Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 2 mercaptobenzimidazol

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI KOEUN SORPHIN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-MERCAPTOBENZIMIDAZOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2013 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI KOEUN SORPHIN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-MERCAPTOBENZIMIDAZOL KHOA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: DS. Nguyễn Văn Giang DS. Nguyễn Thị Phương Nơ thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dược Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI –2013 LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến DS. Nguyễn Văn Giang và DS. Nguyễn Thị Phương, đã trực tiếp hướng dẫn, cho tôi những lời khuyên quý báu và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công Nghiệp Dược, đặc biệt là PSG. TS. Nguyễn Đình Luyện và DS. Phạm Thị Hiền, DS. Nguyễn Thị Thanh Phúc, CN. Phan Tiến Thành của Tổ môn Tổng hợp Hóa dược đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Trong quá trình thực hiện khóa luận tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các cán bộ Phòng Phân tích phổ - Viện Hóa học - Viện Hàn lâm và Khoa học Công nghệ Việt Nam, Phòng Phân tích hữu cơ - Viện Hợp chất thiên nhiên - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng thư viện trường Đại học Dược Hà Nôi, tôi xin chân thành cảm ơn. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến bố mẹ và bạn bè - những người luôn động viên, khích lệ tôi trong cuộc sống và học tập. Hà Nội, ngày 21 tháng 5 năm 2013. Sinh viên Koeun Sorphin MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, đồ thị ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1. Tổn quan về 2-mercaptobenzimidazol 2 1.2. Tác dụng sinh học của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol 2 1.2.1. Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn 2 1.2.2. Tác dụng giảm đau và tác dụng chống co giật. 7 1.2.3. Tác dụng khác của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol 9 1.3. Phương pháp tổng hợp dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol. 9 1.3.1. Phương pháp tổng hợp khung 2-mercaptobenzimidazol 9 1.3.2. Tổng hợp các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol 11 CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1. Nguyên liệu, thiết bị 15 2.2. Nội dung nghiên cứu 16 2.3. Phương pháp nghiên cứu 17 2.3.1. Tổng hợp hóa học và kiểm tra độ tinh kiết 17 2.3.2. Xác định cấu trú 17 2.3.3. Thử tác dụng sinh học 18 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC 19 3.1. Hóa học 19 3.1.1. Tổng hợp hóa dược 19 3.1.2. Kiểm tra độ tinh khiết của dẫn chất đã tổng hợp được 30 3.1.3. Xác định cấu trúc 31 3.2. Thử tác dụng sinh học 35 3.2.1.Nguyên tắc, cách tiến hành thử hoạt tính kháng khuẩn 35 3.2.2. Nguyên tắc, cách tiến hành thử hoạt tính kháng nấm 38 CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN 41 4.1. Về tổn hợp hóa học 41 4.2. Về tác dụng sinh học 42 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1 H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton ( 1 H nuclear magnetic resonance) CTCT Công thức cấu tạo DMF N,N-dimethylformamid ECA Ethyl cloroacetat IC 50 Nồng độ ức chế 50 phần trăm (half maximal inhibitory concentration) IR Phổ hồng ngoại (infrared) 2-MBI 2-mercaptobenzimidazol MCA Methyl cloroacetat MIC Nồng độ ức chế tối thiểu (minimum inhibitory concentration) MS Phổ khối (mass spectroscopy) MT Môi trường t° Nhiệt độ t° nc Nhiệt độ nóng chảy SKLM Sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatography) TLTK Tài liệu tham khảo VSV Vi sinh vật R f Hệ số lưu giữ (Retention factor) DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang B ả ng 1.1: Các tác nhân th ế R 3 Bảng 1.2: Hoạt động kháng khuẩn của dẫn chất 2- Mercaptobenzimidazol 3 B ả ng 1.3: Các amin khác nhau v ớ i ký hi ệ u như sau 4 B ả ng 1.4: Đư ờ ng kínhvùng ứ c ch ế (mm) 5 B ả ng 1.5: N ồ ng đ ộ ứ c ch ế t ố i thi ể u c ủ a các h ợ p ch ấ t 7 Bảng 1.6: Tác dụng chống co giật của một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol 8 B ả ng 1.7: M ộ t s ố tác nhân và đi ề u ki ệ n ph ả n ứ ng 13 B ả ng 2.1: Các hóa ch ấ t, dung môi s ử d ụ ng trong quá trình th ự c 15 nghiệm B ả ng 2.2: Các máy móc, d ụ ng c ụ s ử d ụ ng trong quá trình th ự c 16 nghiệm B ả ng 3.1: K ế t qu ả t ổ ng h ợ p hóa h ọ c 30 Bảng 3.2: Giá trị R f và nhiệt độ nóng chảy (t o nc ) của các chất 31 B ả ng 3.3: Giá tr ị ph ổ kh ố i c ủ a các ch ấ t 32 B ả ng 3.4: S ố li ệ u phân tích ph ổ IR 33 B ả ng 3.5: K ế t qu ả phân tích ph ổ c ộ ng hư ở ng t ừ h ạ t nhân c ủ a ch ấ t 34 I, II, III, IV, V B ả ng 3.6: K ế t qu ả th ử nghi ệ m 37 B ả ng 3.7: B ả ng k ế t qu ả th ử tác d ụ ng ch ố ng n ấ m 40 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình vẽ Trang Hình 1.1: Công th ứ c c ấ u t ạ o c ủ a 2 - mercaptobenzimidazol 2 Hình 1.2: Công th ứ c c ấ u t ạ o c ủ a d ẫ n ch ấ t 2 - mercaptobenzimidazol 2 Hình 1.3: T ổ ng h ợ p d ẫ n ch ấ t 2 - mercaptobenzimidazol c ủ a Ginani 3 Yaseen Hình 1.4: T ổ ng h ợ p m ộ t s ố d ẫ n ch ấ t 2 - mercaptobenzimidazol 4 Hình 1.5: Công th ứ c chung c ủ a các d ẫ n ch ấ t 2 - mercaptobzimidazol 6 Hình 1.6: T ổ ng h ợ p m ộ t s ố d ẫ n ch ấ t 2 - mercaptobenzimidazol 7 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ Trang Sơ đ ồ 1.1: T ổ ng h ợ p 2 - mercaptobenzimidazol c ủ a Maw - Lang 10 Wang Sơ đ ồ 1.2: T ổ ng h ợ p 2 - mercaptobenzimidazol c ủ a Vanallan và 10 Deacon Sơ đ ồ 1.3: T ổ ng h ợ p d ẫ n ch ấ t 2 - mercaptobenzimidazol 10 Sơ đ ồ 1.4: T ổ ng h ợ p vài d ẫ n ch ấ t 2 - mercaptobenzimidazol 13 Sơ đ ồ 3.1: T ổ ng h ợ p các d ẫ n ch ấ t c ủ a 2 - mercaptobenzimidazol 19 Sơ đ ồ 3.2: T ổ ng h ợ p 2 - mercaptobenzimidazol t ừ o - phenylendiamin 19 Sơ đ ồ 3.3: Quy trình t ổ ng h ợ p 2 - mercaptobenzimidazol t ừ o - 21 phenylendiamin Sơ đ ồ 3.4: T ổ ng h ợ p 2 - benzylthio - 1H - benzo[d]imidazol 22 Sơ đ ồ 3.5: Quy trình t ổ ng h ợ p 2 - benzylthio - 1H - benzo[d]imidazol 23 Sơ đ ồ 3.6: T ổ ng h ợ p 1 - benzyl - 2 - (benzylthio) - 1H - benzo[d]imidazol 24 Sơ đ ồ 3.7: Quy trình t ổ ng h ợ p 1 - benzyl - 2 - (benzythio) - 1H - 25 benzo[d]imidazol Sơ đ ồ 3.8: T ổ ng h ợ p methyl 2 - (2 - (benzylthio) - 1H - 26 benzo[d]imidazol-1-yl)acetat Sơ đ ồ 3.9: Quy trình t ổ ng h ợ p methyl 2 - (2 - (benzylthio) - 1H - 27 benzo[d]imidazol-1-yl)acetat Sơ đ ồ 3.10: T ổ ng h ợ p ethyl 2 - (2 - (benzylthio) - 1H - 28 benzo[d]imidazol-1-yl) acetat Sơ đ ồ 3.11: Quy trình t ổ ng h ợ p ethyl 2 - (2 - (benzylthio) - 1H - benzo 29 [d]imidazol-1-yl)acetat Sơ đ ồ 4.1: Cơ ch ế ph ả n ứ ng đóng v òng 2 - mercaptobenzimidazol 41 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, đời sống xã hội được nâng cao, khoa học kỹ thuật và công nghệ ngày càng phát triển thì mô hình bệnh tật ngày càng trở nên đa dạng và phức tạp. Vấn đề nan giải đặt ra cho ngành Y Tế nói chung và ngành Dược nói riêng, chính là làm sao nghiên cứu kịp thời các loại thuốc có hiệu quả phòng và chữa bệnh. Để tìm được các hoạt chất có hiệu quả điều trị cao, ít độc tính và có thể ứng dụng trong điều trị và lâm sàng, các nhà nghiên cứu hóa dược thường dựa vào cấu trúc của các chất đang được dùng làm thuốc hoặc các chất có tác dụng sinh học triển vọng để tổng hợp hoặc bán tổng hợp tạo ra nhiều thuốc mới. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy dẫn chất benzimidazol là nhóm hợp chất dị vòng có tác dụng sinh học rất đa dạng như: tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn, kháng tế bào ung thư, kháng viêm, tác dụng hạ huyết áp, tác dụng trị giun sán…[3, 4, 5, 7, 9] Để góp phần làm phong phú thêm các nghiên cứu về tổng hợp và tác dụng sinh học của dẫn chất benzimidazol, chúng tôi đã quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol” với các mục tiêu sau: 1. Tổng hợp một số dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol với các nhóm thế khác nhau ở vị trí N-1. 2. Thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol tổng hợp được. [...]... 1 .2: Cấu tạo chung của các dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol Có nhiều công trình nghiên cứu đã công bố cho biết các dẫn chất của 2mercaptobenzimidazol có nhiều tác dụng sinh học như sau: tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn, tác dụng kháng ung thư, tác dụng chống viêm, giảm đau, tác dụng chống co giật…[8, 12, 13,14] 1 .2. 1 Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn Năm 20 11, Srikanth Gurrala đã tổng hợp được dẫn chất 2mercaptobenzimidazol. .. coli [7] 1 .2. 2 Tác dụng giảm đau và tác dụng chống co giật Năm 20 10, K Anandarajagopal đã tiến hành tổng hợp một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol và thử tác dụng giảm đau, chống co giật [4] R1 N N S R N H Hình 1.6: Công thức chung của các dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol 8 Bảng 1.6: Tác dụng chống co giật của một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol Chất Gốc -NR(R1) Tỉ lệ % chống co giật Chất chuẩn... cả các hợp chất tổng hợp được thử nghiệm ở liều 20 mg/kg đều có tác dụng chống co giật (26 ,10 -85,98%) Các hợp chất 5e, 5f và 5i thể hiện tác dụng chống co giật cao [3] 1 .2. 3 Tác dụng khác của dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol Một số nghiên cứu cũng cho thấy các dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol có tác dụng chống ký sinh trùng Trichinella spiralis trong thử nghiệm in vitro trên chuột bạch [9] Thêm vào đó... đồ 1.4 : Tổng hợp một vài dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol Một số quy trình tổng hợp của các dẫn chất bis -2- mercaptobenzimidazol 14 Ví dụ : [5] NH2 N CS2 SH KOH/CH3OH NH2 R1 N S N H CH2O-Format CH3OH R RNHR1 N N H 15 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. 1 Nguyên liệu, thiết bị a Hóa chất Thực hiên khóa luận này chúng tôi đã sử dụng một số hóa chất, dung môi và thiết... phenytoin 86,84 5a 26 ,10 5b 75,96 5c 38,49 5d 82, 51 5e 85,98 5f 80 ,24 5g 42, 76 5h 74 ,22 5i 82, 02 5j 68,81 9  Tác dụng giảm đau Khảo sát tác dụng giảm đau của các dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol trên chuột bạch (20 - 30g) Kết quả cho thấy tất cả các dẫn chất thử nghiệm đều có tác dụng giảm đau đáng kể ở liều 20 mg/ml Chất chuẩn được sử dụng trong nghiên cứu này là pentazocine 5mg/ml  Tác dụng chống co giật.. .2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về 2- mercaptobenzimidazol - Tên khoa học: 1H-benzimidazol -2- thiol - Công thức phân tử: C7H 6N 2S - Nhiệt độ nóng chảy: 3 02- 305ºC - Độ tan trong nước . thêm các nghiên cứu về tổng hợp và tác dụng sinh học của dẫn chất benzimidazol, chúng tôi đã quyết định thực hiện đề tài: Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol”. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1. Tổn quan về 2- mercaptobenzimidazol 2 1 .2. Tác dụng sinh học của dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol 2 1 .2. 1. Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn 2 1 .2. 2. Tác dụng giảm. Escherichia coli [7]. 1 .2. 2. Tác dụng giảm đau và tác dụng chống co giật Năm 20 10, K. Anandarajagopal đã tiến hành tổng hợp một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol và thử tác dụng giảm đau, chống