Tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của một số dẫn chất amidobenzothiazol

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH - BỘ Y TẾ PHÙNG THỊ THU THỦY TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT AMIDOBENZOTHIAZOL Luận văn Thạc sĩ Dƣợc học Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH - BỘ Y TẾ PHÙNG THỊ THU THỦY TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT AMIDOBENZOTHIAZOL Ngành: Công nghệ dƣợc phẩm Bào chế thuốc Mã số: 8720202 Luận văn Thạc sĩ Dƣợc học NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRƢƠNG PHƢƠNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Người cam đoan Phùng Thị Thu Thủy TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT AMIDOBENZOTHIAZOL Phùng Thị Thu Thủy Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Trƣơng Phƣơng Mở đầu đặt vấn đề Bệnh nhiễm khuẩn mối đe dọa hàng đầu sức khỏe cộng đồng Sự xuất chủng vi sinh vật đề kháng kháng sinh, đặc biệt chủng đa đề kháng trở thành mối đe dọa ngày gia tăng thành công liệu pháp kháng sinh Do đó, nghiên cứu tổng hợp lớp kháng sinh cần thiết Vì lí nêu trên, chúng tơi chọn đề tài: “Tổng hợp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm số dẫn chất acetamidobenzothiazol” với mục đích nghiên cứu, tổng hợp dẫn chất có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm mạnh Đối tƣợng phƣơng pháp nghiên cứu Đối tượng: Các dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol Tinh chế, kiểm tra độ tinh khiết, xác định cấu trúc thơng số lý hóa dẫn chất tổng hợp Thử tác dụng kháng nấm kháng khuẩn chất tổng hợp nhằm chọn chất có tác dụng tốt Kết Đã thu 15 dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol Các chất thu được kiểm tra độ tinh khiết, xác định đặc tính lý hóa, phân tích cấu trúc UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS Hầu hết chất thu có hoạt tính yếu vi khuẩn nấm Đáng ý chất thử 3A có khả kháng Trychophyton mentagrophytes Trychophyton rubrum MIC µg/ml; 4O, 4R có khả kháng Staphylococcus aureus MRSA MIC 16 µg/ml; 4G có khả kháng Staphylococcus aureus, MRSA Candida albicans MIC 16 µg/ml SYNTHESIS AND SURVEY ANTIMICROBIAL, ANTIFUNGAL ACTIVITY OF SOME NEW AMIDOBENZOTHIAZOLE DERIVATIVES Thuy Thu Thi Phung Supervisor: Associate Professor Dr Truong Phuong Introduction: Infectious diseases are one of the most important current threats to public health because of the emergence of multidrug resistant bacteria Therefore, research and synthesis new classes of antimicrobial agents are essential In the present study, a series of novel amides containing 1, 3-benzothiazole were synthesized, characterized and evaluated for their antibacterial and antifungal properties Materials: Anilines, ammonium thiocyanate, monochloroacetyl chloride, morpholine, 4methylpileridine, N-phenylpiperazine, piperidine, diethyl amine Methods: In this research, we synthesized some new 2-acetamidobenzothiazole derivaties The evaluation of the synthesized compounds for antibacterial and antifungal activities were carried out by using agar diffusion method Result: Fifteen 2-aminoacetamidobenzothiazole derivatives were obtained All of the newly synthesized compounds were characterized by melting point, thin layer chromatography, structural elucidation by UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR and MS Tests on biological activity showed that some derivatives have week effective against all of studied bacterial and fungal strains Specially, 3A showed higher antifungal effect against the T mentagrophytes (MIC3A = µg/ml), T rubrum (MIC3A = µg/ml), 4O, 4R showed effect against the S aureus and MRSA (MIC = 16 µg/ml), 4G showed effect against the S aureus, MRSA and Candida albicans (MIC = 16 µg/ml) Conclusions: We have discovered some new 2-acetamidobenzothiazole derivaties and preliminary bioassay results showed that some of these synthesized derivatives displayed moderate antibacterial activities against various bacterial species Therefore we propose syntheses some 2-acetamidobenzothizoles derivatives with the other substituents on anilines and cycloamines nucleus like trichloro, dichloro, fluoro, methoxy, etc survey and screen to obtain high effect on biological activities Keywords: Benzothiazole, Morpholine, N-phenylpiperazine, Antibacterial activity, Antifungal activity I MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC HÌNH VẼ VI DANH MỤC BẢNG VII MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 ĐẠI CƢƠNG VỀ BENZOTHIAZOL VÀ DẪN CHẤT 1.1.1 Cấu trúc tên gọi 1.1.2 Tính chất benzothiazol 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP BENZOTHIAZOL VÀ DẪN CHẤT 1.2.1 Các phương pháp tổng hợp vòng benzothiazol 1.2.2 Phương pháp tổng hợp 2-aminoacetamidobenzothiazol 12 1.3 TÁC DỤNG SINH HỌC CÁC DẪN CHẤT CỦA BENZOTHIAZOL 13 1.3.1 Tác dụng kháng khuẩn 13 1.3.2 Tác dụng kháng nấm 15 1.3.3 Tác dụng khác 15 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 19 2.2 NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ 19 2.2.1 Nguyên liệu 19 2.2.1.1 Các nguyên liệu dùng tổng hợp 19 2.2.1.2 Nguyên liệu thử vi sinh 19 II 2.2.2 Trang thiết bị 20 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.3.1 Phương pháp tổng hợp 20 2.3.1.1 Tổng hợp dẫn chất phenylthioure từ dẫn chất anilin 21 2.3.1.2 Tổng hợp dẫn chất 2-aminobenzothiazol 21 2.3.1.3 Tổng hợp dẫn chất N-(benzothiazol-2-yl)-2’-cloroacetamid 22 2.3.1.4 Tổng hợp dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol 23 2.3.2 Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết xác định cấu trúc 23 2.3.2.1 Sắc ký lớp mỏng 24 2.3.2.2 Nhiệt độ nóng chảy 24 2.3.2.3 Các phương pháp phổ 24 2.3.3 Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 25 2.3.3.1 Định tính hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 25 2.3.3.2 Xác định MIC 26 2.4 AN TOÀN LAO ĐỘNG 28 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29 3.1 KẾT QUẢ TỔNG HỢP HÓA HỌC 29 3.1.1 Tổng hợp dẫn chất phenylthioure 29 3.1.1.1 Tổng hợp phenylthioure (1A) 29 3.1.1.2 Tổng hợp dẫn chất khác phenylthioure (1B - 1D) 32 3.1.2 Tổng hợp dẫn chất 2-aminobenzothiazol 34 3.1.2.1 Tổng hợp 2-aminobenzothiazol (2A) 34 3.1.2.2 Tổng hợp dẫn chất 2-aminobenzothiazol (2B – 2D) 37 III 3.1.3 Tổng hợp dẫn chất N-(benzothiazol-2’-yl)-2-cloroacetamid 39 3.1.3.1 Tổng hợp N-(benzothiazol-2’-yl)-2-cloroacetamid (3A) 39 3.1.3.2 Tổng hợp dẫn chất N-(benzothiazol-2’-yl)-2-cloroacetamid (3B) 42 3.1.4 Tổng hợp dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol 44 3.1.4.1 Tổng hợp N-(benzothiazol-2’-yl)-2-morpholinoacetamid (4A) 44 3.1.4.2 Tổng hợp dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol (4B-4R) 47 3.2 KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM 57 3.2.1 Kết định tính 57 3.2.2 Kết xác định MIC 59 CHƢƠNG BÀN LUẬN 61 4.1 TỔNG HỢP 61 4.1.1 Tổng hợp dẫn chất phenylthioure 61 4.1.2 Tổng hợp dẫn chất 2-aminobenzothiazol 62 4.1.3 Tổng hợp dẫn chất N-(benzothiazol-2’-yl)-2-cloroacetamid 63 4.1.4 Tổng hợp dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol 64 4.2 XÁC ĐỊNH ĐỘ TINH KHIẾT 65 4.3 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC 65 4.3.1 Cấu trúc dẫn chất phenylthioure 65 4.3.2 Cấu trúc dẫn chất 2-aminobenzothiazol 67 4.3.3 Cấu trúc dẫn chất N-(benzothiazol-2’-yl)-2-cloroacetamid 69 4.3.4 Cấu trúc dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol 70 4.4 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN VÀ KHÁNG NẤM 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 75 IV KẾT LUẬN 75 1.1 Tổng hợp 75 1.2 Kiểm nghiệm xác định cấu trúc 76 1.3 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 76 ĐỀ NGHỊ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 DANH MỤC PHỤ LỤC 87 V DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt λmax Wavelength of maximum absorbance Bước sóng hấp thu cực đại IR Infrared spectrum Phổ hồng ngoại UV Ultraviolet spectrum Phổ tử ngoại 13 C – NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ carbon 13 C – NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ carbon MS Mass spectrometry Khối phổ AcOH glc Glacial acetic acid Acid acetic băng Ar Arene Nhân thơm DMSO Dimethylsulfoxide Dimethylsulfoxid EtOH Ethanol Ethanol MeOH Methanol Methanol MIC Minimum Inhibitory Concentration Nồng độ ức chế tối thiểu δ (ppm) Chemical shift δ(ppm) Độ dời hóa học ν (cm-1) Elastic vibration ν (cm-1) Dao động co dãn δ (cm-1) Bending vibration δ (cm-1) Dao động biến dạng RT Room temperature Nhiệt độ phòng MRSA Methicillin-resistant Staphylococcus Tụ cầu vàng kháng aureus Methicillin Extended spectrum β-lactamase Vi khuẩn tiết β-lactamase ESBL phổ rộng Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-180 Phổ 13C-NMR sản phẩm 4O Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-181 Phổ 13C-NMR sản phẩm 4O Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-182 PHỤ LỤC 4P Phổ UV sản phẩm 4P Sắc ký lớp mỏng sản phẩm 4P Phổ IR sản phẩm 4P Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-183 Khối phổ sản phẩm 4P (-ESI) Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-184 Phổ 1H-NMR sản phẩm 4P Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-185 Phổ 1H-NMR sản phẩm 4P Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-186 Phổ 1H-NMR sản phẩm 4P Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-187 Phổ 13C-NMR sản phẩm 4P Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-188 Phổ 13C-NMR sản phẩm 4P Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-189 PHỤ LỤC 4R Phổ UV sản phẩm 1C Sắc ký lớp mỏng sản phẩm 4R Phổ IR sản phẩm 4R Kết MIC sản phẩm 4R Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-190 Khối phổ sản phẩm 4R (-ESI) Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-191 Phổ 1H-NMR sản phẩm 4R Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-192 Phổ 1H-NMR sản phẩm 4R Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-193 Phổ 13C-NMR sản phẩm 4R Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM pl-194 Phổ 1H-NMR sản phẩm 4R Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn ... tơi chọn đề tài: ? ?Tổng hợp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm số dẫn chất acetamidobenzothiazol” với mục đích nghiên cứu, tổng hợp dẫn chất có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm mạnh Đối tƣợng... mục đích nghiên cứu, tổng hợp dẫn chất có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm mạnh Đề tài thực với mục đích: tổng hợp thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm số dẫn chất 2-aminoacetamidobenzothiazol Để... cứu dẫn chất 2aminoacetamidobenzothiazol cho tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm tốt [67] 2 Vì lí nêu trên, chúng tơi chọn đề tài: ? ?Tổng hợp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm số dẫn chất amidobenzothiazol? ??