Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất isoquinolin 3 carboxylat

B ộ Y TÉ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI NGUYỄN THỊ PHƯƠNG TỎNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SÓ DẢN CHẤT iso q Úin o l in - 3-CARBOXYLAT KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP D ược sĩ Người hướng dẫn: 1. TS. Nguyễn Văn Hân 2. DS. Nguyễn Văn Hải Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dược Trường Đai hoc Dươc Hà Nôi o • • • • TRL-ỜN(? đ h d ữ ợ c e I n ộ ì HÀ NỘI - 2011 í T H i / ViỆNỊ ■ ^'gày JU. tháng nàm 20 - 'Tl ẢĨỮV Ỉ Ĩ Í Ì LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới: PGS-TS Nguyễn Đình Luyện, chủ nhiệm bộ môn Công nghiệp Dược-Trường Đại học Dược Hà Nội, người thầy trực tiếp hướng dẫn và tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Văn Hân, DS Nguyễn Văn Hải, DS Nguyễn Văn Giang, thầy Phan Tiến Thành đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình làm thực nghiệm tại bộ môn. Tôi cũng xin cảm ơn tới Ban giám hiệu, các phòng ban, các thầy cô giáo và cán bộ nhân viên trường đại học Dược Hà Nội - những người đã dạy bảo và giúp đỡ tôi trong suốt 5 năm học tập tại đây. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn ở bên cạnh chia sẻ kinh nghiệm, khích lệ tinh thần, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận. Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Phương MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ĐẶT VẤN ĐÈ 1 Chương I. TỎNG QUAN VÈ ISOQƯINOLIN 2 1.1 Giới thiệu chung 2 1.2. Các phương pháp tổng hợp dẫn chất isoquinoiin 8 1.3. Một số tác dụng của dẫn chất ỉsoquinolin : 12 1.4. Một số phương pháp tổng hợp isoquino!in-3-carboxyỉat 14 Chương II. ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 19 2.1.Nguyên vât liêu và thiết bi dung cu 19 2.2. Phương pháp nghiên cứu 20 Chương III. THỤC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 22 3.1. Tổng hợp ethyl 2-amino-3-(4-hydroxyphenyl) propanoat (i) 22 3.2. Tổng hợp ethyl 2-acetamido-3-(4-hydroxyphenyl) propanoat (ii) 26 3.3. Tổng hợp ethyl 7-hydroxy-l-methyl-3,4-dihydroisoquinolin-3- carboxylat 30 3.4. Kết quả thử tác dụng chống đông invivo của sản phẩm (iii) 34 3.5. Kết quả phân tích số liệu phổ các sản phẩm 35 3.6. Bàn luận 37 KÉT LUẬN VÀ ĐÈ XUẤT 40 Kết luận: 40 Đề xuất: 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Bảng 1. Nguyên liệu sử dụng trong khóa luận 19 Bảng 2. Thiết bị - dụng cụ sử dụng trong khóa luận 20 Bảng 3. Khảo sát thời gian phản ứng ester hóa tạo chất (i) 23 Băng 4. Khảo sát tỷ lệ mol ni;n(CH3C0 ) 2 0 27 Bảng 5. Kết quả thời gian đông máu 34 Bảng 6 . Số liệu phổ hồng ngoại IR của chất (ií) và chất (iii) 36 Bảng 7, Số liệu phổ cộng hưởng từ 'H-NMR của ethyl 2-acetamido-3-(4- hydroxyphenyl) propanoat (ii) 37 DANH MỤC BẢNG Hình 1. Sơ đồ quy trình tổng họp dẫn chất isoquinolin-3-carboxylat 22 Hình 2. Biểu đồ khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất phản ứng ester hóa tạo chất (i) 23 Hình 3. Sơ đồ quy trình tổng họp ethyl 2-amino-3-(4hydroxyphenyl) propanoat (i) 25 Hình 4. Biểu đồ khảo sát ảnh hưỏng tỷ lệ mol rii:n(CH3C0 ) 2 0 đến hiệu suất phản ứng acyl hóa 27 Hình 5. Sơ đồ quy trình tổng họp ethyl 2-acetamido-3-(4-hydroxyphenyl) propanoat (ii) 29 Hình 6 . Sơ đồ quy trình tổng họp ethyl 3,4-dihydro-7-hydroxy-l-methyl isoquinolin-3-carboxylat (iii) ^ DANH MỤC HÌNH ĐẶT VẤN ĐÈ • Xã hội phát triển là nền tảng cho sự phát triển các ngành sản xuất, trong đó có ngành Dược. Những năm gần đây ngành Dược ngày càng có nhŨTig đóng góp đáng kế vào sự nghiệp chăm sóc và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Trong cuộc đấu tranh phòng chống bệnh tật, con người không ngừng nghiên cứu để tìm ra các thuốc mới có hiệu quả trong phòng và chữa bệnh. Cùng với các thuốc có nguồn gốc khác, thuốc có nguồn gốc tổng hợp hóa dược ngày càng có vai trò quan trọng và chiếm số lượng lớn trong số các thuốc đã được sử dụng. Trong lĩnh vực tổng hợp hóa dược, các nhà nghiên cứu luôn tìm cách để biến đổi cấu trúc các chất đã biết tác dụng dược lý hay đã được sử dụng làm thuốc để tạo ra các chất mới được dự đoán có tác dụng tốt hơn và độc tính giảm. ỉsoquinolin- một trong những nhóm alcaloid lớn và phổ biến. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy các dẫn chất của isoquinolin có nhiều tác dụng sinh học phong phú như: kháng khuẩn, giảm đau, chống co thắt cơ trơn, kháng nấm[l], [5], [8 ], [12], [14] Gần đây người ta bắt đầu nghiên cứu và bước đầu tìm thấy các dẫn chất isoquinolin trong việc điều trị hai căn bệnh ung thư [13] và HIV[8 ]- được coi là hiểm họa của thế giới. Với những tác dụng to lớn của các dẫn chất isoquinolin, chúng tôi thực hiện đề tài: "Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất isoquinolin- 3-carboxylat" với 2 mục tiêu chính như sau: 1. Tổng hợp được hợp chất ethyl 7-hydroxy-l-methyI-3,4- dỉhydroisoquinolin-3-carboxylat, chứng minh cẩu trúc hợp chất này và các hợp chất trung gian. 2. Thử tác dụng chống đông máu ỉn vivo của ethyl 7-hydroxy-l- methyỉ-3,4-dihydroisoquinoỉin-3-carboxylat. Chương I. TỔNG QƯAN VÈ ISOQUINOLIN 1.1. Giới thiệu chung Isoquinolin là một trong những nhóm alcaloid phổ biến nhất. Nó có thể được phân lập trực tiếp từ động, thực vật, có thể được sinh tổng hợp từ Tyrosin hoặc tổng hợp bằng phương pháp hóa học. Các alcaloid nhân isoquinolin được phân thành 8 nhóm như sau; [1], [24], - Nhóm Bemylisoquỉnolin Là một trong những nhóm phổ biến nhất trong nhóm isoquinolin. Các alcaloid nhóm này có nhiều ứng dụng quan trọng trong y dược học. Điển hình là Papaverin trong nhựa thuốc phiện với tác dụng giãn cơ trơn, điều trị đau thắt ngực. - Nhóm Tetrahydroisoquinolin R Đại diện của nhóm này có thể kể đến anhalinin trong Anhalinium lewinii với tác dụng ức chế cholinergic. - Nhóm Aporphỉn Các alcaloid này có tác dụng đối kháng với dopamin, có thể gây chống co giật. Phổ biến trong nhóm này phải kể đến Apomorphin, ngoài tác dụng chống co giật còn có tác dụng điều trị rối loạn tình dục. - Nhóm Protoberberỉn Đây là nhóm chứa các alcaloid được phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Nổi bật trong nhóm này phải kể đến Berberin được chiết từ cây Hoàng liên thuộc họ Jatrorrhiza Palmata với tác dụng kháng khuẩn tổng họp, kháng nấm, trị Trypanosoma, trị amip, trị Leishmania. - Nhóm Morphinan M—R3 Gồm các alcaloid trong nhựa thuốc phiện như Morphin, Codein, Thebain Các alcaloid này được biết đến với tác dụng ức chế thần kinh trung ương làm giảm đau, gây ngủ, an thần. Ngoài ra còn được biết đến với tác dụng ức chế ho mạnh mẽ. - Nhóm Bemophenanthradin Được tìm thấy nhiều trong Pumarỉaceae, Papaveraceae, Rutaceae, Các alcaloid cụ thể có thể được kể đến như Sanguinarine, Chelerythrine với tác dụng kháng nấm, chống viêm. - Nhóm Phthalidisoquinoỉỉn Nhóm này thường được tìm thấy trong các cây họ Papaveraceae, Berberidaceae. - Nhóm Emetin Alcaloid đơn giản nhất của nhóm này là Emetin trong cây Ipeca. 1.1.1. Tính chất của isoquinoỉin Công thức cấu tạo và danh pháp: [12] 8 1 7 • Tên khoa học: 2-benzazin, benzo[c] pyridin. • Thông thưòmg tan kém trong nước, nhưng tan tốt trong ethanol, aceton, diethyl ether, carbon disulfid, và các dung môi hữu cơ thông thường khác. Nó cũng tan được trong các acid loãng. • Có tính base yếu (giống pyridin) vì có chứa nitơ bậc 3, có thể chuyển sang dạng muối dễ dàng khi xử lí với acid mạnh như HCl. 1.1.2. Một số phản ứng đặc trưng của isoquỉnolin Xét về cấu tạo cơ bản, isoquinolin là phân tử hợp nhất của một vòng benzen và một vòng pyridin, bộ khung tổng thể tưong tự như khung [...]... chưa tạo ra được dẫn chất isoquinolin3 -carboxylat 3. 3.2.S Dùng dung môi CHCI3 và tác nhân loại nước đóng vòng là POCI3 [19] Lắp dụng cụ gồm bình phản ứng, sinh hàn Cho vào bình phản ứng Ig (3, 98 mmol) chất (ii) sau đó thêm 11,2 ml CHCl3 (sôi ở 61,2°C), tiếp đó thêm 2,lml POCI3 (3, 36g) Hỗn hợp được hồi lưu trong 20h ở 67°c Dung môi sau phản ứng được loại đi bằng cất quay và sau đó được đổ vào nước đá, sau... cứu cho thấy hiệu quả tác dụng ức chế ung thư của dẫn chất 7V-isoquinoline-3carbonylamino acid benzyl esters mạnh hơn isoquinolin- 3- carboxylat, trong in vitro mạnh hơn gấp 2,5 lần, trong in vivo mạnh gấp 4,4 lần - Ngoài ra các dẫn chất isoquinolin- 3- carboxylat còn được sử dụng để chẩn đoán hình ảnh trong ung thư tuyến tiền liệt[ 15] 1.4 Một số phương pháp tổng hợp isoquinolin- 3- carboxylat 1.4.1 Phương... Ho 22 Chương III THựC NGHIỆM, KÉT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Sơ đồ quá trình tổng hợp: o o C 2H 5O H N2 H HO" N C 3 /(C H aH 0 2 5)20 H 2SO 4 HO" N2 H (C 3C ) 2 0 H 0 o u HO O C2H 5 Kìunr NHCOCH3 CH 3CI POCU Ethyl 7 -h y d ro x y -ím e th y l -3 ,4 dihydro isoquinolin- 3- carboxylat Hình /: Sơ đồ quá trình tổng họp dẫn chất isoquinolin- 3- carboxylat 3. 1 Tổng hợp ethyl 2-amino -3- (4-hydroxyphenyl) propanoat (i) 0 I.C2H5OH... tác dụng gây tê của dẫn xuất isoquinolin có được khi vị trí 3 được thay thể bởi nhóm butyl và vị trí 1 được thay thế bởi nhóm 3- (l-methylpiperidyloxy) Dimethisoquin là một ví dụ: • Tác dụng kháng nấm và kháng vi khuẩn Ví dụ các dẫn chất của 3- carbazoyl isoquinolin; 2,4-D im eth yl-1-0X0- 1,2-dihydro -3- carbazoyl-isoquinoline • Tác dụng giãn cơ: điển hình là Papaverin [1], [20 Ngoài ra dẫn xuất của isoquinolin. .. msp =3, 53g -Hiệu suất H= 61,2% - Nhiệt độ nóng chảy tnc=1 03, 2-104,6°c - R f = 0, 632 Tóm tắt quy trình tổng hợp ethyl 2-amino -3- (4-hydroxyphenyl) propanoat 25 Hình 3: Sơ đồ quy trình tổng hợp ethyl 2-amino -3- (4-hydroxyphenyl) propanoat 26 3. 2 Tổng hợp ethyl 2-acetamido -3- (4-hydroxyphenyl) propanoat (ii) OCoH 2^5 1 NaHC0 3 /(C2 H5 ) 2 0 2 OC2H5 (CH3 C0 ) 2 0 NHCOCH3 Lắp bộ dụng cụ gồm bình cầu 3 cổ,... để tổng hợp dẫn chất isoquinolin- 3carboxylat với tác nhân loại nước đóng vòng là POCI3 hoặc P2O5 [19], [25] 17 O C2H50H H2S04 NH2 HO" OC2H5 NaHCOs (CH3 C0 ) 2 0 POCI3 OC2H5 HCOCH3 CHCI3 Trên cơ sở các phản ứng Bischler-Napieralski, Pictet-Spengler và Pomeranz-Fritsch hay các phản ứng khác để tạo dẫn chất isoquinolin- 3carboxylat thì việc lựa chọn nguyên liệu đầu là quan trọng Như kỹ thuật của Kuki và. .. -R . " ;Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất isoquinolin- 3 -carboxylat& quot; với 2 mục tiêu chính như sau: 1. Tổng hợp được hợp chất ethyl 7-hydroxy-l-methyI-3, 4- dỉhydroisoquinolin-3 -carboxylat, . Dimethisoquin là một ví dụ: • Tác dụng kháng nấm và kháng vi khuẩn. Ví dụ các dẫn chất của 3-carbazoyl isoquinolin; 2,4-Dim ethyl-1 -0 X 0-1 ,2-dihydro-3-carbazoyl-isoquinoline • Tác dụng giãn cơ:. 22 3.2. Tổng hợp ethyl 2-acetamido- 3-( 4-hydroxyphenyl) propanoat (ii) 26 3.3. Tổng hợp ethyl 7-hydroxy-l-methyl-3,4-dihydroisoquinolin- 3- carboxylat 30 3.4. Kết quả thử tác dụng chống đông invivo