Tổng hợp 2 methylisothiazol 3(2h) on và 5 cloro 2 methylisothiazol 3(2h) on

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HỒ CHÍ MINH - BỘ Y TẾ NGUYỄN NGỌC ANH ĐÀO TỔNG HỢP 2-METHYLISOTHIAZOL-3(2H)-ON VÀ 5-CLORO-2-METHYLISOTHIAZOL-3(2H)-ON Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM – BÀO CHẾ Mã số: 60.72.04.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS TRƯƠNG NGỌC TUYỀN PGS TS NGUYỄN NGỌC VINH TP Hồ Chí Minh – Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Người cam đoan Nguyễn Ngọc Anh Đào Tóm tắt 5-cloro-2-methylisothiazol-3(2H)-on (MCT) 2-methylisothiazol-3(2H)-on (MIT) hai chất bảo quản dùng rộng rãi mỹ phẩm có phổ kháng khuẩn, kháng nấm rộng, hiệu nồng độ thấp, ổn định, tương kỵ Tuy nhiên sử dụng giới hạn quy định chúng gây nên tình trạng dị ứng, viêm da tiếp xúc cho người sử dụng Do nghiên cứu tiến hành với mục tiêu tổng hợp hai dẫn chất MIT MCT đạt độ tinh khiết phù hợp để thiết lập chất đối chiếu sử dụng kiểm nghiệm mỹ phẩm Summary 5-chloro-2-methylisothiazol-3(2H)-one (MCT) and 2-methylisothiazol-3(2H)-one (MIT) are two widely used preservatives in cosmetic due to their broad antimicrobial spectrum, stability and efficiency in low concentration However, when being used over the specified limits they can cause allergic, contact dermatitis for consumers Thus, this study was conducted to synthesize MIT and MCT with suitable purity to establish reference standard used in cosmetic tests i MỤC LỤC BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC SƠ ĐỒ v DANH MỤC HÌNH .vi DANH MỤC BẢNG .vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ 2-METHYLISOTHIAZOL-3(2H)-ON VÀ 5-CLORO-2METHYLISOTHIAZOL-3(2H)-ON 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Tổng quan phương pháp tổng hợp 1.1.3 Tổng quan tác dụng sinh học 10 1.2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP THIẾT LẬP CHẤT ĐỐI CHIẾU 11 1.2.1 Khái niệm chất đối chiếu 11 1.2.2 Quy trình thiết lập chất đối chiếu gốc 12 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 14 2.2 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ, THIẾT BỊ 14 2.2.1 Nguyên liệu 14 2.2.2 Dụng cụ, thiết bị 15 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.3.1 Phương pháp tổng hợp 15 2.3.2 Phương pháp tinh chế 20 2.3.3 Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết xác định cấu trúc 21 2.3.4 Phương pháp xác định độ tinh khiết sắc ký HPLC 22 ii CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 25 3.1 TỔNG HỢP ACID 3,3’-DITHIODIPROPIONIC 25 3.2 TỔNG HỢP N,N’-DIMETHYL-3,3’-DITHIODIPROPIONAMID 29 3.3 TỔNG HỢP 2-METHYLISOTHIAZOL-3(2H)-ON VÀ 5-CLORO-2- METHYLISOTHIAZOL-3(2H)-ON 33 3.4 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TINH KHIẾT SẮC KÝ CỦA MIT, MCT 37 CHƯƠNG BÀN LUẬN 44 4.1 TỔNG HỢP ACID 3,3’-DITHIODIPROPIONIC 44 4.2 TỔNG HỢP N,N’-DIMETHYL-3,3’-DITHIODIPROPIONAMID 49 4.3 TỔNG HỢP 2-METHYLISOTHIAZOL-3(2H)-ON VÀ 5-CLORO-2- METHYLISOTHIAZOL-3(2H)-ON 51 4.4 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TINH KHIẾT SẮC KÝ CỦA MIT, MCT 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 iii BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ nguyên Tiếng Việt ASEAN Hiệp hội quốc gia Đông Nam Á Association of Southeast Asian Nations FDA HPLC Food and Drug Cơ quan Quản lý Thực phẩm Thuốc Administration Hoa Kỳ High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu cao Chromatography IR Infrared Hồng ngoại J J-coupling Hằng số ghép MS Mass Spectrometry Khối phổ NMR Nuclear Magnetic Resonance Cộng hưởng từ hạt nhân PDA Photo Diode Array Dãy diod quang ppm Parts-per million Một phần triệu Rf Retention factor Hệ số di chuyển RSD Relative Standard Deviation Độ lệch chuẩn tương đối R2 Coeficient of determination Hệ số tương quan s Singlet Đỉnh đơn d Doublet Đỉnh đôi t Triplet Đỉnh ba UV Ultraviolet Cực tím AS Asymmetry factor Hệ số bất đối N Theoretical Plate Number Số đĩa lý thuyết RS Resolution factor Độ phân giải pic S Peak area Diện tích pic tR Retention time Thời gian lưu iv CTPT Công thức phân tử KLPT Khối lượng phân tử SKLM Sắc ký lớp mỏng DMSO Dimethyl sulfoxid EtOAC Ethyl acetat EtOH Ethanol MCT 5-Cloro-2-methylisothiazol-3(2H)-on MDT 4,5-Dicloro-2-methylisothiazol-3(2H)-on MIT 2-Methylisothiazol-3(2H)-on THF Tetrahydrofuran Me Methyl Et Ethyl n-Pr n-Propyl i-Pr iso-Propyl t-Bu tert-Butyl Ph Phenyl v DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Sự mở vòng tạo phức với muối kim loại isothiazolon Sơ đồ 2.1 Quy trình tổng hợp MIT MCT 16 Sơ đồ 2.2 Phản ứng tạo acid 3,3’-dithiodipropionic 16 Sơ đồ 2.3 Phản ứng tạo N,N’-dimethyl-3,3’-dithiodipropionamid 17 Sơ đồ 2.4 Phản ứng tạo MIT, MCT 19 Sơ đồ 4.1 Các sản phẩm oxy hóa thiol 44 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cơng thức cấu tạo 2-methylisothiazol-3(2H)-on 5-cloro-2methylisothiazol-3(2H)-on 14 Hình 3.1 Hình SKLM sản phẩm (2), MIT, MCT với hệ dung mơi khác 35 Hình 3.2 Phổ UV (a) MIT (b) MCT 38 Hình 3.3 Biểu đồ thể tương quan tuyến tính nồng độ (trục X) diện tích pic (trục Y) (a) MIT, (b) MCT 40 Hình 3.4 Sắc ký đồ MIT bước sóng 210 274 nm 42 Hình 3.5 Sắc ký đồ MCT bước sóng 210 nm 274 nm 42 Hình 3.6 Sắc ký đồ methanol bước sóng 210 274 nm 43 Hình 4.1 Phổ IR sản phẩm (1) 46 Hình 4.2 Phổ MS sản phẩm (1) 47 Hình 4.3 Phổ 1H-NMR (500 MHz, CD3OD) sản phẩm (1) 48 Hình 4.4 Phổ 13C-NMR (125 MHz, CD3OD) sản phẩm (1) 48 Hình 4.5 Phổ IR sản phẩm (2) 50 Hình 4.6 Phổ MS sản phẩm (2) 50 Hình 4.7 Phổ 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) sản phẩm (2) 51 Hình 4.8 Phổ 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) sản phẩm (2) 53 Hình 4.9 Phổ MS sản phẩm MCT 53 Hình 4.10 Phổ 1H-NMR (500 MHz, D2O) sản phẩm MIT 54 Hình 4.11 Phổ 1H-NMR (500 MHz, D2O) sản phẩm MCT 54 Hình 4.12 Phổ 13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6) sản phẩm MIT 55 Hình 4.13 Phổ 13C-NMR (125 MHz, D2O) sản phẩm MCT 55 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Giá trị Rf sản phẩm (1) 26 Bảng 3.2 Dữ liệu phổ IR sản phẩm (1) 26 Bảng 3.3 Dữ liệu phổ NMR hợp chất (1) 27 Bảng 3.4 Khảo sát thời gian phản ứng tạo sản phẩm (1) 28 Bảng 3.5 Khảo sát dung môi thực phản ứng tạo sản phẩm (1) 28 Bảng 3.6 Giá trị Rf sản phẩm (2) 30 Bảng 3.7 Dữ liệu phổ IR sản phẩm (2) 31 Bảng 3.8 Dữ liệu phổ NMR hợp chất (2) 31 Bảng 3.9 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ dung môi lên tạo thành 3,3’dithiodipropionyl clorid 32 Bảng 3.10 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến tạo thành amid 33 Bảng 3.11 Các giá trị Rf sản phẩm MIT MCT 35 Bảng 3.12 Dữ liệu phổ IR sản phẩm MIT MCT 36 Bảng 3.13 Dữ liệu phổ NMR MIT MCT 37 Bảng 3.14 Kết khảo sát tính phù hợp hệ thống quy trình phân tích HPLC 39 Bảng 3.15 Kết khảo sát độ xác quy trình phân tích HPLC (n = 6) 41 Phụ lục Phổ MS sản phẩm (1) O S OH S OH O Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục Phổ 1H-NMR (500 MHz, CD3OD) sản phẩm (1) S S 3' Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn O 2' 1' OH OH O Phụ lục Phổ 13C-NMR (125 MHz, CD3OD) sản phẩm (1) S S 3' Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn O 2' 1' OH OH O Phụ lục Phổ IR sản phẩm (2) O S NHCH3 S NHCH3 O Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục Phổ MS sản phẩm (2) O S NHCH3 S NHCH3 O Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục Phổ 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) sản phẩm (2) S S 3' Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn O 2' 1' NHCH3 NHCH3 O Phụ lục Phổ 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) sản phẩm (2) S S 3' Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn O 2' 1' NHCH3 NHCH3 O Phụ lục Phổ IR sản phẩm MIT O S Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn N CH Phụ lục 10 Phổ MS sản phẩm MIT O S Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn N CH Phụ lục 11 Phổ 1H-NMR (500 MHz, D2O) sản phẩm MIT O N S CH3 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục 12 Phổ 13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6) sản phẩm MIT O N S CH3 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục 13 Phổ IR sản phẩm MCT O Cl Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn S N CH Phụ lục 14 Phổ MS sản phẩm MCT O Cl Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn S N CH Phụ lục 15 Phổ 1H-NMR (500 MHz, D2O) sản phẩm MCT O Cl S N2 CH3 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục 16 Phổ 13C-NMR (125 MHz, D2O) sản phẩm MCT O Cl S N2 CH3 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn ... ký 2- methylisothiazol- 3(2H)- on 5- cloro- 2methylisothiazol- 3(2H)- on phương pháp HPLC 3 CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ 2- METHYLISOTHIAZOL- 3(2H)- ON VÀ 5CLORO -2- METHYLISOTHIAZOL- 3(2H)- ON. .. 2- Methyl -3(2H)- isothiazolon 5- Cloro -2- methyl -3(2H)- isothiazolon 2- Methyl-2H-isothiazol-3 -on 5- Cloro -2- methyl-2H-isothiazol-3 -on 2- Methyl-1 ,2- thiazol -3(2H)- on 5- Cloro -2- methyl-1 ,2- thiazol -3(2H)- on MIT chất... [10] 2- Methylisothiazol- 3(2H)- on 5- Cloro -2- methylisothiazol- 3(2H)- on Methylisothiazolinon Methylcloroisothiazolinon 2- Methyl-4-isothiazolin-3 -on 5- Cloro -2- methyl-4-isothiazolin-3 -on 2- Methyl -3(2H)- isothiazolon