ĐINH văn hào TỔNG hợp và THỬ tác DỤNG KHÁNG KHUẨN một số dẫn CHẤT SULFONAMID của INDOLIN 2 ON

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - - ĐINH VĂN HÀO TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG KHUẨN MỘT SỐ DẪN CHẤT SULFONAMID CỦA INDOLIN-2-ON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI - 2019 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - - ĐINH VĂN HÀO MÃ SINH VIÊN: 1401173 TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG KHUẨN MỘT SỐ DẪN CHẤT SULFONAMID CỦA INDOLIN-2-ON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: NCS Đào Nguyệt Sương Huyền Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dược Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI - 2019 Lời cảm ơn Sau thời gian với nỗ lực lòng tâm cao nhất, tơi hồn thành khóa luận dược sĩ mang tên “ Tổng hợp thử tác dụng kháng khuẩn số dẫn chất sulfonamid indolin” Đó cơng trình khơng riêng tơi mà chăm lo, giúp sức thầy, cô, bạn bè môn Công nghiệp Dược, trường Đại học Dược Hà Nội Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên - NCS Đào Nguyệt Sương Huyền - người phụ trách đề tài, ln quan tâm, ủng hộ từ bước đường đến với khoa học Cô tơi vượt qua nhiều thử thách, khó khăn để có đề tài Tôi xin cảm ơn hai người thầy TS Nguyễn Văn Giang, TS Nguyễn Văn Hải, người thầy quan tâm sát sao, hỗ trợ cho sinh viên Các thầy địa tin cậy cho lí luận khoa học mà thấm nhuần Sự nhiệt tình, kính mến thầy ln kí ức đẹp tâm trí tơi nhớ hai thầy Tôi xin đươc cảm ơn tập thể thầy cô môn Công nghiệp Dược đặc biệt thầy PGS TS Nguyễn Đình Luyện - người thầy tận tụy, gần gũi với hệ sinh viên Xin cảm ơn thầy với kiến thức rộng lớn mà học hỏi để hồn thành khóa luận Khơng thể khơng nhắc tới lòng biết ơn với phòng thí nghiệm Chiết Xuất, Vi Sinh, Khoa hóa học trường Đại học Quốc Gia Hà Nội hỗ trợ tơi hồn thành khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến bạn bè, đăc biệt người bạn tơi làm việc phòng thí nghiêm, họ ln giúp đỡ, chia sẻ với tơi tơi gặp khó khăn Đây kỉ niệm đẹp thời sinh viên, xin khắc ghi kèm năm tháng xuân đáng nhớ! Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên ĐINH VĂN HÀO MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan indolin-2-on sulfonamid 1.1.1 Tổng quan indolin-2-on 1.1.2 Tổng quan sulfonamid 1.2 Tổng quan tác dụng sinh học dẫn chất indolin-2-on sulfonamid 1.2.1 Tổng quan tác dụng sinh học dẫn chất indolin-2-on 1.2.2 Tổng quan tác dụng sinh học sulfonamid 11 1.3 Các phương pháp tổng hợp nhân indolin-2-on 11 1.3.1 Tổng hợp nhân indolin-2-on từ cloroacetanilid sử dụng xúc tác paladi 11 1.3.2 Tổng hợp dẫn xuất indolin-2-on thơng qua oxy hóa nội phân tử sử dụng xúc tác rhodium enolat 12 1.3.3 Tổng hợp nhân indol phương pháp Fischer 13 1.3.4 Tổng hợp indolin-2-on từ oxoarylation sử dụng xúc tác bạch kim 13 1.4 Lựa chọn hướng tổng hợp thử tác dụng sinh học cho đề tài 14 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Nguyên liệu thiết bị 15 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.3 Phương pháp nghiên cứu 18 2.3.1 Tổng hợp hóa học kiểm tra độ tinh khiết 18 2.3.2 Xác định cấu trúc 18 2.3.3 Thử hoạt tính kháng khuẩn 19 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21 3.1 Tổng hợp hóa học 21 3.1.1 Tổng hợp 1-(2,6-diclorophenyl) indolin-2-on (II) 22 3.1.2 Tổng hợp 1-(2,6-diclorophenyl)-2-oxoindolin-5-sulfonyl clorid (III) 22 3.1.3 Tổng hợp chất 1-(2,6-diclorophenyl)-2-oxo-N-phenylindolin-5- sulfonamid (IVa) 23 3.1.4 Tổng hợp chất 1-(2,6-diclorophenyl)-N-(3-ethylphenyl)-2-oxoindolin-5sulfonamid (IVb) 24 3.1.5.Tổng hợp 1-(2,6-diclorophenyl)-N-(4-hydroxyphenyl)-2-oxoindolin-5- sulfonamid (IVc) 25 3.1.6 Tổng hợp N-(3-cloro-4-florophenyl)-1-(2,6-diclorophenyl)-2-oxoindolin5-sulfonamid (IVd) 26 3.2 Xác định cấu trúc chất tổng hợp 27 3.2.1 Kết phân tích phổ khối lượng (MS) 27 3.2.2 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) 28 3.2.3 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (13C-NMR) 29 3.3 Thử tác dụng sinh học 32 3.4 Bàn luận 33 3.4.1 Về tổng hợp hóa học 33 3.4.2 Về cấu trúc phân tử 35 3.4.3 Về thử hoạt tính sinh học 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC 45 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu, Chú thích viết tắt H-NMR, 13 C-NMR ADN CSA CTCT CTPT DMF EtOAc EtOH g GP GI50 H h IC50 KLPT LPS MIC MS m/z Rf SKLM STT to Tonc VK VSV Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) Acid 2’- deoxynucleic Acid clorosulfonic Công thức cấu tạo Công thức phân tử Dimethylformamid Ethyl acetat Ethanol Gam Phần trăm tăng trưởng (Growth percent) Nồng độ ức chế 50% phát triển (Growth inhibition of 50%) Hiệu suất Giờ Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử (Half maximal inhibitory concentration) Khối lượng phân tử Lipopolysaccarid Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum inhibitory concentration) Phổ khối (Mass spectrometry) Tỷ số khối lượng diện tích ion Hệ số lưu giữ (Retention factor) Sắc ký lớp mỏng Số thứ tự Nhiệt độ Nhiệt độ nóng chảy Vi khuẩn Vi sinh vật DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Một số thuốc tổng hợp dẫn chất indolin-2-on Bảng 1.2 Kết tác dụng với nhóm vi khuẩn dẫn chất X, Y, Z Bảng 1.3 Kết tác dụng với nhóm nấm dẫn chất X, Y, Z Bảng 1.4 Tổng hợp đánh giá khả ức chế invitro chống HIV HIV-1 RT dẫn chất Bảng 2.1 Danh mục dung môi, hóa chất 15 Bảng 2.2 Danh mục thiết bị, dụng cụ 16 Bảng 2.3 Công thức chất dự kiến tổng hợp 17 Bảng 3.1 Kết tổng hợp hóa học 27 Bảng 3.2 Kết phân tích phổ khối lượng IVa, IVb, IVc, IVd 27 Bảng 3.3 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) chất IVa, IVb, IVc, IVd 28 Bảng 3.4 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (13C-NMR) chất IVa, IVb, IVc, IVd 29 Bảng 3.5 Kết thử tác dụng sinh học 32 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc hóa học indolin-2-on (1) Hình 1.2 Hai dạng hỗ biến phổ biến indolin-2-on Hình 1.3 Sơ đồ tổng hợp dẫn chất sulfonamid theo Ahmed Kamal Hình 1.4 Cấu trúc hợp chất dựa khung tenidap Hình 1.5 Cấu trúc hợp chất kháng VSV Hình 1.6 Sơ đồ tổng hợp chất gây độc tế bào ung thư Bárbara V Silva Hình 1.7 Sơ đồ nghiên cứu tổng hợp 3-hydroxy-3-(2-oxo-2-phenylethyl) indolin-2on Chalder Hình 1.8 Sơ đồ tổng hợp nhân indolin-2-on từ cloroacetanilid xúc tác paladi 12 Hình 1.9 Sơ đồ tổng hợp dẫn xuất indolin-2-on thơng qua oxy hóa nội phân tử sử dụng xúc tác rhodium enolat 12 Hình 1.10 Sơ đồ tổng hợp nhân indol phương pháp Fischer 13 Hình 1.11 Tổng hợp indolin-2-on từ oxoarylation sử dụng xúc tác bạch kim 13 Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp dẫn chất sulfonamid indolin-2-on 21 Hình 3.2 Sơ đồ tổng hợp 1-(2,6-diclorophenyl) indolin-2-on (II) 22 Hình 3.3.Sơ đồ tổng hợp 1-(2,6-diclorophenyl)-2-oxoindolin-5-sulfonyl clorid (III) 23 Hình 3.4 Sơ đồ tổng hợp 1-(2,6-diclorophenyl)-2-oxo-N-phenylindolin-5sulfonamid 23 Hình 3.5 Sơ đồ tổng hợp 1-(2,6-diclorophenyl)-N-(3-ethylphenyl)-2-oxoindolin-5sulfonamid (IVb) 24 Hình 3.6 Sơ đồ tổng hợp 1-(2,6-diclorophenyl)-N-(4-hydroxyphenyl)-2-oxoindolin5-sulfonamid (IVc) 25 Hình 3.7 Sơ đồ tổng hợp N-(3-cloro-4-florophenyl)-1-(2,6-diclorophenyl)-2oxoindolin-5-sulfonamid (IVd) 26 Hình 3.8 Cơ chế phản ứng clorosulfo hóa 34 Hình 3.9 Cơ chế phản ứng sulfonamid hóa 35 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, việc phát triển loại thuốc tốn khơng đơn giản với nhà khoa học hãng dược phẩm giới bắt nguồn từ nguyên nhân: nguồn nguyên liệu dần khan hiếm, vi sinh vật ngày có phát triển để biến đổi, chống lại tác dụng thuốc cũ, chi phí nghiên cứu phát triển thuốc đắt đỏ, dịch bệnh ngày nhiều Các hợp chất dị vòng thường nhận quan tâm từ chuyên gia với đặc tính ưu việt nó, chúng khơng có tính chất lí hóa học đặc biệt mà có ứng dụng quan trọng thực tiễn Một số dị vòng indolin-2-on Nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy dẫn chất indolin-2-on nhóm chất dị vòng có tác dụng sinh học đa dạng như: kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm, ức chế virus chống ung thư [30], [33] Một nhóm dẫn chất quan trọng nhóm sulfonamid mang khung indolin-2-on số nhà khoa học quan tâm nghiên cứu thời gian gần Để góp phần làm phong phú thêm nghiên cứu tổng hợp thử tác dụng sinh học nhóm dẫn chất quan trọng này, thực đề tài “Tổng hợp thử tác dụng kháng khuẩn số dẫn chất sulfonamid indolin-2-on” với mục tiêu: Tổng hợp dẫn chất sulfonamid indolin-2-on Thử tác dụng kháng khuẩn dẫn chất tổng hợp CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan indolin-2-on sulfonamid 1.1.1 Tổng quan indolin-2-on 1.1.1.1 Cấu trúc indolin-2-on Indolin-2-on có giá trị lớn hóa dược với nhiều tác dụng dược lí khác Vòng indolin-2-on thường xuất hợp chất tự nhiên, lần chiết xuất từ móng mèo Uncaria tomentosa (được tìm thấy rừng nhiệt đới Amazon khu vực nhiệt đới khác Nam Trung Mỹ) [32] Cấu trúc hóa học indolin2-on bao gồm vòng benzen sáu cạnh hợp với vòng chứa nitơ năm cạnh, với cơng thức phân tử C8H9N Hợp chất dựa cấu trúc indol, liên kết 2-3 bão hòa Bằng cách oxy hóa-khử hydro, chuyển đổi thành indol Các thuốc mang khung indolin-2-on thu hút quan tâm nhà hóa học để tổng hợp tạo dẫn xuất Hình 1.1 Cấu trúc hóa học indolin-2-on (1) Trong nhiều tài liệu khoa học, việc tìm hiểu hợp chất indolin-2-on có tự nhiên hợp chất tổng hợp, nhà khoa học tích hợp phát triển Các hoạt động dược lý nghiên cứu cách rõ ràng: tác dụng chống ung thư, chống HIV, chống đái tháo đường, kháng khuẩn, chống oxy hóa, ức chế kinase, ức chế men chuyển hóa lipid, chống leishmanial, ức chế thụ thể adrenergic, ức chế phosphat [15], [29] Hoạt động ức chế NMDA dẫn xuất indolin-2-on với SAR chúng thảo luận chi tiết Ngoài ra, thông tin liên quan đến dẫn xuất indolin-2-on thử nghiệm lâm sàng đưa vào Do đó, phần tổng quan này, tơi xin đưa vài thông tin cần thiết để thiết kế tổng hợp dẫn xuất indolin-2-on có ý nghĩa cải tiển mặt tác dụng sinh học 1.1.1.2 Tính chất lý hóa  Tính chất lý học: Indolin-2-on tinh thể màu vàng, nóng chảy 126°C , sơi 227°C [32] Phụ lục 11: Phổ C13 - NMR mở rộng chất IVb Phụ lục 12: Phổ MS chất IVc Phụ lục 13: Phổ H1 - NMR chất IVc Phụ lục 14: Phổ H1 - NMR mở rộng IVc Phụ lục 15: Phổ C13 - NMR chất IVc Phụ lục 16: Phổ C13 - NMR mở rộng IVc Phụ lục 17: Phổ MS chất IVd Phụ lục 18: Phổ MS mở rộng chất IVd Phụ lục 19: Phổ H1 - NMR chất IVd Phụ lục 20: Phổ H1 - NMR mở rộng chất IVd Phụ lục 21: Phổ C13 - NMR chất IVd Phụ Lục 22: Phổ C13 - NMR mở rộng chất IVd ... 50 100 25 0 25 50 100 25 0 25 50 100 25 0 A 15 16 19 20 15 15 18 20 14 16 18 19 13 16 20 21 C 23 28 28 28 23 24 26 27 19 21 21 22 19 22 22 19 N 25 26 27 29 19 21 23 23 19 20 21 21 22 26 28 17 X... dẫn chất quan trọng này, thực đề tài Tổng hợp thử tác dụng kháng khuẩn số dẫn chất sulfonamid indolin- 2- on với mục tiêu: Tổng hợp dẫn chất sulfonamid indolin- 2- on Thử tác dụng kháng khuẩn dẫn. .. 1.1 .2 Tổng quan sulfonamid 1 .2 Tổng quan tác dụng sinh học dẫn chất indolin- 2- on sulfonamid 1 .2. 1 Tổng quan tác dụng sinh học dẫn chất indolin- 2- on 1 .2. 2 Tổng quan tác