Nghiên cứu tổng hợp và thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất 11 azaartemisinin mang khung 1,2,3 triazol

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI TRẦN THU HIỀN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƢ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 11-AZAARTEMISININ MANG KHUNG 1,2,3-TRIAZOL LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI TRẦN THU HIỀN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƢ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 11-AZAARTEMISININ MANG KHUNG 1,2,3-TRIAZOL LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ THUỐC MÃ SỐ: 8720202 Hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Tiến Dũng HÀ NỘI 2021 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực đề tài với nỗ lực cố gắng, trách nhiệm cao nghiên cứu học thuật, thời điểm hoàn thành luận văn lúc em xin phép bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới người dạy dỗ, hướng dẫn giúp đỡ em thời gian qua Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn: Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Tiến Dũng giao đề tài, tận tình bảo, truyền đam mê nghiên cứu giúp đỡ em vật chất lẫn tinh thần suốt q trình hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn TS Ngô Hạnh Thƣơng giúp đỡ em nhiều thực nghiệm suốt thời gian làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, cán nhà trường, thầy cô giáo chuyên ngành Công nghệ dược phẩm bào chế thuốc, trường đại học Dược Hà Nội giảng dạy, truyền cho em nhiều kinh nghiệm giúp đỡ em nhiều thời gian em học tập trường Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè giúp đỡ em hoàn thành luận văn Hà nội, ngày 30 tháng 03 năm 2021 Học viên Trần Thu Hiền i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii MỤC LỤC BẢNG iv MỤC LỤC HÌNH _ v MỤC LỤC SƠ ĐỒ _ vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT _ vii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Artemisinin 1.1.1 Tính chất lý, hóa 1.1.2 Dược động học _2 1.1.3 Tác dụng chống ung thư Artemisinin dẫn chất _3 1.1.3.1 Cơ chế kháng ung thư Artemisinin 1.1.3.2 Tác dụng kháng ung thư Artemisinin dẫn chất 1.2 Tình hình nghiên cứu dẫn chất 11-azaartemisinin với hoạt tính kháng ung thƣ 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 12 1.3 Phản ứng Click tổng hợp dẫn chất 11-azaartemisinin 14 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU _16 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị _16 2.1.1 Hóa chất, dung mơi 16 2.1.2 Thiết bị nghiên cứu 16 2.2 Nội dung nghiên cứu 17 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 18 2.3.1 Thực phản ứng tổng hợp hóa học: 18 ii 2.3.2 Phương pháp xác định cấu trúc chất tổng hợp _20 2.3.3 Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro 20 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM _ 23 3.1 Tổng hợp dẫn chất Artemisinin mang khung 1,2,3-triazol 23 3.1.1 Tổng hợp amin thơm, azid _23 3.1.2 Tổng hợp 11-azaartemisinin 11-azadesoxyartemisinin từ Artemisinin 24 3.1.3 Tổng hợp 11-azaartemisinin 11-azadesoxyartemisinin có nhóm propagyl 25 3.1.4 Tổng hợp dẫn chất 11-azaartemisinin mang khung 1,2,3- triazol _27 3.1.5 Tổng hợp dẫn chất 11-azadesoxyartemisinin _ 34 3.2 Thử hoạt tính sinh học chất _ 36 CHƢƠNG BÀN LUẬN _38 4.1 Tổng hợp hóa học khẳng định cấu trúc dẫn chất _38 4.1.1 Hợp chất 11-azaartemisinin (2a) desoxyazaartemisinin (2b) 38 4.1.2 Hợp chất chứa nhóm propargyl (3a,b) _ 42 4.1.3 Các dẫn chất 11-azaartemisinin có chứa vịng 1,2,3-triazol 44 4.1.3.1 Khẳng định cấu trúc dẫn chất có chứa nhóm nitro 7a-c _44 4.2.3.2 Khẳng định cấu trúc dẫn chất chứa nhóm metoxyl 7d-f _48 4.1.3.3 Khẳng định cấu trúc dẫn chất chứa nhóm hydroxy 7g-i _51 4.1.3.4 Khẳng định cấu trúc dẫn chất 7j,k 52 4.1.4 Dẫn chất 11-desoxyazaartemisinin có chứa vịng triazol 54 4.2 Hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ dẫn chất tổng hợp đƣợc _59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO _65 PHỤ LỤC 68 iii MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư dẫn chất Artemisinin qua cầu nối triazol [23] Bảng 1.2 Giá trị IC50 hợp chất XIa, XIb , XII XIII dòng tế bào ung thư RPMI-7951, SK-MEL3 SK-MEL24 có mặt khơng có mặt DFO 11 Bảng 1.3 Kết thử hoạt tính sinh học dẫn chất lai artemisinin với AZT thông qua cầu nối triazol hai dòng tế bào ung thư KB Hep G2 13 Bảng 2.1 Các hóa chất sử dụng nghiên cứu .16 Bảng 2.2 Các thiết bị sử dụng nghiên cứu 17 Bảng 3.1 Độc tính tế bào hợp chất tổng hợp ức chế dòng tế bào KB HepG2 .37 Bảng 4.1 Giữ liệu phổ hợp chất 7d 50 Bảng 4.2 Giữ liệu phổ hợp chất 8b 57 iv MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo artemisinin Hình 1.2 Dẫn chất artemisinin mang khung 1,2,3-triazol Hình 1.3 Sơ lược nghiên cứu protein hóa học định lượng chế phân tử đặc tính chống ung thư cụ thể ART kết hợp với axit aminolevulinic (ALA) .9 Hình 1.4 Kết so sánh hiệu in vivo ART, ALA Hình 1.5 Một số dẫn chất artemisinin với AZT thông qua cầu nối triazol 13 Hình 4.1 Phổ IR hợp chất 2a 39 Hình 4.2 Phổ 1H – NMR hợp chất 2a 40 Hình 4.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR hợp chất 2a 41 Hình 4.4 Phổ HRMS hợp chất 2a 41 Hình 4.5 Phổ IR hợp chất 7c 45 Hình 4.6 Phổ 1H-NMR hợp chất 7c 46 Hình 4.7 Phổ 13C-NMR hợp chất 7c .47 Hình 4.8 Phổ HRMS hợp chất 7c 48 Hình 4.9 Tương tác hợp chất 7d 51 Hình 4.10 Phổ IR hợp chất 8b .55 Hình 4.11 Phổ 1H-NMR hợp chất 8b 56 Hình 4.12 Phổ 13C-NMR hợp chất 8b 57 Hình 4.13 Tương tác hợp chất 8b 58 Hình 4.14 Phổ HRMS hợp chất 8b .59 Hình 4.15 Giá trị IC50 dẫn chất chứa nhóm nitro 61 Hình 4.16 Giá trị IC50 dẫn chất chứa nhóm methoxy hidroxi 61 Hình 4.17 Giá trị IC50 hợp chất 7b, 8b 7k, 8k .61 v MỤC LỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Cơ chế gây độc tế bào artemisinin công nhận[29] .4 Sơ đồ 1.2 Sơ đồ tổng hợp 11-azaartemisinin [21] Sơ đồ 1.3 Sơ đồ cấu trúc tổng hợp dẫn chất Artemisinin gắn Alkyne VIII (AP1) dẫn chất Artemisinin gắn Biotin IX (AP2) Sơ đồ 1.4 Cơ chế phản ứng Click 15 Sơ đồ 3.2 Quy trình tổng hợp amin thơm, azid 23 Sơ đồ 3.3 Quy trình tổng hợp 11-azaartemisinin 11-azadesoxyartemisinin từ artemisinin .24 Sơ đồ 3.4 Quy trình tổng hợp 11-azaartemisinin 11-azadesoxyartemsinin có nhóm propagyl bromid 26 Sơ đồ 3.6 Quy trình tổng hợp dẫn chất 11-azadesoxyartemisinin 35 Sơ đồ 4.1 Tổng hợp 11-azaartemisinin (2a) desoxyazaartemisinin (2b) 38 Sơ đồ 4.2 Tổng hợp dẫn chất 3a,b 42 Sơ đồ 4.3 Tổng hợp dẫn chất 11-azaartemisinin chứa vòng triazol 44 Sơ đồ 4.4 Tổng hợp dẫn chất 11-azadesoxyartemisinin chứa vòng triazol 54 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết Tên tiếng Anh tắt Tên tiếng Việt 13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13C C-NMR H-NMR ALA 13 C – Nuclear Magnetic Resonance H – Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 1H Acid aminolevulinic Gốc nhân thơm Ar ART Artemisinin Arts Artesunat ATCC The American Type Culture Collection AZT Zidovudine BzCl Benzoyl Chloride CDI 1,1’-carbonyldiimidazol CRC Colorectal cancer CYP450 Cytochrom P450 DFO Deferoxamin DHA Dihydroartemisinin DIPEA N,N-Diisopropylethylamin DMF Dimethylformamide DMSO Dimethyl sulfoxide EAT Ehrlich ascites tumour EGF Epidermal growth factor EtOAc Ethyl acetate EtOH Ethanol HIFα Hypoxia-inducible factor 1α HMBC Heteronuclear multiple quantum correlation HRMS High resolution mass spectrometry HSQC Heteronuclear single quantum correlation IC50 Inhibitory Concentration 50% Nồng độ ức chế rối đa 50% IR Infrared Phổ hồng ngoại MAPK Mitogen-activated protein kinase Protein kinase hoạt hóa Bảo tàng giống chuẩn Hoa Kì Yếu tố phát triển biểu bì Yếu tố cảm ứng kị khí 1α vii Phổ khối lượng mitogen MeOH Methanol MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5– diphenyltetrazolium NCI The US National Cancer Institute Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kì NF-κB Nuclear factor kappaB Yếu tố nhân kappaB SKLM Sắc kí lớp mỏng THF Tetrahydrofurane TsOH p-Toluenesulfonic acid VGEF Vascular endothelial growth factor Yếu tố phát triển mạnh ν Dao động hóa trị s Dạng singlet d Dạng doublet dd Dạng doublet doublet t Dạng triplet m Dạng multiplet viii Phụ lục 49 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR hợp chất 7j Phụ lục 50: Phổ HRMS hợp chất 7j PL26 2-(trifluoromethyl)-5-(4-(((3R,6R,9R,12R,12aR)-3,6,9-trimethyl-10oxodecahydro-3,12-epoxy[1,2]dioxepino[4,3-i]isoquinolin-11(12H)-yl)methyl)-1H1,2,3-triazol-1-yl)benzonitril (7k) Phụ lục 51 Phổ hồng ngoại hợp chất 7k Phụ lục 52 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR hợp chất 7k PL27 Phụ lục 53 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR hợp chất 7k Phụ lục 54 Phổ HRMS hợp chất 7k PL28 (2S,4a1R,5R,8R,10aR)-2,5,8-trimethyl-10-((1-(3-nitrophenyl)-1H-1,2,3-triazol-4yl)methyl)decahydro-2,4a1-epoxyoxepino[4,3,2-ij]isoquinolin-9(2H)-on (8b) 98 95 1074.39cm-1 90 914.38cm-1 939.59cm-1 1109.77cm-1 85 1737.95cm-1 569.90cm-1 80 %T 1378.35cm-1 75 616.62cm-1 2874.24cm-1 1451.82cm-1 672.40cm-1 70 848.86cm-1 2926.39cm-1 778.32cm-1 1266.02cm-1 962.19cm-1 65 809.95cm-1 1207.70cm-1 3455.31cm-1 991.96cm-1 60 1146.03cm-1 1024.38cm-1 1240.72cm-1 6 c m -1 55 53 4000 1537.08cm-1 3500 3000 2500 2000 1750 873.07cm-1 c m -1 1500 1250 1000 750 cm-1 Phụ lục 55 Phổ hồng ngoại hợp chất 8b Phụ lục 56 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR hợp chất 8b PL29 737.60cm-1 1044.03cm-1 500 400 Phụ lục 57 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR hợp chất 8b Phụ lục 58 Phổ HRMS hợp chất 8b PL30 Phụ lục 59 Phổ HSQC hợp chất 8b PL31 Phụ lục 60 Phổ HMBC hợp chất 8b PL32 2-(trifluoromethyl)-5-(4-(((2S,4a1R,5R,8R,10aR)-2,5,8-trimethyl-9-oxodecahydro2,4a1-epoxyoxepino[4,3,2-ij]isoquinolin-10(10aH)-yl)methyl)-1H-1,2,3-triazol-1yl)benzonitril (8k) 96 95 739.81cm-1 90 679.36cm-1 910.21cm-1 1378.80cm-1 939.59cm-1 85 418.60cm-1 1074.36cm-1 80 487.18cm-1 2234.05cm-1 3134.98cm-1 776.87cm-1 1348.04cm-1 %T 75 558.70cm-1 813.43cm-1 1736.52cm-1 2874.88cm-1 617.20cm-1 70 1 c m -1 3460.29cm-1 962.31cm-1 65 1616.43cm -1 2928.95cm-1 1446.18cm-1 60 1650.72cm-1 50 4000 3500 3000 2500 2000 1750 1024.32cm-1 874.26cm-1 1267.23cm-1 1314.57cm-1 55 844.33cm-1 1207.90cm -1 1241.60cm-1 1181.63cm-1 1500 1250 1050.43cm-1 992.49cm-1 1144.74cm-1 1000 750 cm-1 Phụ lục 61 Phổ hồng ngoại hợp chất 8k Phụ lục 62 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR hợp chất 8k PL33 500 400 Phụ lục 63 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR hợp chất 8k Phụ lục 64: Phổ HRMS hợp chất 8k PL34 Phụ lục 65: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào PL35 PL36 PL37 PL38 PL39 Phụ lục 66 Bảng quy đổi tên mẫu đo hoạt tính hợp chất Tên mẫu Tên hợp chất Tên mẫu Tên hợp chất Tên mẫu Tên hợp chất DT45 2a VN1-160L5 7d VN2-42 7i DT47 3a VN1-157 7e VN1-115 7j VN1-103L4 7a VN1-151 7f DT15-50 7k DT19-49 7b VN2-50 7g 43a 8b DT19-48 7c VN2-51 7h 44a 8k PL40 ... hoạt tính kháng tế bào ung thƣ số dẫn chất 11- azaartemisinin mang khung 1,2,3- triazol? ?? với mục tiêu : - Tổng hợp số dẫn chất 11- azaartemisinin mang khung 1,2,3- triazol Thử hoạt tính gây độc tế. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI TRẦN THU HIỀN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƢ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 11- AZAARTEMISININ MANG KHUNG 1,2,3- TRIAZOL LUẬN... tổng hợp 11- azaartemisinin [21] Năm 2017, Sampad cộng tổng hợp dẫn chất artemisinin thông qua cầu nối triazol thử hoạt tính kháng tế bào ung thư dẫn chất tổng hợp [23] Các hợp chất thu có hoạt tính