Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học các dẫn chất có chứa halogen của n imin của 4(3h) quinazolon

BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC DẪN CHẤT CĨ CHỨA HALOGEN CỦA N-IMIN CỦA 4(3H)-QUINAZOLON Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: KHOA DƯỢC, ĐH Y DƯỢC Chủ trì nhiệm vụ: TRƯƠNG NGỌC TUYỀN Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC DẪN CHẤT CÓ CHỨA HALOGEN CỦA N-IMIN CỦA 4(3H)-QUINAZOLON (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu ngày ) Cơ quan chủ quản Chủ trì nhiệm vụ (ký tên đóng dấu) Trương Ngọc Tuyền Cơ quan chủ trì nhiệm vụ (ký tên đóng dấu) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ tắt Chữ nguyên 13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân C13 (13C - Nuclear Magnetic Resonance) C-NMR H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H (1H - Nuclear Magnetic Resonance) d Doublet dd Double of doublet DCM Dicloromethan DDQ 2,3-Dicloro-5,6-dicyano-l,4-benzoquinon DME Dimethoxyethan DMF Dimethylformamid DMSO Dimethylsulfoxid EC50 Effective Concentration 50% EtOAc Ethyl acetat EtOH Ethanol FCS Huyết bào thai bê (Fetal bovine serum) IC50 Nồng độ ức chế 50% tăng trưởng tế bào IR Quang phổ hấp thu hồng ngoại (Infraredspectrophotometry) m Multiplet MS Khối phổ (Mass Spectrometry) MW Phương pháp sử dụng vi sóng (Microwave) PE Petroleum ether PPA Acid polyphosphoric q Quartet RT Nhiệt đợ phịng (Room Temperature) s Singlet SP Sản phẩm i t Triplet DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Chủng vi sinh vật thử nghiệm dùng nghiên cứu 22 Bảng 4.1 Phần trăm ức chế tăng trưởng tế bào ung thư biểu mô tuyến vú MDA MB dẫn chất 4(3H)-quinazolon 46 Bảng 4.2 Phần trăm ức chế tăng trưởng tế bào sacroma vân RD-A dẫn chất 4(3H)-quinazolon 47 Bảng 4.3 Phầm trăm kiểm sốt tăng trưởng tế bào bểu mơ thận bình thường LLCPK1 dẫn chất 4(3H)-quinazolon 49 Bảng 4.4 Mức độ gây độc tế bào dẫn chất 4(3H)-quinazolon hai dòng tế bào MDA MB RD-A 57 ii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 IC50 mức đợ ức chế tế bào RDA dẫn chất 4(3H)-quinazolon 48 Hình 4.2 IC50 mức đợ ức chế tế bào MDA MB dẫn chất 4(3H)-quinazolon 48 Hình 4.3 Phần trăm ức chế dẫn chất 4(3H)-quinazolon (100µM) so với mẫu chứng DMSO dịng tế bào LLCPK1 MDA MB 50 Hình 4.4 Phần trăm ức chế dẫn chất 4(3H)-quinazolon (50µM) so với mẫu chứng DMSO dòng tế bào LLCPK1 MDA MB 51 Hình 4.5 Phần trăm ức chế dẫn chất 4(3H)-quinazolon (10µM) so với mẫu chứng DMSO dòng tế bào LLCPK1 MDA MB 51 Hình 4.6 Phần trăm ức chế dẫn chất 4(3H)-quinazolon (100µM) so với mẫu chứng DMSO dòng tế bào LLCPK1 RDA 52 Hình 4.7 Phần trăm ức chế dẫn chất 4(3H)-quinazolon (50µM) so với mẫu chứng DMSO dòng tế bào LLCPK1 RDA 52 Hình 4.8 Phần trăm ức chế dẫn chất 4(3H)-quinazolon (10µM) so với mẫu chứng DMSO dòng tế bào LLCPK1 RDA 53 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 - Quy trình tổng hợp dẫn xuất tại số N-imin 3-(benzylideneamino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon……………………………………………………………… Sơ đồ 3.1 – Quy trình tổng hợp dẫn chất tại vị trí số N-imin (6-cloro-2-phenyl4(3H)-quinazolon-3-yl)- N-aryl imin……………………………………………………15 iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC CÁC BẢNG ii DANH MỤC CÁC HÌNH iii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ iii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Đại cương nhân 4(3H)-quinazolon dẫn chất Phương pháp tổng hợp dị vòng 4(3H)-quinazolinon 2.1 Phản ứng Niementowski V Niementowski V mở rộng 2.2 Tổng hợp từ dẫn chất 3,1,4-benzoxazinon 2.3 Các phương pháp khác để tổng hợp dị vòng chứa 4(3H)-quinazolon Độ bền khả phản ứng 4(3H)-quinazolon 10 Hoạt tính sinh học dẫn chất quinazolon 10 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 Đối tượng nghiên cứu 14 Nguyên liệu, trang thiết bị 14 2.1 Nguyên liệu 14 2.2 Dụng cụ trang thiết bị 14 Phương pháp nghiên cứu 15 3.1 Phương pháp tổng hợp 15 3.2 Phương pháp phân lập tinh chế sản phẩm 18 3.3 Thử nghiệm hoạt tính sinh học 19 3.3.1 Thử nghiệm hoạt tính độc tế bào[16,21] 19 3.3.2 Thử nghiệm hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn[3] 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 24 Tổng hợp 6-cloro-2-phenyl-3,1,4-benzoxazinon (M01) 24 Tổng hợp 3-amino-6-cloro-2-phenyl-4(3H)-quinazolon (M15) 25 iv Tổng hợp dẫn xuất vào vị trí số N-imin (6-cloro-2-phenyl-4(3H)-quinazolon-3-yl)-Narylimin 26 Thử hoạt tính sinh học dẫn chất 46 4.1 Thử nghiệm hoạt tính độc tế bào 46 4.2 Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 55 Bàn luận 56 5.1 Tổng hợp 6-cloro-2-phenyl-3,1,4-benzoxazinon 56 5.2 Tổng hợp 3-amino-6-cloro-2-phenyl-4(3H)-quinazolon 56 5.3 Tổng hợp dẫn chất vào vị trí số N-imin (6-cloro-2-phenyl-4(3H)-quinazolon-3-yl)N-aryl imin 56 5.4 Khảo sát hoạt tính độc tế bào 57 5.5 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 58 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 59 Kết luận 59 Đề nghị 60 Tài liệu tham khảo 61 v ĐẶT VẤN ĐỀ ĐẶT VẤN ĐỀ Quinazolin hợp chất vịng đơi bao gồm mợt hệ thống pyrimydin ngưng tụ vào vị trí 5,6 với vòng benzen, hay gọi 1,3-diazanaphthalen, 5,6-benzopyrimidin có mặt nhiều hợp chất có tác dụng dược lý ứng dụng nhiều ngành Dược.[18,55,69] Với mục tiêu tìm kiếm thuốc có nhân quinazolin, nhiều dẫn chất quinazolin tổng hợp thử hoạt tính sinh học Nhiều nghiên cứu cho thấy hợp chất có phổ tác dụng sinh học đa dạng kháng khuẩn,[19,40,45,50,59] kháng nấm,[41,56,61,66,57]kháng ung thư,[62] giảm đau kháng viêm,[12,40,65] kháng virus,[35] kháng lao,[11] chống trầm cảm,[60] kháng virus HIV,[61] hạ huyết áp.[64] Trong dẫn xuất quinazolin dẫn xuất 4(3H)-quinazolon nghiên cứu nhiều với nhiều hợp chất tiềm tổng hợp thử nghiệm hoạt tính sinh học Trong đó, bật lên nhiều dẫn chất có khả kháng ung thư kháng khuẩn, kháng nấm đầy hứa hẹn, đặc biệt chủng Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella species, nấm Aspergillus niger, Candida albicans.[12,26,31,36] Trên nhân 4(3H)-quinazolon có nhiều vị trí gắn nhóm khác từ tạo nhiều dẫn chất có tác dụng sinh học, đặc biệt tại vị trí số 2, 3, 7.[18,19,35,40,49,56,60] Năm 2010, tác giả Redha cợng cơng bố quy trình tổng hợp mợt số dẫn chất tại vị trí số nhóm N-imin 2-(6-bromo-2-metHyl-4-quinazolon-3yl)-N-aryl imin có hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn tốt với kết luận nhóm Nimin vị trí làm gia tăng hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn dẫn chất 4(3H)quinazolon.[57]Năm 2011, tác giả S.K Krishnan cộng tiến hành tổng hợp dẫn xuất tại vị trí số 3N-imin (6-cloro-2-phenyl-4(3H)-quinazolon-3-yl)-N-aryl imin có hoạt tính kháng vi rút hoạt tính đợc tế bào.[62]Và ở Việt Nam, nhóm nghiên cứu PGS.TS.Trương Thế Kỷ PGS.TS.Nguyễn Ngọc Vinh có nhiều nghiên cứu mang tính hệ thống hợp chất quinazolon.[5] Tuy nhiên, dẫn xuất tại vị trí số N-iminvà có nhóm clo tại vị trí số khung 4(3H)-quinazolon chưa nghiên cứu tổng hợp thử hoạt tính sinh học ĐẶT VẤN ĐỀ Chính lý với hy vọng thêm vào nhóm phenyl tại vị trí số 2, nhóm halogen tại vị trí số gốc R khác tại vị trí số nhóm N-imin tạo hợp chất có hoạt tính sinh học tốt, tiến hành “Tổng hợp thử hoạt tính sinh học dẫn chất có chứa halogen N-imin 4(3H)-quinazolon” với mục tiêu sau:  Mục tiêu tổng quát Tổng hợp thử hoạt tính sinh học dẫn chất tại vị trí số nhóm N-imin (6cloro-2-phenyl-4(3H)-quinazolon-3-yl)-N-arylimin  Mục tiêu cụ thể Tổng hợp dẫn xuất vào vị trí số N-imin (6-cloro-2-phenyl-4(3H)quinazolon-3-yl)-N-aryl imin thơng qua giai đoạn: - Tổng hợp 6-cloro-2-phenyl-3,1,4-benzoxazinon (SP1) - Tổng hợp 3-amino-6-cloro-2-phenyl-4(3H)-quinazolon (SP2) - Phản ứng imin hóa SP2 với aldehyd thơm dị vòng (SP3) Xác định cấu trúc dẫn chất tổng hợp phương pháp lý hóa đại như: IR, MS, 1H-NMR 13C-NMR Khảo sát hoạt tính sinh học dẫn chất tổng hợp: hoạt tính đợc tế bào, hoat tính kháng nấm, kháng khuẩn TỔNG QUAN TÀI LIỆU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Đại cương nhân 4(3H)-quinazolon dẫn chất Khung 4(3H)-quinazolon quan tâm nhiều dị vòng quinazolin, dị vòng ngưng tụ vòng benzen vòng pyrimidin 2-cyano-4(3H)-quinazolon dẫn chất tổng hợp vào cuối năm 1860 từ acid anthranilic cyanogen.[28] Methaqualon (1) tổng hợp lần vào năm 1951 thuốc có nhân quinazolon biết nhiều với tác dụng an thần gây ngủ Quinazolin khung carbon nhiều alkaloid thiên nhiên, phân thành ba nhóm khác biệt tùy vào đặc tính vật lý, hóa học phương pháp tổng hợp Nhóm 1: nhóm quinazolin benzen mang nhóm vịng benzen khơng mang nhóm phần dị vịng Đại diện cho nhóm quinazolin (2) Gabriel S điều chế lần vào năm 1903 phản ứng oxy hóa 3,4dihydroquinazolin (3) với tác nhân kali ferricyanid mơi trường kiềm.[27] Nhóm 2: gồm hợp chất có nhóm hydroxy ở vị trí hay vòng quinazolin, kề bên nguyên tử nitrogen phần dị vịng hợp chất có nhóm chức dễ dàng chuyển đổi thành nhóm hydroxy nhóm alkoxy, aryloxy, cloro, amino, mercapto mợt số nhóm chức khác Các hợp chất có nhóm hydroxy ở vị trí dạng tautomer cetodihydroquinazolin Như 4-hydroxyquinazolin (4) tautomer 3,4-dihydroquinazolon, hợp chất thường gọi 4(3H)- quinazolon (5) hay gọi một cách đơn giản 4-quinazolon Tương tự, 2-hydroxyquinazolin (6) gọi tên 4(1H)-quinazolon hay 2-quinazolon (7) Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 102 – Phổ IR 6-cloro-3-((4-ethoxybenzyliden)amino)-2-phenyl-4(3H)quinazolon (M37) Phụ lục 103 – Phổ MS 6-cloro-3-((4-ethoxybenzyliden)amino)-2-phenyl-4(3H)quinazolon (M37) PL-52 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 104 – Phổ 1H-NMR 6-cloro-3-((4-ethoxybenzyliden)amino)-2-phenyl4(3H)-quinazolon (M37) Phụ lục 105 – Phổ 1H-NMR mở rộng 6-cloro-3-((4-ethoxybenzyliden)amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M37) PL-53 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 106 – Phổ 13C-NMR 6-cloro-3-((4-ethoxybenzyliden)-amino)-2-phenyl4(3H)-quinazolon (M37) Phụ lục 107 – Phổ 13C-NMR mở rộng 6-cloro-3-((4-ethoxybenzyliden)amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M37) PL-54 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 108 – Phổ IR 6-cloro-3-((3-methoxybenzyliden)amino)-2-phenyl-4(3H)quinazolon (M38) Phụ lục 109 – Phổ MS 6-cloro-3-((3-methoxybenzyliden)amino)-2-phenyl-4(3H)quinazolon (M38) PL-55 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 110 – Phổ 1H-NMR 6-cloro-3-((3-methoxybenzyliden)amino)-2-phenyl4(3H)-quinazolon (M38) Phụ lục 111 – Phổ 1H-NMR mở rộng 6-cloro-3-((3-methoxybenzyliden)amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M38) PL-56 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 112 – Phổ 13C-NMR 6-cloro-3-((3-methoxybenzyliden)amino)-2-phenyl4(3H)-quinazolon (M38) Phụ lục 113 – Phổ 13C-NMR mở rộng 6-cloro-3-((3-methoxybenzyliden)amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M38) PL-57 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 114 – Phổ IR 6-cloro-3-((2-hydroxybenzyliden)amino)-2-phenyl-4(3H)quinazolon (M39) Phụ lục 115 – Phổ MS 6-cloro-3-((2-hydroxybenzyliden)amino)-2-phenyl-4(3H)quinazolon (M39) PL-58 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 116 – Phổ 1H-NMR 6-cloro-3-((2-hydroxybenzyliden)amino)-2-phenyl4(3H)-quinazolon (M39) Phụ lục 117 – Phổ 1H-NMR mở rộng 6-cloro-3-((2-hydroxybenzyliden)amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M39) PL-59 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 118 – Phổ 13C-NMR 6-cloro-3-((2-hydroxybenzyliden)-amino)-2-phenyl4(3H)-quinazolon (M39) Phụ lục 119 – Phổ 13C-NMR mở rộng 6-cloro-3-((2-hydroxybenzyliden)-amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M39) PL-60 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 120 – Phổ IR 6-cloro-3-((3-hydroxy-4-methoxybenzyliden)-amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M40) Phụ lục 121 – Phổ MS 6-cloro-3-((3-hydroxy-4-methoxybenzyliden)amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M40) PL-61 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 122 – Phổ 1H-NMR 6-cloro-3-((3-hydroxy-4-methoxybenzyliden)amino)-2phenyl-4(3H)-quinazolon (M40) Phụ lục 123 – Phổ 1H-NMR mở rộng 6-cloro-3-((3-hydroxy-4-methoxybenzyliden)amino)-2-phenyl-4(3H)-quinazolon (M40) PL-62 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 124 – Phổ 13C-NMR 6-cloro-3-((3-hydroxy-4-methoxybenzyliden)-amino)2-phenyl-4(3H)-quinazolon (M40) Phụ lục 125 – Phổ 13C-NMR mở rộng 6-cloro-3-((3-hydroxy-4-methoxybenzyliden)amino)-2-phenyl-4(3H)-quinazolon (M40) PL-63 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 126 – Phổ IR 6-cloro-3-benzylidenamino-2-phenyl-4(3H)-quinazolon (M41) Phụ lục 127 – Phổ MS 6-cloro-3-benzylidenamino-2-phenyl-4(3H)-quinazolon (M41) PL-64 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 128 – Phổ 1H-NMR 6-cloro-3-benzylidenamino-2-phenyl-4(3H)-quinazolon (M41) Phụ lục 129– Phổ 1H-NMR mở rộng 6-cloro-3-benzylidenamino-2-phenyl-4(3H)quinazolon (M41) PL-65 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.Hồ Chí Minh Phụ lục 130 – Phổ 13C-NMR 6-cloro-3-benzylidenamino-2-phenyl-4(3H)-quinazolon (M41) Phụ lục 131 – Phổ 13C-NMR mở rộng 6-cloro-3-benzylidenamino-2-phenyl-4(3H)quinazolon (M41) PL-66 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn ... ? ?Tổng hợp thử hoạt tính sinh học d? ?n chất có chứa halogen N- imin 4(3H)- quinazolon? ?? với mục tiêu sau:  Mục tiêu tổng quát Tổng hợp thử hoạt tính sinh học d? ?n chất tại vị trí số nhóm N- imin (6cloro-2-phenyl -4(3H)- quinazolon- 3-yl) -N- arylimin... cương nh? ?n 4(3H)- quinazolon d? ?n chất Khung 4(3H)- quinazolon quan tâm nhiều dị vòng quinazolin, dị vòng ngưng tụ vòng benzen vòng pyrimidin 2-cyano -4(3H)- quinazolon d? ?n chất tổng hợp vào cuối n? ?m 1860... quan trọng để tổng hợp d? ?n chất 4(3H)- quinazolon Các d? ?n chất 3,1,4-benzoxazinon tổng hợp theo mợt số đường sau:  Tổng hợp từ acid anthranilic D? ?n chất 14 điều chế từ d? ?n chất acid anthranilic