Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của một số dẫn chất 5 aryliden 2 thiohydantoin

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN ĐỨC TÂM TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 5-ARYLIDEN-2-THIOHYDANTOIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ 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 NGUYỄN ĐỨC TÂM TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 5-ARYLIDEN-2-THIOHYDANTOIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ Người hướng dẫn: TS Vũ Trần Anh DS Trần Đức Lai Nơi thực hiện: Bộ mơn Hóa hữu HÀ NỘI - 2013 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS.Vũ Trần Anh DS Trần Đức Lai hết lòng bảo, giúp đỡ trực tiếp hướng dẫn thời gian thực khóa luận Tơi xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình : Ths Đặng Vũ Lương (Phòng NMR- Viện hóa học- Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam), TS Phan Thị Nguyệt Hằng (Viện Dược liệu), TS Trần Thị Như Hằng (Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên), TS Nguyễn Thị Sơn (Bộ mơn Hóa vật liệu, khoa Hóa, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) toàn thể thầy cô 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 ln giúp đỡ động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu vừa qua Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2013 Sinh viên Nguyễn Đức Tâm Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi MỤC LỤC Trang CÁC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tác dụng sinh học dẫn chất 2-thiohydantoin 1.1.1 Tác dụng chống ung thư 1.1.2 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 1.1.3 Các tác dụng khác 1.2 Các phương pháp tổng hợp thiohydantoin dẫn chất 1.2.1 Phản ứng tổng hợp 2-thiohydantoin 10 10 1.2.1.1 Phản ứng α-amino acid thioure 10 1.2.1.2 Phản ứng α-amino acids với ammonium 10 thioacetat 1.2.1.3 Phản ứng glycine ethyl este isocyanat với thioure 1.2.2 Phản ứng tổng hợp dẫn chất 5-aryliden-2-thiohydantoin: 11 12 ngưng tụ 2-thiohydantoin với aldehyd CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 15 2.1.1 Nguyên vật liệu 15 2.1.2 Thiết bị thí nghiệm 16 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.3 Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1 Phương pháp tổng hợp dẫn chất 5-aryliden-2- 16 thiohydantoin 2.3.2 Phương pháp xác định cấu trúc 17 2.3.3 Phương pháp thử tác dụng kháng tế bào ung thư 17 2.3.4 Phương pháp thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 18 CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21 3.1 Tổng hợp hóa học 21 3.2 Xác định cấu trúc chất tổng hợp 26 3.2.1 Phổ hồng ngoại 26 3.2.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 26 3.2.3 Phổ khối lượng 26 3.3 Thử nghiệm hoạt tính kháng dòng tế bào ung thư người 27 3.3.1 Cách tiến hành: 27 3.3.2 Kết 28 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 3.4 Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 28 3.4.1 Tiến hành thí nghiệm 28 3.4.2 Kết 28 3.5 Bàn luận 35 3.5.1 Về tổng hợp hóa học 35 3.5.2 Về xác định cấu trúc chất tổng hợp 35 3.5.2.1 Về phổ hồng ngoại (IR) 35 3.5.2.2 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR 37 3.5.2.3 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR 38 3.5.2.4 Phổ khối lượng (MS) 38 3.5.3 Về tác dụng kháng tế bào ung thư 39 3.5.4 Về tác dụng kháng khuẩn 42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC PHỤ LỤC PHỤ LỤC 43 CÁC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT 13 C – NMR H – NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton A549 : Tế bào ung thư phổi người ABCB1 : P-glycoprotein also known as multidrug resistance ATP-binding cassette sub-family B member ATP : Adenosin triphosphat (phân tử mang lượng) EGFR : Epidermal growth factor receptor, thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu mô 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) HSQC : Phổ tương tác dị hạt nhân qua liên kết (Heteronuclear Single-Quantum coherence) IC50 : Nồng độ ức chế 50% IR : Phổ hồng ngoại MCF7 : Tế bào ung thư biểu mô vú người MS : Khối phổ ( Mass spectrometry) SKLM : Sắc ký lớp mỏng Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Bảng 3.1: Trang Kết tổng hợp dẫn chất 5-aryliden-2-thiohydantoin 29 Bảng 3.2: Số liệu phổ IR dẫn chất 5-aryliden-2-thiohydantoin 30 tổng hợp Bảng 3.3: Số liệu phổ 1H-NMR dẫn chất 5-aryliden-2- 31 thiohydantoin tổng hợp Bảng 3.4: Số liệu phổ 13C-NMR dẫn chất 5-aryliden-2- 32 thiohydantoin tổng hợp Bảng 3.5: Tác dụng mẫu thử nồng độ 100 μg/ml 33 số dòng tế bào ung thư Bảng 3.6: Giá trị IC50 mẫu thử 33 Bảng 3.7: Kết thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 34 Bảng 3.8: Giá trị IC50 (µg/ml) dẫn chất hydantoin Hep- 40 G2 Bảng 3.9: Giá trị IC50 (µg/ml) dẫn chất hydantoin HTC116 41 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, chăm sóc sức khỏe vấn đề quan tâm hàng đầu toàn giới nói chung Việt Nam nói riêng Trong lĩnh vực Dược phẩm, nhà khoa học nỗ lực nghiên cứu tìm hoạt chất phát triển hoạt chất có để thuốc điều trị bệnh hiệu Có nhiều phương pháp nghiên cứu áp dụng, phương pháp tổng hợp bán tổng hợp phổ biến đóng vai trò quan trọng Trong lĩnh vực tổng hợp thuốc, 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 điều trị Trên giới, nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp hóa học, tác dụng sinh học ứng dụng làm thuốc dẫn chất 2-thiohydantoin [6], [10], [23], [25], [30] Trong nhiều hợp chất dẫn chất 5-aryliden-2thiohydantoin có tác dụng chống ung thư, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus ức chế aldose reductase,… đáng quan tâm [12],[15],[16],[18],[24], [29] Để góp phần nghiên cứu, tìm kiếm dẫn chất 5-aryliden-2thiohydantoin có tiềm hoạt tính sinh học, chúng tơi thực khóa luận với mục tiêu sau: Tổng hợp xác định cấu trúc số dẫn chất 5-aryliden-2thiohydantoin Thử hoạt tính sinh học tác dụng kháng tế bào ung thư tác dụng kháng khuẩn kháng nấm hợp chất tổng hợp Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi CHƯƠNG I: TỔNG QUAN Thiohydantoin hợp chất chứa lưu huỳnh tương tự hydantoin với nhóm carbonyl thay nhóm thiocarbonyl Trong dẫn chất thiohydantoin đáng ý 2-thiohydantoin nhờ ứng dụng rộng rãi như: kháng tế bào ung thư [6], kháng đột biến gen [25], kháng virus [10], kháng virus HIV [15], kháng khuẩn [16], [18], ức chế enzym aldose reductase [29] Ngồi 2-thiohydantoin sử dụng nhiều lĩnh vực khác sản xuất thuốc trừ sâu [27], phát triển thuốc nhuộm [27] Với nhiều ứng dụng đó, giới có nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học để tổng hợp, đánh giá tác dụng sinh học 2-thiohydantoin dẫn chất 1.1 Tác dụng sinh học dẫn chất 2-thiohydantoin Bản thân 2-thiohydantoin tác dụng sinh học, nhiên nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp thử tác dụng sinh học cho thấy dẫn chất 2-thiohydantoin có tác dụng phong phú đa dạng kháng tế bào ung thư, chống đột biến gen, kháng khuẩn,… Các dẫn chất vị trí C-1, C-3, C-5 cho thấy nhiều tác dụng sinh học đáng ý: 1.1.1 Tác dụng chống ung thư Năm 2010, số dẫn chất thiohydantoin tác giả Al-Obaid cộng [6] nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng invitro tác dụng chống ung thư 60 dòng tế bào người nồng độ khác nhau: (chất 1,2,3,4,5,6,7) 1: 5-((5-bromothiophen-2-yl)methylen)-2-thiohydantoin Phụ lục 6.2: Phổ 1H-NMR chất VI Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 6.3: Phổ 13C-NMR chất VI Phụ lục 6.4: Phổ HMBC chất VI Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Phụ lục 6.5: Phổ HSQC chất VI Phụ lục 6.6: Phổ MS chất VI Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi PHỤ LỤC 7: PHIẾU TRẢ LỜI KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM Chú thích: Ký hiệu Chất Ký hiệu Chất T1 I T2 II T3 III T4 IV T5 V T6 VI Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Ket-noi.com Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi PHỤ LỤC 8: PHIẾU TRẢ LỜI KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ Chú thích: Ký hiệu Chất Ký hiệu Chất T1 I T2 II T3 III T4 IV T5 V T6 VI Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Ket-noi.com ... tổng hợp dẫn chất 5- aryliden- 2- thiohydantoin 29 Bảng 3 .2: Số liệu phổ IR dẫn chất 5- aryliden- 2- thiohydantoin 30 tổng hợp Bảng 3.3: Số liệu phổ 1H-NMR dẫn chất 5- aryliden- 2- 31 thiohydantoin tổng. .. Viện hóa học, Viện khoa học công nghệ Việt Nam 2. 2 Nội dung nghiên cứu - Tổng hợp xác định cấu trúc số dẫn chất 5- aryliden- 2- thiohydantoin - Thử hoạt tính sinh học dẫn chất 5- aryliden- 2thiohydantoin. .. nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp hóa học, tác dụng sinh học ứng dụng làm thuốc dẫn chất 2- thiohydantoin [6], [10], [23 ], [ 25 ] , [30] Trong nhiều hợp chất dẫn chất 5- aryliden- 2thiohydantoin