Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính sinh học của alphitonin, maesopsin và một số dẫn xuất của chúng

IH TRƢ NG QU I HỌ GI H N I HO HỌ T NHI N  NGUYỄN THỊ HUẾ NGHI N ỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT NITRIL Ủ H I AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN VÀ HO T TÍNH SINH HỌ LU N V N TH Ủ HÚNG S KHO H H N i – 2015 IH TRƢ NG QU I HỌ GI H N I HO HỌ T NHI N  NGUYỄN THỊ HUẾ NGHI N ỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT NITRIL Ủ H I URONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN VÀ HO T TÍNH SINH HỌ Ủ HÚNG huy n ng nh: Ho hữu M s : 60440114 LU N V N TH NG IH NG S KHO H N KHO H TS Nguyễn Quốc Vƣợng GS.TS Nguyễn ình Thành H N i – 2015 Lời cảm ơn Luận án hoàn thành Viện Hóa sinh biển – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Kinh phí thực từ đề tài thuộc Quỹ Nafosted, Mã số đề tài 104.01-010.10 (34- Hóa) Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Quốc Vượng người Thầy giao đề tài, dẫn hết lòng giúp đỡ em suốt thời gian thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn GS TS Nguyễn Đình Thành hướng dẫn, động viên giúp đỡ em trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn anh, chị bạn Phòng Công nghệ hóa dược, Viện Hóa sinh biển giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn Thầy (Cô) Khoa Hóa – Trường ĐHKHTN, Thầy (Cô) môn Hóa Hữu Cơ tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành luận văn Tôi xin cảm ơn anh chị, bạn học viên lớp K24 – Cao học Hóa, bạn học viên chuyên ngành Hóa hữu cơ, em sinh viên phòng Tổng Hợp Hữu Cơ I trao đổi, động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập thực luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình tôi, bạn - người bên cạnh suốt thời gian học tập thực luận văn Học viên Nguyễn Thị Huế Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học MỤ LỤ MỞ ẦU HƢƠNG - TỔNG QUAN 1.1 CÁC HỢP CHẤT FLAVONOID 1.1.1 Giới thiệu hợp chất flavonoid 1.1.2 Cấu trúc flavonoid 1.1.3 Phân loại flavonoid 1.1.3.1 Major flavonoids 1.1.3.2 Isoflavonoids 1.1.3.3 Neoflavonoids 10 1.1.3.4 Minor flavonoids 11 1.2 CÁC HỢP CHÁT AURONOL 12 1.2.1 Giới thiệu aurone auronol 12 1.2.1.1 Aurone 12 1.2.1.2 Auronol 15 1.2.2 ác phƣơng pháp tổng hợp auronol 17 1.2.3 Hoạt tính sinh học auronol 20 1.2.3.1 Kháng ký sinh trùng 20 1.2.3.2 Kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm 22 1.2.3.3 Hệ miễn dịch ảnh hưởng thực vật hệ miễn dịch 23 1.3 HỢP CHẤT CHỨ NITRILE TRONG HÓ DƢỢ VÀ PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN XUẤT NITRILE 23 HƢƠNG – ỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 ỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 25 2.2 MỤC TIÊU 25 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHI N ỨU 25 2.3.1 Phương ph p phân lập hợp chất 25 2.3.2 Phương ph p tổng hợp tinh chế sản phẩm 26 i Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học 2.3.3 Phương ph p x c định cấu trúc hóa học 26 2.4 KHẢO SÁT HO T TÍNH KÍCH THÍCH TẾ BÀO LYMPHO VÀ HO T TÍNH ỘC TẾ BÀO CỦA CÁC CHẤT TỔNG HỢP ƢỢC 27 2.4.1 Hoạt tính kích thích tế bào lympo 27 2.4.2 Hoạt tính đ c tế bào 28 HƢƠNG - TH C NGHIỆM 30 3.1 TỔNG HỢP HAI AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN 30 3.1.1 Bán tổng hợp Alphitonin 30 3.1.2 iều chế maesopsin 33 3.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT NITRILE CỦA HAI AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN 35 3.2.1 Tổng hợp dẫn xuất nitrile m t nhóm Alphitonin Maesopsin 36 3.2.2 Tổng hợp dẫn xuất nitrile hai nhóm Alphitonin Maesopsin 37 3.3 THỬ HO T TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT NITRILE Ã TỔNG HỢP ƢỢC 38 3.3.1 Hoạt tính kích thích lympho bào 38 3.3.2 Hoạt tính đ c tế bào 40 HƢƠNG - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 4.1 TỔNG HỢP HAI AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN 42 4.1.1 Bán tổng hợp auronol alphitonin 42 4.1.2 iều chế Maesopsin 49 4.2 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT NITRILE CỦA HAI AURONOL ALPHITONIN VÀ MAESOPSIN 52 4.3 HO T TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT NITRILE Ã TỔNG HỢP ƢỢC 68 4.3.1 Hoạt tính kích thích tế bào lympho 70 4.3.2 Hoạt tính đ c tế bào 71 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 ii Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 M t s flavonoids thu c lớp Major flavonoids Bảng 1.2 M t s flavonoids thu c lớp Isoflavonoids Bảng 1.3 M t s flavonoids thu c lớp Neoflavonoids 11 Bảng 1.4 M t s flavonoids thu c lớp Minor flavonoids 11 Bảng 4.1 Nghiên cứu c c điều kiện ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng tổng hợp dẫn xuất nitrile m t nhóm hai auronol 82 98 54 Bảng 4.2 Nghiên cứu c c điều kiện ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng tổng hợp dẫn xuất nitrile hai nhóm hai auronol 61 Bảng 4.3 anh s ch ký hiệu, t n v cấu tạo hóa học c c mẫu thử 68 Bảng 4.4 Hoạt tính kích thích tế bào lympho mẫu thử 70 Bảng 4.5 Hoạt tính đ c tế bào mẫu thử tế b o thường NIH/3T3 dòng tế bào ung thư MCF7, LU-1, KB, HepG2 71 iii Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học DANH MỤC CÁC HÌNH H nh Khung flavonoids H nh Khung hợp chất chalcone H nh c dạng dị vòng C H nh ấu trúc chung flavonoids H nh Khung Aurones H nh Hai đồng phân (Z)-, (E)-Aurone 13 Hình 1.7 Hydroxyaurones 14 Hình 1.8 Methoxyaurones 14 Hình 1.9 Aurones glycoside 15 Hình 1.10 Aurones dimer 15 Hình 1.11 Cấu trúc auronol 16 Hình 1.12 Auronol aglycone 16 Hình 1.13 Auronol glycoside 17 Hình 1.14 Sơ đồ tổng hợp auronol I G Sweeny 17 Hình 1.15 Sơ đồ tổng hợp auronol Kiehlmann and Li 18 H nh Sơ đồ tổng hợp auronol Reik Löser 18 H nh Sơ đồ tổng hợp auronol theo Srikrishna Mathews 19 H nh Sơ đồ bán tổng hợp auronol theo GS Trần Văn sung 20 Hình 1.19 M t s aurone auronol hoạt đ ng ức chế kí sinh trùng 21 Hình 1.20 Các aurone auronol có khả ch ng viêm 23 H nh Sơ đồ tổng quát bán tổng hợp alphitonin (3) 30 H nh Phản ứng thủy phân astilbin ( ) điều chế taxifolin (2) 31 iv Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học H nh Sơ đồ bán tổng hợp alphitonin (3) từ taxifolin (2) 32 H nh Sơ đồ điều chế maesopsin (4) 33 H nh Sơ đồ tổng hợp dẫn xuất nitrile chất 35 H nh Sơ đồ tổng quát bán tổng hợp alphitonin 42 H nh Phổ 1H-NMR giãn chất (CD3OD) 44 H nh Phổ 13C-NMR chất (CD3OD) 44 H nh Sơ đồ phản ứng đồng phân hóa taxifolin tổng hợp alphitonin 45 H nh Sơ đồ chế phản ứng đồng phân hóa taxifolin 45 H nh Phổ ESI-MS chất 47 H nh Phổ 1H-NMR chất (acetone- d6) 47 H nh Phổ 13C-NMR chất (acetone- d6) 48 H nh Phổ HMBC chất (acetone- d6) 49 H nh Phổ 1H-NMR chất (CD3OD) 51 H nh Phổ 13C-NMR chất (CD3OD) 51 H nh Sơ đồ chung điều chế dẫn xuất nitrile hai auronol 52 H nh Phổ ESI-MS chất 55 H nh Phổ 1H-NMR chất (DMSO- d6) 57 H nh Phổ 13C-NMR chất (DMSO- d6) 57 H nh Phổ HMBC chất (DMSO- d6) 58 H nh Phổ 13C-NMR chất (DMSO- d6) 60 H nh Phổ HMBC chất (DMSO- d6) 60 H nh Phổ ESI-MS chất 63 H nh Phổ 1H-NMR chất (CD3OD) 64 v Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học H nh Phổ HMBC chất (CD3OD) 64 H nh Phổ 13C-NMR chất (CD3OD) 67 H nh Phổ HMBC chất (CD3OD) 67 vi Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Á 13 C NMR Ý HIỆU VIẾT TẮT : 13C-Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13) H NMR proton) : 1H-Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-1H COSY : 1H-1H Correlated Spectroscopy (Phổ tương quan 1H-1H) DMSO-d6 : imethyl sulfoxyd deuteri hóa nc : iểm nóng chảy s : iểm sôi ESI-MS : Electrospray Ionization - Mass Spectrometry (Phổ khối lượng sử dụng phương pháp ion hóa phun mù electron) HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Coherence (Phổ tương tác xa 13C-1H) HSQC : Heteronuclear Single Quantum Correlation (Phổ tương tác gần 13C1 : Mass Spectrometry (Phổ khối lượng) MS δ H) : chuyển dịch hóa học Ag-TAT2 : Maesopsin Ag-TAT6 : Alphitonin DMF : N,N-Dimethylformamit TAT2 : Maesopsin-4-O-β-D-glucopyranoside TAT6 : Alphitonin-4-O- β-D- glucopyranoside TPL : Thổ phục linh vii Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 3d Phổ DEPT Alphitonin (3) Phụ lục 3e Phổ HSQC Alphitonin (3) P-8 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 3f Phổ Phổ HMBC Alphitonin (3) Phụ lục 4a Phổ ESI-MS Maesopsin (4) P-9 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 4b Phổ 1H NMR Maesopsin (4) Phụ lục 4c Phổ13C NMR Maesopsin (4) P-10 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 4d Phổ HSQC Maesopsin (4) Phụ lục 4e Phổ HMBC Maesopsin (4) P-11 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 5a Phổ 1H NMR 4-nitrile-Alphitonin (5) Phụ lục 5b Phổ ESI-MS Alphitonin-4-O-acetonitrile (5) P-12 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 5c Phổ 13C NMR sản phẩm Alphitonin-4-O-acetonitrile (5) Phụ lục 5d Phổ HSQC sản phẩm Alphitonin-4-O-acetonitrile (5) P-13 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 5e Phổ HMBC sản phẩm Alphitonin-4-O-acetonitrile (5) Phụ lục 6a Phổ ESI-MS Maesopsin-4-O-acetonitrile (6) P-14 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 6b Phổ 1H NMR sản phẩm Maesopsin-4-O-acetonitrile (6) Phụ lục 6c Phổ 13C NMR sản phẩm Maesopsin-4-O-acetonitrile (6) P-15 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 6d Phổ HSQCcủa sản phẩm Maesopsin-4-O-acetonitrile (6) Phụ lục 6e Phổ HSMBCcủa sản phẩm Maesopsin-4-O-acetonitrile(6) P-16 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 7a Phổ 1H NMR Alphitonin-4,6-di-(O-acetonitrile)(7) Phụ lục 7b Phổ ESI-MS Alphitonin-4,6-di-(O-acetonitrile)(7) P-17 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 7c Phổ 13C NMR Alphitonin-4,6-di-(O-acetonitrile)(7) Phụ lục 7d Phổ HSQCcủa Alphitonin-4,6-di-(O-acetonitrile) (7) P-18 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 7e Phổ Phổ HMBCcủa Alphitonin-4,6-di-(O-acetonitrile) (7) Phụ lục 8a Phổ ESI-MS Maesopsin-4,6-di-(O-acetonitrile)(8) P-19 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 8b Phổ 1H NMR Maesopsin-4,6-di-(O-acetonitrile)(8) Phụ lục 8c Phổ 13C NMR Maesopsin-4,6-di-(O-acetonitrile)(8) P-20 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục 8d Phổ HSQC Maesopsin-4,6-di-(O-acetonitrile)(8) Phụ lục 8e Phổ HMBC Maesopsin-4,6-di-(O-acetonitrile)(8) P-21 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học P-22 [...]... hai auronol alphitonin và maesopsin và hoạt tính sinh học của chúng 1 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Mục tiêu của luận văn là: Tổng hợp m t s dẫn xuất nitrile của hai auronol alphitonin và maesopsin, và hoạt tính sinh học của chúng N i dung của luận văn: * Tổng hợp hai auronol alphitonin và maesopsin * Tổng hợp m t s dẫn xuất nitrile của hai auronol alphitonin và maesopsin * X c định cấu... u hóa, thần kinh… Hoạt tính của auronol glucoside được giả thiết do phần đường trong phân tử có khả năng thấm qua màng tế b o ph t huy được tác dụng của các aglycone Phát hiện về hoạt tính t c đ ng đến hệ miễn dịch của của 2 hợp chất TAT6 và TAT2 đ mở ra định hướng cho các nghiên cứu về tổng hợp các dẫn xuất của các hợp chất auronol có hoạt tính đ i với hệ miễn dịch Mặt khác, các hoạt chất dược chứa... Thạc sĩ khoa học Hình 1.13 Auronol glycoside ác phƣơng pháp tổng hợp auronol 1.2.2 Mặc dù là các hợp chất hiếm gặp v ít được nghiên cứu nhưng đ có m t s các công b về tổng hợp toàn phần và bán tổng hợp các auronol như phương ph p tổng hợp auronol theo I.G Sweeny [32], phương ph p tổng hợp auronol theo Kiehlmann and Li[22], Phương pháp tổng hợp auronol theo Reik Löser[61], Phương ph p bán tổng hợp auronol... Phƣơng pháp tổng hợp auronol theo Srikrishna và Mathews 18 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học Hình 1.17 Sơ đồ tổng hợp auronol theo Srikrishna và Mathews Năm 9, Srikrishna v Mathews [- ] đ công b phương ph p tổng hợp to n phần của auronol dimethylethermaesopsin 93 T c giả cũng đi từ hợp chất ban đầu l phloroglucinol tổng hợp n n dẫn xuất methoxy benzofuranone, sau đó ngưng tụ với dẫn xuất của benzaldehyde... được quan tâm nghiên cứu và ngày càng có nhiều thu c được đưa vào sử dụng lâm sàng Tương tự phần đường trong các auronol glucoside, nhóm nitrile trong các phân tử có khả năng tạo liên kết hydro với các protein hay các axit amin phát huy tác dụng của phân tử Với mục tiêu tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính đ i với hệ miễn dịch Chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất nitrile của hai auronol... Srikrishna và Mathews[6] của nhóm nghiên cứu GS Trần Văn Sung [70] 1.2.2.1 Phƣơng pháp tổng hợp auronol theo I.G Sweeny Theo I G Sweeny [32], tổng hợp auronol được thực hiện bằng phương ph p khử hóa flavonol Hình 1.14 Sơ đồ tổng hợp auronol của I G Sweeny ầu tiên Na/NH3 khử hợp chất flavonol 76 tạo hợp chất 77, tại đây xuất hiện sự liên hợp v được khử tiếp tục h nh th nh α-hydroxychalcone 78, hợp chất... trúc phân tử c c chất tổng hợp được bằng phương ph p phổ hiện đại như phổ c ng hưởng từ hạt nhân (1H NMR và 13C NMR) kết hợp kĩ thuật phổ hai chiều ( OSY, HSQ v HMB ) v phổ MS * Thử hoạt tính kích thích tế bào lympho và hoạt tính đ c tế bào của các chất đ tổng hợp được 2 Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học HƢƠNG 1 - TỔNG QU N 1.1 Á HỢP HẤT FL VONOID 1.1.1 Giới thiệu về các hợp chất flavonoid Flavonoid...Nguyễn Thị Huế Luận văn Thạc sĩ khoa học MỞ ẦU Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và hoá học nói riêng, việc t m kiếm, ph t hiện v nghi n cứu tổng hợp c c hợp chất có nguồn g c thi n nhi n có hoạt tính sinh học cao để ứng dụng trong y dược l m t trong những nhiệm vụ quan trọng đ v đang được c c nh khoa học trong nước v qu c tế hết sức quan tâm Các hợp chất này ngày càng trở n n có... dihydrokaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranoside và astilbin Hình 1.18 Sơ đồ bán tổng hợp auronol theo GS Trần Văn sung Tác giả đ tiến hành phản ứng trong DMF sử dụng các tác nhân BnCl và K2CO3 ở nhiệt đ cao thu được các auronol Ag-TAT2 và Ag-TAT6 với hiệu suất thấp và chỉ dừng lại ở lượng nghiên cứu 1.2.3 Hoạt tính sinh học của auronol 1.2.3.1 Kháng ký sinh trùng Tổ chức y tế thế giới ước tính có khoảng 350 triệu người... enriettii, và L major, và amastigote n i bào của L donovani cư trú trong c c đại thực bào chu t Aurone hoạt đ ng nhất 6-hydroxyaurone [53] có EC50 ở ngoại bào 0,45 µg/mL và EC50 1,40 µg/mL ở n i bào[53] Hình 1.19 Một số aurone và auronol hoạt động ức chế kí sinh trùng Ngoài ra, m t loạt các aurone trong tự nhi n đ được tổng hợp và thử nghiệm in vitro về khả năng ức chế giai đoạn hồng cầu của các chủng