Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hóa và đánh giá tác dụng sinh học của hợp chất murrayafoline A từ loài Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam (LA tiến sĩ)Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hóa và đánh giá tác dụng sinh học của hợp chất murrayafoline A từ loài Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam (LA tiến sĩ)Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hóa và đánh giá tác dụng sinh học của hợp chất murrayafoline A từ loài Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam (LA tiến sĩ)Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hóa và đánh giá tác dụng sinh học của hợp chất murrayafoline A từ loài Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam (LA tiến sĩ)Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hóa và đánh giá tác dụng sinh học của hợp chất murrayafoline A từ loài Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam (LA tiến sĩ)Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hóa và đánh giá tác dụng sinh học của hợp chất murrayafoline A từ loài Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam (LA tiến sĩ)Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hóa và đánh giá tác dụng sinh học của hợp chất murrayafoline A từ loài Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam (LA tiến sĩ)Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hóa và đánh giá tác dụng sinh học của hợp chất murrayafoline A từ loài Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam (LA tiến sĩ)
Trang 1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIEN HAN LAM KHOA HỌC
VA CONG NGHE VIET NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ
Trần Quốc Tồn
NGHIEN CUU PHAN LAP, TONG HOP, CHUYEN HOA VA
ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA HỢP CHẤT MURRAYAFOLINE A TU LOAI GLYCOSMIS STENOCARPA
(DRAKE) CUA VIET NAM
LUAN AN TIEN SY HOA HOC
Hà Nội - 2017
Trang 2
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIEN HAN LAM KHOA HOC
VA CONG NGHE VIET NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ
À x
Trần Quốc Tồn
NGHIEN CUU PHAN LAP, TONG HOP, CHUYEN HOA VA DANH GIA TAC DUNG SINH HQC CUA HOP CHAT MURRAYAFOLINE A TU LOAI GLYCOSMIS STENOCARPA
(DRAKE) CUA VIET NAM
Chuyên ngành: Hĩa học các hợp chất thiên nhiên Mã sẽ: 62 44 01 17
LUẬN ÁN TIÊN SỸ HĨA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1.PGS TS Nguyễn Mạnh Cường
2 TS Trần Thị Thu Thủy
Hà Nội — 2017
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan:
Đây là cơng trình nghiên cứu của tơi và các cộng sự Các số liệu và kết quả
được nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai cơng bố trong bắt kỳ cơng
trình nào khác
Hà Nội, năm 2017
Trang 4MỤC LỤC
DANH MUC CHU VIET TA
DANH MUC SO DO DANH MỤC HÌNH
DANH MUC BANG BIEU DANH MUC PHU LUC MO DAU
PHAN 1: TONG QUAN
CHUONG l1: GIỚI THIỆU MURRAYAFOLINE A -: 3 1.1 Giới thiệu về cây cơm rượu trái hẹp cĩc cà sec cà các các se cec.Ÿ wee SE eo oa C Bw
1.2 Nguén géc thiên nhiên và hoạt tính sinh học của murrayafoline A 5 1.3.Các dẫn xuất tổng hợp của murrayafoline A . cc-cce+ 10
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TƠNG HỢP CARBAZOLE HIỆN ĐẠI VÀ UNG DUNG TRONG TỎNG HỢP MURRAYAFOLINE A 13 VN 1 1 13
2.2 Các phương pháp tổng hợp carbazole hiện đại - 14
2.2.1 Phương pháp sử dụng phức sất ccccccccccseereeccevvrvertrrrrrereeevver 14 3.2.2 Phương pháp sử dụng xúc tác paÌÏadÌHm .-.-ec-ccse<ccccecxsesecxee 1
2.2.2.1 Phương pháp Oxy hĩa đĩng vịng từ các amin Buchwald-Harrwig 17
2.2.2.2 Phương pháp đĩng vịng N-bisaryl sử dụng xúc tác đơng (Cu[11]/Pd[H] 20 20 24 2.2.2.5 Phương pháp oxy hĩa đĩng vịng sản phẩm thủy phân benzoxazol-2- 2.2.2.3 Phương pháp sử dụng phản ứng Suzuki-Miyaura Coupling 2.2.2.4 Phương pháp sử dụng phản ứng Heck-Coupling HN cscsscainessensnerenensvonsceee: 2.2.2.6 Phương pháp kết nối kiểu Stille — Coupling 2.2.3 Một số phương pháp tổng hợp murrayafoline A khác . - 29
Trang 52:2.3:3 PRUOND PROP CUG RIKUBAWG a sccccvsevswissiwssarsccarvessravsssveasiesaa cesses 30
PHAN 2: PHUONG PHAP NGHIEN CUU VA KY THUAT THUC
»727310.000nyvạ 1.1 ` 32
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 32
3.1 Phương pháp thu thập, giám định tên và xử lý mẫu thực vật 32
3.2 Phương pháp phân lập hoạt chÁt -:552ccccscccrrrrveeerrrrrree 32
3.3 Phương pháp tổng hợp hiữu cơ cccccccccc5ccccctseccrveeeersrrres 33
3.4 Phương pháp xác định cấu trúc hĩa học
3.5 Phương pháp thử hoạt tinh sinh hoc in vitro
3.5.1 Phương pháp thử hoạt tính kháng ung thư
3.5.2 Phương pháp thử hoạt tính kháng viêm trên tế bào tủy xương hình sao
kích thích bằng LPS
3.5.3 Phương pháp thử hoạt tính kháng viêm ức chế yếu tổ NF-kB 36 3.6 Phương pháp thử hoạt tính kháng ung thur trên động vật thực nghiệm
bang dong té bao LLC
3.6.1 Phương pháp thie d6c tinlt COp.eesescssssssssssessssssssssssssesssssunnnnsssesessssssnenese 37
3.6.2 Phương pháp xác định khả năng ức chế khối u của hoạt chất Mu-A trên chuột gây u thực nghiệm bằng dịng tế bào LLC -c -+2 37
3.6.3 Phương pháp đánh giá tính độc của hoạt chất Mu-A thơng qua kiểm tra
một SỐ chỉ tiêu sinh hĨa HHỒN i52 vvctt1111111111111111121211121111111110 t1 38
3.6.4 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt chat Mu-A đối với các biến
Trang 64.1.4 Phân lập theo phương pháp cắt cuốn hơi nước . -s :: 40
4.1.5 Nghiên cứu xây dựng phương pháp định lượng murrayafoline A 4I 4.2 Tổng hợp tồn phân murrayafoline A -c -cccccccccccecrrrr 42 4.2.1 Tổng hợp 2-metoxy-4-metyl-nitrobenzen -22cccc5ccirerccccccvve 42 4.2.2 Tổng hợp 2-metoxy-4-ietyÏanilin -<rtttrrrrrrrree 42
Ä:0:3: Tn§ HD HIEPHDDINHB Ứng ngu gữgnioiaSBiGGYGHGUENGESGISRIGEGRGìaHtt8ng 43
4.3 Tổng hợp các dạng phức hợp của murrayafoline A 44 4.3.1 Tổng hợp liposore :-ccc2cc522+iz+222222EEEEEEtrrtrervrrvrrrrrrrrrrrerervee 44 43.2 Tng BBp|BUAi tqusiatuiotagBoitttggitDRllAGiaSG.H88Biqgia38idttaangie 44 4.4 Tổng hợp các dẫn xuất của murrayafoline A -: + 45 4.4.1 Tổng hợp I-methoxy-3-methyl-9-(3-bromo)-propyl-9H-carbazole) và 1- methoxy-3-immethyl-9-(propen-2-yl)-9H-carbazole .45
AAS BAO VE RNONE CHE CMU GMING ung hang Hà thi HHGiá01100 038303/43188110.4633032804g 46
4.4.4 Bảo vệ nhĩm Chức ÏCOhỌL - +55 S+exesveEveEeEeEerkerererverrxrrvererver 46
4.4.5 Tổng hợp dẫn xuất 1,2,3-triazole của murrayafoline A 4 4.4.6 Tong hop 3-(1-methoxy-3-methyl-9H-carbazol-9-yl)propane-1,2-diol
0/8 NSg xx éẻ 50
4.4.7 Tổng hợp 1-methoxy-3-formylcarbazole (2) -.ceccscceeceeeeeree jl 4.4.8 Tổng hợp các chalcon của murrayafoline A csecccsssssesesssssisssssesesseesesesssese SI
PHAN 3: KET QUÁ VÀ THẢO LUẬN .-s -ccccccsssccccccre 54 CHUONG 5 : KET QUA NGHIEN CUU TAO NGUON NGUYEN LIEU
MURRAYAFOLINE A os eecesesesssssssssssssssssssssssuvesseessesseseesessnsnstsistsnneseseseseeceees 54
5.1 Nghiên cứu phân lập murrayafoline A từ rễ cây cơm rượu trái hẹp 54 3.1.1 Định hướng xây dựng phương pháp phân lập -. -<5e-5+ 54 5.1.2 Xây dựng phương pháp định lượng murrayafoline A bằng HPLC 55 5.1.2.1 Xác định bước sĩng phát hiỆN St sxseskekekerererererrkesxee 55
5.1.2.2 Xay dựng đường chuẩn cho murrayafoline A
5.1.2.3 Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp
Trang 75.1.2.4 Kết quả xác định độ chính xác của phương pháp - 37
5.1.2.5 Kết quả phân tích mẫu thựtC -22:5255222255seSccSvveecccveesrrrvecee 57
5.1.3 Xây dựng quy trình phân lập murraydƒfoline A -. -e-c-cc-c+ 38
3.1.3.1 Phương pháp sắc ký
5.1.3.2 Phương pháp kết hợp sử dụng cất lơi cuốn hơi nước - 59
5.1.3.3 Kết quả xác định cấu trúc của hợp chất murrayafoline A phân lập được từ rể cây cơm rượu trái hẹp 5.2 Nghiên cứu tong hop murrayafoline A 5.2.1 Tong hợp 2-metoxy-4-metyl-nitrobenzen 5.2.2 Tong hop 2-metoxy-4-metylanilin 5.2.3 Tổng hop 2-methoxy-4-metyl-N-phenylanili 5.2.4, Tổng hop murrayafoline A 69 CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG DẠNG PHỨC HỢP CỦA MURRAYAFOLINE lẨ 100SERTGUEGGHUAGSGHdNNGGỂENSSMGUSSGAGENGEHSCAGEGMiSEGUEESSRSIdQiGGNMOOdlGuuing 72 6Í MÌNH: ¡cccconniiiinhktgigg án H008 05100151158001136511356831561065561651988856x85016016E811468138 72
6.1.1 GiGi thiGU MIXON cesses sessecssessesseeneeseesesneeneesseseessecseesueeseeseenteenenneeseentennens 72, 6.1.2 Két qua diéu chế mixen — murrayafoline A -csc -cccccsree 73
6.2 Liposome
6.2.1 Giới thiệu về liposome
6.2.1 Điều chế tiểu phân liposome chứa murrayafoline A - 76
*CHUONG 7: CHUYEN HOA TAO DAN XUAT MURRAYAFOLINE A 79
7.1 Chuyễn hĩa tạo dẫn xuất chứa nhĩm tridzole -: c-+ 79 7.1.1 Phản ứng của murrayafoline A với 1,3 — dibrompropan 2
2/Ả0D:.PHÁN:LDRB' B106 Bồ toauisedtiosaiialitglBitalGiGADD1g04L3QAs43q0 „010 3 gia 86
7.1.3 Phản ứng “Click” đĩng vịng 1,2,3 — tFi4d2Ọe «- «cc<cccsc+xee 89 7.1.4, Phan ting dihidroxyl N6d NOi AG i ceesssssssssssssesssesssesesesessesssesssssssssssessesevss 103 7.2 Chuyễn hĩa tạo dẫn xuất chalcon -c-+52222222scsrscccccsee 105 7.2.1 Phản ứng oxi hĩa tạo nhĩm chức andehii ‹ -s+<s<©<esse> 107 7.2.2 Phan ung Claisen-Schmidt tao xeton œ,-khƠng HO -«-<«e5«+ 109
Trang 8CHƯƠNG §: ĐÁNH GIA MOT SO HOẠT TÍNH SINH HOC CUA
MURRAYAFOLINE A VÀ CÁC DẪN XUÁT -+ 117
8.1 Hoat tinh sinh hoc in vitro ctia murrayafoline A 117
8:1 dic HOE tinh Bap độc lễ ĐÀO qua ngitihuiqtiditiiltiiQudibdadaaiasauaassaaa TP
&.1.2 Hoạt tính ức chế sự phát triển của tế bào ung thư trên thạch mém 3D 118 &8.1.3 Hoạt tính tÌH IẠC HH - - 5< S55 St+t££E£EvEeEEEErtetexererereevrsexerrrrrvrrrrrre 119
8.2 Hoạt tính sinh học ïn wivo của murrayaƒfoline A . - 120
8.2.1 Kết quả xác định khả năng gây độc cấp tính của Mu-A 2Ï
8.2.2 Kết quả xác định khả năng ức chế khối u của Mu-A trên chuột gây u thực nghiệm bằng dịng tế bào LLC -cc2cccccztttt+eccccvvcvrrrtrrirecererre 12
8.2.2.1 Kha năng bảo vệ chung và kéo dài tuổi thọ cho động vật nghiên cứu
của Mu-A
8.2.2.2 Khả năng tức chế khối u phát triỂH -ccccccceccccccsecccee 124
8.2.2.3 Khả năng kháng khối u di căn ccccccccccccccccrtrvrveveeeeree 125
8.2.2.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của Mu-A đến các chỉ tiêu huyết học và chức năng gan, thận chuột bị gây u thơng qua một số chỉ tiêu sinh hố máu EiÀgÄgšgtEkư3435141610ã8481480143G5t30BEGikšGiG338i1818E306.G1s8333Exzgagbui litQtl8ã42iGGGGiiRQSiStiGi460x3886 126 8.2.2.5 Khả năng kích hoạt hệ enzyme caspase 3/7 của Mu-A 129
8.2.3 Kết luận về các kết quả thử nghiệm khả nang khang u ung thư in vivo 131 8.3 Hoạt tính sinh học các dạng bào chế của murrayafoline A 132
8.3.1 Hoạt tính gây độc tế bào của mixen-murrayafoline A - 132
8.3.2 Đánh giá hoạt tính sinh học của murrayafoline A dang liposome 132
&3:2:1:.Huệt AN, I DHƠ | tsacgttoga@iqaqgtGGISNaS0RTQHSRSWAeisnag 132
BIF2.2 HOG HAR Hi UV asaiitididitixiiiiia0i40104600000000165561101803663608112a 003A 133 8.4 Hoạt tính sinh học các hợp chất dãy chuyển hĩa tạo dẫn xuất triazole CHA MUPTAYASOLIMNE A kén rên 135
Trang 9KẾT LUẬN
ĐIÊM MỚI CỦA LUẬN ÁN
CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BĨ LIÊN QUAN ĐÉN LUẬN ÁN
Trang 10EtOAc MeOH EtOH TBDPS (Boc),0 NMO PEG THF DSPC MIC Cao DANH MỤC CHỮ VIET TAT Murrayafoline A
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân đồng vị cacbon 13 Phổ khuyếch đại
Phổ tương tác gần '°C-H
Phổ tương tác xa 'C.'
Phổ tương quan 'H-`H Cloroform deuteri hĩa
Dimethyl sulfoxid duge deuteri hĩa
Methanol deuteri héa
Phổ khối lượng phân giải cao
Trang 11DANH MỤC SƠ ĐỊ
Sơ đồ 1.1: Sơ đồ lai hĩa murrayafoline A tạo dẫn xuất với 5-fluorouracil, acridone,
murrayafoline A, ciprofloxacin, piperazine
So dé 1.2: So dé lai hĩa Mu-A tạo dẫn xuất với một số dị vịng chứa nitơ L2 Sơ đồ 1.3: Sơ đồ lai hĩa murrayafoline A với zerumbone & artemisinin 12 Sơ đồ 2.1: Tổng hợp carbazole theo phương pháp sử dụng phức của SẮC 14
Sơ đồ 2.2: Ba hướng phản ứng đĩng vịng phức trung gian sắt để tổng hợp
carbazole
Sơ đồ 2.3: Tổng hợp Mu-A theo phương pháp sử dụng phức sắt cacbonyl 16
Sơ đồ 2.4: Tổng hợp carbazole theo phương pháp oxy hĩa đĩng vịng amin Buchwald-Hartwig Sơ đồ 2.5: Cơ chế Oxy hĩa đĩng vịng carbazole từ các amin Buchwald-Hartwig sử dụng xúc tác paladi kết hợp với đồng 18 So dé 2.6: Tổng hợp một số carbazole bị ng xúc tác Pd 19 Sơ đồ 2.7: Tổng hợp murrayfoline A theo phương pháp oxi hĩa amin Buchwald-
Hartwig với xúc tác paladi .-. -cc-cxeccee se LƠ
So dé 2.8: Tổng hợp murrayafoline A và carbazole khác bằng xúc tác Cu/Pd kết hợp vi sĩng Sơ đồ 2.9: Tổng hợp carbazole Sơ đồ 2.10: Tổng hợp mukonidine and glycosinine phản ứng kết nối Suzuki- Miyaura Sơ đồ 2.11: Tổng hợp carbazole bắng amin Buchwald- Hartwing - Sơ đồ 2.12: Tổng hợp (+) murrayazoline Sơ đồ 2.13: Tổng hợp carbazole bằng phản ứng ghép nối Suzuki-Miyaura thế nucleophin Sơ đồ 2.15: Tổng hợp mukonine bằng phương pháp thế nueleophin và đĩng vịng, bằng phản ứng Heck
Sơ đồ 2.16: Các bước tổng hợp carbazole qua hai giai đoạn bằng amin Buchwald-
Trang 12Sơ đồ 2.19: Tổng hợp 1-methoxycarbazoles bằng cách thủy phân benzoxazol-2 ones và đĩng vịng kiểu ghép nối Heck từ diarylamine
Sơ đồ 2.20 Tổng hợp 1-methoxycarbazole theo phương pháp thủy phân
benzoxazol-2-ones và sử dụng xúc tác Pd(II) để oxi hĩa tạo vịng carbazole 27
Sơ đồ 2.21: Tổng hợp 6- methoxylmurrayanime -22222czzz+2zzz 27 Sơ đồ 2.22: Tổng hợp murrayafoline A theo phương pháp của Tamariz 28
Sơ đồ 2.23: Tổng hợp carbazole theo phương pháp ghép nối Still 29
Sơ đồ 2.24: Quy trình tổng hợp murrayafoline A theo phương pháp Martin 29
Sơ đồ 2.25: Quy trình tổng hợp murrayafoline A theo phương pháp của Mai 30
Sơ đồ 2.26: Quy trình tổng hợp murrayafoline A theo Kikugawa Sơ đồ 5.1: Quy trình phân lập murrayafoline A theo phương pháp sắc ký 58
Sơ đồ 5.2: Quy trình phân lập murrayafoline A sử dụng cất cuốn hơi nước 60
Sơ đồ 5.3: Tổng hợp tồn phần murrayafoline A « -cscscccsccceeeeereree 63 Sơ đồ 5.4: Tổng hợp 2-metoxy-4-metyl-nitrobenZen :zz555ssc22 64 Sơ đồ 5.5: Tổng hợp 2-metoxy-4-metylanilin
Sơ đồ 5.6: Tổng hợp 2-methoxy-4-N-phenylanilin -c:25555scc2 68 Sơ đồ 5.7: Tổng hợp murrayafoline A theo phương pháp Fagnou Ø So dé 5.8: Phản ứng tổng hợp murrayafoline A theo phương pháp Ackermann .69
Sơ đồ 7.1: Quy trình chung tổng hợp 1,2,3 - triazole -: -iicicccieree 79 Sơ đồ 7.2: Cơ chế tạo 1,2,3 — triazole với xúc tác Cu(]) .c-csx+vserrseere 80 3-triazole của Sơ đồ 7.3: Các bước tạo đấy chuyền hĩa chứa nhĩm 1, murrayafoline A
Sơ đồ 7.4: Phản ứng N-ankyl héa murrayafoline A Sơ đồ 7.5: Phản ứng azide hĩa hợp chất 7
Sơ đồ 7.6: Phản ứng “Click” đĩng vịng 1,2,3 - triazole
Sơ đồ 7.7: Phản ứng tổng hợp (1-(3-(1-methoxy-3-methyl-9H-carbazol-9-
y]Ï)propy])-LH-1,2,3-triazol-4-yÏ)methanamine -‹-c‹«-cxccxeesccexerxe-e.e DO,
Sơ đồ 7.8: phản ứng tơng hợp (1-(3-(1-methoxy-3-methyl-9H-carbazol-9-
y])propyl)-LH-1,2,3-triazol-4-y]Ï)methanol .- ¿c6 +csvxvrekeexeerrrxee 91
Sơ đồ 7.9: Phản ứng dihidroxi hĩa nối đơi -ccccccccrrieceeeeeree 103
Sơ đồ 7.10: Tổng hợp chalcon từ murrayafoline A -::c-+iieirrrrerree 107 Sơ đồ 7.11: Tổng hợp 1-methoxy-3-forrmylcarbazole -::+++ic+c+++irree 107 Sơ đồ 7.12: Phản ứng tạo chalcon từ hợp phần andehit - -5++ 109
Trang 13DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cây cơm rượu trái hẹp Glycosmis stenoCarpa -.:-.: «:c::-5+-+ 3 Hình 1.2: Các chất đã được phân lập từ cây cơm rượu trái hẹp -. - - 4
Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo murrayafoline A ¿z©222+cz++ccvvvecesrcccve 5
Hình 1.4: Murrayafoline A thể hiện hoạt tính hướng cơ dương tính
Hình 1.5 : Mu-A làm tăng chuyền tiếp Ca”” trên tế bảo cơ tim tâm thu của chuột 8
Hình 1.6 : Murrayafoline A làm tăng tần số đỉnh Ca” x8
Hình 1.7: Murrayafoline A làm tăng nhẹ lượng Ca”” lưới cơ tương trong tế bào tâm
thất chuột
Hình 1.8: Murrayafoline A làm tăng huyết áp động mạch và áp suất tâm thất trên
chuột bị gây suy tim thực nghiệm Hình 2.1: Khung cơ sở và cách đánh sơ thứ tự carbazole Hình 5.I: Sự giải tỏa điện tích trên phân tử Murrayafoline A - 54
Hình 5.2: Phổ UV của murrayafoline A -:-cccc¿5ccvssccescccvvcccccrcc Đổ
Hình 5.3: Đồ thị phương trình đường chuẩn
Hình 5.4: Sắc ký đồ HPLC của mẫu dịch chiết cao tổng rễ cây cơm rượu 57 Hình 5.5: Murrayafoline A tỉnh thể 2ccz52225scceevvvvvccrrcvvvcccrrvc.c Õ Ï Hình 5.6: Đánh số thứ tự murrayafoline A Hình 5.7: Các mối liên hệ chính trong phỏ HMBC của murrayafolin A 62 Hình 5.8: Phổ "H NMR của 2-nitro-4-metylphenol ccsccz:ccc5scc s ÕØ Hình 5.9: Phổ 'H NMR của 2-metoxy-4-metyl-nitrobenZen -:::s:ciccc2 65 Hình 5.10: Phổ 'C NMR của 2-nitro-4-metylphenol :.cccv.ccce 66 Hình 5.11: Phổ 'C NMR của 2-metoxy-4-metyl-nitrobenzen -.- 66 Hình 5.12: Phổ 'H NMR của 2-methoxy-4-metylanilin Hình 5.13: Phổ H NMR của 2-methoxy-4-methy]-N-phenylaniline Ĩ8 Hình 5.14: Phố 'H NMR của murrayafoline A tổng hợp - - 70 Hình 6.1: Minh họa cấu trúc mixen
Hình 6.2 : Sản phẩm và mơ phỏng cấu trúc mixen — murrayafoline A 73
Hình 6.3: Ảnh FE-SEM của hệ chứa Murrayafoline A -. - 74
Hình 6.4 : Ảnh phân bố kích thước (a) và thế zeta (b) của mixen mang murrayfoline
Trang 14Hình 6.6: Cơ chế hình thành liposome bởi quá trình hydrat hĩa màng film 76
Hình 6.7: Mơ phỏng cấu trúc liposome — murrayafoline a . -2 TT
Hình 6.8: Thế Zeta của liposome
Hình 6.9: Sự phân bố kích thước các hạt liposome ¿<< 78 Hình 6.10: Ảnh chụp SEM hạt liposome chứa Mu-A - -sc -78 Hình 7.1 : PhO HRMS của hợp chất 7 -:-: :ttsttttttttrtttritrrrirrree 82 Hình 7.2: Phổ '!H-NMR của hợp chất 7 . -¿2222222+++222222zzzvevvsvecrex 83 Hiltih’'7,3¢ PHO “GANA Gia HOP CHEE, ccnaussnssiswennseasaemuamnnouncasmeranes 84 Hình 7.4: Ph6 HRMS ctia hop chat 104 ccsscccsssccccssececssccccececcecsecceseecesseceeeseeeeesseee 84 Hình 7.5: Phổ 1H-NMR của hợp chất hợp chất 104 ¿<< 85 Hình 7.6 : Phổ 'ÌC-NMR của hợp chất 104 ©222222222222ccczzscveccvvvrvvev 86 Hình 7.7: phé HRMS cia hop chat 105 Hình 7.8: Phé 'H-NMR cua hgp chat 105 Hình 7.9 : Phố 'C NMR của hợp chất 1-methoxy-3-methyl- carbazole Hình 7.10: Phơ HRMS của hợp chất (106a) Hình 7.11: Liên kết hidro nội phân tử ở hợp chất 1068:c:sscoicscnssiiasassaianaaoas 92 Hình 7.12: Phổ 'H-NMR của hợp chất 106a - -¿¿¿£:22222222222cccccczzre 93 Hình 7.13: Phố ''C-NMR của hợp chất 106a - 22-52222222 93 Hình 7.14 : Phố HRMS của hợp chất 106b -:-+22++++z2+sttrree 94 Hình 7.15: Phố 'H-NMR của hợp chất 106b :-:¿¿-52222222222ccccczzerer 95 Hình 7.16: Phố 'C-NMR của hợp chất (106b) ¿-©2cc¿2©22222zcrccrvrecee 95 Hình 7.17: Phơ HRMS của hợp chất 106c -c-¿-2¿¿+2222++vestevrsecee 96 Hình 7.18: Phổ '°C-NMR của hợp chất 106c . -crrtrrrrrrrree 97 Hình 7.19: Phỏ HRMS của hợp chất 106e -¿ 522222222S2ccccersrrrrrrrrrrvee 98 Hình 7.20: PhO HRMS cia hop chất 106f ccccc.cccccccccccvcccccvccce, 99 Hình 7.21: Phổ 'H-NMR của hợp chất 106f -. -cccccccccccrrrrree 100 Hình 7.22: phd “C-NMR cia hop chat 106f 2222222vc2ccccccrrrrrerrvey 100 Hình 7.23 : Pho HRMS hop chat (106g) :-:2 222222222222222zzz2222222vzzz 101
Hinh 7.24: Phé HRMS cita hop chat (1OGh) .sssccsscssssseescscosseeescessssesescssseeessenseee 102
Trang 15Hình 7.27: Phố 'ÌC-NMR của hợp chat 107
Hình 7.28: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 'H-NMR của hợp chất 2 LŨĐ Hình 7.29: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân '°C-NMR của hợp chất 2 108 Hình 7.30: Các dẫn xuất chalcon của murrayafoline A -++ 110 Hình 7.31: Phổ 'H-NMR của hợp chất 108a -22222222222222czzzstc2ccvvvrer 110
Hình 7.32: Phổ 'C-NMR của hợp chất 108a -22222222vvccccccccrrr 111 Hình 7.33: Phổ 'H-NMR ctia hop chat 108b 22¿¿2222222z+22222scccee 112
Hình 7.34: Phd 'H-NMR ctia hop chat 108c -222222222ccccceescrrrrrrrker 113 Hinh 7.35: PhO "H-NMR ctia 108d sescscccccsccsssssssssssescecccccessssssnnsesesesceeeesssssnnnueeeeesee 114 Hình 7.36: Phổ 'C-NMR của LO8d sssssssssssesssssssssssssssssssssssssssssssenssssssssssessssesessses 115 Hinh 7.37: Pho 'H-NMR ctia hop chat 108e
Hinh 8.1:Biéu dé so sanh hoat tinh gay déc té bao ctia murrayafoline A va elipticine
qua giá trị ICso
wooed LG:
Hình 8.2 : Hình ảnh thử nghiệm khả năng ức chê sự phát triên của tê bào ung thư
Hep-G2 trên thạch mềm 3D sau 10 ngày nuơi cấy 118
Hình 8.3: Vai trị trung gian của murrayafoline A đơi với sự hoạt động và tơc độ co của tế bào cơ tim khi cĩ mặt chất ức chế
Hình 8.4: Ảnh tiêu bản tế bào mơ thận .-s¿- s2 x2EEEvEEEEvEEEExrrrrkrerrkee Hình 8.5: Hoạt tính của enzym caspase 3/7 của hoạt chất Mu-A - 130 Hình 8.6: Đồ thị biểu thị sự ức chế tăng trưởng tế bào của Mu-A liposome và Mu-A tỨ đồ 6 20 HỮNÍ:::cccccoccnnoiecnbicv01Ac060000150681605065151 34 Q118g 061 4ã34x 5018 643543g:655543 06083 c53 0681538 133 Hình 8.7 Ảnh hưởng đến trọng lượng chuột khi sử dụng Mu-A liposome va Mu-A tự do .134 Hình 8.8: Sự tăng trưởng khơi u sau khi điêu trị với Mu-A tự do và Mu-A liposome zaac 13
Hình 8.9: Đồ thị tương quan giá trị ICso đơi với dịng tê bào ung thư phơi LU-1 của
các hợp chất 7, 105, 106a, 106b, 106e va elipticine 136
Hinh 8.10: Cytokine IL-12p40 trong té bao tua gây viêm bằng LPS bị ức chế mạnh
nhất bởi các chất 7, 106c, và 105e tại nồng độ 25 uM trong DMSO (dau *) 137 Hinh 8.11 : Hoạt tính của các hợp chất 7, 10ĩc, và 105e với các interleukin IL-12
P40 (a), IL-6 (b), va TNF-a (c) kích hoạt bằng LPS trên tế bào tua - tủy xương
Trang 16DANH MUC BANG BIEU
Bang 5.1: Kết quả đo HPLC của mẫu chuẩn ở nồng độ kháo nHữUoesosaasssav Bảng 5.2: Kết quả cho độ lặp lại của phương pháp .- c¿: c2 56
Bảng 5.3: Kết quả cho độ chính xác của phương pháp
Bảng 7.1: Hiệu suất tạo sản phẩm 1,2,3-triazole của murrayafoline A 89
Bang 8.1: Giá trị ICso của murrayafoline A trên các dịng té bao KB, LU-1, LNCaP,
HL-60 va Hep-G2
Bảng 8.2: Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự phat tri
G2 trên thạch mm 3D - 22: ©2¿2SE+t2SEE422EE1222211122211112111122112121112 E1 e Bảng 8.3: Độc tính cấp của Mu-A trên chuột thí nghim - - ô+â++ 121
Bng 8.4: Kết quả thống kê về thể tích khối u cũng như trọng lượng chuột ở các lơ
nghiên cứu sau 45 ngày thí nghiệm -Ư 122
Bảng 8.5: Ảnh hưởng của Mu-A trên mơ bệnh học của gan, thận, lách, phổi chuột
thí nghiệm " ˆ
Bảng 8.6: Ảnh hưởng của Mu-A đối với các chỉ tiêu huyết học và enzyme chức năng gan, thận trên chuột thí nghiệm
Bảng 8.7: Khả năng kích hoạt hệ enzyme caspase 3/7 của Mu-A - 129 Bảng 8.8: Giá trị ICso của Mu-A tự do và mixen với dịng tế bào Hep-G2 132 Bang 8.9: ICs) cla Mu-A dang liposome và dạng tự do đối với các dong té bao SK-
MEL-2 va SK-LU-1
Bang 8.10: Giá trị tỉ lệ phần trăm ức chế dịng tế bao LU-1 ở nồng độ 100ug/ml của
Trang 18MỞ ĐẦU
Ngay từ buổi bình minh của lồi người, hợp chất thiên nhiên đã đĩng vai trị tối quan trọng trong đời sống hàng ngày của con người Ngày nay những hợp chất được phân lập từ động thực vật đã được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội, chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho ngành cơng nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm Mặc dù cơng nghệ tơng hợp hĩa dược hiện nay đã phát triển hết sức mạnh mẽ, tạo ra được nhiều
biệt dược khác nhau sử dụng trong cơng việc phịng, chữa bệnh nhờ đĩ giảm tỉ lệ tử
vong đi rất nhiều, song những đĩng gĩp của các thảo dược khơng vì thế mà mắt đi
giá trị của chúng trong phịng và điều trị bệnh Chúng vẫn được sử dụng là nguồn
nguyên liệu trực tiếp hoặc gián tiếp cung cấp những chất đầu cho cơng nghệ bán tổng hợp nhằm tìm kiếm những dược phẩm mới cho việc điều trị các chứng bệnh thơng thường cũng như các bệnh nan y
Vi vay, nguồn dược liệu thiên nhiên vẫn là kho tàng quí giá để khám phá, tìm
kiếm nhiều loại thuốc mới cĩ hiệu lực cao cho cơng tác phịng và chữa bệnh thơng thường và các bệnh nan y của thời đại như tiểu đường, ung thư, HIV-AIDS, cúm gia cầm H5N1, HINI Cĩ thể nêu ra một vài ví dụ như vinblastin, vincristin là các hoạt chất phân lập từ cây Dừa cạn (Cafharanthus roseus họ Apocynaceae) chữa
bệnh ung thư máu, Taxoter-thuốc chữa ung thư vú, ung thư phổi là sản phẩm
chuyển hĩa của một số ditecpenoit chiết xuất tir mét sé loai Taxus ho Thơng (Pinaceae) Gần đây là Tamiflu, một loại thuốc cĩ tác dụng điều trị bệnh cúm gia cầm H5N1 và cúm HINI, cĩ thành phần chính là Oseltamivir photphat Chất này
được bán tổng hợp từ axit shikimic, một hợp chất phân lập từ hoa Hồi
Murrayafoline A, là một dẫn xuất carbazole phân lập từ một số lồi thuộc họ Rutaceae, đây một hợp chất cĩ nhiều hoạt tính sinh học quý báu đặc biệt là các hoạt
tính kháng ung thư Hiện nay trên thế giới đã cĩ nhiều nhĩm nghiên cứu sâu hơn về
hợp chất này Tại Việt Nam, nhĩm nghiên cứu của PGS TS Nguyễn Mạnh Cường đã phát hiện sự cĩ mặt của hợp chất này ở lồi cơm rugu trai hep (Glycosmis sfenocarpa thuộc họ Rutaceae) và đã phát hiện hợp chất này cĩ hoạt tính kháng ung thư và kích thích tìm mạch rất tốt
Chính vì vậy, trong luận án này chúng tơi tập trung nghiên cứu thực hiện đề tài: “Nghiên cứu phân lập, tổng hợp, chuyển hĩa và đánh giá tác dụng sinh học
Trang 19của hợp chất murrayafoline A từ lồi Glycosmis stenocarpa (Drake) của Việt Nam”
Mục tiêu luận án:
Nghiên cứu phân lập từ rễ cây cơm rượu trái hẹp và tổng hợp hợp chất
murrayafoline A, tiến hành bào chế và chuyền hĩa tạo dẫn xuất, từ đĩ xác định các hoat tinh sinh hoc in vitro va in vivo cua murrayafoline A va cdc dan xuất
Dé đạt được mục tiêu của luận án, luận án đã thực hiện những nội dung nghiên cứu sau:
«Nghiên cứu quy trình phân lập Murrayafoline A từ rễ cây cơm rượu trái hẹp
*_ Nghiên cứu quy trình tơng hợp hợp chất murrayafoline A
Nghiên cứu chuyển hĩa murrayafoline A thành các dạng nano mixen và nano lyposome
* Nghién ctu téng hop cdc din xuat triazole và chalcon của hợp chất murrayafoline A
* Nghién citu các hoat tinh in vitro: gay déc té bao, kháng viêm, tim mạch
của murrayafoline A và dẫn xuất tơng hợp được
* - Nghiên cứu hoat tinh in vivo:
-_ Xác định độ độc cấp của hoạt chất murrayafoline A thơng qua
liều gây chết 50% động vật thí nghiệm LDso (Lethal Dose)
-_ Nghiên cứu khả năng ức chế sự phát triển khối u ung thư thực
nghiệm của murrayafoline A
- Nghiên cứu ảnh hưởng của murrayafoline A đối với chỉ tiêu
huyết học và một số chỉ tiêu sinh hố để đánh giá chức năng gan, thận của chuột đã gây u khi cho uống trường diễn
Trang 20PHAN 1: TONG QUAN
CHUONG 1: GIOI THIEU MURRAYAFOLINE A 1.1 Gidi thiéu về cây cơm rượu trái hẹp
Cây cơm rượu trái hẹp là một trong 66 lồi thuộc chỉ Giycoszmis thuộc họ Rutaceae cĩ tên khoa học là Giycosmis stenocarpa (Drake) Tan Ngồi ra cây này cịn cĩ tên là A/alamtia stenocarpa Drake, hoặc Murraya stenocarpa (Drake) Guill
[8] Đây là lồi cĩ thân gỗ nhỏ, cao Im, cĩ mùi thơm gắt, khơng cĩ gai, khơng lơng;
lá thon, to (Š— 11 x 2 — 4 cm), bìa lá cĩ răng cưa mịn, cuống lá dài 1 — 2,3 cm; lá mỏng, mặt trên màu nâu láng; gân lá cĩ 12 - 24 cặp; hoa phát ở nách lá, cánh hoa đài 4 mm, tiểu nhuy cĩ chỉ rời nhau, đĩa mật, nỗn sào khơng cĩ lơng; trái mập, màu đỏ nhạt, xoan trịn, to khoảng 13 - 15 mm; hột dài 11 — 12 mm, rong 4 mm [8]
Trang 21Năm 2005, nhĩm tác giả N.M Cuong, T.Q Hung, T.V Sung và Walter C Taylor đã thơng báo tách được 3 carbazole, trong đĩ cĩ một dime carbazole mới là bisisomahanin, từ phần dịch chiết n-hexan và cloroform tir ré cla loai G stenocarpa
[26] Năm 2010, các tác giả N.M.Cuong, T.Q.Toan thơng báo tách thêm 3 hợp chat mới gồm I cacbohydrat là đường sucrose, hai hợp chất cĩ chứa nito là N- metylpyrolidine-2-cacboxamit va (+)-p-synephrine Các hợp chất đều được đem thử
Trang 22Các thành phần của cây cơm rượu trái hẹp đều cĩ hoạt tính sinh học như kháng vi sinh vật, gây độc tế bào BI
1.2 Nguồn gốc thiên nhiên và hoạt tính sinh học của murrayafoline A
St” N
Hộ ~CHs
@
Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo murrayafoline A
Murrayafoline A được phát hiện và phân lập lần đầu tiên vào năm 1985 bởi
Furukawa và các cộng sự khi nhĩm nghiên cứu phân lập các thành phần hĩa học từ cao chiết ethanol của vỏ rễ cay Murraya euchrestifolia thu hai 6 Dai Loan [127] [37] Tới năm 2000, Itoigawa va các cộng sự thơng báo rằng họ đã phan lập thành cơng murayafoline A từ vo ré cay Murraya euchrestifolia Ham lượng murrayafoline A thu được lên tới khoảng 1,2 % khối lượng mẫu khơ [41] Nhĩm nghiên cứu A.B Abdul và cộng sự đã phân lập được murrayafoline A từ rễ cây
Murraya koenigii (Rutaceae) thu hái tại Malaysia, hàm lượng murrayafoline A
chiếm 0,03% khối lượng mẫu khơ [97] Năm 2005, nhĩm nghiên cứu của N.M
Cường và cộng sự (Viện Hàn Lâm KHCNVN) cũng đã phân lập thành cơng được
Murrayafoline A từ rễ của cây Glycosmis stenocarpa (Rutaceae) được thu hái tại miền Bắc Việt Nam [26]
Song song với việc nghiên cứu phân lập từ thiên nhiên, việc xác định hoạt
tính sinh học cũng được các nhà khoa học nghiên cứu, kết quả cho thấy murrayafoline A đều thể hiện hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định với các giá trị MIC (ug/ml): Escherichia coli (6,25); Pseudomonas aeruginosa (50); Bacillus
subtillis (6,25); Staphylococcus aureus (6,25); Fusarium oxysporum (25); Candida albicans (12,5); Saccharomyces cerevisae (6,25) [7]
Hoạt tính gây độc tế bào
Nam 2000, Itoigawa và các cộng sự cơng bố trên tap chi Journal of Natural Products: Murrayafoline A (Mu-A) được phân lập từ vỏ của rễ cây Murraya
Trang 23euchrestifolia được biết đến như một hợp chất gây độc tế bào [41] Mu-A bộc lộ khả năng gây độc tế bào khơng đáng kế hoặc rất yếu đối với các dịng tế bào khối u SK-MEL-5, Colo-205, HCT-8, KB và A-549, với giá trị EDao trong phạm vi từ 5,31
đến 7,52 g/ml Mu-A cũng được chỉ ra cĩ hiệu lực gây độc tế bào chon lọc đối với
dong té bao MOLT-4, voi gid tri logIGsy 1a -8,6 Mu-A với một nhĩm methyl 6 C-3, được chứng minh cĩ ý nghĩa quan trọng và chọn lọc gây độc tế bào đối với dịng tế
bào MOLT-4 (bệnh bạch cau) va HOP-18 (té bao ung thư phối kích thước lớn và
trung bình), với các giá trị logIGso tương ứng lần lượt là <-8,60 và -6,54 Khả năng
gây độc tế bào với các dịng tế bào khác là yếu hoặc khơng đáng ké (gid tri loglGso
nằm trong khoảng từ -5,22 đến -4,60) Những kết quả này đã chứng minh nhĩm
methyl ở vị trí C-3 là rất quan trọng để tăng hoạt tính chống ung thư của các
carbazole kiểu nay [5] Trong một nghiên cứu của Oshi và các cộng sự của ơng về các chất ức chế KSP (Kinesin Spindle Protein) cĩ cấu trúc khung 2,3-Fused Indole
thì các nhà khoa học này đã cơng bố rằng Mu-A đã gián tiếp để “bắt giữ” chu trình té bao trong pha G2/M (Mu-A was reported to arrest the cell cycle in the G2/M-
phase), khong tre chế sự hoạt động của KSP [103] Trong nghiên cứu của Ahmad và
đồng nghiệp mình gần đây (2014), các tác giả đã cơng bố rằng Mu-A cĩ khả năng gây độc tế bào với dịng tế bào CEM-SS với giá trị ICzo 3wg/ml [12] Một nghiên
cứu được cơng bế vào năm 2010 của Kim, N.M Cuong và các cộng sự, mở ra triển vọng phát triển một loại thuốc chống ung thư ruột kết từ Mu-A Theo nghiên cứu
này, Mu-A kìm hãm sự xuất hiện của cyclin DI và c-myc, được biết đến là B-
catenin/T cell factor- độc lập với gene và do đĩ ức chế sự tăng sinh của các tế bào ung thư ruột kết [29]
Như vậy, qua các cơng trình đã cơng bố cho thấy Murayafoline A la hoạt chất cĩ tiềm năng rất lớn trong điều trị một số bệnh ung thư
Hoạt tính tim mạch
Trong khoảng vài năm trở lại đây, các nhà khoa học Việt Nam và Hàn Quốc nghiên cứu sâu hơn cơ chế tác dụng của murrayafoline A qua việc nghiên cứu ảnh hưởng tới sự tăng co bĩp tâm thất thơng qua tín hiệu của kênh Ca?” [47], [116] Nghiên cứu lâm sàng cho biết sự co bĩp bất thường của cơ tâm thất gây ra đột quy tim mạch Sự co bĩp của cơ tim được điều kiển bởi một loạt các tín hiệu của kệnh
Trang 24Ca’* Qua kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt chất murrayafoline A trên cơ tâm thất của chuột cho thấy:
Murrayafoline A làm tăng co bĩp cơ tim tăng chức năng màng cơ tim tâm thu và tâm trương trên chuột Murrayafoline-A đã làm thay đổi sự co thắt tâm thất chuột trên tế bào tâm thất phân lập và cả trên chuột Murrayafoline-A gây ra hoạt
tính hướng cơ dương tính trên tế bào tâm thất bằng cách làm tăng sự giải phĩng
Ca?" lưới cơ tương nhờ làm tăng dịng Ca?" trên kênh ion Ca” Murrayafoline-A ở nồng độ >I0uM làm tăng đáng kể sự co tế bào (Hình 1.4) Cường độ hiệu ứng hướng cơ đương tính lớn nhất gây ra bởi murrayafoline-Alà khoảng 72%, ở nồng
độ ~100 IM, xảy ra ở khoảng thời gian ~120 s kể từ khi bắt đầu thí nghiệm Giá trị ECso thu được là 23 + 3.0uM Hiệu ứng hướng cơ dương tính này là thuận nghịch
Murrayafoline-A khơng làm thay đổi động học của quá trình co và giãn tế bào tâm thất cơ lập A Control —MumayafoinA [Mura-A: 1M 5yM 100M 25 UM 100 pM 120 pM Sani 1s œ _ 3 - I 0 L L_< 1 70 Tơn ‘Concentrations of Murrayafoline A (uM) % Increase of cell shortening
Hình 1.4: Murrayafoline A thể hiện hoạt tính hướng cơ dương tinh - Murrayafoline A anh hưởng lên quá trình chuyên tiếp Ca?” trên tế bào cơ tim
tâm thu của chuột và khơng làm thay đổi động lực học của sự co và duỗi cơ tim
- Murrayafoline A làm tăng tần số đỉnh Ca”" (Ca?" spark), giải phĩng ra bởi
Trang 25- Murrayafoline A ở nồng độ 25M, làm tăng nhẹ lượng Ca” lưới cơ tương so với caffein ở nồng dé 10uM A 500 ms tee nN Ly % increase 12) 12) Systolic Ca2* w increase (AF/F,) ° (n= (n:
con mur g con mur
Trang 26Con Pru it ' Fe F 250 mt 1550 Mu-A' cs C21411 liều a Con Mu-A (25 uM) 3 * 4 gf | 4 3 gS? ic _ bộ i n5 ee S81 Ỉ ar } “8 #—¬ 19 ø (18)
10 mM caffeine 10 mM caffeine Con Mu-A
Hình 1.7: Murrayafoline A làm tăng nhẹ lượng Ca”` lưới cơ tương trong tế bào
tâm thất chuột
- In vivo, Murrayafoline A làm tăng huyết áp động mạch và áp suất tâm thất
trên chuột bị gây suy tim thực nghiệm ‘Sham rats Heart failure rats (n=4) 2000 “+ puso + puso 7000 mi ——MF-A > Digoxin > Digoxin MFA BP sooo Fe E 00 Drugs am: Drugs 20004 3 Pr 200 fy se ae
Time (min) ‘Time (min)
Sham rats Heart Failure Rats to 120 1 Drugs “oso | Hho “+ oMso Ÿ so —MF^A 80 MFA 3 _ 10 ——Dgon $10 Digs > Digoxin & S10 ES 100 SẼ t0 BE 120 BE 120 3 E 120 —_ =~ 10 5 10 E110 5 100 = 9- = 90- wo 3 nh ee 204 3 nh T5 â
Time (min) Time (min)
Trang 27e Như vậy: qua các nghiên cứu, nhĩm tác giả cho rằng hợp chất murrayafoline A cĩ tác dụng tăng cường sức khỏe tim mạch, tăng khả năng co bĩp cơ tim,
phịng ngừa thiếu máu cơ tim, giúp giảm thiểu các nguy cơ đột quy Chúng
tơi dự kiến trong khuơn khổ luận án này tiếp tục nghiên cứu sâu hơn tác dụng, của murrayafoline A trên protein đích để hiểu rõ hơn tác dụng tim mạch của murrayafoline A
1.3 Các dẫn xuất tổng hợp của murrayafoline A
Murrayafoline A là một alkanoids carbazole cĩ các nhĩm thế methoxy ở vị
trí C-1 va metyl ở vị trí C-3 Chính vì vậy, các phản ứng tổng hợp dẫn xuất
murrayafoline A cĩ thể thực hiện vào 4 vị trí: - _ Thực hiện phản ứng đối với nguyên tử nitơ
-_ Thực hiện phản ứng trên nhĩm methoxy
-_ Thực hiện phản ứng trên nhĩm metyl -_ Thực hiện phản ứng đối với vịng benzen
Tuy nhiên, hiện nay các nhĩm nghiên cứu mới chỉ bước đầu nghiên cứu vào
việc chuyển hĩa murrayafoline A theo hướng thực hiện các chuyển hĩa ở nhĩm OCH; va gắn các nhĩm thế vào vị trí nguyên tử nitơ
Những chuyển hĩa đầu tiên được nhĩm nghiên cứu của N.M Cường thực
hiện trên nhĩm thế OCH; [25] Các tác giả đã thực hiện thủy phân nhĩm OCH:, thay thế nhĩm CH; bằng các nhĩm 3-methylbut-2-enyloxy và 2,3,4,6-tetra-O- acetyl-alpha-D-O-glucopyranosyl) Dẫn xuất tạo thành cĩ khả năng kháng nấm Cladosporium cucumerinum t6t
Trong nhimg nam gan đây, nhĩm nghiên cứu của L.V.Chính và các cộng sự đã tiến hành chuyền hĩa Mu-A theo hướng lai hĩa với các chất cĩ hoạt tính sinh học
nhu: 5-fluorouracil, acridone, murrayafoline A, ciprofloxacin,zerumbone &
artemisinin dé thu duge cdc hợp chất mới [92]
Trang 28
Sơ đà 1.1: Sơ đồ lai hĩa murrayafoline A tạo dẫn xuất với 5-fluorouracil, acridone, murrayafoline A, ciprofloxacin, piperazine
Các hợp chất này đều được đánh giá hoạt tính sinh học trên các đối tượng vi
sinh vật kiểm định với các kết quả rất khả quan Hợp chất với 2 hợp phần
murayafoline A gắn với các vị trí N-1 và N-3 của 5-fluorouracil cĩ khả năng kháng
2 vi sinh vật kiểm định là vi khuẩn giam (-) £ Coli và nấm sợi A Niger voi MIC lan Iuot 14 50 va 100 pg/ml Hợp chất cĩ sự xuất hiện của thuốc kháng sinh
ciprofloxacin trong phân tử cĩ khả năng kháng 3 vi sinh vật kiểm định gồm vi
khuẩn gram (-) E Coli, vi khuân gram (+) S Aereus va nam soi A Niger voi MIC lần lượt là 100, 25 và 100 ng/ml [92]
Năm 2015, trong một cơng trình cơng bố khác, nhĩm này tiếp tục chuyển
hĩa Mu-A với các dẫn xuất theo kiểu lai hĩa với các chất mang hoạt tính sinh học
cao [2]
Trang 29OCH; OCH; or C Đ i Wie i he NH —> ~~ ee ` / a b CHy €2 €2 R: Pua TY (1) (7) 14a-f = ON F F Đ» ¬ sco cŠ ee H bị H ị c—on ASB c—N NZ Ì xX NZ ì é) Đ H J HiO-ySy cH HàC*N Sn E-CHs Hcy Sy t_cHạ q XS) $0,CH, CH; SO,CH; CHs $o,cH, GH a (12) (13) (15)
Sơ đồ 1.2: Sơ dé lai hĩa Mu-A tạo dẫn xuất với một số dị vịng chứa nitơ Các chất tơng hợp được đều được chứng minh cấu trúc bằng các dữ kiện pho cộng hưởng từ và thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào với các dong G2, LU, RD &
FI Kết qua cho thấy các dẫn xuất đều cĩ những hoat tinh rat tét v6i ICso trong
khoảng 1,39 đến 9,97ug/ml
Trong một nghiên cứu khác, khi nhĩm tác giả tiến hành lai hĩa murrayafoline A với hai hợp chất cĩ hoạt tính gây độc tế bào tốt là zerumbone & artemisinin [91] Tuy nhiên, các hợp chất tạo thành lại khơng thể hiện hoạt tính gây
độc tế bào với các dịng HepG2, RD, LU-1 & FL
(OH
Trang 30CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TĨNG HỢP CARBAZOLE HIỆN ĐẠI VÀ ỨNG DỤNG TRONG TỎNG HỢP MURRAYAFOLINE A
2.1 Giới thiệu carbazole
Hợp chất carbazole đầu tiên được tìm thấy lần đầu tiên trong nhựa than đá vào năm 1872 bởi Graebe va Glazer, nhưng mãi đến tận năm 1965 hoạt tính sinh học của chúng mới được nghiên cứu rộng rãi mà khởi đầu là nhĩm của Chakraborty [80] Từ đĩ các nhà hĩa học và sinh vật học đã liên tục cơng bố các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và hoạt tính sinh học của rất nhiều dẫn xuất carbazolee
Hầu hết các carbazole trong thiên nhiên đã biết hiện nay hầu hết được phân lập từ thực vật bậc cao thuộc chỉ Muzraya, Clausena Œlycosmis thuộc họ Cam
Quyt (Rutaceae) Trong 46, Murraya duge coi là chỉ chứa nhiều carbazole nhất
[80]
Đã cĩ rất nhiều giả thuyết về quá trình sinh tong hợp của lớp chất này trong
thực vật bậc cao được đưa ra bởi các nhà sinh vật học, tuy nhiên thực sự vẫn chưa
cĩ nghiên cứu chỉ tiết nào về quá trình sinh tổng hợp này So sánh đặc điểm cấu trúc
của các carbazole từ thực vật bậc cao cho thấy rằng 3-metylcarbazole chính là chất
trung gian “chìa khố” của quá trình sinh tổng hợp các carbazole ở thực vật bậc cao [80]
Cấu trúc của carbazole gồm ba vịng dính kết, được ký hiệu bởi chữ cái A, B, € và được đánh số bắt đầu từ vịng A Dựa vào các nhĩm thế trên vịng A người ta đã phân loại lớp chất này 5 4 6 4b 4a a 7 B 2 CN 9a 8 H 1
Hình 2.1: Khung cơ sở và cách đánh số thứ: tự carbazole
Đây là một nhĩm chất vơ cùng đa dạng và phong phú về hoạt tính sinh học
như: kháng ký sinh trùng, kháng khuẩn,kháng nắm, kháng virus, diệt cơng trùng, gây độc tế bào, ức chế sự phát triển của các khối u, chống oxi hĩa, chống kết tụ tiểu cầu, chống đơng máu, bảo vệ các tế bào thần kinh và trợ tim mạch vv
Trang 312.2 Các phương pháp tổng hợp carbazole hiện đại 2.2.1 Phương pháp sử dụng phức sắt
Nam 1989, LBauer & H.J.Knolker đã đưa ra một phương pháp tổng hợp khung carbazole dựa trên phản ứng sử dụng phức của sắt trong giai đoạn trung gian [50] [124] Phương pháp tổng hợp này được áp dụng lần đầu tiên cho việc tong hop carbomycin A, một carbazole được tìm thay trong tự nhiên [50] Phản ứng này bao gồm hai bước quan trọng, đĩ là việc hình thành liên kết C — C và oxy hĩa (hình
thành liên kết C — N) giữa một tác nhân là phức của muối sắt tricarbonyl electrophin
và một aryl amine Sau đĩ oxy hĩa và loại bỏ ion kim loại để tạo ra carbazole ee R Fe(CO)s đã Phạ BF„ + ——————*_ Cat 1- azadience Fe(o)ạ- SS —————* (OCHjre 98% ee f i 99% R ag + = ee =) R : H,N BF, Đ H
Sơ đồ 2.1: Tổng hợp carbasole theo phương pháp sử dụng phức của sắt Nguyên liệu đầu dùng cho phương pháp tổng hợp này là tricarbonyl (Z5- cylohexadienylium) sắt tetrafluoroborate, được điều chế từ cylohexa-1,3-diene va pentacarbonyliron theo hai bước [22], [40] Sử dụng xúc tác của I-azabuta-l,3- diene, sự tạo phức của pentacarbonyliron sẽ cho tricarbonyl (Z4-cyclohexadiene)
sắt với hiệu suất cao (Sơ đồ 2.1) [54], [58], [63] Các phản ứng làm thay đổi hệ
thống điene của phức nảy được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác [52] [56], [67]
[105], [120]
C4c mudi phite sit tricarbonyl tiéu biéu cho các tác nhân eletrophiles để phản
ứng dé dàng với nhiều loại tác nhân nucleophins [16] [56] [67] Theo quy trắc
Davies — Green — Mingos, việc tấn cơng của nucleophiles xảy ra tại điểm cuối của
hệ phối hợp tricarbonyliron-cyclohexadienylium Phản ứng electrophin của các arylamine bởi các phức muối sắt ở gốc 5 aryl- bị thay thé phức sắt tricarbonyl (Z4- cyclohexadiene) Oxy hĩa đĩng vịng của các phức sắt tạo ra hệ vịng carbazole Tùy theo các tác nhân oxy hĩa, ba hướng phản ứng oxy hĩa tạo vịng khác nhau,
Trang 32OR Hộ) HạN (R=Alky!) (23) electrophilic substitution OR HẠN (24) oxidative
cyclization {ait oxidation to
quinone imine | MnO, (CO) 3F (COjFe Ty oxidative oxidizing cyclization | agent, e.g: a v.a MnO2
aromatization : 12, pyridine 4 sas _ H oxidative (26)
demetalaion | Cp2Fe'PF6-, cyclization | v.a.MnO; Na2CO3 (25) (CO);Fe.,=vH oxidation 1.Me3NO (aromatization 2: Pd/ = eS (27) demetalation NBS OR OH N N H H (28) (28) (29) Oxidative i
Arylamine cyclization cyclization by air ‘Quinone imine cyclization
%øơ đà 2.2: Ba hướng phản ứng đĩng vịng phức trung gian sắt để tổng hợp
carbazole
Các arylamin sắt trung gian tham gia đĩng vịng carbazole (nhánh A, sơ đồ
2.2) qua các bước tạo vịng oxi hĩa đĩng vịng, tạo vịng thơm và đồng thời loại bỏ
Trang 33MnO; [59], [61] lot trong pyridine [78], [79] và ferrocenium hexafluorophotphat
[61] Quy trình này đã được ứng dụng dé tổng hợp hyellazole [64]
Ngồi ra, một phương pháp “one-pot" cĩ thể được sử dụng để tơng hợp một
cách hiệu quả mà khơng cần phân lập những hợp phần phức hợp trung gian bằng
cách sử dụng khơng khí như một tác nhân oxi hĩa (nhánh B, sơ đồ 2.2) Như vậy,
phản ứng theo nhánh B hình thành phức sắt tricacbonyl (Z4-4a, 9a-
dihydrocarbazol), tiép tục loại bỏ kim loại với trimethylamin-N-oxide làm xúc tác cho ta sản phẩm là một carbazole Quy trình này đã được sử dụng đề tổng hợp một số carbazole thiên nhiên như: carbazomycin A va B [71], (R ) — carquinostatin A
[27], [36], [65], [68] (R )—lavanduquinocin [66] va (R ) — neocarazostatin B [74]
Cách thứ ba, thơng qua việc sử dụng quinone imine — 3 — hydroxyl carbazole (nhánh C, sơ đồ 2.2) [62], [75], [83] Quá trình oxy hĩa phức được thực hiện với MnO; đối với những hợp chat quinone chứa nhĩm chức imin Quá trình loại bỏ kim loại được thực hiện với trimethylamine N-oxide, sau đĩ hình thành hệ thong vong thơm liên hợp carbazole Phương pháp này được sử dụng để tổng hợp một số carbazole thiên nhiên như: carbomycin C&D, hyellazole [64] và carazostatin [75]
Năm 1993, trên cơ sở phương pháp tổng hợp carbazole sử dụng phức cacbonyl của sắt, Knưlker và các cộng sự đã cơng bố một phương pháp tổng hợp
murrayafoline A khá thú vị [84] theo sơ đồ sau: aa Fe(CO); OMe CHCN tocursÉ ) S2, OM (OC)s oo,re.f HP | õ „ I _ CHCN _ , đMnO,, CH;âI; ny 25 to 75% Saas Bry HN (61%) DS TESS HạN 25°C, 100 min ey EIN (27) (23) (30) (26) OMe (77%) OMe TI(OCOCF;);, NaHCO;, | CH;OH, O°C, 30min (40%) HỘ vu A | 6
@©c»reC | ÍÍ)Ƒ „ €HU.TME (00), Fon )° SS Zo
Trang 34Tuy nhiên, nhìn vào sơ đỗ ta cĩ thể thấy phương pháp này đi qua nhiều bước, sử dụng nhiều loại tác nhân và điều kiện phức tạp Mặt khác hiệu suất tổng của cả quá trình tạo ra murayafoline A rất thấp (4%) Vì vậy, khơng thích hợp đê nghiên
cứu tổng hợp murrayafoline A
2.2.2 Phương pháp sử dụng xúc tác palladium
Trong tổng hợp hữu cơ, palladium được coi như một kim loại “đa năng”, sử dụng nhiều nhất để làm xúc tác Nổi bật nhất là những phản ứng kết nối chéo
“cross-coupling” giữa các hợp chất với liên kết C-X lai hĩa sp” hoặc sp” với các hợp chất cơ kim Mặt khác, một lượng lớn các phản ứng trung gian sử dụng palladium
để hoạt hĩa các liên kết C-H đã được nghiên cứu Trong hầu hết các trường hợp,
Pd(0) thể hiện hoạt tính xúc tác tốt nhất Tuy nhiên, các phản ứng sử dụng xúc tác Pd(II) cũng được biết tới nhiều (ví dụ như trong quy trình Wacker) Palladium cũng
đĩng một vai trị quan trọng trong phương pháp tiếp cận trong việc đa dạng hĩa các phương pháp tổng hợp carbazole Tuy nhiên chỉ một vài phương pháp trong số
chúng được sử dụng rộng rãi đề tổng hợp các carbazole thiên nhiên
3.2.2.1 Phương pháp Oxy hĩa đĩng vịng từ các amin Buchwald-Hartwig
Một trong những phương pháp cĩ hiệu quả nhất để nâng cao quá trình tổng
hợp carbazole là sử dụng palladium tạo kết nối kiéu “coupling” C-N/C-C dé hinh
thành nhân pyrrole Nhiều phản ứng tổng hợp tồn phần các alkanoids carbazole
thiên nhiên đi theo con đường này Việc hình thành liên kết C-N được khởi đầu bởi
một amin Buchwald-Hartwing với một halogenua aryl hoặc triflates với arylamin trên cơ sở sử dụng xúc tác Pd(0) đê hình thành một diaryl amin [39], [101] Sau đĩ tiến hành oxi hĩa tạo vịng carbazole với sự cĩ mặt của hợp chất Pd(I) R R' 0 + OC cu PO RS Ge Pd(I) sơi K3 Z ⁄ ————> ZF ` » ⁄ N SS x NH N So dé 2.4: Tổng hợp carbazole theo phương pháp oxy hĩa đĩng vịng amin Buchwald-Hartwig
Quá trình oxi hĩa tạo vịng liên tục được cải tiền trong những năm qua Năm
1975, báo cáo đầu tiên về phương thức tạo vịng sử dụng xúc tác Pd(I) dé vịng hĩa
diaryl amin thành carbazole đã được cơng bố Một đương lượng tương đương Pd
Trang 35cần được sử dụng để tạo liên kết C-C trên cơ sở oxy hĩa nguyên tử cacbon (C-H) lai hĩa sp2 [13] Năm 1994, I.Bauer & H.J.Knolker đã cải tiến dang ké dé giảm lượng xúc tác Pd sử dụng bằng cách đưa thêm vào hỗn hợp phản ứng một lượng Cu(II)
trong mơi trường khơng khí Cơ sở phương pháp này, trong quá trình oxi hĩa
diarylamin, các electron duoc chuyển từ diarylamin đến Pd(I) để thu được carbazole va Pd(0) Sau đĩ hai electron lại được chuyển đến Cu(II) đề thu hồi Pd(I)
và Cu() Cuối cùng, Cu() lại tiếp tục chuyển electron téi oxi, Cu(II) được tái tạo và
oxy phân tử được chuyên thành nước (sơ dé 2.5) Như vậy, Pd(I) và Cu(I) được sử dụng với lượng nhỏ làm xúc tác, hồn nguyên trong suốt tiến trình phản ứng, chất
oxi hĩa ở đây chỉ là oxi lấy từ khơng khí [34], [51], [57] [77] [114]
"tr SN sy Padi) cul) 02 (air) by C X +2H" P4(0): Cu(I) R= 5R 2m0 [\7 N H
So dé 2.5: Cơ chế Oxy héa dong vong carbazole tit cac amin Buchwald-
Hartwig str dung xúc tác paladi kết hợp với đồng
gooMe OMe COOMe
OMe
cat Pd(OAc)2, cat BINAP vang
—————>
‘OH HạN Me aK y —axy>
OMe (34) Br (35) MeO (ae) N Br Me
COOMe ¡1.883 COOMG vie
snare C) cat Pd(PPha),
—— —
(3 Me 70% Me
N N
MeO (37) H Br TPSO (38) H Br BuzSr/ À R
COOMe Mộ: (39a) R =Me
ore DIBAL-H OTPS (39b) R = Et ——*
, ‹) Me 100% € €3
N Đ Me
tTesO H ly, 8 owed No le e
Trang 36(41a) R=Me (41b) R = Et TPSO OTPS OTPS DMDO _TBAF AE CHẾ Me ae 53% tì Ce đ of Me esd ON k TsO H R ie _ ư 3 ‘on F = 2 (#)-43a R= Me = 43b / 44 R = EL (+)-45a R = Me(24%) (+)-epocarbazolin A, R=Me Ơ 45b / 110 R = Et (18%) oxone epocarbazolin B cat 111 vê (hủ + diastereomer 18% oF TPSO DIES TAF ẹ Cờ €7 Me N “lay Sh Tso oH 6 ( 46 (48a ‘epoca larsli Sơ đồ 2.6: Tổng hợp một SỐ carbazole bằng xúc tác Pd
Phương pháp oxy hĩa tạo vịng carbazole sử dụng xúc tác Pd đã được áp
dụng để tổng hợp rất nhiều các alkanoids carbazole tìm thấy trong tự nhiên như: carbazomadurin A&B [76], [86], epocarbazolins A&B [85] Br CH3 H2,Pd/C ‘oO LEIOH ct GẦN _ Pd[gbe;; DavePho: dba)s; DavePhos OCHs CGHš NaOtBu ĨCH; (47) (48) Dioxane, 80°C (49) Pd(OAo); (3%) 96% PivOH:50% | K3CO, (10%) AcOH: 12%| 100C, 22h CN cy OCH, So đồ 2.7: Tổng hợp murrayƒoline A theo phương pháp oxi héa amin
Buchwald-Hartwig với xúc tác paladi
Ứng dụng phương pháp này, năm 2008, Fagnou và các cộng sự của mình đã
én thi vị [94] Họ
cơng bố tổng hợp tồn phần murrayafoline A với nhiều điểm cả
Trang 37đã tiến hành tổng hợp tồn phần Murrayafoline A tir 2-methoxy-4-methyl-1-
nitrobenzene theo (sơ đồ 2.7)
Phương pháp này cho hiệu suất rất cao trong từng giai đoạn, vì vậy, hiệu suất
tổng của cả quá trình là tương đối lớn
2.2.2.2 Phương pháp đĩng vịng N-bisaryl sử dụng xúc tác đơng (Cu[IH]/Pd[H]
Quá trình tạo vịng carbazole bao gồm phản ứng aryl héa aryl amin sử dụng
CuqI) làm xúc tác và Pd(I) oxy hĩa tạo vịng đã được cơng bố bởi nhĩm của Mene”ndez và các cộng sự (Sơ đồ 2.8) [117], [118] Các diarylamin thu được bằng quá trình N-aryl hĩa sử dụng xúc tác Cu(OAc); giữa arylamin với phenylleadtriacetat trong điều kiện tương tự của Barton [15] Quá trình oxy hĩa tạo vịng tiếp tục được sử dụng Pd(OAc)s làm xúc tác trong điều kiện chiếu xa vi sĩng
cho sản phẩm là các carbazole Quy trình này lần đầu tiên được áp dụng để tổng
hợp murrayafoline A [117] Sau đĩ trong cơng trình cơng bố bởi Knolker và các
cộng sự để tổng hợp một số carbazole thiên nhiên khác như 2-methoxy-3-
methylcarbazole, glycozolidine cũng như một số carbazole phi tự nhiên khác[ 118] Ri Me Ri 1X — —— > cat Cu(OAc); jews R$ N H 50: R”=H 52: R? = H, R= OMe 54: R1 = R? = H, RẦ= OMe (73%) 51: RỶ =OMe 53: R? = OMe, R?=H 55: R' = R® = OMe, R? = H (77%) 49: R† = R3 = H, R? = OMe ( 76%) 20€WOAo) Phong CỬ 56: R† = R2 = H, R3= OMe (89%) ý OMe, R? = H (80%) glycozolidien 1:R1=R°=H, R? = OMe (88%) murrayafoline A Sơ đồ 2.8: Tổng hợp murrayafoline A va carbazole khác bằng xúc tác Cu/Pd Pb(OAc);HaN kết hợp vỉ sĩng 2.2.2.3 Phuong phap sw dung phan teng Suzuki-Miyaura Coupling a Phản ứng Suzuki
Phản ứng tổng hợp các hợp chất hữu cơ nhờ quá trình ghép nĩi các hợp chất axit boronic với các dẫn xuất halogen hoặc triflat, cĩ mặt xúc tác phức palladi, được
Trang 38phát minh bởi Suzuki Đây là một đĩng gĩp hết sức quan trọng đối với tổng hợp hữu cơ, Suzuki đã được vinh danh bằng giải thưởng Nobel hĩa học năm 2010 [6]
Phản ứng được mơ tả tĩm tắt như sau:
R!-BY,+ R?-X ——> R!-R?
Trong đĩ: R!-BY; là các hợp chất bo hữu cơ với RỶ là các gốc ankyl, ankenyl, ankinyl hoặc aryl; BY là các gốc của axit boric, este boronat hoặc muối trifloborat
RỶ-X là các hợp chất hữu cơ chứa halogen hoặc giả halogen b Đĩng vịng carbazole sử dụng phương pháp oxi hĩa
Ngược lại với phương pháp tổng hợp đã được mơ tả ở trên (Mục 2.2.2.2), quá trình N-aryl hĩa và tạo kết nối C-C cũng cĩ thể đảo ngược Theo phương pháp này, phản ứng kết nối Suzuki-Miyaura của 2-halogenarylamin thế với axit
arylboronie sẽ cho 2-aminobisaryls-N (sơ đồ 2.9), sau đĩ oxy hĩa tạo vịng trên cở
sở xúc tác Pd(I) Sự khác biệt so với các phương pháp ở trên chính là liên kết C-N được hình thành trên cơ sở sự kích hoạt các liên kết N-H và C-H, trong khi liên kết
C-C được hình thành theo kiểu coupling chéo » R es x Yes wat PH >, Re | Zz cat Pol) R= RYE = R: ¬Rạ Z + ZA a i oxidizing \ Ỉ \ ⁄4 Nu xX `» agent N R? B(OH); ww | Rẻ (58) (59) (60) (61)
So dé 2.9: Tổng hợp carbazole bằng phản ứng kết nỗi Suzuki-Miyaura Phương pháp này đã được sử dụng để tổng hợp một số carbazole như mukonidine, glycosinine Theo đĩ, 2-phenylacetacetanilides được oxy hĩa bởi oxi khơng khí với sự cĩ mặt của một lượng xúc tac palladium (II) acetate và đồng (II) acetate cho sản phẩm tạo thành là N-acetylcarbazole, thủy phân để loại bỏ nhĩm
acetyl sẽ cho ta 9H-carbazole tương ứng [125] Carbazole này được xử lý với
LiAIH¿ sau đĩ oxy hĩa dạng alcol tạo thành bằng MnO; để tạo thành glycosinine [124] Tương tự, nếu xử lý lần lượt với BBr; và H;SO,/MeOH cho sản phẩm là
Trang 39mukonidine Phương pháp này rất cĩ tiềm năng trong việc tạo thành các carbazole thế N như N-alkylcarbazole hoặc N-glycosylcarbazole [43] COOMe cat.Pd(OAc)z COOMe Oj pe OMe 0 OMe 2 HN 94% Àc (63) (62) 1 LiAIH, 1 BBr3 2 MnOg 2 HoSO4/MeOH 74% 85% COOMe CHO N đ N (64) mukonidine (65) glycosinine So dé 2.10: Téng hop mukonidine and glycosinine phan teng két noi Suzuki- Miyaura c Phuong phap dong vong carbazole sir dung amin Buchwild-Hartwig
Phương pháp này thường dùng để tổng hợp carbazole cĩ nhĩm thé ở nguyên tử nitơ, thường được tạo thành bằng cách amin hĩa hai lần amin Buchwald- Hartwing cĩ chứa nguyên tử halogel ở vị trí 2,2” hoặc bisaryl bistriflates với sự cĩ
mặt của một lượng nhỏ Pd(0) làm xúc tác (sơ đồ 2.11) 3 REV LK ¬-—.- Rye SR Ì ——————> \_/ z \/ \ Z x x N RẺ (66) (67) (61)
So dé 2.11: Tong hop carbazole bang amin Buchwald- Hartwing
Chida va các cộng sự đã sử dụng phương pháp này dé tổng hợp
murrastifoline A [48], [49] và murrayazoline [126] Ngồi ra, việc amin hĩa hai lần
amin Buchwald-Hartwig để tạo ra khung carbazole rồi tiến hành coupling hĩa với
xúc tác palladium(0) được sử dụng để xây dựng bộ khung 6 vịng của murrayazoline (sơ đồ 2.12)
Trang 40Các ứng dụng xa hơn nữa của phản ứng sử dụng các cặp đơi ẤM-arylation được thực hiện để tổng hợp các carbazoles bao gồm các sản phẩm tự nhiên ellipticine [87] va mukonine [90], và nhiéu san phâm phi tự nhiên như II- cát Pd(dba); X-Phos, NaO-Bu N CC mg CỤ) ng 59% Mev (68) (69) s09 S2 73% N 94% MOL Me (71) 0 phenylbenzofuro carbazoles [45] a Me Pd(OAe); Me (7 MaMgRr ơn P-ligand C) (3 OTF ay N 0 6 Ca2CO3 N ọ MeL fd ay Me ALA Tư Me (73) DOT (Đ)-75 (+)-murrayzoline So dé 2.12: Tống hợp (+) murrayazoline d Phương pháp sử dụng phản ứng thế nucleophin trên vịng thơm
Phương pháp này được phát triển bởi St.Jean và các cộng sự (sơ đồ 2.13)
[119] Theo phương pháp này, N-sulfony]l tự bảo vệ 2-aminophenylboronates phản
ứng với 1-bromo- 2- fluorobenzen trong điều kiện xúc tác Pd(0) cho sản phẩm là
một carbazole-N-sulfonyl Phương pháp nảy cho hiệu suất cao với các nhĩm thế