Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất acid thiazolidin 4 carboxylic

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ LAN HƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HOC MỘT SỐ DẪN CHẤT ACID THIAZOLIDIN-4CARBOXYLIC LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ LAN HƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HOC MỘT SỐ DẪN CHẤT ACID THIAZOLIDIN-4CARBOXYLIC LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ DƢỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ MÃ SỐ: 60720402 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Đình Luyện HÀ NỘI 2014 LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS TS Nguyễn Đình Luyện, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn cho nhƣng lời khuyên quý báu, tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận văn tốt nghiệp Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Công Nghiệp Dƣợc, đặc biệt TS Nguyễn Văn Hải, ThS Nguyễn Văn Giang CN Phan Tiến Thành tổ mơn Tổng Hợp Hóa dƣợc nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt để hồn thành luận văn tốt nghiệp Trong q trình thực luận văn, nhận đƣợc giúp đỡ thầy cô trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, cán Phịng Phân tích Phổ - Viện Hàn Lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, Phịng phân tích Hữu - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, xin chân thành cảm ơn Cuối xin gửi lời cảm ơn đến bố mẹ bạn bè - ngƣời động viên, khích lệ tơi sống học tập Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Lan Hƣơng MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………… ……………………… .……1 CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chung dẫn chất thiazolidin 1.2 Khái quát chung acid thiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 1.3 Tính chất hóa lý .3 1.4 Tác dụng sinh học 1.4.1 Tác dụng chống oxy hóa 1.4.2 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng lao .4 1.4.3 Tác dụng giãn mạch, hạ áp .9 1.4.4 Tác dụng ức chế virus cúm A 13 1.4.5 Tác dụng chống ung thư 13 1.5 Phƣơng pháp tổng hợp dẫn chất acid thiazolidin-4-carboxylic 16 1.5.1 Phản ứng đóng vịng tạo acid thiazolidin-4-carboxylic 16 1.5.1.1 Tổng hợp TCA từ L-cystein dẫn chất benzaldehyd 16 1.5.1.2 Tổng hợp TCA từ L-cystein hydroclorid monohydrat dẫn chất benzaldehyd 1.5.1.3 Tổng hợp TCA từ L-cystein hydroclorid monohydrat butanon 18 1.5.2 Phản ứng ester hóa tạo dẫn chất thiazolidin-4-carboxylat 18 1.5.3 Phản ứng tạo số dẫn chất hoạt chất acid thiazolidin-4-carboxylic 19 1.5.3.1 Phản ứng tạo dẫn chất N-acyl dẫn chất thiazolidin-4-carboxylic 19 1.5.3.2 Phản ứng tạo dẫn chất amid dẫn chất acid thiazolidin-4carboxylic………………………………………………………………… …….21 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP 23 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 23 2.2 Nội dung nghiên cứu 24 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 25 2.3.1 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết 25 2.3.2 Xác định cấu trúc 25 2.3.3 Thử tác dụng sinh học 26 2.3.3.1 Hoạt tính kháng khuẩn 26 2.3.3.2 Hoạt tính kháng nấm 27 2.3.3.3 Thử tác dụng chống ung thƣ 28 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 31 3.1 Tổng hợp hóa dƣợc 31 3.1.1 Tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 31 3.1.1.1 Tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic (2a) 31 3.1.1.2 Tổng hợp acid 2-(4-clorophenyl)thiazolidin-4-carboxylic (2b) 32 3.1.1.3 Tổng hợp acid 2-(4-methoxyphenyl)thiazolidin-4-carboxylic (2c) 33 3.1.1.4 Tổng hợp acid 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)thiazolidin-4-carboxylic (2d)………………………………………………………………………………… 33 3.1.1.5 Tổng hợp acid 2-(2-clorophenyl)thiazolidin-4-carboxylic (2e) 34 3.1.2 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-phenylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 3.1.2.1 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-phenylthiazolidin-4-carboxylic (3a)………………………………………………………………………………… 34 3.1.2.2 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-(4-clorophenyl)thiazolidin-4-carboxylic (3b) ……………… 35 3.1.2.3 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-(4-methoxyphenyl)thiazolidin-4carboxylic (3c)………………… 36 3.1.2.4 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)thiazolidin4-carboxylic (3d) 36 3.1.3 Tổng hợp acid 3-benzoyl-2-phenyl thiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 37 3.1.3.1 Tổng hợp acid 3-benzoyl-2-phenyl thiazolidin-4-carboxylic (4a) 37 3.1.3.2 Tổng hợp acid 3-benzoyl-2-(4-clorophenyl) thiazolidin-4-carboxylic (4b) 38 3.1.3.3 Tổng hợp acid 3-benzoyl-2-(4-methoxyphenyl)thiazolidin-4-carboxylic (4c)……………… 39 34 3.1.3.4 Tổng hợp acid 3-benzoyl-2-(2-clorophenyl)thiazolidin-4-carboxylic (4d)……………………………………………………………………… 39 3.1.4 Tóm tắt kết tổng hợp 40 3.2 KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 42 3.3 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC 43 3.3.1 Phổ hồng ngoại 43 3.3.2 Phổ khối lượng 44 3.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 45 3.4 HOẠT TÍNH SINH HỌC 48 3.4.1 Hoạt tính kháng khuẩn 48 3.4.2.Hoạt tính kháng nấm 50 3.4.3 Hoạt tính gây độc tế bào 51 CHƢƠNG BÀN LUẬN 53 4.1 Về tổng hợp hóa học 53 4.1.1 Tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 53 4.1.2 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 53 4.1.3 Tổng hợp acid 3-benzoyl-2-phenylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 54 4.2 Về cấu trúc 54 4.2.1 Về cấu trúc sản phẩm 3-tert-butoxycarbonyl hóa (3a-3d) 54 4.2.2 Về cấu trúc sản phẩm 3-benzoyl hóa (4a - 4d) 56 4.3.Về hoạt tính sinh học 58 4.3.1 Hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn 58 4.3.2 Hoạt tính gây độc tế bào 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 KẾT LUẬN 59 KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT AngI Angiotensin I ACE Enzym chuyển hóa Angiotensin Boc2O Di-tert-butyl dicarbonat DCM Dicloromethan DMF N,N-dimethylformamid DTIC Dimethylthiazen - imidazol - carboxamid EDCI 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid ED50 Nồng độ gây tác dụng 50% đối tƣợng thử HOBt Hydroxybenzotriazol Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton (1H - Nuclear Magnetic resonance spectroscopy) H-NMR IC50 Nồng độ ức chế 50% đối tƣợng thử (Inhibition concentration at 50%) IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) MIC Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum inhibitory concentration) MS Phổ khối lƣợng (Mass spectrometry) Rf Hệ số lƣu giữ (Retension factor) SKLM Sắc ký lớp mỏng T0nc Nhiệt độ nóng chảy TEA Triethylamin THF Tetrahydrofuran TCA Acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic VSV Vi sinh vật VK Vi khuẩn DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Kết IC50 thử hoạt tính kháng khuẩn TCA Bảng 1.2 Kết IC50 thử hoạt tính kháng khuẩn TBTCA Bảng 1.3 Kết thử tác dụng sinh học kháng nấm số dẫn chất Bảng 1.4 Kết thử hoạt tính ức chế Angiotensin I ACE 10 Bảng 1.5 Kết thử tác dụng giãn mạch số chất 11 Bảng 1.6 Kết thử hoạt tính ức chế ACE dẫn chất3-(2cinnamamidoethylsulfonyl)thiazolidin-4-carboxylat 12 Bảng 1.7 Kết thử tác dụng ức chế NA số chất 13 Bảng 1.8 Kết tác dụng chống ung thƣ acid (4R)-2-phenyl-Ntetradecylthiazolidin-4-carboxamid hydroclorid (22a) 14 Bảng 1.9 Kết kháng ung thƣ chất 2-(4-acetamidophenyl)-Nhexadecylthiazolidin-4-carboxamid (18a) 15 Bảng 1.10 Kết tác dụng chống ung thƣ 2-phenyl-3-propionylthiazolidin-4carboxylat ethyl ester (24) 16 Bảng 2.1 Danh mục nguyên liệu 23 Bảng 2.2 Danh mục thiết bị, dụng cụ 24 Bảng 3.1 Tóm tắt kết dẫn chất tổng hợp đƣợc 40 Bảng 3.2 Kết kiểm tra độ tinh khiết SKLM đo nhiệt độ nóng chảy 42 Bảng 3.3 Số liệu phổ IR cm-1 chất 3a-d 43 Bảng 3.4 Số liệu phân tích phổ khối lƣợng chất 3a-d 44 Bảng 3.5 Số liệu phân tích phổ 1H-NMR chất 3a-d 45 Bảng 3.6 Đƣờng kính vóng vơ khuẩn 3a-3d(D mm) 49 Bảng 3.7 Đƣờng kính vịng vơ nấm 3a-3d(D mm) 51 Bảng 3.8 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào 52 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo acid thiazolidin-4-carboxylic Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo dẫn chất acid 2-arylthiazolidin-4-carboxylic Hình 1.3 Cơng thức cấu tạo dẫn chất acid 3-tert-butoxycarbonyl-2arylthiazolidin-4-carboxylic Hình 1.4 CTCT (4-benzylpiperazin-1-yl)-(2-(4-fluorophenyl) Hình 1.5 Công thức cấu tạo dẫn chất 3-(2cinnamamidoethylsulfonyl)thiazolidin-4-carboxylat 12 Hình 1.6 CTCT (4R)-2-phenyl-N-tetradecylthiazolidin-4-carboxamid hydroclorid (22a) 14 Hình 1.7 CTCT 2-(4-acetamidophenyl)-N-hexadecylthiazolidin-4-carboxamid (23a) 15 Hình 1.8 CTCT 2-phenyl-3-propionylthiazolidin-4-carboxylat ethyl ester (24) 15 Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 31 Hình 4.1 Cấu trúc cặp đồng phân đối quang sản phẩm 3a-3d 56 Hình 4.2 Cấu trúc cặp đồng phân đối quang sản phẩm 4a-4d 57 ĐẶT VẤN ĐỀ Hóa học hợp chất chất dị vịng lĩnh vực phát triển Hóa học Hữu cơ, chúng phong phú số lƣợng, đa dạng cấu trúc mà tính chất có nhiều điều lý thú Bởi vậy, hóa học hợp chất dị vịng ln tâm điểm nhà khoa học nƣớc ý quan tâm nghiên cứu Trong hóa học dị vịng, hợp chất chứa vòng acid thiazolidin-4car oxylic đƣợc nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, ngƣời ta nhận thấy hợp chất có nhiều ứng dụng vào thực tế sống Đặc iệt lĩnh vực Y học, hợp chất đƣợc nghiên cứu làm thuốc nhƣ thuốc kháng sinh, thuốc chữa cúm A, thuốc tim mạch…Nhiều hợp chất chứa dị vòng acid thiazolidin-4-car oxylic đƣợc iết đến nhờ hoạt tính sinh học đa dạng quý giá nhƣ: tác dụng kháng khuẩn, chống nấm, chống sốt rét, chống co giật, giảm đau, kháng tế ung thƣ, hạ huyết áp, chống oxy hóa…Để làm phong phú thêm hóa học tác dụng sinh học nhóm với hy vọng tìm đƣợc thuốc mới, tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp thử tác dụng sinh học số dẫn chất acid thiazolidin-4-carboxylic” với mục tiêu sau: 1.aTổng hợp số dẫn chất acid thiazolidin-4-carboxylic 2.aThử in vitro tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm kháng ung thƣ số dẫn chất tổng hợp đƣợc Phụ lục 2.8: Phổ MS [+] chất 4b Phụ lục 2.9: Phổ MS [-] chất 4c Phụ lục 2.10: Phổ MS [+] chất 4c Phụ lục 2.11: Phổ MS [-] chất 4d Phụ lục 2.12: Phổ MS [+] chất 4d Phụ lục 3.1: Phổ1H-NMR chất 3a Phụ lục 3.2: Phổ 1H-NMR chất 3b Phụ lục 3.3: Phổ 1H-NMR chất 3c Phụ lục 3.4: Phổ 1H-NMR chất 3d Phụ lục 3.5: Phổ1H-NMR chất 4a Phụ lục 3.6: Phổ 1H-NMR chất 4b Phụ lục 3.7: Phổ 1H-NMR chất 4c Phụ lục 3.8: Phổ 1H-NMR chất 4d ... 53 4. 1.1 Tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin -4- carboxylic dẫn chất 53 4. 1.2 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonylthiazolidin -4- carboxylic dẫn chất 53 4. 1.3 Tổng hợp acid 3-benzoyl-2-phenylthiazolidin -4- carboxylic. .. ứng tạo số dẫn chất hoạt chất acid thiazolidin- 4- carboxylic 1.5.3.1 Phản ứng tạo dẫn chất N-acyl dẫn chất acid thiazolidin- 4- carboxylic Năm 2011, Yu Liu tổng hợp số dẫn chất TC Thiazolidin- 4car... 1.aTổng hợp số dẫn chất acid thiazolidin- 4- carboxylic 2.aThử in vitro tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm kháng ung thƣ số dẫn chất tổng hợp đƣợc CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chung dẫn chất thiazolidin