Các dẫn chất azid tổng hợp được cũng có phổ 1H-NMR phù hợp với cấu trúc dự kiến. Số lượng tín hiệu proton xuất hiện trên phổ là phù hợp với cấu trúc tổng hợp được.
4.2.3 Dẫn chất 4-amino-2-arylquinazolin (4a-g) 4.2.3.1. Phổ hồng ngoại ( IR)
Qua nghiên cứu phổ đồ của các chất, chúng tôi nhận biết được các dải hấp thụ đặc trưng của các nhóm chức và liên kết của các chất tổng hợp được. Kết quả biện giải phổ được trình bày ở bảng 4. Sau đây là một số nhận xét chung:
38
- Phổ hồng ngoại của 7 chất 4a-g đều có xuất hiện dải hấp thụ mạnh tương ứng với dao động nhóm –NH2 nằm trong vùng từ 3530-3311 cm-1.
- Trên phổ IR của các dẫn chất 4a-g tổng hợp được đều xuất hiện dải hấp thụ đặc trưng của các nhóm –CH thuộc vòng thơm 2924-3113 cm-1.
- Dải hấp thụ của liên kết C=C ở khoảng 1626-1652 cm-1.
Ví dụ trên phổ IR của hợp chất 4c, dao động nhóm NH2 ở 3530 và 3344 cm-1, dao động nhóm CH ở 2931 cm-1, C=C ở 1651 cm-1, nhóm ete OCH3 ở 1245 cm-1.
Như vậy, qua việc xác định sự có mặt của các nhóm thế đặc trưng, sơ bộ có thể nhận thấy phản ứng tổng hợp đã xảy ra. Tuy nhiên, để khẳng định chắc chắn cấu trúc của các chất thì cần thêm dữ liệu của phổ khối lượng và phổ cộng hưởng từ hạt nhân.
Hình 8: Phổ hồng ngoại của hợp chất 4c
4.2.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR)
Phổ 1H-NMR cho thấy các tín hiệu đặc trưng của các proton và số lượng proton từng dạng của 7 dẫn chất tổng hợp được ghi qua số liệu về độ dịch chuyển hóa học , độ bội, hằng số ghép cặp J, và cường độ của các pic được trình bày ở bảng 8. Sau đây
NH2
CH
39
là biện giải về mối quan hệ cấu trúc phân tử và phổ 1H-NMR của các chất tổng hợp được.
- Số tín hiệu proton xuất hiện trong phổ 1H-NMR tương ứng với số nguyên tử hydro có mặt trong công thức hóa học dự kiến.
- Trên phổ đồ 1H-NMR của các chất còn xuất hiện các tín hiệu đặc trưng của proton nhân thơm quinazolin (bảng 9, phụ lục 15-21).
- Tín hiệu nhóm amin xuất hiện ở vị trí 5,68-6,11 ppm
- Trên phổ đồ 1H-NMR của 4a-f xuất hiện các tín hiệu đặc trưng của proton của các nhóm –CH3 xuất hiện ở vùng trường cao 2,45-2,50 ppm, nhóm dimethylamino xuất hiện ở vị trí 3,09 ppm. Ví dụ phổ đồ cộng hưởng từ hạt nhân1H-NMR minh họa của hợp chất 4c. a) b) 2H(NH2) 3H (OCH3) 3H (CH3- C6)
40
Hình 9: a) Phổ 1H-NMR; b) Phổ 1H-NMR dãn rộng của chất 4c
Tín hiệu 7 proton của vòng quinazolin và nhóm thế phenyl xuất hiện ở 6,99- 8,48 ppm. Tín hiệu nhóm NH2 ở vị trí 5,73 ppm, trong khi nhóm CH3 xuất hiện ở 2,50 ppm. Nhóm methoxy xuất hiện ở vị trí 3,91 ppm.
4.2.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C-NMR)
Các dẫn chất đã tổng hợp 4a-g đã được ghi phổ 13C-NMR. Kết quả phân tích phổ được trình bày ở bảng 9 cho thấy các chất được ghi phổ có số carbon và độ dich chuyển hóa học của các vị trí carbon trong công thức phân tử phù hợp với công thức dự kiến.
- Số tín hiệu carbon xuất hiện trong phổ 13C-NMR tương ứng với số nguyên tử carbon có mặt trong công thức hóa học dự kiến.
41
- Tín hiệu carbon của vòng quinazolin, nhóm thế phenyl hay napthalen xuất hiện ở vùng thơm từ 100-160 ppm.
- Tín hiệu nhóm methyl CH3 ở vị trí số 6 hay các nhóm thế ở vị trí số 2’, 3’ xuất hiện ở khoảng 21 ppm, trong khi tín hiệu nhóm dimethylamin xuất hiện ở 40,65 ppm. Ví dụ phổ đồ 13C-NMR minh họa của hợp chất 4c.
a)
b) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CH3(C6) OCH3
42
Hình 10: a) Phổ 13C-NMR; b) Phổ 13C-NMR dãn rộng của chất 4c
Trên phổ 13C-NMR của hợp chất 4c, có thể thấy 14 tín hiệu của vòng quinazolin và nhóm phenyl ở khoảng 111,75 đến 160,98 ppm. Tín hiệu nhóm methoxy ở 55,39 ppm và nhóm methyl C-6 ở 21,64 ppm.
4.2.3.4. Phổ khối lượng (MS)
Để khẳng định thêm về cấu trúc của các dẫn chất 4a-g chúng tôi đã tiến hành ghi phổ MS (ESI-MS) của các dẫn chất này. Các hợp chất đều có phổ ESI-MS phù hợp với công thức phân tử.
Ví dụ phân tích phổ khối lượng để xác định sự phù hợp giữa CTPT dự kiến và CTPT của chất 4c tổng hợp được. Chất 4c có CTPT dự kiến là C16H15N3O tương ứng với số khối là 265,34. Trên phổ đồ xuất hiện pic m/z [M+H]+ cường độ lớn nhất có số
43
khối 266,1 (hình 11). Vậy, sơ bộ thấy chất 4c có số khối đúng như số khối dự kiến.
Hình 11: Phổ khối lượng (MS) của chất 4c
Như vậy qua các dữ liệu phổ IR, NMR và ESI-MS cho phép khẳng định cấu trúc các hợp chất tổng hợp dãy 4a-g đúng như dự kiến và là sản phẩm tinh khiết. Từ đó, các dẫn chất 4-amino-2-aryl-quinazolin này sẽ được tiến hành thử hoạt tính sinh học.
4.3. VỀ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ
Các dẫn chất tổng hợp được 4a-g đã được thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư người theo phương pháp MTT.
44
Các dòng tế bào ung thư được sử dụng là: KB (Human epidemic carcinoma) – ung thư biểu mô; Hep – G2 (Hepatocellular carcinoma) – ung thư gan; LU (Human lung carcinoma) – ung thư phổi và MCF-7 (Human breast carcinoma) – ung thư vú.
Bảng 10: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của dẫn chất trên 4 dòng tế bào ung thư người. TT Ký hiệu chất CTCT Giá trị IC50 (μg/ml) (μM) KB Hep- G2 LU MCF7 1 4a N N NH2 H3C CH3 59,43 (238,6) 67,3 (270) 104 (na) >128 (na) 2 4b N N NH2 H3C CH3 18,48 (74,2) 42,67 (171,3) 80 (321,2) 77,6 (311,6) 3 4c N N NH2 H3C OCH3 97,03 (na) >128 (na) 118,7 (na) >128 (na) 4 4d N N NH2 H3C F 76,07 (300) >128 (na) >128 (na) >128 (na) 5 4e N N NH2 H3C F >128 (na) >128 (na) >128 (na) >128 (na) 6 4f N N NH2 H3C 6,5 (22,7) 24,8 (86,9) 94,12 (na) 119,7 (na) 7 4g N N NH2 N CH3 H3C 0,09 (0,28) 0,114 (0,362) 0,125 (0,398) 0,084 (0,267) Ellipticin 0,31 (1,26) 0,36 (1,46) 0,43 (1,74) 0,5 (2,03)
45
Na (not active): không có tác dụng, Trong ngoặc là giá trị IC50 theo μM giá trị IC50 >
128 μg/ml không có tác dụng kháng tế bào ung thư
Hợp chất 4g có tác dụng độc tế bào mạnh hơn chất đối chứng ellipticin trên cả 4 dòng tế bào thử nghiệm với IC50 từ 0,267-0,398 μM, gấp từ 4-8 lần hoạt tính của ellipticin. Hợp chất 4f thể hiện hoạt tính độc tế bào trung bình trên dòng tế bào ung thư biểu mô KB với nồng độ 22,7 μM, các hợp chất khác 4a-4e hầu như không có hoạt tính trên các dòng tế bào thử nghiệm. Dựa trên kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thư ở bảng 10 có thể nhận thấy một số mối liên quan giữa cấu trúc và tác dụng gây độc trên bốn dòng tế bào ung thư thử nghiệm như sau:
- Các dẫn chất với nhóm thế methyl ở vị trí số 6 có hoạt tính trung bình và yếu hay không có hoạt tính. Trong các hợp chất này hợp chất 4f với vòng naphthalene-1-yl có hoạt tính trung bình trên dòng tế bào KB. Vòng naphthalene-1-yl có vài trò làm tăng hoạt tính so với các nhóm thế phenyl khác ở các hợp chất 4a-4e.
- Hợp chất 4g với nhóm thế dimethylamin ở vị trí số 6 và nhóm naphthalene-1-yl có hoạt tính cao, tốt hơn hợp chất đối chứng ellipticin. Qua so sánh giữa hai hợp chất
4g và 4f có thể thấy nhóm dimethylamin đóng vai trò quan trọng trong hoạt tính gây độc tế bào. Hoạt tính được tăng lên 80-240 lần trên các dòng tế bào ung thư KB và Hep-G2.
- So sánh với hợp chất 2-arylquinazolinon tổng hợp trước đây [5], hoạt tính của dãy hợp chất 4-amino-2-arylquinazolin là yếu hơn so với dãy hợp chất 2- arylquinazolinon. Chúng tôi cho rằng, khi chuyển hóa sang dãy hợp chất 4-amino- 2-arylquinazolin, độ tan của hợp chất này không tốt bằng các dẫn chất 2-aryl- quinazolinon nên hoạt tính gây độc tế bào giảm đi. Hợp chất với nhóm thế dimethylamino làm tăng độ tan của hợp chất 4g nên có hoạt tính tốt nhất trong các chất mang thử.
Như vậy, kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các dẫn chất 4a-g
cùng với việc so sánh với các dẫn chất đã được công bố trong các tài liệu tham khảo được, có thể cho thấy:
46
- Nhóm thế naphthalen-1-yl ở vị trí C-2 của vòng quinazolin cho hoạt tính gây độc các tế bào ung thư tăng lên.
- Nhóm thế dimethylamin ở vị trí C-6 có vai trò quan trọng trong hoạt tính gây độc tế bào, tăng hoạt tính nhiều lần so với nhóm thế methyl ở vị trí C-6.
47 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Từ những kết quả nghiên cứu đã trình bày ở trên, có thể rút ra một số kết luận như sau:
1. Đã tổng hợp được các dẫn chất 4-amino-2-arylquinazolin (4a-g) là các chất mới, chưa thấy công bố trong các tài liệu tham khảo được. Tất cả các chất tổng hợp được đều được kiểm tra độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng và đo nhiệt độ nóng chảy. Cấu trúc các dẫn chất tổng hợp được xác định bằng các phép đo phổ hồng ngoại IR, phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR), phổ khối lượng (ESI-MS). Kết quả phân tích phổ cho phép xác định các chất tổng hợp được có cấu trúc đúng như dự kiến. 2. Đã thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các dẫn chất tổng hợp được với 4 dòng tế bào ung thư người là tế bào ung thư biểu mô KB, tế bào ung thư gan Hep – G2, tế bào ung thư phổi LU, tế bào ung thư vú MCE – 7. Kết quả cho thấy có dẫn chất
4g được có hoạt tính sinh học trên cả 4 dòng tế bào ung thư ở nồng độ IC50 = 0,28 μM trên tế bào ung thư biểu mô, IC50 = 0,362 μM trên tế bào ung thư gan, IC50 = 0,398 μM trên tế bào ung thư phổi, IC50= 0,267 μM trên tế bào ung thư vú. Nhóm thế dimethylamin có vai trò quan trọng trong hoạt tính gây độc tế bào, trong khi nhóm thế 1-naphthalen ở vị trí C-2 vòng quinazolin góp phần làm tăng hoạt tính của dãy hợp chất này.
KIẾN NGHỊ
Từ các kết quả nghiên cứu ở trên nhóm nghiên cứu xin có một số đề xuất như sau:
- Thử hoạt tính độc tế bào trên một số dòng tế bào ung thư khác
-Tiếp tục tổng hợp và sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các dẫn chất 4-amino-2-aryl-quinazolin với nhóm thế dialkylamin ở vị trí C6 nhằm tìm kiếm các chất hoạt tính sinh học cao.
- Thay thế nhóm amino bậc 1 ở vị trí số 4 bằng các nhóm chức khác nhằm khảo sát các dãy hợp chất mới.
48
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
1. Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt, (2007), Hóa học hữu cơ tập 1, tr. 350-351 Nhà xuất bản Y học.
2. Bộ môn Dược lý, Trường Đại học Y Hà Nội (2005), Dược lý học lâm sàng, NXB Y học, tr. 289 – 300.
3. Nguyễn Bá Đức (2003), Hóa chất điều trị bệnh ung thư, NXB Y học, tr 393 – 394.
4. Nguyễn Hải Nam, (2013), Phương pháp nghiên cứu phát triển thuốc mới, tr. 84- 92, Nhà xuất bản Y học.
5. Nguyễn Thị Huyền (2014), “Tổng hợp và thử hoạt tính kháng tế bào ung thư
của một số dẫn chất 2 – aryl-4 –quinazolinon”, Luận văn Thạc sỹ dược học.
6. Phạm Thiệp, Vũ Ngọc Thúy (2008), Thuốc biệt dược và cách sử dụng, NXB Y học.
7. Viện nghiên cứu phòng chống ung thư, Hội ung thư Thành phố Hồ Chí Minh (2009), “Tiến bộ mới của liệu pháp dinh dưỡng trong điều trị ung thư”.
TIẾNG ANH
8. Ardano C., Menedez J. C (2008),“Medicinal Chemistry of Anticancer Drugs”, Elsevier.
9. Cho W.J., Yoo. S. J., Chung B. H., Choi B. G., Cheon S. H., Whang S. H., Kim S. K (1996) “Synthesis of benzo[c]phenanthridine derivatives and their in
vitro antitumor activities”, Archives of Pharmacal Research, 19 (4), 321 -
325.
10.Cho W. J., Kim E. K.; Park I. Y., Jeong E. Y., Kim T. S., Le T. N., Kim D. D., Lee E. S, (2002) “Molecular modeling of 3-arylisoquinoline antitumor agents active against A 549. A comparative molecular field analysis study”, Bioorg.
49
11.Cho W. J., Yoo S. J.; Park M. J., Chung B. H.; Lee C. O (1997) “Synthesis and antitumor activity of 3-arylisoquinoline derivative”, Arch. Pharm. Res., 20, 264-267
12.Cho W. J., et al. (2002) Korean Patent No. 0412319
13.Cho W. J.; Park M. J.; Chung B. H.; Lee C. O (1998) “Synthesis and biological evaluation of 3-arylisoquinolines as antitumor agent”, Bioorg. Med. Chem.
Lett., 8, 41-44. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
14.Cho W. J.; Min S. Y.; Le T. N.; Kim T. S. (2003) “Synthesis of new 3- Arylisoquinolinamines: effect on topoisomerase I inhibition and cytotoxicity”
Bioorg. Med. Chem. Lett., 13, 4451-4454
15.Behrens C.H., Del W., US Patent No. 4, 942, 163. (1990)
16.El-Azab A. S., Al-Omar M. A., Aleisa A. M. (2010) “Design, synthesis and biological evaluation of novel quinazoline derivatives as potential antitumor agents: molecular docking study”, Eur. J. Med. Chem., 45, 4188-4198.
17.Heravi M. M., Roshani .M, (2013) “Dawson heteropoly acid: A green, Eco- friendly, and reusable catalyst for one-post synthesis is of 4-aminoquinazolines Synthesis and Reactivity in Inorganic”; Metal-Organic and Nano-Metal
Chemistry, 43:539–542.
18.Julio-Seijas A., Vázquez-Tato M. P., Martínez M. M. (2000) “Microwave enhanced synthesis of 4-aminoquinazolines”, Tetrahedron Letters, 41, 2215– 2217
19.Khadka, D. B.; Cho, W. J. (2011) “3-Arylisoquinolines as novel topoisomerase I inhibitors”. Bioorg. Med. Chem., 19, 724-34.
20.Khadka, D. B.; Cho, W. J. (2013) “Topoisomerase inhibitors as anticancer agents: a patent update” Expert Opin. Ther. Pat., 23, 1033-56.
21.Lee Y. B., Ahn C. H, Cho W. J (2008) PCT Int. Appl. WO 2008/063548 A2
22.Lima L. M., Barreiro E. J. (2005) “Bioisosterism: a useful strategy for molecular modification and drug design” Current Medicinal Chemistry, 12, 23- 49.
50
23.Matthews D. J., Gerritsen M. R. (2010), Targeting Protein Kinase for Cancer
Therapy, John Wiley & Sons.
24.Majid M. H., Sadjadi S., Negar M. H., Hossein A. O., and Fatemeh F. B, (2010) “Efficent three-component synthesis of 4-aminoquinazolines”, Synthetic
Communications 40: 861–867
25.Thanh L. N., Yang S. H., Hue V. T. M., Cho W. J. (2011) “Design and synthesis of 4-amino-2-phenylquinazolines as novel topoisomerase I inhibitors with molecular modeling”. Bioorg. Med. Chem. 19, 4399–4404.
26.Yan S. J, Dong. Y., Peng Q. (2013) “Synthesis of polyhalo 2-aryl-4- aminoquinazolines and 3-amino-indazoles as anti-cancer agents”, RSC
advances, 3, 5563-5569
27.Yang X., Liu H., Fu H., Qiao R., Jiang Y., Zhao Y. (2009) “ Efficient Copper-
Catalyzed Synthesis of 4-Aminoquinazoline and 2,4-Diaminoquinazoline”
Synlett, 1, 101-106.
28.Yadav M .R., Fedora .G., Bishram S., Prashant .P., Rajani .G., Antonio G., Nouri N. (2012) “Cytotoxic potential of novel 6,7-dimethoxyquinazolines” ,
European Journal of Medicinal Chemistry, 48 231-243.
29.Yang S. H., Huệ V. T. M., Thanh L. N., Khadka D. B., Cho S. H., Lee K. T., Chung H. J., Lee S. K., Cho W. J. (2010) “Development of 3-aryl-1- isoquinolinamines as potent antitumor agents based on CoMFA” Eur. J. Med. Chem., 45 (11), 5493-5497.
30.Yang S. H., Huệ V. T. M., Thanh L. N., Khadka D. B., Lee K. T, Cho W. J. (2010) “Synthesis, in vitro and in vivo evaluation of 3-arylisoquinolinamines as potent antitumor agents” Bioorg. Med. Chem. Lett., 20, 5277-5281.
i DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC TT Phụ lục 1 Phụ lục 1 Số liệu phổ 1H-NMR của chất 2a 2 Phụ lục 2 Số liệu phổ 1H-NMR của chất 2b 3 Phụ lục 3 Số liệu phổ 1H-NMR của chất 2c 4 Phụ lục 4 Số liệu phổ 1H-NMR của chất 2d 5 Phụ lục 5 Số liệu phổ 1H-NMR của chất 2e 6 Phụ lục 6 Số liệu phổ 1H-NMR của chất 2f