Nghiên cứu tổng hợp và thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất 2 aryl 3 1,2,4triazol 4 ylthiazolidin 4 on

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGƠ XN HỒNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-ARYL-3-[1,2,4] TRIAZOL-4-YLTHIAZOLIDIN-4-ON LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGƠ XN HỒNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-ARYL-3-[1,2,4] TRIAZOL-4-YLTHIAZOLIDIN-4-ON LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH :CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ MÃ SỐ :60720402 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐINH THỊ THANH HẢI TS VĂN THỊ MỸ HUỆ HÀ NỘI 2015 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn PGS TS Đinh Thị Thanh Hải TS Văn Thị Mỹ Huệ, người thầy tận tụy hướng dẫn giúp đỡ q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cám ơn PGS TS Nguyễn Quang Đạt, thầy cô giáo anh chị kỹ thuật viên thuộc mơn Hố hữu - Trường Đại học Dược Hà Nội giúp đỡ, động viên trình học tập, thực nghiệm mơn Tơi xin cảm ơn Ban Giám hiệu Nhà trường đồng ý, hỗ trợ để tơi tham dự khóa học Trong q trình thực luận văn tơi nhận nhiều giúp đỡ cá nhân, đơn vị ngồi trường, tơi xin chân thành cám ơn: ThS Đào Thị Nhung, khoa Hoá - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội; cán phịng phân tích cấu trúc, khối phổ phổ hồng ngoại, Phịng Hóa học ứng dụng - Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, cán Khoa Dược Lý - Viện Dược Liệu - Bộ Y tế Cuối tơi xin chân thành cám ơn gia đình bạn bè quan tâm, động viên, giúp đỡ trình thực luận văn Hà Nội, tháng 10 năm 2015 Học viên Ngơ Xn Hồng MỤC LỤC Trang DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN 1.1 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẪN CHẤT 2-ARYL-3-[1,2,4] TRIAZOL-4-YLTHIAZOLIDIN-4-ON 1.1.1 Tác dụng kháng tế bào ung thư 1.1.2 Tác dụng kháng khuẩn 1.1.3 Tác dụng kháng nấm 10 1.1.4 Tác dụng kháng virus tác dụng khác 14 1.2 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT AZOMETHIN CỦA 4AMINO-4H-[1,2,4]TRIAZOL VÀ 2-ARYL-3-[1,2,4]- TRIAZOL-4-YL- THIAZOLIDIN-4-ON 15 1.2.1 Phương pháp tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol 15 1.2.2 Phương pháp tổng hợp azomethin 4-amino-4H-1,2,4triazol 16 1.2.3 Phương pháp tổng hợp dẫn chất 2-aryl-3-[1,2,4]triazol-4-ylthiazolidin4-on từ azomethin 4-amino-4H-1,2,4-triazol 20 1.3 TỔNG QUAN VỀ VI SÓNG VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG TỔNG HỢP HỮU CƠ … 23 Chương ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 27 2.1.1 Hóa chất 27 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 28 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 28 2.2.1 Tổng hợp hóa học 28 2.2.2 Thử tác dụng sinh học 29 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.3.1 Tổng hợp chất dự kiến 29 2.3.2 Thử tác dụng kháng tế bào ung thư 29 Chương THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 3.1 TỔNG HỢP HÓA HỌC 34 3.1.1 Tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol 34 3.1.2 Tổng hợp azomethin 4-amino-4H-1,2,4-triazol 37 3.1.3 Tổng hợp dẫn chất 2-aryl-3-[1,2,4]triazol-4-ylthiazolidin-4-on từ azomethin 4-amino-4H-1,2,4-triazol 44 3.2 THƠNG SỐ HĨA LÝ VÀ SỐ LIỆU PHỔ 51 3.2.1 Thơng số hóa lý chất tổng hợp 51 3.2.2 Số liệu phổ chất tổng hợp 52 3.3 THỬ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ 56 Chương BÀN LUẬN 4.1 VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC 58 4.1.1 Về phản ứng tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol 58 4.1.2 Về phản ứng tổng hợp azomethin 4-amino-4H-1,2,4-triazol…… 59 4.1.3 Về phản ứng đóng vịng tạo dẫn chất 2-aryl-3-[1,2,4]triazol-4ylthiazolidin-4-on 60 4.2 VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC 62 4.2.1 Về phổ hồng ngoại (IR) 62 4.2.2 Về phổ khối lượng (MS) 63 4.2.3 Về phổ cộng hưởng từ proton (1H-NMR) phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) 63 4.3 VỀ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN 67 KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT A549 : Tế bào ung thư phổi 13 : Carbon nuclear magnetic resonance (phổ cộng hưởng từ Hạt C- NMR nhân 13C) CTPT : Công thức phân tử DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxid EtOH : Ethanol HMM : Hexamethylmelamin : Proton nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hưởng từ proton) H - NMR HPLC : High performance liquid chromatography Hela : Tế bào ung thư tử cung Hep-2 : Tế bào ung thư gan người IR : Infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại) PTL : Phân tử lượng LU : Tế bào ung thư phổi người MeOH : Methanol MIC : Minimal Inhibitory Concentration (nồng độ ức chế tối thiểu) MS : Mass spectrometry (Phổ khối lượng) OVCAR-8 : Tế bào ung thư buồng trứng SKLM : Sắc ký lớp mỏng tonc : Nhiệt độ nóng chảy WHO : World Health Organization (Tổ chức Y tế giới) DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 1.1: Một số thuốc điều trị ung thư có nhân triazol Bảng 1.2: Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư số dẫn chất 1,2,4-triazol dòng tế bào ung thư HT29, K293, MDA231 Bảng 1.3: Một số kháng sinh điều trị nấm chứa nhân 1,2,4-triazol 11 Bảng 2.1: Nguyên vật liệu dùng nghiên cứu 27 Bảng 3.1: Bảng chất tổng hợp theo sơ đồ tổng quát 37 Bảng 3.2: Hiệu suất số vật lý chất tổng hợp 49 Bảng 3.3: Kết đo t0nc sắc ký lớp mỏng 51 Bảng 3.4: Số liệu phổ IR chất tổng hợp 52 Bảng 3.5: Số liệu phổ khối lượng chất 2-16 53 10 Bảng 3.6: Số liệu phổ 1H-NMR chất 54 11 Bảng 3.7: Số liệu phổ 13C-NMR chất 55 12 Bảng 3.8: Kết thử hoạt tính kháng dịng tế bào ung thư chất 3, 4, 6, 10 57 13 Bảng 3.9: Kết thử hoạt tính kháng dịng tế bào ung thư chất 11, 14, 16 57 14 Bảng 4.1: Ảnh hưởng số Hammett nhóm hợp phần aldehyd thơm tới hiệu suất phản ứng ngưng tụ tạo sản phẩm azomethin 59 15 Bảng 4.2: Tóm tắt quy trình phương pháp tổng hợp thiazolidin-4-on 60 16 Bảng 4.3: Giá trị logP chất tổng hợp 65 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ STT Tên sơ đồ Trang Sơ đồ 1.1: Sơ đồ quy trình tổng hợp Anastrozol Sơ đồ 1.2: Sơ đồ quy trình tổng hợp Letrozol Sơ đồ 1.3: Sơ đồ quy trình tổng hợp Fluconazol 12 Sơ đồ 1.4: Sơ đồ quy trình tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol 16 theo Horning E C Sơ đồ 1.5: Sơ đồ quy trình tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol 16 theo Rubtsov M V Baichikov A G Sơ đồ 1.6: Sơ đồ quy trình tổng hợp furazonal 19 Sơ đồ 1.7: Sơ đồ quy trình tổng hợp dẫn chất 2,3-diaryl- 20 1,3-thiazolidin-4-on Sơ đồ 1.8: Sơ đồ quy trình tổng hợp dẫn chất thiazolidin- 21 4-on theo Turgut Z cộng Sơ đồ 1.9: Sơ đồ quy trình tổng hợp dẫn chất thiazolidin- 21 4-on theo Patel H S Patel K B 10 Sơ đồ 1.10: Sơ đồ quy trình tổng hợp dẫn chất 21 thiazolidin-4-on theo Kumar P S cộng 11 Sơ đồ 1.11: Sơ đồ quy trình tổng hợp dẫn chất 22 thiazolidin-4-on theo Shah P M cộng 12 Sơ đồ 1.12: Các giai đoạn phản ứng tổng hợp dẫn 23 chất đóng vịng thiazolidin-4-on 13 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ tổng hợp tổng quát 29 14 Sơ đồ 3.1: Sơ đồ tổng hợp hóa học 34 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thời đại ngày nay, công nghệ khoa học kỹ thuật ngày tiên tiến, đại sống người ngày phát triển Nhưng đơi với điều nhiễm mơi trường tồn cầu ảnh hưởng tới khí hậu trái đất mơi trường sống nhân loại Ơ nhiễm mơi trường sống mơi trường làm việc nguyên nhân gây bệnh ung thư, bệnh nguy hiểm thời đại Theo ước tính tổ chức Y tế giới (WHO) năm có khoảng 14 triệu người mắc bệnh ung thư triệu người bị tử vong liên quan đến bệnh [60] Các nhà khoa học lĩnh vực nghiên cứu phát triển thuốc toàn cầu nỗ lực nghiên cứu tổng hợp nhiều dược chất đáp ứng nhu cầu chữa trị bệnh Ở nước phát triển, có Việt Nam, số người bị ung thư gia tăng nhanh chóng nhiễm nặng nề môi trường sống, môi trường làm việc Theo số liệu thống kê Hội phòng chống ung thư Việt Nam, năm nước ta có khoảng 100.000-150.000 người bị mắc bệnh ung thư 70.000 người chết ung thư[7] Hầu hết loại thuốc điều trị ung thư phải nhập ngoại nên giá thành cao không phù hợp với điều kiện kinh tế người bệnh Vì việc nghiên cứu, sàng lọc tìm kiếm chất hướng tới ứng dụng điều trị ung thư hướng nghiên cứu nhiều nhà khoa học quan tâm Trong năm gần đây, triazol dẫn chất dãy chất hữu nghiên cứu cách có hệ thống mặt hóa học tác dụng sinh học Nhiều cơng trình nghiên cứu giới nước công bố cho thấy dẫn chất triazol có tác dụng đáng quan tâm như: kháng nấm, kháng khuẩn, kháng virus chống ung thư [2],[4],[6],[19],[38] Một số dẫn chất triazol đưa vào ứng dụng Y học đề điều trị ung thư Anastrozol, Letrozol, Guanazol [4] Trong số dẫn chất triazol dẫn chất azomethin 4amino-4-H-1,2,4-triazol với aldehyd thơm nghiên cứu tổng hợp hóa học tác dụng sinh học, kết cho thấy dẫn chất có tác dụng sinh học đáng quan tâm Bên cạnh đó, cơng trình nghiên cứu công bố cho thấy dẫn chất 4-thiazolidinon thể tác dụng kháng tế bào ung thư đáng quan tâm Thử nghiệm kháng ung thư in vitro 1000 dẫn chất loại cho thấy có 167 chất có hoạt tính kháng ung thư tốt [38] Tiếp tục hướng nghiên cứu tổng hợp hóa học tác dụng kháng tế bào ung thư dẫn chất triazol có chứa hợp phần thiazolidinon thực đề tài “Nghiên cứu tổng hợp thử hoạt tính kháng tế bào ung thư số dẫn chất 2-aryl-3-[1,2,4]triazol-4-ylthiazolidin-4-on” với mục tiêu nghiên cứu sau đây: Tổng hợp số dẫn chất 2-aryl-3-[1,2,4]triazol-4-ylthiazolidin-4-on Thử tác dụng kháng tế bào ung thư số chất tổng hợp O N Phụ lục 36: Phổ 1H-NMR chất 12 C S NON N NN C H S N N Cl H F O N N N N H C S Phụ lục 37: Phổ 1H-NMR chất 13 Cl O N N N N H C S Phụ lục 38: Phổ 1H-NMR chất 14 Cl O N N N N H C S Phụ lục 39: Phổ 1H-NMR chất 15 O2N O N N N N H C S Phụ lục 40: Phổ 1H-NMR chất 16 O2N Phụ lục 41: Phổ 13C-NMR chất Phụ lục 42: Phổ 13C-NMR chất Phụ lục 43: Phổ 13C-NMR chất O N N N N H C S Phụ lục 44: Phổ 13C-NMR chất 11 F N N N N H CN N N N S O O H C S F Phụ lục 45: Phổ 13C-NMR chất 12 Cl O N N N N H C S Phụ lục 46: Phổ 13C-NMR chất 13 Cl O N N N N H C S Phụ lục 47: Phổ 13C-NMR chất 14 Cl O N N N N H C S Phụ lục 48: Phổ 13C-NMR chất 15 O2N O N N N N H C S Phụ lục 49: Phổ 13C-NMR chất 16 O2N STT Dòng tế bào Ký hiệu mẫu % sống sót Kết luận A549 Hela Hep-G2 OVCA-8 DMSO 100,0 100,0 100,0 100,0 Adriamycin 27,7 10,8 23,6 29,5 Dương tính 3 95,5 110,1 94,6 92,8 Âm tính 4 80,8 91,4 112,0 70,4 Âm tính 77,7 84,1 79,1 90,2 Âm tính 10 77,1 99,5 99,6 73,7 Âm tính Phụ lục 50: Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư chất 3, 4, 6, 10 Phụ lục 51: Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư chất 11, 14, 16 ... tâm thử hoạt tính số dẫn chất 1 ,2, 4- triazol dòng tế bào ung thư HT29, K2 93, MDA 231 Kết cụ thể bảng 1 .2 Bảng 1 .2: Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư số dẫn chất 1 ,2, 4triazol dòng tế bào ung thư. .. tài ? ?Nghiên cứu tổng hợp thử hoạt tính kháng tế bào ung thư số dẫn chất 2- aryl- 3- [1 ,2, 4] triazol -4- ylthiazolidin -4- on? ?? với mục tiêu nghiên cứu sau đây: Tổng hợp số dẫn chất 2- aryl- 3- [1 ,2, 4] triazol -4- ylthiazolidin -4- on. .. Bảng 3. 1: Bảng chất tổng hợp theo sơ đồ tổng quát Chất R Chất R Chất R H 4- Br 12 2-Cl 4- F 4- OH 13 3-Cl 2- Cl 3- NO2 14 4-Cl 3- Cl 10 4- NO2 15 3- NO2 4- Cl 11 4- F 16 4- NO2 3. 1.1 Tổng hợp 4- amino-4H-1 ,2, 4- triazol