Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất

Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất Tổng hợp và thăm dò tác dụng sinh học của 7 cloroisatin và dẫn chất

BỘ Y TẼ TRƯỜNG ĐẠI HOC Dược HÀ NỘI £o*Gỉ NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH TổNG HỌP VÀ THĂM D Ò TÁC DỤNG ÔINH HỌC CỦA 7-CLOĐOIÔATIN VÀ DẪN CHẤT (KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DUỢC sĩ KHOÁ 2000 - 2005) ; - ? N I v ấ s h V ' u a r ỉ Giáo viên hướng dẫn : PGS. TS. NGUYÊN QUANG ĐẠT TS. TRẤN VIẾT HÙNG Nơi thực hiện : BỘ MÔN HOÁ HỮU c ơ Thời gian thực hiện : 3/2005 - 5/2005 HA J ỉ Ò ’7 ^ c / ừ / f M Với lòiỉíỊ kính trọng và biết ơn sâu sắc tòi xin chân thành cảm ơn PGS. TS. Nguyên Quang Đạt TS. Trần Viết Hùng Nhữm> người thầy đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ động viên tỏi tronii suốt quá trình thực hiện khoá luận tốt nqhiệp nàv. Tôi xin chân thành cam ơn TS.ĐỖ Ngọc Thanh và các cán bộ phỏni> thí nghiêm trung tâm Trưởng Đại học Dược Hà Nội đã giúp tôi ghi phô hồng Iiiioại và tử ngoại. Tối xin chân thành cám ơn PGS, TS.Cao Văn Thu bộ môn sinh học và vi sinh trườtuị Dại học Dược Hà Nội dã iịiúp đỡ tôi trong quá trình thứ túc dụng sinh học. Tôi xin chân thành cảm ơn kỹ sư Trần Thị Thuỷ phòng phân tích cưu trúc, viện hoá học thuộc trung tâm Klioa liọc tự lìhién và Công nghệ quốc gia dã giúp tôi glii phô khôi. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cỏ giáo bộ môn hơá hữu cơ, cúc phồng ban nhà í rường đã tạo mội điều kiện giúp đỡ đ ể tôi hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này. Cám ơn những người bạn nia tói luôn I>iíip dỡ và động viên tôi hoàn tliủnh klioú luận nàv. Hà Nội, ngày 20/5/2005 Sình viên Nguyễn Thị Bích Hạnh MỤC LỤC Trang ĐậT VấR ĐỂ 1 Phần l: TổĩĩG Ộ U K Ĩl 3 l.ỉ.T á c dụng sinh học của các dần chát ỉsatin 3 1 .1.1 .tác dụng kháng khuẩn , kháng nấm 3 1. i .2.Tác dụng kháng lao 5 1 .1 .3.Tác dụng chống phân bào 6 1.1.4.Tác dụng kháng Virus 7 1.1.5. Tác dụng ức chế men monoaminooxydase (MAO) 9 l.2.Các phương pháp tổng hợp isatin và dẫn chất 11 1.2.1 .Các phương pháp tổng hợp isatin 11 1 .2 .2 .Các phương pháp tổng hợp dẫn chất của isatin 14 Phần 2 : Tlịực ĩl G ĩ} 3Ệ m vẳ KẾ T ẹ u A 17 2.1. Nguyên liệu và phương pháp thực nghiệm 17 2.1.1. Hoá chất 17 2.1.2.Phương tiện 17 2.1.3.Phương pháp thực nghiệm 17 2.2.Tổng hợp hoá học 18 2.2.1. Tổng hợp 7-cloroisalin 19 2.2.2. Tổng hợp các dẫn chất của 7-cloroisatin 21 2.3.Kiểm tra độ tinh khiết và xác nhận cấu trúc 28 2.3.1.Sắc ký lớp mỏng 28 2.3.2. Phân tích phổ hồng ngoại 29 2.3.3 Phân tích phổ tử ngoại 30 2 .3.4.Phàn tích phổ khối lượng 31 2.4. Thử tác dụng sinh học 34 2.4.1 .Nguyên tắc 34 2.4.2.Vi sinh vật kiểm định 34 2.4.3. Chuẩn bị mẫu th ư 35 2.4.4. Môi trường kiểm định 35 2.4.5.Tiến hành 36 2.4.6.Kết quá và nhận xét 36 2.5.Bàn luận 38 2.5.1. Về tổng hợp hoá học 38 2.5.2. Vé tác dụng sing học 39 Phần 3: KẾT m Ạ ĩl và ĐỂ XU K T 40 CÁC CHỮ VIẾT TẮT : Trong khoá luận chúng tôi có sủ DMF EtOH IR u v MS MeOH SKLM G dụng một số chữ viết tắt như sau: Dimethyl formamid Ethanol Phổ hổng ngoại Phổ tử ngoại Phổ khối lượng Methanol Sắc ký lớp mỏng Gram ĐẶT VẤN ĐỂ Ngày nay khi khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển mạnh mẽ thì có càng nhiều điều kiện, phương thức để tìm ra một loại thuốc mới. Trong rất nhiều nguồn gốc khác nhau của dược phẩm như chiết $\iất từ đưực liệu, sinh tổng hợp lừ vi sinh vật tổng hợp hoá học vẫn đóng một vai trò vỏ cùng quan trọng. Trong thế kỷ 21 nhu cầu chăm sóc sức khoẻ con người là một nhu cầu được quan tâm đặc biệt. Việc tìm ra những loại thuốc mới có hiệu quả điều trị cao và an toàn cho người sử dụng hiện nay dược các nhà khoa học đặt lèn hàng đầu. Tuy nhiên để tìm ra một loại thuốc mới các nhà sản xuất phải đầu tư một lượng kinh phí khổng lồ cho nghicn cứu và thử nghiệm in^itro và in vi vo. Chính vì vậy các nhà khoa học tập trung nghiên cứu tổng hợp các thuốc mới từ những chất đã biết tác dụng sinh học hoặc đã được sử dụng làm thuốc bằng cách thay đổi cấu trúc hoá học của các chất này đổ giảm chi phí và thời gian nghiên cứu. Isatin và dẫn chất là một dãy chất hữu cơ đã được nghiên cứu một cách có hệ thống về hoá học cũng như tác dụng sinh học. Nhiều công trình nghicn cứu đã công bố thấy các dẫn chất isatin có hoạt tính sinh học phong phú như kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus, kháng lao, chống phân bào, ức chế men monoaminooxydase và nhiều tác dụng dược lý khác[3-7], [17], [19], [22], [25], [28], [31], [33-36]. Tuy rằng có ít công trình nghiên cứu về 7- cloroisatin được công bố trên thế giới nhưng nghiên cứu của tác giả trước về 7-cloroisatin [15] cho thấy nó có tác dụng sinh học tốt. Vì vậy, để tìm hiểu sâu thêm tác dụng của dãy dẫn chất này chúng tôi tiến hành nghiên cứu 7- cloroisatin và dẫn chất với các mục tiêu sau: -Tổng hợp 7-cloroisatin và dẫn chất của nó. -Thăm dò tác dụng sinh học ( kháng khuẩn ) của các chất tổng hợp được với hy vong tìm được chất có hoạt tính sinh học cao và rút ra nhận xét sơ bộ môi liên quan giữa cấu trúc và tác dụng. Chúng tôi hy vọng rằng nghiên cứu này sẽ góp phần nhỏ vào vào những nghiên cứu, tìm kiếm những chất có hoạt tính sinh học cao thuộc dãy dẫn chất isatin. I Phần ỉ Tổng quan 1.1 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DÂN CHÂT ỈSATIN Các công trình nghiên cứu đã công bố về tác dựng sinh học của isatin và dẫn chất mà chúng tôi đã tham khảo được [3-7], [9], [16], [18 ], [21J, [24], [27J, [30], [32-35J cho thấy isalin và dẫn chất có nhiều tác dụng sinh học đáng quan tâm: •S Tác dụng kháng khuẩn , kháng nấm. s Tác dụng chống phân bào. s Tác dụng kháng lao. ■S Tác dụng kháng virus. s Tác dụng ức chế men monoaminooxydase( men MAO). 1.1.1. TÁC DỤNG KHÁNG KHU AN VÀ KHÁNG NẤM: Năm 1980, các tác giả D.Maysinger và M.Movrin và M.M Saric[25] đã tiến hành nghicn cứu tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn kháng nấm của 17 dẫn chất base Mannich và hvdrazon của 5-iodoisatin và 5-cloroisatin. X=I N NHR R= -H, -CH3, COCH3, -CS, -NH2 NRR’=-NHCH2CH2OH, -N(CH2CH2OH), -N[CH(CH3)2], -N(CH2CH2C1)2, x= -I, -Cl. Kết qua cho thấy ràng các chất này có tác dụng tốt với vi khuẩn G(+) như Staphvlocccus aureus, Staphylocccus dibits và vi khuẩn G(-) như Escherichia coli, Klebsieỉa pneumoniae ỏ nồng độ khác nhau. Ngoài ra một số chất còn có tác dụng tốt đối với nấm Candida monos-à. Cùng thời gian này, các tác giả K.C.Josi, V.N.Pathark và S.K.Jain[ 15J cũng đã tổng hợp và thử tác dụng với vi khuẩn G(+) và G(-) như Staphvlocccus aỉbus và Escherichia Ctìli ở nồng độ khác nhau(4-20 mg/ml). Nguyễn Quang Đạt và Trần Viết Hùng và cộng sự đã nghiên cứu, tổng hợp và thâm dò tác dụng sinh học của dẫn chất 5-fluoroisatin [7], [10], [11] kết quá cho thây rằng 5-í'luoroisatin, 5-fluoro-l-morpholinomethylisatin 5-fluoro- 1-pipridinnomethylisatin có tác dụng mạnh với 9 chủng vi khuẩn thử nghiệm và các chất base N-Mannich có tác dụng kháng khuâin mạnh hơn so với chất cùng dãy ngoài ra chúng còn có tác dụng đối với nấm Candida albicans. Tiếp theo đó vào năm 2000, các tác giá này tiếp tục nghiên cứu tổng hợp thăm dò tác dụng sinh học của 5-Bromoisatin và 5-Bromo-l- morpholinomethylisatin và các dẫn chất của chúng [6 ], [13]. Kêt quá cho thấy 5-Bromoisatin và 5-Bromo-1 -morpholinomethylisatin. có tác dụng mạnh với 8 chủng vi sinh vật thử nghiệm ở nồng độ lmg/ml. Năm 1994 M.S.Pani và V.M.Ređdy ị25] đã tổng hợp và thử tác dụng kháng khuân của một dẫn chất của 7-cloroisatin và 7-cloroisatin-3(3’-amino- 4 4’-hydroxy)benzoylhydrazon. Kết quả cho thấy các hợp chất trên có hoạt tính đối với một số chủng vi khuẩn. 1.1.2.TÁC DỤNG KHÁNG LAO. Với trực khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis, một số dãn chất hydrazon của isatin đã được nghiên cứu thử tác dụng kháng lao và cho kết quá tốt. Theo s. Kochimora và cộng sự [21] thì 3-oxim, 3-hydrazon , 3- phenylhydmzon, 3-thiosemicarbazon có tác dụng chống lao ở nồng độ rất nhỏ (1/40000-1/20000). Năm 1967,các tác giả A. B. Tomchin và cộng sự [35] đã thử tác dụng kháng lao của isonicotinonylydrazon của isatin. Kết quả cho thấy chất này có tác dụng ức chế Mycobacterium tuberculosis ở nồng độ 2//g/ml. Đặc biệt đối với chủng Mycobacterium tuberculosis đã kháng Rimifon và Streptomycin chất này cũng có tác dụng tốt. N — NH — C O — C5H4N 0 H Năm 2000, các tác giả Nguyền Quang Đạt và Trần Viết Hùng và cộng sự đã đi sâu nghiên cứu tác dụng kháng trực khuẩn lao của một số dãn chất 3- Theosermicacbazon và isonicotinonylhydrazon của isatin và 5-halogenoisalin [10]. Kết quá cho thấy 12 dẫn chất có tác dụng mạnh đối với trực khuẩn lao (MIC: 0,2-50 /ig/ml) và các dãn chất thế 5-bromo có tác dụng mạnh hơn các chất không thế. Trong đó chú ý nhất là có một số dẫn chất còn có tác dụng đối với cả trực khuẩn lao đã kháng Rimifon (MIC:5//g/ml) như: 1.1.3.TÁC DỤNG CHỐNG PHẢN BÀO Hiện nay việc tìm ra các thuốc tổng hợp có tác dụng chống ung thư đang được các nhà nghiên cứu chú ý nhằm tìm ra các hoá dược điều trị căn bệnh hiểm nghèo có tỷ lệ tử vong cao và co xu hướng ngày càng ra tăng này. Nhiều dẫn chất của isatin và đặc hiệt là các dẫn chát base Manich và một số dẫn chất hydrazon đã đựoc nghiên cứu cho thây chúng có tác dụng chồng phân bào, chống khối u. Nhà nghiên cứu người Mỹ F.D.Pop [26] đã tổng hợp và công bố tác dụng chống khối u của 3- (o-nitrophenyl)hydrazonisatin: R R= — H ; — CH3 co R'= — H ; X M.Movrin và cộng sự [23] đã thử tác dụng chống phân bào trên mô phân sinh thực vật của một số dẫn chất base Mannich của isatin trong đó chất 3- 6 [...]... tác giả D.G.Xedere và cộng sự [34J đã nghicn cứu tác dụng ức chế men MAO của 25 dẫn chất isatin Kết quả cho thấy các dãn chất 5bromoisain có tác dụng kìm hãm men MAO mạnh trong đó 5-bromoisain có độc tính thấp nhất trong các chất nghiên cứu có tác dụng Năm 1990, dựa trên sư nghiên cứu sơ bộ về tác dụng kháng MAO của istatin đã dược công bố, B.Grinberg và cộng sự đã tổng hợp và thử tác dụng của 18 dẫn. .. B.Grinberg và cộng sự đã tổng hợp và thử tác dụng của 18 dẫn chất của isatin trên gan lợn Kết quả cho thấy 18 dẫn chất này có tác dụng ức chế men MAO trong dịch đồng nhất của gan lợn Ị 19] Tác dụng sinh học của các dẫn chất isatin được tóm tắt trong bảng 1 9 B a n s 1: Tóm tắt tác dụng sinh học của dẫn chất isatin STT Tác dụng Công thức hoá học R= — Br,— N 0 Tài liệu R\ / \ 2 R'= — H — CH2 OH r ~ L f... công bố là chất có tác dụng 1 mạnh Các tác giả R.s Vamna và Noble [31J khi thử tác dụng của một số base Mannich của isatin đã nhận thấy các chất này độc với tế bào ung thư và có thế có tác dụng chống ung thư: R= — h ; — Br r \ v_ / r \ \ / R' = N N 0 V N Tại Việt Nam tác giả Nguyền Quang Đạl và cộng sự [3], [4] đã thăm dò tác dụng chống phân bào của các dẫn chất hydrazon, base Mannich của 5Bromoisatin... tinh khiết của chất (I): Bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi khai triển là CHCl :MeOH( 100:1), đung môi hoà tan là aceton Soi 3 đèn tử ngoại thu được một vết gọn rõ có Rị-0,66 * Kết quả: Đã tổng hợp được 7- cloroisatin có nhiệt độ nóng chảy là 179 - 178 , 4°c Hiêu^uất dạt 66 .7% đạt tinh khiết sác kỷ moagr 2.2.2 TỔNG HỢP M ỘT SỐ DẪN CHẤT CỦA 7- CLOROISATIN Tổng hợp các dẩn chất azomethin của 7- cloroisatin: ... được 5 chất gồm 7cloroisatin (I) và 4 dẫn chất của nó (IỈ->V) 2 Đã tiến hành khảo sát một số thông số về thời gian phán ứng bàng SKLM để tìm ra Ihời gian phán ứng tỏi ưu 27 3 Đã kiểm tra độ tin khiết của các chất tổng hợp bằng sắc ký rất mỏng và xác định nhiệt độ nóng cháy của chúng Các chất tổng hợp dược xác định cấu trúc bâng phổ hồng ngoại và từ ngoại và khối phổ 2.3.KIỂM TRA ĐỘ TIN H KH IẾT VÀ XÁC... quả tổng hợp và thử hoạt tính kháng virus của một số dẫn chất N-alkylisatin-3-thiosermicarbazoncho thấy các chất này có khả năng kháng virus cao [ 27] điển hình là chất l-ethyl-5fluoroisatin-thiosemicarbazon: 8 1.1.2.TÁC DỤNG ỨC C H Ế M E N M ONOAM INOOXYDASE(M AO) Năm 1962, khi tiến hành so sánh indol và isatin, Muler và cộng sự [18] thấy rằng isatin có tác dụng ức chế men MAO trong dịch đồng nhất của. .. 0 ,77 24 o Chất I o 0 Chất IV 0 m-nitroanilin 0 Thời gian(p) 0 0 o 0 o 0 0 30 0 0 0 60 90 o 0 1 0 2 0 150 H ình 3: sắ c k í đồ theo dõi phản ứng tổng hợp chất IV *Kết quả: Chúng tôi đã tổng hợp dược chất IV có nhiệt độ nóng cháy là: 249-250°C Đạt tỉnh khiết sắc / ng■ 2.2.2.4 .Tổng hop 7- doroisatin-3-(p-clorophenvDimin ( Chất V) *So đồ phàn ứng Nn H C 1 (V) C1H sN2 4 OCỈ2 M = 290 * Tiến hành: Láp hộ dụng. .. 181, 57 2 Chúng tôi đã tổng hợp 7- Cloroisatin bằng phản ứng Sandmayer 1919 vì phản ứng này dẻ thực h i ệ n, đi từ nguyên liệu ban đầu dề kiếm với qui trình tương tự như tài liệu [15] *Sơ đố phấn ứng tổng hợp 7- cloroisatin H:N O H HC1 C C I,C H (O H ), _fcL Y 1 NH; CI V Ỵ 1 C NOH I N 0 H,SO^ 80T O m 0 C1 1 1 1 * Qui trình tổng hợp được thực hiện qua hai giai đoạn: - Gỉai đoạn 1: Cho o-cloroanilin tác dụng. .. (100:1), dung môi hoà tan là aceton Sản phẩm có 0 Chất I 0 Chất V 0 0 p-cloroanilin Thời gian(p) 0 0 R ị- 0 0 0 0 0 30 = 0, 57 60 0 90 H ình 4: sắ c k í đồ theo dõi phấn ứng tổng hợp chất V * Kết quả: Chúng tôi đã tổng hợp được chất V có nhiệt độ nóng cháy là 220,5-22 1 °c Đat tinh khiết sắc ký lớp mỏng 26 Ba na 2: Các dẩn chất cùa 7- clơroìsatin tổng hợp được Thời gian Dung Phán ứng môi kết (phút) tinh... 0,6 0 Chất I o o 0 Chất III P-toludin Thời gian(p) 0 0 0 o 0 0 0 0 0 0 15 30 45 0 60 H ình 2: sắc ký đổ theo dõi phấn ứng tổng hợp chất I II • Kêt quả: Chúng tôi đã tổng hợp được chất III có nhiệt độ nóng cháy 2.2.2.3 .Tổng hơp 7- cloroisatin- 3-(m-nitrophenyl)imin ( Chát IV) * Phương trình phản ứng: (IV) C] H ,N A C 1 4 M = 301,5 * Tiến hành: Lắp bộ dụng cụ gồm hình cầu ba cổ dung tích 100ml, sinh hàn . cứu 7- cloroisatin và dẫn chất với các mục tiêu sau: -Tổng hợp 7- cloroisatin và dẫn chất của nó. -Thăm dò tác dụng sinh học ( kháng khuẩn ) của các chất tổng hợp được với hy vong tìm được chất. dịch đồng nhất của gan lợn Ị19]. Tác dụng sinh học của các dẫn chất isatin được tóm tắt trong bảng 1. 9 Bans 1: Tóm tắt tác dụng sinh học của dẫn chất isatin STT Công thức hoá học Tác dụng Tài liệu ỉ R=. tính sinh học cao thuộc dãy dẫn chất isatin. I Phần ỉ Tổng quan 1.1 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DÂN CHÂT ỈSATIN Các công trình nghiên cứu đã công bố về tác dựng sinh học của isatin và dẫn chất