Nghiên cứu tổng hợp và sơ bộ thăm dò tác dụng sinh học của một số dẫn chất sulfamid kháng khuẩn có cấu trúc azomentin

BỘ GIÁO Dụ C VÀ ĐÀO TẠO • BỘ Y TẾ TRư n g ĐẠI HỌC DượcC HÀ NỘI EO ô 08 NGUYỄN THỊ TRINH LAN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ Sơ BỘ THĂM DÒ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT SULFAMID KHÁNG KHUẨN CÓ CẤU TRÚC AZOMETIN LUẬN V Ă N THẠC s ĩ DUỢC HỌC Chuyên ngành : Công nghệ Dược phẩm Bào chế thuốc Mã số: 30201 Người hướng dẫn: TS GIANG THỊ SƠN LỜI CẢM ƠN Trong thời gian ngắn điều kiện hạn chế, hướng dẫn trực tiếp tận tình giáo -TS Giang ThịSơn, giúp đỡ mặt thấy cô giáo cô kỹ thuật viên mơn Hóa hữu Cơ-Trường Đại học Dược Hà nội, tơi hồn thành Luận văn thạc s ĩ với mục đích, nội dung để thờigian quy định Có kết ngày hơm nay, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo -TS Giang ThịSơn tồn thể cấc thầy giáo, kỹ thuật viên mơn Hóa hữu cơ- Trường Đại học Dược Hà nội Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu-Trường Đại học Dược Hà nội, PGS TS Phạm Quang Tùng, cấc cán Phòng Đào tạo sau Đại học-Trường Đại học Dược Hà nội, thầy giáo-TS Đỗ Ngọc Thanh (Phòng Thí nghiệm Trung tâm), cô giáo-TS Chu Thị Lộc, KS Nguyễn Vân Khanh, KTV Nguyễn Thị Vân Sơn (Bộ môn Vi sinh) cấc mơn, phòng ban trường tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn TS Lê Mai Hương, TS Chu Đỉnh Kính cán Viện hóa học hợp chất thiên nhiên- Trung tâm Khoa học Công nghệ Quốc gia Tôi xin chân thành cảm ơn cha mẹ, cô chú, anh chị bạn bè giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình học tập Trường Đại học Dược Hà nội Hà nội ngày £> tháng Ậfnăm 2002 DS NGUYỄN THI TRINH LAN M ỤC LỤC Mục lục Danh mục ký hiệu viết tắt ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1- TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược lịch sử nghiên cứu ứng dụng hợp chất azomethin 1.2 Tính chất chung azomethin 1.2.1 Tính chất vật lý 1.2.2 Tính chất hóa học 1.3 1.4 Các phương pháp tổng hợp azomethin 13 1.3.1 Các phương pháp tổng hợp 13 1.3.2.Phương pháp ngưng tụ aldehyd thơm amin thơm bậc 15 Sơ lược lịch sử nghiên cứu, tổng hợp ứng dụng sulfamid 20 1.4.1 Vài nét lịch sử nghiên cứu, tổng hofp sulfamid 20 1,4.2.Sulfamid kháng khuẩn: Cấu trúc hóa học tác dụng sinh học 22 Chương - NỘI DUNG-PHư NG PHÁP- PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN c ứ u 2.1 Nội dung nghiên cứu 25 2.1.1 Tổng hợp dẫn chất vanilin 25 2.1.2 Tổng hợp azomethin 25 2.1.3 Sơ thăm dò tác dụng sinh học 27 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 2.3 Phương tiện nghiên cứu 28 Chương 3- KẾT QUẢ NGHIÊN Cứ u 3.1 Tổng hợp hợp chất trung gian 30 3.1.1 Tổng hợp 5-nitro vanilin 30 3.1.2 Tổng hợp 5-cloro vanilin 31 3.1.3 Tổng hợp 5-bromo vanilin 33 3.1.4 Tổng hợp 5-iodo vanilin 34 3.2 Tổng hợp azomethin 35 3.2.1 Tổng hợp 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfanilamid 36 3.2.2 Tổng hợp 5-nitro 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfanilamid 37 3.2.3 Tổng hợp 5-cloro 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfanilamid 38 3.2.4 Tổng hợp 5-bromo 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfanilamid 39 3.2.5 Tổng hợp 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfadimerazin 40 3.2.6 Tổng hợp 5-nitro 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfadimerazin 41 3.2.7 Tổng hợp 5-cloro 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfadimerazin 42 3.2.8 Tổng hợp 5-bromo 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfadimerazin 43 3.2.9 Tổng hợp 5-iodo 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfadimerazin 44 3.2.10 Tổng hợp 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfamethoxazol 45 3.2.11 Tổng hợp 5-cloro 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfamethoxazol 46 3.2.12 Tổng hợp 5-iodo 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfamethoxazol 47 3.2.13 Tổng hợp 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfaguanidin 48 3.2.14 Tổng hợp 5-nitro 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfaguanidin 49 3.2.15 Tổng hợp 5-bromo 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfaguanidin 50 3.2.16 Tổng hợp 5-iodo 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfaguanidin 5ị 3.2.17 Tổng hợp 5-nitro 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfacetamid 52 3.2.18 Tổng hợp 5-bromo 4-hydroxy 3-methoxy benzal sulfacetamid 53 3.3 Tóm tắt kết tổng hợp hoá học 54 3.4 58 3.5 Kiểm tra cấu trúc azomethin tổng hợp 3.4.1 Biện giải phổ hồng ngoại 58 3.4.2 Biện giải phổ tử ngoại 6\ 3.4.3 Biện giải phổ khối 61 Sơ thăm dò tác dụng sinh học 64 3.5.1 Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 64 3.5.2 Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 69 Chưưng - BÀN LUẬN 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 82 DANH MỤC CÁC KÝ IIIỆƯ VIÊT TẤT DMF : Dimethylformamid DMSO : Dimelhyl sulfoxid SDB : Môi trường lỏng Sabouraud — dextrose SKLM : Sắc ký lớp mỏng TSB : Môi trường lỏng Casein đậu tương ĐẶT VẤN ĐỀ Do nhu cầu thuốc phòng chữa bệnh ngày lăng, chế phẩm thiên nhiên dùng làm thuốc khó đáp ứng đủ, nhiều nhà khoa học dựa vào cấu trúc hoá học hợp chất thiên nhiên để tổng hợp bán tổng hợp chất với hy vọng chất có tác đụng sinh học Theo nhiều tài liệu công bố, base azomethin nhiều nhà khoa học nghiên cứu Chúng không sử dụng chất Irung gian để tổng hợp số hợp chất dị vòng chứa nitơ quinolin, pyrazol, thiazol hay tổng hợp Ị3-aminoceton mà thân azomethin có số tác dụng sinh học kháng khuẩn, kháng nấm, điều trị lao, hủi, lợi tiểu [ 14][24]Ị29] Sulfamic! hợp chất sử dụng rộng rãi điều trị nhiễm khuẩn, bệnh tiểu đường, lợi niệu Mộl số dẫn chất sulfamid có cấu trúc azomethin nghiên cứu ứng dụng lâm sàng [291 Với định hướng kết hợp cấu trúc azomethin ( - H O N -) sulfamid dẫn chất vanilin nhằm hy vọng lổng hợp số hợp chất có tác dụng sinh học ứng dụng vào thực tế điều trị lâm sàng, liến hành: - Tổng hợp dẫn chất vanilin: 5-nitro vanilin, 5-cIoro vanỉlin, 5-brom o vanilin, 5-iođo vanilin - Tổng hợp dãy họp chất azomethin xuất phát tù nguyên liệu ban đầu vanilin, tlẫn chất vaniỉin suiraniid kháng khuẩn - Sơ thăm dò tác dụng sinh học a/onielin lổng liựp CHUƠNG : TỔNG Q U A N 1.1 Sơ LUỢC VỀ LỊCH s NGHIÊN c ú VÀ ÚNG DỤNG CÁC HỢP CHẤT AZOMETHIN [33] - Azomethin (base Scliiff) hợp chất hữu phân tử có chứa nhóm imin (-HC=N-) Các hợp chất dã nghiên cứu từ lâu khơng sản phẩm trung gian dể tổng hợp số hợp chất có tác dụng sinh học mà thân chúng có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, điều trị lao, hủi, lợi tiểu [14|[24][29J - Năm 1850, trộn hỗn hợp đồng phân tử benzaldehyd anilin Laurent Gerhard thu hợp chất có cơng thức: C n H ||N gọi Benzoylanilid (công thức cấu tạo tìm sau là: C6H5-CII=N-C6H5 gọi tên benzylidenanilin hay benzalanilin) Đây azomethin đẩu tiên tìm tỉiấy thuộc dãy anilin Năm 1857, đun nóng đồng thể tích anilin với 2-hydroxy benzaldehyd, Schiff thu chất có cơng lliức C |,II||O N dạng tinh thể màu vàng sáng : c 7h 6o + Q H 7N = C i3H ||O N + H20 Ông cho đồng phân benzalanilin hoàn toàn khác tính chất so với benzalanilin Mười hai năm sau, ơng nêu công thức cấu tạo chất là: J -OH c 6h ^ C H = N — Cf t ll Chất gọi tên salicyliđenanilin, lên phù hợp danh pháp imin Đó chất đầu liên điĩợc Sellirr nghiên cứu, cliííng có lính base (ương đối mạnh Từ đó, hợp chất có nhóm chức im in dược gọi base Schiff (hay azomethin) Từ đến nay, nhiều tác giả lliế giới liếp tục nghiên cứu cách có hệ thống phản ứng aldehyd với arnin bậc 1, bậc thuộc dãy béo, dãy thơm dị vòng, v ề nguyên tắc chung, hợp chất azometllin thuộc kiểu sau: N < R| R -C H =N -R ' INH / U-C11< K C H = N -R r l , g B j — j y i ,0 — 55 B 0.9 B a s e lin e E se Vi ew R e -s c a le Zoom jgDEOa Label n o re ils e tile g r a p h ic s c u r s o r , _ tr a c k i_ s j.g p e -Phụ lục 2.5: Phổ tủ' ngoại chất V ABS /\B S ABS 12457 41827 51640 NM NM 334 000 270.000 NM 201.000 2n no CH,Ó -0.0003 JBS Mau l/L a n -H C o Ga l n 04 B a s e l 1ne OFF Hay 2.0 0 550.00 NM R.nnoo-,— 200.00 0BS 0 0 - L _ J 0 _ Z > _ 0 0 Base ne E rạ se ưĩ e u T r a l T z i i U s e _ llig _ a r« e lilc s c u r s o r , t r n r k s in p e '10B.0B 500.B8 NM : ?nn no NH 299.80 -> ! i M - L s Ẻ ẽ ĩ ^ M o r ẽ -am KUJ ei n o re S5H.HB - Cl, 1,0 - 0 c K » CD / , , c 9? ftDS B a s e l i lie _ OFF 0 0 SBU Page CH., 0 3 0 0 0 0 HH 0 0 _ABS _ : B.BB0B -> B B 0 Baseline E s e U ie u R e -s c a le Zoom Use t l ie gr a p h ic s c u r s o r , t r a c k , s lo p e fl.0 H HM : 0 -) 0 _ Label More _ _ Phụ lục 2.7: Phổ tử ngoại chấtVIĨ ABS ABS A BS 0.44778 0.78491 1.0094 NM NM NM 355.556 263.333 208.889 B B r _ H0' II /A CH,0 0 S ĩ.* " ” (IDS _ Baseline qraiiliics c u rs o r, tr a c k /-•rIuI , JZ » | V OFF Page _ NM_ DISPLAY DrtTrt Use H ie CM, I s l ope l , , z 0 0 0 A BS ABS ABS ARS NM NM NM NM 39930 41045 1.96668 1.97310 f t r t f s '! ) ABS 307 000 278.000 231 000 206.000 Maw /L a n -H C o G a in 31 B a s e lin e OFF SĐU Page Hay Z00Z 600.00 2.0 HH DISPLAY DrtTfl B BBB8 -> Z.BBBB ftBS H a s e lin e E s e U ie u n e - s c a le Zoom Use th e W iiM re H iv t n r fvArt c n«u SffiBaa : Z B -> Label More 690 Phụ lục 2.9: Phổ tử ngoại chất IX CH, ABS ABS ABS ABS 0.69468 19867 0.33451 0.85399 -0.0006 nns _ NM NM NM 356.667 292.222 261 1 NM 212.222 Mau ỉ?./\\r.n Ga t n B a s e l In e HO / > SOW JlflHSL ^ CH,0 Z'J Aug ZB02 04 OFF - _ D is rL rtv DfiTn 550.00 _ HM 05346 0.24763 1.89013 2.20639 ABS ABS ABS ABS 3.64E-5 NM NM NM NM 93 OFF B aselir t c MS_ 2B0.BR 12 222 34 1 270.000 205.556 SBU _EMe_ 3BR.00 29 fuig Z zmz -100.00 nDS 0000 -> 0 B a s e lin e E rase U ỉe u R e -s c a le Zoom Use H ie g p h ic s c u r s or , t r a c k , s lo p e 650.00 _NM 50B.BR MM 355355 : 0 0 -> Label More 0 65B.B0 Phụ lục 2.11: Phổ tử ngoại chất XI ABS ABS ABS 0.4 1818 2.258 99 2.65111 0.0001 jQDS_ ílaseline Er ase NM NM NM Gain B asel in e View 356.667 68 889 205.556 3Z OFF H e - sc a ie Use tlie g p h ic s c u r s o r , t r a c k , s lo p e 29 SBU Pạqẹ CHjO Z.0 NM ABS A BS ABS ABS 58928 NM NM 23734 22193 NM NM -0.0014 nos _ Mail Z/L«n-IICo Gain 04 B aseline OFF ZBB.00 NH 308.000 278.000 000 000 , - O - C H =N If - c NH, ( 11,0 tiny Z0RZ SĐU Z.0 Fate j _ 550.00 _NM 40B.R0 3BR.B0 HM Hn 000 -> 3.0000 ABS B aseline Erase ưieu R e-scale Z oom Use th e gr aphics c u r s o r , t r ack, s l ope RRB.Rfl : 00.BB Label More Phụ lục 2.13: Phổ tử ngoại chất XĨII ABS ABS ABS 0.42337 1.65210 1.90435 NM NM NM 331.000 265.000 207.000 OjN HO~ \ n n n r Mau 7/Lnn HCn tjtjfju Gain 91 fins _ Basel ine OFF 200.00 300.00 SBU Page >— \ V CH ”N~ ^ /Ị — \ ^-SO;NH-C; May CH,ó Z.R NIL 400.00 500.00 fiBB.RB _nRS : 0088 -> 0809 _ HM : 209.00 -> 608 B8 B aseline Erase ữìeu R e-scale Zoom BjS Ĩ Label More Use t h e g p h ic s c u rs o r , t r ack, s l o pe _ N il, NH ABS 04081 1.17638 ABS Br NH HO- 4BB.BH I ffltS r Zoom l c c 400.00 _ ỊỊỊL L abel More _ Phụ lục 2.15: Phổ tử ngoại chất XV ABS ABS ABS 49831 NM 05430 1.39837 NM NM - 0.0001 nDS v.m.m n""ỉ n Ga B a s e lin e NH 357.778 264 444 205.556 HO NH2 CH3O 23 84 OFF 0 0 SBU q ẹ Aug Z002 Z 0 0 550.00 _HH 5HR.00 DBS : B B 8B0 -> Z 0 0 HH : 0 0 - > 88 B a s e liv ìẽ E rase U ie u n e - s c a le Zoom S5553Ĩ L a b e l More Use th e g p h ic s c u r s o r , t r a c k , s lo p e ABS ABS ABS ABS 0.08216 NM NM 0.28953 NM 1.72050 4 8NM -0 0 H au8/llco G ain f t B S _ B a s e lIn e OjN 407.778 334 4 271 i l l 203.333 so2nhcoch, HO aw Z9 Aug 2002 04 OFF SBU Z.0 Page 550.00 _ M DISH.AY DATA ABS ABS 3.52602 3.10492 NM NM 270.000 208.889 Mau 14BC/Mco G a in 92 ADS B asel in e _OFF e fjn n o V V n Z zm.m snu Page 0 0 : B.B99B -> 88 nps It fls e ih ie E rase Vi ew R e -s c a le Zoom Use th e g p h ic s c u r s o r , t r a c k , s Ị ope 7.3 fH CHtO ư u • u m 500 m 0 0B NH _ : 2BB.B9 jdUsMi L a b e l More -> 0 C:\HPCHEM\1\DATA\N-DIP774.D Phong Cau true, Vien Hoa hoc 30 Mav 102 3:18 pm using AcqMethod N-DIP 5989B MS Lan Solvent: CH30H 011 File Operator Acquired Instrument Sample Name Misc Info Vial Number operator Acquired Instrument Sample Name Misc Info Vial Number C: \HPC3EM\1\DATA\N-DIF7 40 Q Ph-ong Cau true, Vien Hoa hoc 23 Mav 102 1:21 pm using AcaMethod N-ĐIP 5989B MS LAN Solvent: CHC13 File : Operator : Acquired : Instrument : Sample Name: Mi sc Info : Vial Number: C:\HPCHEM\1\DATA\N-DIP8 61.D Phong Cau true, vien Hoa hoc 10 Jul 102 2:28 pm using AcqMethod N-DIP 5989B MS Lan Solvent: C H H H O -/ ch 3o VcH= ch 112 File : Operator : Acquired : Instrument : Sample Name: Misc Info : Vial Number: C: \HPCHEM\1\DATA\N-DIP8 60.D Phong Cau true, Vien Hoa hoc 10 Jul 102 2:05 pm using AcơMethod N-DIP 5989B MS Mau Solvent: CH30H Abundance Scan 137 (5.473 min): N-ĐIP860.D 2500 214 2000 - 65 108 U) 1500 - 1000 500 - 80 54 123 140 156 199 Ịm/ z—> J 60 80 11! j1 I?’ I.■ ! II -|l ! 100 120 140 343 I" I I I I I j I I I I I " I—r v 160 200 180 |- m 220 -I—Ị—r-1- 240 260 t~| 1—I—!—I I—I—I— r r —!—J I ■T~Ị' - 280 300 320 340 T I-1 - File : Operator : Acquired Instrument : Sample Name: Misc Info : Vial Number: c :\HPCHEM\1 \DATA\N-DIP 833 ] c, Vien Hoa hoc how Phong Cau true, 3: 35 Din using AcaHethođ N—DIP 13 Jun 102 5989B MS Lan Solvent: CH30H Phụ lục 1: Hình ảnh vòng vô khuẩn chủng Staphylococcus aureus chất Phụ lục 4.2: Hình ảnh vòng vơ khuẩn cliỉing Bacillus pumiìus chất VIII-XIV Phụ lục 4.3: Hình ảnh vòng vơ khuẩn chủng Staphylococcus aureus chất XV-Í-XVIII, XIX: Sulfamethoxazol ... sinh- hoá học) ♦♦♦ Từ lý thuyết liên quan cấu trúc hóa học tác dụng sinh học, muốn tổng hợp chất dẫn chất N4 sulfamid kháng khuẩn có cấu trúc azomethin với hy vọng có hiệp đồng tác dụng sinh học. .. 2.1.3 Sơ thăm dò tác dụng sinh học chất tổng hợp được: - Thử tác dụng kháng khuẩn chất tổng hợp với chủng vi khuẩn gram (+), chủng vi khuẩn gram (-) - Thử tác dụng kháng nấm chất tổng hợp với... khoa học dựa vào cấu trúc hoá học hợp chất thiên nhiên để tổng hợp bán tổng hợp chất với hy vọng chất có tác đụng sinh học Theo nhiều tài liệu công bố, base azomethin nhiều nhà khoa học nghiên cứu