VŨ THỊ HOÀNG MAI NGHIÊN cứu TỔNG hợp 7 FLUORO n (3 CLORO 4 FLUOROPHENYL) 6 NITROQUINAZOLIN 4 AMIN KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dƣợc sĩ hà nội 2020

BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI - - VŨ THỊ HOÀNG MAI NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP 7-FLUORON-(3-CLORO-4-FLUOROPHENYL)-6NITROQUINAZOLIN-4-AMIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ HÀ NỘI - 2020 BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI - - VŨ THỊ HOÀNG MAI MÃ SINH VIÊN: 1501321 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP 7-FLUORON-(3-CLORO-4-FLUOROPHENYL)-6NITROQUINAZOLIN-4-AMIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Người hướng dẫn: TS Đào Nguyệt Sƣơng Huyền NCS Nguyễn Thị Ngọc Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghiệp Dƣợc HÀ NỘI – 2020 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS TS Nguyễn Đình Luyện, TS Nguyễn Văn Hải TS Đào Nguyệt Sương Huyền, người thầy trực tiếp hướng dẫn, bảo, cho niềm cảm hứng bất tận suốt thời gian làm 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 xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu toàn thể thầy cô giáo Trường Đại Học Dược Hà Nội, cán khoa Hóa học-trường Đại học Khoa học tự nhiên tạo điều kiện thuận lợi cho học tập hồn thành khố luận Để hồn thành khóa luận này, khơng thể khơng nhắc tới giúp đỡ nhiệt tình bạn thực khóa luận môn, đặc biệt bạn Trần Thị Phương Thúy, người gắn bó, đồng hành với tơi suốt thời gian nghiên cứu Cuối cùng, muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình tơi ln động viên tinh thần, tạo chỗ dựa vững nguồn động lực to lớn để tơi vượt qua khó khăn suốt đời Mặc dù cố gắng tạo điều kiện, nhiên thời gian nghiên cứu ngắn, kiến thức thân hạn chế nên chắn khóa luận cịn nhiều thiếu sót Rất mong nhận đóng góp tận tình q thầy bạn để khóa luận hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2020 Sinh viên Vũ Thị Hoàng Mai MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ …………………………………………………………………………1 CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ 7-FLUORO-N-(3-CLORO-4-FLUOROPHENYL)-6- NITROQUINAZOLIN-4-AMIN 1.1.1 Đặc điểm chung 7-fluoro-N-(3-cloro-4-fluorophenyl)-6-nitroquinazolin4-amin 1.1.2 Vai trò khung 4-aminoquinazolin 1.1.3 Ứng dụng tổng hợp 1.2 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP 7-FLUORO-N-(3-CLORO-4-FLUORO PHENYL)-6-NITROQUINAZOLIN-4-AMIN (5) 1.2.1 Phƣơng pháp tổng hợp chất từ acid 2-amino-4-fluorobenzoic (1) 1.2.2 Phƣơng pháp tổng hợp chất từ 2-bromo-4-fluoro-5-nitrobenzonitril (9) 13 1.2.3 Phƣơng pháp tổng hợp chất từ 2-amino-4-fluorobenzonitril (11) 13 1.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HƢỚNG TỔNG HỢP 14 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ 15 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 16 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.3.1 Phƣơng pháp tổng hợp hóa học 17 2.3.2 Phƣơng pháp kiểm tra độ tinh khiết 17 2.3.3 Phƣơng pháp xác định cấu trúc hóa học 18 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ, BÀN LUẬN 19 3.1 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 19 3.1.1 Tổng hợp 7-fluoroquinazolin-4-(3H)-on (2) 19 3.1.2 Tổng hợp 7-fluoro-6-nitroquinazolin-4-(3H)-on (3) 21 3.1.3 Tổng hợp 7-fluoro-N-(3-cloro-4-fluorophenyl)-6-nitroquinazolin-4-amin 23 3.2 KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 25 3.3 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC 25 3.3.1 Kết phân tích phổ hồng ngoại (IR) 25 3.3.2 Kết phân tích phổ khối lƣợng (MS) 26 3.3.3 Kết phân tích phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR) 27 3.4 BÀN LUẬN 29 3.4.1 Bàn luận tổng hợp hóa học 29 3.4.2 Bàn luận kết phân tích phổ 34 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT δ 13 Độ chuyển dịch hóa học C-NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon 13 nuclear magnetic resonance) H-NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton (Proton nuclear magnetic resonance) A549 Dịng tế bào ung thƣ phổi khơng tế bào nhỏ với đột biến EGFR kiểu hoang dại (Human NSCLC cells with EGFR WT) AcOH Acid acetic CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử DCM Dicloromethan DIPEA N,N-Diisopropylethylamin DMA Dimethylacetamid DMF N,N-Dimethylformamid DMF-DMA N,N-dimethylformamide dimethyl acetal đvC Đơn vị Carbon EGFR Thụ thể yếu tố t ng trƣởng biểu b (Epidermal growth factor receptor) EtOH Ethanol FDA Cục quản lý Thực phẩm Dƣợc phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug Administration) H Giờ H1975 Dòng tế bào ung thƣ phổi không tế bào nhỏ với đột biến EGFR L858R T790M (Human NSCLC cells with EGFR L858R/T790M ) HCC827 Dịng tế bào ung thƣ phổi khơng tế bào nhỏ với đột biến EGFR đoạn từ E746 – A750 (Human NSCLC cells with EGFR Del E746-A750) HepG2 Dòng tế bào ung thƣ gan ngƣời (Hepatocellular cancer cell lines) IC50 Nồng độ ức chế 50% đối tƣợng thử (Inhibition concentration at 50%) IPA Isopropanol IR Phổ hồng ngoại (Infrared) KLPT Khối lƣợng phân tử m/z Tỷ số khối lƣợng điện tích ion MCF-7 Dịng tế bào ung thƣ vú (Michigan Cancer Foundation-7) MeOH Methanol MS Phổ khối lƣợng (Mass Spectrometry) NSCLC Ung thƣ phổi khơng tế bào nhỏ (Non-small cell lung cancer) PC-3 Dịng tế bào ung thƣ tuyến tiền liệt (Prostate cancer) Rf Hệ số lƣu giữ (Retention factor) SKLM Sắc ký lớp mỏng STT Số thứ tự TEA Triethylamin THF Tetrahydrofuran to Nhiệt độ tonc Nhiệt độ nóng chảy DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Danh mục dung mơi, hóa chất 15 Bảng 2.2 Danh mục thiết bị, dụng cụ .16 Bảng 3.1 Ảnh hƣởng môi trƣờng phản ứng đến hiệu suất phản ứng .19 Bảng 3.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng 20 Bảng 3.3 Ảnh hƣởng tỉ lệ mol nguyên liệu đến hiệu suất phản ứng 20 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng tác nhân đến hiệu suất phản ứng nitro hóa 21 Bảng 3.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất chất lƣợng sản phẩm 22 Bảng 3.6 Ảnh hƣởng dung môi kết tinh đến hiệu suất tinh chế 23 Bảng 3.7 Ảnh hƣởng tỷ lệ mol : SOCl2 đến hiệu suất phản ứng 24 Bảng 3.8 Ảnh hƣởng tỷ lệ mol chất : 3-cloro-4-fluoroanilin 24 Bảng 3.9 Đặc điểm sắc ký hợp chất tổng hợp đƣợc 25 Bảng 3.10 Nhiệt độ nóng chảy hợp chất tổng hợp đƣợc .25 Bảng 3.11 Kết phổ hồng ngoại hợp chất tổng hợp đƣợc 26 Bảng 3.12 Kết phổ khối (MS) hợp chất tổng hợp đƣợc .26 Bảng 3.13 Kết phổ 1H-NMR hợp chất tổng hợp đƣợc 27 Bảng 3.14 Kết phổ 13C-NMR chất tổng hợp đƣợc .28 DANH MỤC HÌNH VẼ SƠ ĐỒ Hình 1.1 Các thuốc ức chế EGFR dựa khung quinazolin Hình 1.2 Các chất ức chế EGFR dựa khung quinazolin tiềm n ng H nh 1.3 Sơ đồ tổng hợp afatinib dacomitinib từ chất .4 Hình 1.4 Tóm tắt sơ đồ tổng hợp chất ức chế EGFR từ chất Hình 1.5 Tóm tắt sơ hợp đồ tổng hợp chất .8 H nh 1.6 Sơ đồ tổng hợp chất từ acid 2-amino-4-fluorobenzoic (1) .9 H nh 1.7 Sơ đồ tổng hợp 7-fluoroquinazolin-4-(3H)-on từ formamidin acetat H nh 1.8 Sơ đồ tổng hợp 7-fluoroquinazolin-4-(3H)-on từ formamid H nh 1.9 Sơ đồ tổng hợp 7-fluoro-6-nitroquinazolin-4-(3H)-on từ HNO3/H2SO4 10 H nh 1.10 Sơ đồ tổng hợp 7-fluoro-6-nitroquinazolin-4-(3H)-on từ KNO3/H2SO4 10 H nh 1.11 Sơ đồ tổng hợp 4-cloro-7-fluoro-6-nitroquinazolin 11 H nh 1.12 Sơ đồ tổng hợp chất từ chất .11 H nh 1.13 Sơ đồ tổng hợp chất từ chất .12 H nh 1.14 Sơ đồ tổng hợp chất từ 2-bromo-4-fluoro-5-nitrobenzonitril 13 H nh 1.15 Sơ đồ tổng hợp chất từ 2-amino-4-fluorobenzonitril 13 H nh 2.1 Sơ đồ tổng hợp chất từ chất .17 H nh 3.1 Cơ chế phản ứng ngƣng tụ 29 H nh 3.2 Cơ chế phản ứng nitro hóa 30 H nh 3.3 Cơ chế phản ứng cloro hóa .32 Hình 3.4 Các phản ứng N-alkyl hóa xảy 33 Hình 3.5 Phổ 13C-NMR giãn rộng hợp chất 35 Hình 3.6 Phổ 1H-NMR chất 36 Hình 3.7 Phổ IR chất 37 ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thƣ phổi bệnh ác tính phổ biến nguyên nhân hàng đầu gây tử vong liên quan đến ung thƣ toàn giới (18,4% tổng số ca tử vong ung thƣ) Trong ung thƣ phổi khơng tế bào nhỏ (NSCLC) loại phổ biến nhất, chiếm khoảng 85% số trƣờng hợp đƣợc chẩn đoán [6] Vì việc phát triển nhóm thuốc trị liệu ung thƣ đƣờng ức chế thụ thể yếu tố t ng trƣởng biểu bì (EGFR) đƣợc quan tâm Quinazolin nhóm chất đầy tiềm n ng thiết kế tổng hợp loại thuốc chống ung thƣ theo chế ức chế enzym kinase Gefitinib, afatinib, dacomitinib thuốc nhân quinazolin tiêu biểu đƣợc đƣa vào sản xuất [8] Gefitinib (biệt dƣợc Iressa) thuốc ức chế thụ thể yếu tố t ng trƣởng biểu bì hệ đƣợc sử dụng để điều trị ung thƣ phổi không tế bào nhỏ, đƣợc sử dụng phổ biến Việt Nam Tuy nhiên đa số bệnh nhân kháng thuốc theo thời gian điều trị [31] Thách thức lớn vƣợt qua kháng thuốc bệnh nhân NSCLC đƣợc điều trị liệu pháp điều trị đích Afatinib (biệt dƣợc Giotrif) dacomitinib (biệt dƣợc Vizimpro) chất ức chế EGFR không hồi phục hệ thứ hai, khắc phục vấn đề liên quan đến kháng thuốc mắc phải thuốc hệ thứ [26], [30] Những nghiên cứu gần công bố số chất ức chế NSCLC kháng gefitinib tiềm n ng nhƣ 2009-9a, 2017-9o,…[31] Về quy trình tổng hợp, có nhiều phƣơng pháp khác để tổng hợp thuốc chất ức chế EGFR khác Đặc điểm chung phƣơng pháp qua chất trung gian 7-fluoro-N-(3-cloro-4-fluorophenyl)-6-nitroquinazolin-4-amin (5) Hiện để tổng hợp 7-fluoro-N-(3-cloro-4-fluorophenyl)-6-nitroquinazolin-4-amin có phƣơng pháp từ nguồn ngun liệu khác nhau: acid 2-amino-4fluorobenzoic [28], 2-bromo-4-fluoro-5-nitrobenzonitril [7] 2-amino-4-fluoro benzonitril [13] Với mục đích tạo nguyên liệu định hƣớng cho tổng hợp thuốc hóa dƣợc trên, chúng tơi thực đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp 7-fluoro-N-(3-cloro-4fluorophenyl)-6-nitroquinazolin-4-amin” Với mục tiêu sau: Tổng hợp đƣợc 7-fluoro-N-(3-cloro-4-fluorophenyl)-6-nitroquinazolin-4-amin quy mơ phịng thí nghiệm từ acid 2-amino-4-fluorobenzoic Khảo sát đƣợc số yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất phản ứng ... TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ N? ??I - - VŨ THỊ HOÀNG MAI MÃ SINH VI? ?N: 1501321 NGHI? ?N CỨU TỔNG HỢP 7- FLUORON -(3- CLORO- 4- FLUOROPHENYL)- 6NITROQUINAZOLIN -4- AMIN KHÓA LU? ?N TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ Người... phƣơng pháp qua chất trung gian 7- fluoro- N- (3- cloro- 4- fluorophenyl)- 6- nitroquinazolin -4- amin (5) Hi? ?n để tổng hợp 7- fluoro- N- (3- cloro- 4- fluorophenyl)- 6- nitroquinazolin -4- amin có phƣơng pháp từ ngu? ?n. .. hóa dƣợc tr? ?n, chúng tơi thực đề tài: ? ?Nghi? ?n cứu tổng hợp 7- fluoro- N- (3- cloro- 4fluorophenyl)- 6- nitroquinazolin -4- amin? ?? Với mục tiêu sau: Tổng hợp đƣợc 7- fluoro- N- (3- cloro- 4- fluorophenyl)- 6- nitroquinazolin -4- amin