Piperin dẫn xuất amid của acid piperinic và piperidin một alkaloid của tiêu, từ lâu piperin được biết như một gia vị không thể thiếu trong cuộc sống, hiện nay piperin được sử dụng phổ biến như một thành phần quan trọng trong dược phẩn như làm tăng hiệu quả của selen, vitamin C, vitaimn E, vitamin B, curcumin, beta-caroten, và những phát hiện gần đây cho thấy piperincó tác dụng trên ung thư vú, trên kháng viêm, ức chế MAO. Đó là lý do nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất của acid piperinic với hy vọng tìm ra các dẫn chất mới để thử nghiệm các hoạt tính trên.
Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ Số * 2014 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP PIPERIN VÀ CHẤT TƯƠNG ĐỒNG Lữ Thiện Nhân*, Trương Ngọc Tuyền* TÓM TẮT Mục tiêu: Piperin- dẫn xuất amid acid piperinic piperidin –một alkaloid tiêu (Piper nigrum L Piperaeace), từ lâu piperin biết gia vị thiếu sống, piperin sử dụng phổ biến thành phần quan trọng dược phẩn làm tăng hiệu selen, vitamin C, vitaimn E, vitamin B, curcumin, beta-caroten, phát gần cho thấy piperincó tác dụng ung thư vú, kháng viêm, ức chếMAO Đó lý nghiên cứu tổng hợp dẫn chất acid piperinic với hy vọng tìm dẫn chất để thử nghiệm hoạt tính Phương pháp nghiên cứu: acid piperinic tổng hợp từ piperonal qua hai giai đoạn (phản ứng aldol hóa phản ứng Knoevenagel) Amid hóa acid piperinic amin tương ứng thông qua giai đoạn tạo dẫn xuất acyl thu piperin số chất tương đồng Kết quả: Tổng hợp ba dẫn chất amid acid piperinic Kết luận: Các hợp chất chứng minh độ tinh khiết cấu trúc qua nhiệt độ nóng chảy, phổ UV, phổ IR, phổ MS NMR Piperin ba dẫn chất piperin tổng hợp tiếp tục thử nghiệm tác dụng sinh học Từ khóa: acid poperinic, dẫn xuất piperine ABSTRACT RESEARCH ON SYNTHESIS OF PIPERIN AND ITS ANALOGUES Lu Thien Nhan*, Truong Ngoc Tuyen * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 18 - Supplement of No - 2014: 118 - 121 Objectives: Piperine- derivatives of piperinic acid and piperidine- an alkaloid of pepper (Piper nigrum L Piperaceae) For a long time, the piperine has been known as an indispensable spice in our life Nowadays, the piperine is used to increase the efficiency of selenium, vitamin C, vitamin B, curcumin, beta- carotene Recently, new discovery of piperine is its treatment for anti-cancer, anti- inflammatory and inhibition of MAO Method: Piperinic acid was synthesized from piperinol through steps (acylation and Knoevenagel reaction) Amidation of piperinic acid with amines to obtain piperin and its analogues Result: Three derivatives of piperinic acid were synthesizedwhich are amides of piperinic acid with other amines Conclusion: The synthesized compounds have been proven purity and structures by melting point, UV-Vis, IR, MS, NMR These products will continue to be tested biological activities Keywords: piperinic acid, piperine derivatives ĐẶT VẤN ĐỀ Piperin alkaloid dùng lâu đời sống hàng ngày.Piperin amid acid piperinic piperidin Trong dược phẩm piperin dùng thành phần làm tăng hoạt tính sinh học nhiều chất selen, curcumin, vitamin C, vitamin B, vitamin E, betacaroten(4) Gần nghiên cứu piperin dẫn * Khoa Dược, Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: DS.Trương Ngọc Tuyền ĐT: 0903330604 118 Email: truongtuyen2001@yahoo.com Chuyên Đề Dược Học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ Số * 2014 Nghiên cứu Y học Tổng hợp piperin chất tương đồng xuất thực phát nhiều tác dụng sinh học thú vị có tác dụng trị ung thư vú, kháng viêm, ức chế MAO(3,2,6) Từ nghiên cứu thành công tổng hợp piperin(5), tiếp tục nghiên cứu tổng hợp piperin chất tương đồng với mong muốn tìm chất có tác dụng sinh học O 12 O O R 11 10 Với R = dẫn xuất amin thơm dị vòng ĐỐI TƯỢNG-PHƯƠNGPHÁP NGHIÊNCỨU Đối tượng Phương pháp nghiên cứu Quy trình tổng hợp theo sơ đồ sau CHO CH CHO, NaOH 10% O 15-20 oC O CHO O Acid malonic pyridin, poperidin, 70 oC O Piperonal COOH O O (Acid piperinic) O Thionyl clorid, triethylamin O R-NH 2, DCM, 50 oC O R Ký hiệu Cl 3a 4' (piperin) NH 6' 5' 6' N 1' N 2' 3' 2' 1' N 6' 4' 5' 4' N Ký hiệu R 2' 3' N R 3' 3c NH 1' H 3COOC 2' 3b 5' COOCH 5' 4' 3d 3' Piperin chất tương đồng tổng hợp theo quy trình trên(5), giai đoạn sử dụng piperidin dẫn xuất amin với gốc R Các phản ứng thực điều kiện mô tả thời gian phản ứng khác nhau.Tất dung môi dùng phản ứng khan nên cần chưng cất lại triethylamin, diclorometan Quy trình chi tiết sau: Cho acid piperinic (1,01 mmol) dẫn xuất amin (1,52 mmol) vào bình cầu đáy tròn Sau cho DCM chưng cất vào bình cầu, khuấy từ làm lạnh bình cầu Sau thêm triethylamin (1,48 mmol) vào Nhỏ giọt chậm thionyl clorid (2,07 mmol) Sau nhỏ xong, nâng nhiệt độ lên 50 oC đun hồi lưu phản ứng xảy hoàn toàn Chuyên Đề Dược Học Piperin chất tương đồng (3a-d) Tinh chế: Sau dừng phản ứng, đem cô quay bốc hết dung môi thu cắn Đem rửa cắn với nước cất Sau đem cắn thu cho vào dung dịch NaOH 2,5% lọc thu sản phẩm rắn Sản phẩm tính khiết hóa kết tinh lại dung mơi chạy sắc ký cột Với hệ dung môi ether dầu hỏa- ethyl acetat (2:1) KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Piperin (3a) (C17H19NO3; M=285,3 đ.v.C) tinh thể hình kim cồn, màu vàng nhạt gần không màu Tan tốt cồn, cloroform Hầu không tan nước Tan phần ether (phùhợp Merck 11) Hiệu suất phản ứng từ acid piperinic 55,61% Mp = 129,1 oC; Rf = 0,42 (toluen – AcOEt = 7: 3) Phổ UV (nồng độ 10 µg/ 100 ml MeOH) có cực đại hấp thu 342,5 nm; 310,5 nm; 255,5 nm IR (KBr, cm-1): 3000,1 (C-Hbenzen); 2932,9; 2854,5 (CH2); 1635,5 (COamid); 1620,1 (-C=C-C=C-) ESI-MS m/z: 286,1 (M+H)+, 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ (ppm): 7,43-7,38 (1H; m; H3); 6,98 (1H; d; J = 1,5 Hz; H7); 6,89 (1H; dd; J = 1,5 Hz; 8,0 Hz; H4); 6,79-6,70 (3H; m; H5, H10, H11); 6,44 (1H; d; J = 14,5 Hz; H2); 5,98 (2H; s; H12); 3,58 (4H; br; H2’, H6’); 1,69-1,57 (6H; 119 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ Số * 2014 m; H3’, H4’, H5’) Piperin tổng hợp định tính định lượng HPLC so với chuẩn đối chiếu piperin (chất chuẩn Cty Domesco có hàm lượng 98,22%) với pha động acetonitril: nước cất (40: 60), tốc độ dòng ml/1 phút, bước sóng phát 348 nm Kết cho thấy thời gian lưu (tR) piperin tổng hợp 5,919 phút tương ứng với tR mẫu đối chứng (5,886 phút) Qua kết cho thấy hai peak hai sắc kỳ đồ mẫu thử mẫu đối chiếu chất nên khẳng định thêm sản phẩm tổng hợp piperin Hàm lượng piperin tổng hợp 99,32%.(Xem hình dưới) Hình 1: Sắc ký đồ sắc ký lỏng hiệu cao 120 Chuyên Đề Dược Học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ Số * 2014 - (2E,4E)-5-(benzo(d)(1,3)dioxol-5-yl)-N-(2chloropyridin-3-yl)penta-2,4-dienamid (3b) (M= 328,77 đ.v.C): Hiệu suất 61,01% Tinh thể hình kim màu vàng cam nhạt, tan tốt cồn, cloroform Hầu không tan nước Tan phần ether, ether dầu hoả Mp: 178 oC Rf= 0,53 (Ether dầu hoảAcOEt (2:1)) Phổ UV (nồng độ 10 µg/ 100 ml MeOH) có cực đại hấp thu 309 nm, 342,5 nm 516 nm Phổ IR (KBr, cm-1): 3394,5 (NH); 1662,5 (C=O), 1251 (C-O) ESI-MS m/z: 351,8 (M+Na)+ 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ (ppm): 8,87 (1H; dd; J = 1,5 Hz; 8,0 Hz; H4’); 8,11 (1H; dd; J = 1,5 Hz; 4,5 Hz; H6’); 7,68 (1H; s; HNH); 7,52 (1H; dd; J = 11,0 Hz; 15,0 Hz; H3); 7,25 (1H; dd; J = 5,0 Hz; 8,3 Hz; H5’); 7,01 (1H; d; J = 1,0 Hz; H7); 6,94 (1H; dd; J = 1,5 Hz; 8,0 Hz; H11); 6,89 (1H; d; J = 15,5; H4); 6,81-6,73 (2H; m; H5, H10); 6,12 (1H; d; J = 14,5; H2); 6,00 (1H; s; HCH2) - (2E,4E)-5-(benzo(d)(1,3)dioxol-5-yl)-1-(1H1,2,4-triazol-1-yl)penta-2,4-dien-1-on (3c) (M=269,26): Hiệu suất 81,23% Tinh thể dạng vẩy màu vàng nhạt, tan tốt cồn, cloroform, aceton Hầu không tan nước Tan phần ether dầu hỏa, ethyl acetat Mp: 192,6oC Rf = 0,72 (Ether dầu hoả-AcOEt (2:1)) Phổ UV (nồng độ 10 µg/ 100 ml MeOH) có cực đại hấp thu 516,0 nm, 342,5 nm 309,0 nm Phổ IR (KBr, cm-1): 2918,1 (O-CH2-O); 1701,1 (C=O); 1205,4 (C-O-C); 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ (ppm): 8,98 (1H; s; H3’); 8,05 (1H; s; H5’); 7,85 (1H; dd; J = 11,5 Hz; 15 Hz; H3); 7,18 (1H; d; J = 15 Hz; H5); 7,05-6,98 (3H; m; H7; H10; H11); 6,90 (1H; dd; J = 11,5 Hz; 15 Hz; H4); 6,82 (1H, d, J = Hz; H2); 6,01 (2H, s, H12) - Dimethyl 2-((2E,4E)-5-(benzo(d)(1,3)dioxol5-yl)penta-2,4-dienoyl) terephthalat (3d) (M=394,37 đ.v.C) Hiệu suất 42,06% Tinh thể hình kim màu vàng cam, tan tốt cồn, cloroform, aceton Hầu không tan nước Tan phần ether dầu hỏa Mp: 174,3oC Rf = 0,78 (Ether dầu hoả-AcOEt Chuyên Đề Dược Học Nghiên cứu Y học (2:1)).Phổ UV (nồng độ 10 µg/ 100 ml MeOH) có cực đại hấp thu 766,5 nm, 314,0 nm 231,0 nm Phổ IR (KBr, cm-1): 3100,1 (NH); 2923,9 (OCH2-O); 1697,2 (C=O); 1247,9 (C-O) 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ (ppm): 11,08 (1H; s, HNH); 8,09 (1H, s, H6’); 8,01 (1H, d, J = 8,5 Hz; H3’); 7,9 (1H; d, J = 8,5 Hz; H4’); 7,72-7,68 (4H; m; H3; H7, H10; H11); 7,53-7,50 (2H; m; H4; H5); 6,80 (1H; d; J = Hz; H2); 5,99 (2H; s; H12); 3,90 (3H; s; HCOOCH3); 3,89 (3H; s; HCOOCH3) KẾT LUẬN Trong nghiên cứu piperin chất tương đồng tổng hợp chứng minh độ tinh khiết cấu trúc qua nhiệt độ nóng chảy, sắc ký lớp mỏng, phổ UV, IR 1H-NMR Kết cho thấy sản phẩm phù hợp với cấu trúc dự kiến Các hợp chất đem thử tác dụng sinh học kháng viêm, kháng ung thư TÀI LIỆU THAM KHẢO Bhardwaj RK, Glaeser H, Becquemont L, Klotz U, Gupta SK, Fromm MF (2002) Piperine, a major constituent of black pepper, inhibits human P-glycoprotein and CYP3A4 J Pharmacol Exp Ther 302 (2):645–650 Devan P, Bani S, Suri KA, Satti NK, Qazi GN (2007), Immunomodulation exhibited by piperinic acid through suppression of proinflammatory cytokines, International Immunopharmacology, 7:889–899 Mua LH, Wanga B, Ren HY, Liu P, Guo DH, Wang FM, Bai L, Guo ZS (2012), Synthesis and inhibitory effect of piperine derivates on monoamine oxidase, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 22:3343–3348 Shoba G, Joy D, Joseph T, Majeed M, Rajendran R, Srinivas PS (1998), Influence of piperine on the pharmacokinetics of curcumin in animals and human volunteers, Planta Med., 64(4):353-356 Trương NT, Lữ TN, Trần HD (2012), “Tổng hợp piperin”, Tạp chí Dược học 437:55-58 Zarai Z, Boujelbene E, Salem N, Gargouri Y, Sayari A (2013), Antioxidant and antimicrobial activities of various solvent extracts, piperine and piperic acid from Piper nigrum, LWT Food Science and Technology 50:634-641 Ngày nhận báo: 12.12.2012 Ngày phản biện nhận xét báo: 21.12.2013 Ngày báo đăng: 10.03.2014 121 ... 2014 Nghiên cứu Y học Tổng hợp piperin chất tương đồng xuất thực phát nhiều tác dụng sinh học thú vị có tác dụng trị ung thư vú, kháng viêm, ức chế MAO(3,2,6) Từ nghiên cứu thành công tổng hợp piperin( 5),... piperin( 5), tiếp tục nghiên cứu tổng hợp piperin chất tương đồng với mong muốn tìm chất có tác dụng sinh học O 12 O O R 11 10 Với R = dẫn xuất amin thơm dị vòng ĐỐI TƯỢNG-PHƯƠNGPHÁP NGHIÊNCỨU Đối tượng... KẾT LUẬN Trong nghiên cứu piperin chất tương đồng tổng hợp chứng minh độ tinh khiết cấu trúc qua nhiệt độ nóng chảy, sắc ký lớp mỏng, phổ UV, IR 1H-NMR Kết cho thấy sản phẩm phù hợp với cấu trúc