ĐẶT VẤN ĐỀ Thuốc bao tan ở ruột là dạng thuốc có khả năng hạn chế lượng thuốc giải phóng tại dạ dày do đó làm giảm kích ứng dạ dày và giảm sự phân hủy của thuốc, tăng cường tác dụng điều trị. Dạng thuốc bao tan ở ruột đã được áp dụng với nhiều dược chất khác nhau qua việc lựa chọn màng bao thích hợp. Việc lựa chọn loại polyme, chất hóa dẻo tương ứng và độ dày màng bao phù hợp sẽ giúp kiểm soát được sự giải phóng của dược chất tại dạ dày và ruột. Mặt khác, pellet là một dạng bào chế với kích thước hạt nhỏ, cầu, tương đối đồng đều thuận lợi để bao tan ở ruột sẽ giảm được dao động sinh khả dụng giữa các cá thể và tạo điều kiện giải phóng, hấp thu nhanh chóng dược chất tại ruột non so với dạng viên nén. Khi bào chế dạng pellet bao tan ở ruột sẽ kết hợp được ưu điểm 2 dạng bào chế trên. Aspirin là một dược chất thuộc nhóm NSAIDs được sử dụng từ những năm đầu của thế kỷ 20 svới tác dụng là hạ sốt, giảm đau, chống viêm; gần đây có rất nhiều bằng chứng về tác dụng chống huyết khối, giảm nguy cơ nhồi máu cơ tim thứ phát và đột quỵ trên bệnh nhân có tiền sử về bệnh này 13, 33, 39. Tuy nhiên, aspirin ít tan trong nước đồng thời rất dễ bị thủy phân, quá trình được xúc tác bởi nhiệt và ẩm. Đồng thời, aspirin và sản phẩm thủy phân của nó có tính acid mạnh dễ gây kích ứng đường tiêu hóa. Vì vậy, gần đây, aspirin đã được nghiên cứu lựa chọn tập trung vào bao tan ở ruột, tuy nhiên chủ yếu vẫn tập trung ở dạng thuốc viên nén 19, 30 12 9, 15, 31 24. Các nghiên cứu về pellet aspirin bao tan ở ruột lại chưa được nghiên cứu và công bố nhiều. Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu bào chế pellet aspirin bao tan ở ruột” với mục tiêu: 1. Xây dựng công thức bào chế pellet aspirin có tỉ lệ tạp phân hủy thấp 2. Xây dựng công thức màng bao tan ở ruột cho pellet aspirin
BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐẶNG MẠNH CƯỜNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 1-[(2-MERCAPTO-1,3,4-OXADIAZOL-5YL)METHYL]-1HBENZO[d]IMIDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI-2014 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐẶNG MẠNH CƯỜNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 1-[(2-MERCAPTO-1,3,4-OXADIAZOL-5YL)METHYL]-1HBENZO[d]IMIDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: Ths Phạm Thị Hiền Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dược Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI-2014 LỜI CẢM ƠN Khơng có thành cơng mà khơng có nỗ lực người đầy tâm huyết Do đó, tơi cần phải cảm ơn nhiều người tuyệt vời cống hiến quý báu họ việc hoàn thành đề tài khóa luận Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Đình Luyện, Ths Phạm Thị Hiền người nhiệt tình hướng dẫn, cho tơi lời khuyên quý báu tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Công Nghiệp Dược đặc biệt Ths Nguyễn Văn Giang, TS Nguyễn Văn Hải CN Phan Tiến Thành tổ môn Tổng hợp Hóa dược nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Trong q trình thực khóa luận tơi nhận giúp đỡ cán Phịng Phân tích phở - Viện Hóa học – Viện Công nghệ Sinh học Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Bộ môn Vi Sinh - Sinh học - Trường Đại học Dược Hà Nội cùng tồn thể thầy trường, thư viện trường Đại học Dược Hà Nội, xin chân thành cảm ơn! Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến bố mẹ bạn bè - người ln động viên, khích lệ tơi sống học tập! Hà Nội, ngày 12 tháng năm 2014 Sinh viên Đặng Mạnh Cường MỤC LỤC Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN _ 1.1 Khái quát chung 1H-benzo[d]imidazol dẫn chất _ 1.2 Tổng quan tác dụng sinh học 1H-benzo[d]imidazol 1.1.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm _ 1.1.2 Tác dụng diệt virus _ 1.1.3 Tác dụng chống ung thư _ 1.1.4 Tác dụng chống lao 11 1.1.5 Tác dụng chống co giật _ 12 1.3 Các phản ứng tổng hợp dẫn chất 13 1.3.1 Đóng vịng tạo nhân 1H-benzo[d]imidazol dẫn chất _ 13 1.3.2 Đóng vịng tạo dẫn chất 1,3,4-oxadiazol 15 1.3.3 Phản ứng alkyl hóa 16 1.4 Lựa chọn hướng tổng hợp thử tác dụng sinh cho đề tài _ 17 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU _ 18 2.1 Nguyên liệu thiết bị 18 2.1.1 Hóa chất dung mơi 18 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ sử dụng thực nghiệm 19 2.2 Nội dung nghiên cứu 19 2.3 Phương pháp nghiên cứu 21 2.3.1 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết _ 21 2.3.2 Xác định cấu trúc _ 22 2.3.3 Thử tác dụng sinh học 22 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN _ 23 3.1 Tổng hợp hóa học 23 3.1.1 Tổng hợp 2-methyl-1H-benzo[d]imidazol (1) 24 3.1.2 Tổng hợp ethyl-2-(2-methyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)acetat (2) 24 3.1.3 Tổng hợp 2-(2-methyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)ethanhydrazid (3) 25 3.1.4 Tổng hợp 1-[(2-mercapto-1,3,4-oxadiazol-5-yl)methyl]-2-methyl-1Hbenzo[d]imidazol (4) _ 26 3.1.5 Tổng hợp 1-[(2-benzylsulfanyl-1,3,4-oxadiazol-5-yl)methyl]-2methyl-1H-benzo[d]midazol (4a) _ 27 3.1.6 Tổng hợp N-(4-(4-((5-((2-methyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)methyl)1,3,4-oxadiazol-2-yl)thio)butoxy)phenyl)acetamid (4b) 28 3.2 Kiểm tra độ tinh khiết _ 29 3.3 Xác định cấu trúc chất tổng hợp _ 30 3.3.1 Kết phân tích phổ hồng ngoại (IR) _ 30 3.3.2 Kết phân tích phổ khối lượng (MS) 32 3.3.3 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 32 3.4 Thử tác dụng sinh học _ 34 3.4.1 Thử hoạt tính kháng khuẩn 34 3.4.2 Thử hoạt tính kháng nấm _ 36 3.4.3 Thử hoạt tính gây độc tế bào _ 38 3.5 Bàn luận 41 3.5.1 Về tổng hợp hóa học _ 41 3.5.2 Về xác định cấu trúc hợp chất trung gian sản phẩm 42 3.5.3 Về tác dụng sinh học _ 43 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT _ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO _ 46 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT H-NMR A549 ACN ATTC BuOH CTCT EC50 ECA EtOH g h IC50 IR LU-1 MCF7 MIC MS MT MTCC Rf T0nc TBUT TLC VSV ν Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H nuclear magnetic resonance) Dòng tế bào ung thư phổi Acetonitril American Type Culture Collection n-Butanol Công thức cấu tạo Nồng độ tác dụng 50% (Half maximal effective concentration) Ethylcloroacetat Ethanol Gam Giờ Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử (Half maximal inhibitory concentration) Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) Dòng tế bào ung thư phổi Dòng tế bào ung thư vú Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum inhibitory concentration) Phổ khối (Mass spectroscopy) Môi trường Microbial Type Culture Collection Hệ số lưu giữ (Retention factor) Nhiệt độ nóng chảy Tế bào ung thư Sắc kí lớp mỏng (Thin layer chromatography) Vi sinh vật Dao động hóa trị DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 MIC (μg/ml) dẫn chất 1H-benzo[d]imidazol mang khung oxadiazol nghiên cứu Desai N C Bảng 1.2 Một số dẫn chất nghiên cứu Shadia A G Bảng 1.3 MIC(μg/ml) dẫn chất nghiên cứu Patel R V 12 Bảng 2.1 Danh mục dung mơi, hóa chất 18 Bảng 2.2 Danh mục thiết bị, dụng cụ 19 Bảng 2.3 Công thức chất dự kiến tổng hợp 20 Bảng 3.1 Kết tổng hợp hóa học 29 Bảng 3.2 Rf t0nc chất tổng hợp 30 Bảng 3.3 Kết phân tích phổ hồng ngoại 3, 4, 4a, 4b 31 Bảng 3.4 Kết phân tích phổ khối lượng 4, 4a, 4b 32 Bảng 3.5 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 1H- 32 NMR 3, 4, 4a, 4b Bảng 3.6 Kết thử tác dụng kháng khuẩn 36 Bảng 3.7 Kết thử gây độc tế bào dòng tế bào ung thư LU-1 40 Bảng 3.8 Kết thử gây độc tế bào dòng tế bào ung thư MCF7 40 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cấu trúc vịng 1H-benzo[d]imidazol Hình 1.2 Các phân tử sinh học có cấu trúc “6+5” Hình 1.3 Các ví dụ tác dụng sinh học dẫn chất 1H-benzo[d]imidazol Hình 1.4 Các dẫn chất benzo[d]imidazol tổng hợp Ansari Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo chất nghiên cứu Vijgayaraghavan S Hình 1.6 Các dẫn chất nghiên cứu Afaf H El Hình 1.7 Các dẫn chất 1H-benzo[d]imidazol nghiên cứu Salahuddin Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo dẫn chất 1H-benzo[d]imidazol mang khung oxadiazol nghiên cứu Desai N C Hình 1.9 Các dẫn chất nghiên cứu Patel R V Hình 1.10 Cơng thức cấu tạo dẫn chất nghiên cứu Shingalapur R V 5 11 13 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 3.1 Các giai đoạn tổng hợp dẫn chất 1-[(2-mercapto-1,3,4- 23 oxadiazol-5-yl)]-2-methyl-1H-benzo[d]imidazol Sơ đồ 3.2 Tổng hợp 2-methylbenzo[d]imidazol (1) 24 Sơ đồ 3.3 Tổng hợp ethyl (2-methyl-1H-benzo[d]imidazol)acetat (2) 24 Sơ đồ 3.4 Tổng hợp 2-(2-methyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)ethanhydrazid 25 (3) Sơ đồ 3.5 Tổng hợp 1-[(2-mercapto-1,3,4-oxadiazol-5-yl)methyl]-2- 26 methyl-1H-benzo[d]imidazol (4) Sơ đồ 3.6 Tổng hợp 1-[(2-benzylsulfanyl-1,3,4-oxadiazol-5-yl)methyl]-2- 27 methyl-1H-benzo[d]imidazol (4a) Sơ đồ 3.7 Tổng hợp N-(4-(4-((5-((2-methyl-1H-benzo[d]imidazol-1- 28 yl)methyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)thio)butoxy)phenyl)acetamid (4b) Sơ đồ 3.8 Tổng hợp N-[4-(4-bromobutoxy)phenyl]acetamid 28 Sơ đồ 3.9 Phản ứng tổng hợp vòng 1H-benzo[d]imidazol 41 Sơ đồ 3.10 Phản ứng tạo vòng 1,3,4-oxadiazol 42 ĐẶT VẤN ĐỀ Xã hội ngày phát triển vai trị y dược sức khỏe người ngày đóng vai trò quan trọng, nhu cầu sử dụng thuốc phòng ngừa chữa trị ngày lớn Bên cạnh đó, nước ta đạt nhiều thành tựu tích cực giai đoạn phát triển, cịn gặp nhiều khó khăn, mức sống bình qn thấp, khả chi trả cho y tế hạn chế, giá thuốc nhập lại cao, gấp nhiều chục lần so với mặt chung nước Tất điều đặt đòi hỏi ngành Dược phẩm nước phải tự sản xuất cung ứng loại thuốc để hạ giá thành sản phẩm, nâng cao chất lượng chữa bệnh cho người dân Vì vậy, đời thuốc cần thiết, kết trình thử nghiệm lâu dài Đó thành tựu nhiều ngành khoa học dược lâm sàng, vi sinh, hóa sinh, bào chế, hóa dược…, tổng hợp hóa dược ln giữ vai trị quan trọng Hướng nghiên cứu phát triển thuốc dựa vào thuốc sẵn có chất có tác dụng sinh học đáng kể chiếm tỉ lệ chủ yếu ngành tổng hợp hóa dược Khơng nằm ngồi phát triển chung đó, nhiều cơng trình nghiên cứu gần cho thấy dẫn chất 1H-benzo[d]imidazol nhóm hợp chất dị vịng có tác dụng sinh học đa dạng như: kháng khuẩn, kháng nấm, diệt virus, chống ung thư, chống lao, chống co giật… [7, 13] Với triển vọng khả quan đó, chúng tơi tiến hành thực đề tài: “Tổng hợp thử tác dụng sinh học số dẫn chất 1-[(2-mercapto-1,3,4oxadiazol-5-yl)methyl]-1H-benzo[d]imidazol” với mục tiêu sau: Tổng hợp số dẫn chất 1-[(2-mercapto-1,3,4-oxadiazol-5-yl)]-2methyl-1H-benzo[d]imidazol với nhóm khác vị trí số vòng 1,3,4-oxadiazol Thử tác dụng gây độc tế bào kháng nấm, kháng khuẩn số dẫn chất tổng hợp Phụ lục 6: Phổ khối lượng MS chất 4a Phụ lục 7: Phổ khối lượng MS chất 4b Phụ lục 8: Phổ 1H-NMR chất Phụ lục 9: Phổ 1H-NMR mở rộng chất Phụ lục 10: Phổ 1H-NMR chất Phụ lục 11: Phổ 1H-NMR mở rộng chất Phụ lục 12: Phổ 1H-NMR chất 4a Phụ lục 13: Phổ 1H-NMR mở rộng chất 4a Phụ lục 14: Phổ 1H-NMR chất 4b Phụ lục 15: Phổ 1H-NMR mở rộng chất 4b Phụ lục 16: Phổ 1H-NMR mở rộng chất 4b Ph l c 17: K t qu th tác d ng gây đ c t bào Ph l c 18: K t qu th tác d ng gây đ c t bào Ph l c 19: K t qu th tác d ng gây đ c t bào Ph l c 20: K t qu th tác d ng gây đ c t bào ... 3 350 ,33 05 3 050 2 916 ,2 850 16 60 15 24 14 67 3000 2 950 ,28 65 2600- 250 0 17 03 ,14 85 16 17 , 15 71 13 21 114 6 3 058 29 25, 2 855 4a 4b 16 13, 15 85 15 23, 14 73 11 58 3303 3070 2948, 2870 16 55 16 03, 14 65 15 34 12 43 Nhóm... 50 50 5e -3-CH3 50 0 250 50 0 50 0 50 0 50 0 50 0 5f -4-CH3 10 0 50 0 250 250 50 0 250 250 5g -3-NO2 10 0 50 50 25 50 10 0 10 0 5h -4-NO2 12 ,5 25 6, 25 25 25 50 12 ,5 5i -3-OH 50 0 50 0 250 250 50 0 250 50 0 5j... 5j -4-OH 10 0 250 50 0 250 12 5 250 10 0 5k -3-OCH3 50 0 250 10 00 50 0 >10 00 50 0 10 00 5l -4-OCH3 50 0 250 250 50 0 10 00 50 0 50 0 5m -3-Br 250 10 0 10 0 250 250 10 0 250 5n -4-Br 10 0 10 0 50 10 0 10 0 250 200