Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của một số dẫn chất bis (benzimidazol)

BỘ Y TẾ TRƯ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘ ỘI - - CHHAY SENGHOUR MÃ SINH VIÊN: 1201510 NGHIÊN CỨU C TỔNG HỢP P VÀ THỬ TÁC DỤNG NG KHÁNG KHUẨN, N, KHÁNG NẤM M CỦA C MỘT SỐ DẪN CH CHẤT BIS(BENZIMIDAZOL) KHÓA LUẬN LU TỐT NGHIỆP DƯỢC CS SĨ HÀ NỘI - 2017 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - - CHHAY SENGHOUR MÃ SINH VIÊN: 1201510 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT BIS(BENZIMIDAZOL) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Giang Nơi thực hiện: Bộ môn Công Nghiệp Dược Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI – 2017 LỜI CẢM ƠN Trải qua thời gian dài làm việc phòng nghiên cứu Tổng hợp Hóa Dược, Trường Đại học Dược Hà Nội, với giúp đỡ tận tình thầy giáo bạn bè, hoàn thành khóa luận tốt nghiệp “ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT BIS(BENZIMIDAZOL) ” Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn đến ThS Nguyễn Văn Giang trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện cho trình nghiên cứu phòng thí nghiệm Tổng Hợp Hóa Dược-Bộ môn Công Nghiệp Dược Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Đình Luyện TS Nguyễn Văn Hải, hai thầy quan tâm sát có hướng dẫn quan trọng suốt trình làm nghiên cứu môn Tôi xin chân thành cảm ơn Ths Phạm Thị Hiền, ThS Đào Nguyệt Sương Huyền nhiệt tình giúp đỡ,tạo điều kiện cho hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Trong trình thực khóa luận nhận nhiều giúp đỡ từ anh chị bên Viện Công Nghệ Dược Phẩm Quốc Gia, Khoa Hóa học - Trường Đại học Tự Nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Phòng Công Nghệ Sinh học, Viện Hàn Lâm Khoa Học Công nghệ Sinh học Việt Nam, toàn thể thầy giáo cô giáo dạy dỗ suốt năm học vừa qua Tôi xin cảm ơn đến bố mẹ, anh chị, bạn bè đặc biệt bạn nghiên cứu phòng thí nghiệm Tổng hợp Hóa Dược – Bộ môn Công Nghiệp Dược gắn bó, động viên, khích lệ suốt trình học tập nghiên cứu Hà Nội, ngày 16 tháng năm 2017 Sinh Viên CHHAY SENGHOUR MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái quát benzimidazol 1.2 Tổng quan tác dụng sinh học dẫn chất (benzimidazol ) 1.2.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 1.2.2 Tác dụng giảm đau, chống viêm 1.2.3 Tác dụng ký sinh trùng 1.2.4 Tác dụng ức chế bơm proton 1.2.5 Tác dụng gấy độc tế bào ung thư 1.2.6 Tác dụng khác dẫn chất benzimidazol 1.3 Các phản ứng tổng hợp dẫn chất bis(benzimidazol) 10 1.3.1 Phản ứng đóng vòng benzimidazol 10 1.3.2 Phản ứng S-alkyl hóa 12 1.3.3 Lựa chọn hướng tổng hợp thử tác dụng sinh học cho đề tài 12 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Nguyên liệu thiết bị 13 2.2 Nội dung nghiên cứu tổng hợp dẫn chất bis(benzimidazol)… …… ….15 2.3 Phương pháp nghiên cứu 17 2.3.1 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết 17 2.3.2 Xác định cấu trúc 17 2.3.3 Thử tác dụng sinh học…… …………………………… ……………18 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BẢN LUẬN………………….21 3.1 Tổng hợp hóa học 21 3.1.1 Tổng hợp 2-(cloromethyl)-1H-benzo[d]imidazol (I) 22 3.1.2 Nitro hóa 2-Cloromethyl -1H-benzo[d]imidazol (II) 22 3.1.3 Tổng hợp 2-((( 1H-benzo[d]imidazol-2-yl) methyl) thio)- 1H- benzo[d] imidazol(Ia) ……………………………………………………… 23 3.1.4 Tổng hợp 2-(((1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl)thio)-5-methyl-1Hbenzo[d]imidazol(Ib) 24 3.1.5 Tổng hợp 2-((( 1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl) thio)-5-nitro-1Hbenzo[d]imidazol (IIa) 25 3.1.6 Tổng hợp 5-methyl-2-((( 1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl) thio)-5nitro-1H-benzo[d]imidazol (IIb) 26 3.2 Kiểm tra độ tinh khiết dẫn chất tổng hợp 27 3.2.1 Xác định SKLM…………………… ……… …………….… 27 3.2.2 Xác định nhiệt độ nóng chảy…………………………… … ………27 3.3 Xác định cấu trúc chất tổng hợp 28 3.3.1 Kết phân tích phổ hồng ngoại (IR) 28 3.3.2 Kết phân tích phổ khối lượng (MS) 29 3.3.3 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 30 3.3.4 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C-NMR) 32 3.4 Thử tác dụng sinh học 33 3.5 Bàn luận 34 3.5.1 Về tổng hợp hóa học 34 3.5.2 Về cấu trúc phân tử 36 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu, viết tắt H-NMR Chú thích Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) AcOH Acid acetic EtOAc Ethyl Acetat CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (Carbon nuclear magnetic resonance) DM Dung môi DMF Dimethyl formamid DMSO Dimethyl sulfoxid ECA Ethylcloroacetat EtOH Ethanol G Gam GP Phần trăm tăng trưởng (Growth percent) GI50 Nồng độ ức chế 50% phát triển (Growth inhibition of 50%) H Hiệu suất Giờ h IC50 Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử (Half maximal inhibitory concentration) IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) 2-MBI 2-Mercapto-benzimidazol MeOH Methanol MIC Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum inhibitory concentration) MS Phổ khối (Mass spectrometry) m/z Tỷ số khối lượng điện tích ion n-BuOH n-Butanol Rf Hệ số lưu giữ (Retention factor) S Độ tan SKLM Sắc ký lớp mỏng STT Số thứ tự To Nhiệt độ Tonc Nhiệt độ nóng chảy VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật δ Độ chuyển dịch hóa học DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Trang Bảng1.1 Các dẫn chất 2-(trifluoromethyl)-1H-benzo[d]imidazol Bảng1.2 Các thuốc ức chế bơm proton Bảng1.3 IC50 (mM) hợp chất dòng tế bào HEPG2 PC12 Bảng2.1 Danh mục dung môi, hóa chất 13 Bảng2.2 Danh mục thiết bị, dụng cụ 14 Bảng2.3 Công thức chất dự kiến tổng hợp 16 Bảng3.1 Kết tổng hợp hóa học 27 Bảng3.2 Giá trị Rf nhiệt độ nóng chảy (tonc)của chất tron nghiên cứu 28 Bảng3.3 Kết phân tích phổ hông ngoại( IR) Ia, Ib, IIa, IIb 28 Bảng3.4 Kết phân tích phổ khối lượng Ia, Ib, IIa, IIb 29 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1HBảng3.5 NMR) chất Ia, Ib, II, IIa, IIb Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân (13C-NMR) Bảng3.6 chất Ia, II, IIa Bảng3.7 Kết thử hoạt tính kháng khuẩn 30 32 33 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Hình vẽ Trang Hình1.1 Cấu trúc vòng 1H-benzo[d]imidazol Hình1.2 Một số thuốc tổng hợp dẫn chất benzimidazol Hình1.3 Công thức chất theo nghiên cứu PANNEER SELVAM Hình1.4 Phản ứng tổng hợp chất theo nghiên cứu C.S Kavitha Hình1.5 Công thức số dẫn chất theo nghiên cứu C.S Kavitha Công thức chung dẫn chất 2-(trifluoromethyl)-1HHình1.6 Hình1.7 benzo[d]imidazol Công thức thuốc ức chế bơm proton Công thức chất theo nghiên cứu Avinash Patil Hình1.8 Hình1.9 Hình1.10 cộng Công thức chất theo nghiên cứu Seref Demirayak cộng sư Công thức chung chất gắn kết nó vào rãnh AND 7 Hình1.11 Các dẫn chất nghiên cứu Z.M Nofal Hình1.12 O-phenylendiamin ngưng tụ với acid carboxylic 10 Hình1.13 Hình1.14 Hình1.15 Phản ứng với nitronil theo nghiên cứu Leonard cộng Phản ứng với aldehyd theo nghiên cứu Vyankat A S cộng Sơ đồ tổng hợp 2-alkyl 2- arylbenzimidazol theo phương pháp vi sóng 11 11 11 Hình1.16 Sơ đồ phản ứng S-alkyl hóa dẫn chất benzimidazol 12 Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp số dẫn chất Bis(benzimidazol) 21 Hình 3.2 Sơ đồ tổng hợp 2-(cloromethyl)-1H-benzo[d]imidazol 21 Hình 3.3 Sơ đồ tổng hợp 2-(cloromethyl)-5-nitro-1H-benzo[d] 22 imidazol Sơ đồ tổng hợp 2-(((1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl) Hình 3.4 thio)-1H-benzo[d]imidazol Sơ đồ tổng hợp 2-(((1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl) Hình 3.5 Hình3.6 Hình3.7 Hình3.8 thio)-5-methyl-1H-benzo[d]imidazol Sơ đồ tổng hợp 2-(((1H-benzo[d]imidazol-2-yl)methyl) thio)-5-nitro-1H-benzo[d]imidazol Sơ đồ tổng hợp 5-methyl-2-(((1H-benzo[d]imidazol-2-yl) methyl)thio)-5-nitro-1H-benzo[d]imidazol Cơ chế phản ứng ngưng tụ o-phenylendiamin với acid cloroacetic 23 24 25 26 34 Phụ lục 18: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn Phụ lục 18: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn(tiếp) Phụ lục 18: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn(tiếp) Phụ lục 18: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn(tiếp) Phụ lục 18: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn(tiếp) Phụ lục 19: Kết thử hoạt tính kháng nấm Phụ lục 19: Kết thử hoạt tính kháng nấm (tiếp) ... tài: Nghiên cứu tổng hợp thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm số dẫn chất bis( benzimidazol)” với mục tiêu sau: Tổng hợp số dẫn chất bis( benzimidazol) Thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm chất tổng. .. SENGHOUR MÃ SINH VIÊN: 1201510 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT BIS( BENZIMIDAZOL) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Giang Nơi... công trình nghiên cứu cho thấy dẫn chất benzimidazol nhóm hợp chất dị vòng có tác dụng sinh học đa dạng như: tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn, kháng tế bào ung thư, kháng viêm, tác dụng hạ huyết