Nghiên cứu tổng hợp và sàng lọc hoạt tính sinh học hướng tác động kháng ung thư đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Để tạo cơ sở cho việc phát triển thuốc ung thư mới có hoạt tính cao, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới từ khung 5-methylbenzimidazol-2-thion và thử hoạt tính gây độc tế bào của chúng.
Nghiên cứu Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 5-METHYLBENZIMIDAZOL-2-THION Trần Quang Phương Nam*, Ngô Duy Túy Hà**, Trương Phương*, Nguyễn Ngọc Đan Thùy* TÓM TẮT Đặt vấn đề: Nghiên cứu tổng hợp sàng lọc hoạt tính sinh học hướng tác động kháng ung thư nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Để tạo sở cho việc phát triển thuốc ung thư có hoạt tính cao, chúng tơi lựa chọn nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất từ khung 5-methylbenzimidazol-2-thion thử hoạt tính gây độc tế bào chúng Đối tượng phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp 5-methylbenzimidazol-2-thion phương pháp Thiocarbanilid từ nguyên liệu 5-methyl orthophenylendiamin CS2, alkyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion vị trí S môi trường pyridin; sử dụng triethylamin để alkyl hóa, sản phẩm tạo có nhóm N N nhóm S Acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion vị trí N Xác định cấu trúc phổ UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR MS Thử tác dụng độc tế bào dòng tế bào ung thư HEPG2, RD MDA dòng tế bào thường LLCPK1 Kết quả: Tổng hợp xác định cấu trúc mười ba hợp chất (1-13) dẫn chất 5-methylbenzimidazol-2-thion Kết nghiên cứu cho thấy dẫn chất có ảnh hưởng tốt đến HEPG2 (các chất 3,4,5,6,7 10); dẫn chất có hoạt tính tốt MDA RD (các chất 3,4,5,6,7,10 12) Hơn nữa, tất chúng có tác dụng yếu dịng tế bào thường thử nghiệm Kết luận: Phản ứng alkyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion với alkyl halid dung môi pyridin hay triethylamin thu sản phẩm tinh khiết, có trường hợp có đồng phân vị trí, hiệu suất tương đối cao, dễ thực Phản ứng acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion với acyl halid hay anhydrid acetic dung môi pyridin thu sản phẩm dễ dàng Tất sản phẩm alkyl 1:1 S, điều cho thấy vị trí S ưu tiên gắn nhóm alkyl vị trí N Các chất thử nghiệm có tác dụng yếu dịng tế bào thường 6-7/13 chất thử nghiệm có ức chế tốt dịng tế bào ung thư thử nghiệm Từ khóa: 5-methylbenzimidazol-2-thion, dẫn chất acyl, dẫn chất alkyl, độc tính tế bào, tác dụng độc tính tế bào ABSTRACT SYNTHESIS AND EVALUATION THE CYTOTOXIC EFFECTS OF 5-METHYLBENZIMIDAZOLE-2-THIONE’S DERIVATIVES Tran Quang Phuong Nam, Ngo Duy Tuy Ha, Truong Phuong, Nguyen Ngoc Dan Thuy * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol 24 - No - 2020: - 16 Background: Presently, many scientists are interested in synthesis and screening of biological activity towards anti-cancer effects of new compounds In order to create a basis for the development of new highly active cancer drugs, we selected the synthesis of new derivatives from the 5-methylbenzimidazole-2-thione framework and testing their cytotoxic activity Materials and methods: The 5-methylbenzimidazole-2-thione was synthesized from main materials of 5-methylorthophenylenediamine and CS2 with thiocarbanilide method The 5-methylbenzimidazole-2-thione was alkylated at S position in pyridine When triethylamine was used to alkylize the products, the Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Trường Cao đẳng Y Tế Lâm Đồng Tác giả liên lạc: PGS.TS Trương Phương ĐT: 0938525157 * ** Email: nguyetphuong1234@gmail.com B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 Nghiên cứu derivatives were produced with alkyl group attacted on N1 and N3 positions or one on N and another on S positions On the other hand, 5-methylbenzimidazole-2-thione was acylated at N position All of new structures were determined by UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR and MS spectra The antitumor effects were tested on HEPG2, RD and MDA cancer cell lines and LLCPK1 normal cell line Results: Thirteen new compounds (1-13) of 5-methylbenzimidazole-2-thione were synthesized and determined their structures The result showed that derivatives have good influences on HEPG2 (substances 3,4,5,6,7 and 10); derivatives have good activitives on MDA and RD (substances 3,4,5,6,7,10 and 12) Moreover, all of them have weak effects on a normal cell line Conclusion: New derivatives were produced when 5-methylbenzimidazole-2-thione was alkylated with alkyl halides in pyridine solvent or triethylamine On the other way, this substance was acylated with acyl halide or anhydride acetic in pyridine solvent The cytotoxic activity does not appear evenly in the derivatives The tested substances have weak effects on a normal cell line but from to per 13 of them have good inhibition of tested cancer cell lines Key words: 5-methylbenzimidazol-2-thione, acyl derivatives, alkyl derivatives, cytotoxicity, cytotoxic effects ĐẶT VẤNĐỀ Nguyên liệu thử độc tế bào Việc nghiên cứu tổng hợp sàng lọc hoạt tính sinh học hướng tác động kháng ung thư nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Trong cấu trúc benzimidazol-2-thion có mặt nhiều hoạt chất có tác dụng dược lý khác ứng dụng rộng rãi ngành Dược diệt ký sinh trùng(1) chống động kinh(2), kháng nấm, kháng khuẩn(3) đặc biệt tác dụng gây độc tế bào ung thư(4,5) Để tạo sở cho việc phát triển thuốc ung thư có hoạt tính cao, chúng tơi lựa chọn nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất từ khung 5methylbenzimidazol-2-thion thử hoạt tính gây độc tế bào chúng Dòng tế bào ĐỐI TƯỢNG– PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU Tế bào HEPG2, LLC-PK1 nuôi môi trường EMEM; tế bào RD, MDA-MB-231 nuôi môi trường DMEM; bổ sung vào môi trường nuôi cấy 10% FCS, mM L-glutamin, 100 IU/ml penicilin, 100 µg/ml streptomycin, ủ 37 oC, 5% CO2 Khi đạt độ phủ 70 - 80%, thu đếm tế bào sống với trypan blue, cấy chuyển chia vào đĩa nuôi cấy Nguyên liệu 3,4-diaminotoluen, carbon disulfid, allyl bromid, benzyl clorid, 2-clorobenzyl clorid, 2-methylbenzyl clorid, 2-fluorobenzyl clorid, 4-fluorobenzyl clorid, benzoyl clorid, anhydrid acetic, kali hydroxyd tinh thể, than hoạt tính, dung dịch acid hydrocloric đậm đặc Bản mỏng tráng sẵn Kieselgel 60 F254 Merck Các hệ dung môi: Hệ (A): toluen: ethyl acetat (4:1); Hệ (B): hexan: aceton (2:1); Hệ (C): cloroform: ethyl acetat (7:3) B - Khoa học Dược HEPG2 (tế bào ung thư gan người), RD (tế bào ung thư vân người), MDA-MB-231 (tế bào ung thư vú người), LLC-PK1 (tế bào thận heo) hoạt hóa ni cấy viện Pasteur TP Hồ Chí Minh Hóa chất Mơi trường EMEM, môi trường DMEM, huyết bào thai bê (FCS), trypsin-EDTA; L-glutamin, penicilin-streptomycin (Gibco, Mỹ); PBS, trypan blue, MTT (Sigma-Aldrich, Mỹ); isopropanol (Merck, Đức) Nuôi cấy tế bào Xử lý tế bào Dung dịch mẹ mẫu thử pha DMSO chiếu UV bảo quản -20 oC Tế bào chia vào đĩa nuôi cấy 96 giếng mật độ thích hợp Sau ủ tế bào 24 37 oC, 5% CO2, xử lý tế bào với mẫu thử nồng độ Nghiên cứu khác (12,5 – 100 µM), nồng độ cuối DMSO môi trường nuôi cấy 1% (tt/tt) Paclitaxel dùng làm chất đối chứng dương Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 Dụng cụ trang thiết bị Đánh giá tỉ lệ tế bào sống phương pháp MTT Tổng hợp tinh chế sản phẩm: Máy khuấy từ gia nhiệt Stuart SB162, cá từ, bếp nung Alma, máy hút chân không, phễu Buchner, máy cô quay Stuart, cột sắc ký Tỷ lệ tế bào sống xác định nhờ hoạt tính enzym succinat dehydrogenase (SDH) có ty thể tế bào sống SDH chuyển MTT [3-(4,5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2,5diphenyl tetrazolium bromid)] thành formazan tan isopropanol acid hóa tạo dung dịch tím, đo OD 570 nm; giá trị OD phản ánh số lượng tế bào sống mẫu thử Kiểm nghiệm sản phẩm: Sắc ký mỏng GF254, bình triển khai sắc ký, buồng soi UV VilberLourmat, ống mao quản, máy đo điểm chảy Stuart SMP10; máy đo phổ hồng ngoại IR: FTIR 8201 PC (SHIMADZU); máy đo khối phổ MSQ Plus – Thermo; máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân AV500 Bruker (500 MHz) Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp chất theo Hình sau: Hình Sơ đồ tổng hợp dẫn chất alkyl hóa acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion 10 B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 KẾT QUẢ Tổng hợp 5-methylbenzimidazol-2-thion (1) Cho 10 g 3,4-diaminotoluen (0,082 mol) 1,68 g KOH tinh thể (0,03 mol) vào 50 ml ethanol bình cầu đáy trịn dung tích 250 ml Khuấy 15 phút Thêm 10ml CS2 ( 0,17 mol) vào bình cầu, đun hồi lưu 70 – 80 oC Sau phản ứng kết thúc thấy hỗn hợp rắn lại, để nguội bình phản ứng, thêm 100 ml nước cất, khuấy lọc lấy tủa Hòa tủa 100 ml cồn nước 1:1, đun nóng lọc nhanh để lấy dịch lọc Để nguội thu tinh thể, lọc lấy tinh thể, sấy khô sản phẩm 60 oC Thu 10,34 g sản phẩm Hiệu suất 76,88% Chất (1): 5- methylbenzimidazol-2-thion C8H8N2S P.t.l: 164,23 Tinh thể hình kim màu trắng, khơng tan nước, tan methanol, ethanol, DMSO Hiệu suất: 76,88% Nhiệt độ nóng chảy: 292 – 293 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,36), B (0,51), C (0,68) UV (λmax) (nm): 316 IR (cm-1): 3105 (ν – NH); 3040 (ν – C–H thơm); 2968 (ν – CH3); 1327 (ν – C–N thơm) Phổ 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6, δ ppm): 12,368 (s, 2H, H1&3), 7,011 (d, J= Hz, 1H, H7), 6.941 (s, 1H, H4), 6,923 (d, J= Hz, 1H, H6), 2,327 (s, 3H, H10) Phổ 13C-NMR (125 MHz, DMSO, δ ppm): 167,77 (C2), 132,43 (C9), 131,58 (C8), 130,16 (C5), 123,12 (C6), 109,54 (C4), 109,04 (C7), 20,88 (C10, CH3) MS: Giá trị tính tốn cho [M+H]+ (C8H9N2S)+ = 165,0486; giá trị đo 165,0464 Tổng hợp dẫn chất alkyl 5methylbenzimidazol-2-thion (2,3,5,7,9,11) pyridin Trong bình cầu đáy trịn, cho vào g (1) (6,1 mmol), sau cho thêm 10ml pyridin vào Thêm 0,01 mol allyl bromid Khuấy liên tục 24 Theo dõi phản ứng sắc ký lớp mỏng Sau phản ứng kết thúc, thêm vào bình phản ứng 50 ml nước cất, khuấy mạnh lọc lấy tủa Tủa thu tinh chế lại hỗn hợp cồn nước 1:1 Thu 0,719g sản phẩm Hiệu suất 57,86% B - Khoa học Dược Nghiên cứu Các phản ứng với dẫn chất benzyl clorid tiến hành tương tự phản ứng với allyl bromid Hiệu suất phản ứng dao động từ 30 – 50% Chất (2): 2-(allylthio)-5-methylbenzimidazol C11H12N2S P.t.l: 204,29 Dạng bột màu nâu nhạt, không tan nước, tan methanol, ethanol, DMSO Hiệu suất: 57,86% Nhiệt độ nóng chảy: 127 – 128 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,59), B (0,63), C (0,87) UV (λmax) (nm): 300, 291 IR (cm -1): 3063 (ν – C–H thơm); 2986(ν – CH3); 1624 (ν – C=C thơm); 1271 (ν – C–N thơm) Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,357 (d, J= Hz, 1H, H6), 7,272(s, 1H, H4), 7,035 (dd, J1= Hz, J2= Hz, 1H, H7), 5,980 (m, J1= Hz, J2= 10 Hz, J3= 17 Hz, 1H, H12), 5,242 (dd, J1= Hz, J2= 17 Hz, 1H, H13a), 5,082 (d, J= 10 Hz, 1H, H13b), 3,864 (d, J= Hz, 2H, H11), 2,438 (s, 3H, H10) Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 150,22 (C2), 141,18 (C9), 134,50 (C8 & C12), 133,42 (C5), 124,83 (C6), 118,64 (C13), 114,53 (C4&C7), 36,52 (C11), 21,61 (C10) MS: m/z 205 (MH)+ Chất (3): 2-(benzylthio)-5-methylbenzimidazol C15H14N2S P.t.l: 254,35 Dạng bột màu nâu nhạt, không tan nước, tan methanol, ethanol, DMSO Hiệu suất: 62,39% Nhiệt độ nóng chảy: 143 – 145 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,74), B (0,52), C (0,88) UV (λmax) (nm): 299 IR (cm-1): 3036 (ν – C–H thơm); 1626 (ν – C=C thơm); 1275 (ν – C–N thơm) Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,356 (d, J= Hz, 1H, H6), 7,332 (m, 2H, H2'&H6'), 7,265 (m, 2H, H3’&H5'), 7,224 (m, 2H, H4 &H4'), 7,032 (dd, J1= Hz, J2= Hz, 1H, H7), 4,449 (s, 2H, H11), 2,432 (s, 3H, H10) Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 150,40 (C2), 138,35 (C8&C9), 133,45 (C1’), 129,86 (C3'&C5'), 129,60 (C2'&C6'), 128,58 (C5 & C4’), 124,88 (C6), 114,50 (C4&C7), 38,21 (C11), 21,62 (C10) MS: m/z 253 (MH)- 11 Nghiên cứu Chất (5): 2-((2’-clorobenzyl) methylbenzimidazol Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 thio)-5- C15H13ClN2S P.t.l: 288,79 Dạng bột màu nâu nhạt, không tan nước, tan methanol, ethanol, DMSO Hiệu suất: 65,77% Nhiệt độ nóng chảy: 131 – 133 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,75), B (0,63), C (0,91) UV (λmax) (nm): 297, 292 IR (cm -1): 3057 (ν – C– Hthơm); 2984 (ν – CH3); 1628 (ν – C=C thơm); 1277 (ν – C–N thơm) Phổ H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,368 (m, J1= Hz, J2= Hz, 2H, H6&H3'), 7,327 (dd, J1= Hz, J2= Hz, 1H, H6'), 7,268 (s, 1H, H4), 7,212 (td, J1= Hz, J2= Hz, 1H, H4'), 7,133 (td, J1= Hz, J2= Hz, 1H, H5'), 7,033 (ddd, J1= Hz, J2= Hz, J3= Hz, 1H, H4), 4,551 (s, 2H, H11), 2,427 (s, 3H, H10) Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 149,82 (C2), 136,16 (C9), 135,13 (C8), 133,53 (C5), 131,95 (C1' & C2’), 130,74 (C3' & C5’), 130,34 (C4' & C6’), 128,17 (C4), 124,97 (C6), 114,73 (C7), 36,20 (C11), 21,63 (C10) MS: m/z 287 (MH)- Chất (7): 2-(2’-methylbenzyl) thio)-5methylbenzimidazol C16H16N2S P.t.l: 268,38 Dạng bột màu nâu nhạt, không tan nước, tan methanol, ethanol, DMSO Hiệu suất: 55,43% Nhiệt độ nóng chảy: 123 - 125 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,70), B (0,62), C (0,77) UV (λmax) (nm): 298, 293 IR (cm-1): 2981 (ν – CH3); 1626 (ν – C=C thơm); 1277 (ν – C–N thơm) Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,366 (br, 1H, H6), 7,273 (br, 1H, H4), 7,205 (d, J= Hz, 1H, H3'), 7,151 (m, 2H, H5'&H6'), 7,045 (m, 2H, H7&H4'), 4,476 (s, 2H, H11), 2,435 (s, 3H, H10), 2,414 (s, 3H, H12) Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 138,06 (C2), 135,64 (C1’&C9), 131,56 (C2’&C5), 130,80 (C3’&C6’), 129, 04 (C4’&C5’), 127,19 (C4 & C6), 124,89 (C7 & C8), 36,59 (C11), 21,63 (C10), 19,17 (C12) MS: m/z 267 (MH)- Chất (9): 2-(2’-fluorobenzyl) thio-5methylbenzimidazol 2-(2’-fluorobenzyl)thio-5-methyl benzimidazol: C15H13N2SF P.t.l: 272,34 Dạng bột màu nâu nhạt, 12 không tan nước, tan methanol, ethanol, DMSO Hiệu suất: 53,69% Nhiệt độ nóng chảy: 114 – 115 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,74), B (0,60), C (0,92) UV (λmax) (nm): 298 IR (cm-1): 2984 (ν – CH3); 2646 (ν – S– H); 1614 (ν – C=C thơm); 1279 (ν – C–N thơm) 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,366 (d, J= Hz, 1H, H6), 7,316 (m, 1H, H3'), 7,264 (m, 2H, H7 & H4'), 7,074 (m, 1H, H5'), 7,039 (m, 2H, H4& H6'), 4,484 (s, 2H, H11), 2,441 (s, 3H, H10) Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 163,20 (C2’), 161, 24 (C2), 149,77 (C9), 132,04 (C8), 130,81 (C5), 130,75 (C7), 125,67 (C1'), 125, 56 (C6), 125,39 (C6'), 125,36 (C5'), 124,98 (C3'), 116,48 (C4’), 116,31 (C4), 31,64 (C11), 21,62 (C10) MS: m/z 273 (MH)+ Chất (11): 2-((4-fluorobenzyl) thio)-5methylbenzimidazol C15H13N2SF P.t.l: 272,34 Dạng bột màu nâu nhạt, không tan nước, tan methanol, ethanol, DMSO Hiệu suất: 67,73% Nhiệt độ nóng chảy: 114 – 115 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,61), B (0,59), C (0,83) UV (λmax) (nm): 298, 244 IR (cm-1): 2924 (ν – CH3); 1598 (ν – C=C thơm); 1277 (ν – C–N thơm) Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,353 (m, 3H, H6&H2'&H6'), 7,272 (s, 1H, H4), 7,045 (dd, J1= Hz, J2= Hz, 1H, H7), 6,988 (m, 2H, H3'&H5'), 4,442 (s, 2H, H11), 2,441 (s, 3H, H10) Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 164,60 (C4’), 162,65 (C2), 150,07 (C9), 134,61 (C8), 134,59 (C6), 131,78 (C5), 131,72 (C2'&C6'), 124,95 (C5), 116,36 (C3'&C5'), 116,18 (C4&C7), 37,40 (C11), 21,62 (C10) MS: m/z 271 (MH) - Kết cho thấy sản phẩm (2,3,5,7,9,11) có cấu trúc phù hợp với cấu trúc dự kiến Tổng hợp dẫn chất dialkyl 5methylbenzimidazol-2-thion (4,8,10 6A, 6B) triethylamin Tiến hành Trong bình cầu đáy trịn, cho vào g (1) (6,1 mmol), thêm vào 20 ml triethylamin, thêm B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 0,02 mol dẫn chất benzyl chlorid tương ứng Đun hồi lưu liên tục Sau phản ứng kết thúc, thu tủa Hòa tủa 50 ml cồn tuyệt đối Đun sơi cồn để kết tủa tan hồn toàn Để nguội làm lạnh thu kết tủa Lọc lấy tủa, sấy khô sản phẩm nhiệt độ 60 oC Hiệu suất phản ứng dao động từ 30-40% Tính chất vật lý Các sản phẩm (4,8,10 6A, 6B) bột màu vàng nhạt nâu nhạt, tan tốt cloroform, aceton, tan ethanol, không tan nước Chất (4): 1,3-dibenzyl-5-methylbenzimidazol2-thion C22H20N2S P.t.l: 344,48 Dạng bột màu vàng nhạt, không tan nước, tan cloroform, DMSO Hiệu suất: 31,19% Nhiệt độ nóng chảy: 136 – 137 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,89), B (0,74), C (0,94) UV (λmax) (nm): 298, 266 IR (cm-1): 3032 (ν – C–H thơm); 2922 (ν – CH3); 1605 (ν – C=C thơm); 1222 (ν – C–N thơm) Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,350 (m, 4H, H2’&H6’&H2’’&H6’’), 7,309 (m, 4H, H3’&H5’&H3’’&H5’’), 7,255 (m, 2H, H4’&H4’’), 6,929 (d, J= Hz, 1H, H6), 6,898 (d, J= Hz, 1H, H7), 6,861 (s, 1H, H4), 5,605 (s, 4H, H11&H12), 2,315 (s, 3H, H10) Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 171,20 (C2), 135,78 (C9), 135,26 (C5), 132,29 (C6), 130,09 (C3’ &C3’’), 128,80 (C5’), 128,78 (C5’’), 127,78 (C2’ & C2’’), 127,77 (C6’ & C6’’), 127,50 (C1’ & C1’’), 127,43 (C4’ & C4’’), 124,09 (C8), 109,97 (C4), 109,39 (C7), 48,64 (C11, (CH2)), 48,50 (C12 – (CH2)), 21,46 (C10 (CH3)) MS: m/z 345 (MH)+ Chất (8): 1,3-bis(2’-methylbenzyl)-5methylbenzimidazol-2-thion C24H24N2S P.t.l: 372,53 Dạng bột màu nâu nhạt, không tan nước, tan cloroform, DMSO Hiệu suất: 37,96% Nhiệt độ nóng chảy: 180 – 181 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,93), B (0,80), C (0,92) UV (λmax) (nm): 317, 263 IR (cm-1): 3061 (ν – C–H thơm); 2920 (ν – CH3); 1603 (ν – C=C thơm); 1285 (ν – C–N B - Khoa học Dược Nghiên cứu thơm) 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,192 (m, 4H, Har), 7,087 (t, 2H, Har), 6,885 (d, 1H, Har), 6,849 (d, 1H, Har), 6,795 (t, 2H, Har), 6,734 (s, 1H, Har), 5,612 (d, 4H, H11&H12), 2,463 (s, 3H, H13), 2,434 (s, 3H, H14), 2,297 (s, 3H, H10) 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 170,87 (C=S), 135,58 (Car), 135,44 (Car), 133,30 (Car), 133,27 (Car), 133,24 (Car), 132,46 (Car), 130,61 (Car), 130,58 (Car), 130,26 (Car), 127,55 (Car), 127,47 (Car), 126,37 (Car), 126,32 (Car), 126,30 (Car), 125,99 (Car), 124,10 (Car), 110,04 (Car), 109,50 (Car), 47,00 (CH2), 46,73 (CH2), 21,43 (CH3), 19,42 (CH3), 19,40 (CH3) MS: Giá trị tính tốn cho [M+H]+ (C24H25N2S) + = 373,1738; giá trị đo 373,2174 Chất (10): 1,3-bis(2’-fluorobenzyl) -5methylbenzimidazol-2-thion C22H18F2N2S P.t.l: 380,46 Dạng bột màu vàng nhạt, không tan nước, tan cloroform, DMSO Hiệu suất: 30,82% Nhiệt độ nóng chảy: 128 – 129 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,95), B (0,77), C (0,96) UV (λmax) (nm): 317, 266 IR (cm-1): 3032 (ν – C–H thơm); 2922 (ν – CH3); 1616 (ν – C=C thơm); 1281 (ν – C–N thơm) Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,339 (m, 2H, Har), 7,247 (m, 2H, Har), 7,101 (m, 2H, Har), 7,036 (m, 3H, Har), 6,951 (d, 2H, Har), 5,672 (d, 4H, H11&H12), 2,348 (s, 3H, H10) 13CNMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 171,00 (C=S), 161,37 (C2’), 159,41 (C2’’), 133,58 (Car), 132,00 (Car), 129,82 (Car), 129,78 (Car), 129,75 (Car), 129,64 (Car), 129,57 (Car), 129,51 (Car), 124,59 (Car), 124,35 (Car), 122,84 (Car), 115,50 (Car), 115,33 (Car), 109,75 (Car), 109,15 (Car), 109,13 (Car), 41,63 (CH2), 41,53 (CH2), 21,47 (CH3) MS: m/z 381 (MH)+ Chất (6A, 6B): Hỗn hợp 1-(2’clorobenzyl)-2((2’’-clorobenzyl)thio)-5methylbenzimidazol (6A) 2((2’clorobenzyl)thio)-3-(2’’-clorobenzyl)5methylbenzimidazol (6B) C22H18Cl2N2S P.t.l: 413,36 Dạng bột màu vàng nâu, không tan nước, tan 13 Nghiên cứu cloroform, DMSO Hiệu suất: 33,56% Nhiệt độ nóng chảy: 137 – 138 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,88), B (0,74), C (0,92) UV (λmax) (nm): 318 IR (cm-1): 3057 (ν – C–H thơm); 2945 (ν – CH3); 1615 (ν – C=C thơm); 1279 (ν – C–N thơm) 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,648 (d, J= Hz, 1H, Har), 7,567 (s, 1H, Har), 7,464 (m, 2H, Har), 7,369 (m, 2H, Har), 7,331 (d, J= Hz, 2H, Har), 7,167 (m, 4H, Har), 7,133 (m, 2H, Har), 7,076 (m, 1H, Har), 6,973 (m, 4H, Har), 6,863 (s, 1H, Har), 6,425 (m, 2H, Har), 5,265 (s, 4H, CH2), 4,706 (d, 4H, CH2), 2,456 (s, 3H, CH3), 2,384 (s, 3H, CH3) 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 151,21 (C2), 150,71 (C2), 143,81 (Car), 141,68 (Car), 136,35 (Car), 134,91 (Car), 134,86 (Car), 134,36 (Car), 134,20 (Car), 133,17 (Car), 133,14 (Car), 132,61 (Car), 132,33 (Car), 132,27 (Car), 132,09 (Car), 131,26 (Car), 129,70 (Car), 129,57 (Car), 129,15 (Car), 128,90 (Car), 128.87 (Car), 127,26 (Car), 127,23 (Car), 127,09 (Car), 126,95 (Car), 123,90 (Car), 118,61 (Car), 118,21 (Car), 109,25 (Car), 108,84 (Car), 45,06 (CH2), 44,92 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 (CH2), 35,39 (CH2), 35,36 (CH2), 21,74 (CH3), 21,56 (CH3) MS: m/z 413 (MH)+ Kết cho thấy sản phẩm (4), (8), (10) có cấu trúc phù hợp với cấu trúc dự kiến (6A, 6B) hỗn hợp đồng phân có Rf trùng nhau, khảo sát nhiều hệ dung môi, tạm thời chưa tách Tổng hợp dẫn chất acyl 5methylbenzimidazol-2-thion (12A, 12B 13) pyridin Cho g 5-methylbenzimidazol-2-thion (6,1 mmol) với 10ml pyridin (đã làm khan) vào bình cầu đáy trịn 100ml Thêm vào bình cầu ml anhydrid acetic (0,021 mol) Đun hồi lưu 110-115 oC Sau phản ứng kết thúc, để nguội bình phản ứng thêm 100 ml nước cất, khuấy lọc lấy tủa Hịa tủa 30 ml cồn nước 1:1, đun nóng lọc nhanh để lấy dịch Để nguội thu tinh thể sản phẩm, lọc lấy tinh thể, sấy khô sản phẩm 60 oC Thu 0,27 g sản phẩm Hiệu suất 21,29% Hình (12A): 1-acetyl-5-methylbenzimidazol-2-thion (12B): 3-acetyl-5-methylbenzimidazol-2-thion H), 8,042 (d, J= Hz, 1H, H7), 7,049 (d, J= Hz, Chất (12A): 1-acetyl-5-methylbenzimidazol1H, H6), 6,973 (s, 1H, H4), 3,110 (s, 3H, H12), 2-thion (12B): 3-acetyl-52,409 (s, 3H, H10) (Chất 12B): 10,673 (br, 1H, methylbenzimidazol-2-thion N-H), 8,042 (d, 1H, H7), 7,098 (d, J= Hz, 1H, C10H10N2OS P.t.l: 206,26 Dạng bột màu nâu, H4), 7,049 (d, J= Hz, 1H, H6), 3,119 (s, 3H, không tan nước, tan tốt ethanol, H12), 2,424 (s, 3H, H10) 13C-NMR (125 MHz, methanol, cloroform, aceton, DMSO Hiệu suất: MeOD, δ ppm): (Chất 12A): 172,14 (C11), 21,29% Nhiệt độ nóng chảy: 186 – 188 oC Sắc ký 170,32 (C2), 135,98 (C8), 131,60 (C9), 129,40 lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,73), B (0,60), (C5), 126,47 (C6), 116,74 (C4), 109,38 (C7), C (0,92) UV (λmax) (nm): 315 IR (cm-1): 3186 28,43 (C12), 21,67 (C10) (Chất 12B): 171,92 (ν – NH); 3039,81; 2974 (ν – CH3); 1686 (ν – C=O); (C11), 170,32 (C2), 134,45 (C9), 130,51 (C8), 1380 (ν – C–N thơm) 1H-NMR (500 MHz, 128,27 (C6), 125,22 (C5), 116,15 (C7), 108,71 MeOD, δ ppm): (Chất 12A): 10,673 (br, 1H, N- 14 B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 (C4), 28,36 (C12), 21,35 (C10) MS: m/z 229 (MNa) + Việc lấy tích phân peak cho thấy tỷ lệ đồng phân 12A/12B 60% : 40% Tiến hành tương tự, thay anhydric acetic benzoyl clorid, sản phẩm (13) (13): 1,3-dibenzoyl-5-methylbenzimidazol -2-thion C22H16N2O2S P.t.l: 372,44 Dạng bột màu vàng, không tan nước, tan tốt ethanol, methanol, cloroform, aceton, DMSO Hiệu suất: 21,60% Nhiệt độ nóng chảy: 194 – 195 oC Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,93), B (0,71), C (0,94) UV (λmax) (nm): 303, 263 IR (cm-1): 3061 (ν – C–H thơm); 2916 (ν – CH3); 1705 (ν – C=O); 1304 (ν – C–N thơm) 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,907 (m, 4H, H2’&H6’&H2’’&H6’’), 7,636 (m, 2H, H4’&H4’’), 7,490 (m, 4H, H3’&H5’&H3’’&H5’’), 7,244 (d, J= Bảng Kết thử tính gây độc tế bào Nghiên cứu Hz, 1H, H7), 7,174 (s, 1H, H4), 7,090 (d, J= Hz, 1H, H6), 2,404 (s, 3H, H10) 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 170,08 (C2), 168,97 (C11), 168,88 (C12), 135,43 (C5), 134,56 (C1’), 134,43 (C1’’), 132,45 (C4’), 132,37 (C4’’), 131,62 (C9), 130,75 (C3’&C5;), 130,68 (C3’’&C5’’), 129,52 (C8), 128,90 (C2’&C6’), 128,85 (C2’’&C6’’), 125,86 (C6), 112,05 (C7), 111,69 (C4), 21,48 (C10) MS: m/z 373 (MH)+ Hình 1,3-dibenzoyl-5-methylbenzimidazol-2-thion (13) TB UNG THƯ HEPG2 Mẫu TB THƯỜNG RD SD IC50 (µM) > 100 MDA (1) IC50 (µM) > 100 (2) > 100 (3) 82.05 2.76 37,89 1,35 89,19 0,58 > 100 (4) 43.14 1.86 30,96 1,50 75,29 0,99 > 100 (5) 35.04 0.79 20,67 1,57 58,50 2,90 > 100 (6) 84.64 2.15 56,16 1,66 > 100 (7) 0.25 22,20 > 100 1,56 (8) 47.90 > 100 90,67 > 100 (9) > 100 (10) (11) 31.05 > 100 (12) > 100 (13) > 100 > 100 > 100 0.44 36,31 IC50 (µM) > 100 SD > 100 > 100 IC50 (µM) > 100 > 100 1,18 > 100 > 100 > 100 > 100 0.91 > 100 > 100 40,10 > 100 27,42 1.83 > 100 > 100 > 100 > 100 Phản ứng tạo 5-methylbenzimidazol-2-thion theo phương pháp thiocarbanilid dễ thực hiện, cho sản phẩm tinh khiết, hiệu suất cao Đây phương pháp tối ưu để hợp chất chứa dị vịng benzimidazol-2- SD > 100 1.41 BÀNLUẬN B - Khoa học Dược SD LLCPK1 > 100 thion Tuy nhiên việc thực phản ứng với CS2 phải cẩn thận CS2 dễ cháy nổ Phản ứng alkyl hóa 5-methylbenzimidazol2-thion với alkyl halid dung môi pyridin hay triethylamin thu sản phẩm tinh khiết, có trường hợp có đồng 15 Nghiên cứu phân vị trí, hiệu suất tương đối cao, dễ thực Điều giúp việc nghiên cứu tổng hợp thêm nhiều hoạt chất với alkyl halid khác trở nên dễ dàng Phản ứng acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion với acyl halid hay anhydrid dung môi pyridin thu sản phẩm dễ dàng Tuy nhiên hiệu suất phản ứng thấp, nên nghiên cứu thêm dung môi phản ứng khác để giúp phản ứng đạt hiệu suất cao Tất sản phẩm alkyl 1:1 S, điều cho thấy vị trí S ưu tiên gắn nhóm alkyl vị trí N Hoạt tính gây độc tế bào khơng dẫn chất Đối với dịng tế bào ung thư HEPG2 có chất có tác dụng tốt (3), (4), (5), (6), (7), (10) Dòng tế bào RD MDA ngồi bị ức chế chất trên, cịn bị chất (12) ức chế Các chất thử nghiệm có tác dụng yếu dòng tế bào thường KẾT LUẬN Trong lúc phản ứng alkyl hóa 5methylbenzimidazol-2-thion với alkyl halid xảy dung môi pyridin hay triethylamin cho hiệu xuất thấp phản ứng acyl hóa 5methylbenzimidazol-2-thion thu sản phẩm dễ dàng Tất sản phẩm alkyl 1:1 16 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 S, điều cho thấy vị trí S ưu tiên gắn nhóm alkyl vị trí N Trong lúc dòng tế bào ung thư bị ức chế từ đến dẫn chất tổng hợp tất chất thể tác dụng yếu lên dòng tế bào thường TÀI LIỆU THAM KHẢO Kelley JM, Elliott TP, Beddoe T, Anderson G, Skuce P, Spithill TW (2016) Current threat of triclabendazole resistance in Fasciola hepatica Trends in Parasitology, 32(6):458-469 Shingalapur RV, Hosamani KM, Keri RS, Hugar MH (2010) Derivatives of benzimidazole pharmacophore: Synthesis, anticonvulsant, antidiabetic and DNA cleavage studies European Journal of Medicinal Chemistry, 45(5):1753-1759 Gurrala S, Babu YR, Rao GV, Latha BM (2011) Symmetrical coupling of 2-mercapto benzimidazole derivatives and their antimicrobial activity Int J Pharma Pharma Sci, 3(2):217-220 Pérez-Villanueva J, Hernández-Campos, Yépez-Mulia, Méndez-Cuesta C, Méndez-Lucio O, Hernández-Luis F, Castillo R (2013) Synthesis and antiprotozoal activity of novel 2-{[2-(1H-imidazol-1-yl) ethyl] sulfanyl}-1Hbenzimidazole derivatives Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 23(14):4221-4224 Xiang P, Zhou T, Wang L, Sun CY, Hu J, Zhao YL, Yang L (2012) Novel benzothiazole, benzimidazole and benzoxazole derivatives as potential antitumor agents: synthesis and preliminary in vitro biological evaluation Molecules, 17(1):873-883 Ngày nhận báo: 14/01/2020 Ngày phản biện nhận xét báo: 04/04/2020 Ngày báo đăng: 20/07/2020 B - Khoa học Dược ... thư có hoạt tính cao, chúng tơi lựa chọn nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất từ khung 5methylbenzimidazol-2-thion thử hoạt tính gây độc tế bào chúng Dòng tế bào ĐỐI TƯỢNG– PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU Tế bào. .. vị trí N Hoạt tính gây độc tế bào không dẫn chất Đối với dịng tế bào ung thư HEPG2 có chất có tác dụng tốt (3), (4), (5), (6), (7), (10) Dịng tế bào RD MDA ngồi bị ức chế chất trên, bị chất (12)... cứu Tổng hợp chất theo Hình sau: Hình Sơ đồ tổng hợp dẫn chất alkyl hóa acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion 10 B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 KẾT QUẢ Tổng hợp 5-methylbenzimidazol-2-thion