Nghiên cứu xây dựng quy trình tổng hợp mafenid acetat quy mô 10gmẻ qua trung gian Nbenzylsuccinimid

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI TÔ PHƢƠNG NGÂN Mã sinh viên: 1101356 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP MAFENID ACETAT QUY MÔ 10G/MẺ QUA TRUNG GIAN N-BENZYLSUCCINIMID KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ HÀ NỘI – 2016 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI TÔ PHƢƠNG NGÂN Mã sinh viên: 1101356 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP MAFENID ACETAT QUY MÔ 10G/MẺ QUA TRUNG GIAN N-BENZYLSUCCINIMID KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Giang DS Bùi Văn Quân Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dƣợc Trƣờng đại học Dƣợc Hà Nội HÀ NỘI – 2016 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo ThS Nguyễn Văn Giang, DS Bùi Văn Quân trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu, giúp hoàn thành khóa luận “ Nghiên cứu xây dựng quy trình tổng hợp Mafenid acetat quy mô 10g/mẻ qua trung gian N-benzylsuccinimid’’ Bên cạnh đó, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Đình Luyện- trưởng môn Công nghiệp Dược, TS Nguyễn Văn Hải, CN Phan Tiến Thành giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho trình nghiên cứu môn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu toàn thể thầy cô giáo Trường đại học Dược Hà Nội tạo điều kiện tốt cho suốt trình học tập trường Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè nguồn động lực thiếu, bên cạnh giúp đỡ suốt trình học tập thời gian thực khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2016 Sinh viên Tô Phương Ngân Mục lục Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, sơ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan mafenid acetat 1.1.1 Định lượng 1.1.2 Tác dụng mafenid 1.1.3 Biệt dược chứa mafenid 1.2 Tổng quan phương pháp tổng hợp mafenid 1.2.1 Tổng hợp mafenid qua trung gian phthalimid 1.2.2 Tổng hợp mafenid từ N-benzylacetamid 1.2.3 Tổng hợp mafenid từ phenylacetamid 1.2.4 Tổng hợp mafenid từ p-toluensulfonamid 1.2.5 Tổng hợp mafenid từ p-cyanobenzensulfonamid 10 1.2.6 Tổng hợp mafenid qua trung gian succinimid 12 1.2.7 Tạo muối mafenid acetat từ mafenid base 13 1.3 Định hướng nghiên cứu 14 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 2.1.1 Nguyên liệu, thiết bị dụng cụ nghiên cứu 15 Nguyên liệu, dung môi hóa chất 15 2.1.2 Các thiết bị, máy móc dụng cụ nghiên cứu 15 2.2 Nội dung nghiên cứu 17 2.3 Phương pháp nghiên cứu 17 2.3.1 Tiến hành phản ứng hóa học để tổng hợp mafenid acetat 17 2.3.2 Các phương pháp tinh chế sản phẩm tạo thành 18 2.3.3 Phương pháp xác định cấu trúc 18 2.3.4 Định lượng 18 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 19 3.1 Nghiên cứu quy trình tổng hợp mafenid acetat qua trung gian N- benzylsuccinimid 19 3.1.1 Tổng hợp succinimid (I) 19 3.1.2 Tổng hợp N-benzylsuccinimid (II) 20 3.1.3 Tổng hợp 4-[(2,5-dioxopyrolidin-1-yl)methyl]benzensulfonamid (III) 21 3.1.4 Tổng hợp acid-4-oxo-4-[(4-sulfamoylbenzyl)amino]butanoic (IV) 23 3.1.5 Tổng hợp p-[(benzylidenamino)methyl]benzensulfonamid (V) 23 3.1.6 Tổng hợp mafenid acetat từ chất (V) 26 3.2 Triển khai tổng hợp mafenid acetat quy mô 10g/mẻ 28 3.2.1 Tổng hợp succinimid (I) 28 3.2.2 Tổng hợp N-benzylsuccinimid (II) 29 3.2.3 Tổng hợp 4-((2,5-dioxopyrolidin-1-yl)methylbenzensulfonamid (III) 29 3.2.4 Tổng hợp p-[(benzylidenamino)methyl]benzensulfonamid (V) 30 3.2.5 Tổng hợp mafenid acetat (VI) 31 3.3 Tinh chế mafenid acetat quy mô 10g/mẻ 32 3.4 Định lượng mafenid acetat 32 3.5 Khẳng định cấu trúc sản phẩm 32 3.5.1 Phổ hồng ngoại (IR) 33 3.5.2 Phổ khối MS 35 3.5.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 36 3.5.4 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ carbon (13C-NMR) 37 3.6 Bàn luận 38 3.6.1 Bàn luận phản ứng hóa học 38 3.6.2 Bàn luận kết phân tích phổ 42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 Tài liệu tham khảo Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt 13 C-NMR (Carbon nuclear magnetic resonance) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 H-NMR (Proton nuclear magnetic resonance) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton CTCT Công thức cấu tạo DMSO Dimethylsulfoxyd EtOH Ethanol G Gram H Giờ IR (Infrared spectroscopy) Phổ hồng ngoại KLPT Khối lượng phân tử MeOH Methanol MeONa Natri methylat ml Mililit mmol Milimol MS (Mass spectroscopy) Phổ khối lượng Rf (Retention factor) Hệ số lưu giữ SKLM (Thin layer chromatography) Sắc kí lớp mỏng t0nc Nhiệt độ nóng chảy mg Miligam δ Độ dịch chuyển hóa học Danh mục bảng Bảng 1.1: Các dung dịch chuẩn xác định tạp chất mafenid Bảng 2.1: Nguyên liệu hóa chất nghiên cứu 15 Bảng 2.2: Các thiết bị, máy móc dụng cụ nghiên cứu 16 Bảng 3.1: Kết khảo sát tỷ lệ mol acid clorosulfonic : N-benzylsuccinimid 22 Bảng 3.2: Kết khảo sát nồng độ NaOH thủy phân chất (III) 25 Bảng 3.3: Kết khảo sát nồng độ NaOH thủy phân chất (IV) 26 Bảng 3.4: Kết khảo sát tỷ lệ mol chất (V) : acid acetic 27 Bảng 3.5: Kết tổng hợp mafenid acetat quy mô 10g/mẻ 31 Bảng 3.6: Kết tinh chế mafenid acetat quy mô 10g/mẻ 32 Bảng 3.7: Kết phân tích phổ hồng ngoại 33 Bảng 3.8: Kết phân tích phổ khối 35 Bảng 3.9: Kết phân tích phổ 1H-NMR 36 Bảng 3.10: Kết phân tích phổ 13C-NMR 37 Danh mục hình vẽ, sơ đồ Sơ đồ 1: Tổng hợp mafenid qua trung gian phthalimid Sơ đồ 2: Tổng hợp phthalimid từ anhydrid phthalic .8 Sơ đồ 3:Tổng hợp mafenid từ N-benzylacetamid……………………………… Sơ đồ 4: Tổng hợp mafenid từ phenylacetamid Sơ đồ 5: Tổng hợp mafenid từ p-toluensulfonamid 10 Sơ đồ 6: Tổng hợp mafenid từ p-cyanobenzensulfonamid 10 Sơ đồ 7: Tổng hợp mafenid từ p-sulfoamidobenzoic 11 Sơ đồ 8: Tổng hợp mafenid từ p-iodobenzensulfoclorid 11 Sơ đồ 9: Phản ứng điện phân hợp chất nitril 12 Sơ đồ 10: Tổng hợp mafenid qua trung gian succinimid 13 Sơ đồ 11: Tạo muối mafenid acetat từ mafenid base 13 ĐẶT VẤN ĐỀ Bỏng loại chấn thương da thịt bị tác động nhiệt, điện, hóa chất, ma sát, hay xạ Nhiễm trùng bỏng biến chứng thường gặp bỏng, nguyên nhân dẫn đến tử vong bệnh nhân bỏng Ở Việt Nam, năm 2008 có 5000 bệnh nhân điều trị Viện bỏng Quốc gia [1] Hiện nay, thị trường có nhiều loại thuốc sử dụng để điều trị nhiễm khuẩn bỏng, có mafenid Mafenid acetat [4-(aminomethyl)benzensulfonamid acetat, biệt dược: Sulfamylon] thuốc kháng khuẩn phổ rộng nhóm sulfonamid, có tác dụng vi khuẩn Gram (+) Gram (-) như: Clostradia, Acinetobacter baumannii…đặc biệt có tác dụng trực khuẩn mủ xanh Pseudomonas aeruginosa [21,23] Mafenid acetat có khả thấm sâu vào tổ chức hoại tử, viêm nhiễm, phù hợp cho điều trị nhiễm khuẩn chỗ Mafenid acetat sử dụng để phòng chống trường hợp nhiễm trùng trực khuẩn mủ xanh loài vi khuẩn đa kháng thuốc trung tâm bỏng chấn thương Hiện nay, nước ta nguyên liệu mafenid sản xuất thuốc điều trị bỏng có nguồn gốc nhập Trước tình hình đó, để góp phần tạo nguồn nguyên liệu hóa dược, môn Công nghiệp Dược – Đại học Dược Hà Nội triển khai đề tài “Nghiên cứu quy trình tổng hợp mafenid acetat” Để tiến tới đưa vào sản xuất, thực đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình tổng hợp Mafenid acetat quy mô 10g/mẻ qua trung gian N-benzylsuccinimid ” với mục tiêu sau: Xây dựng quy trình tổng hợp mafenid acetat qua trung gian Nbenzylsuccinimid quy mô 10g/mẻ Tinh chế mafenid acetat đạt tiêu chuẩn hàm lượng theo USP 38 Phụ lục 7: Phổ 13C-NMR 4-[(2,5-dioxopyrolidin-1-yl)methyl] benzensulfonamid (III) Phụ lục 8: Phổ 1H-NMR 4-[(2,5-dioxopyrolidin-1-yl)methyl] benzensulfonamid (III) Phụ lục 9: Phổ MS 4-[(2,5-dioxopyrolidin-1-yl)methyl] benzensulfonamid (III) Phụ lục 10: Phổ IR p-[(benzylidenamino) methyl] benzensulfonamid (V) Phụ lục 11: Phổ 13C-NMR p-[(benzylidenamino) methyl] benzensulfonamid (V) Phụ lục 12: Phổ 13C-NMR p-[(benzylidenamino) methyl] benzensulfonamid (V) Phụ lục 13: Phổ 1H-NMR p-[(benzylidenamino) methyl] benzensulfonamid (V) Phụ lục 14: Phổ 1H-NMR p-[(benzylidenamino) methyl] benzensulfonamid (V) Phụ lục 15: Phổ MS p-[(benzylidenamino) methyl] benzensulfonamid (V) Phụ lục 16: Phổ MS p-[(benzylidenamino) methyl] benzensulfonamid (V) Phụ lục 17: Phổ IR Mafenid acetat Phụ lục 18: Phổ 13C-NMR Mafenid acetat Phụ lục 19: Phổ 13C-NMR Mafenid acetat Phụ lục 20: Phổ 1H-NMR Mafenid acetat Phụ lục 21: Phổ MS Mafenid acetat