Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của 3 (4 nitrophenyl) hydantoin và một số dẫn chất

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI LÊ TRỌNG ĐẠT TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 3-(4-NITROPHENYL)HYDANTOIN VÀ MỘT SỐ DẪN CHẤT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI-2013 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI LÊ TRỌNG ĐẠT TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 3-(4-NITROPHENYL)HYDANTOIN VÀ MỘT SỐ DẪN CHẤT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: ThS Hoàng Thu Trang DS.Trịnh Văn Ninh Nơi thực hiện: Bộ mơn Hóa Hữu Cơ HÀ NỘI-2013 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới ThS Hoàng Thu Trang, DS.Trịnh Văn Ninh, PGS.TS Nguyễn Quang Đạt, TS.Vũ Trần Anh người thầy tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi động viên tơi hồn thành khóa luận Tơi xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình : Ths Đặng Vũ Lương (Phòng NMR- Viện hóa học- Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam), Ths Phạm Thị Nguyệt Hằng (Khoa Dược lý-Sinh hóa, Viện Dược liệu Việt Nam), TS Nguyễn Thị Sơn (Bộ mơn Hóa vật liệu, khoa Hóa, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) tồn thể thầy giáo, cán kỹ thuật viên Bộ mơn Hóa hữu cơ, thầy giáo trường, phòng ban, thư viện - Trường Đại học Dược Hà Nội Mặc dù có nhiều cố gắng hạn chế thời gian, kiến thức tài liệu tham khảo nên khóa luận tơi khơng thể tránh khỏi sai sót, khiếm khuyết nội dung hình thức, tơi mong nhận góp ý thầy để khóa luận hồn thiện Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè giúp đỡ động viên suốt trình học tập nghiên cứu vừa qua Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Sinh viên Lê Trọng Đạt Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT A549 13 C – NMR : Tế bào ung thư phổi người : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 AcOH : Acid acetic DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimethylsulfoxid EGFR : Epidermal growth factor receptor, thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu mô EtOH : Ethanol EtOAc : Ethyl acetat HCT116 : Tế bào ung thư đại tràng người Hep – G2 : Tế bào ung thư gan người HMBC : Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity) H – NMR HSQC : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton : Phổ tương tác dị hạt nhân qua liên kết (Heteronuclear Single-Quantum coherence) IC50 : Nồng độ ức chế 50% IR : Phổ hồng ngoại LU : Tế bào ung thư phổi MCF7 : Tế bào ung thư biểu mô vú người MeOH : Methanol MS : Khối phổ ( Mass spectrometry) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Kết tổng hợp dẫn chất 3-aryl-5arylidenhydantoin tổng hợp I-V Trang 27 3.2: Số liệu phổ IR chất tổng hợp 28 3.3: Số liệu phổ 1H-NMR chất tổng hợp 29 3.4: Số liệu phổ 13C-NMR chất tổng hợp 30 3.5: Kết thử tác dụng kháng dòng tế bào ung thư 31 người chất tổng hợp 3.7: Giá trị IC50 (µg/ml) dẫn chất hydantoin Hep-G2 38 3.8: Giá trị IC50 (µg/ml) dẫn chất hydantoin HTC116 39 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục (1.2-1.3) : Các phổ hợp chất A Phụ lục (2.1-2.6) : Các phổ hợp chất B Phụ lục (3.1-3.6) : Các phổ hợp chất I Phụ lục (4.1-4.6) : Các phổ hợp chất II Phụ lục (5.1-5.6) : Các phổ hợp chất III Phụ lục (6.1-6.6) : Các phổ hợp chất IV Phụ lục (7.1-7.6) : Các phổ hợp chất V Phụ lục : Phiếu trả lời kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư Trang CÁC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẪN CHẤT HYDANTOIN 1.1.1 Tác dụng chống co giật 1.1.2 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 1.1.3 Tác dụng ức chế tế bào ung thư 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HYDANTOIN VÀ DẪN CHẤT 1.2.1 Phản ứng tổng hợp hydantoin hydantoin 1.2.1.1 Phản ứng đóng vòng α-aminoacid với cyanat 1.2.1.1 Phương pháp tổng hợp từ α-aminoacid isocyanat hữu 1.2.1.3 Phản ứng đóng vòng α-dicarbonyl với ure dẫn xuất ure 1.2.1.4 Phản ứng Bucherer-Bergs 1.1.1.5 Phản ứng cyanoacetamid với kiềm hypohalid 10 1.2.2 Phản ứng tổng hợp dẫn chất 5-arylidenhydantoin 10 1.2.2.1 Phản ứng ngưng tụ với aldehyd 10 CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU, TRANG THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG 14 PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU, HĨA CHẤT, DUNG MƠI 14 2.2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 15 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 15 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.4.1 Phương pháp tổng hợp dẫn chất 3-aryl-5-arylidenhydantoin 15 2.4.2 Phương pháp xác định cấu trúc 16 2.4.3 Phương pháp thử tác dụng kháng tế bào ung thư 16 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 17 3.1 TỔNG HỢP HÓA HỌC 17 3.1.1 Tổng hợp 3-(4-nitrophenyl)hydantoin 17 3.1.1.1 Tổng hợp N-(4-nitrophenylamino)carbonyl)glycin 18 3.1.1.2 Tổng hợp 3-(4-nitrophenyl)hydantoin 19 3.1.2 Tổng hợp dẫn chất 3-aryl-5-arylidenhydantoin (I-V) 19 3.2 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC CHẤT TỔNG HỢP ĐƯỢC 23 3.2.1 Phổ hồng ngoại 23 3.2.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H 13C 24 3.2.3 Phổ khối lượng 24 3.3 THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG CÁC DỊNG TẾ BÀO UNG 24 THƯ NGƯỜI 3.4 BÀN LUẬN 33 3.4.1 VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC 33 3.4.2 VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC CHẤT TỔNG HỢP 35 ĐƯỢC 3.4.2.1 Về phổ hồng ngoại (IR) 35 3.4.2.2 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR 36 3.4.2.3 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR 36 3.4.2.4 Về phổ MS 37 3.4.3 VỀ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ 37 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 4.1 KẾT LUẬN 40 4.2 KIẾN NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC PHỤ LỤC PHỤ LỤC Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi ĐẶT VẤN ĐỀ Trong tất lĩnh vực, việc tìm phương pháp để nâng cao hiệu sử dụng vấn đề quan tâm hàng đầu Cũng vậy, lĩnh vực Dược phẩm, nhà khoa học ln nỗ lực khơng ngừng nhằm tìm dẫn chất có tiềm tác dụng sinh học để nâng cao cơng tác phòng chữa bệnh Hiện nay, có nhiều phương pháp đươc áp dụng phương pháp tổng hợp bán tổng hợp giữ vai trò quan trọng khơng thể thiếu Các nhà nghiên cứu thường dựa cấu trúc chất dùng làm thuốc chất có tác dụng dược lý, có triển vọng để tạo chất dự đốn có tác dụng tốt hơn, độc tính có hiệu cao điều trị Với tiềm tác dụng sinh học, dẫn chất hydatoin quan tâm nghiên cứu mang lại hiệu định Có thể kể đến số dẫn chất sử dụng rộng rãi y học phenytoin (thuốc chống động kinh), nitrofurantoin (thuốc kháng khuẩn), dantrium (thuốc giãn vân), nilutamid (thuốc điều trị ung thư tuyến tiền liệt di căn) Để góp phần nghiên cứu, tìm kiếm dẫn chất 5-arylidenhydantoin có tiềm hoạt tính sinh học, chúng tơi thực khóa luận với mục tiêu sau: 1.Tổng hợp 3-(4-nitrophenyl)hydatoin số dẫn chất 2.Thử tác dụng chống ung thư hợp chất tổng hợp Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 4.2 Phổ 1H chất II Phụ lục 4.3 Phổ 13C chất II Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 4.4 phổ MS chất II BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 4/1/2013 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Ten mau: D3 103.1 100 95 90 927 1128 85 889 829 684 743 80 1596 761 1191 856 3195 75 1667 3122 1237 3445 70 65 60 1773 55 %T 50 1394 1516 45 O 40 NO2 35 N O 30 NO2 N H 1342 1734 25 20 15 10 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 Phụ lục 5.1 phổ IR chất III 1400 1200 1000 800 600.0 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 5.2 Phổ 1H chất III Phụ lục 5.3 Phổ 13C chất III Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 5.4 phổ MS chất III BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 4/1/2013 Ten mau: D4 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai 101.6 95 950 90 911 807 890 828 707 1106 85 658 1597 1122 3193 3086 80 733 1191 759 1240 75 675 854 70 65 1499 %T 60 1769 1669 55 50 O 45 NO2 40 1406 NO2 N 1528 O N H 35 30 1345 25 1725 20.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 Phụ lục 6.1 phổ IR chất IV 1200 1000 800 600.0 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 6.2 Phổ 1H chất IV Phụ lục 6.3 Phổ 13C chất IV Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 6.4 phổ MS chất IV BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Nguoi do: Nguyen Thi Son DT: 0912140352 Resolution: 4cm-1 Mail: sonhuco@yahoo.com Date: 4/2/2013 TRAN ANH-D5 106.4 100 90 899 3099 1313 80 803 1105 1119 755 727 1613 3227 657 828 852 1191 1164 70 1663 60 1499 1515 1597 1537 1412 1345 1237 %T 50 1764 O NO2 40 N O 30 F N H 1726 20 10 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 Phụ lục 7.1 phổ IR chất V 1200 1000 800 600.0 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 7.2 Phổ 1H chất V Phụ lục 7.3 Phổ 13C chất V Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 7.4 phổ MS chất V ... Bảng 3. 1: Kết tổng hợp dẫn chất 3- aryl-5arylidenhydantoin tổng hợp I-V Trang 27 3. 2: Số liệu phổ IR chất tổng hợp 28 3. 3: Số liệu phổ 1H-NMR chất tổng hợp 29 3. 4: Số liệu phổ 13C-NMR chất tổng hợp. .. TỔNG HỢP HÓA HỌC 17 3. 1.1 Tổng hợp 3- (4- nitrophenyl )hydantoin 17 3. 1.1.1 Tổng hợp N -(4- nitrophenylamino)carbonyl)glycin 18 3. 1.1.2 Tổng hợp 3- (4- nitrophenyl )hydantoin 19 3. 1.2 Tổng hợp dẫn chất 3- aryl-5-arylidenhydantoin... 3. 4 BÀN LUẬN 33 3. 4.1 VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC 33 3. 4.2 VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC CHẤT TỔNG HỢP 35 ĐƯỢC 3. 4.2.1 Về phổ hồng ngoại (IR) 35 3. 4.2.2 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR 36 3. 4.2.3