nghiên cứu xây dựng trình tổng hợp berberin clorid ở quy mô 50gmẻ

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI TOON KHONGKHA Mã sinh viên: 1401326 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TR N TỔNG CLORID Ở Ợ U M ER ER N GM KHÓA LUẬN DƢỢC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI 2019 U BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI TOON KHONGKHA Mã sinh viên: 1401326 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TỔNG Ợ U TR N ER ER N CLORID Ở M U GM KHÓA LUẬN DƢỢC SĨ DƢỢC HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Đình Luyện DS Phạm Trung Kiên Nơi thực hiện: Bộ môn Công Nghiệp HÀ NỘI 2019 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn tới người thầy đáng kính PGS TS Nguyễn Đình Luyện người đồng hành em suốt trình học tập nghiên cứu, tận tình hướng dẫn, bảo động viên, khích lệ tạo điều kiện giúp đỡ để em hoàn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Văn Hải, TS Nguyễn Văn Giang thầy giáo anh chị kĩ thuật viên môn Công nghiệp Dược - Trường Đại học Dược Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiên cứu môn Em xin chân thành cảm ơn DS Phạm Trung Kiên người thầy thứ hai trực tiếp hướng dẫn quan tâm, giúp đỡ em thời gian thực khóa luận Em xin cảm ơn tới tất bạn bè, đặc biệt bạn Lường Thị Trang bạn phịng thí nghiệm Tổng hợp hóa Dược-Bộ mơn Cơng nghiệp Dược ln gắn bó, động viên, chia sẻ giúp đỡ em đường tìm kiếm khoa học Lời cuối cùng, em xin bày tỏ lịng biết ơn vơ bờ bến đến bố mẹ người thân gia đình em ln u thương, sát cánh bên em, điểm dựa tinh thần vững để em có ngày hơm Do thời gian làm thực nghiệm kiến thức thân cịn có hạn, nên khơng tránh khỏi khóa luận cịn nhiều thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cơ, bạn bè để khóa luận em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 19 tháng 05 năm 2019 Sinh viên Toon KhongKha 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 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chung berberin 1.1.1 Đặc điểm cấu trúc hóa học 1.1.2 Tính chất hóa lý 1.1.3 Ứng dụng lâm sàng 1.3 Phân tích lựa chọn chiến lƣợc nghiên cứu 16 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1.Nguyên liệu, thiết bị 18 2.1.1 Nguyên liệu 18 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 19 2.2 Nội dung nghiên cứu 20 2.2.1 Tổng hợp berberin clorid quy mơ phịng thí nghiệm 20 -Tổng hợp 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3-dimethoxybenzyl) ethan-1amin hydrochlorid (29) từ homopiperonylamin hydroclorid (4a) 20 -Tổng hợp berberin clorid (1) từ 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) 20 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 20 2.3.1 Tổng hợp hóa học, khảo sát thơng số tối ƣu 20 2.3.2 Phƣơng pháp kiểm tra độ tinh khiết 20 2.3.3 Phƣơng pháp xác định cấu trúc hóa học 21 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ, BÀN LUẬT 24 3.1 Xây dựng quy trình tổng hợp berberin clorid quy mô nhỏ 24 3.1.1 Tổng hợp 3,4-methylendioxy-β-nitrostyren (58) từ piperonal 24 3.1.2 Tổng hợp homopiperonylamin hydroclorid (4a) từ 3,4methylendioxy-β-nitrostyren (58) 27 3.1.3 Tổng hợp 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) từ homopiperonylamin hydroclorid (4a) 31 3.1.4 Tổng hợp berberin clorid (1) từ 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) 35 3.2 Xây dựng quy trình tổng hợp berberin clorid quy mơ 50 g/mẻ 38 3.2.1 Tổng hợp 3,4-methylendioxy-β-nitrostyren (58) từ piperonal 38 3.2.2 Tổng hợp homopiperonylamin hydroclorid (4a) từ 3,4methylendioxy-β-nitrostyren (58) 39 3.2.3 Tổng hợp 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) từ homopiperonylamin hydroclorid (4a) 41 3.2.4 Tổng hợp berberin (1) từ 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) 43 3.3 Kiểm tra độ tinh khiết 44 3.3.1 Sắc ký lớp mỏng 44 3.3.2 Nhiệt độ nóng chảy 45 3.4 Xác định cấu trúc hóa học 45 3.4.1 Xác định cấu trúc sản phẩm 3,4-methylendioxy-β-nitrostyren (58) 45 3.4.2 Xác định cấu trúc sản phẩm homopiperonylamin hydroclorid (4a) 46 3.4.3 Xác định cấu trúc sản phẩm 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) 46 3.5 Tóm tắt quy trình tổng hợp berberin từ nguyên liệu ban đầu piperonal 48 CHƢƠNG BÀN LUẬN 49 4.1 Tổng hợp hóa học 49 4.1.1 Tổng hợp 3,4-methylendioxy-β-nitrostyren (58) từ piperonal 49 4.1.2 Tổng hợp homopiperonylamin hydroclorid (4a) từ 58 49 4.1.3 Tổng hợp 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) từ homopiperonylamin hydroclorid (4a) 49 4.1.4 Tổng hợp berberin (1) từ 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) 50 4.2 Cấu trúc hóa học hợp chất tổng hợp đƣợc 51 4.2.1 Hợp chất 3,4-methylendioxy-β-nitrostyren (58) 51 4.2.2 Hợp chất homopiperonylamin hydroclorid (6a) 51 4.2.3 Hợp chất 2-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-(2,3dimethoxybenzyl)ethan-1-amin hydrochlorid (29) 52 4.2.4 Hợp chất berberin clorid (1) 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 DAN MỤC CÁC KÝ ỆU, CÁC C Ữ V ẾT TẮT Ac Acetyl ADN Acid Deoxyribonucleic AR Tiêu chuẩn phân tích (Analytical Reagent) AMPK Protein kinase đƣợc hoạt hóa adenosin monophosphat (Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase) BChE Butyrylcholinesterase BP 2005 Dƣợc điển Anh 2005 (British Pharmacopoeia 2005) Bu n – Butyl COX Cyclooxygenase DCM Dicloromethan DĐVN Dƣợc điển Việt Nam DMSO Dimethyl sulfoxid đvC đơn vị Cacbon Et Ethyl FBG Đƣờng huyết lúc đói (Fasting blood glucose) g gam h HbA1c Hemoglobin A1c kg kilogam LDL Lipoprotein tỉ trọng thấp (Low Density Lipoprotein) m/z Tỉ số khối lƣợng điện tích Me Methyl MHz megahertz MMP Proteinase kim loại chất ngoại bào (Matrix Metalloproteinkinase) MS Khối phổ (Mass Spectrometry) NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy) PBG Đƣờng huyết sau bữa ăn (Postprandial blood glucose) Ph Phenyl Rf Hệ số lƣu giữ (Retention factor) STT Số thứ tự TFA Acid trifluoroacetic Ts p-Toluensulfonyl THF Tetrahydrofuran USD SKLM đô la Mỹ Sắc ký lớp mỏng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Danh mục dung mơi, hóa chất 18 Bảng 2 Danh mục thiết bị, dụng cụ 19 Bảng Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian tới hiệu suất phản ứng 25 Bảng Kết khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ mol nitromethan/piperonal tới hiệu suất phản ứng 26 Bảng 3 Kết khảo sát ảnh hƣởng dung môi tới hiệu suất phản ứng 27 Bảng Kết tổng hợp homopiperonylamin hydroclorid (4a) theo phƣơng pháp 29 Bảng Kết khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ mol NaBH4 3,4methylendioxy-β-nitrostyren (58) đến hiệu suất phản ứng 30 Bảng Kết khảo sát ảnh hƣởng xúc tác cho phản ứng khử hóa nhóm nitro 30 Bảng Kết tổng hợp 29 theo phƣơng pháp 33 Bảng Kết khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ mol aldehyd (4a) 33 Bảng Kết khảo sát ảnh hƣởng bazơ khác đến hiệu suất phản ứng 34 Bảng 10 Kết khảo sát ảnh hƣởng dung môi tới hiệu suất phản ứng 34 Bảng 11 Kết tổng hợp berberin clorid (1) theo phƣơng pháp 36 Bảng 12 Khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ mol đến hiệu suất phản ứng 37 Bảng 13 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất phản ứng 38 Bảng 14 Kết đánh giá độ lặp lại quy trình tổng hợp chất 58 với tác nhân NaOH 39 Bảng 15 Kết đánh giá độ lặp lại quy trình tổng hợp chất 4a 41 Bảng 16 Kết đánh giá độ lặp lại quy trình tổng hợp chất 29 42 Bảng 17 Kết đánh giá độ lặp lại quy trình tổng hợp chất 44 Bảng 18 Đặc điểm sắc ký hợp chất tổng hợp đƣợc 44 Bảng 19 Nhiệt độ nóng chảy hợp chất tổng hợp đƣợc 45 Bảng Kết so sánh phổ 1H-NMR berberin tổng hợp đƣợc phổ chuẩn berberin clorid 53 Bảng Kết so sánh phổ 13C-NMR berberin tổng hợp đƣợc phổ chuẩn berberin clorid 53 Bảng Kết so sánh phổ 13C-NMR berberin tổng hợp đƣợc phổ chuẩn berberin clorid (tiếp) 54 Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất 4a Phụ lục Phổ IR hợp chất 4a Phụ lục Phổ MS hợp chất 29 Phụ lục 10 Phổ 1H-NMR hợp chất 29 Phụ lục 11 Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 29 (vùng 2.0 – 4,5 ppm) Phụ lục 12 Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất 29 (vùng 5,0 – 7,5 ppm) Phụ lục 13 Phổ 13C-NMR hợp chất 29 Phụ lục 14 Phổ 13C-NMR giãn rộng hợp chất 29 (Vùng 100 – 160 ppm) Phụ lục 15 Phổ IR hợp chất 29 Phụ lục 16 Phổ MS hợp chất Phụ lục 17 Phổ 1H-NMR hợp chất Phụ lục 18 Phổ 13C-NMR hợp chất Phụ lục 19 Phổ 13C-NMR giãn rộng hợp chất (vùng 95 – 155 ppm) Phụ lục 20 Phổ IR hợp chất Phụ lục 21 Phổ chuẩn berberin theo K Hasada ... thực đề tài: „? ?Nghiên cứu xây dựng quy trình tổng hợp berberin clorid quy mơ 50g/mẻ” với mục tiêu sau: Nghiên cứu xây dựng qui trình tổng hợp berberin quy mơ 50 g/mẻ C ƢƠNG 1: TỔNG UAN 1.1 Khái... 35 3.2 Xây dựng quy trình tổng hợp berberin clorid quy mô 50 g/mẻ 38 3.2.1 Tổng hợp 3,4-methylendioxy-β-nitrostyren (58) từ piperonal 38 3.2.2 Tổng hợp homopiperonylamin hydroclorid (4a)... 24 3.1 Xây dựng quy trình tổng hợp berberin clorid quy mô nhỏ 24 3.1.1 Tổng hợp 3,4-methylendioxy-β-nitrostyren (58) từ piperonal 24 3.1.2 Tổng hợp homopiperonylamin hydroclorid (4a)