Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất của acid 2 phenylthiazolidin 4 carboxylic

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC VƯỢNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA ACID 2-PHENYLTHIAZOLIDIN-4CARBOXYLIC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2013 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC VƯỢNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA ACID 2-PHENYLTHIAZOLIDIN-4CARBOXYLIC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Đình Luyện DS Nguyễn Thị Lan Hương Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp dược Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI – 2013 LỜI CẢM ƠN Trước hết xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS TS Nguyễn Đình Luyện, người trực tiếp hướng dẫn cho lời khuyên quý báu, tạo điều kiện giúp đỡ trình nghiên cứu hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Công Nghiệp Dược, đặc biệt DS Nguyễn Văn Giang, DS Nguyễn Thị Lan Hương, DS Phạm Thị Hiền 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, nhận giúp đỡ thầy cô trường Đại học Dược Hà Nội, cán Phịng Phân tích Phổ - Viện Hàn Lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, Phịng phân tích Hữu - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, xin chân thành cảm ơn Cuối xin gửi lời cảm ơn đến bố mẹ bạn bè - người ln động viên, khích lệ tơi sống học tập Hà Nội, ngày 21 tháng năm 2013 Sinh viên Nguyễn Ngọc Vượng MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN 1.1 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA AICD 2- PHENYLTHIAZOLIDIN-4CARBOXYLIC VÀ DẪN CHẤT 1.1.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng lao 1.1.2 Tác dụng giãn mạch, hạ huyết áp 1.1.3 Tác dụng ức chế virus cúm A 1.1.4 Tác dụng chống ung thư 1.2 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT CỦA ACID 2PHENYLTHIAZOLIDIN-4-CARBOXYLIC 12 1.2.1 Phản ứng đóng vịng tạo acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic 12 1.2.1.1 Tổng hợp TCA từ L-cystein dẫn chất benzaldehyd 12 1.2.1.2 Tổng hợp TCA từ L-cystein hydroclorid monohydrat dẫn chất benzaldehyd 12 1.2.2 Phản ứng vị trí N-3 acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic 13 1.2.3 Phản ứng nhóm acid –COOH acid 2-phenylthiazolidin-4 carboxylic 15 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 NGUYÊN LIỆU 17 2.2 DỤNG CỤ, THIẾT BỊ 18 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 19 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.4.1 Tổng hợp hóa học 19 2.4.2 Kiểm tra độ tinh khiết 19 2.4.3 Xác định cấu trúc 19 2.4.4 Thử hoạt tính sinh học 20 Chương THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21 3.1 TỔNG HỢP HÓA HỌC 21 3.1.1 Tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 21 3.1.1.1 Tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic (2a) 21 3.1.1.2 Tổng hợp acid 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)thiazolidin-4carboxylic (2b) 22 3.1.1.3 Tổng hợp acid 2-(4-clorophenyl)thiazolidin-4-carboxylic (2c) 23 3.1.1.4 Tổng hợp acid 2-(4-methoxyphenyl)thiazolidin-4-carboxylic (2d) 23 3.1.2 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-phenylthiazolidin-4carboxylic dẫn chất 24 3.1.2.1 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-phenylthiazolidin-4carboxylic (3a) 24 3.1.2.2 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-(4-hydroxy-3-methoxy phenyl)thiazolidin-4-carboxylic (3b) 25 3.1.2.3 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-(4-clorophenyl) thiazolidin-4-carboxylic(3c) 25 3.1.2.4 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl-2-(4-methoxyphenyl) thiazolidin-4-carboxylic (3d) 26 3.1.3 Tóm tắt kết tổng hợp 27 3.2 KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 28 3.3 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC 29 3.3.1 Phổ hồng ngoại (IR) 29 3.3.2 Phổ khối lượng (MS) 31 3.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 31 3.4 HOẠT TÍNH SINH HỌC 33 3.4.1 Hoạt tính kháng khuẩn 33 3.4.2 Hoạt tính kháng nấm 36 3.5 BÀN LUẬN 39 3.5.1 Về tổng hợp hóa học 39 3.5.1.1 Tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 39 3.5.1.2 Tổng hợp acid N-tert-butoxycarbonylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 39 3.5.2 Về hoạt tính sinh học 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 KẾT LUẬN 41 KIẾN NGHỊ 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT AngI Angiotensin I ACE Enzym chuyển hóa Angiotensin Boc2O Di-tert-butyl dicarbonat DCM Dicloromethan DMF N,N-dimethylformamid DTIC Dimethylthiazen - imidazol - carboxamid EDCI 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid HOBt Hydroxybenzotriazol Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton H-NMR (1H - Nuclear Magnetic resonance spectroscopy) IC50 Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử (Inhibition concentration at 50%) IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) MIC Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum inhibitory concentration) MS Phổ khối lượng (Mass spectrometry) Rf Hệ số lưu giữ (Retension factor) SKLM Sắc ký lớp mỏng T0nc Nhiệt độ nóng chảy TEA Triethylamin THF Tetrahydrofuran TCA Acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic VSV Vi sinh vật VK Vi khuẩn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Kết thử tác dụng sinh học kháng nấm số dẫn chất Bảng 1.2: Kết thử tác dụng ức chế AngI ACE số chất Bảng 1.3: Kết tác dụng ức chế virus thông qua ức chế NA Bảng 1.4: Kết tác dụng chống ung thư củacủa (4R)-2-phenylN-tetradecylthiazolidin-4-carboxamid hydroclorid (17a) Bảng 1.5: Kết kháng ung thư chất 2-(4-acetamidophenyl)-Nhexadecylthiazolidin-4-carboxamid (18a) 10 Bảng 1.6: Kết tác dụng chống ung thư 2-phenyl-3-propionyl thiazolidin-4-carboxylat ethyl ester (19) 11 Bảng 2.1: Danh mục nguyên liệu 17 Bảng 2.2: Danh mục thiết bị, dụng cụ 18 Bảng 3.1: Kết tổng hợp hóa học 27 Bảng 3.3: Kết kiểm tra độ tinh khiết SKLM đo nhiệt độ nóng chảy 29 Bảng 3.2: Số liệu phổ IR (cm-1) chất 3a-d 30 Bảng 3.3: Số liệu phân tích phổ khối lượng chất 3a-d 31 Bảng 3.4: Số liệu phân tích phổ 1H-NMR chất 3a-d 31 Bảng 3.5: Đường kính vóng vơ khuẩn 3a-3d (D mm) 35 Bảng 3.6: Đường kính vịng vơ nấm 3a-3d (D mm) 38 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: CTCT acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic Hình 1.2: CTCT acid 2-(5-fluoro-2-hydroxyphenyl)thiazolidin-4carboxylic (2a) Hình 1.3: CTCT acid 3-(tert-butoxycarbonyl)-2-(5-fluoro-2-hydroxy phenyl)-1,3-thiazolidin-4-carboxylic (2b) Hình 1.4: CTCT (4-benzylpiperazin-1-yl)-(2-(4-fluorophenyl)thiazolidin -4-yl)methanon (9a) Hình 1.5: CTCT (4R)-2-phenyl-N-tetradecylthiazolidin-4-carboxamid hydroclorid (17a) Hình 1.6: CTCT 2-(4-acetamidophenyl)-N-hexadecylthiazolidin-4carboxamid (18a) 10 Hình 1.7: CTCT 2-phenyl-3-propionylthiazolidin-4-carboxylat ethyl ester (19) 10 Hình 3.1: Sơ đồ tổng hợp acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic dẫn chất 21 Hình 3.2: SKLM chất 3a 24 Hình 3.3: SKLM chất 3b 25 Hình 3.4: SKLM chất 3c 26 Hình 3.5: SKLM chất 3d 27 ĐẶT VẤN ĐỀ Thuốc sử dụng công tác phịng chữa bệnh có nhiều nguồn gốc khác nhau, thuốc chủ yếu có nguồn gốc từ tổng hợpvà bán tổng hợp hóa học Trong lĩnh vực nghiên cứu phát triển thuốc mới, nhà nghiên cứu thường dựa cấu trúc chất dùng làm thuốc chất có tác dụng dược lý, có triển vọng để tạo chất dự đốn có tác dụng tốt hơn, độc tính có hiệu điều trị Acid 2-phenylthiazolin-4-carboxylic dẫn chất dãy chất dị vòng nghiên cứu cách hệ thống mặt hóa học tác dụng sinh học Nhiều cơng trình nghiên cứu cơng bố cho thấy dẫn chất acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic có hoạt tính sinh học đa dạng như: kháng nấm, kháng khuẩn [6,12,20], chống ung thư [18], kháng virus [9], kháng lao [14]… nhiều tác dụng dược lý khác [8,15] Với mong muốn góp phần nghiên cứu làm đa dạng các dẫn chất acid 2-phenylthiazolidin-4-carboxylic, thực đề tài “Tổng hợp thử tác dụng sinh học số dẫn chất acid 2phenylthiazolidin-4-carboxylic” gồm hai mục tiêu sau đây: Tổng hợp số dẫn chất acid 2-phenylthiazolidin-4carboxylic Thử hoạt kháng nấm, kháng khuẩn với chất tổng hợp Liu Yu, Jing Fanbo, Xu Yingying, et al (2011), "Design, synthesis and biological activity of thiazolidine-4-carboxylic acid derivatives as novel influenza neuraminidase inhibitors", Bioorganic & medicinal chemistry, 19(7), pp 2342-2348 10 Lu Yan, Li Chien-Ming, Wang Zhao, et al (2009), "Discovery of 4substituted methoxybenzoyl-aryl-thiazole as Novel Anticancer Agents: Synthesis, biological evaluation, and structure− activity relationships", Journal of medicinal chemistry, 52(6), pp 1701-1711 11 Pavlova L A., Komarova T V., Davidovich Yu A., et al (1986), "Synthesis of derivatives of 2-phenylthiazolidine-4-carboxylic acid and a study of their radioprotective properties", Pharmaceutical Chemistry Journal, 20(9), pp 653-658 12 Prabhakar Yenamandra S., Jain P., Khan Z.K., et al (2003), "Synthesis and QSAR Studies on the Antifungal Activity of 2, 3, 4-Substituted Thiazolidines", QSAR & Combinatorial Science, 22(4), pp 456-465 13 Schubert Maxwell P (1936), "Compounds of thiol acids with aldehydes", Journal of Biological Chemistry, 114(1), pp 341-350 14 Sriram D., Yogeeswari P., Patrisha J T., et al (2011), "Exploring aryl thiazolidine carboxamides as a new class of antimycobacterials", Newsletter, pp 181-195 15 Ha Young Mi, Park Yun Jung, Lee Ji Yeon, et al (2012), "Design, synthesis and biological thiazolidine-4-carboxylic evaluation acid of derivatives 2-(substituted as novel phenyl) tyrosinase inhibitors", Biochimie, 94(2), pp 533-540 16 Howard-Lock H E., Lock C J L., Martins M L (1991), "Amino acid/zwitterion equilibria II: vibrational and NMR studies of substituted thiazolidine-4-carboxylic acids", Canadian journal of chemistry, 69(11), pp 1721-1727 17 Iwao Junichi, Oya Masayuki, Baba Toshio, et al., Antihypertensive 4thiazolidinecarboxylic acids (substituted phenyl derivatives) 1984, Google Patents 18 Li Wei, Wang Zhao, Gududuru Veeresa, et al (2007), "Structureactivity relationship studies of arylthiazolidine amides as selective cytotoxic agents for melanoma", Anticancer Research, 27(2), pp 883888 19 Paul B., Korytnyk W.(1976), "Cysteine derivatives with reactive groups as potential antitumor agents", Journal of medicinal chemistry, 19(8), pp 1002-1007 20 Song Zhong-Cheng, Ma Gao-Yuan, Lv Peng-Cheng, et al (2009), "Synthesis, structure and structure–activity relationship analysis of 3tert-butoxycarbonyl-2-arylthiazolidine-4-carboxylic acid derivatives as potential antibacterial agents", European journal of medicinal chemistry, 44(10), pp 3903-3908 PHỤ LỤC Phụ lục 1.1: Phổ IR chất 3a Phụ lục 1.2: Phổ IR chất 3b Phụ lục 1.3: Phổ IR chất 3c Phụ lục 1.4: Phổ IR chất 3d Phụ lục 2.1: Phổ MS chất 3a Phụ lục 2.2: Phổ MS chất 3b Phụ lục 2.3: Phổ MS chất 3c Phụ lục 2.4: Phổ MS chất 3d Phụ lục 3.1: Phổ 1H-NMR chất 3a Phụ lục 3.2: Phổ 1H-NMR chất 3b Phụ lục 3.3: Phổ 1H-NMR chất 3c Phụ lục 3.4: Phổ 1H-NMR chất 3d Phụ lục 1.1: Phổ IR chất 3a Phụ lục 1.2: Phổ IR chất 3b Phụ lục 1.3:Phổ IR chất 3c Phụ lục 1.4: Phổ IR chất 3d Phụ lục 2.1: Phổ MS chất 3a Phụ lục 2.2: Phổ MS chất 3b Phụ lục 2.3: Phổ MS chất3c Phụ lục 2.4: Phổ MS chất 3d Phụ lục 3.1: Phổ1H-NMR chất 3a Phụ lục 3.2: Phổ1H-NMR chất 3b Phụ lục 3.3: Phổ 1H-NMR chất 3c Phụ lục 3.4: Phổ 1H-NMR chất 3d ... 3.1.1.1 Tổng hợp acid 2- phenylthiazolidin- 4- carboxylic (2a) 21 3.1.1 .2 Tổng hợp acid 2- (4- hydroxy-3-methoxyphenyl)thiazolidin- 4carboxylic (2b) 22 3.1.1.3 Tổng hợp acid 2- (4- clorophenyl)thiazolidin -4- carboxylic. .. 2- (4- clorophenyl)thiazolidin -4- carboxylic (2c) 23 3.1.1 .4 Tổng hợp acid 2- (4- methoxyphenyl)thiazolidin -4- carboxylic (2d) 23 3.1 .2 Tổng hợp acid 3-tert-butoxycarbonyl -2- phenylthiazolidin- 4carboxylic dẫn chất. .. 1.1 .4 Tác dụng chống ung thư 1 .2 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT CỦA ACID 2PHENYLTHIAZOLIDIN- 4- CARBOXYLIC 12 1 .2. 1 Phản ứng đóng vòng tạo acid 2- phenylthiazolidin- 4- carboxylic 12