Tổng hợp và thử tác dụng kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất 6benzylamino2(naphthalen1yl) quinazolin4on

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN KIM ANH TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƢ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 6–BENZYLAMINO –2–(NAPHTHALEN–1–YL) QUINAZOLIN–4–ON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ HÀ NỘI – 2019 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN KIM ANH Mã sinh viên: 1401027 TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƢ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 6–BENZYLAMINO –2–(NAPHTHALEN–1–YL) QUINAZOLIN–4–ON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS TS Văn Thị Mỹ Huệ DS Nguyễn Thị Lai Nơi thực hiện: Trung tâm nghiên cứu phát triển thuốc – Viện hóa sinh biển – Viện hàn lâm khoa học Cơng nghệ Việt Nam Bộ mơn Hóa Hữu – Đại học Dƣợc Hà Nội HÀ NỘI – 2019 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu đầy khó khăn vất vả để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, em nhận nhiều giúp đỡ từ thầy cô giáo, bạn bè người thân Nhân dịp này, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: PGS TS Văn Thị Mỹ Huệ, người thầy tận tâm giao cho em đề tài này, truyền cho em nhiều kiến thức khoa học quý giá quan tâm, động viên em q trình hồn thành đề tài DS Nguyễn Thị Lai hỗ trợ giúp đỡ em trình làm thực nghiệm để em hồn thành tốt mục tiêu đề tài TS Lê Nguyễn Thành, ThS Trần Hữu Giáp, NCS Vũ Thị Kim Oanh toàn thể cán Trung tâm nghiên cứu phát triển thuốc – Viện Hóa sinh biển – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam chia sẻ kinh nghiệm, giúp đỡ tận tình bảo em suốt trình làm thực nghiệm Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình bạn bè ln ủng hộ, khích lệ tinh thần giúp đỡ em khoảng thời gian hồn thành khóa luận tốt nghiệp suốt quãng thời gian học tập mái trường Đại học Dược Hà Nội Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Kim Anh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Hoạt tính kháng ung thƣ dẫn chất 4(3H)–quinazolinon 1.2 Phƣơng pháp tổng hợp dẫn chất 2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4–on CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 12 2.1.1 Ngun vật liệu, hóa chất, dung mơi 12 2.1.2 Thiết bị thí nghiệm 13 2.2 Nội dung nghiên cứu 13 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 14 2.3.1 Phương pháp tổng hợp dẫn chất 6–benzylamino–2–(naphthalen–1– yl)quinazolin–4–on 14 2.3.2 Phương pháp tinh chế xác định cấu trúc 14 2.3.3 Phương pháp xác định hoạt tính kháng tế bào ung thư 14 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 17 3.1 Tổng hợp hóa học 17 3.1.1 Tổng hợp chất trung gian 5–benzyllamino–2–nitrobenzamid (2) 17 3.1.2 Tổng hợp chất trung gian 2–amino–5–benzylaminobenzamid (3) 18 3.1.3 Tổng hợp dẫn chất 6–benzylamino–2–(naphthalen–1–yl) quinazolin–4–on (5a–c) 18 3.2 Kiểm tra độ tinh khiết khẳng định cấu trúc 21 3.2.1 Kiểm tra độ tinh khiết chất tổng hợp 21 3.2.2 Khẳng định cấu trúc 22 3.3 Thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ 25 3.4 Bàn luận 26 3.4.1 Về tổng hợp hóa học 26 3.4.2 Về khẳng định cấu trúc 30 3.4.3 Về hoạt tính kháng tế bào ung thư 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT APCI Atmospheric – pressure chemical ionization (Ion hóa hóa học điều kiện áp suất khí quyển) ATCC The American Type Culture Collection (Tổ chức tài nguyên tiêu chuẩn vật liệu sinh học Mỹ) Ar Aryl CDCl3 Cloroform–d 13 Carbon–13 nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hƣởng từ hạt C–NMR nhân 13C) CTPT Công thức phân tử Đ.v.C Đơn vị carbon DMAC N,N–Dimethyl acetamid DMSO Dimethyl sulfoxid EC50 50% Effective concentration (Nồng độ có tác dụng với 50% cá thể) ED50 The concentration of compound which affords 50% reduction in cell number after a 3–day incubation (Nồng độ chất tạo giảm 50% số lƣợng tế bào sau ngày ủ) EtOAc Ethylacetat Proton nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hƣởng từ hạt H–NMR nhân proton) IC50 Half maximal inhibitory concentration (Nồng độ ức chế 50%) IR Infrared Spectrometry (Phổ hồng ngoại) J Hằng số tƣơng tác spin–spin JNK c–Jun N–terminal kinase KLPT Khối lƣợng phân tử Me Methyl MS Mass spectrometry (Phổ khối lƣợng) MTT 3–(4,5–dimethyl–2–thiazolyl)–2,5–diphenyltetrazoli bromid na Non active (khơng có hoạt tính) SKLM Sắc ký lớp mỏng n–HE n–Hexan Tonc Nhiệt độ nóng chảy Than ht Than hoạt tính DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Kết hoạt tính gây độc tế bào dòng tế bào KB số dẫn chất 2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4–on 2–phenylquinazolin–4– on (Ia–d, IIa–b) Bảng 1.2 Kết hoạt tính gây độc tế bào bốn dòng tế bào ung thƣ số dẫn chất 2–aryl–4–quinazolinon (IIIa–f) Bảng 1.3 Kết hoạt tính gây độc tế bào năm dòng tế bào ung thƣ số dẫn chất 2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4–on (IVa–e) Bảng 1.4 Kết hoạt tính gây độc tế bào bốn dòng tế bào ung thƣ hai dẫn chất 6–diethylamino–2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4–on dẫn chất 6–diethylamino–2–(naphthalen–2–yl)quinazolin–4–on (Va–c) Bảng 1.5 Kết hoạt tính gây độc tế bào số dẫn chất 6–(n– butylamino)–2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4–on (VIa–b) Bảng 2.1 Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi dùng nghiên cứu 12 Bảng 3.1 Kết tổng hợp dẫn chất 6–benzylamino–2–(naphthalen–1– 20 yl)quinazolin–4–on (5a–c) Bảng 3.2 Giá trị Rf Tonc hợp chất 5a–c 21 Bảng 3.3 Số liệu phổ IR dẫn chất 5a–c 22 Bảng 3.4 Số liệu phổ MS dẫn chất 5a–c 23 Bảng 3.5 Số liệu phổ 1H–NMR dẫn chất 5a–c 24 Bảng 3.6 Số liệu phổ 13C–NMR dẫn chất 5a–c 25 Bảng 3.7 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào dẫn chất 5a–c 26 Bảng 3.8 So sánh hiệu suất phản ứng tổng hợp số dẫn chất 6– 29 benzylamino–2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4(3H)–on 6–(n–butyl amino)–2–phenylquinazolin–4(3H)–on tƣơng ứng Bảng 3.9 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào dẫn chất 5a–c 35 Bảng 3.10 So sánh hoạt tính kháng ung thƣ hai dòng tế bào KB Hep–G2 36 dẫn chất 6–benzylamino–2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4–on chất 6–alkylamino–2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4–on khác DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 1.1 Phản ứng amid hóa anthranilonitril naphthoyl clorid Xia Sơ đồ 1.2 Phản ứng ngƣng tụ imidat acid 2–aminobenzoic Connolly Guiry Sơ đồ 1.3 Phản ứng nitril lithiated 2–aminobenzamid Couture 10 Sơ đồ 1.4 Phản ứng ngƣng tụ trực tiếp từ aldehyd với anthranilamid dẫn chất 10 Abdel–Jalil Sơ đồ 1.5 Phản ứng ngƣng tụ trực tiếp từ aldehyd với anthranilamid dẫn chất 10 Hour Sơ đồ 1.6 Phản ứng ngƣng tụ trực tiếp từ aldehyd với anthranilamid dẫn chất 11 Kim N.Y Cheon C.H Sơ đồ 3.1 Quy trình tổng hợp dẫn chất 6–benzylamino–2–(naphthalen–1–yl) 17 quinazolin–4–on Sơ đồ 3.2 Cơ chế phản ứng tổng hợp chất trung gian 5–benzylamino–2–nitro 27 benzamid (2) Sơ đồ 3.3 Sơ đồ phản ứng tổng hợp chất trung gian 2–amino–5–benzylamino 27 benzamid (3) Sơ đồ 3.4 Sơ đồ phản ứng tổng hợp 6–benzylamino–2–(naphthalen–1–yl) 28 quinazolin–4–on (5a–c) Sơ đồ 3.5 Cơ chế phản ứng tổng hợp 6–benzylamino–2–(naphthalen–1–yl) 28 quinazolin–4–on (5a–c) HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cấu trúc hóa học quinazolin 4(3H)–quinazolinon Hình 1.2 Cấu trúc hóa học hai thuốc Noltrexed, Raltitrexed ĐẶT VẤN ĐỀ Theo số liệu Tổ chức Y tế giới năm 2018, ung thƣ nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ hai toàn cầu ƣớc tính chiếm 9,6 triệu ca tử vong [27] Tại Việt Nam, có 164671 ca mắc ung thƣ 114871 ngƣời chết ung thƣ năm 2018 [28] Một biện pháp điều trị ung thƣ phổ biến hóa trị liệu Một số thuốc điều trị ung thƣ đƣợc sử dụng lâm sàng, nhiên số lƣợng khơng nhiều giá đắt đỏ Vì vậy, việc tìm kiếm phát triển hợp chất có hoạt tính chống ung thƣ tiềm nhu cầu cấp thiết Việt Nam giới Raltitrexed Nolatrexed hai thuốc ung thƣ có cấu trúc 4(3H)– quinazolinon đƣợc cấp phép lƣu hành giới [24] Nhiều nhà khoa học giới Việt Nam nghiên cứu tổng hợp thử hoạt tính kháng ung thƣ dẫn chất 4(3H)–quinazolinon thu đƣợc nhiều hợp chất có hoạt tính tốt Trong nhóm chất nói trên, dẫn chất 2–arylquinazolin– 4(3H)–on đƣợc quan tâm hàng đầu nhờ tác dụng chống ung thƣ chúng [6, 17, 26] Nhiều nghiên cứu cho thấy dẫn chất 2–arylquinazolin–4(3H)–on có chứa nhóm naphthalen–1–yl vị trí số nhóm amino vị trí số thể nhiều tiềm tác dụng chống ung thƣ [1, 2, 11, 15, 26] Với định hƣớng sử dụng nhóm vị trí số dẫn chất naphthalen–1–yl nhóm vị trí số benzylamino để tìm hiểu mối liên quan cấu trúc hoạt tính kháng ung thƣ dãy chất 2–arylquinazolin– 4(3H)–on, đồng thời tìm kiếm hợp chất có khả gây độc tế bào, khóa luận: “Tổng hợp thử tác dụng kháng tế bào ung thƣ số dẫn chất 6–benzylamino–2–(naphthalen–1–yl)quinazolin–4–on” đƣợc tiến hành với hai mục tiêu: Tổng hợp đƣợc số dẫn chất 6–benzylamino–2–(naphthalen–1– yl)quinazolin–4–on Thử hoạt tính gây độc tế bào dẫn chất tổng hợp đƣợc số dòng tế bào ung thƣ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Hoạt tính kháng ung thƣ dẫn chất 4(3H)–quinazolinon Quinazolinon vòng quinazolin có gắn thêm nhóm carbonyl [9] Trong số cấu trúc quinazolinon, 4(3H)–quinazolinon phổ biến nhất, sản phẩm trung gian sản phẩm tự nhiên nhiều đƣờng sinh tổng hợp đƣợc đề xuất Điều phần cấu trúc có nguồn gốc từ anthranilat (acid anthranilic este khác nhau, anhydrid isatoic, anthranilamid anthranilonitril) 2(1H)–quinazolinon chủ yếu sản phẩm anthranilonitril benzamid với nitril [16] Hình 1.1 Cấu trúc hóa học quinazolin 4(3H)–quinazolinon 4(3H)–quinazolinon nhóm lớn hợp chất hóa học thể hoạt tính sinh học đa dạng động vật nhƣ ngƣời Các nghiên cứu trƣớc dẫn chất 4(3H)–quinazolinon có nhiều tác dụng nhƣ: chống HIV, chống ung thƣ, kháng khuẩn, chống trầm cảm, chống nấm…[10, 18, 19, 25] Tác dụng kháng tế bào ung thƣ 4(3H)–quinazolinon đƣợc đặc biệt quan tâm nghiên cứu thu đƣợc nhiều hợp chất có tác dụng tốt Một số thuốc dẫn chất 4(3H)–quinazolinon đƣợc lƣu hành thị trƣờng nhƣ: Nolatrexed Raltitrexed sử dụng điều trị ung thƣ,… [24] Hình 1.2 Cấu trúc hóa học hai thuốc Noltrexed, Raltitrexed Phụ lục Phổ 13C–NMR chất 5a Phụ lục Phổ IR chất 5a Phụ lục Phổ MS chất 5a Phụ lục Phổ 1H–NMR chất 5b Phụ lục Phổ 13C–NMR chất 5b Phụ lục Phổ IR chất 5b Phụ lục Phổ MS chất 5b Phụ lục Phổ 1H–NMR chất 5c Phụ lục 10 Phổ 13C–NMR chất 5c Phụ lục 11 Phổ IR chất 5c Phụ lục 12 Phổ MS chất 5c Ph Scanned by CamScanner Scanned by CamScanner Scanned by CamScanner Scanned by CamScanner ... Hà Nội Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Kim Anh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG... nghiệm để em hồn thành tốt mục tiêu đề tài TS Lê Nguyễn Thành, ThS Trần Hữu Giáp, NCS Vũ Thị Kim Oanh toàn thể cán Trung tâm nghiên cứu phát triển thuốc – Viện Hóa sinh biển – Viện Hàn lâm Khoa...BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN KIM ANH Mã sinh viên: 1401027 TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƢ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 6–BENZYLAMINO