Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của AZT chứa mạch nhánh chanlcone và đánh giá hoạt tính độc tế bào

LỜI CAM ĐOAN Luận văn Thạc sĩ khoa học chuyên nghành Hóa học với đề tài "Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của AZT chứa mạch nhánh Chalcone và đánh giá hoạt tính độc tế bào" được hoàn

VŨ TUẤN KIÊN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT MỚI CỦA AZT CHỨA MẠCH NHÁNH CHALCONE

VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH ĐỘC TẾ BÀO

Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: 1 TS TRẦN KHẮC VŨ

2 TS HOÀNG XUÂN TIẾN

HÀ NỘI - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn Thạc sĩ khoa học chuyên nghành Hóa học với đề tài "Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của AZT chứa mạch nhánh Chalcone và đánh giá hoạt tính độc tế bào" được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Trần Khắc Vũ - Bộ môn CN Hóa dược và BVTV - Viện kỹ thuật Hóa học - Trường

Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là trung thực và không sao chép nội dung từ bất kỳ một luận văn thạc sĩ hay tiến sĩ nào khác

Học viên

Vũ Tuấn Kiên

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành luận văn đúng thời hạn, đạt được những mục tiêu đề ra

trong thời gian thực hiện luận văn vừa qua em xin bày tỏ lòng biết ơn tới:

TS Trần Khắc Vũ, người thầy đã thường xuyên động viên, tạo mọi điều

kiện tốt nhất cho em thực hiện đề tài này Thầy đã tận tình hướng dẫn em cả về mặt

lý thuyết lẫn kỹ thuật thực nghiệm Những kiến thức và kinh nghiệm quý báu mà thầy truyền đạt cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài đã giúp em củng cố thêm các kiến thức và kỹ năng chuyên môn, đặc biệt về tổng hợp hữu cơ

Các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ hữu cơ Hóa Dược & Bảo vệ thực vật - Viện Kỹ Thuật Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời gian em học tập trong trường

Luận văn được thực hiện với sự tài trợ kinh phí từ đề tài hợp tác quốc tế nghị định thư với Hàn Quốc: 07/2011/HĐ-NĐT Nhóm nghiên cứu chân thành cảm ơn

Bộ Khoa học và Công Nghệ Việt Nam

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn khích lệ, động viên và tạo điều kiện tốt nhất giúp em hoàn thành luận văn này

Học viên

Vũ Tuấn Kiên

(Thin layer chromatography)

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỘT SỐ KÝ HIỆU VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ vi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về AZT 2

1.1.1 Giới thiệu về AZT 2

1.1.2 Tổng hợp AZT 4

1.1.2.1 Tổng hợp AZT từ thymidine 4

1.1.2.2 Tổng hợp AZT từ 5-methyluridine 5

1.1.2.3 Tổng hợp AZT từ D-mannitol 6

1.1.3 Hoạt tính sinh học của các dẫn xuất của AZT 7

1.1.3.1 Dẫn xuất 5’-O-hydrogen phospholipids của AZT và hoạt tính : 8

1.1.3.2 Dẫn xuất 5-haloethynyl và 5-(1,2-dihalo)vinyl của AZT và FLT 9

1.1.3.3 Dẫn xuất boranphosphate của AZT và d4T monophosphate 11

1.1.3.4 Quan hệ hoạt tính sinh học và cấu trúc của một số dẫn xuất dạng pro-drug của AZT 13

1.1.3.5 Dẫn xuất 5’-chloromethylphosphonate có tác dụng kháng u của AZT 14

1.1.3.6 Dẫn xuất lai hóa chalcone- AZT: 15

1.2 Chalcone 16

1.2.1 Giới thiệu về Chalcone 16

1.2.2 Hoạt tính sinh học của hợp chất chalcone 16

Chương 2 THỰC NGHIỆM 20

2.1 Hóa chất và thiết bị 20

2.1.1 Hóa chất 20

2.1.2 Thiết bị 20

2.1.3 Thử hoạt tính sinh học 20

2.2 Phương pháp xác định độ sạch và nghiên cứu cấu trúc của sản phẩm 21

2.2.1 Sắc ký bản mỏng 21

2.2.2 Sắc ký cột 21

2.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc 21

2.2.3.1 Xác định nhiệt độ nóng chảy 21

2.2.3.2 Phổ hồng ngoại (FT-IR) 21

2.2.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 21

2.2.3.4 Phổ khối lượng (MS) 21

2.3 Tổng hợp các dẫn xuất CHALCONE-AZT 22

2.3.1 Tổng hợp hợp chất trung gian 22

2.3.2 Tổng hợp hợp chất trung gian 81-87 22

2.3.3 Tổng hợp chalcone-AZT (88-94) 25

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Tổng hợp hợp chất trung gian 31

3.1.1 Tổng hợp chalcone trung gian 81-87 32

3.2 Tổng hợp các hợp chất Chalcone -AZT bằng phản ứng Click Chemistry 33

3.3 Hoạt tính sinh học 34

3.3.2 Phép thử sinh học xác định tính độc tế bào (cytotoxic assay) 34

Chương 4 KẾT LUẬN 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

PHỤ LỤC 42

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Hoạt tính in vitro độc tế bào của các dẫn xuất chalcone-AZT 36

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1: Tổng hợp AZT từ thymidine 4

Sơ đồ 1.2: Tổng hợp AZT từ 5-methyluridine 5

Sơ đồ 1.3: Tổng hợp AZT từ D-mannitol 6

Sơ đồ 1.4: Tổng hợp các dẫn xuất 5’-O-hydrogen phospholipids 9

Sơ đồ 1.5: Tổng hợp các dẫn xuất của FLT 10

Sơ đồ 1.6: Tổng hợp các dẫn xuất của AZT 11

Sơ đồ1.7: Tổng hợp các dẫn xuất Boranphosphate của AZT và d4T 12

Sơ đồ 1.8: Tổng hợp các dẫn xuất 5’-chloromethylphosphanate của AZT 14

Sơ đồ 1.9: Tổng hợp dẫn xuất lai hóa chalcone-AZT 15

Sơ đồ 1.10: Cơ chế của phản ứng cộng đóng vòng triazol 19

Sơ đồ 3.1: Tổng hợp các chalcone-AZT 31

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hội chứng suy giảm miễn dịch ở người (HIV- human immunodeficiency virus)

được xem là nguyên nhân của đại dịch AIDS trên toàn thế giới và hiện nay vẫn chưa có thuốc đặc trị Hiện nay, việc điều trị HIV vẫn đang phụ thuộc rất nhiều vào một loại thuốc là AZT

Zidovudine hay còn gọi là azidothymidine (AZT) là một loại dược phẩm

Vào ngày 20 tháng 3 năm 1987, Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa

Kỳ công nhận thuốc AZT, một loại thuốc điều trị có thể làm chậm tiến trình của bệnh HIV/AIDS

Tuy nhiên, do sinh khả dụng của AZT còn thấp nên việc điều trị bằng cách sử dụng AZT vẫn còn rất nhiều hạn chế Hiện nay rất nhiều các dẫn xuất của AZT đã được nghiên cứu tổng hợp Thử nghiệm hoạt tính sinh cho thấy một số dẫn xuất monophotpho hay các dẫn xuất triphotpho của AZT thể hiện hoạt tính tốt kháng HIV

và kháng với một số dòng tế bào ung thư

Chalcone là một nhóm chất của lớp chất flavonoid có những hoạt tính sinh học có giá trị như: kháng khuẩn, kháng nấm, kháng ung thư, chống oxy hóa, kháng viêm, giảm đau…[1-6], và việc nghiên cứu các hoạt tính sinh học của chalcone vẫn đang được các nhà khoa học quan tâm Hiện nay hướng nghiên cứu tổng hợp lai hóa các hợp chất chứa hợp phần chalcone đang nhận được sự nghiên cứu sâu rộng trên lĩnh vực nghiên cứu khám phá thuốc Do vậy, luận văn đặt vấn

đề “Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của AZT chứa mạch nhánh Chalcone

và đánh giá hoạt tính độc tế bào"

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ AZT

1.1.1 Giới thiệu về AZT

Năm 1981 là năm có những ghi nhận đầu tiên về những trường hợp viêm

phổi do Pneumocystis Carinii ở nam thanh niên đồng tính Thời điểm này, ghi nhận

thêm 5 trường hợp tương tự và 26 trường hợp ung thư Kaposi Sacroma Đây là những bệnh thường gặp ở đối tượng suy giảm miễn dịch Và tất cả những trường hợp này đều xảy ra ở đàn ông có quan hệ tình dục đồng giới

Năm 1982, khái niệm AIDS được đặt tên cho bệnh suy giảm miễn dịch này, thay thế cho cái tên GRID (Gay Related Immune Deficiency) trước đó

Năm 1983, siêu vi HIV được tìm ra và được chứng minh là tác nhân gây AIDS Thời điểm này, dịch bệnh HIV/AIDS xuất hiện ở người hoạt động tình dục

dị tính ở Châu Phi

Năm 1985, thử nghiệm đầu tiên tìm kháng thể HIV, và năm 1988, thuốc trị bệnh AIDS đầu tiên Zidovudine (AZT) được sử dụng tại Mỹ

Virus HIV sau khi xâm nhập được vào tế bào chủ nhanh chóng cởi bỏ lớp

“áo ngoài”, men sao chép ngược chuyển RNA virus thành DNA để gắn vào tế bào

ký chủ DNA virus được chuyển mã thành mRNA tạo ra các protein có cấu trúc của virus Tế bào đích của HIV chủ yếu là lympho CD4+T, là lympho bào có vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch ỏ người Bằng cách tấn công tế bào này, HIV làm suy yếu hệ miễn dịch của cơ thể

Hiện tại chưa có vaccine để phòng ngừa lây nhiễm HIV, và cũng chưa có một liệu pháp nào có thể loại bỏ hoàn toàn vi-rút HIV ra khỏi cơ thể Tuy nhiên, những người sống chung với AIDS hiện nay có thể kéo dài và cải thiện chất lượng cuộc sống bằng liệu pháp điều trị kháng vi-rút, hay còn gọi là ART (viết tắt của Anti- Retroviral Therapy) ART là liệu pháp điều trị sử dụng các thuốc kháng vi-rút, hay còn gọi là thuốc ARV (Anti-retrovirus) Các thuốc ARV này có tác dụng làm chậm sự nhân lên của HIV trong cơ thể, do đó tăng khả năng miễn dịch và ít mắc các nhiễm trùng cơ hội [7]

Một trong số các loại thuốc kháng virus được sử dụng đó là AZT Khi vào tế bào, AZT nhanh chóng chuyển thành AZT-monophosphate bởi enzyme thymidin kinase của tế bào và cuối cùng chuyển thành AZT-triphosphate nhờ một enzyme khác có trong tế bào Dạng này tác dụng trên polymerase DNA của virus (enzyme phiên mã ngược) bằng cách cạnh tranh với các deoxynucleoside khác và kết thúc quá trình nhân lên của virus HIV

AZT (Zidovudine ) có thể được tổng hợp từ thymine hay từ các hóa chất khác theo nhiều con đường khác nhau nhưng hiệu suất thấp và sinh khả dụng không cao Do đó việc tiếp tục nghiên cứu các dẫn xuất của AZT cũng như tìm các hợp chất mới vẫn đang được đầu tư nghiên cứu và phát triển

 Cấu tạo của AZT:

N NH

Tên thương mại Zidovudine

Nhóm dược lý: thuốc trị ký sinh trùng, chống nhiễm khuẩn

Tên biệt dược: MST Zidovudin 300mg; Retrovir

Dạng bào chế: viên nén, viên nang

Dược lực học: là một tác nhân kháng virus có tác động mạnh tới Retrovirus bao gồm virus HIV Zidovudine được phosphoryl hóa nhờ các enzyme trong tế bào

và cuối cùng chuyển thành triphosphate Sản phẩm này làm ngưng trệ quá trình nhân lên của DNA HIV

Chỉ định: điều trị trên bệnh nhân nhiễm HIV [8]

1.1.2 Tổng hợp AZT

1.1.2.1 Tổng hợp AZT từ thymidine

Quá trình tổng hợp AZT từ nhuyên liệu đầu là Thymidine qua 4 bước với hiệu suất trung bình Sơ đồ tổng hợp như sau:

Sơ đồ 1.1: Tổng hợp AZT từ thymidine

Quá trình tổng hợp bắt đầu từ thymidine (2) 2 được phản ứng với trityl

chloride trong dung môi pyridine để bảo vệ nhóm OH ở vị trí 5’ cho hợp chất trung

gian 3 với hiệu suất 75,5 % Bước tiếp theo, hợp chất 3 cùng phản ứng với

triphenylphosphinetrong dung môi DMF sử dụng xúc tác DIADthu được sản phẩm

4 với hiệu suất 81%

Tiếp theo hợp chất 4 được cho phản ứng với NaN3 trong dung môi DMF cho sản phẩm AZT [9]

1.1.2.2 Tổng hợp AZT từ 5-methyluridine

Quá trình tổng hợp được thực hiện qua 6 bước với hiệu suất tổng đạt 44%

Sơ đồ 1.2: Tổng hợp AZT từ 5-methyluridine

Quá trình phản ứng bắt đầu từ nguyên liệu đầu là 5-methyluridine (5), được

phản ứng với MsCl trong dung môi acetone với sự có mặt của NNM để bảo vệ cả 3

nhóm OH của 5 tạo thành sản phẩm 5a Sản phẩm này tiếp tục phản ứng với

PhCO2Na trong dung môi acetamide để chuyển thành dạng anhydro 5b và bảo vệ nhóm OH tại vị trí 5’ bằng nhóm benzyl Sau đó sản phẩm 5b tiếp tục phản ứng với

AcBr trong MeOH và EtOAc để đưa nhóm Br vào vị trí 2’ thay thế nhóm OH tạo

thành sản phẩm 5’-benzoyl-3;-methanesulfonyl-2’-bromo-thymidine (6) Hợp chất 6

sau đó phản ứng với Bu3SnH với sự có mặt của AIBN để loại bỏ nhóm Br tạo thành

hợp chất 7 hoặc anhydro 8 (từ 7 cho tác dụng với DBU trong acetone sẽ tạo thành

8) Tiếp theo 7 phản ứng với NaN3 với sự có mặt của Li2CO3 trong dung môi DMF

để tạo thành nhóm azit trong hợp chất 9, và cuối cùng xử lý 9 với NaOMe trong

MeOH để loại nhóm bảo vệ thu sản phẩm AZT [10]

N NH

O

O

O MsO

5-a

N N O O O

MsO BzO

5-b

1.1.2.3 Tổng hợp AZT từ D-mannitol

D-mannitol là một rƣợu đa chức có công thức phân tử

OH OH

OH

OH

OH HO

D-mannitol

Sơ đồ quá trình tổng hợp nhƣ sau:

Sơ đồ 1.3: Tổng hợp AZT từ D-mannitol

Quá trình tổng hợp bắt đầu từ nguyên liệu đầu là D-mannitol (10) phản ứng

với cyclohaxenone với sự có mặt của BF3.Et2O, HC (OEt)2 và NaIO4 để tạo thành

sản phẩm trung gian 11 Bước tiếp theo 11 phản ứng với tác nhân 12 trong sự có

mặt của Et2O, AcCl, HF-pyridine trong THF thu được hỗn hợp sản phẩm trong đó

sản phẩm chính là hợp chất 13 Tiếp theo 13 phản ứng với NaN3 trong AcOH 80%

để tạo nhóm azit trong sản phẩm 16 Sau đó 16 phản ứng với TiCl4 trong MeOH thu

được hợp chất 17 với hiệu suất 65% Cuối cùng hợp chất 17 được cho phản ứng với 2,4-bis(trimethylsilyloxy)pyrimidine (18) trong dung môi acetonitril với sự có mặt

của TMSOTr thu được hỗn hợp sản phẩm trong đó AZT là sản phẩm chính với hiệu suất đạt 38% [11]

1.1.3 Hoạt tính sinh học của các dẫn xuất của AZT

AZT là một hợp chất hóa học quan trọng, là một tác nhân kháng virus có tác

hoạt tính mạnh in vitro với retrovirus bao gồm cả virus HIV Khi vào tế bào, AZT

được phosphoryl hóa tạo thành dẫn xuất monophosphate (MP) do men thimidin kinase của tế bào Sự phosphoryl hóa của AZT-MP dưới sự tác động của enzyme thimidin kinase tạo thành dẫn xuất diphosphate (DP) và AZT-DP lại được các kinase không đặc hiệu khác chuyển hóa thành dẫn xuất triphosphate (AZT-TP) Sự cạnh tranh bởi AZT-TP với men reverse transcriptase HIV lớn hơn rất nhiều so với ADN polymerase alpha của tế bào và do đó làm ngưng trệ quá trình nhân lên của virus HIV Ngoài ra các dẫn xuất khác của AZT hiện nay cũng đang thể hiện hoạt tính rất tốt như AZT-Val, AZT-Leu, ddC, d4T, 3TC [12-17]

AZT không những thể hiện tác dụng kháng virus cao mà nó còn thể hiện khả năng gây độc tế bào tốt Gần đây có những báo cáo về khả năng kháng một số dòng

tế bào ung thư: ung thư đại tràng cấp, ung thư miệng, ung thư vú [12-18]

Trong việc điều trị HIV, do thời gian bán hủy của AZT rất nhanh nên cẫn phải thường xuyên sử dụng thuốc để đảm bảo nồng độ thuốc trong máu Và nếu sử dụng AZT trong thời gian dài có thể dẫn tới sự kháng thuốc và có một số tác dụng phụ như ức chế tủy xương, gây các vấn đề về cơ [14]

Do các nguyên nhân trên nên việc tiến hành nghiên cứu hoạt tính của các dẫn xuất của AZT cũng như tìm kiếm các loại hợp chât mới đang được đẩy mạnh và đã

 Các dẫn xất của AZT và FLT cũng đã được đánh giá hoạt tính sinh học và

là những chất có khả năng kháng virus cao [15]

 Các dẫn xuất Val; Leu; iLeu; phen; Ac; Iso cũng thể hiện hoạt tính tốt đối với một số dòng tế bào ung thư và đang được tiếp tục nghiện cứu hoạt tính [17]

AZT-Sau đây là một số công trình đã được công bố:

1.1.3.1 Dẫn xuất 5’-O-hydrogen phospholipids của AZT và hoạt tính :

Một loạt các dẫn chất 5’-O-hydroden phospholipids của AZT được tổng hợp

từ các diphenyl phosphite với AZT và các rượu mạch dài với hiệu suất cao và khả năng mở rộng phạm vi nghiên cứu cao

Khi sử dụng AZT trong thời gian dài có thể dẫn đến các tác dụng phụ như ức chế sự phát triển của tủy xương, các vấn đề về cơ Về mặt độc tế bào, rất nhiều báo cáo đã chỉ ra rằng hoạt động chống HIV và độc tế bào được gây ra bởi nhóm 5’-O-este của AZT và có nhiều báo cáo về việc phát triển các tiền chất 5’-O-este của AZT Trong đó PZT được kiểm chứng là ít độc hơn AZT và có nhiều ưu điểm như

dễ dàng di chuyển qua màng tế bào, xác định rõ tác dụng kháng virus, và có tác dụng trong quá trình trao đổi chất của tế bào

Sơ đồ 1.4: Tổng hợp các dẫn xuất 5’-O-hydrogen phospholipids

Phương pháp này rất hiệu quả trong việc tổng hợp các tiền chất phospholipid nucleoside với hiệu suất cao như d4T, ddI Phương pháp này cũng có thể được sử dụng để tổng hợp các phospholipid carbonhydrate và các phân tử sinh học khác [13]

1.1.3.2 Dẫn xuất 5-haloethynyl và 5-(1,2-dihalo)vinyl của AZT và FLT

Hiện nay trên thế giới có khoảng hơn 20 loại thuốc được cấp phép sử dụng trong việc điều trị HIV và có hơn 30 loại hợp chất chống HIV đang được phát triển

và thử nghiệm lâm sàng Trong đó, thành phần không thể thiếu của các hợp chất này

là một cấu trúc tương tự nucleoside có tác dụng ức chế sự phiên mã ngược trong quá trình nhân lên của virus HIV Trong các hợp chất đang được sử dụng, thì AZT

và FLT là các chất được đánh giá có tác dụng tốt nhất Tuy nhiên trong quá trình điều trị AZT và FLT cũng bộc lộ những hạn chế nhất định Do đó Luigi A Agrofoglio và các cộng sự đã phát triển và nghiên cứu các dẫn xuất của AZT và FLT Thử nghiệm hoạt tính thấy được tác dụng tốt của các dẫn xuất này trên các

dòng như PBM, CEM, VERO, HIV

Quá trình tổng hợp đƣợc mô tả theo sơ đồ sau:

Sơ đồ 1.5: Tổng hợp các dẫn xuất của FLT

Sơ đồ 1.6: Tổng hợp các dẫn xuất của AZT

Thử nghiệm hoạt tính sinh học đối với virus HIV và một vài loại chủng virus khác cho thấy hiệu quả tốt

Như vậy, theo như các kết quả thu được ta có thể thấy hiệu quả kháng virus

và độc tế bào của các hợp chất 35b và 41b được đánh giá cao hơn so với AZT và có

thể được ứng dụng nhiều [15]

1.1.3.3 Dẫn xuất boranphosphate của AZT và d4T monophosphate

Trong quá trình điều trị HIV, các virus cũng phát triển để chống lại sự tấn công của thuốc, do đó làm giảm tác động của thuốc Một trong những phương pháp

để giảm sự kháng thuốc là sử dụng hợp chất Nucleoside-5’-(α-P-Borano)

triphosphate trong đó có một nhóm boran (BH3) thay thế 1 nhóm α-phosphate không tạo cầu nối trong hợp chất nucleoside 5’-triphosphate tạo ra hợp chất BH3-AZTTP và BH3-d4TTP, là các chất ức chế khả năng sao mã ngược của virus HIV-1

Tuy nhiên, hoạt tính của các hợp chất này không ổn định Do đó cần tăng cường sự

ổn định của các hợp chất này bằng cách tăng cường sự ổn định của liên kết giữa các hợp chất 5’-nucleoside và một boranphosphate Nhờ đó đã tăng được sinh khả dụng của các hợp chất do thời gian bán hủy của thuốc đẫ tăng lên

Sơ đồ chung tổng hợp các hợp chất:

Sơ đồ1.7: Tổng hợp các dẫn xuất Boranphosphate của AZT và d4T

Các hợp chất 51, 52, 55, 56 đã đƣợc sàng lọc khả năng kháng virus HIV-1 trên

tế bào MAGI-CCR5 và HIV-1(IIIB) và HIV-2(ROD) Các chất này có hoạt tính ở nồng độ cao (400µM) Bên cạnh đó các hợp chất này cũng đƣợc sàng lọc hoạt tính độc

tế bào nhƣ: viêm gan siêu vi C, HSV-1, HSV-2, virus Vaccinia, virus viêm miệng trong

tế bào E6SM với nồng độ tác động là 200µM Các hợp chất thu đƣợc đều có đƣợc sự

ổn định cao về mặt hóa học và thời gian bán hủy trung bình [16]

1.1.3.4 Quan hệ hoạt tính sinh học và cấu trúc của một số dẫn xuất dạng drug của AZT

pro-Zidovudine là loại thuốc đầu tiên đƣợc đƣa vào sử dụng trong việc điều trị HIV trên thế giới Các nghiên cứu gần đây đều tập trung vào cải tiến các tiền chất ban đầu với mong muốn tìm đƣợc một loại hợp chất có đƣợc đặc tính đặc biệt của AZT cũng nhƣ hạn chế những nhƣợc điểm của loại thuốc này Trong báo cáo này

mô tả hoạt động của các dẫn xuất của AZT liên quan tới khả năng kháng virus và độc tế bào Các dẫn xuất của AZT bao gồm : 3’-azido-3’-deoxy-5’-O-oxalyl-N-valinethymidine (AZT-Val), 3’-azido-3’-deoxy-5’-O-oxalyl-N-leucinethymidine (AZT-Leu), 3’-azido-3’-deoxy-5’-O-oxalyl-N-isoleucinethymidine (AZT-iLeu), 3’-azido-3’-deoxy-5’-O-oxalyl-N-phenylalaninethymidine (AZT-Phen), 3’-azido-3’-deoxy-5’-O-oxalylthimidine acid (AZT-Ac), 3’-azido-3’-deoxy-5’-O-isonicotinoylthymidine (AZT-Iso) đều thể hiện hoạt tính tốt với virus HIV và độ chọn lọc cao hơn so với AZT Trong khi đó dẫn xuất 5-chloro-6-hydroxyl-5,6-dihydro-3’-azido-3’-deoxythymidine (AZT-ClOH) thì không thể hiện hoạt tính với virus HIV Ngoài ra các hợp chất này đều thể hiện tính độc tế bào đối với dòng tế bào PBMC và MT2

Các thử nghiệm cho thấy các dẫn xuất này đều có tác dụng trên tế bào HIV (trừ hợp chất AZT-ClOH) Ngoài ra đều có hoạt tính với các tế bào PBMS và MT2 theo thứ tự khả năng gây độc tế bào đặc biệt với AZT-Val có IC50 với tế bào PBMC

là 0,015 ± 0,001µM, và với tế bào MT2 là 0,025 ± 0,001µM các chất còn lại đều thể hiện hoạt tính tốt [17]

1.1.3.5 Dẫn xuất 5’-chloromethylphosphonate có tác dụng kháng u của AZT :

Các dẫn xuất phosphonamide của AZT đƣợc đánh giá có hoạt tính gây độc tế bào với các dòng tế bào ung thƣ khác nhƣ dòng ung thƣ miệng, dòng tế bào ung thƣ

vú (MCF-7) Sơ đồ tổng hợp đƣợc mô tả nhƣ sau:

Sơ đồ 1.8: Tổng hợp các dẫn xuất 5’-chloromethylphosphanate của AZT

Kết quả thử nghiệm sinh học cho thấy đối với dòng tế bào ung thƣ miệng,

các hợp chất 64, 66 và AZT thể hiện hoạt tính tốt, các hợp chất còn lại đều thể hiện tác dụng độc tế bào Đối với dòng tế bào ung thƣ MCF-7 thì hợp chất 64, 66,

AZTthể hiện hoạt tính tốt, tuy nhiên các hợp chất khác không thể hiện đƣợc tính độc tế bào cần thiết

Nghiên cứu cho thấy các hợp chất phosphonamide tổng hợp có khả năng

hoạt động giống như các tiền chất AZT, hợp chất 64, 66 còn có thể thấm qua được

biểu mô của các tế bào đường ruột và được hấp thu mức vừa phải ở người [18]

1.1.3.6 Dẫn xuất lai hóa chalcone- AZT:

Các hợp chất kết hợp giữa chalcone và các aminoquinoline chứa các gốc

nucleoside được đánh giá hoạt tính in vitro trong việc chống sốt rét Xúc tác sử dụng

trong quá trình kết hợp các thành phần này với nhau là Cu(I) và một số hợp chất trong

dã này đã thể hiện hoạt tính tốt Ngoài ra, các hợp chất này còn thể hiện hoạt tính tốt trong việc kháng lại các dòng tế bào như D10, Dd2, W2 với chỉ số IC50 tốt

Sơ đồ 1.9: Tổng hợp dẫn xuất lai hóa chalcone-AZT

Thử nghiệm hoạt tính đối với các dòng tế bào nhận được kết quả như sau Theo kết quả đánh giá nhận thấy các dẫn xuất của AZT được tổng hợp nhờ xúc tác Na ascorbate + CuSO4.5H2O cho kết quả là các hợp chất mới có hoạt tính sinh học tốt khi kết hợp với AZT [19]

1.2 CHALCONE

1.2.1 Giới thiệu về Chalcone

Chalcone là một dãy các hợp chất mang màu có trong tự nhiên với cấu trúc

gồm 2 nhân thơm liên kết với nhau qua 3 cacbon chưa bão hòa α, β liên hợp với

nhóm cacbonyl Hầu hết các chalcone là các hợp chất có mầu vàng do chứa hệ xeton liên hợp [20, 21]

Các Chalcone trong tự nhiên cấu thành từ các benzylidien acetophenone diphenyl-2-propene-1-one), đây là một nhóm các hợp chất khá phổ biến trong tự nhiên có nhiều hoạt tính quý như khả năng chống oxy hóa, chống sốt rét, chống ký sinh trùng Ngoài ra do có nhóm vinylketone nên trong các hợp chất chalcone còn

(1,3-có khả năng chống lại các căn bệnh ung thư gây ra bởi các tác nhân hóa học [20,21]

Bằng các phương pháp chiết tách hiện nay chúng ta có thể tách, phân lập và xác định cấu trúc của các chalcone Tuy nhiên, hiệu quả chiết tách và hiệu quả kinh tế thường không cao Do đó việc đầu tư nghiên cứu bán tổng hợp và tổng hợp các hợp chất chalcone và các dẫn xuất cũng đang được đầu tư nghiên cứu và phát triển mạnh

Các chalcone và dẫn xuất của chúng được tổng hợp từ các hợp phần acetophenone và các benzaldehyde khác nhau thể hiện hoạt tính độc tế bào [22, 23]

Trên cơ sở cấu trúc các chalcone phân lập được từ tự nhiên nhiều tác giả đã tổng hợp được các chalcone với cấu trúc tương tự và các dẫn xuất liên quan, cùng với đó hoạt tính của các hợp chất cũng được đánh giá và được cải thiện nhiều và ngày càng có nhiều ứng dụng trong thực tế Do chalcone có hệ liên hợp C=O và C=C nên chúng mang đầy đủ các tính chất của alkene và ketone

1.2.2 Hoạt tính sinh học của hợp chất chalcone

Trong hầu hết thực vật, các enzyme tổng hợp chalcone xúc tác cho quá trình sinh tổng hợp rất nhiều các chất, với bộ khung bắt buộc phải có cho màu sắc của hoa, ngãn ngừa tia tử ngoại, bảo vệ cây cối chống lại bệnh tật và týõng tác với các

vi sinh vật và ðiều khiển quá trình sinh sản của cây [24]

Chalcone là một nhóm chất quan trọng với hai hoạt tính chính là tính: độc tế bào và chống oxi hóa.Các chalcone có khả năng ức chế các dòng tế bào ung thư khác nhau tuỳ thuộc vào bản chất và vị trí của các nhóm thế trong vòng A và B Ví dụ: các chalcone có vòng A xuất phát từ 2,5-dihydroxyacetophenone có khả năng

ức chế các dòng tế bào ung thư B16 (murine melanoma), HCT116 (human colon cancer cells) và A431 (human epidermoid carcinoma) [25] Ngoài ra một số các hợp chất chalcone thuộc dãy 2,4-dihydroxychalcone cũng có khả năng ngăn ngừa các

tác nhân hoá học gây ung thư khác, đặc biệt là 2’,4’,4-trihydroxychalcone [26, 27]

Trên thế giới, các chalcone thuộc dãy 2’,5’-dihydroxychalcone đã được nhiều tác giả tổng hợp hiệu quả và nghiên cứu các hoạt tính sinh học của chúng bao gồm hoạt tính ức chế enzyme oxy hoá đóng vòng, ức chế hoạt tính của enzyme oxy hoá lipit (5-lipoxygenase) và hoạt tính chống oxy hoá và gây độc tế bào [27]

Một số chalcone thuộc dãy 2’,4’-, 2’,6’-, 3’,4’-dihydrochalcone và các chalcone thuộc dãy 2’,4’,6’-trihydrochalcone cũng đã được tổng hợp bằng một số phương pháp khác nhau và nghiên cứu hoạt tính sinh học của chúng Tuy vậy, các chalcone này vẫn chưa được nghiên cứu nhiều về hoạt tính gây độc tế bào và cũng chưa thấy tài liệu nào đề cập tới hoạt tính gây độc tế bào của chalcone với các dòng

tế bào ung thư gan Hep-G2 (hepatocellular carcinoma), ung thư phổi LU (lung cancer) và ung thư màng tim RD (Rhabdosarcoma) là những dòng tế bào ung thư đang được quan tam nghiên cứu ở Việt Nam

Ở trong nước, các nghiên cứu về chalcone vẫn còn nhiều hạn chế về số lượng

và đa dạng về hoạt tính sinh học, đặc biệt là hoạt tính gây độc tế bào… Các nghiên cứu chỉ tập trung cho các chalcone có vòng A là các coumarine xuất phát từ2,4-, 2,5-dihydroxyacetophenone [25] Các chalcone có vòng A với cấu trúc 2’,4’-dihydroxy, 2’,5’-dihydroxy cũng được tổng hợp một số nhưng với hợp phần vòng B

xuất phát từ piperoandehyde, (4-nitrophenyl)-furyl-2-andehide và các dẫn xuất của indol-3-aldehide và các chalcone khác vẫn chưa được tổng hợp và nghiên cứu hoạt

tính sinh học

1.3 GIỚI THIỆU VỀ PHẢN ỨNG CLICK

"Click Chemistry"là một thuật ngữ được K B Sharplessgiới thiệu vào năm 2001để mô tảphản ứngcó hiệu suất cao, ứng dụng trong phạm vi rộng, thu sản phẩm sau phản ứng dễ dàng, đơn giản đểthực hiện trong điều kiện êm dịu, dung môi êm dịu dễ kiếm Khái niệm này đượcphát triển song songvới sự quan tâm của các ngành dược phẩm,vật liệu Ví dụ, khi xem xét các phản ứng đóng vòng giữa các azide và các ankyl đầu cuối:

R'

N N N R

R'

Phản ứng Click có tính ứng dụng rất cao trong nhiều lĩnh vực như vật liệu polymer (tổng hợp các dendrimer - loại polymer giống như nhánh cây), trong sinh học (tổng hợp ghép các mạch polymer lên các đại phân tử như enzyme hay protein tạo thành các loại vật liệu lai có chức năng ứng dụng mạnh), hay trong y học (tổng hợp các polymer chức năng thay đổi hình dạng theo điều kiện môi trường như pH hay nhiệt độ…) bằng các phương pháp khác nhau Phản ứng giữa nhóm azide và alkyne được Arthur Michael tìm ra cách đây 116 năm Tuy nhiên, đến những năm

1960, Rolf Huisgen tiến hành nghiên cứu một cách hệ thống từng phần của phản ứng này và những phản ứng đóng vòng 1,3 lưỡng cực khác Đến năm 2001, Sharpless và các cộng sự ở viện nghiên cứu Scripps đã tìm ra được xúc tác hiệu quả cho phản ứng giữa azide và alkyne là xúc tác đồng (I) phản ứng này gọi là phản ứng “Click”

Yêu cầu để một phản ứng được gọi là phản ứng Click:

- Được ứng dụng trong phạm vi rộng

- Cho hiệu suất phản ứng cao

- Chỉ sinh ra sản phẩm phụ không độc hại và dễ tách loại

- Phản ứng có tính chọn lọc lập thể

Ưu điểm của phản ứng Click:

- Điều kiện phản ứng đơngiản (không nhạy với oxy hay nước)

- Phản ứng dùng dung môi êm dịu như nước, methanol hay các dung môi dễ tách loại sau phản ứng

- Thu sản phẩm dễ dàng bằng kết tinh hay lọc

Trong các ứng dụng phản ứng Click, phản ứng cộng đóng vòng trazole là một trong những phản ứng quan trọng nhất trong việc điều chế các hợp chất từ các hợp chất đơn giản hơn Có nhiều loại xúc tác đã được phát triển để thực hiện phản ứng cộng đóng vòng cho các triazole

1,4-Sơ đồ 1.10: Cơ chế của phản ứng cộng đóng vòng triazol

Cơ chế hình thành các triazole trải qua nhiều bước phưc tạp, nhưng vai trò quan trọng được chỉ ra là có sự tham gia hình thành phức của đồng (I) với các ankyn Trong các trường hợp sử dụng muối đồng (II) cần thiết phải có chất khử như Sodium ascorbate để chuyển đồng (II) về đồng (I) Cơ chế phản ứng cộng đóng vòng 1,4-trazole được minh họa ở sơ đồ 10

N3

O N

O N H O

 Máy cô chân không: IKA RV 10 Digital và IKA RV 10 Basic

 Máy khuấy từ IKA RH Basic 2

2.2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ SẠCH VÀ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA SẢN PHẨM

2.2.1 Sắc ký bản mỏng

Sắc ký bản mỏng được sử dụng để kiểm soát phản ứng và xác định tính các

sản phẩm của phản ứng Các hệ dung môi được sử dụng cho sắc ký bản mỏng

(n-hexan: ethyl acetate; dichloromethane : methanol)

Thuốc hiện bản mỏng là thuốc thử Dragendorft

2.2.2 Sắc ký cột

Sắc ký cột là phương pháp để tách sản phẩm từ hỗn hợp phản ứng: sử dụng cột (20 x 50 mm) và silicagel thường cỡ hạt: 40-230 mesh để tách sản phẩm Hệ

dung môi chạy cột sử dụng n-hexan : etyl axetat và dichloromethane : methanol

2.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc

2.2.3.1 Xác định nhiệt độ nóng chảy

Điểm nóng chảy được xác định trên máy Buchi Melting Point B-545 của Thụy Sỹ bằng phương pháp mao quản mở Gradient nhiệt độ được đặt ở chế độ 30C/phút, nhiệt độ tối đa được đặt tuỳ theo mỗi sản phẩm tạo thành ở mỗi giai đoạn

2.2.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR, được đo trên máy BRUKER ADVANCE - 500MHz của Đức tại Phòng phân tích cấu trúc, Viện Hoá học - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Các điều kiện đo: tần số 500 MHz và

125 MHz, dung môi CDCl3, MeOD và DMSO-d6, chất chuẩn nội TMS

2.2.3.4 Phổ khối lượng (MS)

Phổ khối lượng được đo trên máy FTICR MS Varian tại Phòng phân tích cấu trúc, Viện Hoá học - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

2.3 TỔNG HỢP CÁC DẪN XUẤT CHALCONE-AZT

2.3.1 Tổng hợp hợp chất trung gian

Đun hồi lưu một hỗn hợp của 2,4-dihydroxy-acetophenone (3,106 g, 20mmol, 1eq) và proparyl bromide 80% (2,15 mL; 24mmol; 1,2eq) và K2CO3(2,710 g) trong acetone (12 mL) trong thời gian 72h Quá trình phản ứng được kiểm

tra bằng sắc ký lớp mỏng với hệ khai triển n-hexane- EtOAc (2/1) Sau khi kết thúc

phản ứng, hỗn hợp phản ứng được để nguội về nhiệt độ phòng và pha loãng với diclometan rồi đem chiết với nước Pha hữu cơ được tách và làm khan bằng

Na2SO4, cô quay loại bỏ dung môi Cặn sau khi cất loại được chạy cột với hệ dung n-hexane- EtOAc (9/1) thu được sản phẩm tinh thể màu trắng (2,85g, 75%)

O

OH O

80

1-(2-hydroxy-4-prop-2-ynyloxy-phenyl)-ethanone (80): Hiệu suất: 75% IR (KBr, ν

(cm-1): 3216; 2882; 1617; 1567; 1337; 1269; 1136; 951; 811; 721 CTPT:C11H10O3;

IR (KBr, ν (cm-1): 3216; 2882; 1617; 1567; 1337; 1269; 1136; 951; 811; 721 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): δ= 12,69 (s, 1H, OH); 7,67 (d, J = 9,5 Hz, 1H); 6,51-6,49 (m, 2H); 4,75 (d, J = 2,5 Hz, 2H); 2,56 (m, 4H) 13C NMR (CDCl3, 125 MHz): δ=

202,7; 164,9; 163,8; 132,4; 114,5; 107,8; 102,1; 76,7; 76,3; 55,9; 26,3

2.3.2 Tổng hợp hợp chất trung gian 81-87

Quy trình chung

Hòa tan một hỗn hợp của 80 (1000mg; 5,26mmol; 1eq), NaOH (500mg;

12,5mmol; 2,4eq) trong dung môi CH3OH (15ml) Sau khi hỗn hợp tan hoàn toàn tiếp tục cho thêm các dẫn xuất của benzaldehyde (1eq ) vào và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ Tiến trình phản ứng được theo dõi bằng TLC với hệ triển khai

n-hecxan : EtOAc = 4:1, màu hỗn hợp dẫn chuyển sang màu vàng cam Sau khi

phản ứng kết thúc, thực hiện axit hóa bằng dung dịch HCl 10% về tới pH = 2-3 Hỗn hợp phản ứng xuất hiện kết tủa màu vàng Để lạnh qua đêm sau đó lọc qua phễu lọc Bruchner, rửa bằng nước cất, rửa bằng MeOH lạnh thu được chất rắn màu

vàng Kiểm tra bằng TLC với hệ triển khai n-hecxan : EtOAc = 4:1 Kết quả thu

đƣợc các chalcone với hiệu suất cao

15 Hz, 1H); 7,24 (d, J = 8,0 Hz, 2H); 6,55 (s, 1H); 4,73 (d, J = 2Hz, 2H); 2,58 (t, J

= 2,5 Hz, 1H); 2,39 (s, 3H) 13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 192,1; 166,3; 163,8; 144,8; 141,3; 132,0; 131,3; 129,7; 128,6; 119,1; 114,7; 107,8; 102,3; 77,5; 76,3; 55,9; 21,3

120,0; 116,3; 116,1; 114,7; 108,0; 102,3; 76,8; 76,4; 55,9

2,5 Hz, 1H) 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ = 191,6; 166,5; 164,1; 162,1; 143,1; 137,0; 131,3; 130,5; 124,7; 121,5; 117,6; 117,4; 114,6; 108,1; 102,3; 77,4; 76,4; 55,9

2.3.3 Tổng hợp chalcone-AZT (88-94)

Quy trình chung

Cho vào bình cầu hỗn hợp chalcone điều chế ở trên (150 mg, 0,51 mmol, 1eq), AZT (1eq ), dung môi DMSO (5mL) Hỗn hợp đƣợc khuấy ở nhiệt độ phòng đến khi tan hết Cho vào hỗn hợp phản ứng một lƣợng CuI vừa đủ, và hỗn hợp phản ứng đƣợc khuấy tiếp trong 16h Quá trình phản ứng đƣợc kiểm tra bằng sắc ký lớp

mỏng với hệ khai triển n-hexane - EtOAc (5/1) Sản phẩm hiện màu vàng cam với

thuốc thử Dragendorft Sau khi kết thúc phản ứng, hỗn hợp phản ứng đƣợc trung hòa bằng HCl (10%) về pH= 3-4, sau đó để lạnh qua đêm và lọc rửa tủa với

Na2S2O3, rồi rửa tiếp tục với MeOH lạnh thu đƣợc sản phẩm

OH

O

O

HN N

O

O O OH

N N N

OCH 3 88

J = 8,5 Hz, 2H); 6,68-6,64 (m, 2H); 6,44 (t, J = 1,5 Hz, 1H); 5,43-5,39 (m, 1H); 5,28 (s, 2H); 4,24 (m, 1H); 3,82 (s, 3H, OCH3); 3,71 (dd, J = 2,5 Hz, 12 Hz, 1H); 3,65 (dd, J = 2,5 Hz, 12 Hz, 1H); 2,76-2,73 (m, 1H); 2,69-2,64 (m, 1H); 1,81 (s, 3H,

CH3) 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ: 191,9; 165,6; 164,5; 163,7; 161,6; 150,4; 144,3; 142,2; 136,2; 132,6; 131,1; 127,2; 124,5; 118,4; 114,4; 114,1; 109,6; 107,7; 101,8; 84,4; 83,9; 61,5; 60,8; 59,4; 55,4; 37,2; 12,2 ESI-HRMS: lý thuyết:

C29H29N5O7: 575.20162; tìm thấy: 576.20944 [M + H]+

OH O

O

HN N O

O O OH

N N N

Cl 89

1-((2R,4S,5S)-4-(4-((4-((E)-3-(4-chlorophenyl)acryloyl)-3-

hydroxyphenoxy)methyl)-1H-1,2,3-triazol-1-yl)-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)-5-methylpyrimidine-2,4(1H,3H)-dione (89): Hiệu suất 39%; đc: 248-249 oC

IR (KBr, ν (cm-1): 3389, 2884, 1689, 1626, 1445, 1376, 1263, 1174, 1095, 809 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 13,36 (s, 1H, OH); 11,37 (s, 1H, NH); 8,47 (s, 1H); 8,30 (d, J = 9,5 Hz, 1H); 8,06 (d, J = 15,5 Hz, 1H); 7,96 (d, J = 8,5 Hz, 2H); 7,82 (d,

J = 15,5 Hz, 1H); 7,82 (d, J = 2,5 Hz, 1H); 7,54 (d, J = 8,5 Hz, 2H); 6,70 (d, J = 2,5

Hz, 1H); 6,67 (dd, J = 2,5 Hz, 9 Hz, 1H); 6,43 (t, J = 7 Hz, 1H); 5,43-5,39 (m, 1H); 5,29 (s, 2H); 4,25-4,23 (m, 1H); 3,72 (dd, J = 3,5 Hz, 12 Hz, 2H); 3,64 (dd, J = 4

Hz, 12 Hz, 2H); 2,76-2,73 (m, 1H); 2,70-2,65 (m, 1H); 1,81 (s, 3H, CH3) 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ:: 191,8; 165,6; 164,8; 163,7; 150,4; 142,7; 142,2; 136,2; 135,3; 133,5; 132,9; 130,8; 128,9; 124,6; 122,0; 114,2; 109,6; 107,8; 101,8; 84,4; 83,9; 61,6; 60,8; 59,4; 37,2; 12,2 ESI-HRMS: lý thuyết: C28H26ClN5O7: 579.15208; tìm thấy: 580.15992 [M + H]+

OH

O

O

HN N

O

O O OH

N N N

Br 90

1H-1,2,3-triazol-1-yl)-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)-5-methylpyrimidine-

1-((2R,4S,5S)-4-(4-((4-((E)-3-(4-bromophenyl)acryloyl)-3-ydroxyphenoxy)methyl)-2,4(1H,3H)-dione (90): Hiệu suất: 48%; đc: 203-204 oC IR (KBr, ν (cm-1): 3493,

3085, 1684, 1647, 1576, 1468, 1375, 1275, 1162. 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 13,36 (s, 1H, OH); 11,36 (s, 1H, NH); 8,47 (s, 1H); 8,31 (d, J = 9Hz, 1H); 8,08 (d, J

= 15,5 Hz, 1H); 7,89 (d, J = 8 Hz, 2H); 7,82 (s, 1H); 7,80 (d, J = 15,5 Hz, 1H); 7,68 (d, J = 8 Hz, 2H); 6,69 (s, 1H); 6,65 (m, 1H); 6,43 (t, J = 6,5 Hz, 1H); 5,43 (m, 1H); 5,29 (s, 2H); 4,24 (d, J = 4 Hz, 1H); 3,72 (dd, J = 3 Hz, 12 Hz, 1H); 3,65 (dd, J = 3

Hz, 12 Hz, 1H); 2,77-2,72 (m, 1H); 2,69-2,64 (m, 1H); 1,81 (s, 3H, CH3) 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ: 191,8; 165,6; 164,8; 163,7; 150,4; 142,8; 142,2; 136,2; 133,8; 132,9; 131,9; 130,9; 124,5; 124,2; 122,1; 114,1; 109,6; 107,8; 101,8; 84,4; 83,9; 61,6; 60,8; 59,4; 37,2; 12,2 ESI-HRMS: lý thuyết: C28H26BrN5O7: 623.10156; tìm thấy: 624.10939 [M + H]+

OH

O

O

HN N

O

O O OH

N N N

CH 3 91

1-((2R,4S,5S)-4-(4-((4-((E)-3-(4-methylphenyl)acryloyl)-3-

hydroxyphenoxy)methyl)-1H-1,2,3-triazol-1-yl)-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)-5-methylpyrimidine-2,4(1H,3H)-dione (91): 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 13,49 (s, 1H, OH); 11,37 (s, 1H, NH); 8,48 (s, 1H); 8,32 (d, J = 9 Hz, 1H); 7,99 (d, J = 15,5 Hz, 1H); 7,82-7,79 (m, 3H); 7,29 (d, J = 8,5 Hz, 2H); 6,70 (d, J = 2Hz, 1H); 6,66 (dd, J = 2 Hz, 9 Hz, 1H); 6,44 (t, J = 6,5 Hz, 1H); 5,43-5,40 (m, 1H); 5,30 (s, 2H); 4,34 (d, J = 4 Hz, 1H); 3,74-3,70 (m, 1H); 3,66-3,62 (m, 1H); 2,78-2,73 (m, 1H); 2,69-2,64 (m, 1H); 2,35 (s, 3H, OCH3); 1,81 (s, 3H, CH3) 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ: 191,9; 165,6; 164,6; 163,7; 150,4; 144,4; 141,0; 136,2; 132,7; 131,8; 129,6; 129,2; 124,5; 120,0; 114,1; 109,6; 107,7; 101,8; 84,4; 83,9; 61,5; 60,7; 59,4; 37,2; 21,1; 12,2 ESI-HRMS: lý thuyết: C29H29N5O7: 559.20670; tìm thấy: 560.21452 [M + H]+

N N N

F 92

1H-1,2,3-triazol-1-yl)-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)-5-methylpyrimidine-

1-((2R,4S,5S)-4-(4-((4-((E)-3-(4-fluorophenyl)acryloyl)-3-hydroxyphenoxy)methyl)-2,4(1H,3H)-dione (92): 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 13,39 (s, 1H, OH); 11,36 (s, 1H, NH); 8,49 (s, 1H); 8,32 (d, J = 9 Hz, 1H); 8,02-7,98 (m, 3H); 7,84 (d, J = 15

Hz, 1H); 7,83 (d, J = 2Hz, 1H); 7,31 (t, J = 9 Hz, 2H); 6,72-6,57 (m, 2H); 6,43 (t, J

= 2 Hz, 1H); 5,45-5,42 (m, 1H); 5,28 (s, 2H); 3,72 (dd, J = 3Hz, 12 Hz, 1H); 3,64 (dt, J = 3 Hz, 12 Hz, 1H); 2,76-2,72 (m, 1H); 2,69-2,65 (m, 1H); 1,81 (s, 3H, CH3) 13

C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ: 191,9; 165,5; 164,7; 163,7; 162,6; 150,5;142,2; 136,2; 132,9; 131,6; 131,2; 124,6; 121,2; 116,1; 115,9; 114,2; 109,7; 107,8; 102,1; 84,5; 83,9; 61,6; 60,7; 55,9; 37,2; 12,2 ESI-HRMS: lý thuyết: C28H26FN5O7: 563.18163; tìm thấy: 564.18945 [M + H]+

N N N

F

93

1H-1,2,3-triazol-1-yl)-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)-5-methylpyrimidine-

1-((2R,4S,5S)-4-(4-((4-((E)-3-(3-fluorophenyl)acryloyl)-3-hydroxyphenoxy)methyl)-2,4(1H,3H)-dione (93): 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 13,35 (s, 1H, OH); 11,37 (s, 1H, NH); 8,48 (s, 1H); 8,34 (d, J = 9 Hz, 1H); 8,09 (d, J = 15,5 Hz, 1H); 7,89 (d,

J = 10 Hz, 1H); 7,84 (m, 2H); 7,72 (d, J = 7,5 Hz, 1H); 7,52-7,48 (m, 1H); 7,31-7,28 (m, 1H); 6,71 (s, 1H); 6,68 (d, J = 9 Hz, 1H); 6,44 (t, J = 6,5 Hz, 1H); 5,43-5,39 (m, 1H); 5,29 (s, 2H); 4,25 (d, J = 4,5 Hz, 1H); 3,71 (dd, J = 3 Hz, 12 Hz, 1H); 3,65 (dd,

J = 3Hz, 12 Hz, 1H); 2,77-2,73 (m, 1H); 2,69-2,64 (m, 1H); 1,81 (s, 3H, CH3) 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ: 191,8; 165,6; 164,8; 163,7; 161,4; 150,4; 142,7; 142,2; 137,1; 136,2; 132,9; 130,8; 125,8; 124,5; 122,7; 117,5; 114,8; 114,1; 109,6; 107,8; 101,8; 84,4; 83,9; 61,5; 60,7; 59,4; 37,1; 12,2 ESI-HRMS: lý thuyết:

O

O O OH

N N N

F

94

1H-1,2,3-triazol-1-yl)-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)-5-methylpyrimidine-

1-((2R,4S,5S)-4-(4-((4-((E)-3-(2-fluorophenyl)acryloyl)-3-hydroxyphenoxy)methyl)-2,4(1H,3H)-dione (94): 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 13,23 (s, 1H, OH); 11,38 (s, 1H, NH); 8,48 (s, 1H); 8,26 (d, J = 9 Hz, 1H); 8,16 (t, J = 7,5 Hz, 1H); 8,08 (d, J

= 16 Hz, 1H); 7,93 (d, J = 16 Hz, 1H); 7,82 (s, 1H); 7,55-7,51 (m, 1H); 7,34-7,31 (m, 1H); 6,71-6,66 (m, 2H); 6,43 (t, J = 6,5 Hz, 1H); 5,42 (m, 1H); 5,29 (s, 2H); 4,24 (d, J = 5Hz, 1H); 3,70 (dd, J = 3 Hz, 12 Hz, 1H); 3,64 (dd, J = 3Hz, 12 Hz, 1H); 2,76-2,72 (m, 2H); 2,69-2,63 (m, 1H); 1,81 (s, 3H, CH3) 13C NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ: 191,4; 165,4; 164,8; 163,7; 159,9; 150,4; 136,2; 135,0; 132,8; 132,7; 129,1; 124,9; 124,5; 123,4; 122,1; 116,1; 115,9; 114,1; 109,6; 107,9; 101,8; 84,4; 83,9; 61,5; 60,7; 59,3; 37,1; 12,2 ESI-HRMS: lý thuyết: C28H26FN5O7: 563.18163; tìm thấy: 564.18945 [M + H]+

hợp chất đích 88-94 được mô tả như ở sơ đồ 3.1 dưới đây

O

HN N O

O O OH

N N N

R

CuI DMSO

Sơ đồ 3.1: Tổng hợp các chalcone-AZT

Bước 1 là phản ứng điều chế hợp chất trung gian 80 qua phản ứng của

2,4-dihydroxyacetophenone với proparylbromide Thực nghiệm cho thấy quá trình tổng hợp đạt hiệu suất cao nhất khi lượng proparylbromide và lượng xúc tác K2CO3 sử dụng với tỉ lệ 1,5 eq, thời gian phản ứng là 72 giờ Để tối ưu sản phẩm trung gian này, chúng tôi khảo sát điều kiện phản ứng đối với một số dung môi phản ứng như: acetone và dimethylformamide Kết quả cho thấy dung môi acetone là thích hợp cho phản ứng và ở tỷ lệ nguyên liệu đầu: proparylbromide (1,0 : 1,5 ) cho hiệu suất cao nhất Phản ứng ankyl hóa diễn ra chọn lọc với nhóm 4-OH Điều này được giải thich là do liên kết hydrogen của nhóm xeton và nhóm hydroxyl ở vị trí 2-OH ngăn

cản sự ankyl hóa ở vị trí 2-OH Sản phẩm phẩm thô sau đó được chạy cột silica gel

với hệ dung môi n-hexane : ethyl acete thu được sản phẩm sạch với hiệu suất tốt

75% 80 thu được là chất rắn màu trắng Sự có mặt của nhóm 2’-OH chưa phản ứng

quan sát được ở phổ IR tương ứng với pic ở 3216 cm-1

(phụ lục 1) Ở phổ 1H NMR (Phụ lục 2) nhóm 2’-OH quan sát được ở 12,69 ppm, 3 proton của - CH3 ở 2.56ppm, 2 proton ở mạch nhánh ở 4,75 ppm, và cac bon của nhóm xeton đặc trung

ở 202,7 ppm quan sát dược trên phổ 13C NMR (phụ lục 2, 3)

3.1.1 Tổng hợp chalcone trung gian 81-87

Quá trình tổng hợp các hợp chất chalcone 81-87 trung gian được thực hiện qua phản ứng của các dẫn xuất của benzaldehyde và hợp chất trung gian 80 Phản

ứng được tiến hành trong môi trường kiềm theo phương pháp Claisen-schmitd sử dụng NaOH trong dung môi MeOH Theo dõi phản ứng bằng sắc ký bản mỏng, hiện

UV ở bước sóng 254 cho thấy xuất hiện 2 vết Một vết chính hiện UV ở phía trên bản mỏng và một vết phụ, nhỏ ở gần giữa bản mỏng Để chứng minh câu trúc của

các chalcone đã tổng hợp được, chalcone 81 được lấy là ví dụ Ở phổ 1

H NMR (phụ

lục 5), sự có mặt của hệ xeton liên hợp quan sát được qua các proton α và β ở dạng các doublet với J = 15,5 Hz ở δ =7,88 ppm với Hvà 7,46 ppm với H Ngoài ra, sự xuất hiện của kiểu tách ABC của các proton của vòng A có thể quan sát được ở trường thấp  = 7,86-7,84 (H-6) dưới dạng một dublet (J = 8,5 Hz), và H-5 ở  =

7,62 ppm (J = 8,5 Hz) H-3 quan sát được ở  = 6,55 ppm như một singlet Ngoài

ra, mạch acetylene trong cấu trúc chalcone được khẳng định qua sự xuất hiện của 2 proton ở  = 4,74 ppm và chuyển dịch đặc trưng của proton acetylene như một

triplet (J = 2,50 Hz ở δ = 2,58 ppm) Do liên kết hydrogen, tín hiệu của 2-OH quan

sát được ở trường rất thấp ( = 13,5 ppm) Ở phổ 13C NMR (phụ lục 6), ngoài tín hiệu của cacbon carbonyl của hệ liên hợp xuất hiện ở  =192,0 ppm, 12 cacbon khác quan sát được ở các giá trị cộng hưởng đặc trưng, trong đó các pic của nhóm olefinic ở giá trị đặc trưng  = 144,5 và 127,5 ppm Các tín hiệu đặc trưng của 2 cacbon acetylene xuất hiện ở  = 77,5 và 76,3 ppm Cuối cùng, phổ IR xuất hiện 2 pic hấp thụ mạnh ở 1642 và 1574 cm-1 (phụ lục 4) củng cố thêm cấu trúc của hệ xeton liên hợp

3.2 TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT CHALCONE -AZT BẰNG PHẢN ỨNG CLICK CHEMISTRY

Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các 2’-deoxyribose nucleosides chứa nửa 1,2,3-triazoles ở vị trí 3’ của 2’-deoxyribose nucleosides đã được tổng hợp qua phản ứng phản ứng cộng đóng vòng 1,3 giữa các azide với các ankyn sử dụng xúc tác đồng (I) Nói chung, phản ứng cộng đóng vòng 1,3 là phản ứng êm dịu, không yêu cầu các điều kiện phản ứng ngặt nghèo và thường được tiến hành ở nhiệt độ phòng

có mặt của nước và các đồng dung môi hữu cơ như: tert-butanol, ethanol, DMSO,

THF, hoặc CH3CN Chúng tôi mong muốn nghiên cứu một phương pháp thực tế để tổng hợp các dẫn xuất mới qua phản ứng đóng vòng 1,3 của AZT với các ankyn để tổng hợp chọn lọc hàng loạt các dẫn xuất mới của 2’ -deoxythymidine chứa liên kết triazoles gắn với các chlalcone khác nhau như ở sơ đồ 11 Để tối ưu hóa phản ứng đóng vòng lưỡng cực1,3 sử dụng đồng (I) làm xúc tác [28] Lúc đầu chúng tôi sử dụng hệ xúc tác hay sử dụng là CuSO4·5H2O và sodium ascorbate trong hệ dung

môi tert-butanol : H2O (1 : 1) [ 29] Tuy nhiên,phản ứng không xảy ra Sau đó, chúng tôi khảo sát các đồng dung môi khác nhau như CH3CN và CH2Cl2, nhưng cũng không thu được sản phẩm Cuối cùng phản ứng được thực hiện trong dung môi DMSO, tại nhiệt độ phòng trong 16 giờ, với xúc tác là CuI Theo dõi phản ứng bằng TLC với các hệ triển khai định trước Phản ứng khi xảy ra chuyển dần sang màu đen trong khoảng vài tiếng sau khi cho xúc tác Sau khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp phản ứng được xử lý với dung dịch HCl 10% để tạo môi trường tủa sản phẩm Hỗn hợp dung dịch sau đó được để lạnh qua đêm Tủa được lọc, rửa với MeOH lạnh và CH2Cl2 lạnh thu được sản phẩm sạch Trong hầu hết các trường hợp, sản phẩm thu được với hiệu suất từ trung bình đến khá, và chỉ thu được các đồng phân 1,4-triazole Cấu trúc của các sản phẩm được khẳng định dựa trên các phổ IR, 1H,

13C-NMR, IR, và HRMS

Để xác định cấu trúc các chalcone-AZT (88-94), chất 90 được lấy làm ví dụ

đại diện Ở phổ 1H NMR (phụ lục 24), một singlet của proton thymine quan sát được ở δ = 8,47 ppm Bên cạnh đó 1 proton của nhân triazole xuất hiện ở δ = 7,82