ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIỆN HÀN LÂM KH&CN VIỆT NAM VIỆN HỐ HỌC Nguyễn Thị Thu NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TỔNG HỢP IMATINIB MESYLATE DÙNG LÀM THUỐC ĐIỀU TRỊ UNG THƢ MÁU LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hà Nội - năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIỆN HÀN LÂM KH&CN VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC Nguyễn Thị Thu NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TỔNG HỢP IMATINIB MESYLATE DÙNG LÀM THUỐC ĐIỀU TRỊ UNG THƢ MÁU Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN QUỐC VƢỢNG Hà Nội - năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Thị Thu LỜI CẢM ƠN Đề tài luận văn thực phịng Cơng nghệ Hóa dược – Viện Hóa sinh biển, kinh phí thực cấp Đề tài mã số CNHD.ĐT.037-12/14 thuộc “Chương trình nghiên cứu Khoa học công nghệ trọng điểm phát triển Cơng nghiệp Hóa đến năm 2020” - Cục Hóa chất, Bộ Cơng Thương Để hồn thành luận văn này, tơi nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy cô, anh chị bạn bè Với lịng biết ơn sâu sắc tơi xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành tới: TS Nguyễn Quốc Vượng - Trưởng phịng Cơng nghệ Hóa dược, người trực tiếp hướng dẫn, bảo có nhiều góp ý quý báu thời gian thực luận văn Các anh chị, bạn đồng nghiệp công tác Phịng Cơng nghệ Hóa dược Phịng Tổng hợp hữu cơ, Trung tâm nghiên cứu phát triển thuốc giúp đỡ, động viên tơi q trình thực luận văn Cuối xin chân thành cảm ơn đến tồn thể gia đình, bạn bè, người thân cổ vũ, động viên tơi hồn thành luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả Nguyễn Thị Thu MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH CÁC KÍ KIỆU VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined 1.1 BỆNH UNG THƢ MÁU VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊError! Bookmark not defined 1.1.1 Những hiểu biết bệnh ung thƣ máu Error! Bookmark not defined 1.1.2 Phân loại bệnh ung thƣ máu phƣơng pháp điều trịError! Bookmark not defined 1.2 Imatinib mesylate .Error! Bookmark not defined 1.2.1 Lịch sử hình thành trình phát triển Error! Bookmark not defined 1.2.2 Cơ chế tác dụng Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨUError! Bookmark not define 2.1 Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Phƣơng pháp tổng hợp hữu .Error! Bookmark not defined 2.1.2.Phƣơng pháp sắc ký mỏng, phân lập tinh chế sản phẩmError! Bookmark not d 2.1.3 Phƣơng pháp pháp xác định cấu trúc hóa học hợp chất hữu cơError! Bookmark n 2.2 Nội dung nghiên cứu Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined 2.1 Hóa chất thiết bị Error! Bookmark not defined 2.1.1 Hóa chất Error! Bookmark not defined 3.2 Tổng hợp nguyên liệu đầu Error! Bookmark not defined 3.2.1 Tổng hợp 3-(Dimethylamino)-1-(pyridin-3-yl)prop-2-en-1-one (7)Error! Bookmark no 3.2.2 Tổng hợp 4-(Pyridin-3-yl)pyrimidin-2-amine (21)Error! Bookmark not defined 3.3 Tổng hợp hợp chất trung gian Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tổng hợp N-(2-methyl-5-nitrophenyl)-4-(pyridin-3-yl) pyrimidin-2-amine (8)Error! Bookm 3.3.2 Tổng hợp chất 6-methyl-N-(4-pyridin-3-yl)pyrimidin-2-yl)benzene-1,3-diamine (9)Error! Bookma 3.3.3 Tổng hợp 4-(Chloromethyl)-N-(4-methyl-3-(4-(pyridin-3-yl) pyrimidin-2ylamino)phenylbenzamide (12) .Error! Bookmark not defined 3.4 Phản ứng amine hóa điều chế imatinib base (2) .Error! Bookmark not defined 3.5 Phản ứng tạo muối imatinib mesylate (3) .Error! Bookmark not defined 3.6 Phƣơng pháp tinh chế imatinib base .Error! Bookmark not defined 3.7 Phƣơng pháp HPLC xác định hàm lƣợng sản phẩm imatinib mesylateError! Book CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 4.1 Quy trình tổng hợp nguyên liệu đầu .Error! Bookmark not defined 4.1.1 Hợp chất 3-(Dimethylamino)-1-(pyridin-3-yl)prop-2-en-1-one (7)Error! Bookmark n 4.1.2.Hợp chất 4-(Pyridin-3-yl)pyrimidin-2-amine (21)Error! Bookmark not defined 4.2 Quy trình tổng hợp sản phẩm trung gian Error! Bookmark not defined 4.2.1 Hợp chất N-(2-methyl-5-nitrophenyl)-4-(pyridin-3-yl)pyrimidin-2-amine(8)Error! Bookmark 4.2.2 Tổng hợp 6-Methyl-N-(4-pyridin-3-yl)pyrimidin-2-yl)benzene-1,3-diamine (9)Error! Bookma 4.2.3 Tổng hợp 4-(Chloromethyl)-N-(4-methyl-3-(4-(pyridin-3-yl)pyrimidin-2ylamino)phenylbenzamide (12) .Error! Bookmark not defined 4.3 Quy trình amine hóa điều chế imatinib base (2) Error! Bookmark not defined 4.4 Quy trình tạo muối imatinib mesylate (3) .Error! Bookmark not defined 4.5 Việc tinh chế imatinib base Error! Bookmark not defined 4.6 Hàm lƣợng imatinib mesylate theo kết HPLC Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN .Error! Bookmark not defined CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁNError! Bookmark not de TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ mol tác nhân AcPy: DMF-DMA đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 2: Nghiên cứu ảnh hưởng lượng dung môi đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 3: Ảnh hưởng tỉ lệ mol tác nhân GuaNO3 đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 4: Ảnh hưởng lượng NaOH đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 5: Ảnh hưởng lượng dung môi đến hiệu suất phản ứng 29 Bảng 6: Ảnh hưởng tỉ lệ tác nhân đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 7: Ảnh hưởng tỉ lệ xúc tác đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 8: Ảnh hưởng bazơ đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 9: Kết khảo sát ảnh hưởng tác nhân khử Error! Bookmark not defined Bảng 10: Kết khảo sát ảnh hưởng dung môi Error! Bookmark not defined Bảng 11: Kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ mol tác nhân phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 12: Ảnh hưởng xúc tác basơ đến hiệu suất phản ứng .Error! Bookmark not defined Bảng 13: Ảnh hưởng dung môi đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 14: Ảnh hưởng tỷ lệ mol tác nhân tới hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 15: Ảnh hưởng dung môi đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 16 : Ảnh hưởng lượng tác nhân đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 17: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng .Error! Bookmark not defined Bảng 18: Ảnh hưởng dung môi đến hiệu suất phản ứng Error! Bookmark not defined Bảng 19: Chương trình chạy dung mơi HPLC Error! Bookmark not defined Bảng 20: Hàm lượng imatinib mesylate mẫu thử Error! Bookmark not defined DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Cơng thức cấu tạo imatinib mesylate Error! Bookmark not defined Hình 1.2: Sự tạo muối imatinib base thành imatinib mesylate Error! Bookmark not defined Hình 1.3: Quá trình sàng lọc dẫn dẫn suất phenylaminopyrimidin dẫn tới imatinib base Error! Bookmark not defined Hình1.4: Sự hốn vị bất thường hình thành nhiễm sắc thể philadelphia Error! Bookmark not defined Hình 1.5: Chức protein kinase [ADP , adenosine diphosphate; ATP adenosine triphosphate] Error! Bookmark not defined Hình 1.6: Imatinib chiếm vị trí hoạt động tyrosine kinase tế bào Error! Bookmark not defined Hình 1.7: Sơ đồ tổng hợp ngược imatinib mesylate Error! Bookmark not defined Hình 1.8: Phương pháp tổng hợp imatinib ba sơ Zimmermann Error! Bookmark not defined Hình 1.9: Phương pháp tổng hợp imatinib ba sơ Loiseleur .Error! Bookmark not defined Hình 1.10: Phương pháp cải tiến nhóm nghiên cứu Poland Error! Bookmark not defined Hình 1.11 : Phương pháp tổng hợp vịng pyrimidine sau Error! Bookmark not defined Hình 1.12: Phương pháp Huang Anli cộng (sử dụng urea tổng hợp nhân pyrimidine) Error! Bookmark not defined Hình 1.13: Phương pháp cải tiến bước tổng hợp nhóm benzamide Liu Xing cộng Error! Bookmark not defined Hình 4.1: Cơ chế phản ứng ngưng tụ DMF-DMA 3-acetyl pyridine Error! Bookmark not defined Hình 4.2: Phổ 1H-NMR hợp chất Error! Bookmark not defined Hình 4.3: Các cấu trúc cộng hưởng guanidine trung tính axit Error! Bookmark not defined Hình 4.4: Cơ chế phản ứng đóng vịng dị tố pyrimidine Error! Bookmark not defined Hình 4.5: Phổ 1H-NMR hợp chất Error! Bookmark not defined Hình 4.6: Cơ chế phản ứng tổng hợp hợp chất dựa phản ứng Ullmann Error! Bookmark not defined Hình 4.7: Phổ 1H-NMR hợp chất Error! Bookmark not defined Hình 4.8: Phổ MS hợp chất Error! Bookmark not defined Hình 4.9: Cơ chế khử hóa nhóm nitro amin hidrazine Error! Bookmark not defined Hình 4.10: Phổ IR hợp chất Error! Bookmark not defined Hình 4.11: Cơ chế cộng loại nucleophile phản ứng tạo Error! Bookmark not defined Hình 4.12: Phổ 13C hợp chất Error! Bookmark not defined Hình 4.13: Cơ chế phản ứng nucleophile lưỡng phân tử Error! Bookmark not defined Hình 4.14: Phổ 1H hợp chất Error! Bookmark not defined Hình 4.15: Phổ HMBC chất Error! Bookmark not defined Hình 4.16: Phổ MS chất Error! Bookmark not defined Hình 4.17: Phổ MS chất 10 Error! Bookmark not defined Hình 4.18: Sắc ký đồ HPLC imatinib mesylate Error! Bookmark not defined CÁC KÍ KIỆU VIẾT TẮT Viết tắt Tên đầy đủ Độ chuyển dịch hoá học Aceton Act AcPy 3-Acetylpyridine ADP Adenosine Diphosphate ALL Acute Lymphoblastic Leukemia (Bệnh Bạch Cầu Nguyên Bào Cấp Tính) AML Acute Myeloid Leukemia (Bệnh Bạch Cầu Tủy Bào Cấp Tính) ATP Adenosine Triphosphate 10 br Broad CLL Chronic Lymphocytic Leukemia (Bệnh Bạch Cầu Bạch Huyết Bào Mạn tính) CML Chronic Myeloid Leukemia (Bệnh Bạch Cầu Tủy Bào Mạn tính) D Doublet Dd Doublet of doublet Di Diclometan Diox Dioxan DMEDA N,N- Dimethylene diamide DMF-DMA N,N- Dimethylformamide dimethylacetal DMSO-d6 Dimethyl Sunfoxit deuteri hoá Dt Doublet of triplet EA Ethyl Acetate EtOH Etanol GuaNO3 Guanidine nitrate H Hiệu suất phản ứng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Mã Lương Minh (2006), Chuẩn đốn phịng trị bệnh ung thư máu, Nxb Tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh Tài liệu tiếng Anh Castaner J and et all., Drugs Fut.(2001),6, 1765-174 Christian Wolf, Shuanglong Liu, Xuefeng Mei, Adam T August, and Michael D Casimir, J Org Chem., (2006), 71, 3270-3273 Dawei Ma and Qian Cai, Organic Letters, (2003), 5(21), 3799-3802 Driver M S., Hartwig J F., J Am Chem Soc.(1997), 119, 8232 11 Druker B J., Moshe Talpaz., Debra J Resta, Bin Peng, Buchdunger E., John M Ford, Nicholas B Lydon, Hagop Kantarjian, Renaud Capdeville, Sayuri OhnoJones, Charles L Sawyers., N Engl J Med., (2001), Vol 344(14) 1031-1037 Elena Diez-Cecilia, Brendan Kelly, Isabel Rozas One-step double reduction of aryl nitro and carbonyl groups using hydrazine, Tetrahedron Letters 52 (2011) 6702–6704 Gao H., Lee B-N., Talpaz M., Donato N J., Cortes J E., Katarjian H M., Reuben J M., Leukemia(2005), 19, 1905-1911 Hartwig J F., Pure Appl Chem.(1999), 71, 1417 10 Henkermeyer M J., Bennett R L., Gertler F B., Hoffmann F M., Molecular and Cellular Biology, (1988), Vol 8(2), 843-853 11 Huang Anli, Liu Xing, Lior Zelikovitch, Joseph Kaspi U.S Patent 7,507,821B2 (2006) 12 Krystal G W., Honsawek S., Litz J., Buchdunger E., Clin Cancer Res (2000), 6, 3319 13 Li J J., Johnson D S., Slisskovic D R., Roth B D., Contemporary Drug Synthesis Copyright© (2004) John Wiley &Sons, Inc , page 29-37 14 Lindley J., Tetrahedrone(1984), 40, 1433 15 Liu Xing , He Xungui, Yuan Wang, Michel Bekhazi, Sonia Krivonos, Edna Danon, U.S Patent 7,550,591B2 (2008) 16 Liu Y F., Wang C L., Bai Y J., Han Ning, Jiao J P., and Qi X L., Orgnic Process Research & Development (2008), 12, 490-495 17 Loiseleur O., Kufmann D., Abel S., Buerger H M., Meisenbach M., Schmitz B., Sedelmer G., W O Patent 03/066,613 (2003) 18 Loiseleur O., Kufmann D., Abel S., Buerger H M., Meisenbach M., Schmitz B., Sedelmer G., U.S Patent 7,825,247B2 (2007) 19 Lowe W., Braun B., Muller B., J Heterocycl Chem (1994), 31, 1577 20 Lyseng-Wilhamson K., Jarvis B Drugs (2001), 61, 303-315 21 Michael Samoszuk and Mark A Corwin, Int J Cancer,(2003), 106, 647-652 22 Schuda P F., Ebner C B., Morgan T M., Tetrahedrone Lett.(1986), 27, 2567 23 Selic L., Gradadolnik S G., Stanovnik B., Helv Chim Acta, (1997) 80, 2418 12 24 Wojciech Szczepek, Wojciech Luniewski, Lukasz Kaczmarek, Bogdan Zagrodzki, Dorota Samson-Lazinska, Wieslaw Szelejewski, Maciej Skarzynski U.S Patent 7,674,901B2 (2006) 25 Zimmermann J., U.S Patent 5,521,184 (1996) 26 Zimmermann J., Buchdunger E.,Mett H., Meyer T., Lydon N B., Traxler P., Bioorg Med Chem Lett.(1996), 11, 1221 27 Zimmermann J., Buchdunger E.,Mett H., Meyer T., Lydon N B., Bioorg Med Chem Lett.(1997), 7(2), 187-192 28 Zimmermann J and et all., Med Res Rev (2001), 21, 499-512 Trang web: 29.http://vi.wikipedia.org/wiki/Ung_th%C6%B0_b%E1%BA%A1ch_c%E1%BA% A7u 30 http://www.dieutri.vn/benhmau/25-4-2011/S141/Benh-bach-cau-tuy-xuongman-tinh.htm#ixzz3NuAQFG4b 31 http://suckhoedoisong.vn/duoc-si-tu-van/imatinib-thuoc-nham-trung-dich20100111101515988.htm 13 ... VIỆN HÀN LÂM KH&CN VIỆT NAM VIỆN HỐ HỌC Nguyễn Thị Thu NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TỔNG HỢP IMATINIB MESYLATE DÙNG LÀM THUỐC ĐIỀU TRỊ UNG THƢ MÁU Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60440114 LUẬN VĂN THẠC... not defined 3.3 Tổng hợp hợp chất trung gian Error! Bookmark not defined 3.3.1 Tổng hợp N-(2-methyl-5-nitrophenyl)-4-(pyridin-3-yl) pyrimidin-2-amine (8)Error! Bookm 3.3.2 Tổng hợp chất 6-methyl-N-(4-pyridin-3-yl)pyrimidin-2-yl)benzene-1,3-diamine... defined 4.2 Quy trình tổng hợp sản phẩm trung gian Error! Bookmark not defined 4.2.1 Hợp chất N-(2-methyl-5-nitrophenyl)-4-(pyridin-3-yl)pyrimidin-2-amine(8)Error! Bookmark 4.2.2 Tổng hợp 6-Methyl-N-(4-pyridin-3-yl)pyrimidin-2-yl)benzene-1,3-diamine