Cấu trúc benzimidazol-2-thion có mặt trong nhiều hoạt chất có tác dụng dược lý khác nhau được ứng dụng rộng rãi trong ngành Dược, nhưng vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về các dẫn chất benzimidazol2-thion có gắn thêm nhóm thế nitro (-NO2) ở vị trí carbon số 5. Chúng tôi lựa chọn tổng hợp trên khung dẫn chất này với mục tiêu sàng lọc thêm được nhiều chất có tác dụng gây độc tốt trên các dòng tế bào ung thư.
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-NITROBENZIMIDAZOL-2-THION Ngô Duy Túy Hà*, Ngô Quang Trường**, Đỗ Thị Hồng Tươi**, Nguyễn Lê Thanh Tuyền***, Trương Phương** TĨM TẮT Đặt vấn đề: Cấu trúc benzimidazol-2-thion có mặt nhiều hoạt chất có tác dụng dược lý khác ứng dụng rộng rãi ngành Dược, chưa có nhiều nghiên cứu dẫn chất benzimidazol2-thion có gắn thêm nhóm nitro (-NO2) vị trí carbon số Chúng tơi lựa chọn tổng hợp khung dẫn chất với mục tiêu sàng lọc thêm nhiều chất có tác dụng gây độc tốt dòng tế bào ung thư Đối tượng phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp 5-nitrobenzimidazol-2-thion phương pháp Thiocarbanilid từ nguyên liệu 5-nitroorthophenylendiamin CS2, alkyl hóa 5-nitrobenzimidazol-2thion mơi trường pyridin, xúc tác chuyển pha CTAB, triethylamin aceton Xác định cấu trúc phổ UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR MS Thử độc tính tế bào dòng tế bào ung thư HEPG2, RD MDA dòng tế bào thường LLCPK1 Kết quả: Tổng hợp xác định cấu trúc chín hợp chất (1-9) dẫn chất 5-nitrobenzimidazol-2-thion Khơng có dẫn chât thử nghiệm ức chế dòng tế bào ung thư HEPG2 MDA Dòng tế bào RD bị ức chế chất (4), (5) (7) Các chất thử nghiệm có tác dụng yếu dòng tế bào thường thử nghiệm Kết luận: Phản ứng alkyl hóa 5-nitrobenzimidazol-2-thion với alkyl halid dung môi pyridin hay dùng xác tác chuyển pha CTAB thu sản phẩm tinh khiết Phản ứng triethylamin thu hỗn hợp đồng phân vị trí, hiệu suất cao Phản ứng acyl hóa 5-nitrobenzimidazol-2-thion với anhydrid thực dung môi pyridin Tất sản phẩm alkyl 1:1 S, điều cho thấy vị trí S ưu tiên gắn nhóm alkyl vị trí N Có 3/9 dẫn chất thử nghiệm ức chế dòng tế bào ung thư RD Từ khóa: 5-nitrobenzimidazol-2-thion, dẫn chất acyl, dẫn chất alkyl, gây độc tế bào, tác dụng gây độc tế bào ABSTRACT SYNTHESIS AND EVALUATION THE CYTOTOXIC EFFECTS OF 5-NITROBENZIMIDAZOLE-2-THIONE’S DERIVATIVES Ngo Duy Tuy Ha, Ngo Quang Truong, Do Thi Hong Tuoi, Nguyen Le Thanh Tuyen, Truong Phuong * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol 24 - No - 2020: 24 - 31 Background: Although the benzimidazole-2-thione derivatives were visualized about their lots of good biological effects, the other derivatives with a nitro group that attached to fifth position have not been studied much Therefore, we chose to synthesis of 5-nitro-benzimidazole-2-thione derivatives and screened these substances that have good activity in toxicity on some cancer cell lines Materials and methods: The 5-nitrobenzimidazole-2-thione was synthesized from 5nitroorthophenylenediamine and CS2 with thiocarbanilide method Then, this compound was alkylated at position * Trường Cao đẳng Y Tế Lâm Đồng Trung tâm Khoa học Công nghệ Dược Sài Gòn Tác giả liên lạc: PGS.TS Trương Phương Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh ** *** 24 ĐT: 0938525157 Email: nguyetphuong1234@gmail.com B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 Nghiên cứu S in pyridine or CTAB/KOH When we used triethylamine to alkylize the products, we get the products with one alkyl on S and another on N Acylation reactions take precedence on position N These 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: Nine new derivatives (1-9) of 5-nitrobenzimidazole-2-thione were synthesized and determined their structures There were no tested compounds that inhibited HEPG2 and MDA cancer cell lines RD cell line were inhibited by substances (4), (5) and (7) Tested substances that had a weak effect on a normal cell line Conclusion: Nine derivatives of 5-nitrobenzimidazole-2-thione were produced when 5-nitrobenzimidazole2-thione was alkylated with alkyl halide in pyridine solvent or in CTAB/KOH The reaction in triethylamine gave a two-position isomer mixture with high performance The reaction of 5-nitrobenzimidazole-2-thione acylation with anhydride was carried out in pyridine solvent All 1: alkyl substitutes were substituted on S, which proved that the S position favoured the alkyl substituent over the N position There were 3/9 tested derivatives that inhibited RD cancer cell line Key words: 5-nitrobenzimidazole-2-thione, acyl derivatives, alkyl derivatives, cytotoxicity, cytotoxic effects Các hệ dung môi: Hệ (A): toluen: ethyl acetat ĐẶT VẤNĐỀ (4:1); Hệ (B): hexan: aceton (2:1); Hệ (C): Mặc dù cấu trúc benzimidazol-2-thion cloroform: ethyl acetat (7:3) tìm thấy nhiều hoạt chất có tác dụng dược Nguyên liệu thử độc tế bào lý khác ứng dụng rộng rãi Dòng tế bào ngành Dược diệt ký sinh trùng(1), gây độc tế HEPG2 (tế bào ung thư gan người), RD (tế bào ung thư(2,3), chống động kinh(4) tác dụng bào ung thư vân người), MDA-MB-231 (tế kháng nấm, kháng khuẩn(5) Với mục tiêu nghiên bào ung thư vú người), LLC-PK1 (tế bào thận cứu tổng hợp sàng lọc chất có hoạt heo) hoạt hóa ni cấy viện Pasteur tính gây độc tế bào tốt dựa kết TP Hồ Chí Minh đạt được, chọn hướng nghiên cứu tổng hợp Hóa chất dẫn chất 5-nitro-benzimidazol-2-thion Môi trường EMEM, môi trường DMEM, dẫn chất chưa nghiên cứu sâu huyết bào thai bê (FCS), trypsin-EDTA; Việc tổng hợp sàng lọc dẫn chất có tác dụng tốt dịng tế bào ung thư tạo tảng cho việc phát triển thuốc kháng ung thư L-glutamin, penicilin-streptomycin (Gibco, Mỹ); ĐỐI TƯỢNG- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU Phương pháp nghiên cứu Nguyên liệu Nuôi cấy tế bào PBS, trypan blue, MTT (Sigma-Aldrich, Mỹ); isopropanol (Merck, Đức) carbon Tế bào HEPG2, LLC-PK1 nuôi môi disulfid, allyl bromid, benzyl clorid, 2-clorobenzyl trường EMEM; tế bào RD, MDA-MB-231 nuôi clorid, 2-fluorobenzyl môi trường DMEM; bổ sung vào môi clorid, 4-fluorobenzyl clorid, anhydrid acetic, trường nuôi cấy 10% FCS, mM L-glutamin, kali hydroxyd tinh thể, than hoạt tính, dung dịch 100 IU/ml penicilin, 100 µg/ml streptomycin, ủ acid hydrocloric đậm đặc 37 oC, 5% CO2 Khi đạt độ phủ 70 - 80%, thu Bản mỏng tráng sẵn Kieselgel 60 F254 Merck đếm tế bào sống với trypan blue, cấy chuyển 5-nitro orthorphenylendiamin, 2-nitrobenzyl B - Khoa học Dược clorid, chia vào đĩa nuôi cấy 25 Nghiên cứu Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 Xử lý tế bào tetrazolium bromid)] thành formazan tan 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 khác (12,5 – 100 µM), nồng độ cuối DMSO môi trường nuôi cấy 1% (tt/tt) Paclitaxel dùng làm chất đối chứng dương isopropanol acid hóa tạo dung dịch tím, Đánh giá tỉ lệ tế bào sống phương pháp MTT 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) 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 đo OD 570 nm; giá trị OD phản ánh số lượng tế bào sống mẫu thử Dụng cụ trang thiết bị 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 Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp chất theo Hình sau: Hình Sơ đồ tổng hợp dẫn chất alkyl hóa acyl hóa 5-nitrobenzimidazol-2-thion 26 B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 Nghiên cứu lọc lấy tủa Tủa thu tinh chế lại hỗn hợp cồn nước 1:1 Thu 0,719 g sản phẩm Hiệu suất 57,86% KẾT QUẢ Tổng hợp 5-nitrobenzimidazol-2-thion (1) Cho 10 g 4-nitro phenylen-1,2-diamin (0,065 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 Phương pháp a’ Cho vào bình cầu g chất (1) (5 mmol), thêm g KOH (0,018 mol), 0,25 g CTAB Sau thêm 10 ml DCM (CH2Cl2) khuấy cho tan Thêm 1,5 ml benzylbromid (0,013 mol) Đậy nắp bình phản ứng, khuấy bình khoảng Sau phản ứng, mở nắp bình cho bay hết dung môi thu rắn Lấy rắn kết tinh lại hỗn hợp cồn nước tỉ lệ 1:1 Lọc thu lấy rắn Sản phẩm đem sấy 60 oC Thu 1,21 g Hiệu suất 77,87% phẩm Hiệu suất 71,16% Các phản ứng với dẫn chất alkyl clorid khác tiến hành tương tự phản ứng với benzyl bromid Hiệu suất phản ứng dao động từ 30 – 60% Chất (1): 5-nitrobenzimidazol-2-thion Chất (2): 2-(benzylthio)-5-nitrobenzimidazol C7H5N3O2S P.t.l: 195,2 Dạng bột màu cam, tan ethanol, methanol, aceton, tan nước lạnh tan nhiều nước nóng, nhiệt độ nóng chảy 271-273 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,35 (B); 0,29 (C); 0,05 (D) UV (λmax) (nm): 402, 388, 297 IR (cm-1): 3111,18 (-NH); 3055,24 (ν – C–H thơm); 1506,41 1382,96 (-NO2) Phổ NMR: 1H – NMR (DMSO, 500MHz, δ ppm): 13,123 (s, 1H, H3); 13,034 (s, 1H, H1); 8,077-8,059 (t, J1=9 Hz, J2=2 Hz, 1H, H6); 7,883-7,880 (d, J=2 Hz, 1H, H4); 7,303-7,286 (d, J=9 Hz, 1H, H7) Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 171,78 (C2), 142,57 (C5), 137,34 (C8), 132,21 (C9), 118,86 (C7), 109,16 (C4), 104,62 (C6) MS: Giá trị tính tốn m/z dự kiến [M-H]- (C7H4N3O2S)- = 194,0024; giá trị đo 194,0017 C14H11N3O2S P.t.l: 285,32 thu dạng bột màu nâu, tan ethanol, methanol, aceton, nhiệt độ nóng chảy 156-157 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,63 (B); 0,05 (D); 0,31 (E) UV (max) (nm): 573, 506, 345 IR (cm -1): 3101,54 (-NH); 3028,24 (ν – C–H thơm); 1519,91 1338,60 (-NO2) Phổ NMR: 1H – NMR (MeOD, 500 MHz, δ ppm): 8,305-8,301 (d, J=2Hz, 1H, H4); 8,083-8,061 (dd, J1=2Hz J2=9Hz, 1H, H6); 7,500-7,483 (d, J=8,5Hz, 1H, H7); 7,427-7,404 (m, 2H, H2’ H6’); 7,302-7,270 (m, 2H, H3’ H5’); 7,253-7,219 (m, 1H, H4’); 4,566 (s, 2H, S-CH2) 13C – NMR ( MeOD, 125 MHz, δ ppm): 157,48 (C2); 150,02 (C8); 144,46 (C5); 137,75 (C9); 129,98 (C3’,C5’); 129,69 (C2’,C6’); 128,77 (C1’); 125,50 (C4’); 118,96 (C6); 114,19 (C7); 111,45 (C4); 37,26 (C10) MS: m/z 284 (MH)- Tổng hợp dẫn chất nitrobenzimidazol-2-thion (2,3,4,5) Chất (3): 2-((2’-clorobenzyl) nitrobenzimidazol nguội thu tinh thể, lọc lấy tinh thể, sấy khô sản phẩm 60 oC Thu 9,07 g sản alkyl 5- Phương pháp a Trong bình cầu đáy trịn, cho vào g chất (1) (5 mmol), sau cho thêm 10ml pyridin vào Thêm 0,01 mol benzyl 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 B - Khoa học Dược thio)-5- C14H10N3O2SCl, P.t.l: 319,76 thu dạng tinh thể óng ánh màu xám, tan tốt methanol, ethanol, aceton Nhiệt độ nóng chảy 121-123 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,76 (B); 0,58 (C); 0,10 (D) UV (max) (nm): 526, 499, 360, 345 IR (cm-1): 3159,40 (-NH); 3095,75 (ν – C–H thơm); 1521,84 1338,60 (-NO2); 734,88 (-C-Cl) Phổ 27 Nghiên cứu Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 NMR: 1H – NMR (MeOD, 500 MHz, δ ppm): 8,391 (s, 1H, H4); 8,161-8,139 (dd, J1=2Hz J2=9Hz, 1H, H6); 7,559-7,541 (dd, J1=2Hz, J3=7,5Hz, 2H, H7 H3’); 7,443-7,425 (dd, J4=2Hz J3=7,5Hz 1H, H4’); 7,300-7,266 (dt, J4=1Hz J3=7,5Hz, 1H, H5’); 7,250-7,217 (dt, J3=7,5Hz J4=2Hz, 1H, H6’); 4,724 (s, 2H, S-CH2) ) 13C – NMR ( MeOD, 125 MHz, δ ppm): 144,63 (C2); 135,72 (C8); 135,31 (C5); 132,25 (C9, C1’); 130,80 (C3’,C5’); 130,62 (C2’,C6’, C4’); 128,32 (C6, C7); 119,07 (C4); 35,21 (C10) MS: Giá trị tính tốn m/z dự kiến [M-H]- (C14H9N3O2SCl)= 318,0104; giá trị đo 318,0128 Chất (4): 2-((2-methylbenzyl)thio)-5-nitro benzimidazol C15H13N3O2S; P.t.l: 299,35; thu dạng tinh thể óng ánh màu vàng, tan tốt methanol, ethanol, aceton Nhiệt độ nóng chảy 114-117 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,69 (B); 0,58 (C); 0,03 (D) UV (max) (nm): 506, 350 IR (cm-1): 3097,68 (-NH); 3012,81 (ν – C–H thơm), 1525,69 1340,53 (-NO2) Phổ NMR: 1H - NMR (MeOD, 500 MHz, δ ppm): 8,384 (s, 1H, H4); 8,164-8,161 (dd, J1=2Hz J2=9Hz, 1H, H6); 7,5817,571 (d, J=10Hz, 1H, H7); 7,353-7,338 (d, J=7,5Hz, 1H, H3’); 7,224-7,177 (qd, J3=2Hz, J4=7,5Hz, 2H, H4’ H5’); 7,136-7,103 (dt, J3=2Hz, J4=7,5Hz, 1H, H6’); 4,635 (s, 2H, S-CH2); 2,458 (s, 3H, CH3) 13C – NMR ( MeOD, 125 MHz, δ ppm): 144,64 (C2); 138,23 (C8); 135,06 (C5); 131,66 (C1’, C9); 130,96 (C3’, C5’); 129,31 (C2’,C6’, C4’); 127,33 (C6, C7); 119,09 (C4); 35,21 (C10); 19,20 (C11) MS: Giá trị tính toán m/z dự kiến [M-H]- (C15H12N3O2S)- = 298,0650; giá trị đo 298,0667 Chất (5): benzimidazol 2-((4-fluorobenzyl)thio)-5-nitro C14H10N3O2SF; P.t.l: 303,31, tinh thể màu vàng nhạt tan methanol, aceton, cloroform Nhiệt độ nóng chảy 105-106 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,60 (B), 0,04 (D), 0,35 (E) UV (max) (nm): 273 nm 250 nm; IR (cm-1): 3111,18 (-NH); 1508,33 1336,67 (-NO2); 1224,80 (-C-F) Phổ NMR: 1H – NMR (MeOD, 500 MHz, δ ppm): 8,366 (s, 1H, H4); 8,147-8,123 (ddd, 1H, H6); 7,566-7,548 (d, J=9Hz, 1H, H7); 28 7,479-7,451 (m, 2H, H2’, H6’); 7,052-7,017 (dt, 2H, H3’, H5’); 4,589 (s, 2H, S-CH2) 13C – NMR (MeOD, 125 MHz, δ ppm): 162,43 (C4’); 160,50 (C2); 155,84 (C8); 155,31 (C5); 142,21 (C9); 133,57 (C1’); 133,54 (C2’); 131,00 (C6’); 130,94 (C6); 117,53 (C7); 115,38 (C3’, C5’); 115,21 (C4); 34,14 (C10) MS: Giá trị tính tốn m/z dự kiến [M-H]- (C14H9N3O2SF)- = 302,0399; giá trị đo 302,0336 Kết cho thấy sản phẩm (2,3,5,7) có cấu trúc phù hợp với cấu trúc dự kiến Tổng hợp dẫn chất S, N dialkyl 5nitrobenzimidazol-2-thion (6,7,8) triethylamin aceton Tiến hành Phương pháp b Trong bình cầu đáy tròn, cho vào g (1) (5 mmol), thêm vào 20 ml triethylamin, thêm 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 sôi cồn để kết tủa tan hoàn 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% Phương pháp b’ Trong bình cầu đáy trịn, cho vào g (1) (5 mmol), thêm 10 ml aceton khuấy cho tan Cho thêm ml 2-clo benzylclorid (0,043 mol) Khuấy bình khoảng Sau phản ứng, thêm vào khoảng 20 ml nước cất, khuấy đến thu cắn Lọc thu lấy rắn Sản phẩm đem sấy 60 oC Thu 0,68 g Hiệu suất 35,36% Tính chất vật lý Các sản phẩm (6,7 8) bột màu vàng nhạt nâu nhạt, tan tốt cloroform, aceton, tan ethanol, khơng tan nước Chất (6): 3-(2-clorobenzyl)-2-((2-clorobenzyl) thio)-5-nitrobenzimidazol: C21H15Cl2N3O2S, P.t.l: 443,02 thu dạng bột màu nâu, tan tốt methanol, aceton, B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 cloroform Nhiệt độ nóng chảy 108-109 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,70 (C); 0,33 (D); 0,87 (F) UV (max) (nm): 506, 402, 340 IR (cm-1): 3061,03 (ν – C - H thơm), 1512,59 1332,81 (-NO2); 756,10 732,95 (-C-Cl) Phổ NMR 1H – NMR (MeOD, 500 MHz, δ ppm): 8,303 (s, 1H, H4); 8,072-8,046 (m, 1H, H6); 7,517-7,450 (m, 3H, H7, H3’, H3”); 7,375-7,360 (t, 2H, H4’, H4”); 7,277-7,262 (m, 2H, H5’, H5”); 7,236-7,165 (m, 2H, H6’, H6”); 4,692 (s, 2H, H11, N-CH2); 4,669 (s, 2H, H10, S-CH2) 13C – NMR ( MeOD, 125 MHz, δ ppm): 144,44 (C2); 140,57 (C8); 136,61 (C5); 135,52 (C9); 135,24 (C1’’); 135,08 (C6’, C4’); 132,17 (C2’, C5’); 132,15 (C2’’, C6’’); 131,08 (C3’’); 130,71 (C5’’); 130,52 (C3’); 128,37 (C1’); 128,23 (C4’’); 118,97 (C6); 114,23 (C7); 111,55 (C4); 44,17 (C11); 35,15 (C10) MS: Giá trị tính tốn m/z dự kiến [M-H](C21H14Cl2N3O2S)- = 442,0183; giá trị đo 442,0103 Chất (7): (7A)1-(2-methylbenzyl)-2-((2methylbenzyl) thio)-5-nitrobenzimidazol (7B)3-(2-methylbenzyl)-2-((2-methylbenzyl) thio)-5-nitrobenzimidazol C23H21N3O2S P.t.l: 403,14 chất rắn màu cam, tan methanol, aceton Sản phẩm thu hỗn hợp chất với tỉ lệ 1:1 Nhiệt độ nóng chảy 110-112 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,16 (D); 0,60 (E); 0,83 (F) UV (max) (nm): 360, 346 IR (cm1): 1508,33 1338,60 (-NO2) Phổ NMR 1H – NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): 8,641và 8,637 (s, 1H, Har); 8,194-8,172 (dd, J1=2 Hz J2=9 Hz, 1H, Har); 8,071-8,049 (dd, J1=2 Hz J2=9 Hz, 1H, Har); 7,958-7,954 (d, J=2 Hz, 1H, Har); 7,782-7,765 (d, J=9 Hz, 1H, H7); 7,380 (s, 1H, Har); 7,365 (s, 1H, Har); 7,254-7,166 (m, 4H, 4Har); 7,144-7,115 (m, 1H, Har); 7,077-7,039 (2H, Har); 7,032-7,015 (d, J=9 Hz, 1H, Har); 6,554-6,532 (dd, 2H, Har); 5.260 (d, 4H, 2N-CH2); 4,720 4,696 (s, 4H, N-CH2,S-CH2); 2,431và 2,410 (s, 6H, 2CH3); 2,346 (s, 3H, CH3); 2,314 (s, 3H, CH3) 13C – NMR ( MeOD, 125 MHz, δ ppm): 158,68 (C2); 156,97 (C2); 147,69 (Car); 143,66 (Car); 143,04 (Car); 142,86 (Car); 140,48 (Car); 137,18 (Car); 137,15 B - Khoa học Dược Nghiên cứu (Car); 135,67 (Car); 135,28 (Car); 135,24 (Car); 133,54 (Car); 133,31 (Car); 132,13 (Car); 131,94 (Car); 130,90 (Car); 130,83 (Car); 130,71 (Car); 130,68 (Car); 130,27 (Car); 128,44 (Car); 128,37 (Car); 128,31 (Car); 128,26 (Car); 126,66 (Car); 126,63 (Car); 126,39 (Car); 126,34 (Car); 125,85 (Car); 125,64 (Car); 118,48 (Car); 118,15 (Car); 117,95 (Car); 114,68 (Car); 109,90 (Car); 105,93 (Car); 46,27 (CH2); 46,23 (CH2); 35,58 (CH2); 19,23(CH3); 19,16 (CH3) MS: m/z 404 (MH)+ Chất (8A): 1-(4-fluorobenzyl)-2-((4-fluoro benzyl)thio)-5-nitrobenzimidazol (8B): 3(4-fluorobenzyl)-2-((4-fluorobenzyl)thio)5-nitrobenzimidazol C21H15N3O2SF2 P.t.l: 411,08 chất rắn dạng bột có màu vàng tươi Sản phẩm rắn hỗn hợp chất với tỉ lệ 1:1, tan tốt aceton, ethanol, methanol Nhiệt độ nóng chảy 128-130 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,87 (B); 0,68 (C); 0,04 (D) UV (max) (nm): 526, 402, 352 IR (cm -1): 1500,62 1334,74 (-NO2); 1220,94 1157,29 (-C-F) Phổ NMR 1H – NMR (DMSO, 500 MHz, ppm): 8,554 8,550 (s, 1H, H4); 8,463-8,458 (d, J=2 Hz, 1H, H7); 8,129-8,117 (dd, J1=2 Hz, J2=9Hz, 1H, Har); 8,111-8,099 (dd, J1=2 Hz, J2=9Hz, 1H, Har); 7,757-7,739 (d, J=9 Hz, 1H, Har); 7,533-7,496 (m, 4H, Har); 7,220-7,182 (m, 4H, Har); 7,162-7,119 (m, 8H, Har); 5,516 (s, 2H, CH2); 5,446 (s, 2H, CH2); 4,682 4,666 (s, 4H, 2CH2) 13C – NMR ( MeOD, 125 MHz, δ ppm): 162,49 (C4’); 160,56 (C4’’); 157,90 (C2); 147,37 (Car); 142,87 (Car); 142,29 (Car); 142,11 (Car); 140,56 (Car); 133,13 (Car); 131,78 (Car); 131,70 (Car); 131,14 (Car); 131,09 (Car); 131,08 (Car); 131,03 (Car);129,33 (Car); 129,17 (Car); 117,88 (Car);117,77 (Car); 115,69 (Car);115,52 (Car); 115,39 (Car); 115,39 (Car); 115,21 (Car); 115,19 (Car); 113,51 (Car); 110,21 (Car); 106,53 (Car); 46,43 (C11); 46,27 (C11); 34,95 (C10); 34,91 (C10) MS: Giá trị tính tốn m/z dự kiến [M+H]+ (C21H16N3O2SF2)+ = 412,0931; giá trị đo 412,0961 Nhận xét: Triethylamin dung mơi có tính base, giúp cho phản ứng trở nên dễ dàng 29 Nghiên cứu Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 Các chất (6), (7), (8) có nhóm gắn vào vị trí S vị trí N3 vòng Imidazol Kết cho thấy sản phẩm (6), (7), (8) có hỗn hợp có cấu trúc phù hợp với cấu trúc dự kiến (7A, 7B) (8A, 8B) hỗn hợp đồng phân có Rf trùng nhau, khảo sát nhiều hệ dung môi, tạm thời chưa tách Tổng hợp dẫn chất acetyl 5nitrobenzimidazol-2-thion (9) pyridin Cho g 5-nitrobenzimidazol-2-thion (5 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 Hòa 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 27,29% Chất (9): 3(acetyl)-5-nitrobenzimidazol Bảng Kết thử tính gây độc tế bào TB THƯỜNG TB UNG THƯ HEPG2 RD IC50 IC50 Mẫu SD (µM) (µM) (1) > 100 > 100 MDA IC50 SD SD (µM) > 100 LLCPK1 IC50 SD (µM) > 100 (2) > 100 > 100 > 100 > 100 (3) > 100 > 100 > 100 > 100 (4) > 100 83,14 2.62 > 100 > 100 (5) > 100 92,68 1.79 > 100 > 100 (6) (7) (8) (9) > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 91,43 1.44 > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 > 100 (10) > 100 30 > 100 C9H7N3O3S; P.t.l: 237,23 thu dạng bột màu đen tan methanol, ethanol, tan tốt DMF, DMSO Nhiệt độ nóng chảy 196-198 oC Sắc kí lớp mỏng: 0,61 (B); 0,02 (D); 0,26 (E) UV (λmax) (nm): 366, 296 IR (cm-1): 3180,62 (-NH); 1691,57 (-C=O) Phổ NMR: 1H NMR (DMSO, 500 MHz, δ ppm): 13,780 (s, 1H, H1); 8,737-8,732 (d, J=2Hz, 1H, H4); 8,215-8,193 (dd, J1=2Hz J2=9Hz, 1H, H6); 7,305-7,287 (d, J=9Hz, 1H, H7); 2,980 (s, 3H, CH3) 13C– NMR ( DMSO, 125 MHz, δ ppm): 172,55 (C10); 171,84 (C2); 142,93 (C5); 136,25 (C9); 130,58 (C8); 121,80 (C7); 110,77 (C6); 109,31 (C4); 27,85 (C11) MS: m/z 236 (MH)- BÀNLUẬN Phản ứng tạo 5-nitrobenzimidazol-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 vòng benzimidazol-2thion Tuy nhiên việc thực phản ứng với CS2 phải cẩn thận CS2 dễ cháy nổ Phản ứng alkyl hóa 5-nitrobenzimidazol-2-thion với alkyl halid dung môi pyridin hay xúc tác chuyển pha thu sản phẩm tinh khiết Phản ứng alkyl hóa triethylamin aceton tạo hỗn hợp đồng phân vị trí, 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-nitrobenzimidazol-2-thion với anhydrid acetic 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 1:1 S, điều cho thấy vị trí S ưu tiên gắn nhóm vị trí N Hoạt tính gây độc tế bào không đồng dẫn chất Khơng có dẫn chât thử nghiệm ức chế dòng tế bào B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 Nghiên cứu ung thư HEPG2 MDA Dòng tế bào RD bị ức chế chất (4), (5) (7) Các chất thử nghiệm có tác dụng yếu dịng tế bào thường (IC 50 >100 µM) KẾT LUẬN Phản ứng alkyl hóa 5-nitrobenzimidazol-2-thion với alkyl halid pyridin hay xúc tác chuyển pha CTAB thu sản phẩm tinh khiết Phản ứng acyl hóa 5-nitrobenzimidazol-2-thion 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 Có 3/9 dẫn chất thử nghiệm ức chế dịng RD (tế bào ung thư vân người) 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 B - Khoa học Dược Pérez-Villanueva J, Hernández-Campos A, Yépez-Mulia L, 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 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, (2): 217-220 Ngày nhận báo: 26/01/2020 Ngày phản biện nhận xét báo: Ngày báo đăng: 24/04/2020 20/07/2020 31 ... LLC-PK1 (tế bào thận cứu tổng hợp sàng lọc chất có hoạt heo) hoạt hóa ni cấy viện Pasteur tính gây độc tế bào tốt dựa kết TP Hồ Chí Minh đạt được, chọn hướng nghiên cứu tổng hợp Hóa chất dẫn chất. .. Hoạt tính gây độc tế bào không đồng dẫn chất Không có dẫn chât thử nghiệm ức chế dịng tế bào B - Khoa học Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số * 2020 Nghiên cứu ung thư HEPG2 MDA Dòng tế bào. .. benzimidazol-2 -thion cloroform: ethyl acetat (7:3) tìm thấy nhiều hoạt chất có tác dụng dược Nguyên liệu thử độc tế bào lý khác ứng dụng rộng rãi Dòng tế bào ngành Dược diệt ký sinh trùng(1), gây độc tế