TETRA-OACETYL-β-D-GALACTOPYRANOSYL)THIOCARBAZON CỦA BENZALDEHYD THẾ 3.5.1 Khả kháng trực khuẩn Gram âm Klebsiella pneumonia, cầu khuẩn Gram dương Staphylococcus epidermidis, nấm men Candida abbicans a) Hoá chất vi trùng + Hoá chất: mẫu dẫn xuất (2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon benzaldehyd cân với lượng (0,002gam) pha 59 5ml dung môi DMF + Môi trường thử: Miieller-Hinton(MH), Sabourous(SBR), thạch tương (TT) + Vi trùng: trực khuẩn Gram-(-) K pneumonia, cầu khuẩn Gram-(+) S epidermidis, nấm men C abbicans b) Cách làm: Láng vi khuẩn nấm nuôi cấy lên bề mặt môi trường (MH, SBR, TT) đĩa canh thang nuôi cấy qua đêm tủ ấm 37 oC, đục lỗ nhỏ thể tích dung dịch tương ứng (25, 50 100 µl) dung dịch chất thử, để tủ ấm 37 oC khoảng 18-24 giờ, sau đọc kết việc đo đường kính vịng vơ khuẩn (tính mm), phối hợp với phương pháp tính tốn để khảo sát hoạt tính sinh học hợp chất Bảng 3.5 Hoạt tính sinh học dẫn xuất benzaldehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-βD-galactopyranosyl)thiosemicarbazon Đường kính vịng vơ khuẩn Cầu khuẩn Trực khuẩn Kí Nhóm R Gram-(–) Klebsiella pneumonia hiệu mẫu O–) p – Cl 2–OH–5–Br Candida Staphylococcus abbicans epidermidis 100μ 25μl o – NO2 m – NO2 p – NO2 p – N(CH3)2 3,4(– O–CH2– Nấm men Gram-(+) 50μl 0 0 15 15 16 l 20 25 20 26 16 0 10 12 100μ 25μl 50μl 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ l 22 20 20 15 18 0↑ 0↑ 20 22 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 50μl 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ l 26 22 15 0↑ 20 0↑ 0↑ 15 22 20 0↑ 0↑ 0↑ 0↑ 26 15 Ghi chú: ↑: Khơng có vịng vơ khuẩn kích thích vi khuẩn phát triển c) Nhận xét chung: 60 100μ 25μl Tác dụng kháng trực khuẩn Gram âm K pneumonia, cầu khuẩn Gram dương S epidermidis, nấm men C abbicans số dẫn xuất galactopyranosylthiosemicarbazon xác định việc đo độ lớn bán kính vịng vơ khuẩn theo phương pháp khuếch tán thạch tế bào [28-30] Kết cho thấy, thể tích 25 μl (hay nồng độ 10 μg/ml) dẫn xuất hoạt tính kháng trực khuẩn Gram-(−) K pneumonia Điều thú vị ở nồng độ chất không kháng cầu khuẩn Gram-(+) S epidermidis, nấm men C abbicans mà kích thích vi khuẩn phát triển Ở thể tích 50 µl (hay nồng độ 20 µg/ml) dẫn xuất thể hoạt tính sinh học đáng kể với vịng vơ khuẩn từ 10 mm đến 16 mm thử với trực khuẩn Gram-(–) K pneumonia trừ dẫn xuất với nhóm o-NO2 khơng có vịng vô khuẩn Với cầu khuẩn Gram-(+) S epidermidis nấm men C abbicans dẫn xuất khơng có vịng vơ khuẩn kích thích cầu khuẩn Gram-(+) nấm men phát triển Ở thể tích 100 µl (hay nồng độ 40 µg/ml) hầu hết dẫn xuất thể hoạt tính sinh học rõ rệt với vịng vơ khuẩn tương ứng sau: kháng trực khuẩn Gram-(−) K pneumonia với vịng vơ khuẩn từ 18 mm đến 26 mm, tất dẫn xuất có hoạt tính sinh học; kháng cầu khuẩn Gram-(+) S epidermidis với vịng vơ khuẩn từ 15 mm đến 22 mm; kháng nấm men C abbicans với vịng vơ khuẩn từ 15 mm đến 26 mm trừ dẫn xuất với nhóm p-N(CH3)2 nồng độ khơng có vịng vơ khuẩn kích thích kháng nấm men phát triển 3.5.2 Tác dụng chống oxi hóa a) Chuẩn bị mẫu Các dẫn xuất benzandehyd N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon, chất chuẩn resveratrol pha etanol thành dung dịch có nồng độ 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 mM DPPH pha ethanol thành dung 61 dịch có nồng độ 150 μM cách hòa tan 5,9 mg DPPH 100 ml ethanol b) Phương pháp tiến hành Trên đĩa ELISA 96 giếng, sử dụng micropipet thêm µL dung dịch mẫu thử, chất chuẩn (positive control) pha sẵn vào giếng thử có chứa 195 µL dung dịch DPPH 150 mM Các giếng chứa mẫu DPPH đối chứng (negative control) pha cách thêm 5µL ethanol 195 µL dung dịch DPPH 150 μM Mẫu trắng (blank sample) giếng chứa 200µL etanol Lắc nhẹ đĩa cho dung dịch trộn vào đưa vào buồng ủ 25oC vòng 30 phút Tiến hành đo độ hấp thụ dung dịch giếng thu bước sóng 518 nm Thí nghiệm lặp lại ba lần lấy giá trị trung bình tính tốn giá trị hiệu ức chế mẫu thử c) Kết thảo luận Tác dụng chống oxi hóa galactopyranosylthiosemicarbazon khảo sát dựa theo phương pháp bắt giữ gốc tự DPPH [31-33] Phương pháp phát triển Blois dựa vào tính bền vững gốc tự DPPH Ở trạng thái gốc tự do, cặp electron tự nguyên tử N giải tỏa liên hợp tồn phân tử Chính vậy, mà bị dime hóa gốc tự bình thường tồn dạng đơn phân tử Một đặc điểm trạng thái gốc tự do, DPPH có màu tím, hấp thụ tử ngoại với băng sóng cực đại dung dịch ethanol khoảng 518 nm Khi có mặt chất có khả bắt gốc tự do, DPPH chuyển sang dạng khử màu tím nhạt dần, chuyển sang màu vàng nhạt, độ hấp thụ thay đổi Dựa khác biệt người ta tính lượng gốc tự DPPH bị chuyển sang dạng khử (bị bắt giữ) từ cho phép đánh giá giá trị chống oxi hóa chất thử Các mẫu thử chất chuẩn pha sẵn khảo sát sáu nồng độ khác nhau: 12,5; 25; 50; 100; 200; 300 µM Phép thử tiến hành đĩa ELISA 96 giếng đo độ hấp thụ (hình 3.4) Giá trị hiệu bắt giữ gốc tự (hiệu ức chế) tính theo cơng thức: 62 Hiệu ức chế (%) = ADPPH - Amẫu ADPPH - Aetanol x 100 Trong đó: ADPPH giá trị độ hấp thụ giếng chứa dung dịch DPPH Amẫu giá trị độ hấp thụ giếng chứa mẫu, chất chuẩn Aetanol giá trị độ hấp thụ giếng chứa etanol (mẫu trắng) Hình 3.4 Các giếng thí nghiệm sau ủ 25oC 30 phút Từ giá trị hiệu ức chế nhận được, xây dựng đồ thị phụ thuộc hiệu ức chế nồng độ chất thử (hình 3.4), xử lý số liệu excel phần mềm GraphPad Prism (version 5.0) để tính tốn giá trị % gốc tự bị bắt giữ 50% (IC 50) mẫu thử (bảng 3.6) Bảng 3.6 Giá trị hiệu bắt giữ 50% gốc tự (IC50) dẫn xuất galactosylthiosemicacbazon R Comp.1 Comp.2 Comp.3 Comp.4 Comp.5 Comp.6 4’-N(CH3)2 2’-NO2 3’-NO2 4’-NO2 4’-Cl 2’-Cl Hiệu bắt giữ gốc tự DPPH (%) 12,5 25 50 100 200 µM 14,32 6,21 7,05 6,11 7,15 3,13 µM 30,86 12,03 13,74 11,32 10,09 5,43 µM 48,94 17,48 19,63 18,47 17,61 9,71 63 µM 68,17 29,35 26,29 29,08 19,82 14,60 µM 74,54 51,18 38,31 53,30 38,37 19,39 IC50 300 µM 78.47 63.46 51.24 64.46 55.42 29.06 (µM) 56 215 283 210 270 >300 Comp.7 Comp.8 Comp.9 Comp.10 Comp.11 Comp.12 Comp.13 Comp.14 Comp.15 Comp.16 Comp.17 Comp.18 Comp.19 Comp.20 4’-F 4’-Br 4’-CH3 4’-CH(CH3)2 2’-OH 4’-OH 2’-OCH3 3’-OCH3 3’,4’-O2CH2 3’-OCH3 -4’-OCH3 3’-OCH3 -4’-OH 3’-OH -4’-OCH3 3’-C2H5 -4’-OH 2’-OH -5’-Br Resveratrol 8,51 5,38 7,21 2,17 7,18 11,45 6,84 7,34 7,03 13,32 9,04 12,76 5,32 18,48 22,61 12,01 11,46 12,27 17,08 17,46 18,06 9,65 29,41 33,27 18,36 15,63 19,19 34,34 23,51 32,84 15,09 48,37 49,18 24,23 27,17 26,38 55,63 35,42 53,27 18,13 65,29 68,74 37,04 34,02 39,22 67.19 44.31 65.03 24.48 72.84 75.08 57.13 55.07 59.64 197 >300 206 >300 124 108 264 276 248 5,31 8,42 18,16 25,03 34,41 42.30 >300 9,45 27,11 45,64 60,30 71,23 74.05 75 8,16 17,43 28,21 40,09 56,80 69.61 182 14,16 30,24 45,38 59,42 68,34 69.16 71 7,84 15,24 18,37 30,17 40,32 58.13 249 9,13 22,56 33,84 54,03 70,44 75,62 94 Kết nhận cho thấy hợp chất tổng hợp thể khả bắt gốc tự Trong hợp chất mang nhóm 4’-N(CH3)2, 2’-OH, 4’-OH, 3’-OCH3-4’-OH, 3’-OC2H5-4’-OH có giá trị IC50 tính thấp hơn, tương đương so với chất chuẩn resveratrol cho thấy chất có khả bắt giữ gốc tự mạnh có khả chất chống oxi hóa tốt Như vậy, ta thấy rằng, mạch liên kết NHC(=S)NHN=C< có vai trị nhóm bắt gốc tự Khi nhóm kể có mặt chúng thể hiên vai trị này, cặp electron khơng chia sẻ dị tố 64 Hiệu bắt giữ gốc tự (%) Nồng độ (µM) Hình 3.5 Sự phụ thuộc giá trị hiệu bắt giữ gốc tự DPPH vào nồng độ số hợp chất thiosemicacbazon Các hợp chất cịn lại có giá trị IC50 lớn (250-280 µM) cho thấy khả bắt giữ gốc tự hơn, chất có tính chống oxi hóa yếu Hình 3.5 cho thấy phụ thuộc hiệu bắt giữ gốc tự vào nồng độ chất thử số mẫu thể hoạt tính cao Đồ thị cho thấy khả bắt giữ gốc tự chất biến đổi mạnh nồng độ 100 µM bị biến đổi nồng độ 200-300 µM Do hợp chất có ý nghĩa chống oxi hóa tốt khoảng nồng độ 50-100 µM 65 KẾT LUẬN Đã tổng hợp N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)- thiosemicarbazid phản ứng 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl isothiocyanat với hydrazin hydrat Đã tổng hợp 20 hợp chất N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon benzaldehyd phản ứng ngưng tụ N(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid với benzaldehyd có mặt xúc tác acid acetic băng dung môi ethanol 96% methanol khan theo hai phương pháp: phương pháp đun hồi lưu truyền thống hồi lưu lị vi sóng Cấu trúc phân tử xác định phổ IR, phổ 1H NMR, 13C NMR, kết hợp kĩ thuật phổ 2D NMR (HSQC, HMBC) phổ khối lượng ESI-MS Đã thử hoạt tính sinh học N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-Dgalactopyranosyl)thiosemicarbazon benzaldehyd nhận thấy phần lớn hợp chất thể hoạt tính ức chế vi khuẩn Gram-(+), Gram-(−) nấm men Các chất tổng hợp thể khả bắt giữ gốc tự DPPH, có ý nghĩa chống oxi hóa Trong dẫn xuất N(CH3)2, 3-OMe-4-OH, 3-OEt-4-OH thể hoạt tính tốt chất chuẩn resveratrol 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đặng Như Tại (1998), Cơ sở hoá học lập thể, NXB Giáo Dục, Hà Nội, tr.24 Nguyễn Đình Triệu (2000), Các phương pháp phân tích vật lý hố lý, Tập 1, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Tiếng Anh Weng C C., Micklewright R., Barrett D A (1995), “Porous graphitic carbon for the chromatographic separation of O-tetraacetyl-β-D-glucopyranosyl isothiocyanate- derivatised amino acid enantiomers”, Journal of Chromatography A, Vol 697(1-2), pp.213-217 Lobell M., Schneider M P (1993), “2’,3’,4’,6’-Tetra-O-benzoyl-β-D-glucopyranosyl isothiocyanate: An efficient reagent for the determination of enantiomeric purities of amino acids, β-adrenergic blockers and alkyloxiranes by high-performance liquid chromatography using standard reversed-phase columns”, Journal of Chromatography A, Vol.633(1-2), pp.287-294 Ahnoff M., Balmér K., Lindman Y (1992), “By-products in the derivatization of amines with the chiral reagent 2’,3’,4’,6’-tetra-O-acertyl-β-D-glucopyranosyl isothiocyanate and their elimination”, Journal of Chromatography A, Vol.592(1-2), pp.323-329 Witczak Z.J (1984), “Monosaccharide Isothiocyanates: Synthesis, Chemistry, and Preparative Applications” in “Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry”, Vol 44, pp 91 – 145 67 Erve, J C L.; Amarnath, V.; Graham, D G.; Sills, R C.; Morgan, A L.; Valentine, W M (1998), “Carbon Disulfide and N,N-Diethyldithiocarbamate Generate Thiourea Cross-Links on Erythrocyte Spectrin in Vivo”, Chem Res Toxicol.; 11(5), pp 544-549 Fuent J., Moreda W., Oriz C (1992), “Partially Protected D-Gluco-pyranosyl Isothiocyanates, Synthesis and Transformations into Thiourea and Heterocyclic Derivatives”, Tetrahedron, Vol 48 (31), pp 6413-6424 Gasteiger J (Ed.), (2003), Handbook of Chemoinformatics, Vol 4, Wiley-VCH Press, p.1230 10 Fuentes J., Molina J L., Pradera M A (1998), “Reactions of per-O-acetylglucosyl isothiocyanate with carbon bases A new method for the stereocontrolled syntheses of nucleosides and glucosylaminothiophenes”, Tetrahedron: Asymmetry, Vol 9(14), pp.2517-2532 11 Fuentes J., Molina J L., Olano D., Pradera M A (1996), “Stereoselective synthesis of nucleoside analogues of chiral imidazolidines from sugar isothiocyanates”, Tetrahedron: Asymmetry, Vol.7(1), pp 203-218 12 Molina J L., Fernández G., Mellet C O., Pérez V M D., Blanco J J., Fuentes J (1996), “Conformational energetics of sugar thioureas and synthesis of glycosyl thioureido sugars”, Tetrahedron, Vol 52(40), pp 12947-12970 13 Kabalka G.W., Mereddy A.R (2006), “Microwave promoted synthesis of functionalized 2-aminothiazoles”, Tetrahedron Letters, Vol 47(29), pp 5171-5172 14 Aoyama T., Murata S., Nagata Y., Takido T., Kodomari M (2005), “One-pot synthesis of N-allylthioureas using supported reagents”, Tetrahedron Letters, Vol 46(29), pp 4875-4878 15 Arguello, J E.; Schmidt, L C.; Penenory, A B (2003), “"One-Pot" Two-Step Synthesis of Aryl Sulfur Compounds by Photoinduced Reactions of Thiourea Anion with 68 Aryl Halides”, Org Lett , Vol.5(22), pp 4133-4136 16 Dong Y.Y., Venkatachalam T.K., Narla R.K.R.K., Trieu V.N.V.N., Sudbeck E.A.E.A., Uckun F.M.F.M (2000), “Antioxidant function of phenethyl-5-bromo-pyridyl thiourea compounds with potent anti-HIV activity”, Bioorg Med Chem Lett., Vol 10(1), pp 87-90 17 Dolman, S J., Gosselin, F., O'Shea, P D., Davies, I W (2006), “Superior Reactivity of Thiosemicarbazides in the Synthesis of 2-Amino-1,3,4-oxadiazoles”, J Org Chem, 71(25), pp 9548-9551 18 Gỹniz Kỹỗỹkgỹzel, Ayla Kocatepe, Erick De Clercq, Fikretin Şahin, Medine Güllüce (2006), “Synthesis and biological activity of 4-thiazolidinones, thiosemicarbazides derived from diflunisal hydrazide”, European Journal of Medicinal Chemistry, 41, pp 353-359 19 Mei-Hsiu Shih and Fang-Ying Ke (2004), “Syntheses and evaluation of antioxidant of sydnonyl substituted thiazolidinone and thiazoline derivatives”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 12, pp 4633-4643 20 Samir Ghosh, Anup Kumar Misra, Gitika Bhatia, M M Khan, A.K Khanna (2009), “Syntheses and evaluation of glucosyl aryl thiosemicarbazide and glucosyl thiosemicarbazone derivatives as antioxidant and anti-dyslipidemic agents”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 19, pp 386-389 21 Yu Xin Li, Su Hua Wang, Zheng Ming Li, Na Su and Wei Guang Zhao (2006), “Synthesis of novel 2-phenylsunfonylhydrazono-3-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiazolidine-4-ones from thiosemicarbazide precursors”, Carbohydrate Research, 341, pp 2867-2870 22 Yu Xin LI, Zheng Ming LI, Wei Guang ZHAO, Wen Li DONG, Su Hua WANG (2006), “Synthesis of novel 1-Arylsunfonyl-4-(1’-N-2’,3’,4,6’-tetra-O-acetyl-β-D- 69 glucopyranosyl)thiosemicarbazides”, Chinese Chemistry Letter, 17(2), pp 153-155 23 Fathalla, W.; Pazdera, P (2008), “Synthesis of new 1-substituted 4-(2phenylquinazolin-4-yl)-and 4-(2-phenylquinazolin-4-ylidene) thiosemicarbazides”, Chemistry of Heterocyclic Compounds (New York, NY, United States), 44(11), pp 13741378 24 Gopalakrishnan, M.; Sureshkumar, P.; Thanusu, J.; Kanagarajan, V (2008), “Unusual formation of N-hydroxy-3,3-dimethyl-2,6-diarylpiperidin-4-one and its thiosemicarbazide derivative-synthesis and antimicrobial activity”, Journal of the Korean Chemical Society, 52(5), pp 503-510 25 Tomchin, A B.; Pastushenkov, L V.; Pastushenkov, A L.; Lin'kov, V I.; Belicheva, E G.; Ivanov, V E (2008), “Thiourea and Thiosemicarbazide Derivatives Structure, Reactions, and Pharmacological Activity 10 Synthesis and Pharmacological and Pharmacokinetic Properties of the New Antihypoxic and Antisurditant Agent Tompasline”, Pharmaceutical Chemistry Journal, 42(5), pp 245-254 26 E Pretsch, P Buhlmann, C Affolter (2000), Structure Determination of Organic Compounds, Tables of Spectral Data, Springer - Verlag, Berlin Heidelberg 27 Donald L Pavia, Gary M Lampman, George S Kriz, James A Vyvyan (2008), Introduction to Spectroscopy, 4th edition, Brooks Cole, Thomson Learning 28 Bal T.R., B Anand, P Yogeeswari, D Sriram (2005), “Synthesis and evaluation of anti-HIV activity of isatin beta-thiosemicarbazone derivatives”, Bioorg Med Chem Lett., 15(20), pp 4451-4455 29 Genova P., T Varadinova, A.I Matesanz, D Marinova, P Souza (2004), “Toxic effects of bis(thiosemicarbazone) compounds and its palladium(II) complexes on herpes simplex virus growth”, Toxicol App Pharmacol., 197(2), pp 107-112 70 30 Kizicikli I., Y.D Kurt, B Akkurt, A.Y Genel, S Birteksoz, G Otuk, B Ulkuseven (2007), “Antimicrobial activity of a series of thiosemicarbazones and their Zn(II) and Pd(II) complexes”, Folia microbol., 52(1), pp 15-25 31 Molyneux, Philip (2004), “The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl ( DPPH ) for estimating antioxidant activity”, Songklanakarin Journal of Science and Technology, 26(2), pp 211-219 32 Lee, Hyun Jung; Seo, Jai Woong; Lee, Bong Ho; Chung, Kyoo-Hyun; Chi, Dae Yoon (2004), “Syntheses and radical scavenging activities of resveratrol derivatives”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 14(2), pp 463-466 33 Z Rehacova, V Koleckar, F Cervenka and l Jahodar, L Saso, L Opletal, D Jun and K Kuca (2008), “DPPH Radical Scavenging Activity of Several Naturally Occurring Coumarins and Their Synthesized Analogs Measured by SIA Method”, Toxicology Mechanisms and Methods, 18, pp 413-418 (27) 34 Vogel Arthur (1989), A Text-Book of Practical Organic Chemistry, 5th edition, London, 1545 pp (21) 35 Kureshy, Rukhsana I.; Ahmad, Irshad; Pathak, Kavita; Khan, N H.; Abdi, Sayed H R.; Bajaj, H C.; Suresh, Eringathodi (2009), “Solvent-Free microwave synthesis of aryloxypropanolamines by ring opening of aryloxy epoxides”, Research Letters in Organic Chemistry, Vol 2009 36 Chichetti, Stephanie M.; Ahearn, Sean P.; Adams, Bruce; Rivkin, Alexey (2007), “Solvent-free microwave synthesis of novel 6-hydroxypyrimidin-4(1H)-one derivatives using arylmalonates”, Tetrahedron Letters, 48(46), pp 8250-8252 37 W Tan, B.-X Zhao, L Sha, et al (2006), “Microwave-assisted ring opening of epoxides in solvent-free conditions,” Synthetic Communications, vol 36, no 10, pp 1353–1359 71 38 C O Kappe (2004), “Controlled microwave heating in modern organic synthesis,” Angewandte Chemie International Edition, vol 43, no 46, pp 6250–6284 72 ... monosaccarid, luận văn tiến hành tổng hợp số dẫn xuất N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)thiosemicarbazid cách ngưng tụ hợp chất với benzaldehyd khác CHƯƠNG TỔNG QUAN I.1 TỔNG QUAN VỀ MONOSACCARID... OH H H R 1.1.3 Phương pháp tổng hợp monosaccarid isothiocyanat [7-9] 1.1.3.1 Bằng phản ứng dẫn xuất halogen monosaccarid với thiocyanat vô Lần E.Fischer tổng hợp dẫn xuất isothiocyanat monosaccarid... O NCS H H H NHAc CH3 Gần số nhà khoa học đề xuất phương pháp tổng hợp với qui trình đơn giản, hiệu kinh tế cao Theo phương pháp dẫn xuất glycosyl isothiocyanat tổng hợp phản ứng glycosyl halogenua