nghiên cứu tổng hợp 7 cloro n (3 cloro 4 fluorophenyl) 6 nitroquinazolin 4 amin

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - - TRẦN THỊ HƯỜNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP 7-CLORON-(3-CLORO-4-FLUOROPHENYL)-6NITROQUINAZOLIN-4-AMIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI - 2019 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI - - TRẦN THỊ HƯỜNG MÃ SINH VIÊN: 1401316 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP 7-CLORON-(3-CLORO-4-FLUOROPHENYL)-6NITROQUINAZOLIN-4-AMIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Đình Luyện NCS Nguyễn Thị Ngọc Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dược - Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI – 2019 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tất lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Nguyễn Đình Luyện hướng dẫn, bảo tận tình, đưa góp ý quý báu tạo điều kiện để giúp tơi nghiên cứu hồn thành khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn NCS Nguyễn Thị Ngọc đồng hành từ ngày đầu nghiên cứu suốt thời gian tơi thực khóa luận, ln cổ vũ, khích lệ tinh thần dẫn, giúp đỡ tơi tơi gặp khó khăn q trình nghiên cứu Tơi vơ biết ơn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Văn Hải, TS Nguyễn Văn Giang, hai thầy quan tâm sát sao, giải đáp thắc mắc gặp phải nghiên cứu, cho lời khuyên quý báu học bổ ích công việc sống Tôi xin gửi lời tri ân đến thầy, cô giáo thuộc Bộ mơn Cơng nghiệp Dược tồn thể thầy, cô giáo Trường Đại học Dược Hà Nội bảo tạo điều kiện thuận lợi cho tơi học tập hồn thành khóa luận Tôi xin cảm ơn bạn, em thực khóa luận nghiên cứu khoa học phịng thí nghiệm Tổng hợp hóa dược, Bộ mơn Cơng nghiệp Dược động viên, chia sẻ tạo niềm vui, động lực tơi hồn thành khóa luận Cuối cùng, tơi xin dành lời cảm ơn sâu sắc tới bố mẹ tất người thân gia đình ln u thương, ủng hộ, chỗ dựa tinh thần vững để tơi có ngày hơm nay! Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng năm 2019 Sinh viên Trần Thị Hường MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan bệnh ung thư phổi không tế bào nhỏ: 1.2 Tổng quan afatinib dimaleat: 1.2.1 Cấu trúc hóa học: 1.2.2 Tính chất lý hóa số tiêu chuẩn kiểm nghiệm afatinib dimaleat 1.2.3 Dược động học 1.2.4 Cơ chế tác dụng, định, liều dùng 1.2.5 Tác dụng không mong muốn thận trọng 1.2.6 Tương tác thuốc 1.3 Phương pháp tổng hợp afatinib dimaleat 1.3.1 Phương pháp Frank Himmelsbach cộng (2002) 1.3.2 Phương pháp Juergen Schroeder cộng (2007) 1.3.3 Phương pháp Xuenong Xu cộng (2014) 1.3.4 Phương pháp Xuenong Xu cộng (2015) 11 1.4 Phân tích chọn hướng tổng hợp 12 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Nguyên liệu thiết bị 13 2.2 Nội dung nghiên cứu 15 2.3 Phương pháp nghiên cứu 15 2.3.1 Tổng hợp hóa học 15 2.3.2 Kiểm tra độ tinh khiết chất tổng hợp 16 2.3.3 Xác định cấu trúc chất tổng hợp CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết thực nghiệm 16 17 17 3.1.1 Tổng hợp 7-cloroquinazolin-4-(3H)-on (AFAT-011) 17 3.1.2 Tổng hợp 7-cloro-6-nitroquinazolin-4-(3H)-on (AFAT-012) 19 3.1.3 Tổng hợp 4,7-dicloro-6-nitroquinazolin (AFAT-013) 21 3.1.4 Tổng hợp 7-cloro-N-(3-cloro-4-fluorophenyl)-6-nitroquinazolin-4-amin (AFAT-014a) 3.2 Xác định cấu trúc chất tổng hợp phương pháp phổ 23 25 3.2.1 Kết phân tích phổ hồng ngoại (IR) 25 3.2.2 Kết phân tích phổ khối lượng (MS) 26 3.2.3 Kết phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 26 3.3 Bàn luận 29 3.3.1 Bàn luận phản ứng tổng hợp hóa học 29 3.3.2 Bàn luận kết phân tích phổ 35 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 40 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT δ 13 Độ chuyển dịch hóa học C-NMR Carbon 13 nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13) H-NMR Proton nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) AcOH Acid acetic ALK Bạch huyết bào kinase tự ghép (Anaplastic Lymphoma Kinase) AUC Diện tích đường cong Cmax Nồng độ thuốc tối đa huyết tương CTCAE Tiêu chuẩn thông dụng để đánh giá biến cố bất lợi (Common Terminology Criteria for Adverse Events) CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử DIPEA N,N-Diisopropylethylamin DCM Dicloromethan DMF N,N-Dimethylformamid DMSO Dimethyl sulfoxid đvC Đơn vị Carbon EGFR Thụ thể yếu tố tăng trưởng biể u bì (epidermal growth factor receptor) FDA Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug Administration) h Giờ IPA Isopropanol IR Phổ hồng ngoại ( Infrared) KLPT Khối lượng phân tử m/z Tỷ số khối lượng điện tích ion MS Phổ khối lượng (Mass spectrometry) NSCLC Ung thư phổi không tế bào nhỏ(non-small cell lung cancer) PS Chỉ số hoạt động thể Rf Hệ số lưu giữ (Retention factor) SKLM Sắc ký lớp mỏng STT Số thứ tự Tmax Thời gian thuốc đạt nồng độ tối đa huyết tương THF Tetrahydrofuran TEA Triethylamin TKI Chất ức chế tyrosin-kinase (tyrosine-kinase inhibitor) to Nhiệt độ t0nc Nhiệt độ nóng chảy DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Danh mục dung mơi, hóa chất 13 Bảng 2.2 Danh mục dụng cụ, thiết bị 14 Bảng 3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng 17 Bảng 3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ mol nguyên liệu đến hiệu suất phản ứng 18 Bảng 3.3 Ảnh hưởng khơng khí đến hiệu suất phản ứng 19 Bảng 3.4 Ảnh hưởng tác nhân đến hiệu suất phản ứng nitro hóa 20 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất chất lượng sản phẩm 20 Bảng 3.6 Ảnh hưởng base trung hòa đến hiệu suất phản ứng nitro hóa 21 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng 22 Bảng 3.8 Ảnh hưởng dung môi tới hiệu suất phản ứng 23 Bảng 3.9 Ảnh hưởng tác nhân phản ứng tới hiệu suất phản ứng 23 Bảng 3.10 Ảnh hưởng dung môi đến hiệu suất phản ứng 24 Bảng 3.11 Ảnh hưởng tỉ lệ mol chất tham gia phản ứng đến hiệu suất 25 Bảng 3.12 Kết phân tích phổ hồng ngoại 25 Bảng 3.13 Kết phân tích phổ khối lượng 26 Bảng 3.14 Kết phân tích phổ 1H-NMR 27 Bảng 3.15 Kết phân tích phổ 13C-NMR 28 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo afatinib dimaleat Hình 1.2 Sơ đồ phân tích tổng hợp ngược phân tử afatinib Hình 1.3 Sơ đồ tổng hợp afatinib Frank Himmelsbach cộng (2002) Hình 1.4 Sơ đồ tổng hợp afatinib dimaleat Juergen Schroeder cộng (2007) Hình 1.5 Sơ đồ tổng hợp afatinib Xuenong Xu cộng (2014) 10 Hình 1.6 Sơ đồ tổng hợp afatinib Xuenong Xu cộng (2015) 11 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp số chất trung gian theo Juergen 15 Hình 3.1 Cơ chế phản ứng ngưng tụ 29 Hình 3.2 Cơ chế phản ứng clo hóa 32 Hình 3.3 Các tạp chất sinh phản ứng với POCl3 33 Hình 3.4 Phổ đồ có chứa tạp 33 Hình 3.5 Các chiều hướng N-alkyl hóa xảy 34 Hình 3.6 Phổ IR AFAT-014a 36 Hình 3.7 Phổ MS AFAT-013 37 Hình 3.8 Phổ 1H-NMR chất AFAT-014a 38 Hình 3.9 Phổ 13C-NMR chất AFAT-014a 39 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, ung thư gánh nặng cho ngành Y tế tồn cầu, ung thư phổi loại ung thư thường gặp Ung thư phổi nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ung thư nam giới nguyên nhân thứ gây tử vong ung thư nữ giới Theo thống kê cuối năm 2018, năm có gần 24.000 ca mắc ung thư phổi tử vong 20.000 trường hợp, đủ thấy nguy hiểm bệnh Trong đó, ung thư phổi khơng tế bào nhỏ chiếm 85% 80% bệnh nhân số khơng thể chữa trị phát muộn, dẫn đến tỷ lệ tử vong cao [1] Afatinib (biệt dược: Gilotrip, Giotrif - hãng Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals Inc.) thuốc chống ung thư tác dụng đích, ức chế không thuận nghịch họ thụ thể ErbB tyrosin-kinase (TKI), ứng dụng lâm sàng lần đầu Mỹ châu Âu vào năm 2013, sau Nhật năm 2014 Afatinib dimaleat định liệu pháp để điều trị bệnh ung thư phổi dạng khơng tế bào nhỏ (NSCLC) di đến quan khác thể [9], [16], [21] Các thuốc ức chế TKI sử dụng Việt Nam đóng vai trị quan trọng phác đồ điều trị ung thư Đây loại thuốc mới, có tác động lớn đến chất lượng sống bệnh nhân ung thư Nguyên liệu afatinib để sản xuất thuốc thành phẩm chưa tổng hợp được, mặt khác nghiên cứu tổng hợp afatinib cơng bố cịn hạn chế Do vậy, để góp phần nghiên cứu quy trình tổng hợp afatinib, tiến hành nghiên cứu tổng hợp trung gian afatinib với đề tài: “ Nghiên cứu tổng hợp 7-cloro-N-(3-cloro-4-fluorophenyl)-6-nitroquinazolin4-amin ” Với mục tiêu sau: Nghiên cứu phản ứng để tổng hợp 7-cloro-N-(3-cloro-4-fluorophenyl)-6nitroquinazolin-4-amin Phụ lục Phổ IR chất AFAT-014a Phụ lục Phổ MS chất AFAT-011 Phụ lục Phổ MS chất AFAT-012 Phụ lục Phổ MS chất AFAT-013 Phụ lục Phổ MS chất AFAT-014a Phụ lục 10 Phổ 1H-NMR chất AFAT-010 Phụ lục 11 Phổ 1H-NMR chất AFAT-011 Phụ lục 12 Phổ 1H-NMR chất AFAT-012 Phụ lục 13 Phổ 1H-NMR chất AFAT-013 Phụ lục 14 Phổ 1H-NMR chất AFAT-014a Phụ lục 15 Phổ 13C-NMR chất AFAT-010 Phụ lục 16 Phổ 13C-NMR chất AFAT-011 Phụ lục 17 Phổ 13C-NMR chất AFAT-012 Phụ lục 18 Phổ 13C-NMR chất AFAT-013 Phụ lục 19 Phổ 13C-NMR chất AFAT-014a ... “ Nghi? ?n cứu tổng hợp 7- cloro- N- (3 -cloro- 4- fluorophenyl)- 6- nitroquinazolin4 -amin ” Với mục tiêu sau: Nghi? ?n cứu ph? ?n ứng để tổng hợp 7- cloro- N- (3 -cloro- 4- fluorophenyl)- 6nitroquinazolin -4- amin. .. 3.1.2 Tổng hợp 7- cloro- 6- nitroquinazolin -4- (3H)-on (AFAT-012) 19 3.1.3 Tổng hợp 4 ,7- dicloro -6- nitroquinazolin (AFAT-013) 21 3.1 .4 Tổng hợp 7- cloro- N- (3 -cloro- 4- fluorophenyl)- 6- nitroquinazolin -4- amin. .. đường để ti? ?n hành nghi? ?n cứu tổng hợp trung gian afatinib dimaleat 7- cloro- N- (3 -cloro- 4- fluorophenyl)- 6- nitroquinazolin -4- amin quy mô phịng thí nghiệm ➢ Trong phạm vi đề tài n? ?y, ti? ?n hành tổng