xác định hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất hemiasterlin

Header Page of 258 MỞ ĐẦU Nghiên cứu tìm kiếm hợp chất có hoạt tính sinh học từ sinh vật biển xu hướng phát triển mạnh mẽ Hiện nay, có khoảng gần 20000 hợp chất phân lập từ sinh vật biển Tuy nhiên, việc thu thập mẫu sinh vật biển khó khăn số lượng không nhiều Các hợp chất tách chủ yếu để phục vụ xác định cấu trúc đánh giá hoạt tính in vitro, khuôn mẫu cho nghiên cứu tổng hợp đường sinh học hóa học Nghiên cứu tổng hợp toàn phần bán tổng hợp hợp chất có nguồn gốc sinh vật biển nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, cung cấp đủ mẫu cho nghiên cứu sâu hoạt tính in vivo thử nghiệm lâm sàng, đồng thời thay đổi tạo thành dẫn xuất có cấu trúc hoạt tính lý thú [2,49-61] Hemiasterlin tripeptit có hoạt tính chống ung thư ngưỡng nM (0,3 nM) với nhiều dòng tế bào ung thư thực nghiệm, phân lập từ loài hải miên Hemiasterella minor vào năm 1994 [1] Hoạt tính gây độc tế bào hemiasterlin làm ngưng trệ phân bào giai đoạn metaphase động học tế bào nhờ ức chế trình polyme hóa tubulin depolyme hóa microtubule gắn lên vị trí vinca peptit tubulin Tác động tương tự số thuốc gắn lên tubulin ứng dụng điều trị ung thư paclitaxel (3,9 nM) vinblastin (0,79 nM) [4] Do hàm lượng thiên nhiên thấp việc thu thập mẫu khó khăn [1,2] Hợp chất có cấu trúc lý thú hoạt tính sinh học cao nên nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp Đã có nhiều Footer Page of 258 Header Page of 258 nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất hemiasterlin cách thay đổi nhóm ba axit amin (ba block) phân tử hemiasterlin tạo thành dẫn xuất hemiasterlin có cấu trúc độc đáo hoạt tính lý thú [1-9,34] Trong số đó, dẫn xuất có cấu trúc lược giản hemiasterlin có hoạt tính mạnh hemiasterlin [7,8] Các nghiên cứu phát số hemiasterlin (63a, 63b) có cấu hình phi thiên nhiên (R) nguyên tử cacbon gắn với nhóm NH-metyl block thể hoạt tính mạnh [9] Ngoài ra, số hợp chất thiên nhiên 4, có độc tính mạnh với tế bào ung thư có nhóm α,α-dimetylbenzylic thay hệ α,βcacbonylbenzylic[32,33,35] Như vậy, nghiên cứu tổng hợp tìm kiếm cấu trúc hemiasterlin, đặc biệt chất có cấu trúc lược giản nhiều nhà khoa học quan tâm Do đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp xác Footer Page of 258 Header Page of 258 định hoạt tính sinh học số dẫn xuất hemiasterlin” có ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài thực nhờ biến đổi cấu trúc ban đầu hemiasterlin việc thay nhân N-metylindol bioisostere naphthalen benzofuran; tổng hợp hợp chất có cấu hình thiên nhiên (S) phi thiên nhiên (R) nguyên tử cacbon gắn với nhóm NH-metyl block tổng hợp dẫn xuất hemiasterlin có cấu trúc lược giản chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp (chứa hệ Michael) nhằm tìm kiếm hợp chất hemiasterlin Footer Page of 258 Header Page of 258 Chương TỔNG QUAN 1.1 HEMIASTERLIN Hemiasterlin nhóm tripeptit thiên nhiên mạch thẳng phân lập từ loài hải miên Hemiasterella minor Phân tử hemiasterlin cấu tạo từ ba đơn vị amino axit bất thường Do có độc tính mạnh với nhiều dòng tế bào ung thư nên nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Hiện nay, số hemiasterlin thử nghiệm điều trị ung thư giai đoạn hai 1.1.1 Phân lập hemiasterlin Năm 1994, lần nhóm nghiên cứu Kashman phát phân lập hemiasterlin (1) từ loài hải miên Hemiasterella minor vịnh Dodwana với hàm lượng thấp 0,01% so với khối lượng mẫu khô [1] Cấu trúc phức tạp hemiasterlin Kashman chứng minh nhiều phương pháp phổ phổ khối lượng phân giải cao bắn phá nhanh ghép nối khối phổ (HRFABMS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D 2D phổ IR khẳng định cấu trúc mạch thẳng hemiasterlin gồm ba amino axit bất thường xếp theo thứ tự A,B,C, không giải thích cấu hình không gian nhóm ba amino axit Tiếp theo, nhóm nghiên cứu Raymond J Andersen phân lập hai dẫn xuất khác hemiasterlin hemiasterlin A (5), hemiasterlin Footer Page of 258 Header Page of 258 B (6) từ loài hải tiêu Auletta Cymbastella [2] Do cấu trúc phức tạp hemiasterlin hàm lượng hemiasterlin mẫu hải tiêu thấp nên đến năm 1996 cấu trúc không gian hemiasterlin khẳng định nhờ phổ nhiễu xạ tia X [3], sau nhà khoa học chứng minh nhiều phương pháp đại [20] Năm 1999, nhóm nghiên cứu Chandra K Westergaard, Michael R Boyd cộng phân lập bốn dẫn xuất hemiasterlin (1), hemiasterlin A, B C (5-7) từ hai loài hải miên Auletta sp Siphonochalina spp., lần hemiasterlin C (7) phân lập chứng minh cấu trúc [5] Như vậy, việc phân lập hemiasterlin từ loài hải miên với cấu trúc độc đáo hút nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu phân lập nhằm tìm kiếm hợp chất có trúc lý thú từ sinh vật biển 1.1.2 Hoạt tính sinh học hemiasterlin Kết sàng lọc hoạt tính ban đầu Kashman khẳng định khả gây độc tế bào ung thư P388 leukaemia hemiasterlin (1) nồng độ IC50 = 19 nM [1] Năm 1995, Andersen thử nghiệm lại độc tính tế bào hemiasterlin dòng P388 leukaemia với nồng độ ức chế IC50 = 8,7 nM [2] So sánh hai kết nghiên cứu, nhóm Andersen giải thích mẫu hemiasterlin họ có độ cao hơn, điều phù hợp với khẳng định nhóm Kashman năm 1994 mẫu hemiasterlin cho nghiên cứu hoạt tính có độ chưa cao [1,2] Cũng công trình này, Andersen khẳng định độc tính hemiasterlin với nhiều dòng tế bào khác như: ung thư vú MCF7 (ED50 = 0,089 µg/ml), ung thư glioblastoma/astrocytoma U373 (ED50 = 0,012 µg/ml), ung thư ovarian carcinoma HEY (ED50 = 0,0014 µg/ml), dẫn chất hemiasterlin A, B có hoạt tính gây độc tế bào mạnh hemiasterlin (1) [2] Footer Page of 258 Header Page of 258 Năm 1997, nhóm nghiên cứu Andersen phát chế chống ung thư hemiasterlin Hoạt tính độc tế bào hemiasterlin làm ngưng trệ phân bào giai đoạn metaphase động học tế bào nhờ ức chế trình polyme hóa tubulin gắn kết hemiasterlin lên vị trí Vinca peptit tubulin Tác động tương tự số tác nhân chống ung thư khác gắn kết lên tubulin ứng dụng hóa trị liệu ung thư paclitaxel vinblastin, khoảng liều ED50 từ 0,5 nM đến 28 nM [4,22,50] Như vậy, nhóm chất hemiasterlin phân lập từ loài hải miên cấu trúc hóa học độc đáo mà chúng có hoạt tính gây độc tế bào mạnh với nhiều dòng tế bào ung thư Kết mở hướng nghiên cứu tìm hợp chất chống ung thư có nguồn gốc sinh vật biển [23] 1.2 TỔNG HỢP TOÀN PHẦN HEMIASTERLIN THEO ANDERSEN Hemiasterlin có hoạt tính gây độc tế bào ung thư cao nên nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu nhằm tìm kiếm thuốc cho điều trị ung thư có nguồn gốc thiên Tuy nhiên, hàm lượng hemiasterlin tự nhiên thấp (0,01%) trình thu thập mẫu hải miên gặp nhiều khó khăn nên trình phân lập hemiasterlin thường không đủ cho nghiên cứu sâu hoạt tính cấu trúc [1] Đặc biệt hemiasterlin có cấu trúc độc đáo gồm ba đơn vị axit amin bất thường nên nhiều nhà tổng hợp hữu nghiên cứu tổng hợp toàn phần Từ ý tưởng Andersen cộng đưa phương pháp tổng hợp toàn phần hemiasterlin lần năm 1997 [6,7] Để tổng hợp toàn phần hemiasterlin, người ta phân tích tổng hợp ngược từ block1, block block sau tổng hợp block ghép nối block tạo thành hemiasterlin Footer Page of 258 Header Page of 258 Hình 1.1 Cấu trúc block hemiasterlin Bước khó qui trình tổng hợp hemiasterlin block phải điều khiển cấu hình bất đối nhóm NH-metyl Tổng hợp block tóm tắt sơ đồ 1.1 sơ đồ 1.2 [6,7] CO2Me CO2H KHMDS, CH2N2, Et2O N H CO2Me N Me KHMDS MeI, THF N 10 CH=CHOMe 11 Me DIBAL-H, THF, -78 tíi oC CH2OH TPAP, NMO, CH2Cl2 KOt-Bu, THF 13 TsOH, dioxan, H2O N MeI, THF Me CHO Ph3PCH2OMeCl, N Me 14 CO2Me N Me N Me 12 CH2CHO CH2CO2H NaClO2, NaH2PO4, N Me 15 t-BuOH, H2O N Me 16 Sơ đồ 1.1 Đầu tiên, nguyên liệu indol-3-ylaxetic axit (8) chuyển hóa thành dẫn xuất metyl este nhờ phản ứng với diazometan dung môi dietyl ete, hợp chất metyl hóa liên tiếp hai lần có mặt bazơ mạnh KHMDS với tác nhân metyl hóa MeI dung môi THF, tạo thành sản phẩm dimetyl hóa 11 Sau đó, khử hóa chọn lọc chất 11 tác nhân DIBAL-H THF nhiệt độ thấp tạo thành ancol bậc 12 Tiếp theo ancol 12 oxy hóa chọn lọc MNO có mặt TPAP dung môi diclometan tạo thành andehit 13 Tăng mạch cacbon chất 13 nhờ phản ứng Wittig với Ph3PCH2OMeCl, xúc tác t7 Footer Page of 258 Header Page of 258 BuOK dung môi THF tạo thành chất 14, thủy phân chất 14 TsOH dioxan tạo thành andehyt 15, sau chất 15 oxy hóa tác nhân natri clorit môi trường kiềm yếu tạo thành axit 16 (sơ đồ 1.1) Chất 16 gắn với tác nhân Evan tạo thành chất 17, hợp chất 17 azit hóa chọn lọc tác nhân trisyl azit tạo thành chất 18 có độ chọn lọc lập thể cao nhờ định hướng tác nhân Evan Sau đó, azit 18 khử hóa hydro có xúc tác Pd(C) tạo thành amin 19 Nhóm amin chất 19 bảo vệ Boc nhờ phản ứng với Boc2O dung môi etyl axetat tạo thành chất 20 Hợp chất 20 loại bỏ tác nhân Evan nhờ phản ứng oxy hóa H2O2 môi trường kiềm LiOH tạo thành axit 21, sau metyl hóa chất 21 MeI có mặt tác nhân kiềm NaH dung môi DMF tạo thành chất 22 Thủy phân hợp chất 22 LiOH dung môi MeOH/H2O tạo thành axit 23 (block 1) (sơ đồ 1.2) O O O Pivaloyl clorid, THF N OH OLi N 16 Me , THF, -78oC N O N Me O 17 24 KHMDS, trisylN3, THF, -78oC O O O N O Boc2O, EtOAc NH N Boc Me N N Me 20 O O O H2/Pd(C) NH2 N Me 19 O N O N3 18 LiOH, H2O2, MeOH O OH OCH3 LiOH, MeOH, H2O HN N Me 21 O O NaH, MeI, DMF Boc N Me 22 OH HN HN Me N Me Me 23 Block Sơ đồ 1.2 Như trình bày Andersen tổng hợp block riêng lẻ sau tổng hợp hemiasterlin nhờ ghép nối block với theo nguyên tắc Footer Page of 258 Header Page of 258 dipeptit block 2-3 ghép nối với block Cho nên sau tổng hợp block Andersen tổng hợp block nhờ sử dụng nguyên liệu đầu cho tổng hợp block L-Boc-valin Cấu hình E-olefin block tổng hợp chọn lọc nhờ phản ứng Wittig, sơ đồ tổng hợp block Andersen đưa sau: Sơ đồ 1.3 Tổng hợp block hemiasterlin Nguyên liệu (S)-N-Boc-metylvalin 25 phản ứng với [H2N(OMe)Me]Cl có mặt DCC i-Pr2NEt, dung môi axetonitrin tạo thành Weinreb amit 26 Tiếp theo, khử hóa chất 26 với tác nhân khử LiAlH4 THF -78oC tạo thành andehit 27 với hiệu suất 55% Phản ứng chất 27 với tác nhân Wittig Ph3P=C(Me)CO2Et dung môi CH2Cl2 tạo thành sản phẩm chọn lọc lập thể E-olefin 28 Sau loại bỏ nhóm bảo vệ Boc chất 28 axit trifloaxetic tạo thành chất 29 (block 3) với hiệu suất 95% Andersen tổng hợp dipeptit block 2,3 (32) nhờ phản ứng ghép nối block (29) với block L-Boc-leuxin (30) có mặt tác nhân hoạt hóa PyBroP DMAP, dung môi diclometan tạo thành chất 31 Sau loại nhóm bảo vệ Boc nhờ phản ứng TFA tạo thành muối 32, muối 32 phản ứng với chất 23 (block 1) tạo thành dẫn xuất etyl este 33 có nhóm bảo vệ Boc block Nhóm Boc este 33 loại bỏ nhờ phản ứng với TFA tạo thành chất 34, cuối thủy phân chất Footer Page of 258 Header Page 10 of 258 34 để loại bỏ nhóm etyl đầu este tác nhân tủy phân chọn lọc LiOH hỗn hợp dung môi metanol: nước nhiệt độ phòng thời gian 15h tạo thành hemiasterlin (1) với hiệu suất 83% [2] (sơ đồ 1.4) Hiệu suất tổng mà Andersen tổng hợp hemiasterlin từ nguyên liệu đầu 0,6% Sơ đồ 1.4 Tổng hợp mạch nhánh hemiasterlin Như vậy, lần Andersen tổng hợp toàn phần hemiasterlin với hiệu suất cao nhờ tổng hợp riêng biệt block 1,2 sau ghép nối block với block tạo thành dipeptit block 2-3, cuối ghép nối với block tạo thành hemiasterlin Đây kết lý thú nhiều nhà khoa học quan tâm phương pháp để áp dụng cho tổng hợp hemiasterlin nhằm tìm kiếm hợp chất có cấu trúc lý thú hoạt tính sinh học cao 1.3 TỔNG HỢP DẪN XUẤT HEMIASTERLIN HTI-286 Từ thành công phản ứng tổng hợp toàn phần hemiasterlin Andersen nghiên cứu tổng hợp nhiều dẫn chất khác hemiasterlin nhờ thay block 1, block block phân tử nguyên gốc nhóm khảo sát hoạt tính chống ung thư chúng [7,22,49] Kết 10 Footer Page 10 of 258 Header Page 140 of 258 3.9 XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA HEMIASTERLIN 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 [36] Các hemiasterlin có chứa bioisostere 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 Hep-G2 (Hepatocellular carcinoma), ung thư phổi LU (Human lung carcinoma) ung thư vú MCF-7 (Human breast carcinoma), nhằm tìm kiếm hemasterlin có hoạt tính mạnh Kết thử hoat tính gây độc tế bào tóm tắt bảng sau: Bảng 3.1 Hoạt tính gây độc tế bào hemiasterlin STT 10 Chất 143a 143a’ 143b 143b’ 144a 144a’ 144b 144b’ Ellipticine Paclitaxel IC50 (µM) KB Hep-G2 LU MCF7 0,013 0,181 0,013 0,760 0,0019 0,014 0,0017 0,043 1,26 0,0039 0,013 0,144 0,011 0,730 0,0019 0,034 0,0019 0,037 1,26 0,00019 132,2 25,5 54,9 >269 >269 205 193,4 42,3 1,82 - >269 133,2 >269 >269 >269 >269 >269 >269 2,15 - Từ bảng nhận thấy có 8/8 mẫu hemiasterlin có độc tính tế bào với giá trị IC50 ngưỡng µM Các dẫn xuất hemiasterlin 143a, 143b, 144a' 144b’ có độc tính với hai dòng tế bào KB Hep-G2 với giá trị IC50 khoảng 0,011-0,043 µM Đặc biệt dẫn xuất hemiasterlin 144a 144b có 140 Footer Page 140 of 258 Header Page 141 of 258 độc tính với hai dòng tế bào KB Hep-G2 khoảng 0,0017-0,0019 µM tương đương với Paclitaxel (0,0039 µM) mạnh nhiều lần so với chất đối chứng Ellipticine (1,26 µM) Mặt khác, từ bảng nhận thấy hemiasterlin (143a, 143b, 144a 144b) có cấu hình (S,S,S) có hoạt tính gây độc tế bào với hai dòng KB Hep-G2 mạnh hemiasterlin (143a’, 143b’, 144a’ 144b’) có cấu hình (R,S,S) hàng chục lần Như vậy, việc phát hợp chất hemiasterlin tổng hợp nhờ thay nhân N-metylindol nhân naphthalen benzofuran có ý nghĩa khoa học thực tiễn Đặc biệt phát hai dẫn xuất hemiasterlin 144a 144b có độc tính tương đương paclitaxel 141 Footer Page 141 of 258 Header Page 142 of 258 KẾT LUẬN 1) Đã áp dụng phương pháp tổng hợp hữu đại như: phản ứng tổng hợp khử hóa Weinreb amit, phản ứng Wittig phản ứng tổng hợp peptit có sử dụng tác nhân hoạt hóa EDC HOBt tổng hợp chọn lọc lập thể dipeptit 142a 142b, mạch nhánh hemiasterlin 2) Đã thiết kế tổng hợp thành công block hemiasterlin, bao gồm: block có cấu trúc lược giản chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp (134a-g) block có thay nhân N-metylindol bioisostere naphthalen (133a) benzofuran (133b) 3) Đã tổng hợp thành công 32 dẫn chất tripeptit hemiasterlin, bao gồm: + dẫn xuất hemiasterlin (143a-a’, 143b-b’, 144a-a’, 144b-b’) với thay N-metylindol hemiasterlin naphthalen benzofuran, có cấu hình thiên nhiên (S) phi thiên nhiên (R) cacbon gắn với nhóm NH-metyl block + 24 dẫn xuất hemiasterlin (146a-g, 147a-g, 148a-e 149a-e) có cấu trúc lược giản chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp (là hệ Michael sinh học) 4) Đã nghiên cứu khẳng định cấu trúc 32 hemiasterlin phương pháp hóa lý đại như: IR, MS, 1H-NMR, 13C-NMR phổ 2D 5) Đã nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào dòng tế bào ung thư thực nghiệm (KB, Hep-G2, LU MCF7) dẫn xuất hemiasterlin (143a-b, 143a’-b’, 144a-b 144a’-b’), kết cho thấy hợp chất thử nghiệm có hoạt tính gây độc tế bào đáng lưu ý với hai dòng tế bào KB, Hep-G2, hemiasterlin có cấu hình (S,S,S) thể hoạt tính mạnh hemiasterlin có cấu hình (R,S,S) Đặc biệt phát hợp chất hemiasterlin 144a 144b có độc tính gây độc tế bào (IC50 = 0,0017 – 0,0019 µM) tương đương paclitaxel (0,0039 µM) 142 Footer Page 142 of 258 Header Page 143 of 258 ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN 1) Luận án vận dụng hiệu phương pháp tổng hợp hữu đại như: phản ứng tổng hợp khử hóa Weinreb amit, phản ứng Wittig phản ứng tổng hợp peptit có sử dụng tác nhân hoạt hóa EDC HOBt tổng hợp chọn lọc lập thể dipeptit, mạch nhánh hemiasterlin 2) Luận án thiết kế tổng hợp thành công block hemiasterlin, bao gồm: block có cấu trúc lược giản chứa hệ α,βcacbonyl-N-axetyl liên hợp block có thay nhân N-metylindol bioisostere naphthalen benzofuran 3) Luận án tổng hợp thành công 32 dẫn chất tripeptit hemiasterlin, bao gồm: + dẫn xuất hemiasterlin với thay N-metylindol hemiasterlin naphthalen benzofuran, có cấu hình thiên nhiên (S) phi thiên nhiên (R) cacbon gắn với nhóm NH-metyl block + 24 dẫn xuất hemiasterlin có cấu trúc lược giản chứa hệ α,βcacbonyl-N-axetyl liên hợp (là hệ Michael sinh học) 4) Luận án xác định dẫn xuất hemiasterlin có hoạt tính gây độc tế bào đáng lưu ý với dòng tế bào KB Hep-G2, hemiasterlin có cấu hình (S,S,S) thể hoạt tính mạnh hemiasterlin có cấu hình (R,S,S) Đặc biệt phát hợp chất hemiasterlin 144a 144b có độc tính gây độc tế bào (IC50 = 0,0017 – 0,0019 µM) tương đương paclitaxel (0,0039 µM) 143 Footer Page 143 of 258 Header Page 144 of 258 CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Chinh Pham The1, Tuyet Anh Dang Thi1, Thi Phuong Hoang1, Quoc Anh Ngo1, Duy Tien Doan1, Thu Ha Nguyen Thi1, Tham Pham Thi1, Thu Ha Vu Thi1, Mickael Jean2, Pierre van de Weghe2* and Tuyen Nguyen Van1 “Synthesis of New simplified hemiasterlin derivatives with α,β-unsaturated carbonyl moiety”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2014, 24, 2244-2246 (SCI, IF=2.337) Phạm Thế Chính, Đặng Thị Tuyết Anh, Hoàng Thị Phương, Phạm Thị Thắm, Ninh Khắc Bản, Ngô Quốc Anh, Nguyễn Văn Tuyến, Tổng hợp số mạch nhánh hemiasterlin, Tạp chí Hóa học 2013, 51(2AB) 11-16 Đặng Tuyết Anh, Phạm Thế Chính, Hoàng Thị Phương, Phạm Anh Tuân, Ngô Quốc Anh, Nguyễn Văn Tuyến, Tổng hợp dẫn xuất hemiasterlin, Tạp chí Hóa học 2012, 50(5A), 179-183 Pham The Chinh, Dang Thi Tuyet Anh, Hoang Thi Phuong, Pham Thi Tham, Ninh Khac Ban, Ngo Quoc Anh and Nguyen Van Tuyen, Synthesis of several azlactones, Vietnam Journal of Chemistry 2013, 51(5A), 9-11 Pham The Chinh1, Dang Thi Tuyet Anh1, Hoang Thi Phuong1, Pham Thi Tham1, Ninh Khac Ban2, Doan Duy Tien1, Ngo Quoc Anh1, Vu Thi Thu Ha3 and Nguyen Van Tuyen1, Synthesis of amides by hydrolysis of azlactones, Proceedings of the 2nd VAST-KAST, NXb Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 2013, 170-176 144 Footer Page 144 of 258 Header Page 145 of 258 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Talpir, R., Benayahu, Y., Kashman, Y., Pannell, L & Schleyer, M “Hemiasterlin and geodiamolide TA- two new cytotoxic peptides from the marine sponge Hemiasterella minor (Kirkpatrick)”, Tetrahedron Lett, 1994, 35, 4453-4456 Coleman, J E., de Silva, E D., Kong, F., Andersen, R J & Allen, T M “Cytotoxic peptides from the marine sponge Cymbastela sp.”, Tetrahedron, 1995, 51, 10653-10662 Coleman, J E., Patrick, B O., Andersen, R J & Rettig, S., “Hemiasterlin Methyl Ester”, J Acta Cryst Sec C, 1996, C52, 15251527 Anderson, H J., Coleman, J E., Andersen, R J & Roberge, M “Cytotoxic peptides hemiasterlin, hemiasterlin A and hemiasterlin B induce mitotic arrest and abnormal spindle formation”, Cancer Chemother Pharmacol, 1997, 39, 223-226 Gamble, W R.; Durso, N A.; Fuller, R W.; Westergaard, C K.; Johnson, T R.; Sackett, D L.; Hamel, E.; Cardellina II, J H.; Boyd,M R “Cytotoxic and tubulin-interactive hemiasterlins from Auletta sp and Siphonochalina spp sponges”, Bioorg Med Chem., 1999, 7, 1611-1615 Raymond J Andersen and John E Coleman, “Total synthesis of (-)hemiasterlin, a structurally novel tripeptide that exhibits potent cytotoxic activity”, Tetrahedron Letters, 1997, 38(3), 317-320 Andersen, R.; Piers, E.; Nieman, J.; Coleman, J.; Roberge M “Hemiasterlin Analogs”, 1999, WO99/32509 Nieman, J A et al., “Synthesis and Antimitotic/Cytotoxic Activity of Hemiasterlin Analogues”, J Nat Prod., 2003, 66, 183-199 Ayako Yamashita et al, “Synthesis and activity of novel analoges of hemiasterlin as inhibitors of tubulin polymerization: modification of the A segment”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2004, 14, 5317-5322 145 Footer Page 145 of 258 Header Page 146 of 258 10 Erlenmeyer, E Justus Liebigs, “Ueber die Condensation der Hippursäure mit Phtalsäureanhydrid und mit Benzaldehyd”, Ann Chem., 1893, 275, 11 Herbst,R M.; Shemin, D, “α-acetaminocinnamic acid”, Org Synth 1939, 19, 12 Matsuyama, H.; Nakamura, T.; Iyoda, M., “Synthesis of Fischer-Type (Alkoxy)carbene Complexes Using Diphenylsulfonium Salts with Functionalized Alkyl Groups”, J Org Chem., 2000, 65, 4796 13 Ishihara, K.; Hanaki, N.; Yamamoto, H., “Tris(pentafluorophenyl)boron as an Efficient Catalyst in the Stereoselective Rearrangement of Epoxides”, Synlett, 1995, 7, 721-722 14 Vedejes, E., Kongkittingam, C., “A Total Synthesis of (-)-Hemiasterlin Using N-Bts Methodology”, J Org Chem., 2001, 66, 7355-7364 15 Reddy, R.; Jaquith, J.B., Neelagiri, V.R., Saleh-Hanna, S., Durst, T., “Asymmetric Synthesis of the Highly Methylated Tryptophan Portion of the Hemiasterlin Tripeptides”, Org Lett., 2002, 4(5), 695-697 16 Chuan Niu et al, “Tubulin inhibitors Synthesis and biological activity of HTI-286 analogs with B-segment heterosubstituents”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2004, 14, 4329–4332 17 Schmidt, U.; Schumacher, A.; Mittendorf, J.; Riedl, B., “Contribution to the synthesis of aureobasidin A Synthesis of cyclopeptolides containing the sequence leucyl-N-methylhydroxyvalyl-(2R)-oxy-(3R)-methyl-pentanoic acid”, J Pept Res., 1998, 52, 143 18 Frerot, E.; Coste, J.; Pantaloni, A.; Dufour, M.-N.; Jouin, P., “PyBOP® and PyBroP: Two reagents for the difficult coupling of the α,α-dialkyl amino acid”, Tetrahedron, 1991, 47, 259 19 Arie Zask et al, “D-piece modifications of the hemiasterlin analog HTI-286 produce potent tubulin inhibitors”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2004, 14, 4353-4358 20 Chuansheng Niu, Douglas M Ho, Arie Zask, Semiramis Ayral Kaloustian, “Absolute configurations of tubulin inhibitors taltobulin (HTI-286) and HTI-042 characterized by X-ray diffraction analysis 146 Footer Page 146 of 258 Header Page 147 of 258 and NMR studies”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2010, 20, 1535-1538 21 D Simoni et al, “Versatile synthesis of new cytotoxic agents structurally related to hemiasterlins”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2010, 20, 3431-3435 22 Frank Loganzo, James A Nieman, et al, “HTI-286, a Synthetic Analogue of the Tripeptide Hemiasterlin, Is a Potent Antimicrotubule Agent that Circumvents P-Glycoprotein-mediated Resistance in Vitro and in Vivo”, Cancer research, 2003, 63, 18381845 23 Tadeusz F Molinski et al, "Drug development from marine natural products”, Naturae Reviews, 2009, 8, 69-85 24 Gamble, W R.; Durso, N A.; Fuller, R W.; Westergaard, C K.; Johnson, T R.; Sackett,D L.; Hamel, E.; Cardellina, J H.; Boyd, M R., “Cytotoxic and tubulin-interactive hemiasterlins from Auletta sp and Siphonochalina spp sponges”, Bioorg Med Chem., 1999, 7, 1611-1615 25 Fletcher, S R.; Baker, R.; Chambers, M S.; Herbert, R H.; Hobbs, S C.; Thomas, S R.; Verrier, H M.; Watt, A P.; Ball, R G, “Total Synthesis and Determination of the Absolute Configuration of Epibatidine”, J Org Chem., 1994, 59, 1771-1778 26 Gramham L Patrick, An introduction to Medicinal Chemistry 3nd, Oxford University Press, 2005 27 Douglass Johnson, Jie Jack Li, The Art of Drug synthesis, Wiley, 2007 28 Jie Jack Li, Douglas S Johnson, Modern Drug Synthesis, Wiley, 2010 29 Nguyễn Văn Tuyến, Giáo trình Hóa dược, Nxb Khoa học Kỹ thuật, 2014 30 Nguyễn Hải Nam, Nghiên cứu phát triển thuốc mới, Nxb Y học, 2012 31 Nguyễn Văn Tuyến, Hóa hữu nâng cao – Các phương pháp tổng hợp hữu đại, Nxb Khoa học Kỹ thuật, 2012 147 Footer Page 147 of 258 Header Page 148 of 258 32 Pijus K M., Zhiyong R., Xiaomin C., Chiyi X., John S Mc M “Structure-Affinity Relationships of Glutamine Mimics Incorporated into Phosphopeptides Targeted to the SH2 Domain of Signal Transducer and Activator of Transcription 3”, Journal of Medicinal Chemistry, 2009, 52, 6126-6141 33 Yoshio Hayashi et al, “Synthesis and Structure-Activity Relationship Study of Antimicrotubule Agents Phenylahistin Derivatives with a Didehydropiperazine-2,5-dione Structure”, Journal of Medicinal Chemistry, 2012, 55, 1056-1071 34 Lesma G, Sacchetti A, Bai R, Basso G, Bortolozzi R, Hamel E, Silvani A, Vaiana N, Viola G., “Hemiasterlin analogues incorporating an aromatic, and heterocyclic type C-terminus: design, synthesis and biological evaluation”, Mol Divers, 2014, 18(2), 357373 35 Jiankun Quie, Wenxia Zhou, Xiunan Zhao, Hunlin He, Yongxiang Zhang, Keliang Liu, “Hemiasterlin Analogues with Unnatural Amino Acids at the N-Terminal and Their Inhibitory Activity on Tumor Cells”, Int J Pept Res Ther., 2009, 15, 187-194 36 D.A Scudiero, R H Shoemaker, D.P Kenneth, A Monks, S Tierney, T.H Nofziger, M.J Currens, D Seniff, M.R Boyd, “Evaluation of a Soluble Tetrazolium/Formazan Assay for Cell Growth and Drug Sensitivity in Culture Using Human and Other Tumor Cell Lines”, Cancer Reseach, 1988, 48, 4827-4833 37 Mesaik, M A.; Rahat, S.; Khan, K M.; Zia-Ullah; Choudhary, M I.; Murad, S.; Ismail, Z.; Atta-ur-Rahman; Ahmad, A., “Synthesis and immunomodulatory properties of selected derivatives”, Bioorg Med Chem 2004, 12, 2049-2057 oxazolone 38 Taillier, C.; Bellosta, V.; Meyer, C.; Cossy, J., “Synthesis of ω-Hydroxy Ketones from ω-Benzyloxy Weinreb Amides by Using a Chemoselective Nucleophilic Addition/Birch Reduction Process”, Org Lett 2004, 6, 2145-2147 39 Nahm, S.; Weinreb, S M., “N-methoxy-N-methylamides as effective acylating agents”, Tetrahedron Lett., 1981, 39, 3815-3818 148 Footer Page 148 of 258 Header Page 149 of 258 40 Tyrrell, E.; Brawn, P.; Carew, M.; Greenwood, I., “An expedient conversion of α-amino acids into Weinreb amides using COMU® as a coupling agent”, Tetrahedron Lett., 2011, 52, 369-372 41 Kim, JG.; Jang, D O., “A Convenient One-Pot Method for the Synthesis of N-Methoxy-N-methyl Amides from Carboxylic Acids”, Bull Korean Chem Soc., 2010, 31, 171-173 42 Ignacio Funes-Ardoiz, Marina Blanco-Lomas, Pedro J Campos, Diego Sampedro, “Benzylidene–oxazolones as photoswitches: photochemistry and theoretical calculations”, Tetrahedron, 2013, 69, 9766-9771 43 Thomas Cleary, Jodie Brice, Nicole Kenedy, Flavio Chavez, Tetrahedron Letters, “One-pot process to Z-α-benzoylamino-acrylic acid methyl esters via potassium phosphate-catalyzed Erlenmeyer reaction”, 2010, 51, 625-628 44 L De Luca, G Giacomelli, M Taddei, “An Easy and Convenient Synthesis of Weinreb Amides Chem., 2001, 66, 2534-2537 and Hydroxamates”, J Org 45 Đặng Như Tại, Ngô Thị Thuận, Hóa học hữu cơ, tập 2, Nxb GD Việt Nam, 2011 46 J.Clayden, N Greeves, S Warren and P Wothers, Organic Chemistry, Oxford University Press, Oxford, 2000 47 Tadeusz F Molinski, Doralyn S Dalisay, Sarah L Lievens, and Jonel P Saludes, “Drug development from marine natural products”, Drug Discovery, 2009, 8, 60-85 48 Camille Georges Wermuth, The Practice of Medicinal Chemistry 2st, Academic press (An imprint of Elsevier Secience), 2003 49 Arie Zask et al, “Synthesis and Biological Activity of Analogues of the Antimicrotubule Agent-N,β,β-Trimethyl-L-phenylalanyl-N1[(1S,2E)-3-carboxy-1-isopropylbut-2-enyl]-N1,3-dimethyl-Lvalinamide (HTI-286)”, J Med Chem 2004, 47 (19), 4774-4786 50 Hamel E, “Antimitotic natural products and their interactions with tubulin”, Med Res Rev, 1996, 16, 207-231 149 Footer Page 149 of 258 Header Page 150 of 258 51 Rosen, T., Trost, B M.; Fleming, I.; Heathcock, C H., Eds., “In Comprehensive Organic Synthesis”, Pergamon: Oxford, 1991, 2, 402 52 Boaz, N W.; Debenham, S D.; Large, S E.; Moore, M K., “The preparation of enantiomerically pure cyclopropylalanine” Tetrahedron: Asymm 2003, 14, 3575 53 Chandrasekhar, S.; Karri, P., “Aromaticity in azlactone anions and its significance for the Erlenmeyer synthesis”, Tetrahedron Lett 2006, 47, 5763 54 Seebach, D.; Jaeschke, G.; Gottwald, K.; Matsuda, K.; Formisano, R.; Chaplin, D A., “Resolution of Racemic Carboxylic Acid Derivatives by Ti-TADDOLate Mediated Esterification Reactions -A General Method for the Preparation of Enantiopure Compounds”, Tetrahedron, 1997, 53, 7539 55 Kingston DGI, “Tubulin-interactive natural products as anticancer Agents”, J Nat Prod., 2009, 72, 507-515 56 Hadaschik BA, Adomat H, Fazli L, Fradet Y, Andersen RJ, Gleave ME, So A, “Intravesical chemotherapy of high-grade bladder cancer with HTI-286, a synthetic analogue of the marine sponge product hemiasterlin”, Clin Cancer Res., 2008, 14, 1510-1518 57 Hadaschik BA, Ettinger S, Sowery RD, Zoubeidi A, Andersen RJ, Roberge M, Gleave ME, “Targeting prostate cancer with HTI-286, a synthetic analog of the marine sponge product hemiasterlin”, Int J Cancer, 2008, 122, 2368-2376 58 Loganzo F, Hari M, Annable T, Tan X, Morilla DB, Musto S, Zask A, Kaplan J, Minnick AAJr, May MK, Ayral-Kaloustian S, Poruchynsky MS, Fojo T, Greenberger LM, “Cells resistant to HTI286 not overexpress P-glycoprotein but have reduced drug accumulation and a point mutation in α-tubulin”, Mol Cancer Ther., 2004, 3, 1319-1327 59 Kuznetsov G, TenDyke K, Towle MJ, Cheng H, Liu J, Marsh JP, Schiller SER, Spyvee MR, Yang H, Seletsky BM, Shaffer CJ, Marceau V, Yao Y, Suh EM, Campagna S, Fang FG, Kowalczyk JJ, 150 Footer Page 150 of 258 Header Page 151 of 258 Littlefield BA, “Tubulin-based antimitotic mechanism of E7974, a novel analogue of the marine sponge natural product hemiasterlin”, Mol Cancer Ther., 2009, 8, 2852-2860 60 Ravi M, Zask A, Rush TS, “Structure-based identification of the binding site for the hemiasterlin analogue HTI-286 on tubulin”, Biochemistry, 2005, 44, 15871-15879 61 Hsu L-C, Durrant DE, Huang C-C, Chi N-W, Baruchello R, Rondanin R, Rullo C, Marchetti P, Grisolia G, Simoni D, Lee RM, “Development of hemiasterlin derivatives as potential anticancer agents that inhibit tubulin polymerization and synergize with a stilbene tubulin inhibitor”, Invest New Drugs, 2012, 30,1379-1388 62 Hamel E, “Evaluation of antimitotic agents by quantitative comparisons of their effects on the polymerization of purified tubulin”, Cell Biochem Biophys, 2003, 38, 1-22 63 Malkov AV, Vranková K, Cˇ erný M, Kocˇovský P, “On the selective N-methylation of BOC-protected amino acids”, J Org Chem., 2009, 74, 8425-8427 64 Mangette JE, Johnson MR, Le V-D, Shenoy RA, Roark H, StierM, Belliotti T, Capiris T, Guzzo PR, “The preparation of optically active α-amino 4H-[1,2,4]oxadiazol-5-ones from optically active α-amino acids”, Tetrahedron, 2009, 65, 9536-9541 65 Mesaik, M A.; Rahat, S.; Khan, K M.; Zia-Ullah; Choudhary, M I.; Murad, S.; Ismail, Z.; Atta-ur-Rahman; Ahmad, A., “Synthesis and immunomodulatory properties of selected oxazolone derivatives”, Bioorg Med Chem., 2004, 12, 2049 66 RajanBabu, T V.; Ayers, T A.; Halliday, G A.; You, K K.; Calabrese, J C., “Carbohydrate Phosphinites as Practical Ligands in Asymmetric Catalysis: Electronic Effects and Dependence of Backbone Chirality in Rh-Catalyzed Asymmetric Hydrogenations Synthesis of R- or S-Amino Acids Using Natural Sugars as Ligand Precursors”, J Org Chem., 1997, 62, 6012 151 Footer Page 151 of 258 Header Page 152 of 258 67 Cutolo, M.; Fiandanese, V.; Naso, F.; Sciacovelli, O Synthesis of dehydrophenylalanine derivatives by palladium catalyzed arylation of 2-acetamidoacrylic acid, Tetrahedron Lett., 1983, 24, 4603 68 Baell, J B.; Garrett, T P J.; Hogarth, P M.; Mattews, B R.; McCarthy, T D.; Pietersz, G A WO2000015214 69 Sawant, S D.; Barvrkar, A A.; Chabukswar, A R.; Sarak, S D., “Molecular docking and synthesis of 8-substituted 3,4-dihydro-6methyl-4-(2,4-dinitrophenyl)imidazo[1,5-b][1,2,4]triazin-2(8H)-one derivatives as novel antiasthmatic agents”, Journal of Applicable Chemistry, 2013, 2, 372 70 Blanco-Lomas, M.; Funes-Ardoiz, I.; Campos, P J.; Sampedro, D., “Oxazolone-Based Photoswitches: Synthesis and Properties”, Eur J Org Chem., 2013, 6611 71 Funes-Ardoiz, I.; Blanco-Lomas, M.; Campos, P J.; Sampedro, D., “New 2,3-dihydro-5-H-1,4-benzodioxepin derivatives Easy formation and X-ray structure determination of a pentacyclic acetal containing a fourteen-membered carbon-oxygen ring”, Tetrahedron, 2013, 69, 9766 72 Angelastro, M R.; Mehdi, S.; Burkhart, J P.; Peet, N P.; Bey, P., “Alpha-diketone and alpha-keto ester derivatives of N-protected amino acids and peptides as novel inhibitors of cysteine and serine proteinases”, J Med Chem., 1990, 33, 11 73 Burke, A J.; Davies, S G.; Garner, C A.; McCarthy, T D.; Roberts, P M.; Smith, A D.; Rodriguez-Solla, H.; Vicker, R J., “Asymmetric synthesis and applications of β-amino Weinreb amides: asymmetric synthesis of (S)-coniine”, Org Biomol Chem., 2004, 2, 1387 74 Murphy, J A.; Commeueuc, A G J.; Snaddon, T N.; McGuire, T M.; Khan, T A.; Hisler, K.; Dewis, M L.; Carling, M., Direct Conversion of N-Methoxy-N-methylamides (Weinreb Amides) to Ketones via a Nonclassical Wittig Reaction”, Org Lett., 2005, 7, 1427 152 Footer Page 152 of 258 Header Page 153 of 258 75 C J O'Brien, J L Tellez, Z S Nixon, L J Kang, A L Carter, S R Kunkel, K C Przeworski, G A Chass, “Recycling the Waste: The Development of a Catalytic Wittig Reaction”, Angew Chem Int Ed., 2009, 48, 6836-6839 76 P S.-W Leung, Y Teng, P H Toy, “Chromatography-Free Wittig Reactions Using a Bifunctional Polymeric Reagent”, Org Lett., 2010, 12, 4996-4999 77 R Zhou, C Wang, H Song, Z He, “Wittig Olefination between Phosphine, Aldehyde, and Allylic Carbonate: A General Method for Stereoselective Synthesis of Trisubstituted 1,3-Dienes with Highly Variable Substituents,” Org Lett., 2010, 12, 976-979 78 Z Wang, G Zhang, I Guzei, J G Verkade, “A Novel Ylide for Quantitative E Selectivity in the Wittig Reaction”, J Org Chem., 2001, 66, 3521-3524 79 So-Yeop Han, Young-Ah Kim, “Recent development of peptide coupling reagents in organic synthesis”, Tetrahedron, 2004, 60, 2447-2467 80 Coste, J.; Frerot, E.; Jouin, P.; Castro, B Oxybenzotriazole free peptide coupling reagents for N-methylated amino acids Tetrahedron Lett 1991, 32, 1967-1970 81 Coste, J.; Frerot, E.; Patrick, J., “Coupling N-Methylated Amino Acids Using PyBroP and PyCloP Halogenophosphonium Salts: Mechanism and Fields of Application”, J Org Chem 1994, 59, 2437-2446 82 Wijkmans, J C H M.; Blok, F A A.; van der Marel, G A.; van Boom, J H.; Bloemhoff, W “A new and highly efficient coupling reagent forN-methyl amino acids”, Tetrahedron Lett 1995, 36, 4643–4646 83 Cao, B.; Park, H.; Joullie, M M., “Total Synthesis of Ustiloxin D”, J Am Chem Soc 2002, 124, 520-521 84 Boger, D L.; Miyazaki, S.; Kim, S H.; Wu, J H.; Castle, S L.; Loiseleur, O.; Jin, Q., “Total Synthesis of the Vancomycin Aglycon”, J Am Chem Soc 1999, 121, 10004-10011 153 Footer Page 153 of 258 Header Page 154 of 258 85 Albert Isidro-Llobet, Mercedes A Llvarez and Fernando Albericio, “Amino Acid-Protecting Groups”, Chem Rev 2009, 109, 24552504 86 Franzen, H.; Grehn, L.; Ragnarsson, U., “Synthesis, properties, and use of N-Boc-tryptophan derivatives”, J Chem Soc Chem., Commun 1984, 1699-17000 154 Footer Page 154 of 258 ... tổng hợp dẫn xuất hemiasterlin cách thay đổi nhóm ba axit amin (ba block) phân tử hemiasterlin tạo thành dẫn xuất hemiasterlin có cấu trúc độc đáo hoạt tính lý thú [1-9,34] Trong số đó, dẫn xuất. .. giản nhiều nhà khoa học quan tâm Do đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp xác Footer Page of 258 Header Page of 258 định hoạt tính sinh học số dẫn xuất hemiasterlin có ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài... CẤU TRÚC HOẠT TÍNH CỦA CÁC HEMIASTERLIN Vai trò nhóm cấu trúc chúng phân tử hemiasterlin nhà khoa học khẳng định nhờ nghiên cứu khảo sát mối quan hệ cấu trúc - hoạt tính hemiasterlin dẫn xuất từ