Tổng hợp và thử hoạt tính kháng staphylococcus aureus của các dẫn chất 5,7 dibromobenzofuran

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH - NGUYỄN ĐỨC TRI THỨC TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG STAPHYLOCOCCUS AUREUS CỦA CÁC DẪN CHẤT 5,7-DIBROMOBENZOFURAN LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC TP Hồ Chí Minh - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH - NGUYỄN ĐỨC TRI THỨC TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG STAPHYLOCOCCUS AUREUS CỦA CÁC DẪN CHẤT 5,7-DIBROMOBENZOFURAN Ngành: Công nghệ dược phẩm bào chế Mã số: 8720202 Luận văn Thạc sĩ Dược học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM NGỌC TUẤN ANH TP Hồ Chí Minh-2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực Tác giả Nguyễn Đức Tri Thức TĨM TẮT TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG STAPHYLOCOCCUS AUREUS CỦA CÁC DẪN CHẤT 5,7-DIBROMOBENZOFURAN Nguyễn Đức Tri Thức, Phạm Ngọc Tuấn Anh TÓM TẮT: Đặt vấn đề: Các nghiên cứu trước dẫn chất acid carboxylic 2salicyloylbenzofuran cho thấy chất sở hữu hoạt tính kháng MRSA với MIC = 32–1024 µg/mL, đặc biệt cho tác động hiệp đồng kháng MRSA phối hợp với gentamicin, ciprofloxacin (FICI = 0,375–1,0) Bên cạnh đó, dẫn chất hydrazid-hydrazon 1,3,4-oxadiazol thể nhiều hoạt tính sinh học tiềm năng, có hoạt tính kháng khuẩn Trên sở đó, dẫn chất 5,7-dibromo benzofuran-2-carbohydrazon 5,7-dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazol nghiên cứu tổng hợp đánh giá hoạt tính kháng S aureus Đối tượng - phương pháp nghiên cứu: Các dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2carbohydrazon tổng hợp theo quy trình bước Sau đó, dẫn chất 5,7dibromobenzofuran-2-carbohydrazon đóng vịng tạo thành dẫn chất 5,7dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazol Các sản phẩm tổng hợp tinh chế, xác định nhiệt độ nóng chảy phân tích cấu trúc kĩ thuật quang phổ IR, MS, H-NMR, 13C-NMR Cuối cùng, sản phẩm tổng hợp thử hoạt tính chủng S aureus Kết quả: 18 dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazon 12 dẫn chất 5,7dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazol tổng hợp thành công Các sản phẩm tổng hợp cho kết phổ IR, MS, NMR phù hợp với cấu trúc dự kiến Các dẫn chất 5,7-dibromo benzofuran-2-carbohydrazon phân tích cấu trúc phổ 1HNMR cho thấy tồn kiểu cấu dạng anti-E syn-E với tỉ lệ tùy thuộc vào cấu trúc phân tử có hay khơng có 2’-OH dung môi Các dẫn chất tổng hợp thử hoạt tính chủng S aureus, kết cho thấy có dẫn chất có tác dụng kháng khuẩn Kết luận: Tổng hợp 18 dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazon 12 dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazol thơng qua quy trình bước Qua phân tích cấu trúc, dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazon tồn cấu dạng anti-E syn-E dung môi DMSO Trong 30 dẫn chất tổng hợp thành cơng, có chất có tác dụng chủng vi khuẩn thử nghiệm Kết nghiên cứu tiền đề cho nghiên cứu cấu trúc hóa học hoạt tính sinh học dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran Từ khóa: : Staphylococcus aureus; MRSA; 5,7-dibromobenzofuran; benzofuran; hydrazon; hydrazid; 1,3,4-oxadiazol SYNTHESIS AND ANTI-STAPHYLOCOCCUS AUREUS ACTIVITY OF 5,7DIBROMOBENZOFURAN DERIVATIVES ABSTRACT Introduction: Previous studies reported that the 2-salicyloylbenzofuran derivatives showed anti-MRSA activity with the MIC value in arange from 32 to 1024 µg/mL Remarkably, the synergistic effect against MRSA when these substances were combined with gentamicin, and ciprofloxacin (FICI = 0.375–1.0) In addition, several derivatives of hydrazide-hydrazone and 1,3,4-oxadiazole exhibited potential biological activities, including antimicrobial activity In this respect, in order to explore compounds presenting antimicrobial activity, derivatives of 5,7-dibromo benzofuran-2-carbohydrazone and 5,7-dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazole were synthesized and evaluated for anti-S aureus activity Method: Derivatives of 5,7-dibromo benzofuran-2-carbohydrazone were synthesized via a four-step process Subsequently, derivatives of 5,7-dibromo benzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazole were synthesized by cyclization reaction The synthesized compounds were purified, determined melting temperatures and characterised by IR, MS, NMR spectral techniques Finally, all of synthesized compounds were evaluated antimicrobial activities with strains of S aureus Results: 18 derivatives of 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazone and 12 derivatives of 5,7-dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazole were successfully synthesized The structures of synthesized products that characterized by IR, MS, H-NMR and 13 C-NMR spectra, are consistent with the target compounds The substances 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazone were structurally analyzed by 1H-NMR spectral technique, results showed the presence of two conformers anti-E (major) and syn-E (minor) in DMSO-d6 solution, ratio of conformers depends on molecular structures have 2’-OH or not and solvent The synthesized derivatives were evaluated for antibacterial activity with strains of S aureus, the results showed that derivatives have antibacterial effects Conclusion: In this study, 18 derivatives 5,7-dibromo benzofuran-2- carbohydrazone and 12 derivatives 5,7-dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazole were successfully synthesized via step process In DMSO-d6 solution, 5,7dibromobenzofuran-2-carbohydrazones exit in two conformers anti-E (major) and syn-E (minor) Among 30 synthesized substances, there are substances showing antibacterial activities against S aureus Keywords: Staphylococcus aureus; MRSA; 5,7-dibromobenzofuran; hydrazon; hydrazid; 1,3,4-oxadiazol MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i TÓM TẮT…………………………………………………………………………ii MỤC LỤC…………………………………………………………………………v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH ix DANH MỤC BẢNG .xi DANH MỤC SƠ ĐỒ xii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 MRSA thuốc điều trị bệnh nhiễm MRSA 1.1.1 Tình trạng đề kháng kháng sinh chủng MRSA .3 1.1.2 Nghiên cứu phát triển thuốc kháng MRSA 1.2 Một số dẫn chất có cấu trúc benzofuran, carbohydrazon 1,3,4-oxadiazol có hoạt tính kháng Staphylococccus aureus .13 1.2.1 Các dẫn chất benzofuran có hoạt tính kháng S aureus 13 1.2.2 Các dẫn chất carbohydrazon kháng S aureus 17 1.2.3 Các dẫn chất oxadiazol kháng S aureus .20 1.3 Phương pháp tổng hợp dẫn chất benzofuran-2-carbohydrazon benzofuran2-yl-1,3,4-oxadiazol 22 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .29 2.2 NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ 29 2.2.1 Nguyên liệu 29 2.2.2 Dung môi .30 2.2.3 Dụng cụ thiết bị 30 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .32 2.3.1 Phương pháp tổng hợp 32 2.3.2 Phương pháp tinh chế sản phẩm 36 2.3.3 Phương pháp kiểm nghiệm 38 2.3.4 Phương pháp thử tác dụng sinh học 40 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 45 3.1 KẾT QUẢ TỔNG HỢP .45 3.1.1 Tổng hợp 3,5-dibromosalicylaldehyd (2) .45 3.1.2 Tổng hợp ethyl 5,7-dibromobenzofuran-2-carboxylat (3) 46 3.1.3 Tổng hợp 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazid (4) .49 3.1.4 Tổng hợp dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazon (6a-s) 50 3.1.5 Tổng hợp dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazol (7a–s) 75 3.2 THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN 90 3.2.1 Định tính hoạt tính kháng khuẩn 90 3.2.2 Xác định MIC 91 CHƯƠNG BÀN LUẬN 93 4.1 Tổng hợp hóa học .93 4.1.1 Tổng hợp nguyên liệu trung gian 93 4.1.2 Tổng hợp dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2-carbohydrazon (6a–s) 94 4.1.3 Tổng hợp dẫn chất 5,7-dibromobenzofuran-2-yl-1,3,4-oxadiazol (7a-m, 7n, 7p, 7r) 102 4.3 Hoạt tính kháng S aureus dẫn chất tổng hợp 104 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 13 Phổ cộng hưởng từ carbon 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ proton H-NMR Ac Acetyl Ar Nhân thơm CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử KLPT Khối lượng phân tử DCM Dicloromethan DMAc Dimethylacetamid DMF Dimethylformamid DMSO Dimethylsulfoxid ESI Ion hóa cách phun ion Et Ethyl EtOH Ethanol FCIC Fractional inhibitory concentration index (chỉ số ức chế riêng phần) LC-MS Sắc kí lỏng kết hợp đầu dị khối phổ NBS N-bromosuccinimid IR Infrared (hồng ngoại) K2CO3 Kali carbonat MeCN Acetonitril MeOH Methanol MIC Nồng độ ức chế tối thiểu MRSA Staphylococcus aureus kháng methicillin MSSA Staphylococcus aureus nhạy methicillin MS Khối phổ NH4OAc Amoni acetat PE Petroleum ether SKLM Sắc ký lớp mỏng UV Ultra violet (tử ngoại) Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PHỤ LỤC 134: Phổ 1H-NMR chất acid 2-(2-(5-(5,7-dibromobenzofuran-2-yl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenoxy)acetic (7o) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL233 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phổ 1H-NMR mở rộng chất 7o Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL234 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PHỤ LỤC 135: Phổ 13C-NMR chất acid 2-(2-(5-(5,7-dibromobenzofuran-2-yl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenoxy)acetic (7o) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL235 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phổ 13C-NMR mở rộng chất 7o Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL236 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phổ 13C-NMR mở rộng chất 7o Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL237 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PHỤ LỤC 136: Phổ IR chất acid 2-(4-(5-(5,7-dibromobenzofuran-2-yl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl) phenoxy)acetic (7q) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL238 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PHỤ LỤC 137: Phổ MS chất acid 2-(4-(5-(5,7-dibromobenzofuran-2-yl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl) phenoxy)acetic (7q) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL239 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PHỤ LỤC 138: Phổ 1H-NMR chất acid 2-(4-(5-(5,7-dibromobenzofuran-2-yl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenoxy)acetic (7q) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL240 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phổ 1H-NMR mở rộng chất 7q Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL241 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phổ 1H-NMR mở rộng chất 7q Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL242 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PHỤ LỤC 139: Phổ 13C-NMR chất acid 2-(4-(5-(5,7-dibromobenzofuran-2-yl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenoxy)acetic (7q) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL243 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phổ 13C-NMR mở rộng chất 7q Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL244 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phổ 13C-NMR mở rộng chất 7q Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL245 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PHỤ LỤC 140: Phổ NOESY sản phẩm 7a Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL246 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phổ NOESY mở rộng sản phẩm 7a Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL247 ... mơi Các dẫn chất tổng hợp thử hoạt tính chủng S aureus, kết cho thấy có dẫn chất có tác dụng kháng khuẩn Kết luận: Tổng hợp 18 dẫn chất 5,7- dibromobenzofuran- 2-carbohydrazon 12 dẫn chất 5,7- dibromobenzofuran- 2-yl-1,3,4-oxadiazol... phẩm tổng hợp thử hoạt tính chủng S aureus Kết quả: 18 dẫn chất 5,7- dibromobenzofuran- 2-carbohydrazon 12 dẫn chất 5, 7dibromobenzofuran- 2-yl-1,3,4-oxadiazol tổng hợp thành công Các sản phẩm tổng hợp. .. 1,3,4-oxadiazol có hoạt tính kháng Staphylococccus aureus .13 1.2.1 Các dẫn chất benzofuran có hoạt tính kháng S aureus 13 1.2.2 Các dẫn chất carbohydrazon kháng S aureus 17 1.2.3 Các dẫn chất