Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất tritecpenoit khung lupan và thăm dò hoạt tính sinh học của chúng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN HOÁ HỌC ooOoo NGUYỄN THỊ KIM TUYẾT NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT TRITECPENOIT KHUNG LUPAN VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội- 2016 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN HOÁ HỌC oOo NGUYỄN THỊ KIM TUYẾT NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT TRITECPENOIT KHUNG LUPAN VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 62.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Văn Tuyến TS Trần Văn Lộc Hà Nội-2016 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu trước Hà nội ngày 10 tháng 01 năm 2016 Cán hướng dẫn GS.TS.Nguyễn Văn Tuyến Nghiên cứu sinh TS Trần Văn Lộc i Nguyễn Thị Kim Tuyết LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành Phòng Hóa Dược, Viện Hóa Học, Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam Với lòng biết ơn sâu sắc Tôi xin chân thành cám ơn GS.TS Nguyễn Văn Tuyến TS Trần Văn Lộc, người giao đề tài, tận tình bảo hướng dẫn suốt thời gian thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn TS Đặng Thị Tuyết Anh, TS Phạm Thế Chính nhiệt tình tận tâm giúp đỡ suốt trình làm luận án cán phòng Hóa Dược giúp đỡ nhiều trình thực nghiệm hoàn thành luận án Nhân dịp này, xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trường Cao Đẳng Y Tế Phú Thọ tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc động viên vô lớn từ Bố, Mẹ, Chồng hết lòng yêu thương động viên hoàn thành luận án người thân gia đình bạn bè Hà nội, ngày 10 tháng 01 năm 2016 Tác giả NCS Nguyễn Thị Kim Tuyết ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU: CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN: 1.1.Tổng hợp hoạt tính sinh học dẫn xuất triterpenoit: 1.1.1 Tổng hợp hoạt tính sinh học betulin 1.1.2 Tổng hợp hợp chất lai tritecpen-triazole với AZT 1.1.3 Tổng hợp hợp chất lai tecpenoit với kim 11 1.1.4 Tổng hợp hợp chất lai tritecpenoit với hợp chất thiên nhiên khác 14 1.2 Các thuốc chống HIV tổng hợp chất có cấu trúc lai 18 1.2.1 Nhóm thuốc chống HIV/AIDS ức chế enzym phiên mã ngược nucleozit 18 1.2.2 Nhóm thuốc chống HIV/AIDS protease 21 1.3 Phản ứng “Click” tổng hợp triazole 24 1.4 Mục tiêu luận án 25 CHƯƠNG 2:THỰC NGHIỆM: 27 2.1 Hóa chất thiết bị: 27 2.1.1 Hóa chất dung môi: 27 2.1.2 Định tính phản ứng kiểm tra độ tinh khiết hợp chất sắc kí lớp mỏng: 27 2.1.3 Thiết bị nghiên cứu 27 2.1.4 Đánh giá hợp tính gây độc tế bào ung thư chống HIV 28 2.2 Tổng hợp dẫn chất tritecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole 29 2.2.1 Quy trình tổng hợp hợp chất 150a-b: 29 iii 2.2.2 Quy trình tổng hợp hợp chất propargyl este 151a, 162a-b, 152a-b, 154, 155 : 29 2.2.3 Quy trình tổng hợp hợp chất 151b-d, 156a-b 34 2.2.4 Quy trình tổng hợp hợp chất lai 157a-d, 158a-b, 159a-b, 160a-c, 165 161 38 2.3 Tổng hợp dẫn chất tritecpenoit với AZT qua cầu nối amit-triazole 50 2.3.1 Quy trình tổng hợp dẫn chất propargyl amit 169a, 170, 171a-b, 172, 173, 174, 175a-c, 178a-b 50 2.3.2 Quy trình tổng hợp dẫn chất este 169b, 169c, 177a-c, 175a-c 56 2.3.3 Quy trình chung tổng hợp lai triterpenoid-AZT 56 2.4 Hoạt tính hợp chất tritecpenoit với AZT 81 2.4.1 Hoạt tính chống ung thư 81 2.4.2 Hoạt tính chống HIV 83 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN: 84 3.1 Tổng hợp dẫn chất tritecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole 84 3.1.1 Tổng hợp cấu trúc lai axit betulinic với AZT qua cầu nối este-triazole 84 3.1.2 Tổng hợp cấu trúc lai dẫn xuất axit betulinic với AZT qua cầu nối este-triazole 89 3.1.3 Tổng hợp cấu trúc lai dẫn xuất diaxit pentacyclic triecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole 90 3.1.4 Tổng hợp cấu trúc lai dẫn xuất axit ursolic oleanoic với AZT qua cầu nối este-triazole 95 3.1.5 Tổng hợp cấu trúc lai dẫn xuất tecpenoid với AZT qua cầu nối estetriazole 96 iv 3.1.6 Hoạt tính sinh học dẫn chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole 96 3.2 Tổng hợp dẫn chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối amittriazole 98 3.2.1 Tổng hợp chất lai axit betulinic với AZT qua cầu nối amit-triazole 95 3.2.2 Tổng hợp chất lai dẫn xuất axit betulinic với AZT qua cầu nối amit-triazole 103 3.2.3 Tổng hợp chất lai ursolic với AZT qua cầu nối amit-triazole 104 3.2.4 Tổng hợp chất lai tritecpenoit khác với AZT qua cầu nối amit-triazole 106 3.2.5 Hoạt tính chống ung thư dẫn chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối amit – triazole 110 3.3 Hoạt tính kháng HIV khả gây độc tế bào AZT dẫn chất tổng hợp : 114 KẾT LUẬN: 116 Danh mục công trình liên quan đến luận án……………………………… 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 118-128 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Phổ 1H-NMR hợp chất 151a 85 Hình 3.2: Phổ 13C-NMR hợp chất 151a 85 Hình 3.3: Phổ 1H-NMR hợp chất 157a 87 Hình 3.4: Phổ 13C-NMR hợp chất 157a 88 Hình 3.5: Phổ 1H-NMR hợp chất 169a 99 Hình 3.6: Phổ 13C-NMR hợp chất 169a 99 Hình 3.7: Phổ 1H-NMR hợp chất 178a 101 Hình 3.8: Phổ 13C-NMR hợp chất 178a 102 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Kết thử hoạt tính hợp chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole : 96 Bảng 3.2: Kết thử hoạt tính hợp chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối amit-triazole: 111 Bảng 3.3: Kết thử hoạt tính HIV gây độc tế bào hợp chất lai tritecpenoit với AZT: 114 vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 3.1a:Tổng hợp hợp chất lai chất triazole-este -AZT-betulinic acid 157a……………………………………………………………………… 86 Sơ đồ 3.1b: Cơ chế hình thành chất 157a……………………………… 86 Sơ đồ 3.2: Tổng hợp hợp chất lai chất triazole-este -AZT-tritecpenoid 157bd…………………………………………………………………… 89 Sơ đồ 3.3: Tổng hợp hợp chất lai chất triazole-este- AZT-tritecpenoid 165a,b…………………………………………………………………… 91 Sơ đồ 3.4: Tổng hợp dẫn acid ursolic oleanoic- AZT 159a,b….93 Sơ đồ 3.5: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-este –AZT 160a,c 94 Sơ đồ 3.6: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-este –AZT 161 95 Sơ đồ 3.7a: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 178a 98 Sơ đồ 3.7b: Cơ chế hình thành sản phẩm 169 100 Sơ đồ 3.8: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-amit-AZT 178b,c… 104 Sơ đồ 3.9: Tổng hợp dẫn chất lai ursolic-AZT 179 …….105 Sơ đồ 3.10: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 180a,b 106 Sơ đồ 3.11: Tổng hợp chất 181a,d: 107 Sơ đồ 3.12: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 182………… 108 Sơ đồ 3.13: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 184………… 108 Sơ đồ 3.14: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 185a,c…………109 Sơ đồ 3.15: Tổng hợp chất lai chất triazole- amit-AZT 186a,b 187a,b 110 viii Phổ dãn 1H-NMR Hợp chất 184 50 Phổ 13C-NMR Hợp chất 184 Phổ khối lượng hợp chất 184 Phổ khối lượng hợp chất 184 51 Phụ lục 36: Hợp chất 185a Phổ 1H-NMR Hợp chất 185a Phổ 13C-NMR Hợp chất 185 52 Phụ lục 37: Hợp chất 185b Phổ 1H-NMR Hợp chất 185b 53 Phổ dãn 1H-NMR Hợp chất 185b Phổ 13C-NMR Hợp chất 185b 54 Phổ dãn 13C-NMR Hợp chất 185b Phổ dãn 13C-NMR Hợp chất 185b 55 Phổ khối lượng hợp chất 185b Phổ khối lượng hợp chất 185b 56 Phụ lục 38: Hợp chất 185c Phổ 1H-NMR Hợp chất 185c Phổ 13C-NMR Hợp chất 185c 57 Phụ lục 39: Hợp chất 186a Phổ 1H-NMR Hợp chất 186a Phổ 13C-NMR Hợp chất 186a 58 Phụ lục 40: Hợp chất 186b Phổ 1H-NMR Hợp chất 186b Phổ dãn 1H-NMR Hợp chất 186b 59 Phổ dãn 1H-NMR Hợp chất 186b 60 Phổ 13C-NMR Hợp chất 186b Phổ dãn 13C-NMR Hợp chất 186b 61 Phổ dãn 13C-NMR Hợp chất 186b Phổ khối hợp chất 186b Phổ khối hợp chất 186b 62 Phụ lục 41: Hợp chất 187a Phổ 1H-NMR Hợp chất 187a Phổ 13C-NMR Hợp chất 187 63 Phụ lục 42: Hợp chất 187b Phổ 1H-NMR Hợp chất 187b Phổ 13C-NMR Hợp chất 187b 64 [...]... Do đó, luận án chọn đề tài: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất tritecpenoit khung lupan và thăm dò hoạt tính sinh học của chúng ” là vấn đề mới, lý thú, có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao O O NH HO O R'' R' R O O H H HO O O R'' N n H N NH N R' n H N R A H 2 O H B N H N N N N O Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG HỢP VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT TRITECPENOIT Các hợp chất tritecpenoit như betulin (1)... hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm, chống ung thư da,… đặc biệt là hoạt tính chống HIV [1-6] Do hoạt tính sinh học lý thú của nó nên đã có nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất của các hợp chất này để tìm kiếm các chất có hoạt tính sinh học cao đặc biệt là hoạt tính kháng HIV/AIDS 1.1.1 Tổng hợp và hoạt tính sinh học của betulin Betulin (lup-20(29)-ene-3β,28-diol) (1) là một tritecpenoit. .. được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu chuyển hóa thành nhiều dẫn xuất khác nhau nhằm tìm kiếm các cấu trúc hóa học mới và hoạt tính sinh học lý thú 3 Tiếp theo, năm 2001 nhóm nghiên cứu của Kashiwada và các cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất este tương tự của betulin và đã phát hiện chất 3,28-di-O-(dimetylsuccinyl)betulin (5) có hoạt tính kháng virus HIV-1 được nhân trên dòng tế bào lymphocyte... những hợp chất dị vòng có hoạt tính sinh học lý thú Ví dụ, một số hợp chất triazole đã được sử dụng trong dược phẩm như thuốc chống nấm miconazol, fluconazol, thuốc chống ung thư letrozol… Gần đây xuất hiện một số công trình nghiên cứu tổng hợp và đánh giá hoạt tính chống ung thư và HIV của các hợp chất có mạch nhánh 1,2,3-triazole của axit betulinic [1-2], oleanoic[5-6] và ursolic [7] Đặc biệt là các hợp. .. các hợp chất hóa học mới có hoạt tính sinh học lý thú 4 Sơ đồ 1.1 [13] Dựa trên ý tưởng này nhóm nghiên cứu của S.Rashid đã tổng hợp thành công nhiều hợp chất lai mới của axit usolic với các triazole, trong đó nhiều hợp chất mới được tổng hợp thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư mạnh, hợp chất 8, 9 và 10 thể hiện hoạt tính chống ung thư cao với giá trị IC50< 0,1 µM trên hai dòng tế bào ung thư vú và. .. nhà khoa học đã nghiên cứu tổng hợp các thuốc có cấu trúc lai, chứa hai thuốc có cơ chế tác dụng khác nhau, hoặc hai hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau nhằm tạo ra hợp chất lai có tính năng vượt trội hơn so với các chất ban đầu Đây là hướng nghiên cứu mới và rất được quan tâm hiện nay Phản ứng “Click" là phương pháp tổng hiệu quả để tổng hợp các dẫn xuất triazol, đặc biệt là tổng hợp các hợp chất... con đường tổng hợp các triazole thông qua phản ứng click [36-46], nhóm nghiên cứu của Han Wang và các cộng sự đã tổng hợp thành công nhiều hợp chất có cấu trúc lai giữa các dẫn xuất của tritecpen pentacyclic có hoạt tính sinh học cao như axit betulinic (2), axit echinocystic (32), axit oleanolic (4), axit ursolic (3) với các dẫn xuất của axit ascobic [14] 6 Trong đó, các hợp chất lai tổng hợp được 34-42,... hơn so với AZT Như vậy, ý tưởng lai của AZT với triecpenoit là một hướng nghiên cứu rất lý thú nhằm tìm kiếm các chất mới có hoạt tính sinh học mới Một số hợp chất mà nhóm nghiên cứu đã tổng hợp được thể hiện hoạt tính mạnh các hợp chất 60, 61, 62, 64 (sơ đồ 1.8 và 1.9) Sơ đồ 1.8 [16] 9 Sơ đồ 1.9 [16,17] 1.1.3 Tổng hợp các hợp chất lai của tecpenoit với các cơ kim 10 Sơ đồ 1.10 [84] a) (COCl)2, dietylen... dựa trên ý tưởng tương tự, năm 2012, nhóm nghiên cứu của Ibrahim D Bori và các cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp hợp lai giữa bevirimat với AZT nhờ phản ứng click giữa nhóm azit của AZT và ankin của hợp chất 47 nhờ có mặt của xúc tác Cu (I) trong hỗn hợp dung môi H2O và t-BuOH nhận được hợp chất lai 48 giữa bevirimat và AZT (sơ đồ 1.5) [15] 7 Sơ đồ 1.5: Tổng hợp hợp chất lai qua cầu triazol 48 [15] Sơ đồ... ra, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự [16, 17, 37] đã tổng hợp được một số dẫn xuất lai của tritecpenoit với AZT qua cầu tạo liên kết este với nhóm ancol của nhân glucozit trong cấu trúc của AZT mà không qua con đường triazole cũng nhận được một số hợp chất lai có hoạt tính chống HIV cao hơn nhiều so với AZT và khả năng gây độc kém hơn so với AZT Như vậy, ý tưởng lai của AZT với