Nghiên cứu tổng hợp các hợp chất piperazinedion

A-GIỚI THIỆU LUẬN ÁN Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài luận án Piperazinedion lớp cấu trúc phổ biến tìm thấy tự nhiên, có nhiều hoạt tính sinh học quý như: Tryprostatins A-B có hoạt tính ức chế khối u, Cyclotryprostatin A-D có hoạt tính ức chế chu kỳ phát triển tế bào động vật có vú [80], Fumitremorgin C chất ức chế BCRP/ABCG2 làm kháng trung gian hóa trị liệu để điều trị ung thư vú, phenylahistin có hoạt tính ức chế tubulin chúng hợp chất tiềm để phát triển loại thuốc chống ung thư Ngoài ra, piperazinedion synthon quan trọng sử dụng tổng hợp toàn phần bán tổng hợp nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học mạnh saframycin, eteinascindin, tadalafil… Trong tadalafil dẫn xuất tổng hợp quan trọng có khả ức chế enzym phosphodiesterase nên sử dụng làm thuốc điều trị rối loạn sinh lý nam giới sử dụng để điều trị bệnh tăng huyết áp động mạch phổi Đây thuốc hết hạn quyền bảo hộ nên nhiều quốc gia giới quan tâm nghiên cứu tổng hợp, nhằm ứng dụng vào sản xuất thương mại Do có nhiều hoạt tính sinh học lý thú, “nghiên cứu tổng hợp hợp chất piperazinedion” nhằm tìm kiếm hợp chất có hoạt tính sinh học lý thú xây dựng qui trình tối ưu cho tổng hợp thuốc tadalafil nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Từ lý nêu trên, luận án tập trung nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất piperazinedion nghiên cứu xây dựng qui trình tổng hợp tadalafil với qui mô 100g/mẻ nhằm tìm kiếm hợp chất có hoạt tính sinh học lý thú đồng thời tìm kiếm qui trình triển khai tổng hợp tadalafil có khả ứng dụng vào sản xuất Nhiệm vụ luận án 2.1 Nghiên cứu tổng hợp piperazinedion chứa khung tetrahiđro-β-cacbolin Tổng hợp hợp chất piperazinedion tổng hợp hợp chất tetrahydroβ-cacbolin làm khung sở, sau hợp chất axyl hoá tác nhân cloaxetyl clorua vòng hoá với amin bậc nhận piperazinedion 2.2 Nghiên cứu tổng hợp piperazinedion mô hợp chất thiên nhiên Việc đưa thêm nhóm vào vị trí C3 vòng piperazinedion nhằm tìm kiếm hợp chất theo mô hợp chất có nguốn tự nhiên có hoạt tính sinh học mạnh (-)-phenylahistin (8), roquefortin C (10)… 2.3 Nghiên cứu tổng hợp hợp chất piperazinedion có khung hexahydropyperazin[1, 2b]-isoquinolin Các hợp chất hexahydropyrazin-[1,2b]-isoquinolin nghiên cứu tổng hợp qua năm bước phản ứng từ nguyên liệu đầu naphthalen-1,4-dion, etyl 2(diphenylmetyleneamino) axetat amin bậc 2.4 Nghiên cứu quy trình tổng hợp tadalafil Nghiên cứu xây dựng qui trình tổng hợp tadalafil với qui mô 100g/mẻ nhằm tìm kiếm qui trình triển khai tổng hợp tadalafil có khả ứng dụng vào sản xuất 2.5 Xác định hoạt tính gây độc tế bào số hợp chất piperazinedion Các hợp chất piperazinedion thử hoạt tính gây độc tế bào dòng tế bào ung thư thực nghiệm Tế bào ung thư biểu mô KB (Human epidermic carcinoma), ung thư gan Hep-G2 (Hepatocellular carcinoma), ung thư phổi LU (Human lung carcinoma) ung thư vú MCF-7 (Human breast carcinoma) Những đóng góp luận án Luận án tổng hợp 56 hợp chất piperazinedion chứa khung tetrahidro-βcacbolin từ nguyên liệu đầu L-tryptophan qua bước Luận án tổng hợp 10 hợp chất piperazinedion có khung hexahydropyrazin[1,2b]-isoquinolin qua năm bước phản ứng Luận án tổng hợp thành công hợp chất piperazinedion mô theo cấu trúc hợp chất thiên nhiên (-)-phenylahistin Luận án xây dựng quy trình tối ưu tổng hợp tadalafil với quy mô 100g/mẻ với hiệu suất 86,5% Luận án xác định 18 hợp chất piperazinedion chứa khung tetrahidro-βcacbolin có hoạt tính ức chế phát triển tế bào ung thư, tập trung vào hai dòng ung thư KB LU Trong chất piperazinedion 119a gây độc tế bào tương đối mạnh với hai dòng KB (3,59 μg/ml) LU (8,0 μg/ml), chất piperazinedion 116d gây độc tế bào mạnh với hai dòng Hep-G2 (8,0 μg/ml) KB (4,4 μg/ml) Bố cục luận án Luận án có 145 trang bao gồm: Mở đầu: trang Chương 1: Tổng quan 25 trang Chương 2: Thực nghiệm 60 trang Chương 3: Kết thảo luận 55 trang Kết luận: trang Phần tài liệu tham khảo có 116 tài liệu lĩnh vực liên quan luận án, cập nhật dến năm 2015 Phần phụ lục gồm 80 trang gồm loại phổ chất tổng hợp Phương pháp nghiên cứu Các chất tổng hợp theo phương pháp tổng hợp hữu đại biết, có cải tiến vận dụng thích hợp vào trường hợp cụ thể Sản phẩm phản ứng làm phương pháp sắc kí cột kết tinh lại Cấu trúc sản phẩm xác định phương pháp phổ đại như: IR, MS, 1H-NMR, 13C-NMR Hoạt tính sinh học thăm dò theo phương pháp Mossman bốn dòng tế bào ung thư KB, Hep-G2, Lu MCF7 B-NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN Chương TỔNG QUAN Tổng quan gồm 25 trang, tổng kết tài liệu tình hình nghiên cứu phân lập, hoạt tính sinh học phương pháp tổng hợp hợp chất piperazinedion tác giả nước Chương THỰC NGHIỆM Thực nghiệm gồm 60 trang, trình bày chi tiết phương pháp nghiên cứu, quy trình tổng hợp, tinh chế, tính chất vật lý sản phẩm nhận như: điểm chảy, hình thái, màu sắc, hiệu suất phản ứng liệu chi tiết phổ IR, MS, 1H-NMR, 13CNMR Chúng đưa phương pháp tổng hợp hợp chất piperazinedion chứa khung tetrahiđro-β-cacbolin từ nguyên liệu đầu L-tryptophan qua bước Chúng đưa phương pháp tổng hợp hợp chất piperazinedion mô hợp chất tự nhiên có hoạt tính chống ung thư mạnh, từ nguyên liệu đầu L-tryptophan qua bước Chúng đưa phương pháp tổng hợp hợp chất piperazinedion chứa khung hexahydropyperazin-[1,2b]-isoquinolin từ nguyên liệu đầu 1,4-naphtoquinon Chúng nghiên cứu tổng hợp tadalafil từ đưa quy trình tổng hợp tadalafil quy mô 100g/mẻ từ nguyên liệu đầu D-tryptophan metyl este hiđroclorua piperonal Chúng xác định hoạt tính gây độc tế bào số hợp chất piperazinedion Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp hợp chất tetrahydro-β-cacbolin Để tổng hợp hợp chất piperazinedion phải tổng hợp hợp chất tetrahydro-β-cacbolin làm khung sở, sau hợp chất axyl hoá tác nhân cloaxetyl clorua vòng hoá với amin bậc nhận piperazinedion Ngoài ra, tetrahiđro-β-cacbolin synthon quan trọng cho tổng hợp nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học lý thú khác tadalafil, nghiên cứu tổng hợp tetrahydroβ-cacbolin từ L-trytophan Sơ đồ 3.1.1 Tổng hợp tetrahydro-β-cacbolin 112e Chất chìa khóa để tổng hợp tetrahydro-β-cacbolin L-tryptophan etyl este 111 tổng hợp từ nguyên liệu L-tryptophan 110 etanol có mặt xúc tác TsOH TsCl nhận hợp chất L-tryptophan etyl este 111 với hiệu suất sản phẩm thô 98% Tiếp theo, thực phản ứng Pictet-Spengler hợp chất 111 với 2-naphthadehyde nhận hai hợp chất 112e hỗn hợp hai đồng phân cis-trans (sơ đồ 2) tách riêng biệt nhờ sắc ký cột với hiệu suất 28% 62% Sơ đồ Trên phổ H-NMR hợp chất cis-112e thể đầy đủ tín hiệu cộng hưởng có mặt phân tử Tín hiệu cộng hưởng vùng trường cao dạng triplet 1,34 ppm (3H, t, J = 7,0 Hz) đặc trưng nhóm metyl nhóm etoxi, tín hiệu multiplet khoảng 4,24-4,31 ppm (2H, m) đặc trưng nhóm metilen etoxi Tín hiệu dạng doublet-doublet-doublet 3,06 ppm (1H, ddd, J = 2.5, 11.5, 15.0 Hz) gán cho vị trí H-4a tín hiệu doublet-doublet-doublet 3,26 (1H, ddd, J = 1.5, 15.0, 4.0 Hz) gán cho vị trí H-4b Tín hiệu doublet-doublet 4,00 ppm (1H, dd, J= 4,0, 11,0 Hz) gán cho vị trí H-3 Tín hiệu singlet 5.39 ppm (1H, s) gán cho H-1 Ngoài phổ 1H-NMR thể đầy đủ tín hiệu cộng hưởng 11 proton vùng thơm Trên phổ 13C-NMR hợp chất cis-112e thể đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 24 nguyên tử cacbon, nhóm CH3 cộng hưởng δ = 14,2 ppm, tín hiệu hai nhóm CH2 cộng hưởng 25,6 ppm (C-4) 61,2 ppm (OCH2), tín hiệu hai nhóm CH cộng hưởng 56,9 ppm (C-3) 58,8 ppm (C-1), tín hiệu nhóm cacbonyl cộng hưởng 172,7 ppm Các tín hiệu lại cacbon thơm Từ kết phân tích phổ 1H-NMR hợp chất cis-112e 13 C-NMR cho phép khẳng định cấu trúc Cơ chế phản ứng Pictet-Spengler 111 anđehit giải thích sau [113,114]: Sơ đồ 3[113,114] 3.1.2 Tổng hợp tetrahydro-β-cacbolin 112 Thành công phản ứng tổng hợp chất 112e tiếp tục nghiên cứu tổng hợp tetrahydro-β-cacbolin 112 khác Nguyên liệu L-tryptophan etyl este 111 phản ứng với anđehit khác điều kiện đun hồi lưu dung môi benzen nhận cặp đồng phân cis/trans tetrahydro-β-cacbolin, đồng phân tách riêng biệt nhờ sắc ký cột Cấu trúc sản phẩm chứng minh phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (phụ lục 1-18) Hiệu suất phản ứng Pictet-Spengler hợp chất 111 với anđehit tỷ lệ đồng phân cis/trans tóm tắt bảng 3.1 Sơ đồ Bảng 3.1: Hiệu suất tỷ lệ đồng phân phản ứng Pictet-Spengler STT Hợp chất Nhóm Ar Hiệu suất (%) Tỉ lệ cis/trans δC1-H (cis/trans) 112a 3-metoxiphenyl 90 31/69 5,22/5,39 112b 3-bromphenyl 90 34/66 5,20/5,40 112c 4-metoxiphenyl 79 21/79 5,20/5,36 112d 4-bromphenyl 77 23/77 5,23/5,35 112e 2-Naphtyl 69 29/71 5,39/5,53 112f 3-furyl 78 32/68 5,24/5,33 Từ bảng 3.1 cho thấy, tỷ lệ đồng phân cis 112 thấp đồng phân trans 112 Kết phù hợp với công bố trước tổng hợp khung tetrahiđro-β-cacbolin phản ứng Pistet-Spengler [112-113] Cũng theo kết công bố trước chứng minh rằng, dựa vào độ dịch chuyển hóa học (δ) proton C1 nhận biết đồng phân cis trans Đồng phân cis δ (C1-H) dịch chuyển phía trường cao, đồng phân trans δ (C1-H) dịch chuyển phía trường thấp [112-113] Như vậy, luận án tổng hợp 12 hợp chất tetrahiđro-β-cacbolin từ nguyên liệu đầu L-tryptophan qua hai bước phản ứng este hóa phản ứng Pictet-Spengler Đây nguyên liệu quan trọng để tổng hợp piperazinedion 3.2 Tổng hợp hợp chất etyl-2-(2-cloroaxetyl)-1-aryl-2,3,4,9-tetrahydro-1H-βcacbolin-3-cacboxylat (113) Các hợp chất 113 chìa khóa quan trọng mắt xích tổng hợp hợp chất piperazinedion Các hợp chất 113 tổng hợp nhờ phản ứng hợp chất 112 với tác nhân 2-cloroaxetyl clorua có mặt dung dịch NaHCO3 bão hòa dung môi phản ứng EtOAc 0oC nhận sản phẩm etyl-2-(2-cloroaxetyl)-1-aryl-2,3,4,9tetrahydro-1H-β-cacbolin-3-cacboxylat Hai hợp chất tổng hợp cis-113a trans-113a từ nguyên liệu cis112a trans-112a phản ứng với 1,2 đương lượng (eq) ClCH2COCl, dung môi etyl axetat có mặt NaHCO3, hiệu suất 95% 91% Sơ đồ Cơ chế phản ứng axyl hoá hợp chất cis-113a với tác nhân 2-cloroaxetyl clorua giải thích : Sơ đồ Từ thành công phản ứng tổng hợp hợp chất cis-113a trans-113a, tiến hành tổng hợp hợp chất etyl-2-(2-cloroaxetyl)-1-aryl-2,3,4,9-tetrahydro-1H-βcacbolin-3-cacboxylat 113b-f từ nguyên liệu 112b-f theo sơ đồ 7: Sơ đồ Như vậy, luận án tổng hợp 12 hợp chất trung gian etyl-2-(2-chloroacetyl)-1aryl-2,3,4,9-tetrahydro-1H-β-cacboline-3-carboxylates 113 với hiệu suất cao từ 73-98% 3.3 Tổng hợp piperazinedion chứa khung tetrahiđro-β-cacbolin 3.3.1 Tổng hợp hợp chất piperazinedion từ hợp chất cis-113a Từ hợp chất cis-113a đóng vòng với hợp chất metylamin etylamin, n-propyamin, n-butylamin, benzylamin, 4-metoxibenzylamin nhận hợp chất 114a-f với hiệu suất phản ứng đạt 92-97% Các hợp chất làm sắc ký cột Cấu trúc hợp chất 114a-f chứng minh phương pháp phổ IR, MS, 1H-NMR 13C-NMR Sơ đồ Trên phổ IR hợp chất 114a có đỉnh hấp phụ đặc trưng nhóm amin bậc II thể đỉnh hấp phụ 3307cm-1, đỉnh hấp phụ nhóm cacbonyl 1655cm-1 Ngoài ra, phổ IR xuất đỉnh hấp phụ liên kết C-H bão hòa, C-O, C-H C=C nhân thơm Trên phổ ESI-MS cho pic ion phân tử m/z 376,1 [M+H]+ 374,1 [M-H]+ phù hợp với công thức phân tử C22H21N3O3 hợp chất 114a Trên phổ 1H-NMR hợp chất 114a xuất đầy đủ tín hiệu cộng hưởng proton có mặt phân tử Tín hiệu cộng hưởng ba proton singlet 2,95 ppm đặc trưng nhóm N-CH3 Tín hiệu cộng doublet-doublet với số tương tác 11,5 16,0 Hz 3,10 ppm gán cho proton H-12a Tín hiệu proton H-12b cộng hưởng 3,62 ppm với số tương tác 4,5 16,0 Hz Proton vị trí H-3 thể cặp doublet 3,83 ppm 4,03 ppm với số tương tác 16,0 Hz Proton vị trí H-13 tín hiệu doublet-doublet 4,23 ppm với số tương tác 4,0 11,5 Hz Proton vị trí H-6 tín hiệu singlet 6,11 ppm Ngoài ra, vùng trường thấp 1H-NMR hợp chất 114a thể tín hiệu cộng hưởng proton thơm, tín hiệu nhóm metoxi cộng hưởng 3,63 ppm Hình 3.3: 13 Phổ C-NMR thể đầy đủ tín hiệu cộng hưởng 22 nguyên tử cacbon chất 114a, có hai tín hiệu nhóm cacbonyl Phân tích phổ cho phép khẳng định cấu trúc hợp chất 114a Hình 3.4: Cơ chế đóng vòng hợp chất cis-113a với metylamin giải thích sau: Sơ đồ Như vậy, từ hợp chất cis-113a, tổng hợp dẫn xuât piperazinedion 114a-f với hiệu suất cao, cấu trúc chứng minh phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 3.3.2 Tổng hợp hợp chất piperazinedion từ hợp chất trans-113a Bằng cách tương tự, hợp chất trans-113a phản ứng với đương lượng metylamin, etylamin, n-propyamin, n-butylamin, benzylamin, 4-metoxibenzylamin dung môi EtOH nhiệt độ phòng 24h nhận hợp chất 115a-f với hiệu suất phản ứng đạt 87-96% (Sơ đồ 10) Cấu trúc hợp chất 115a-f chứng minh phương pháp phổ IR, MS, 1H-NMR 13C-NMR Sơ đồ 10 So sánh phổ H-NMR sản phẩm piperazinedion cis 114a trans 115a nhận thấy, độ dịch chuyển hóa học (δ) proton C-6 khác nhiều Đồng phân cis 114a δ proton C-6 dịch chuyển phía trường cao, đồng phân trans 115a δ proton C-6 dịch chuyển phía trường thấp Khi so sánh cặp đồng phân cis 114 trans 115 khác thu kết tương tự (bảng 3.2) Bảng 3.2: So sánh phổ 1H-NMR hợp chất 114 115 Piperazinedion Nhóm R δC6-H Hợp chất 114 Hợp chất 115 Piperazinedion Nhóm R δC6-H Hợp chất 114 Hợp chất 115 Metyl 6,11 7,00 Etyl 6,21 7,00 n-Propyl 6,17 7,00 n-Butyl 6,17 6,99 Benzyl 6,20 6,96 4-metoxibenzyl 6,18 6,97 Kết bảng 3.2 phù hợp với khung tetrahidro-β-cacbolin ban đầu, từ rút nhận xét, phân biệt cặp đồng phân cis/trans phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Tiếp theo hợp chất trans-113a phản ứng với đương lượng dung dịch NH3 môi trường EtOH nhận 115g với hiệu suất 90% Cấu trúc hợp chất 115g chứng minh phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Sơ đồ 11 Nhóm NH hợp chất 115g bảo vệ nhờ phản ứng với anhidrit axetic có mặt pyridin nhận hợp chất 115h với hiệu suất 94% Cấu trúc hợp chất 115h chứng minh phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Sơ đồ 12 Như vậy, từ dẫn xuất trans-113a tổng hợp thêm dẫn xuât piperazinedion 115a-h với hiệu suất cao, cấu trúc chứng minh phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 10 benzylamin 4-metoxibenzylamin nhận hợp chất 117a-f với hiệu suất phản ứng đạt 92-96% (sơ đồ 20) Cấu trúc hợp chất 117a-f chứng minh phương pháp phổ IR, MS, 1H-NMR 13C-NMR Sơ đồ 20 Như vậy, từ hợp chất trans-113e luận án tổng hợp thành công hợp chất piperazinedion 117a-f Cấu trúc hợp chất chứng minh phương pháp phổ IR, MS, 1H-NMR 13C-NMR Khi so sánh phổ 1H-NMR sản phẩm piperazinedion cis 116 trans 117 thu kết quả, đồng phân cis 116 δ proton C-6 dịch chuyển phía trường cao, đồng phân trans 117 δ proton C-6 dịch chuyển phía trường thấp 3.3.9 Tổng hợp hợp chất piperazinedion từ hợp chất cis/trans- 113f Ngoài hoạt tính sinh học quý sử dụng nhiều lĩnh vực, hợp chất piperazinedion nguyên liệu cho tổng hợp toàn phần nhiều hợp chất thiên nhiên có hoạt tính cao Để chuyển hóa tiếp hợp chất piperazinedion, hợp chất cis/trans113f phản ứng với đương lượng amoniac, dung môi etanol nhiệt độ phòng nhận hợp chất 122 123 với hiệu suất 95% 92% (sơ đồ 21) Cấu trúc 122 123 chứng minh phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân Sơ đồ 21 Bước tiếp theo, hợp chất 122 123 tiếp tục axyl hóa nhóm NH nhờ phản ứng với anhiđrit axetic với có mặt pyridin nhận hai dẫn xuất axyl 124 125 nhằm bảo vệ nhóm NH cho chuyển hóa Cấu trúc 124 125 chứng minh phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 14 Sơ đồ 22 Trên phổ 1H-NMR hợp chất 124 125 tín hiệu cộng hưởng proton giống hợp chất 122 123, xuất thêm tín hiệu cộng hưởng singlet proton 2,6 ppm đặc trưng cho nhóm axyl Ngoài ra, phổ 13C-NMR hai hợp chất xuất thêm tín hiệu cộng hưởng 171,9 ppm gán cho nhóm cacbonyl 27,3 ppm gán cho nhóm metyl nhóm axyl Như vậy, từ nguyên liệu hai đồng phân cis/trans-113f luận án tổng hợp hợp chất piperazinedion 122-125 Cấu trúc hợp chất chứng minh phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Đây nguyên liệu cho tổng hợp hợp chất mô hợp chất tự nhiên Tóm lại, từ nguyên liệu đầu L-tryptophan luận án tổng hợp thành công 56 hợp chất piperazinedion có khung tetrahidro-β-cacbolin với hiệu suất cao Cấu trúc hợp chất chứng minh phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 3.4 Tổng hợp hợp chất piperazinedion mô hợp chất thiên nhiên Đầu tiên, tổng hợp hợp chất 121h qua hai bước (phần 3.3.6) Sau đó, hợp chất 121h phản ứng với ba đương lượng andehit có mặt tác nhân kiềm Cs2CO3 Phản ứng thực hỗn hợp dung môi DMSO/EtOAC nhiệt độ 80oC, nhận hợp chất 131 với hiệu suất 43% Sơ đồ 23 Cấu trúc sản phẩm 131 chứng minh cộng hưởng từ hạt nhân Trên 1HNMR 131 tín hiệu singlet hai proton 3,55 ppm, đồng thời xuất tín hiệu singlet proton olefin khoảng 6,8 ppm Ngoài ra, phổ 1H-NMR xuất thêm tín hiệu nhóm metoxi proton nhân thơm 1,3 Phân tích phổ H-NMR cho phép khẳng định cấu trúc hợp chất 131 Cơ chế phản ứng andol 121h 3-metoxibenzandehit giải thích sau: 15 Sơ đồ 24: Tiếp theo, hợp chất 131 tiếp tục bảo vệ nhóm chức NH anhidrit axetic có mặt piridin nhận hợp chất axyl hóa 131a Hỗn hợp phản ứng khử hóa hydro có mặt xúc tác Pd/C, nhận sản phẩm 132 Cấu trúc 132 chứng minh phương pháp phổ đại Sơ đồ 25 Phổ 1H-NMR 132 xuất đầy đủ tín hiệu cộng hưởng proton có mặt cấu trúc phân tử Tín hiệu cộng hưởng proton doublet-doublet-doublet 2,84 ppm với số tương tác 1,5, 12,0 15,0 Hz đặc trưng proton H-12a, proton H-12b thể dạng tín hiệu doublet-doublet-doublet 2,99 pm Phổ H-NMR xuất cặp tín hiệu doublet-doublet 3,49 3,57 ppm với số tương tác J=4,5 15,0 Hz gán cho nhóm metylen mạch nhánh benzyl cho phép khẳng định liên kết olefin khử hóa Ngoài ra, tín hiệu cộng hưởng prton doublet-doublet 4,27 ppm với số tương tác 4,0 12,0 Hz gán cho proton H-3 (nhóm metin tạo thành phản ứng khử hóa olefin) Các tín hiệu proton thơm proton khác có mặt đầy đủ phổ Các liệu phổ cho phép khẳng định cấu trúc hợp chất 132 Chúng tổng hợp thành công hợp chất piperazinedion 131 132 mô theo cấu trúc hợp chất thiên nhiên có nhóm C-3 Cấu trúc hợp chất chứng minh phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 3.5 Tổng hợp hợp chất piperazinedion có khung hexahydropyperazin-[1,2-b]isoquinolin Các hợp chất hexahydropyrazin-[1,2b]-isoquinolin sử dụng làm khung cacbon cho tổng hợp toàn phần hợp chất thiên có hoạt tính sinh học mạnh saframycin ecteinascidin 16 3.5.1 Tổng hợp hợp chất tetrahydrobenzo[g]isoquinolin Đầu tiên, thực phản ứng khử hóa naphthalen-1,4-dion nhờ tác nhân khử thiếc (II) clorua axit clohydric dung môi metanol Tiếp theo sản phẩm khử metyl hóa nhờ tác nhân dimetyl sunfat có mặt tác nhân kiềm K2CO3 dung môi axeton nhận 1,4-dimetylnaphthalen (126) Sơ đồ 26 Cấu trúc hợp chất 126 chứng minh phổ cộng hưởng từ hạt nhân nhờ xuất tín hiệu nhóm metoxi 3,97 ppm tín hiệu vòng napthalen 1,4 Hợp chất 126 metylenbrom hóa vị trí 2,3 nhờ phản ứng với parafocmandehit HBr 33% axit axetic 70oC nhận hợp chất 127 Sơ đồ 27 Cấu trúc hợp 127 chứng minh phổ 1H-NMR Trên phổ xuất thêm tín hiệu hai nhóm metylenbrom 5,00 ppm đồng thời tín hiệu proton thơm vị trí 2,3 nhân naphthalen Hợp chất 127 phản ứng với etyl 2-(diphenylmetyleneamino)axetat có mặt xúc tác chuyển pha Bu4NHSO4 dung dịch KOH 30%, nhiệt độ phòng Sau xử lý, hỗn hợp thêm THF HCl 2N, khuấy nhiệt độ phòng nhận hợp chất chìa khóa tetrahydrobenzo[g]isoquinolin 128 Sơ đồ 28 Cơ chế phản ứng giải thích sau : 17 Sơ đồ 29 Cấu trúc 128 chứng minh phổ 1H-NMR 13C-NMR Trên phổ 1HNMR 128 xuất đầy đủ tín hiệu cộng hưởng proton có mặt phân tử Tín hiệu cộng hưởng proton triplet 1.33 ppm (3H, t, J= 7, Me) tín hiệu multiplet 4,27 ppm (2H, m, OCH2) đặc trưng nhóm etoxy Cặp tín hiệu doubletdoublet 3,02 ppm 3,40 ppm với cặp tương tác tương ứng J=10,0, 17,0 Hz 5,0 17,0 Hz qui gán cho cho hai proton H-4 Proton H-3 tín hiệu doublet-doublet 3,74 ppm có số tương tác J= 5,0 10,0 Hz Hai proton H-1 thể hai cặp tín hiệu doublet 4,15 ppm 4,50 ppm với số tương tác J=16,6 Hz Phổ 13C-NMR 128 xuất đầy đủ tín hiệu cộng hưởng 18 nguyên tử cacbon Trong đó, nhóm metyl cộng hưởng 14,26 ppm, hai nhóm metylen cộng hưởng 26,75 ppm (C-4) 43,09 ppm (C-1), tín hiệu 55,69 ppm gán cho C-3, hai nhóm metoxy cộng hưởng 61.24 ppm 61.33 ppm, tín hiệu 61,20 ppm gán cho nhóm C-1’, nhóm cacbonyl cộng hưởng 173,12 ppm, tín hiệu vòng thơm thể đầy đủ phổ Các liệu phổ cho phép khẳng định cấu trúc tetrahydrobenzo[g]isoquinolin 128 3.5.2 Tổng hợp hợp chất Etyl tetrahiđrobenzo[g]isoquinolin-3-cacboxylat 2-(2-cloroaxetyl)-5,10-dimetoxy-1,2,3,4- Hợp chất tetrahydrobenzo[g]isoquinolin 128 nguyên liệu đầu sử dụng cho phản ứng tổng hợp hợp chất trung gian 129 qua bước phản ứng với hợp chất 2-cloaxetyl clorua có mặt trietylamin dung môi diclometan nhiệt độ phòng nhận dẫn xuất axetyl hóa 129 Hiệu suất phản ứng đạt 70% Sơ đồ 30: 18 Cấu trúc 129 chứng minh phổ 1H-NMR Trên phổ 1H-NMR 129 xuất đầy đủ tín hiệu cộng hưởng proton hợp chất 128, phổ 1H-NMR hợp chất 129 xuất thêm tín hiệu OCH2Cl vị trí 3.97-4.07 ppm (2H, m, OCH2) Như vậy, tổng hợp thành công hợp chất Etyl 2-(2-cloroaxetyl)-5,10dimetoxy-1,2,3,4-tetrahiđrobenzo[g]isoquinolin-3-cacboxylat 129 với hiệu 70% nhờ phản ứng 128 với cloaxetylclorua 3.5.3 Tổng hợp hợp chất hexahydropyrazin-[1,2b]-isoquinolin Hợp chất 129 vòng hóa với năm đương lượng đương lượng amin bậc khác như: metylamin; etylamin; n-propylamin; n-butylamin; benzylamin; 4metoxibenzylamin; 2-metoxietylamin xiclohexylamin dung môi etanol nhiệt độ phòng, nhận hợp chất 130a-h với hiệu suất tương ứng tóm tắc sơ đồ 31 Cấu trúc hợp chất xác định phương pháp phổ IR, MS, 1H-NMR 13C-NMR Sơ đồ 31 Trên phổ IR hợp chất 130a có đỉnh hấp phụ 2988 cm-1 2901 cm-1 đặc trưng liên kết C-H bão hòa, đỉnh hấp phụ 1658cm-1 đặc trưng cho nhóm C=O, đỉnh hấp phụ 1057 cm-1 đặc trưng cho C-O-C Ngoài ra, phổ IR xuất đỉnh hấp phụ liên kết C-H C=C nhân thơm Trên phổ ESI-MS cho pic ion phân tử m/z 341,0 [M+H]+ phù hợp với công thức phân tử C19H20N2O4 hợp chất 130a Phổ 1H-NMR hợp chất 130a xuất đầy đủ tín hiệu cộng hưởng Tín hiệu cộng hưởng proton nhóm N-CH3 thể 3,05 (3H, s) Tín hiệu cộng hưởng dạng doublet-doublet 2,95 ppm với số tương tác 12,0 16,5 Hz gán cho vị trí H13a Vị trí H-13b tín hiệu doublet-doublet 3,84 ppm với số tương tác 4,0 16,5 Hz Tín hiệu hai nhóm metoxy cộng hưởng 3,89 3,93 ppm Tín hiệu singlet hai proton 4,07 ppm đặc trưng nhóm metylen (H-3) Vị trí proton H-14 cộng hưởng 4,17 ppm, tín hiệu doublet-doublet với số tương tác 3,5 12,0 Hz Hai tín hiệu doublet 4,45 ppm 5,54 ppm có số tương tác 17,5 Hz qui gán cho vị trí H-6a H-6b Ngoài ra, phổ thể đầy đủ tín hiệu cộng hưởng proton thơm có mặt phân tử 19 Hình 3.28: Phổ 13C-NMR thể đầy tín hiệu cộng hưởng 19 nguyên tử cabon có mặt phân tử Hình 3.29: Tiếp theo, hợp chất 129 vòng hóa với năm đương lượng amoniac dung môi etanol nhận hợp chất 130i hiệu suất 81% Cấu trúc sản phẩm chứng minh phương pháp cộng hưởng hạt nhân 20 Sơ đồ 32 Sau đó, hợp chất 130i axyl hóa nhóm NH nhờ phản ứng với anhidrit axetic có mặt pyridin nhận dẫn xuất axyl hóa 130j Sơ đồ 33 Cấu trúc 130j chứng minh phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Cấu trúc khẳng định rõ ràng phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR với xuất thêm pic cộng hưởng singlet proton nhóm axetyl 2,62 ppm Như vậy, luận án tổng hợp thành công 10 hợp chất piperazinedion 130a-j có khung hexahydropyrazin-[1,2b]-isoquinolin từ nguyên liệu đầu naphthalen-1,4-dion với hiệu suất cao Cấu trúc hợp chất chứng minh phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 3.6 Tổng hợp tadalafil Tadalafil piperazinedion tổng hợp toàn phần có khả ức chế enzym PDE-5 nên sử dụng làm thuốc điều trị rối loạn sinh lý nam giới sử dụng để điều trị bệnh tăng huyết áp động mạch phổi [42-44] Đây thuốc hết hạn quyền bảo hộ nên nhiều quốc gia giới quan tâm nghiên cứu tổng hợp, nhằm ứng dụng vào sản xuất thương mại Xây dựng qui trình tối ưu cho tổng hợp thuốc tadalafil nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Do đó, luận án nghiên cứu xây dựng qui trình tổng hợp tadalafil với qui mô 100g/mẻ nhằm tìm kiếm qui trình triển khai tổng hợp tadalafil có khả ứng dụng vào sản xuất 3.6.1 Tổng hợp hợp chất (1R,3R)-metyl 1-(3,4-metylendioxiphenyl)-2,3,4,9-tetrahiđro1H-pyrido[3,4-b]indol-3-carboxylat hydroclorua Bước chìa khóa qui trình tổng hợp tadalafil giai đoạn tổng hợp cis 102a thông qua phản ứng Pictet-Spengler từ hai nguyên liệu đầu metyl este D-tryptophan với piperonal (sơ đồ 34) Trong luận án đưa kết nghiên cứu điều kiện tối ưu để nhận đồng phân cis 102a với độ chọn lọc lập thể cao hiệu suất tốt nhất, nhằm tìm kiếm điều kiện tốt cho qui trình phản ứng tổng hợp tadalafil qui mô 100g/mẻ 21 Sơ đồ 34 Trên sở công bố [108,109], lựa chọn dung môi cho phản ứng Pictet-Spengler dung môi cho độ chọn lọc lập thể cao hiệu suất tốt nhất, dung môi lựa chọn t-BuOH, nitrometan, axetonnitrin THF thời gian phản ứng ban đầu 48h (sơ đồ 34) Kết đánh giá dựa hiệu suất phản ứng tỷ lệ động phân cis/trans (102a/102b) thu (bảng 3.3) Bảng 3.3: Dung môi thời gian phản ứng Pictet-Spengler qui mô 5g/mẻ Hiệu suất Tỷ lệ cis / trans STT Dung môi Thời gian Hiệu suất Tỷ lệ cis / trans STT Dung môi Thời gian t-BuOH 48h 80 96/4 Nitrometan 36h 98 99/1 Nitrometan 48h 98 99/1 Axetonitrin 36h 96 98/2 Axetonitrin 48h 97 98/2 Nitrometan 30h 96,5 99/1 THF 48h 56 95/5 10 Axetonitrin 30h 91 98/2 Nitrometan 42h 98 99/1 11 Nitrometan 24h 93 99/1 Axetonitrin 42h 96 98/2 12 Axetonitrin 24h 91 98/2 Từ bảng 3.3 nhận thấy, với dung môi nitrometan axetonitrin có hiệu suất cao nhất, đặc biệt chọn lọc lập thể cao, tỷ lệ đồng phân cis/trans đạt 99/1 dung môi nitrometan 98/2 dung môi axetonitrin, kết phù hợp với tài liệu công bố [108,109] Tỷ lệ đồng phân cis/trans xác định dựa phổ NMR, tín hiệu proton vị trí H-1 hai đồng phân cis 102a trans 102b sở để xác định tỷ lệ Tín hiệu cộng hưởng proton H-1 hai đồng phân phân tách từ trường, H-1 cis 6a (δH-1 = 5,17 ppm) chuyển dịch phía trường cao trans 6b (δH-1=5,29 ppm) (Hình 3.33), tỷ lệ diện tích hai tín hiệu tương ứng với tỷ lệ hai đồng phân cis/trans hỗn hợp Tiếp theo, tiếp tục nghiên cứu tìm thời gian phản ứng Pictet-Spengler tốt với hai dung môi có độ chọn lọc lập thể cao nitrometan axetonitrin Các phản ứng thực tương tự thời gian phản ứng khác 42h, 36h, 30h 24h, kết bảng 3.3 Từ bảng 3.3 nhận thấy thời gian phản ứng không ảnh hưởng nhiều đến tỷ lệ hai đồng phân cis/trans dung môi nitrometan axetonitrin Hiệu suất phản ứng đạt hiệu suất tốt với dung môi nitrometan thời gian phản ứng 36h Như vậy, dung môi nitrometan dung môi tối ưu cho phản ứng Pictet-Spengler cho độ chọn lọc lập thể cao 99/1 hiệu suất phản ứng đạt 98%, thời gian tối ưu để thực phản ứng với qui mô 100g/mẻ 36h 22 3.6.2 Tổng hợp hợp chất (1R,3R)-metyl 1-(3,4-metylendioxiphenyl)-2-(2-cloroaxetyl)2,3,4,9-tetrahydro-1H-pyrido[3,4-b]indol-3-carboxylat Tiếp theo, hợp chất cis 102a axyl hóa nhờ phản ứng với 1,5 đương lượng cloaxetyl clorua, có mặt tác nhân kiềm nhận dẫn xuất 103 Các điều kiện tối ưu cho phản ứng lựa chọn tác nhân kiềm, dung môi phản ứng nghiên cứu Sơ đồ 35 Bảng 3.4: Điều kiện phản ứng tổng hợp chất 103 qui mô 100g/mẻ STT Dung môi Xúc tác Thời gian Hiệu suất EtOAc Et3N 2h 95% CH2Cl2 Et3N 2h 98% CH3CN Et3N 2h 93% EtOAc:H2O=1:1 NaHCO3 24h 98% CH2Cl2:H2O=1:1 NaHCO3 24h 95% 24h 95% CH3CN:H2O NaHCO3 Các công bố trước dung môi cho phản ứng axyl hóa cis 102a chủ yếu sử dụng dung môi diclometan, xúc tác kiềm trietylamin [108,109], công trình thử nghiệm phản ứng nhiều loại dung môi khác với nhiều hệ xúc tác kiềm để lựa chọn điều kiện phản ứng phù hợp cho hiệu cao Kết thực nghiệm bảng 3.4 Từ bảng 3.4 nhận thấy dung môi khác cho hiệu suất cao 90% Các phản ứng thực điều kiện đồng thể với xúc tác kiềm trietylamin pyridin thời gian phản ứng xảy nhanh 2h Phản ứng thực hệ dị thể gồm dung môi hữu nước, xúc tác phản ứng NaHCO3 thời gian phản ứng cần dài lên đến 24h Tuy nhiên, với hệ đồng thể sản phẩm cần phải có thời gian làm lâu kết tinh lại nhiều lần metanol/nước (8/2), để loại bỏ trietylamin pyridin, hệ dị thể dùng nước chiết dung môi etyl axetat diclomethan sau kết tinh lại metanol/nước (8/2) thu sản phẩm 3.6.3 Tổng hợp tadalafil Cuối cùng, dẫn xuất axyl 103 đóng vòng β-cacbolin nhờ phản ứng với đương lượng metylamin thời gian 48h nhận tadalafil (sơ đồ 36) 23 Sơ đồ 36 Cấu trúc hợp chất tadalafil chứng minh phương pháp phổ IR, MS, H-NMR 13C-NMR Trên phổ IR hợp chất tadalafil (11) có đỉnh hấp phụ 3321 cm-1 đặc trưng nhóm amin bậc hai, đỉnh hấp phụ 1674 cm-1 đặc trưng cho nhóm C=O, đỉnh hấp phụ 1040 cm-1 đặc trưng cho C-O-C Ngoài ra, phổ IR xuất đỉnh hấp phụ liên kết C-H bão hòa, C-H C=C nhân thơm Trên phổ ESI-MS cho pic ion phân tử m/z 390,0 [M+H]+ 387,9 [M-H]+ phù hợp với công thức phân tử C22H19N3O4 hợp chất tadalafil Trên phổ 1H-NMR hợp chất 11 xuất đầy đủ tín hiệu cộng hưởng proton có mặt phân tử Tín hiệu cộng hưởng singlet ba proton 2,97 ppm đặc trưng nhóm N-CH3 Tín hiệu cộng hưởng doublet-doublet với số tương tác 12,0 16,0 Hz 3,14 ppm gán cho proton H-12a Tín hiệu cộng hưởng proton H-12b 3,52 ppm với số tương tác 4,5 16,0 Hz Proton vị trí H-3 thể cặp doublet 3,87 ppm 4,17 ppm với số tương tác 17,0 Hz Proton vị trí H-13 tín hiệu doublet-doublet 4,19 ppm với số tương tác 4,0 11,5 Hz Proton vị trí H-6 tín hiệu singlet 6,09 ppm Ngoài ra, vùng trường thấp 1H-NMR hợp chất 11 thể tín hiệu cộng hưởng proton thơm, tín hiệu cộng hưởng nhóm etylen 5,80 ppm Độ dịch chuyển hóa học số tương tác phù hợp với cấu trúc tadalafil công bố tài liệu [108,109] Phổ 13C-NMR thể đầy đủ tín hiệu cộng hưởng 22 nguyên tử cacbon chất 11, có hai tín hiệu nhóm cacbonyl Phân tích phổ cho phép khẳng định cấu trúc hợp chất 11 tadalafil Từ kết kết tổng hợp hợp chất 102a 103, rút quy trình sản xuất tadalafin qua bước Như vậy, từ việc tổng hợp hợp chất piperazinedion chứa khung tetrahidro-βcacbolin nghiên cứu công bố trước tổng hợp tadalafil Luận án đưa quy trình tối ưu tổng hợp tadalafil quy mô 100g/mẻ với hiệu suất 86,5% từ nguyên liệu Dtryptophan metyl este hidroclorua 3.7 XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT PIPERAZINEDION Phương pháp thử khả gây độc tế bào in vitro Viện Ung thư Quốc gia Hoa kỳ (NCI) xác nhận phép thử gây độc tế bào chuẩn nhằm sàng lọc, phát chất có khả kìm hãm phát triển diệt tế bào ung thư điều kiện in vitro Các hợp chất piperazinedion thử nghiệm gây độc tế bào dòng tế bào ung thư người cung cấp từ sưu tập giống chuẩn Hoa Kỳ (American Type Culture Collection – ATCC) gồm: Tế bào ung thư biểu mô KB (Human epidermic carcinoma), ung thư gan 24 Hep-G2 (Hepatocellular carcinoma), ung thư phổi LU (Human lung carcinoma) ung thư vú MCF-7 (Human breast carcinoma), nhằm tìm kiếm hợp chất có hoạt tính mạnh Kết thử hoat tính gây độc tế bào tóm tắt bảng sau: Bảng 3.5: Kết xác định độc tính dòng tế bào ung thư STT Hợp chất Giá trị IC50 (µg/ml) Giá trị IC50 (µg/ml) Giá trị IC50 (µg/ml) Giá trị IC50 (µg/ml) LU KB Hep_G2 MCF-7 114a >128 >128 >128 >128 114b >128 >128 >128 >128 114c >128 >128 >128 >128 114e 22.96 7.58 32 >128 114f 128 >128 >128 115d >128 >128 >128 >128 115c >128 117.3 >128 >128 114d >128 >128 >128 >128 115a 30.85 24.59 118 >128 10 115b 71.36 88.1 >128 >128 11 115f >128 >128 >128 >128 12 116b >128 >128 >128 >128 13 116c >128 62.31 >128 >128 14 116d 99.2 4.4 >128 15 116e >128 >128 >128 >128 16 116f >128 >128 >128 >128 17 117a >128 >128 >128 >128 18 117b >128 >128 >128 >128 19 117c >128 >128 >128 >128 20 117d >128 >128 >128 >128 21 117e >128 >128 >128 >128 22 117f >128 >128 >128 >128 23 118b >128 32 >128 >128 24 118c >128 27.5 >128 >128 25 118d >128 9.16 38.5 >128 26 118f >128 >128 >128 >128 27 119a 3.59 12.36 >128 25 STT Hợp chất Giá trị IC50 (µg/ml) Giá trị IC50 (µg/ml) Giá trị IC50 (µg/ml) Giá trị IC50 (µg/ml) LU KB Hep_G2 MCF-7 28 119c >128 >128 >128 >128 29 119d 107 102.5 >128 116.61 30 119f >128 >128 >128 >128 31 120a 116.5 17.7 >128 >128 32 120b >128 27.5 >128 >128 33 120c >128 29.73 >128 >128 34 120d 23.69 23.71 128 >128 35 120e 27.28 32 >128 >128 36 120f >128 >128 >128 >128 37 121a 90.28 32 >128 >128 38 121b >128 >128 >128 >128 39 121c >128 >128 >128 >128 40 121d >128 >128 >128 >128 41 121e >128 >128 >128 >128 42 121f >128 >128 >128 >128 Từ bảng 3.5 nhận thấy có 18/42 mẫu có hoạt tính ức chế phát triển tế bào ung thư đáng lưu ý, tập trung vào hai dòng ung thư KB LU Trong mẫu 114e, 114f, 118d, 119a 116d thể hoạt tính với dòng KB tương đối mạnh với giá trị IC50 khoảng 3.59-9.16 µg/ml Mẫu 119a gây độc tế bào tương đối mạnh với hai dòng KB LU, mẫu 116d gây độc tế bào mạnh với hai dòng Hep-G2 KB nằm khoảng IC50 < 10 µg/ml Hình 3.36: Một số hợp chất có hoạt tính mạnh với dòng tế bào KB 26 Kết cho thấy, hợp chất piperazinedion tổng hợp có cấu trúc đơn giản hợp chất piperazinedion thiên nhiên có khung tetrahydro-β-cacbolin, nhiên có hoạt tính gây độc số dòng tế bào Kết khẳng định, nghiên cứu thiết kế tổng hợp hợp chất piperazinedion lược giản mô theo cấu trúc hợp chất piperazinedion thiên nhiên có ý nghĩa khoa học Từ hợp chất 114e, 114f, 116d, 119a 118d có hoạt tính mạnh với dòng tế bào KB (hình 3.36), tiếp tục nghiên cứu cải tiến cấu trúc để có hợp chất có hoạt tính cao Đây kết lý thú cho nghiên cứu sâu hoạt tính lớp chất 27 KẾT LUẬN Đã tổng hợp thành công cặp đồng phân cis/trans chứa khung tetrahidro-βcacbolin từ nguyên liệu đầu L-tryptophan anđehit phản ứng Pictet-Spengler Từ nguyên liệu trung gian này, nghiên cứu tổng hợp 56 hợp chất piperazinedion chứa khung tetrahidro-β-cacbolin với hiệu suất cao Từ nguyên liệu đầu naphthalen-1,4-dion, etyl 2-(diphenylmetyleneamino) axetat amin, nghiên cứu tổng hợp 10 hợp chất piperazinedion có khung hexahydropyrazin-[1,2b]-isoquinolin qua năm bước phản ứng Đã tổng hợp thành công hợp chất piperazinedion mô theo cấu trúc hợp chất thiên nhiên (-)-phenylahistin Đã nghiên cứu xây dựng quy trình tối ưu tổng hợp tadalafil với quy mô 100g/mẻ với hiệu suất 86,5% Đã khảo sát hoạt tính gây độc tế bào 42 mẫu hợp chất piperazinedion tổng hợp, nhận thấy có 18/42 mẫu thử có hoạt tính ức chế phát triển tế bào ung thư đáng lưu ý, tập trung vào hai dòng ung thư KB LU Đáng ý, mẫu 119a gây độc tế bào tương đối mạnh với hai dòng KB (3,59 μg/ml) LU (8,0 μg/ml), mẫu 116d gây độc tế bào mạnh với hai dòng HepG2 (8,0 μg/ml) KB (4,4 μg/ml) 28 [...]... 6 hợp chất piperazinedion mới 116a-f Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng các phương pháp phổ IR, MS, 1HNMR và 13C-NMR 3.3.8 Tổng hợp các hợp chất piperazinedion từ hợp chất trans- 113e Tiếp tục hướng tổng hợp các hợp chất piperazinedion có nhóm thế napthalen nhằm tìm kiếm các hợp chất có cấu trúc mới và có hoạt tính lý thú, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu tổng hợp các hợp chất piperazinedion. .. quả này cho thấy, những hợp chất piperazinedion tổng hợp được có cấu trúc đơn giản hơn các hợp chất piperazinedion thiên nhiên có cùng bộ khung tetrahydro-β-cacbolin, tuy nhiên nó vẫn có được hoạt tính gây độc trên một số dòng tế bào Kết quả này cũng khẳng định, nghiên cứu thiết kế tổng hợp các hợp chất piperazinedion lược giản mô phỏng theo cấu trúc của các hợp chất piperazinedion thiên nhiên có ý... nghiên cứu cải tiến cấu trúc để có các hợp chất có hoạt tính cao hơn Đây là những kết quả rất lý thú cho nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính của lớp chất này 27 KẾT LUẬN 1 Đã tổng hợp thành công 6 cặp đồng phân cis/trans chứa khung tetrahidro-βcacbolin từ nguyên liệu đầu là L-tryptophan và các anđehit bằng phản ứng Pictet-Spengler Từ nguyên liệu trung gian này, đã nghiên cứu tổng hợp được 56 hợp chất piperazinedion. .. đầu naphthalen-1,4-dion, etyl 2-(diphenylmetyleneamino) axetat và các amin, đã nghiên cứu tổng hợp được 10 hợp chất piperazinedion mới có khung hexahydropyrazin-[1,2b]-isoquinolin qua năm bước phản ứng 3 Đã tổng hợp thành công 2 hợp chất piperazinedion mới mô phỏng theo cấu trúc của hợp chất thiên nhiên (-)-phenylahistin 4 Đã nghiên cứu và xây dựng quy trình tối ưu tổng hợp tadalafil với quy mô 100g/mẻ... áp động mạch phổi [42-44] Đây là thuốc sắp hết hạn quyền bảo hộ nên được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm nghiên cứu tổng hợp, nhằm ứng dụng vào sản xuất thương mại Xây dựng qui trình tối ưu cho tổng hợp thuốc tadalafil vẫn đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Do đó, luận án nghiên cứu xây dựng qui trình tổng hợp tadalafil với qui mô 100g/mẻ nhằm tìm kiếm qui trình triển khai tổng hợp... qua 3 bước Như vậy, từ việc tổng hợp các hợp chất piperazinedion chứa khung tetrahidro-βcacbolin và nghiên cứu những công bố trước đây về tổng hợp tadalafil Luận án đã đưa ra quy trình tối ưu tổng hợp tadalafil quy mô 100g/mẻ với hiệu suất 86,5% từ nguyên liệu Dtryptophan metyl este hidroclorua 3.7 XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT PIPERAZINEDION Phương pháp thử khả năng gây độc tế... chất piperazinedion mới 121a-h Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng các phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Khi so sánh phổ 1H-NMR của các sản phẩm piperazinedion cis 120 và trans 121 cũng thu được kết quả, đồng phân cis 120 thì δ của proton C-6 dịch chuyển về phía trường cao, còn đồng phân trans 121 thì δ của proton C-6 dịch chuyển về phía trường thấp 3.3.7 Tổng hợp các hợp chất piperazinedion. .. 1H-NMR và 13C-NMR 11 Sơ đồ 15 Từ hợp chất cis-113d, luận án đã tổng hợp thành công 6 hợp chất piperazinedion mới 120a-f Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng các phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 3.3.6 Tổng hợp các hợp chất piperazinedion từ các hợp chất trans-113d Tiếp tục tổng hợp các hợp chất piperazinedion từ hợp chất trans-113d có chứa nhân thơm thế brom Bằng cách tương tự, hợp chất... chất piperazinedion mới 117a-f Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng các phương pháp phổ IR, MS, 1H-NMR và 13C-NMR Khi so sánh phổ 1H-NMR của các sản phẩm piperazinedion cis 116 và trans 117 cũng thu được kết quả, đồng phân cis 116 thì δ của proton C-6 dịch chuyển về phía trường cao, còn đồng phân trans 117 thì δ của proton C-6 dịch chuyển về phía trường thấp 3.3.9 Tổng hợp các hợp chất piperazinedion. .. axetyl tại 2,62 ppm Như vậy, luận án đã tổng hợp thành công 10 hợp chất piperazinedion 130a-j có khung hexahydropyrazin-[1,2b]-isoquinolin từ nguyên liệu đầu là naphthalen-1,4-dion với hiệu suất cao Cấu trúc của các hợp chất này đều được chứng minh bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 3.6 Tổng hợp tadalafil Tadalafil là một piperazinedion được tổng hợp toàn phần có khả năng ức chế enzym PDE-5 ... tình hình nghiên cứu phân lập, hoạt tính sinh học phương pháp tổng hợp hợp chất piperazinedion tác giả nước Chương THỰC NGHIỆM Thực nghiệm gồm 60 trang, trình bày chi tiết phương pháp nghiên cứu,... hợp chất piperazinedion 120a-f Cấu trúc hợp chất chứng minh phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 3.3.6 Tổng hợp hợp chất piperazinedion từ hợp chất trans-113d Tiếp tục tổng hợp hợp chất piperazinedion. .. chất piperazinedion 116a-f Cấu trúc hợp chất chứng minh phương pháp phổ IR, MS, 1HNMR 13C-NMR 3.3.8 Tổng hợp hợp chất piperazinedion từ hợp chất trans- 113e Tiếp tục hướng tổng hợp hợp chất piperazinedion