Nghiên cứu tổng hợp l dopa từ l tyrosin

B GIÁO DO B Y T I HC HÀ NI PHM TH HIN NGHIÊN CU TNG HP L-DOPA T L-TYROSIN LU TH C HC HÀ NI 2013 B GIÁO DO B Y T I HC HÀ NI PHM TH HIN NGHIÊN CU TNG HP L-DOPA T L-TYROSIN LU C HC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGH C PHM VÀ BÀO CH MÃ S: 60720402 ng dn khoa hc: PGS. TS. Thái Nguyn Hùng Thu HÀ NI 2013 LI C Sau mt thi gian làm vic khn trc s  tn tình ca các thy giáo, LuTh c hc Nghiên cu tng hp L-dopa t L-tyrosin Vi tt c s kính trc tiên tôi xin bày t lòng bin thy giáo PGS. TS. Thái Nguyn Hùng Thu và PGS. TS. Nguy  Luyn c ting dn, ch bo tn tình và to mu ki tôi nghiên cu và thc hin lu này. i li ci TS. Nguyn Ngc Chin, DS. Nguyc Hoàn và CN. Phan Tin Thành  và to mu kin tt nht cho tôi trong sut thi gian hc và thc hin Lu. c gi li cn các thy cô giáo thuc b môn Công nghic, Vin Công ngh c phm Quc gia thy i hc Hà Ni, các thy cô ci hc  tu kin thun li cho tôi hoàn thành lu tt nghiy bo tôi tn tình trong sut hai c. Cui cùng, tôi xin gi li bic bit là b m tôi và li cn bn bè tôi, là ngung lc không th thi tôi sut thc và trong sut quá trình thc hi tài Lu Thc hc. Hà Ni, ngày 22 tháng 10 3 Hc viên Phm Th Hin  DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT DANH MC CÁC BNG, BIU DANH MC CÁC HÌNH V DANH MC CÁC  T V 1 NG QUAN 3 1.1. TNG QUAN V L-DOPA 3 1.1.1. Cu trúc hóa hc và tính cht lý hóa 3 1.1.2. Tác dc lý 4 u ch L-dopa 7 1.2. TNG QUAN V NGUYÊN LIU L-TYROSIN 18 1.2.1. Cu trúc hóa hc 18 u ch 19 U 20 2.1. HÓA CHT VÀ TRANG THIT B 20 2.1.1. Nguyên liu và hóa cht nghiên cu 20 2.1.2. Thit b, máy móc và dng c nghiên cu 21 2.2. NI DUNG NGHIÊN CU 22 U 22 2.3.1. Tng hp hóa hc 22 2.3.2. Tinh ch sn phm và các cht trung gian 23 2.3.3. Ki tinh khit ca các cht trung gian và sn phm 23 nh cu trúc sn phm 23 nh mt s ch ng sn phm theo chuyên lun Anh 2009 23  lý s liu 24 T QU NGHIÊN CU 25 3.1. TNG HP L-DOPA T L-TYROSIN 25 3.1.1. Tng hp L-tyrosin methyl ester (9) 25 3.1.2. Tng hp O,N-diacetyl-L-tyrosin methyl ester (10) 26 3.1.3. Tng hp ß-(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)N-acetyl-L-alanin (11) . 29 3.1.4. Tng hp L-dopa (LD) 35 3.2. NGHIÊN CU QUY TRÌNH TINH CH L-DOPA CÓ HÀM NG T TIÊU CHUN ANH 2009 37 3.3NH CÁC THÔNG S VT LÝ VÀ CU TRÚC CÁC CHT TRUNG GIAN VÀ SN PHM TO THÀNH 38 3.3.1. Kt qu  nóng chy 38 3.3.2. Kt qu t quay cc 39 3.3.3. Kt qu phân tích cu trúc các hp cht 40   NH MT S CH     NG L- DOPA THEO CHUYÊN LUN ANH 2009 42 nh tính 43 3.4.2. Mt khng do làm khô 43 3.4.3. pH 43 ng 43 N 46 --TYROSIN 46 --tyrosin methyl ester 46 4.1.2. V phn ng acyl hóa to O,N-diacetyl-L-tyrosin methyl ester 46 -(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N- acetyl-L-alanin (11) 47 11 -dopa 49 4.1.5. V  sn phm L-dopa 50 4.2. V CU TRÚC CA CÁC CHT TRUNG GIAN VÀ SN PHM 50 4.2.1. Ph hng ngoi 50 4.2.2. Ph khng 51 4.2.3. Ph cng t ht nhân proton 52 4.3. V CHNG NGUYÊN LIU L-DOPA TNG HC 53 KT LUN VÀ KIN NGH 55 KT LUN 55 KIN NGH 55 TÀI LIU THAM KHO PH LC DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT 1 H-NMR : Ph cng t ht nhân proton (Proton Nuclear magnetic resonance spectroscopy) Ac : Acetyl (CH 3 CO-) BP n Anh (British Pharmacopoeia) dd : Dung dch Et : Ethyl (C 2 H 5 -) h : gi HPLC : Sc ký lng hi (High performance liquid chromatography) INN : Tên chung quc t (International Nonproprietary Name) IR : Ph hng ngoi (Infrared spectroscopy) IUPAC : Danh pháp Hóa hc theo Hip hi Hóa hc Quc t (International Union of Pure and Applied Chemistry Nomenclature) KL : Khng LD : L-dopa Me : Methyl (CH 3 -) MS : Ph khng (Mass spectroscopy) R f : H s  (Retention factor) SKLM : Sc ký lp mng TT : Th tích UV : Ph t ngoi (Ultraviolet spectroscopy) DANH MC CÁC BNG, BIU STT Tên bng Trang Bng 2.1. Nguyên liu và hóa cht nghiên cu 20 Bng 3.1.   27 Bng 3.2. Kt qu kho sát  ng c     acetic: ester 9 n hiu sut phn ng acyl hóa 28 Bng 3.3. Kt qu thc hin phn ng  quy mô ln 28 Bng 3.4. Kt qu kho sát ng cn n hiu sut phn ng chuyn v 33 Bng 3.5. Kt qu kho sát ng ca t l ng nguyên liu 10 so vng cht xúc tác cn hiu sut phn ng chuyn v 34 Bng 3.6. Kt qu kho sát ng cng H 2 O 2 37 Bng 3.7. Kt qu tinh ch sn phm 38 Bng 3.8. T o nc -dopa 39 Bng 3.9. Bng giá tr t quay cc các cht trung gian và sn phm L-dopa 39 Bng 3.10. Kt qu phân tích ph IR 41 Bng 3.11. Kt qu phân tích ph MS 42 Bng 3.12. Kt qu phân tích ph 1 H-NMR 42 Bng 3.13. Kt qu nh hàm m ca L- mt khng do làm khô 43 Bng 3.14. Kt qu nh h s hiu chnh K ca dd HClO 4 0,1N 44 Bng 3.15. Kt qu ng L-dopa 45 Bng 3.16. Bng tóm tt kt qu ng L-dopa theo BP 2009 45 Bng 3.17. So sánh kt qu phân tích ph ca D-dopa và L-dopa 53 DANH MC CÁC HÌNH V STT Tên hình Trang Hình 3.1. SKLM ca phn ng tng hp L-tyrosin methyl ester (9) 25 Hình 3.2. SKLM ca ß-(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N-acetyl-L- alanin 31 Hình 3.3. SKLM ca phn ng tng hp L-dopa (1) 36 DANH M STT  Trang  1.1. Sinh tng hp L-dopa t dn cht ca L-tyrosin 9  1.2 Sinh tng hp L-a L. Xun 10  1.3. Tng hp L-    a M. Lewandowski 11  1.4. Tng hp L-    a H. Bretschneider 11  1.5. Tng hp L-a A. M. Krubiner 13  1.6. Tng hp L-a L. Bernardi 14  1.7. Tng hp L-a A. Kaiser 15  1.8. Tng hp L-a S. W. Knowles 16  1.9. Tng hp L-ca F. D. Reinhold 17  1.10. Tng hp L-a V. Cannata 18  2.1. Quy trình tng hp L-dopa t L-tyrosin 22  3.1. Tng hp L-dopa t 3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N- acetyl-L-alanin 35  4.1.  phn ng Fries (ni phân t) 48  4.2.  phn ng Fries (liên phân t) 48  4.3.  phn ng chuyn v Baeyer-Villiger 50 [...]... tổng hợp L- dopa l L- tyrosin (sản phẩm thủy phân keratin) và nguyên liệu này có thể tự túc trong nƣớc Do vậy, để góp phần nghiên cứu tổng hợp nguyên liệu l m thuốc, đề tài Nghiên cứu tổng hợp L- dopa từ L- tyrosin đƣợc thực hiện với các mục tiêu sau: 1 Xây dựng quy trình tổng hợp L- dopa từ L- tyrosin ở quy mô phòng thí nghiệm 2 Tổng hợp và tinh chế L- dopa đạt tiêu chuẩn về hàm l ợng theo chuyên luận... kết tủa muối chì của L- dopa L- dopa sau đó thu đƣợc bằng cách phân hủy muối chì với hydro sulfid [47] 7 1.1.3.2 Sinh tổng hợp LD  Phương pháp của J C Sih và cộng sự (1969) Các tác giả sinh tổng hợp LD từ L- tyrosin nhờ vi sinh vật có khả năng chuyển đổi từ L- tyrosin sang LD nhƣ: Asperigillus ocharaceus, Asperigillus priori, Penicillium duclauxi, Gliocladium deliquescens, Memmoniella echinata, Trichoderma... Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 TỔNG HỢP L- DOPA TỪ L- TYROSIN 3.1.1 Tổng hợp L- tyrosin methyl ester (9) Cho vào bình cầu hai cổ thể tích 1000ml: 15,0g (0,083mol) L- tyrosin (2), 400ml CH3OH Khuấy tạo hỗn dịch Nhỏ từ từ 10ml H2SO4 đặc đến khi dung dịch đồng nhất Đun hồi l u hỗn hợp trong 12h Kiểm tra phản ứng bằng SKLM Sau phản ứng, hỗn hợp phản ứng để nguội về nhiệt độ phòng, cất thu hồi methanol Cắn thu đƣợc... 100ml (Đức) - Bình phun sắc ký (Trung Quốc) - Cốc có mỏ dung tích: 100ml, 250ml, 500ml (Đức) - Phễu và bình l c Buchner (Trung Quốc) 21 - Nhiệt kế thủy ngân (Trung Quốc) - Pipet chính xác 1ml, 5ml, 10ml (Trung Quốc) - Ống đong dung tích: 25ml, 50ml, 100ml, 500ml (Trung Quốc) 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tổng hợp hoá dƣợc: Tổng hợp L- dopa từ nguyên liệu L- tyrosin có nguồn gốc trong nƣớc (Phòng Tổng hợp. .. mà LD đƣợc sản xuất trong môi trƣờng l n men) và một pha giảm (pha mà LD đƣợc sản xuất từ một nguồn carbon) [31] 1.1.3.3 Các phương pháp tổng hợp LD Trên thế giới, đã có nhiều nghiên cứu tổng hợp L- dopa nhƣ sau:  Phương pháp của M Lewandowski (1921) Phƣơng pháp tổng hợp sử dụng nguyên liệu l L- tyrosin (2) Quá trình tổng hợp trải qua 3 giai đoạn chính Quá trình tổng hợp nhƣ sau: Phản ứng nitro hóa L- tyrosin. .. tổng hợp - Xác đinh một số chỉ tiêu định tính và định l ợng L- dopa theo chuyên luận trong Dƣợc điển Anh 2009 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Tổng hợp hóa học Tiến hành tổng hợp LD từ L- tyrosin theo sơ đồ sau: Sơ đồ 2.1 Quy trình tổng hợp L- dopa từ L- tyrosin 22 2.3.2 Tinh chế sản phẩm và các chất trung gian Sử dụng các phƣơng pháp hóa học, vật l , hóa l để tách và tinh chế các chất trung gian và sản phẩm... thể (L) -N-acetyl-3,4dimethoxyphenylalanin.methylbenzylamin(+) (8) L c, rửa 8 với aceton l nh và ether Hòa tan 8 trong dd NaOH, sau đó chiết 3 l n với ether dầu hỏa để loại dịch methylbenzylamin(+) tự do Dịch nƣớc đƣợc acid hóa bằng HCl đặc, thêm dd muối bão hòa và chiết 3 l n với ethyl acetat L m khô pha hữu cơ với natri sulfat khan, cất thu hồi dung môi, thu đƣợc (L) -N-acetyl-3,412 dimethoxyphenylalanin... cam đậm có Rf l 0,69 so với nguyên liệu có Rf l 0,47 Nhƣ vậy có thể kết luận sơ bộ sản phẩm thu đƣợc đã loại bỏ hoàn toàn nguyên liệu và không có tạp 3.1.2 Tổng hợp O,N-diacetyl -L- tyrosin methyl ester (10) L y 18,0ml pyridin cho vào bình cầu 2 cổ dung tích 100ml Nghiền nhỏ 5,85g 9 (30,0 mmol) cho vào dung môi đã chuẩn bị ở trên Sau đó nhỏ từ từ 8,5ml anhydrid acetic (90,0 mmol) vào hỗn hợp trên cho... hóa L- tyrosin (2) với tác nhân HNO3/H2SO4 thu đƣợc hợp chất 3-nitroL -tyrosin (3) Tiếp theo l phản ứng hydro hóa hợp chất 3 với tác nhân kim loại trong dung dịch acid thu đƣợc hợp chất 3-amino -L- tyrosin (4) Tiến hành phản ứng tạo hợp chất diazo từ nguyên liệu 4 với tác nhân NaNO2/HCl rồi thủy phân trong môi trƣờng nƣớc thu đƣợc sản phẩm L- dopa (1) [50] Sơ đồ phản ứng nhƣ sau: Sơ đồ 1.3 Tổng hợp L- dopa. .. Phần khối l ợng còn l i đƣợc thêm vào nƣớc và chiết với diethyl ether Cất tới dạng siro Sau đó thêm nƣớc và acetonitril để tạo dung dịch Dung dịch đƣợc l m l nh và đƣợc xử l tiếp với propylen oxyd, thu đƣợc kết tủa LD L c, rửa tủa l n l ợt với nƣớc/acetonitril (1/5), acetonitril và diethyl ether LD thu đƣợc có nhiệt độ nóng chảy 281-282oC [26] Sơ đồ phản ứng nhƣ sau: Sơ đồ 1.7 Tổng hợp L- dopa theo . O,N-diacetyl -L- tyrosin methyl ester (10) 26 3.1.3. Tng hp ß-(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)N-acetyl -L- alanin (11) . 29 3.1.4. Tng hp L- dopa (LD) 35 3.2. NGHIÊN CU QUY TRÌNH TINH CH L- DOPA CÓ. L- Asperigillus ocharaceus, Asperigillus priori, Penicillium duclauxi, Gliocladium deliquescens, Memmoniella echinata, Trichoderma virideTrong quá trình l n men, các tác gi cho. c nghiên cu tng hp L- dopa. Vì vy giá thành các thành phm cha L- dopa còn rt cao. Mt khác, nguyên li tng hp L- dopa l L- tyrosin (sn phm thy phân keratin) và nguyên liu này