Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất alkyl hóa của n methyl asimilobin

Trong vòng hai thập kỉ gần đây, xu hướng quay lại sử dụng các sản phẩm thuốc có nguồn gốc thảo dược để phòng và trị bệnh trở nên phổ biến. Sự phát triển nhanh chóng các thuốc từ cây cỏ không chỉ nhằm tăng cường tự điều trị, giảm lo lắng về các tác dụng bất lợi của chế phẩm hóa dược mà còn nâng cao nhận thức của cộng đồng về vai trò của thuốc từ dược liệu trong điều trị các bệnh mạn tính, bệnh thông thường 7. Hiện nay, các công ty đa quốc gia đang có xu hướng phát triển các dược phẩm chứa một hoạt chất từ cây thuốc (tinh chất dược liệu) do các chế phẩm này có giá trị kinh tế lớn hơn nhiều so với các sản phẩm chứa cao thuốc (extracts) hoặc hợp chất toàn phần chưa xác định được trong các công thức cổ truyền, kinh điển 7. Với lợi thế là một trong những quốc gia có nguồn dược liệu phong phú, đa dạng làm thuốc cùng những bài thuốc y học cổ truyền đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc phòng và điều trị bệnh, việc phát triển thuốc có nguồn gốc dược liệu dần trở thành thế mạnh của ngành dược Việt Nam.

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI CẤN THỊ QUỲNH LIÊN TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT ALKYL HÓA CỦA N-METHYL-ASIMILOBIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ ĐẠI HỌC HÀ NỘI – 2015 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI CẤN THỊ QUỲNH LIÊN TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT ALKYL HÓA CỦA N-METHYL-ASIMILOBIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ ĐẠI HỌC Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Văn Hải DS. Đặng Vũ Thanh Tùng Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dược Trường Đại học Dược Hà Nội. HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện, Trưởng Bộ môn Công nghiệp Dược Trường Đại học Dược Hà Nội; TS. Nguyễn Văn Hải, Giảng viên bộ môn Công nghiệp Dược Trường Đại học Dược Hà Nội; DS. Đặng Vũ Thanh Tùng - những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện khóa luận này. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy ThS. Nguyễn Văn Giang đã cho tôi nhiều ý kiến trao đổi khoa học và nhận xét bổ ích trong quá trình thực hiện khóa luận. Tôi xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị kĩ thuật viên của Bộ môn Công nghiệp Dược - Trường Đại học Dược Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành được đề tài nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng toàn thể các thầy cô giáo trường Đại học Dược Hà Nội đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đặc biệt là các bạn cùng làm đề tài tốt nghiệp tại Phòng thí nghiệm Tổng hợp hóa dược - Bộ môn Công nghiệp Dược đã luôn ở bên, giúp đỡ và là nguồn động viên to lớn giúp tôi hoàn thành khóa luận này. Xin chân thành c Sinh viên Cấn Thị Quỳnh Liên MỤC LỤC DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT DANH MC CÁC HÌNH DANH MC CÁC BNG ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 3 1.1. Cây sen 3 1.1.1.  3 1.1.2.  3 1.1.3.  4 1.2. Nuciferin (I) 4 1.2.1.  4 1.2.2.  5 1.2.3.  6 1.3. N-methyl-asimilobin (II) 9 1.3.1.  9 1.3.2.  9 1.3.3. N-methyl-asimilobin 10 1.4. - N-alkyl hóa 12 1.4.1. N- 12 1.4.2.  14 CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1.  15 2.2.  16 2.3.  17 2.3.1.  17 2.3.2. Demethyl hóa nuciferin 17 2.3.3. N-O- 2-cloroethanol 17 2.3.4.  18 2.4.  18 2.4.1.  18 2.4.2.  18 2.4.3.  19 2.4.4.  19 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIÊM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21 3.1.  21 3.1.1.  21 3.1.2.  21 3.2. N-methyl- 22 3.2.1.  22 3.2.2.  22 3.2.3.  23 3.2.4.  24 3.3. N-(2-hydroxyethyl)-N-methyl-asimilobini clorid (III) và N,O-di(2- hydroxyethyl)-N-methyl-N-alkyl hóa N- methyl-asimilobin 25 3.3.1.  25 3.3.2.  25 3.3.3.  29 3.3.4.  30 3.4. N-N-methyl-asimilobin . 31 3.4.1. -(2-hydroxyethyl)-N-methyl-asimilobini clorid 31 3.4.2. N,O-di(2-hydroxyethyl)-N-methyl- asimilobini clorid 32 3.5. N-N- methyl-asimilobin 34 3.5.1.  34 3.5.2.  34 3.5.3.  34 3.5.4.  34 3.6.  35 3.6.1.  35 3.6.2.  36 3.6.3.  39 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Ac 2 O Anhydrid acetic ATCC American Type Culture Collection DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium DMF Dimethylformamid DPPH 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl EC 2-Cloroethanol ESI-MS  (Electrospray Ionization Mass Spectrometry) EtOH Ethanol EtSNa Natri thioethoxid FBS Huyt thanh phôi bò 1 H-NMR  (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) IC 50 N c ch tt na (The half maximal inhibitory concentration) IR  IUPAC Hip hi Hóa hc Quc t thun túy và ng dng (International Union of Pure and Applied Chemistry) MeOH Methanol MTT 3- (4,5-dimethylthiazol-2 yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromid OD M quang SKLM Sc ký lp mng SN 2 Phn ng th ng phân t (Nucleophilic Substitution) SOD Superoxid t o nc Nhi nóng chy DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cây sen 3 Hình 1.2 Công thc mt s alkaloid chính trong lá sen 4 Hình 1.3 Công thc cu to ca nuciferin (I) 4 Hình 1.4 Công thc cu to ca N-methyl-asimilobin (II) 9 Hình 1.5  phn ng demethyl hóa nuciferin s dng EtSNa trong DMF 10 Hình 1.6  phn ng demethyl hóa nuciferin s dng HBr 48%  10 Hình 1.7  phn ng demethyl hóa s dng HI 57% và Ac 2 O 11 Hình 1.8  phn ng didemethyl hóa nuciferin s dng AlBr 3 trong acetonitril 12 Hình 1.9  ca phn ng Menshutkin  12 Hình 1.10  phn ng ca Nerinckx và cng s 12 Hình 1.11  phn ng ca Colona và cng s 13 Hình 1.12  phn ng ca James Brunelle và cng s 13 Hình 3.1  phn ng demethyl hóa s dng HBr 48% 22 Hình 3.2  dng c ca phn ng demethyl hóa 23 Hình 3.3 Nguyên lý ca phn ng N-alkyl hóa s dng tác nhân 2-cloroethanol 25 Hình 3.4  dng c  xut cho phn ng N-alkyl hóa N-methyl-asimilobin 30 Hình 3.5  ca phn ng O-demethyl hóa nuciferin vi tác nhân HBr 48% 36 Hình 3.6 Cu trúc sn phm ph ca phn ng O-demethyl hóa nuciferin 37 Hình 3.7  ca phn ng N-alkyl hóa N-methyl-asimilobin  38 Hình 3.8 Cu trúc sn phm ph ca phn ng N-alkyl hóa 39 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Mt s alkaloid trong lá sen 4 Bảng 2.1 Các hóa cht, dung môi s dng trong quá trình thc nghim 15 Bảng 2.2 Các máy móc, dng c s dng trong quá trình thc nghi 16 Bảng 3.1 Khng HBr 48% n hiu sut bán tng hp N-methyl- 24 Bảng 3.2 Kt qu kho sát ng ca thn phn ng N-alkyl c thc hin trong dung môi DMF 27 Bảng 3.3 Kt qu kho sát ng ca thn phn ng N-alkyl c thc hin trong dung môi  28 Bảng 3.4 Kt qu kho sát ng cn hiu sut ca phn ng N-alkyl hóa 28 Bảng 3.5 Kt qu phân tích ph khng (ESI-MS, MeOH) ca N-(2- hydroxyethyl)-N-methyl-asimilobini clorid 30 Bảng 3.6 Kt qu phân tích ph cng t ht nhân proton ca N-(2- hydroxyethyl)-N-methyl-asimilobini clorid ( 1 H-NMR, 500 MHz, MeOD) 32 Bảng 3.7 Kt qu phân tích ph khng (ESI-MS, MeOH) ca N,O- di(2-hydroxyethyl)-N-methyl-asimilobini clorid 33 Bảng 3.8 Kt qu phân tích ph cng t ht nhân proton ca N,O- di(2-hydroxyethyl)-N-methyl-asimilobini clorid ( 1 H-NMR, 500 MHz, D 2 O) 33 Bảng 3.9 Kt qu th c t bào trên dòng t - 34 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong vòng hai thp k g, ng quay li s dng các sn phm thuc có ngun gc th phòng và tr bnh tr nên ph bin. S phát trin nhanh chóng các thuc t cây c không ch nhng t u tr, gim lo lng v các tác dng bt li ca ch phc mà còn nâng cao nhn thc ca cng v vai trò ca thuc t c liu tr các bnh mn tính, bnh ng [7]. Hin nay,  c g   ng phát tri c phm cha mt hot cht t cây thuc (tinh chc liu) do các ch phm này có giá tr kinh t lu so vi các sn phm cha cao thuc (extracts) hoc hp cht toàn phc trong các công thc c truyn, n [7]. Vi li th là mt trong nhng quc gia có nguc liu phong phú,  dng làm thuc cùng nhng bài thuc y hc c truyc chng minh là có hiu qu trong viu tr bnh, vic phát trin thuc có ngun gc liu dn tr thành th mnh cc Vit Nam. Trong rt nhiu loc liu có ng du tr phi k n Sen - mt loài cây rt quen thuc vi Vit vi nhiu b phn ( ht, lá, c) có tác dng cha bnh rt tt. Ngó sen có tác dng cm máu, ht sen là thuc b, cha di tinh, mt ng, c thn kinh. , lá sen có tác dng cha huyt ,  huyt, tiu ti[3]. Trên th gii u công trình nghiên cu v tác dng ca sen. Trong cây sen, các alkaloid chim ti 0,7 - 0,8%, vi nuciferin là alkaloid chính. Nhiu công trình nghiên c c rt nhiu tác dng mi ca dch chit các b pha nuciferin, ng ch30], chng HIV [34], ch30], hay có tác dng chng oxy hóa mnh [29]. G,  Trung Qun xui dng tinh khi bào ch thuc và thc phm ch Nhiu sn phm cha nuciferin ca Trung Quc c s d chng béo phì, làm gim tr.  Vi nhiu loi thuc sn xut t  [...]... ti n hành nghi n cứu đề tài Tổng hợp và thử tác dụng sinh học của các d n chất alkyl hóa của Nmethyl -asimilobin Đề tài được thực hi n với các mục tiêu sau:  Chiết xuất, ph n lập, tinh chế nuciferin tinh khiết từ dược liệu  Demethyl hóa nuciferin tạo N- methyl- asimilobin  Tổng hợp các d n chất alkyl hóa của N- methyl- asimilobin  Thử tác dụng sinh học các d n chất alkyl hóa của N- methylasimilobin...2 n o s n xuất alkaloid tinh khiết của lá sen - nuciferin, b n cạnh đó việc nghi n cứu, b n tổng hợp các d n chất của nuciferin để tìm ra các hoạt chất mới có tác dụng chữa bệnh c n h n chế Để góp ph n vào việc nghi n cứu các d n chất của nuciferin, cụ thể là N- methyl- asimilobin và các d n chất alkyl hóa của n , tr n cơ sở học tập, kế thừa và ứng dụng các nghi n cứu đã có trong và ngoài n ớc, chúng... xương Nuciferin và liensinin được thử nghiệm tr n chuột ở n ng độ không gây độc tế bào cho thấy tác dụng ức chế sự hoạt hóa thụ thể của yếu tố gây hủy xương Ngoài ra, liensinin và nuciferin c n có tác dụng ức chế việc tăng sinh tế bào ung thư vú ở người [18]  Tác dụng chống oxy hóa: Một nghi n cứu đã sử dụng dịch chiết c n của hạt Nelumbo nucifera để nghi n cứu tác dụng chống oxy hóa tr n mô hình invitro... 22 3.2 B n tổng hợp N- methyl- asimilobin bằng ph n ứng demethyl hóa nuciferin 3.2.1 Nguy n lý ph n ứng Hình 3.1: Sơ đồ ph n ứng demethyl hóa nuciferin sử dụng HBr 48% KI có tác dụng tạo ion I- là tác nh n ái nh n có vai trò xúc tác làm tăng tốc độ ph n ứng, giảm thời gian ph n ứng, đồng thời KI không làm ảnh hưởng tới hiệu suất ph n ứng 3.2.2 Quy trình ph n ứng Chu n bị ph n ứng: Cho nuciferin (0,48... 3.3 Tổng hợp N- (2-hydroxyethyl) -N- methyl- asimilobini clorid (III) và N, O- di(2-hydroxyethyl) -N- methyl- asimilobini clorid (IV) bằng ph n ứng N -alkyl hóa N- methyl- asimilobin 3.3.1 Nguy n lý ph n ứng: Hình 3.3: Nguy n lý của ph n ứng N -alkyl hóa sử dụng tác nh n 2-cloroethanol 3.3.2 Lựa ch n thời gian và dung môi ph n ứng Chúng tôi ti n hành khảo sát dung môi và thời gian ph n ứng nhằm đưa ra điều ki n tối... nuciferin, N- nornuciferin, anonalin, roemetin, armepavin, N- methyl coclaurin, Nmethyl lizococlaurin, pronuciferin, liriodenin, dehydro nuciferin, spermatheridin, dehydro-roemetin, nelumboxit Trong đó nuciferin là alkaloid chính [3] Li n tâm cũng chứa nhiều alkaloid như: liensinin, isoliensinin, neferin, lotusin, methylcoryparin, nuciferin, pronuciferin [3] 4 Công thức hóa học của một số alkaloid chính... được ghi nh n vào n m 1916 nhưng đ n những n m 1930 mới được nghi n cứu rộng rãi và đưa vào ứng dụng [28] Các hợp chất n y có tác dụng mạnh tr n động vật nguy n sinh, mycobacteria, đặc biệt là chống plasmodia thông qua việc t n công vào một tổ chức cụ thể hoặc ng n c n quá trình trao đổi chất của vi khu n Vì vậy, chúng được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như khử trùng n ớc, bề mặt và dụng cụ [22],... chu n của Physostigmine là 0,013 ± 0,002 µg ml1 ) và hai alkaloid aporphin có tác dụng kém h n là nuciferin và nornuciferin được tách ra từ Nelumbo nucifera [8,15] 1.3.3 Phương pháp demethyl hóa nuciferin tạo N- methyl- asimilobin  Phương pháp monodemethyl hóa nuciferin :  Ph n ứng của Feutrill và cộng sự n m 1970 với tác nh n EtSNa Hình 1.5: Sơ đồ ph n ứng demethyl hóa nuciferin sử dụng EtSNa trong... nicotin gây ra NSCLC (non small cell lung cancer) ti n tri n thông qua việc làm giảm hoạt động của t n hiệu Wnt/β-catenin Thử nghiệm tr n chuột cho thấy nuciferin không chỉ ức chế sự tăng trưởng của NSCLC mà c n làm giảm đáng kể các t n thương gây ra bởi nicotin trong chức n ng gan [21] 6 Ung thư vú là một trong những nguy n nh n phổ bi n gây tử vong ung thư ở phụ n và có xu hướng di c n đ n xương... tác nh n sulfonat Ph n ứng của James Brunelle và cộng sự n m 1987: Hình 1.12: Sơ đồ ph n ứng của James Brunelle và cộng sự 14 Ti n hành: Ph n ứng được thực hi n trong dung môi là toluen, đun hồi lưu Kết thúc ph n ứng sau 3 giờ, xử lý h n hợp và thu được s n phẩm với hiệu suất 73% [9] 1.4.2 Tác dụng sinh học Các hợp chất amoni bậc 4 được biết đ n với tác dụng kháng khu n, tác dụng n y l n đầu ti n được .  24 3.3.  N-( 2-hydroxyethyl)-N -methyl- asimilobini clorid (III) và N,O-di( 2- hydroxyethyl)-N -methyl- N -alkyl hóa N- methyl- asimilobin 25 3.3.1 ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI CẤN THỊ QUỲNH LIÊN TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT ALKYL HÓA CỦA N -METHYL- ASIMILOBIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ ĐẠI HỌC Ngƣời hƣớng dẫn: . TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI CẤN THỊ QUỲNH LIÊN TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT ALKYL HÓA CỦA N -METHYL- ASIMILOBIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ ĐẠI HỌC