GALACTOPYRANOSYL)THIOCARBAZON CỦA ACETOPHENON THẾ
3.5.1. Khả năng bắt gốc tự do DPPH
a) Chuẩn bị mẫu.
Cỏc dẫn xuất acetophenon N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl) thiosemicarbazon thế, và chất so sỏnh resveratrol đƣợc pha trong etanol thành cỏc dung dịch cú nồng đụ̣ 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; và 12,0 mM. DPPH đƣợc pha trong ethanol thành dung dịch cú nồng đụ̣ 150 μM bằng cỏch hũa tan 5,9 mg DPPH trong 100 ml ethanol.
b) Phương phỏp tiến hành
Trờn đĩa ELISA 96 giếng, sử dụng micropipet thờm lần lƣợt 5 àL cỏc dung dịch mẫu thử, chất chuẩn (positive control) đã pha sẵn vào cỏc giếng thử cú chứa 195 àL dung
Page 57
dịch DPPH 150 mM. Cỏc giếng chứa mẫu DPPH đụ́i chứng (negative control) đƣợc pha bằng cỏch thờm 5àL ethanol trong 195 àL dung dịch DPPH 150 μM. Mẫu trắng (blank sample) là cỏc giếng chứa 200àL ethanol. Lắc nhẹ đĩa cho cỏc dung dịch trụ̣n đều vào nhau và đƣa vào buồng ủ ở 25oC trong vũng 30 phỳt. Tiến hành đo đụ̣ hấp thụ của cỏc dung dịch trong cỏc giếng thu đƣợc tại bƣớc súng 518 nm. Thớ nghiệm đƣợc lặp lại ba lần lấy giỏ trị trung bỡnh và tớnh toỏn giỏ trị hiệu quả ức chế của cỏc mẫu thử.
c) Kết quả và thảo luận
Tỏc dụng chụ́ng oxi húa của cỏc galactopyranosylthiosemicarbazon đƣợc khảo sỏt dựa theo phƣơng phỏp bắt giữ gụ́c tự do DPPH [31-33]. Phƣơng phỏp này đƣợc phỏt triển bởi Blois dựa vào tớnh bền vững của gụ́c tự do DPPH. Ở trạng thỏi gụ́c tự do, cặp electron tự do trờn nguyờn tử N đƣợc giải tỏa bởi sự liờn hợp toàn phõn tử. Chớnh vỡ vậy, mà nú ớt bị dime húa nhƣ cỏc gụ́c tự do bỡnh thƣờng và cú thể tồn tại ở dạng đơn phõn tử. Mụ̣t đặc điểm nữa đú là ở trạng thỏi gụ́c tự do, DPPH cú màu tớm, hấp thụ tử ngoại với băng súng cực đại trong dung dịch ethanol ở khoảng 518 nm. Khi cú mặt chất cú khả năng bắt gụ́c tự do, DPPH sẽ chuyển sang dạng khử và màu tớm sẽ nhạt dần, chuyển sang màu vàng nhạt, đụ̣ hấp thụ thay đổi. Dựa trờn sự khỏc biệt này ngƣời ta cú thể tớnh lƣợng gụ́c tự do DPPH bị chuyển sang dạng khử (bị bắt giữ) từ đú cho phộp đỏnh giỏ giỏ trị chụ́ng oxi húa của chất thử. Cỏc mẫu thử và chất chuẩn đƣợc pha sẵn và khảo sỏt ở sỏu nồng đụ̣ khỏc nhau: 12,5; 25; 50; 100; 200; và 300 àM. Giỏ trị hiệu quả bắt giữ gụ́c tự do (hiệu quả ức chế) đƣợc tớnh theo cụng thức:
Trong đú: ADPPH là giỏ trị đụ̣ hấp thụ của cỏc giếng chỉ chứa dung dịch DPPH Amẫu là giỏ trị đụ̣ hấp thụ của cỏc giếng chứa mẫu, chất chuẩn Aetanol là giỏ trị đụ̣ hấp thụ của cỏc giếng chứa etanol (mẫu trắng)
Hiệu quả ức chế (%) = ADPPH - Amẫu
Page 58
Bảng 3.6. Giỏ trị hiệu quả bắt giữ 50% gốc tự do (EC50) của cỏc dẫn xuất galactosylthiosemicacbazon STT R EC50 (g/ml) 1 3-NO2-4Cl >128 2 4-NO2 >128 3 3-NO2-4OCH3 >128 4 OH >128 5 H >128 6 CH3 >128 Resveratrol 20.8
Từ giỏ trị hiệu quả ức chế nhận đƣợc, xõy dựng đồ thị phụ thuụ̣c giữa hiệu quả ức chế và nồng đụ̣ chất thử, xử lý sụ́ liệu trờn excel và phần mềm GraphPad Prism (version 5.0) để tớnh toỏn giỏ trị % gụ́c tự do bị bắt giữ theo nồng độ tỏc dụng hiệu quả 50%, EC50 (half maximal effective concentration), trong trƣờng hợp này là giỏ trị hiệu quả bắt giữ 50% gụ́c tự do DPPH, của mỗi mẫu thử (xem Bảng 3.9).
Kết quả nhận đƣợc cho thấy cỏc hợp chất tổng hợp đều khụng thể hiện khả năng bắt gụ́c tự do. Cỏc giỏ trị EC50 tớnh đƣợc cao hơn so với chất so sỏnh resveratrol (cú giỏ trị là 20.08) cho thấy cỏc chất này khả năng bắt giữ gụ́c tự do yếu và do đú khả năng làm cỏc chất chụ́ng oxi húa kộm.
3.5.2. Nghiờn cứu QSAR theo phương phỏp Hansch
Trong phần nghiờn cứu này tụi sử dụng chƣơng trỡnh Hyperchem và chƣơng trỡnh tớnh toỏn thụ́ng kờ Correlation và Regression trong Excel để xử lý mụ́i quan hệ giữa cỏc
Page 59
thụng sụ́ khụng gian và thụng sụ́ húa lý với nồng đụ̣ cần thiết gõy nờn tụ́c đụ̣ của sự đỏp ứng sinh học. Và dựa vào cỏc giỏ trị nhƣ phƣơng sai, hệ sụ́ tƣơng quan… để đỏnh giỏ và đƣa ra phƣơng trỡnh Hansh mụ tả tụ́t nhất và phự hợp với cỏc giỏ trị thực nghiệm. Để từ đú ta cú thể giải thớch cỏc sụ́ liệu thực nghiệm.
Sử dụng chƣơng trỡnh Hyperchem để xõy dựng 7 phõn tử trờn. Đồng thời để cú đƣợc cỏc thụng sụ́ húa lý cũng nhƣ cỏc thụng sụ́ khụng gian nhận đƣợc từ chƣơng trỡnh này thỡ tiến hành tụ́i ƣu cỏc phõn tử trờn bằng phƣơng phỏp AM1 để nhận đƣợc cỏc giỏ trị dựng cho tớnh toỏn, trong đú:
π : thụng sụ́ ƣa dầu μ (D) : momen lƣỡng cực của phõn tử V (A03) : thể tớch của phõn tử S (A02) : diện tớch của phõn tử α (A03): đụ̣ khả phõn cực của phõn tử qO : điện tớch trờn nguyờn tử O
qC-O: điện tớch của C ở nhúm hydroxyl (của phõn tử gụ́c)
qC(thế R) : điện tớch của nguyờn tử C của vũng benzen tại vị trớ thế nhúm R EH (kcal/mol) : năng lƣợng hydrat húa
EHOMO (eV) : năng lƣợng orbital phõn tử bị chiếm cao nhất ELUMO (eV) : năng lƣợng orbital phõn tử trụ́ng thấp nhất
Cỏc thụng sụ́ nhận đƣợc từ việc tụ́i ƣu húa cỏc phõn tử trong chƣơng trỡnh Hyperchem đƣợc đƣa ra ở bảng sau:
Page 60 Bảng 3.7 Cỏc thụng số húa lý và thụng số khụng gian R H 3NO2- 4Cl 3NO2- 4OCH3
4NO2 4Me 4OCH3 4OH
logP 0.90 0.60 0.65 1.41 1.92 0.65 1.93 Α 51.90 56.22 54.38 53.11 53.10 54.38 55.04 EH -14.98 -17.92 -16.65 -13.74 -7.46 -16.65 -12.77 S 728.33 828.65 787.27 785.19 788.54 787.27 826.58 V 1422.4 9 1561.74 1499.25 1475.51 1483.35 1499.25 1533.65 ELUMO -0.189 -0.906 -0.905 -1.211 -0.274 -0.165 -0.299 EHOMO -8.267 -8.545 -8.543 -8.654 -8.321 -8.254 -8.350 à 7.205 9.341 9.319 10.69 6.212 6.366 6.02 E - 16980 4 - 199935 -199935 -181569 -166003 -180778 -169802 QC2 -0.117 -0.055 -0.055 -0.133 -0.133 -0.163 -0.083 QC3 -0.137 -0.148 -0.148 -0.073 -0.139 -0.086 -0.164 QC4 -0.122 0.120 0.120 -0.128 -0.059 0.087 0.089
Phƣơng trỡnh Hansh thể hiện mụ́i quan hệ giữa thụng sụ́ húa lý và log P logP = 4.221 + 0.129 EH + 6.69E-06 E
r=0.89 r2=0.793 S=0.33
Nhúm thế gắn ở nguyờn tử C của vũng benzen cú ảnh hƣởng tới hoạt tớnh sinh học. Tuy nhiờn tỏc dụng khỏng khuẩn của hợp chất khảo sỏt tỏc dụng là rất yếu.
Page 61
KẾT LUẬN
1. Đã tổng hợp đƣợc N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)- thiosemicarbazid bằng phản ứng của 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl isothiocyanat với hydrazin hydrat.
2. Đã tổng hợp đƣợc 7 hợp chất N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl)thiosemicarbazon acetophenon thế bằng phản ứng ngƣng tụ của N-
(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)-thiosemicarbazid với cỏc acetophenon thế trong sự cú mặt của xỳc tỏc acid acetic băng trong dung mụi ethanol 96% theo phƣơng phỏp hồi lƣu trong lũ vi súng.
3. Cấu trỳc phõn tử đƣợc xỏc định bằng phổ IR, phổ 1H NMR, 13C NMR, kết hợp kĩ thuật phổ 2D NMR (HSQC, HMBC) và phổ khụ́i lƣợng ESI-MS.
4. Đã thăm dũ hoạt tớnh bắt gụ́c tự do DPPH của cỏc N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β- D-galactopyranosyl)thiosemicarbazon của accetophenon thế. Kết quả cho thấy đụ́i với hoạt tớnh bắt gụ́c tự do DPPH của cỏc hợp chất N-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-β-D- galactopyranosyl) thể hiện rất yếu.
Page 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Đặng Nhƣ Tại (1998), Cơ sở hoỏ học lập thể, NXB Giỏo Dục, Hà Nụ̣i, tr.24.
2. Nguyễn Đỡnh Thành (2007), Thiết kế phõn tử - mối liờn quan giữa cấu trỳc và tớnh chất phõn tử, NXB Đại học Quụ́c gia Hà Nụ̣i, Hà Nụ̣i, tr. 233.
Tiếng Anh
3. Weng C. C., Micklewright R., Barrett D. A. (1995), “Porous graphitic carbon for the chromatographic separation of O-tetraacetyl-β-D-glucopyranosyl isothiocyanate- derivatised amino acid enantiomers”, Journal of Chromatography A, Vol. 697(1-2), pp.213-217.
4. Lobell M., Schneider M. P. (1993), “2’,3’,4’,6’-Tetra-O-benzoyl-β-D-glucopyranosyl isothiocyanate: An efficient reagent for the detherrmination of enantiomeric purities of amino acids, β-adrenergic blockers and alkyloxiranes by high-performance liquid chromatography using standard reversed-phase columns”, Journal of Chromatography A,
Vol.633(1-2), pp.287-294.
5. Ahnoff M., Balmộr K., Lindman Y. (1992), “By-products in the derivatization of amines with the chiral reagent 2’,3’,4’,6’-tetra-O-acertyl-β-D-glucopyranosyl isothiocyanate and their elimination”, Journal of Chromatography A, Vol.592(1-2), pp.323-329.
6. Witczak Z.J. (1984), “Monosaccharide Isothiocyanates: Synthesis, Chemistry, and Preparative Applications” in “Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry”,
Vol. 44, pp. 91 – 145.
Page 63
W. M. (1998), “Carbon Disulfide and N,N-Diethyldithiocarbamate Generate Thiourea Cross-Links on Erythrocyte Spectrin in Vivo”, Chem. Res. Toxicol.; 11(5), pp. 544-549. 8. Fuent J., Moreda W., Oriz C. (1992), “Partially Protected D-Gluco-pyranosyl Isothiocyanates, Synthesis and Transformations into Thiourea and Hetherrocyclic Derivatives”, Tetrahedron, Vol. 48 (31), pp. 6413-6424.
9. Gasteiger J. (Ed.), (2003), Handbook of Chemoinformatics, Vol. 4, Wiley-VCH Press, p.1230.
10. Fuentes J., Molina J. L., Pradera M. A. (1998), “Reactions of per-O-acetylglucosyl isothiocyanate with carbon bases. A new method for the stereocontrolled syntheses of nucleosides and glucosylaminothiophenes”, Tetrahedron: Asymmetry, Vol. 9(14), pp.2517-2532.
11. Fuentes J., Molina J. L., Olano D., Pradera M. A. (1996), “Stereoselective synthesis of nucleoside analogues of chiral imidazolidines from sugar isothiocyanates”,
Tetrahedron: Asymmetry, Vol.7(1), pp. 203-218.
12. Molina J. L., Fernỏndez G., Mellet C. O., Pộrez V. M. D., Blanco J. J., Fuentes J. (1996), “Conformational energetics of sugar thioureas and synthesis of glycosyl thioureido sugars”, Tetrahedron, Vol. 52(40), pp. 12947-12970.
13. Kabalka G.W., Mereddy A.R. (2006), “Microwave promoted synthesis of functionalized 2-aminothiazoles”, Tetrahedron Letters, Vol. 47(29), pp. 5171-5172. 14. Aoyama T., Murata S., Nagata Y., Takido T., Kodomari M. (2005), “One-pot synthesis of N-allylthioureas using supported reagents”, Tetrahedron Letters, Vol. 46(29), pp. 4875-4878.
15. Arguello, J. E.; Schmidt, L. C.; Penenory, A. B. (2003), “"One-Pot" Two-Step Synthesis of Aryl Sulfur Compounds by Photoinduced Reactions of Thiourea Anion with Aryl Halides”, Org. Lett., Vol.5(22), pp. 4133-4136.
Page 64
16. Dong Y.Y., Venkatachalam T.K., Narla R.K.R.K., Trieu V.N.V.N., Sudbeck E.A.E.A., Uckun F.M.F.M. (2000), “Antioxidant function of phenethyl-5-bromo-pyridyl thiourea compounds with potent anti-HIV activity”, Bioorg. Med. Chem. Lett., Vol. 10(1), pp. 87-90.
17. Dolman, S. J., Gosselin, F., O'Shea, P. D., Davies, I. W. (2006), “Superior Reactivity of Thiosemicarbazides in the Synthesis of 2-Amino-1,3,4-oxadiazoles”, J. Org. Chem,
71(25), pp. 9548-9551.
18. Gỹniz Kỹỗỹkgỹzel, Ayla Kocatepe, Erick De Clercq, Fikretin Şahin, Medine Gỹllỹce (2006), “Synthesis and biological activity of 4-thiazolidinones, thiosemicarbazides derived from diflunisal hydrazide”, European Journal of Medicinal Chemistry, 41, pp. 353-359.
19. Mei-Hsiu Shih and Fang-Ying Ke (2004), “Syntheses and evaluation of antioxidant of sydnonyl substituted thiazolidinone and thiazoline derivatives”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 12, pp. 4633-4643.
20. Samir Ghosh, Anup Kumar Misra, Gitika Bhatia, M. M. Khan, A.K. Khanna (2009), “Syntheses and evaluation of glucosyl aryl thiosemicarbazide and glucosyl thiosemicarbazone derivatives as antioxidant and anti-dyslipidemic agents”, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 19, pp. 386-389.
21. Yu Xin Li, Su Hua Wang, Zheng Ming Li, Na Su and Wei Guang Zhao (2006), “Synthesis of novel 2-phenylsunfonylhydrazono-3-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-β-D- glucopyranosyl)thiazolidine-4-ones from thiosemicarbazide precursors”, Carbohydrate Research, 341, pp. 2867-2870.
22. Yu Xin LI, Zheng Ming LI, Wei Guang ZHAO, Wen Li DONG, Su Hua WANG (2006), “Synthesis of novel 1-Arylsunfonyl-4-(1’-N-2’,3’,4,6’-tetra-O-acetyl--D- glucopyranosyl)thiosemicarbazides”, Chinese Chemistry Letter, 17(2), pp. 153-155.
Page 65
23. Fathalla, W.; Pazdera, P. (2008), “Synthesis of new 1-substituted 4-(2- phenylquinazolin-4-yl)-and 4-(2-phenylquinazolin-4-ylidene) thiosemicarbazides”,
Chemistry of Hetherrocyclic Compounds (New York, NY, United States), 44(11), pp. 1374-1378.
24. Gopalakrishnan, M.; Sureshkumar, P.; Thanusu, J.; Kanagarajan, V. (2008), “Unusual formation of N-hydroxy-3,3-dimethyl-2,6-diarylpiperidin-4-one and its thiosemicarbazide derivative-synthesis and antimicrobial activity”, Journal of the Korean Chemical Society, 52(5), pp. 503-510.
25. Tomchin, A. B.; Pastushenkov, L. V.; Pastushenkov, A. L.; Lin'kov, V. I.; Belicheva, E. G.; Ivanov, V. E. (2008), “Thiourea and Thiosemicarbazide Derivatives Structure, Reactions, and Pharmacological Activity. 10. Synthesis and Pharmacological and Pharmacokinetic Properties of the New Antihypoxic and Antisurditant Agent Tompasline”, Pharmaceutical Chemistry Journal, 42(5), pp. 245-254.
26. E. Pretsch, P. Buhlmann, C. Affolter (2000), Structure Detherrmination of Organic Compounds, Tables of Spectral Data, Springer - Verlag, Berlin Heidelberg
27. Donald L. Pavia, Gary M. Lampman, George S. Kriz, James A. Vyvyan (2008),
Introduction to Spectroscopy, 4th edition, Brooks Cole, Thomson Learning.
28. Bal T.R., B. Anand, P. Yogeeswari, D. Sriram (2005), “Synthesis and evaluation of anti-HIV activity of isatin beta-thiosemicarbazone derivatives”, Bioorg. Med. Chem. Lett., 15(20), pp. 4451-4455.
29. Genova P., T. Varadinova, A.I. Matesanz, D. Marinova, P. Souza (2004), “Toxic effects of bis(thiosemicarbazone) compounds and its palladium(II) complexes on herpes simplex virus growth”, Toxicol. App. Pharmacol., 197(2), pp. 107-112.
Page 66
30. Kizicikli I., Y.D. Kurt, B. Akkurt, A.Y. Genel, S. Birteksoz, G. Otuk, B. Ulkuseven (2007), “Antimicrobial activity of a series of thiosemicarbazones and their Zn(II) and Pd(II) complexes”, Folia microbol., 52(1), pp. 15-25.
31. Molyneux, Philip. (2004), “The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl ( DPPH ) for estimating antioxidant activity”, Songklanakarin Journal of Science and Technology, 26(2), pp. 211-219.
32. Lee, Hyun Jung; Seo, Jai Woong; Lee, Bong Ho; Chung, Kyoo-Hyun; Chi, Dae Yoon (2004), “Syntheses and radical scavenging activities of resveratrol derivatives”,
Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 14(2), pp. 463-466.
33. Z. Rehacova, V. Koleckar, F. Cervenka and l. Jahodar, L. Saso, L. Opletal, D. Jun and K. Kuca (2008), “DPPH Radical Scavenging Activity of Several Naturally Occurring Coumarins and Their Synthesized Analogs Measured by SIA Method”, Toxicology Mechanisms and Methods, 18, pp. 413-418. (27)
34. Vogel Arthur (1989), A Text-Book of Practical Organic Chemistry, 5th edition, London, 1545 pp. (21)
35. Kureshy, Rukhsana I.; Ahmad, Irshad; Pathak, Kavita; Khan, N. H.; Abdi, Sayed H. R.; Bajaj, H. C.; Suresh, Eringathodi (2009), “Solvent-Free microwave synthesis of aryloxypropanolamines by ring opening of aryloxy epoxides”, Research Letters in Organic Chemistry, Vol 2009.
36. Chichetti, Stephanie M.; Ahearn, Sean P.; Adams, Bruce; Rivkin, Alexey. (2007), “Solvent-free microwave synthesis of novel 6-hydroxypyrimidin-4(1H)-one derivatives using arylmalonates”, Tetrahedron Letters, 48(46), pp. 8250-8252.
37. W. Tan, B.-X. Zhao, L. Sha, et al. (2006), “Microwave-assisted ring opening of epoxides in solvent-free conditions,” Synthetic Communications, vol. 36, no. 10, pp. 1353–1359.
Page 67