Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng hoạt tính sinh học một số dẫn chất , mercaptobenzimidazol

- 1 - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI ᴥ*ᴥ …………. NGUYỄN THỊ PHƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI 2013 - 1 - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI ᴥ*ᴥ …………. NGUYỄN THỊ PHƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI 2013 - 2 - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI ᴥ*ᴥ …………. NGUYỄN THỊ PHƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ MÃ SỐ: 6072040 Người hướng dẫn : PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện TS. Phan Thanh Bình HÀ NỘI 2013 DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ hồng ngoại (IR) của chất II Phụ lục 2: Phổ hồng ngoại (IR) của chất III. Phụ lục 3: Phổ hồng ngoại (IR) của chất III-a. Phụ lục 4: Phổ hồng ngoại (IR) của chất III-b. Phụ lục 5: Phổ hồng ngoại (IR) của chất III-c. Phụ lục 6: Phổ hồng ngoại (IR) của chất III-d. Phụ lục 7: Phổ hồng ngoại (IR) của chất IV. Phụ lục 8: Phổ hồng ngoại (IR) của chất V. Phụ lục 9: Phổ hồng ngoại (IR) của chất V-a. Phụ lục 10: Phổ hồng ngoại (IR) của chất V-b. Phụ lục 11: Phổ hồng ngoại (IR) của chất V-c. Phụ lục 12: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất II. Phụ lục 13: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất III. Phụ lục 14: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất III-a. Phụ lục 15: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất III-d. Phụ lục 16: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất IV. Phụ lục 17: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất V. Phụ lục 18: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất V-a. Phụ lục 19: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất V-b. Phụ lục 20: Phổ khối lượng phân tử (MS) của chất V-c. Phụ lục 21: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất II. Phụ lục 22: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất III. Phụ lục 23: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất III-a. Phụ lục 24: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất III-b. Phụ lục 25: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất III-c. Phụ lục 26: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất III-d. Phụ lục 27: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất IV. Phụ lục 28: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất V. Phụ lục 29: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất V-a. Phụ lục 30: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất V-b. Phụ lục 31: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) của chất V-c. Phụ lục 32: Phiếu trả lời kết quả thử độc tính tế bào. LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn ‘ Nghiên cứu tổng hợp và thử hoạt tính sinh học một số dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol’’ tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô, gia đình và bạn bè. Nhân đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện- người thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn TS. Phan Thanh Bình, DS Nguyễn Văn Giang, CN. Phan Tiến Thành, bộ môn Công Nghiệp Dược- Trường Đại học Dược Hà Nội và DS Sar Vuthy, DS Koen Sorphin đã luôn giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình thực nghiệm. Trong quá trình thực hiện luận văn tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của các cá nhân đơn vị trong và ngoài trường, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô phòng Sau đại học-Trường Đại học Dược Hà Nội, bộ môn Vi sinh-sinh học-Trường Đại học Dược Hà Nội, khoa Hóa-Trường Đại học khoa học tự nhiên, Ths. Đặng Vũ Lƣơng- Viện Hóa Học-Viện khoa học và công nghệ Việt Nam, TS. Lê Mai Hƣơng-phòng thực nghiệm sinh học- Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè những người luôn bên cạnh quan tâm, giúp đỡ, động viên tôi để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn. Hà Nội, ngày 28 tháng 8 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Phương. MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ Trang ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 2 1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KHUNG BENZIMIDAZOL 2 1.1.1. Cấu trúc hóa học 2 1.1.2. Tính chất hóa học 3 1.2. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ 2-MERCAPTOBENZIMIDAZOL VÀ DẪN CHẤT 3 1.2.1. Công thức cấu tạo của 2-mercaptobenzimidazol 3 1.2.2. Tính chất lý học của 2-mercaptobenzimidazol 3 1.3. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA DẪN CHẤT 2-MERCAPTOBENZIMIDAZOL 3 1.3.1. Tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm 4 1.3.2. Tác dụng giảm cholesterol máu và chống xơ cứng động mạch 8 1.3.3. Tác dụng chống ung thư 10 1.3.4. Tác dụng chống co giật 13 1.3.5. Tác dụng chống bài tiết acid dịch vị, ức chế bơm proton H + /K + - ATPase và chống viêm loét dạ dày 15 1.3.6. Các tác dụng khác của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol 16 1.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL 17 1.4.1. Phản ứng đóng vòng tạo nhân 2-mercaptobenzimidazol từ o- phenylendiamin hoặc dẫn chất o-phenylendiamin 17 1.4.2. Phản ứng tạo dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol 18 1.4.2.1. Phản ứng alkyl hóa 19 1.4.2.2. Phản ứng acyl hóa 19 1.4.2.3. Phản ứng ngưng tụ tạo hợp chất bis-2-mercaptobenzimidazol 20 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ 21 2.1.1. Hóa chất 21 2.1.2. Thiết bị, dụng cụ 22 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 23 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.3.1. TỔNG HỢP HÓA HỌC……………………………………………………….23 2.3.2. Xác định cấu trúc 24 2.3.3. Thử tác dụng sinh học 25 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 29 3.1. TỔNG HỢP HÓA HỌC 29 3.1.1. Tổng hợp 2-mercaptobenzimidazol 31 3.1.2. Tổng hợp các dẫn chất của 2-mercaptobenzimidazol 31 3.1.2.1. Tổng hợp 2-benzylthio-1H-benzo[d]imidazol 31 3.1.2.2. Tổng hợp 1-benzyl-2-(benzylthio)-1H-benzo[d]imidazol 32 3.1.2.3. Tổng hợp methyl 2-(2-benzylthio)-1-H-benzo[d]imidazol-1-yl)acetat 33 3.1.2.4. Tổng hợp ethyl 2-(2-(benzylthio)-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)acetat 34 3.1.2.5. Tổng hợp 1,4-bis(2-(benzylthio)-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)butan .35 3.1.2.6. Tổng hợp ethyl 2-(1H-benzimidazol-2-ylthio)acetat…………….36 3.1.2.7. Tổng hợp 1,4-bis(2-benzimidazolthio)butan ……………………36 3.1.2.8. Tổng hợp 1,4-bis(1-benzyl-1H-benzo[d]imidazol-2-ylthio)butan37 3.1.2.9. Tổng hợp 1,4-bis(1-methoxycarboylmethyl-1H-benzo[d]imidazol- 2-ylthio)butan……………………………………………………………… 38 3.1.2.10. Tổng hợp 1,4-bis(1-ethoxycarboylmethyl-1H-benzo[d]imidazol-2- ylthio)butan……………………………………………………………… 39 3.2. KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT CỦA CÁC DẪN CHẤT TỔNG HỢP ĐƢỢC…42. 3.3. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC CHẤT TỔNG HỢP ĐƢỢC 43 3.3.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR) 43 3.3.2. Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS) 45 3.3.3. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) 46 3.4. THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC 49 3.4.1. Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 49 3.4.2. Thử hoạt tính gây độc tế bào 52 CHƢƠNG 4. BÀN LUẬN 55 4.1. Về tổng hợp hóa học 55 4.2. Bàn luận về xác định cấu trúc………………………………………….57 4.3. Về thử tác dụng sinh học 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 KẾT LUẬN 60 KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DMF : N,N-dimethylformamid. DMSO : Dimethyl sulfoxid THF : Tetrahydrofuran. DMAc : Dimethylacetamid. MeOH : Methanol. EtOH : Ethanol. SKLM : Sắc ký lớp mỏng. MS : Phổ khối lượng phân tử (Mass spectrometry). IR : Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy). 1 H – NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy). CTCT : Công thức cấu tạo. t o : Nhiệt độ. t o nc : Nhiệt độ nóng chảy. R f : Hệ số lưu giữ (retention factor). µM : Micromol. EtOCS 2 K : Kali ethyl xanthat. AcOH : Acid acetic. MCA : Methyl cloroacetat. ECA : Ethyl cloroacetat. VSV : Vi sinh vật. IC50 : Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử (Inhibitory Concentration) [...]... cứu về tổng hợp và thử tác dụng sinh học của các dẫn chất benzimidazol, đồng thời với mong muốn đa dạng hóa nhóm thuốc này ở Việt Nam, chúng tôi đã chọn đề tài: ‘ Nghiên cứu tổng hợp và thử hoạt tính sinh học một số dẫn chất 2 -mercaptobenzimidazol với 2 mục tiêu : 1 Tổng hợp được một số dẫn chất 2 -mercaptobenzimidazol 2 Thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống ung thư của một số dẫn chất tổng hợp. .. 20 30 Sơ đồ tổng hợp chất II 31 Sơ đồ tổng hợp chất III 32 Sơ đồ tổng hợp chất III-a 32 Sơ đồ tổng hợp chất III-b 33 Sơ đồ 3.6 Sơ đồ 3.7 Sơ đồ 3.8 Sơ đồ 3.9 Sơ đồ 3.10 Sơ đồ 3.11 Sơ đồ 3.12 Sơ đồ 4.1 Sơ đồ 4.2 Sơ đồ tổng hợp chất III-c 34 Sơ đồ tổng hợp chất III-d 35 Sơ đồ tổng hơp chất IV 36 Sơ đồ tổng hợp chất V 36 Sơ đồ tổng hợp chất V-a 37 Sơ đồ tổng hợp chất V-b 38 Sơ đồ tổng hợp chất V-c 39 Cơ... là thấp, nhưng ở liều cao hơn tức là ở nồng độ 100 μg/ml thì các dẫn chất này lại có tác dụng kháng khuẩn trung bình Các dẫn chất 2b, 3b, 4b, 5b và 6b đều có tác dụng trung bình kháng E coli và S aureus tại nồng độ 50µg/ml, và tác dụng này rất tốt khi ở nồng độ 100µg/ml Còn lại, đối với các dẫn chất 2c, 3c, 4c, 5c và 6c có tác dụng ức chế trung bình trên E coli và S aureus ở nồng độ 100µg/ml [2 5, 26]... khoa học do có tác dụng sinh học phong phú như: tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn, chống ung th , chống viêm, giảm đau, trị giun sán, chống co giật, ức chế virus, chống sự tăng lipid máu, chống xơ cứng động mạch, chống viêm loét, ức chế bơm proton H+/K+- 3 ATPase, kháng acid dịch vị Nhiều chất trong số đó đã được ứng dụng trong lâm sàng [ 8, 2 5, 26] 1.3.1 Tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm Năm 201 0, Gigani... quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 7: Bảng 7 Các dẫn chất của công thức (22) có tác dụng chống co giật, chống viêm: R7 % Hiệu quả R8 Ký hiệu của chống co giật N chất %Ức chế O 22a 2 6,1 0 % N O 4 5,2 % 7 5,9 6 % 3 8,4 9 % 4 7,6 % 4 0,4 % 8 5,9 8 % 3 0,9 % 8 0,2 4 % 2 6,2 % 4 2,7 6 % N 3 7,5 % 8 2,5 1 % 22b 5 2,4 % 7 4,2 2 % 3 8,1 % 8 2,0 2 % 3 3,3 % O 22c H3C 22d N N HN 22e N O 22f N O 22g H3C OH N Ph 22h Ph N N Ph 22i N O 14 O 6 8,8 1... mạnh nhất [34] Năm 201 0, G Srikanth và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học của một số dẫn chất bis(2-benzimidazolthio) Trong đó điển hình là nhóm các dẫn chất sau: 5 Hình 1.5 Công thức cấu tạo chung (2) của dẫn chất bis(2benzimidazolthio) theo nghiên cứu của G Srikanth năm 2010 Bảng 3.Các dẫn chất của công thức (2) thể hiện ở bảng sau: n R = R’ TT Ký hiệu các chất 1 2a 2 2b 3 2c F2HCO-... pháp tổng hợp dẫn chất 2 -mercaptobenzimidazol đều đi từ nguyên liệu ban đầu là o-phenylendiamin và dẫn chất, trong sự có mặt của CS 2, KOH, ethanol và nước để tạo thành khung 2 -mercaptobenzimidazol Sau đó từ dẫn chất trung gian này, tiến hành tổng hợp các dẫn chất 2mercaptobenzimidazol 1.4.1 Phản ứng đóng vòng tạo nhân 2 -mercaptobenzimidazol từ ophenylendiamin hoặc dẫn chất của o-phenylendiamin Theo nghiên. .. kháng nấm Năm 201 0, Gigani Yaseen và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn của một số dẫn chất 2 -mercaptobenzimidazol, công thức tổng quát (1) như sau: Hình 1.4 Công thức cấu tạo chung của dẫn chất 2 -mercaptobenzimidazol theo nghiên cứu của Gigani Yaseen năm 2010 Bảng 1: Các dẫn chất của công thức (1) thể hiện ở bảng sau: Ký hiệu của chất Gốc R 1a H N OH 1b H N NO2 H... 9b 10a (CH2)8 11c O Tác dụng chống tăng lipid máu và chống xơ cứng động mạch được đánh giá thông qua tỷ lệ hình thành Cholesterol Ester (CE%) trong máu của chuột và thỏ [8] Kết quả cho thấy trong số các dẫn chất mang thử thì các chất 7a, 7b, 8a-8s, 9a, 9b, 10a, 10b, 11a-11e, 12a và 13a đều có tác dụng làm giảm cholesterol máu (thử ở liều 5µM) 1.3.3 Tác dụng chống ung thƣ Năm 197 1, Wong đã phát hiện... khuẩn, kháng nấm và chống ung thư đang chiếm tỷ trọng khá cao trong phòng và điều trị bệnh Bên cạnh đó nhiều công trình nghiên cứu cho thấy dẫn chất benzimidazol là nhóm chất dị vòng có tác dụng sinh học rất đa dạng như: kháng khuẩn [34 ], kháng nấm [2 5, 26 ], chống viêm [2 0, 22 ], giảm đau [ 7, 22 ], trị giun sán [1 5, 30 ], chống co giật, ức chế virus, chống ung thư [27] Để góp phần làm phong phú thêm các nghiên . hợp và thử hoạt tính sinh học một số dẫn chất 2 -mercaptobenzimidazol với 2 mục tiêu : 1. Tổng hợp được một số dẫn chất 2 -mercaptobenzimidazol. 2. Thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống. các nghiên cứu về tổng hợp và thử tác dụng sinh học của các dẫn chất benzimidazol, đồng thời với mong muốn đa dạng hóa nhóm thuốc này ở Việt Nam, chúng tôi đã chọn đề tài: ‘ Nghiên cứu tổng hợp. PHƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ MÃ SỐ: 6072040