Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của 5 (2,4 diclorobenzyliden) rhodanin và dẫn chất

Bộ YTÉ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐINH THU HƯƠNG TƠNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 5-(2,4-DICLOROBENZYLIDEN) RHODANIN VÀ DẪN CHẤT KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP Dược sĩ KHĨA 2005 - 2010 Người hu’ ó’ng dẫn: TS Đinh Thị Thanh Hải Noi thực hiện: Bộ mơn Hóa hữu HÀ NỘI-2010 r LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới cô giáo TS ĐINH THỊ THANH HẢI - Bộ mơn Hóa Hữu Cơ - Trường Đại Học Dược Hà Nội, người cô quan tâm, tận tình giúp đỡ, bảo tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian để hồn thành khóa luận tốt nghiệp Để có kết kịp thời, xác phạm vi khóa luận tơi xin chân thành cảm ơn phối họp, giúp đỡ của: ThS Đào Thị Nhung - phịng thí nghiệm Hóa vật liệu, khoa Hóa, trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội ThS Đặng Vũ Lương - phòng nghiên cứu, Viện Hóa học, Trung tâm KH&CN quốc gia ThS Phan Thị Tuyết Mai - phịng Hóa vật liệu III, khoa Hóa, trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội PGS.TS Lê Mai Hưo’ng - phịng thực nghiệm sinh học, Viện hóa học hợp chất thiên nliiên Và tồn thể thầy cơ, cán kỹ thuật viên Bộ mơn Hóa Hữu Cơ, thầy giáo trường, phịng ban, thư viện - Trường Đại Học Dược Hà Nội Cuối cùng, xin cảm ơn gia đinh bạn bè giúp đỡ nguồn động viên suốt thời gian vừa qua Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2010 Sinh viên Đinh Thu Huong MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIỂT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH, s Đ ĐẶT VẤN Đ È Chương TỎNG Q U A N 1.1 Tác dụng sinh học dẫn chất rh o d an in 1.1.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 1.1.2 Tác dụng chống ung thư 1.2 Các phản ÚTig tổng hợp rhodanin dẫn chất 10 1.2.1 Phản ứng tổng họp rhodanin 10 1.2.2 Các phản ứng tổng hợp dẫn chất base Mannich 10 rhodanin 1.2.2.1 Phản ứng ngưng tụ aldehyd thom với rhodanin 10 1.2.2.2 Phản ứng M annich 12 cứu 17 2.1 Nguyên liệu 17 2.2 Thiết bị nghiên c ứ u 17 2.3 Phương pháp nghiên cứu 18 Chương ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN Chương 3.KÉT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 19 3.1 Tổng họp hóa học 19 3.1.1 Sơ đồ phản ứng chung 19 3.1.2 Tổng hợp 5-(2,4-diclorobenzyliden)rhodanin ( ) 20 3.1.3 Tổng họp số dẫn chất base Mannich 5-(2,4- dicloro 21 benzyliden)rhodanin 3.1.3.1 Tổng họp 3-N-(methylpiperazinomethyl)-5-(2,4-dicloro 21 benzyliden)rhodanin (2 ) 3.1.3.2 Tổng hợp 3-(piperidinomethyl)-5-(2,4-diclorobenzyliden) 22 rhodanin (3) 3.1.3.3 Tổng hợp 3-(/?-cloroanilinomethyl)-5-(2,4-dicloro 23 benzyliden)rhodanin (4) 3.1.3.4 Tổng hợp 3-(p-floroanilinomethyl)-5-(2,4-dicloro 24 benzyliden) rhodanin (5) 3.1.3.5 Tổng hợp 3-(/?-toluidinoanilinomethyl)-5(2,4-dicloro 24 benzyliden)rhodanin (6) 3.1.4 Kết luận 3.2 Kiểm tra độ tinh khiết xác định cấu trúc 25 29 3.2.1 Sơ kiểm tra độ tinh khiết chất tổng hợp 29 3.2.2 Xác định cấu trúc chất tổng họp 29 3.2.2.1 Phân tích phổ hồng ngoại 29 3.2.2.2 Phân tích phổ khối lượng 31 3.2.23 35 Phân tích phổ cộng hưởng từ proton (*H-NMR) phổ cộng hưởng từ hạt nhân ('^C-NMR) 3.3 Thử tác dụng sinh học 36 3.3.1 Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 36 3.3.2 Thử tác dụng kháng dòng tế bàoung thư người 40 3.4 B àn iu ận 41 3.4.1 tổng hợp hóa học 41 3.4.2 xác định cấu trúc 42 3.4.3 hoạt tính sinh học 42 KÉT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIÉT TẮT '^C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân '^c CTPT Công thức phân tử DEPT Distortionless enhancement by polaritation transfer DMF Dimethylformamid DMSO Dimethylsulfoxid Hep-2 Tế bào ung thư gan người 'H-NMR Phổ cộng hưởng từ proton IC50 Nồng độ ức chế 50% (50% Inhibited concentration) IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) KLPT Khối lượng phân tử LU Tế bào ung thư phổi MIC Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimal inhibitory concentration) MS Phổ khối lượng (Mass spectrometry) MW Khối lượng phân tử NMR Phổ cộng hưỏng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance spectrometry) SKLM Sắc kí lớp mỏng TMS Tetramethylsilan vsv Vi sinh vật DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1: Hiệu suất số số vật lý chất tổng họp 27, 28 Bảng 3.2: Tóm tắt kết SKLM 29 Bảng 3.3: Các dải hấp thụ đặc trưng phổ IR (em ' ) 30 Bảng 3.4: số liệu phổ khối lượng chất tổng hợp 31, 32 Bảng 3.5; số liệu phổ 'H-NMR ’^C-NMR chất ( ) 35 Bảng 3.6: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng n ấ m 39 Bảng 3.7: Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư ngư ời 41 DANH MỤC CÁC HÌNH, so ĐỊ Trang Hình 3.1 : Sơ đồ phân mảnh chất (2) 33 Hình 3.2: Sơ đồ phân mảnh chất (3) 34 ĐẶT VẤN ĐÈ • Trong đấu tranh chống bệnh tật, người ln tìm tịi, nghiên cứu để tìm thuốc có hiệu phịng chữa bệnh Cùng với thuốc có nguồn gốc khác, thuốc có nguồn gốc tổng hợp hóa dược đóng vai trị quan trọng chiếm số lượng lớn số thuốc đẵ sử dụng Các dẫn chất rhodanin dãy chất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm tổng họfp hóa học sàng lọc hoạt tính sinh học để tìm kiếm chất có hoạt tính sinh học hướng tới ứng dụng điều trị Nhiều cơng trình nghiên cứu cơng bố dẫn chất rhodanin có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, chổng ung thư đáng quan tâm [4], [6-9], [13-17], [20-23], [26-29], [31], [32], ’35], [37] gần tác dụng ức chế enzym HIV-1 integrase có triển vọng cao điều trị HIV-AIDS [25] Để tiếp tục phát triển theo hướng nghiên cứu tổng hợp sàng lọc hoạt tính sinh học dẫn chất rhodanin, thực đề tài: “Tổng họp thử hoạt tính sinh học 5-(2,4-diclorobenzyliden)rhodanin dẫn chất” với mục tiêu sau: Tổng họp 5-(2,4-diclorobenzyliden)rhodanin số dẫn chất base Mannich Thử sàng lọc hoạt tính sinh học (kháng khuẩn, kháng nấm, kháng tế bào ung thư) tìm chất có hoạt tính sinh học cao, hưóng tới nghiên cứu sâu khả ứng dụng thực tế C hư ơng TỐNG QUAN 1.1 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẲN CHẤT RHODANIN 1.1.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm ❖ Rhodanin (2-thioxo-4-thiazolidinon); -NH -sA CTPT: C3H3NOS2 MW: 133,19 ♦> Một số cơng trình nghiên cứu tác dụng khảng khuẩn, kháng nấm dẫn chất rhodanỉn Năm 1974, nhà nghiên cứu Thụy Điển Akerblom E.B [20] tổng họp thử tác dụng kháng khuẩn dẫn chất 5-nitrofuran mà phân tử chứa gốc -nitrofìiryl, nhân rhodanin, nhóm ceton a, p - không no OaN' ^(CH=CH)n— CH n = 0, s Ri = H, alkyl Các chất tổng hợp xác định nồng độ ức chế tối thiểu hai chủng vi khuẩn Gr(+), chủng vi khuẩn Gr(-) kỹ thuật pha lỗng Kết có chất có tác dụng diệt khuẩn mạnh nitrofurantoin chủng vi khuẩn kiểm định với MIC = 0,2 - 12,5 |ig/ml Gần đây, dẫn chất rhodanin tiếp tục tổng họp nghiên cứu tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm Năm 1997, Habib NS, Rida SM, Badaway EAM [29] tổng họp số dithiazol nghiên cửu hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm dãy chất tổng hợp BO MON I ỈOA VAI' LỈEƯ-KIỈOA ĨĨOA-TRƯONG DHKH'FN T en may: GX PerkinE]mer USA Ngiioi do: N guyen Thi Son R e s ol utio ii; 4cni -1 M ail; sonhucoio-yahoo,com Date: 4/28/2010 DTO3 o V rN -C H 2— NH- 1.40 i.3 I // w DT: ]2 140352 -CH-3 Cl- 1.0 0.9 0.8 0.Ố ,! m 3425 3409 "I.Ị 0.3 I59 I M Ị j ;i I: i : Ị \ I\ I \ 0.2 j 0.1 J 0.02 4000-0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm -1 1600 Ỉ4 0 Phu lục 6: Phổ hồng ngoại chất !200 1000 80 600,0 cu.tu ơế Orbỉtep tt.'^ T TliO ToSCIIN TiriC , ỉ: í,; • i M -íịv, i i, Í - , - A - Ịi0 ;: Ò Bữ ■i ■ o ■ a a- Ịi:s i -N-H L // -CH ‘ỈÍO.ị' ■ ỈTỈ ÍỈ sKoĩ^ tó r Ị v t U i / % ĩu M h >k 7S- * ' * 'í.^ ) * Íívỉ ầ '< v tô ỏ f:-;' ô : Ơớ>^ ,4 , ! i l.-Ui 'f ỷ O íị; ;>« í.?^ ^r-í ỉ -í' ỉí ^u *.‘^v «iN í ‘t'v Í ví.^ c-íi-i , S :ộ - > Ííỉ'» ,X]UV i ■ ị f Ịsrff Ịl ỉ ỉii.ỵ U i.ịhu.i»ou 'O ỈU ^ - ': Op ^V | M i:í,; 2.09 Convoctron Pressure OK: Y es Conveetron Giiuge (Tor}); 1.7} Ion Deteoiion System Coi \ vers ion D vnode; Dvnode (kV):' Muitiplier (V): Muitiplier ( V): On 1.5.01 -940.8 -944J ỉ Syringe Pump Status; Running Fiow Rate Syringe 3«8.31 4133B 22 300 350 Phụ lục 10: Phổ khối lượng chất 400 3.00 ^: 2.30 > HUONG DTH4 „100305104840 3/5/2010 11 ;25;59 AM H U O N G DTH 0 #1 07 T; n MS “ c ESf Fuli m s [5 0 -4 0 ] RT: 2.04 AV; Ỉ-ỈU0NG„DTH4 NL 2.7 E LQrirpr TObtaX Tlicriiio SC IEN TIFIC FHemimc H i'O N ( i J ) T il4 Soivcin; D?iỉe; 05 '\í3/]() Mcíhctd: M - H 'M N^i fí ’;r xI ì ã 11 DEI;'?A o.í'0 : : •i ( } G C ^ ') : ■ ; 'j 0 30 00 00 : m:;w k í k ĩ 9v9999> : > '? c0Í 0000 : ¡ J ,OI5 0000:? > (::M N ;\N íị:L f l — — 13C i 3, c o i oo PL s ro i cp':;:P ;.: rg c Ä ]^ :i: tí :H,^ íE NUC2 ỉ:n:FD2 PL2 F2 SI Siv’ WW ;D SSB L,B 220 200 180 160 140 120 100 eo 60 40 Phụ lục 15: Phổ ’^c chất 20 O ppni 16 1H 88.00 -3,00 Oc PL PL s;{rc'2 ^ - : :;:.s , '/ ; : ': ■ i ■ ■ :'2.00 ^ o c 20 0 :;> P r o c e > x n c ị P cix :a n v e t;e 6Ï! i : : 7 B t'7 ; EM O i O C : ) HÜ0M6-DTH~DMS0“ C13CPD mm' ' í'-’í ' 'huohg3'"'^ O; v \ I I P:::-;: L 190 ppm 18 U jJ 136 135 134 133 132 13X 130 129 128 127 126 Phụ lục 16: Phổ ^^Cex chất 125 ppm HÜ0NG” DTH” DMS0“ C13CPE»DEPT c DEPT90 ,, , , 21 200 190 18D 170 160 150 140 130 12 110 100 80 70 60 50 40 30 20 ppm 190 180 170 160 ISO 140 13 120 110 100 90 80 70 €0 50 40 30 20 ppxo ĐE PT135 21 200 C 13 C P D \ặệỊậ^ẹ0ậg ệệịỆ^ệệ0ậỊặ, M tệlịÌ Ị»ipị> Ị ặỊ ặÌW #< |iÌẳpÌ^^ ^ 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 Phụ lục 17: Phổ “ C&DEPT chất 50 40 30 20 ppĩti HUONG™ĐTH DMSO“ C13CPD&DEFT 139 138 137 136 ■■ i'-"'" -•>•—]■ '■ ■-■ ■■ ' ' 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 125 124 123 122 121 ppm 137 136 135 133 1¿2 131 130 12 12 127 12 125 124 : 121 ppni* 128 127 126 125 124 123 122 121 ppm ’ D IC P T I3 (:í;J& „ c h :? C f:f ^3 ^ 138 134 C 13 C P D ^ 139 138 137 136 135 134 133 132 3.31 ! * 130 I2 S Phụ lục 18; Phổ ‘^C&DEPT chất KÉT QUẢ N n g đ ộ n g ứ c c h ế t ố i t h iể u ( M I C : Ị ig /m l) STT K í h iệ u n iẫ ii V í k h u ẩ n G r (-) E coli V i k h iiẩ ii G r (+ ) p aenigũĩosa B subtiỉỉis (-) DTH (-) (-) 25 DTH (-) (-) 25 N hận aĩtreiẨS N ấm (-) S' m ốc N ấm m en F oxysporian s cercvisiae (-) 25 (-) 50 (-) 25 (-) (-) A niger C aỉhìcam xét: M ầu D TH biểu hoạt línli kháng V SV K Đ M au D TH biểu hoạt tính kháng tốt V SV K Đ H Nội, ngày 13 tháng năm 2010 c ủ a V iệ n ''4 rH Ò N lổ N G P h ụ trá ch p h ò n g N guời “ / P G S T S L ô M a i H o n g đọc kết q u ả 7Ẩ J U ý ' ¿/ / T hS T rần T hị N h H ằng Phụ lục 19: K ết thử h oạt tính k hán g v s v k iểm định KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Dòng tế bào Hep“G2 STT Kết luận Kí hiệu mẫu Cell sui^ ival (%) DMSO 100,0±0,0 Am tính Chứng (+) 1,47 ± ,3 Dương tính ĐTH 49,4 ± 0,8 Dương tính ĐTH 60,4 ± OA Âm tính STT Kí hiệu mẫu Dịng tể bào llep~C2 Kết luận Giá fr[ ICso (>ig/inỉ) i Chửng (+) 0,69 Dương tỉnh o ĐTH 4,93 Dưang tỉnh Xác nhận ciia Viện Trirửng phòng PGS.TS, Lê Mai Hiiơng Ngưòi ớọc kết ThS Trần rhị Hồng Hà íl## ‘ Phụ lục 20: K ết thử h oạt tín h k h án g tế b u n g thư H e p -2 ... ? ?Tổng họp thử hoạt tính sinh học 5- (2,4- diclorobenzyliden )rhodanin dẫn chất? ?? với mục tiêu sau: Tổng họp 5- (2,4- diclorobenzyliden )rhodanin số dẫn chất base Mannich Thử sàng lọc hoạt tính sinh học. .. 3.1.3 Tổng hợp số dẫn chất base Mannich 5- (2,4- diclorobenzyliden )rhodanin (1) 21 Dựa vào tính chất nguyên tử H linh động nhóm - NH amid nhân rhodanin phân tử chất ( ), tiến hành tổng hợp số dẫn chất. .. = 0 ,50 3.1.4 Kết luận - Trong tổng hợp hóa học, tổng hợp chất gồm: * 5- (2,4- diclorobenzyliden )rhodanin (1) dẫn chất base Mannich là: * 3-N-methylpiperazinomethyl -5- (2,4- diclorobenzyliden)rhodanin