sử dụng phần mềm MODDE và INForm trong tối ưu hóa và quy hoạch thực nghiệm

báo cáo thực tập lớp cn hóa dược và hc bvtv k49. báo cáo thực tập lớp cn hóa dược và hc bvtv k49 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 MỤC LỤC MỘT SỐ KÝ HIỆU VIẾT TẮT 3 Ứng dụng của thalidomide 13 Tác dụng dược lý của thalidomide [18] 13 Mối quan hệ giữa độc tính gây quái thai và các đồng phân R,S của thalidomide 18 2.GIÁ HOẠT CHẤT VÀ THÀNH PHẨM THALIDOMIDE 21 Giá hoạt chất thalidomide [25] 21 2.1.Giá thành phẩm thalidomide (viên nang) 23 Giá thành phẩm thalidomide (viên nang) trên thị trường thế giới 23 2.2.2. Giá thành phẩm thalidomide (viên nang) có bán trên thị trường Việt Nam 24 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP THALIDOMIDE 25 Tổng hợp racemic thalidomide 25 Phương pháp tổng hợp lập thể S-(-)thalidomide [36] 29 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 30 Tổng hợp racemic 30 Tổng hợp lập thể [36] 35 QUY TRÌNH LỰA CHỌN 37 Sơ đồ phản ứng 38 38 5.2. Tóm tắt quy trình 38 Tính chất các nguyên liệu chủ yếu sử dụng trong quy trình 38 Phương pháp khác điều chế hợp chất trung gian N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) [42] 47 Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 PHẦN 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 49 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ DỤNG CỤ 49 Nguyên vật liệu 49 Dụng cụ 49 Dung môi chạy sắc ký 50 TỔNG HỢP THALIDOMIDE 50 Điều chế N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) [26] 50 Điều chế thalidomide 53 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 69 VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC 69 Về điều chế N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) 69 Về điều chế thalidomide 1 73 VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC CHẤT TỔNG HỢP [44], [45], [46], [47], [48] 76 Về phổ hồng ngoại IR [44], [45], [46], [47] 76 Về phổ khối MS [47], [48] 78 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR [44], [46] 80 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR và DEPT [44], [46] 81 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC 85 Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời hạn, đạt được những mục tiêu đề ra, trong ba tháng vừa qua, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tâm từ các thầy cô, bạn bè trong và ngoài trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Nhân dịp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới: GS.TSKH Phan Đình Châu, người thầy đã thường xuyên động viên, tạo mọi điều kiện cho em thực hiện đề tài này. Thầy đã tận tình hướng dẫn em cả về mặt lý thuyết lẫn kỹ thuật thực nghiệm. Các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Hóa Dược & Hóa chất bảo vệ thực vật – Khoa Công nghệ Hóa học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời gian em học tập trong trường. Những kiến thức mà em học được từ các thầy cô là yếu tố quan trọng giúp em thực hiện tốt nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp. Các cán bộ phòng Nghiên cứu cấu trúc – Viện Hóa học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ em đo phổ 1 H-NMR, 13 C-NMR, DEPT và MS của các hợp chất điều chế được. ThS.DS. Vũ Bình Dương – GĐTrung tâm Nghiên cứu, sản xuất, ứng dụng thuốc thử nghiệm – Học viện Quân Y và các cán bộ Phòng Dược học và các hợp chất tự nhiên – Trung tâm nghiên cứu ứng dụng Sinh – Y – Dược học – Học viện Quân Y đã giúp em đo phổ IR của các hợp chất điều chế được. DS. Đào Văn Đôn - Phòng Dược học và các hợp chất tự nhiên – Trung tâm nghiên cứu ứng dụng Sinh – Y – Dược học – Học viện Quân Y đã tận tình hướng dẫn và hỗ trợ tài liệu cho em tìm hiểu sử dụng phần mềm MODDE và INForm trong tối ưu hóa và quy hoạch thực nghiệm. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện để em có thể tập trung hoàn thành đồ án đúng hạn, thu được kết quả mong muốn. Hà Nội, tháng 6 năm 2009 Sinh viên Lê Sỹ Tùng Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 ĐẶT VẤN ĐỀ Thalidomide nguyên thể là một thuốc an thần gây ngủ được hãng dược phẩm Chemie Grunenthal của Đức tìm ra, và đưa vào sử dụng trong năm 1957. Trong vòng 4 năm từ 1957 đến 1961 đã tung ra thị trường với gần 70 biệt dược khác nhau trong đó có các biệt dược nổi tiếng như Contergan, Neurosedyn, Pantosediv… Từ năm 1958 đến 1961 thalidomide là một trong những thuốc an thần gây ngủ bán chạy nhất hồi bấy giờ, do thuốc có công hiệu cao lại có độc tính rất thấp so với các thuốc an thần gây ngủ khác lúc đó. Nhưng vào năm 1961 tại Khoa nhi bệnh viện Hamburg, hai nhà dược lý Lenz và Taussig đã phát hiện ra hiện tượng phát triển chân tay không bình thường ở trẻ sơ sinh, mà trong thời kì mang thai các bà mẹ có sử dụng thalidomide. Ngay lập tức sau phát hiện đó, tất cả các biệt dược có chứa thalidomide bị cấm sử dụng ở tất cả các nước. Sau sự cố tai tiếng này, thalidomide tưởng chừng đã bị quên lãng, thế nhưng kể từ đó nhiều công trình nghiên cứu về hoạt chất này vẫn không ngừng được tiếp tục, nhiều tác dụng chữa bệnh mới cũng như nghi vấn về độc tính của thalidomide lần lượt được nghiên cứu và khám phá. Sau gần 30 năm dày công nghiên cứu kể từ khi bị cấm, người ta phát hiện ra nhiều tác dụng chữa bệnh vô cùng quí báu khác của hợp chất đầy tai tiếng này trong việc điều trị một số bệnh hiểm nghèo, và đã đưa thalidomide vào sử dụng lâm sàng. Có thể nói rằng thalidomide là một trong những hợp chất tai tiếng nhất cho ngành hoá dược từ trước đến nay, nhưng cũng là một trong những hợp chất có số công trình nghiên cứu nhiều nhất (theo thống kê năm 2006 thì từ năm 1957 đến 2006 có trên 7000 công trình khoa học công bố liên quan đến hợp chất này, riêng năm 2005 vỡ 2006 mỗi năm công bố trên 700 công trình). Một số các chỉ định sử dụng thalidomide, như việc điều trị các bệnh rối loạn miễn dịch, là tác nhân thích ứng miễn dịch, sử dụng trong các bệnh do nhiễm HIV/AIDS , trong việc điều trị đa khớp dạng cấp, trong điều trị ban nốt đỏ do phong (ENL), hay điều trị rối loạn thần kinh về nhận thức, kiểm soát nồng độ TNF-α không bình thường trong mô người, điều trị các khối u ác tính, ung thư đa tủy xương…Thalidomide đã được Tổ chức quản lí Thuốc và Thực phẩm Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 1 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 Mỹ (FDA) cho phép lưu hành với biệt dược Thalomid (Celgene). Ở nước ta nhu cầu về thuốc thalidomide trong điều trị bệnh là khá lớn, rất nhiều bệnh nhân rất cần thuốc này nhưng Việt Nam chưa sản xuất được nên bệnh nhân có nhu cầu điều trị phải tự gửi mua từ nước ngoài (Mỹ, Canada, Đài Loan) với giá thành khá đắt. Gần đây, công ty dược phẩm Nanopharm tại Hà Nội đã bắt đầu chào bán thalidomide dạng viên nén (nhập khẩu từ Đài Loan) nhưng giá thành vẫn còn khá đắt so với thu nhập của người dân Việt Nam. Chính vì vậy trong phạm vi đồ án tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ “Nghiên cứu quy trình tổng hợp thalidomide”. Đồ án của em gồm 3 phần chính: Phần 1:Tổng quan Thu thập các thông tin về thalidomide, tính chất lý hoá học, tác dụng dược lý của thalidomide, các phương pháp tổng hợp thalidomide đã được công bố và những thông tin khác về thalidomide. Phần 2: Thực nghiệm và kết quả. Tổng hợp N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride làm nguyên liệu điều chế thalidomide. Tổng hợp thalidomide. Tối ưu hóa và quy hoạch thực nghiệm quy trình tổng hợp thalidomide với sự giúp đỡ của các phần mềm MODDE 5.0 và INForm 3.1. Phần 3: Kết quả và bàn luận. Và cuối cùng là kết luận. Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 2 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 MỘT SỐ KÝ HIỆU VIẾT TẮT Ac Acetyl BOC Tert-butoxycarbonyl CDI Carbonyl diimidazole DCM Dichloro methane CH 2 Cl 2 4-DMAP 4-dimethylamino pyridine DMF Dimethylformamide EDC 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride ENL Erythema Nodosum Leprosum (ban nốt đỏ do phong Et Ethyl Me Methyl HOBT Hydroxybenzotriazole Ph Pheynyl TFA Acid trifloroacetic THF Tetrahydrofuran TNF-α Tumor necrosis factor-α (nhân tố hoại tử u bướu) TLC Thin layer chromatography (sắc ký lớp mỏng) Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 3 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 PHẦN 1. TỔNG QUAN VỀ THALIDOMIDE 1. TÊN, TÍNH CHẤT LÝ HÓA VÀ TÁC DỤNG DƯỢC LÝ 1.1. Tên, công thức [1] - Tên riêng: thalidomide. - Tên khoa học (theo danh pháp IUPAC): (2,6-Dioxo-3- piperidinyl)-1H-isoindole-1,3(2H)-dione (1). - Tên gọi khác: N-(2,6-dioxo-3-piperidyl)phthalimide; - phthalimidoglutarimide; 3-phthalimidoglutarimide; 2,6-dioxo-3- phthalimidopiperidine; N-phthalylglutamic acid imide; N- phthaloylglutamimide. - Công thức phân tử: C 13 H 10 N 2 O 4. - Khối lượng phân tử: 258.23 g/mol. - Thành phần phần trăm các nguyên tố: C 60.47%, H 3.90%, N 10.85%, O 24.78%. - Công thức cấu tạo: N O O NH O O Thalidomide (1) (-(2,6-Dioxo-3-piperidinyl)-1H-isoindole- 1,3(2H)-dione) - Các biệt dược [2] STT Tên biệt dược Đất nước lưu hành 1 Algosediv Ba Lan, Thụy Sỹ, Tây Đức 2 Asmadion Italy 3 Asmaval Angola, Úc, Ghana, Anh, Guinea, New Zealand, Tây Phi 4 Bonbrain Nhật Bản Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 4 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 5 Calmorex Italy 6 Contergan Ba Lan, Tây Đức 7 Contergan Forte Tây Đức 8 Contergan Saft Tây Đức 9 Contergan- Suppositorium Tây Đức 10 Corona-Robetinf Italy 11 Distaval Angola, Úc, Ghana, Anh, Guinea, New Zealand, Ba Lan, Tây Phi 12 Distaval Forte Anh 13 Ectiluran Brazil 14 Enterosediv Bỉ, Phần Lan, Ireland, Hà Lan, Ba Lan, Thụy Sỹ 15 Gastrinide Italy 16 Glutanon Nhật Bản 17 Grippex Tây Đức 18 Imida-Lab Ba Lan 19 Imidan Tây Ban Nha 20 Imidene Italy 21 Imidene ipnotico Italy 22 Isomin Nhật Bản 23 Kevadon Canada, Ba Lan, Mỹ 24 Lulanin Denmark 25 NeoNibrol (New Nibrol) Nhật Bản 26 Neosedyn Denmark 27 Nerufatin Nhật Bản 28 Neurosedyn Na Uy, Thụy Điển 29 Nevrodyn Na Uy 30 Noctimid Bỉ 31 Noctosediv Phần Lan, Ireland, Hà Lan, Ba Lan, Thụy Sỹ 32 Noxodyn Thụy Điển 33 Noxosedyn Thụy Điển 34 Ondasil Brazil 35 Pantosediv Tây Đức 36 Peracon Phần Lan 37 Peracon-Expectorans Tây Đức 38 Poli-Gripan Hong Kong, Ireland, Malaysia, Pakistan 39 Prednisediv Phần Lan, Ireland, Tây Đức 40 Proban-M Nhật Bản Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 5 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 41 Profarmil Italy 42 Quetimid Italy 43 Quietoplex Italy 44 Sanodormin Nhật Bản 45 Sedalis Brazil 46 Sedi-Lab Ba Lan 47 Sedimide Italy 48 Sedin Brazil 49 Sediserpil Italy 50 Sedoval K-17 Italy 51 Shin-Naito-S Nhật Bản 52 Shin Nibrol Nhật Bản 53 Sleepan Nhật Bản 54 Slip Brazil 55 Softenil Argentina, Peru 56 Softenon Austria, Bỉ, Cyprus, Phần Lan, Ireland, Malta, Hà Lan, Ba Lan, Tây Ban Nha, Thụy Sỹ, Tây Đức 57 Softenon Forte Tây Đức 58 Talargan Mexico 59 Talimol Canada 60 Tensival Angola, Úc, Ghana, Anh, Guinea, New Zealand, Tây Phi 61 Thalin Israel 62 Thalinette Israel 63 Theophyl-Choline Italy 64 Ulcerfen Italy 65 Valgis Angola, Úc, Ghana. Anh, Guinea, New Zealand, Tây Phi 66 Valgraine Úc, Ghana, Anh, Guinea, New Zealand, Tây Phi 67 Valip Italy 68 Verdil Brazil 1.2. Tính chất vật lý [1] - Tinh thể hình kim, có màu trắng hay trắng xám, không mùi. - Nhiệt độ nóng chảy: 269-271 0 C. - Hấp thụ UV cực đại tại các bước sóng: 220 nm, 300 nm. - Độ tan: Tan ít trong nước: ~2.10 -4 mol/L; 45-60 mg/L. Tan ít trong methanol, ethanol, acetone, ethyl acetate, butyl acetate, axit acetic băng. Tan Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 6 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 tốt trong dioxane, DMF, pyridine. Không tan trong ether, chloroform, benzene. - Nhiệt độ nóng chảy: 269-271°C. 1.3. Các dữ liệu phổ [3] Phổ IR (KBr): 3194 (N – H); 1778, 1707 (C = O imide) cm -1 . Phổ 1 H NMR (300 MHz, DMSO-d 6 ): δ = 11,00 (s, 1H, NH); 8,03- 7,78 (br s, 4H, Ar, 2H); 5,15 (dd, J= 12,8; 5,4 Hz, 1H, CHCO); 2,89-2,72 (m, 1H A , CH 2 CO), 2,69-2,47 (m, 2H, CH 2 CH 2 ), 2,13-2,01 (m, 1H B , CH 2 CO). Phổ 13 C NMR (DMSO-d 6 ): 4 nguyên tử carbon của 4 nhóm carbonyl tại các vị trí có δ =173,2; 170,2; 167,6; sáu nguyên tử carbon của vòng benzene có δ = 135,3; 131,7; 123,8; ba nguyên tử carbon còn lại của vòng piperidinedione cộng hưởng tại 49,5 (C-1); 31,4 (C-5); và 22,5 (C-6). Phổ khối (MS): m/z 259 (M + +1, 50), 154 (100), 136 (75), 120 (16), vμ 107 (27). 1.4. Các phổ đồ thalidomide - Phổ khối MS [4]: ( m a i n l i b ) T h a l i d o m i d e 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 01 1 01 2 01 3 01 4 01 5 01 6 01 7 01 8 01 9 02 0 02 1 02 2 02 3 02 4 02 5 02 6 02 7 0 0 5 0 1 0 0 1 4 2 8 3 9 5 0 6 3 6 6 7 0 7 6 8 3 9 0 1 0 4 1 1 1 1 1 7 1 3 0 1 4 8 1 6 0 1 6 9 1 7 3 1 8 6 2 0 2 2 1 3 2 3 0 2 5 8 N O O NH O O - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H-NMR [5] Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 7 . chromatography (sắc ký lớp mỏng) Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 3 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 PHẦN 1. TỔNG QUAN VỀ THALIDOMIDE 1. TÊN, TÍNH CHẤT LÝ HÓA VÀ TÁC DỤNG DƯỢC LÝ 1.1 được Tổ chức quản lí Thuốc và Thực phẩm Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 1 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 Mỹ (FDA) cho phép lưu hành với biệt dược Thalomid (Celgene) anhydride (2) [42] 47 Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49 Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2009 PHẦN 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 49 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ DỤNG CỤ 49 Nguyên vật liệu 49 Dụng — Xem thêm

MỤC LỤC

MỘT SỐ KÝ HIỆU VIẾT TẮT 3

Ứng dụng của thalidomide 13

Tác dụng dược lý của thalidomide [18] 13

Mối quan hệ giữa độc tính gây quái thai và các đồng phân R,S của thalidomide 18

2.GIÁ HOẠT CHẤT VÀ THÀNH PHẨM THALIDOMIDE 21

Giá hoạt chất thalidomide [25] 21

2.1.Giá thành phẩm thalidomide (viên nang) 23

Giá thành phẩm thalidomide (viên nang) trên thị trường thế giới 23

2.2.2 Giá thành phẩm thalidomide (viên nang) có bán trên thị trường Việt Nam 24 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP THALIDOMIDE 25

Tổng hợp racemic thalidomide 25

Phương pháp tổng hợp lập thể S-(-)thalidomide [36] 29

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 30

Tổng hợp racemic 30

Tổng hợp lập thể [36] 35

QUY TRÌNH LỰA CHỌN 37

Sơ đồ phản ứng 38

38 5.2 Tóm tắt quy trình 38

Tính chất các nguyên liệu chủ yếu sử dụng trong quy trình 38

Phương pháp khác điều chế hợp chất trung gian N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) [42] 47

PHẦN 2 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 49

NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ DỤNG CỤ 49

Nguyên vật liệu 49

Dụng cụ 49

Dung môi chạy sắc ký 50

TỔNG HỢP THALIDOMIDE 50

Điều chế N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) [26] 50

Điều chế thalidomide 53

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 69

VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC 69

Về điều chế N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) 69

Về điều chế thalidomide 1 73

VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC CHẤT TỔNG HỢP [44], [45], [46], [47], [48] 76

Về phổ hồng ngoại IR [44], [45], [46], [47] 76

Về phổ khối MS [47], [48] 78

Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR [44], [46] 80

Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR và DEPT [44], [46] 81

KẾT LUẬN 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

PHỤ LỤC 85

về mặt lý thuyết lẫn kỹ thuật thực nghiệm.

Các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Hóa Dược & Hóa chất bảo

vệ thực vật – Khoa Công nghệ Hóa học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

đã truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời gian em học tập trong trường Những kiến thức mà em học được từ các thầy cô là yếu tố quan trọng giúp em thực hiện tốt nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp

Các cán bộ phòng Nghiên cứu cấu trúc – Viện Hóa học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ em đo phổ 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT và MS của các hợp chất điều chế được

ThS.DS Vũ Bình Dương – GĐTrung tâm Nghiên cứu, sản xuất, ứng dụng thuốc thử nghiệm – Học viện Quân Y và các cán bộ Phòng Dược học và các hợp chất tự nhiên – Trung tâm nghiên cứu ứng dụng Sinh – Y – Dược học – Học viện Quân Y đã giúp em đo phổ IR của các hợp chất điều chế được

DS Đào Văn Đôn - Phòng Dược học và các hợp chất tự nhiên – Trung tâm nghiên cứu ứng dụng Sinh – Y – Dược học – Học viện Quân Y đã tận tình hướng dẫn và hỗ trợ tài liệu cho em tìm hiểu sử dụng phần mềm

MODDE và INForm trong tối ưu hóa và quy hoạch thực nghiệm.

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện để em có thể tập trung hoàn thành đồ án đúng hạn, thu được kết quả mong muốn

Hà Nội, tháng 6 năm 2009

Sinh viên

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thalidomide nguyên thể là một thuốc an thần gây ngủ được hãng dược

phẩm Chemie Grunenthal của Đức tìm ra, và đưa vào sử dụng trong năm

1957 Trong vòng 4 năm từ 1957 đến 1961 đã tung ra thị trường với gần 70 biệt dược khác nhau trong đó có các biệt dược nổi tiếng như Contergan,

Neurosedyn, Pantosediv… Từ năm 1958 đến 1961 thalidomide là một trong

những thuốc an thần gây ngủ bán chạy nhất hồi bấy giờ, do thuốc có công hiệu cao lại có độc tính rất thấp so với các thuốc an thần gây ngủ khác lúc đó Nhưng vào năm 1961 tại Khoa nhi bệnh viện Hamburg, hai nhà dược lý Lenz

và Taussig đã phát hiện ra hiện tượng phát triển chân tay không bình thường ở

trẻ sơ sinh, mà trong thời kì mang thai các bà mẹ có sử dụng thalidomide Ngay lập tức sau phát hiện đó, tất cả các biệt dược có chứa thalidomide bị

cấm sử dụng ở tất cả các nước

Sau sự cố tai tiếng này, thalidomide tưởng chừng đã bị quên lãng, thế

nhưng kể từ đó nhiều công trình nghiên cứu về hoạt chất này vẫn không ngừng được tiếp tục, nhiều tác dụng chữa bệnh mới cũng như nghi vấn về độc

tính của thalidomide lần lượt được nghiên cứu và khám phá Sau gần 30 năm

dày công nghiên cứu kể từ khi bị cấm, người ta phát hiện ra nhiều tác dụng chữa bệnh vô cùng quí báu khác của hợp chất đầy tai tiếng này trong việc

điều trị một số bệnh hiểm nghèo, và đã đưa thalidomide vào sử dụng lâm sàng Có thể nói rằng thalidomide là một trong những hợp chất tai tiếng nhất

cho ngành hoá dược từ trước đến nay, nhưng cũng là một trong những hợp chất có số công trình nghiên cứu nhiều nhất (theo thống kê năm 2006 thì từ năm 1957 đến 2006 có trên 7000 công trình khoa học công bố liên quan đến hợp chất này, riêng năm 2005 vỡ 2006 mỗi năm công bố trên 700 công trình)

Một số các chỉ định sử dụng thalidomide, như việc điều trị các bệnh rối loạn

miễn dịch, là tác nhân thích ứng miễn dịch, sử dụng trong các bệnh do nhiễm HIV/AIDS , trong việc điều trị đa khớp dạng cấp, trong điều trị ban nốt đỏ do phong (ENL), hay điều trị rối loạn thần kinh về nhận thức, kiểm soát nồng độ TNF-α không bình thường trong mô người, điều trị các khối u ác tính, ung thư

đa tủy xương…Thalidomide đã được Tổ chức quản lí Thuốc và Thực phẩm

Mỹ (FDA) cho phép lưu hành với biệt dược Thalomid (Celgene) Ở nước ta

nhu cầu về thuốc thalidomide trong điều trị bệnh là khá lớn, rất nhiều bệnh

nhân rất cần thuốc này nhưng Việt Nam chưa sản xuất được nên bệnh nhân có nhu cầu điều trị phải tự gửi mua từ nước ngoài (Mỹ, Canada, Đài Loan) với giá thành khá đắt Gần đây, công ty dược phẩm Nanopharm tại Hà Nội đã bắt

đầu chào bán thalidomide dạng viên nén (nhập khẩu từ Đài Loan) nhưng giá

thành vẫn còn khá đắt so với thu nhập của người dân Việt Nam Chính vì vậy

trong phạm vi đồ án tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ “Nghiên cứu quy

Tối ưu hóa và quy hoạch thực nghiệm quy trình tổng hợp thalidomide

với sự giúp đỡ của các phần mềm MODDE 5.0 và INForm 3.1

Phần 3: Kết quả và bàn luận.

Và cuối cùng là kết luận

TNF-α Tumor necrosis factor-α (nhân tố hoại tử u bướu)

TLC Thin layer chromatography (sắc ký lớp mỏng)

PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ THALIDOMIDE

1. TÊN, TÍNH CHẤT LÝ HÓA VÀ TÁC DỤNG DƯỢC LÝ

1.1. Tên, công thức [1]

- Tên riêng: thalidomide.

- Tên khoa học (theo danh pháp IUPAC):

(2,6-Dioxo-3-piperidinyl)-1H-isoindole-1,3(2H)-dione (1).

- Tên gọi khác: N-(2,6-dioxo-3-piperidyl)phthalimide; -

phthalimidoglutarimide; 3-phthalimidoglutarimide;

2,6-dioxo-3-phthalimidopiperidine; phthalylglutamic acid imide;

N-phthaloylglutamimide

- Công thức phân tử: C13H10N2O4

- Khối lượng phân tử: 258.23 g/mol

- Thành phần phần trăm các nguyên tố: C 60.47%, H 3.90%, N 10.85%, O 24.78%

- Công thức cấu tạo:

N O

1 Algosediv Ba Lan, Thụy Sỹ, Tây Đức

3 Asmaval Angola, Úc, Ghana, Anh, Guinea, New Zealand, Tây Phi

5 Calmorex Italy

6 Contergan Ba Lan, Tây Đức

7 Contergan Forte Tây Đức

8 Contergan Saft Tây Đức

9 Contergan-Suppositorium Tây Đức

10 Corona-Robetinf Italy

11 Distaval Angola, Úc, Ghana, Anh, Guinea, New Zealand, Ba Lan, Tây Phi

12 Distaval Forte Anh

31 Noctosediv Phần Lan, Ireland, Hà Lan, Ba Lan, Thụy Sỹ

33 Noxosedyn Thụy Điển

35 Pantosediv Tây Đức

37 Peracon-Expectorans Tây Đức

38 Poli-Gripan Hong Kong, Ireland, Malaysia, Pakistan

39 Prednisediv Phần Lan, Ireland, Tây Đức

55 Softenil Argentina, Peru

56 Softenon Austria, Bỉ, Cyprus, Phần Lan, Ireland, Malta, Hà Lan, Ba Lan, Tây Ban Nha, Thụy Sỹ, Tây Đức

57 Softenon Forte Tây Đức

65 Valgis Angola, Úc, Ghana Anh, Guinea, New Zealand, Tây Phi

66 Valgraine Úc, Ghana, Anh, Guinea, New Zealand, Tây Phi

- Hấp thụ UV cực đại tại các bước sóng: 220 nm, 300 nm

- Độ tan: Tan ít trong nước: ~2.10-4 mol/L; 45-60 mg/L Tan ít trong methanol, ethanol, acetone, ethyl acetate, butyl acetate, axit acetic băng Tan

tốt trong dioxane, DMF, pyridine Không tan trong ether, chloroform, benzene.

Phổ 13 C NMR (DMSO-d 6 ): 4 nguyên tử carbon của 4 nhóm carbonyl

tại các vị trí có δ =173,2; 170,2; 167,6; sáu nguyên tử carbon của vòng benzene có δ = 135,3; 131,7; 123,8; ba nguyên tử carbon còn lại của vòng piperidinedione cộng hưởng tại 49,5 (C-1); 31,4 (C-5); và 22,5 (C-6)

O

NH O O

- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR [5]

0 2

4 6

8 10

PPM

- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR [6]

0 20

40 60

80 100

120 140

160 180

1.5. Tiêu chuẩn dược điển [8]

Giới hạn vi khuẩn <61>: Đạt tiêu chuẩn cho phép.

Hàm lượng nước, theo phương pháp Ic <921>: Không quá 0,5%.

Dung môi: DMSO (dimethyl sulfoxide) khan nước.

Kim loại nặng, xác định theo phương pháp II <231>: 0.002%.

Độ tinh khiết trên sắc ký:

Hệ dung môi A: Nước : acetonitrile : phosphoric acid = 95 : 5 : 0.1 (các dung

môi đã được lọc và khử khí tạp)

Hệ dung môi B: Nước : acetonitrile : phosphoric acid = 85 : 15 : 0.1 (các dung

môi đã được lọc và khử khí tạp)

Hệ dung môi pha loãng: Nước : acetonitrile : phosphoric acid = 50 : 50 : 0.1 Pha động: Sử dụng hỗn hợp hệ dung môi A, B theo các tỷ lệ khác nhau Điều

chỉnh nếu cần thiết (xem System Suitability trong Chromatography <621>).

Dung dịch phthalic acid dự trữ (Phthalic acid stock solution): Cho 100 mg

phthalic acid vào bình định mức dung tích 100 ml, sau đó hòa tan bằng hệ dung môi acetonitrile: nước (85:5), thêm acetonitrile tới vạch định mức Trộn

và hòa tan định lượng với acetonitrile để thu được dung dịch có nồng độ 0.1 mg/ml (hòa tan từng bậc nếu cần thiết)

Dung dịch chuẩn dự trữ (Standard stock solution): Hòa tan định lượng USP thalidomide RS trong acetonitrile với máy siêu âm, thu được dung dịch có

nồng độ 1 mg/ml

Dung dịch chuẩn: Dùng pipet lấy 2.0 ml dung dịch chuẩn dự trữ và 2.0 ml dung dịch phthalic acid dự trữ, cho và bình định mức dung tích 100 ml, sau đó

thêm hệ dung môi pha loãng tới vạch định mức Dùng pipet lấy 10.0 ml dung

dịch vừa pha cho vào bình định mức dung tích 100 ml, thêm 10.0 ml dung dịch phosphoric acid 1%, cho nước tới vạch định mức và lắc đều

Hệ sắc ký (xem Chromatography <621>): Sắc ký lỏng thực hiện trên cột kích

thước 3.9 mm x 15 cm, sử dụng loại hạt L1 kích thước 4 µm, detector 218

nm Tốc độ pha động là 2 ml/phút Thực hiện sắc ký như sau:

Chạy sắc ký đối với dung dịch chuẩn và ghi lại các peak theo trình tự: thời

gian lưu tương đối là 0.35 đối với phthalic acid và khoảng 1.0 đối với

thalidomide; thời gian không lưu (tailing factor) đối với các phthalic acid và thalidomide không quá 2.0; sai số chuẩn tương đối được xác định theo peak

của phthalic acid với các lần lặp lại không quá 2.0%

Thời gian

(phút)

Hệ dung môi A (%)

Hệ dung môi B (%)

Phương pháp rửa giải

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

chuẩn; W là lượng thalidomide trong dung dịch thử; ri là phần peak tương ứng

với lượng tạp chất trong dung dịch thử; và rp là phần peak tương ứng của

phthalic acid trong dung dịch chuẩn: hàm lượng mỗi tạp chất không quá 0.1%

và tổng hàm lượng các tạp không quá 0.3%

Tạp chất thông thường <466>:

Dung dịch thử: Hòa tan chính xác một lượng thalidomide trong acetonitrile để

thu được dung dịch có nồng độ khoảng 2 mg/ml

Dung dịch chuẩn: Hòa tan chính xác một lượng glutamine trong hệ dung môi

acetonitrile : nước (1:1) thu được dung dịch có nồng đổ khoảng 0.1 mg/ml

Chất rửa giải: hệ dung môi methylene chloride (CH2Cl2) : methanol : acetic acid (75:25:0.05)

Thể tích áp dụng: 2 µl (dung dịch chuẩn) và 100 µl (dung dịch thử).

Độ trực quan (visualization): 4.

Giới hạn: 0.1%.

Tạp chất hữu cơ dễ bay hơi, phương pháp I <467>: đạt các tiêu chuẩn cho

phép (theo quy định có hiệu lực tới 1/7/2007)

Thí nghiệm:

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

Pha động: Hệ dung môi nước : acetonitrile : phosphoric acid (85:15:0.1), điều

chỉnh nếu cần thiết (xem System Suitability trong Chromatography <621>).

Dung dịch nội chuẩn: Hòa tan chính xác 150 mg phenacetin trong 80 ml

acetonitrile trong bình định mức dung lượng 100 ml, thêm acetonitrile tới vạch định mức và lắc đều

Dung dịch chuẩn: Hòa tan chính xác một lượng USP thalidomide RS trong

acetonitrile với sự hỗ trợ của máy siêu âm, thu được dung dịch có nồng độ 1

mg/ml Lấy 10.0 ml dung dịch vừa pha, cùng với 5.0 ml của dung dịch nội

chuẩn vào bình định mức dung tích 100 ml, sau đó thêm 10.0 ml phosphoric

acid 1% Thêm nước tới vạch định mức và lắc đều

Dung dịch chuẩn bị thí nghiệm: Hòa tan chính xác 100 mg thalidomide trong

80 ml acetonitrile bằng máy siêu âm Thêm acetonitrile tới vạch định mức và lắc đều Dùng pipet lấy 10.0 ml dung dịch vừa pha, 5.0 ml dung dịch nội chuẩn vào bình định mức 100 ml, thêm 10.0 ml phosphoric acide 1%, sau đó thêm nước tới vạch định mức và lắc đều

Hệ sắc kí (xem Chromatography <621>): sắc kí lỏng được trang bị detector

237 nm, sử dụng cột có kích thước 3.9 nm x 15 cm, sử dụng loại hạt L1 có kích thước 4 µm Tốc độ rửa giải khoảng 1.0 ml/phút Chạy sắc kí với dung

môi chuẩn, ghi lại các peak tương ứng theo Trình tự: độ phân tách R giữa

thalidomide và phenacetin ít nhất là 3.0; hiệu quả phân tách được xác định

bằng các peak của thalidomide và phenacetin lần lượt không có ít hơn 7000 và

9000 đĩa lý thuyết; thời gian không lưu không quá 2.0; sai số chuẩn tương đối qua các lần lặp lại không quá 1.0%

Trình tự: mỗi lần chạy sắc kí với 20 µl không đổi dung môi chuẩn và dung môi chuẩn bị thí nghiệm, ghi lại sắc kí đồ, tính diện tích peak chính Tính

lượng C13H10N2O4 trong thalidomide theo công thức sau:

1000C(Ru/Rs)

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

Trong đó, C là nồng độ (mg/ml) của USP thalidomide RS trong dung dịch

chuẩn; Ru và Rs là tỉ lệ diện tích các peak thu được tương ứng với dung dịch

chuẩn bị thí nghiệm và dung dịch chuẩn.

Ứng dụng của thalidomide

Là nguyên liệu làm thuốc an thần gây ngủ và để điều trị các bệnh như ban nốt đỏ do phong (ENL)[9]; hội chứng Behcet’s[10]; các bệnh ower bệnh nhân nhiễm HIV/AIDS [11], [12] như: suy mòn, Kaposi’s Sarcoma, bệnh Crohn’s, tiêu chảy, loét; bệnh u đa tủy [13]; u sắc tố [14]; viêm khớp dạng thấp [15], [16]; các bệnh ung thư liên quan đến tạo mạch [17]

Tác dụng dược lý của thalidomide [18]

 Tác dụng:

Đến nay cơ chế tác dụng cả thalidomide vẫn chưa được làm sáng tỏ

Thalidomide có những tính chất điều chỉnh miễn dịch, chống viêm, ngăn cản

sự tạo mạch Các nghiên cứu trong ống nghiệm và thử nghiệm lâm sàng cho thấy tác động miễn dịch của hợp chất này khác nhau dưới các điều kiện khác nhau, nhưng có thể liên quan tới phong bế chất chọn lọc tiền viêm cytokine TNF-α hoặc làm giảm khả năng thích ứng của các phân tử kết dính bề mặt tế

bào chọn lọc liên quan tới sự di cư bạch cầu Việc sử dụng thalidomide đã

được ghi nhận làm giảm nồng độ tuần hoàn của TNF-α ở các bệnh nhân mắc bệnh hồng bannuts do phong (ENL), tuy nhiên, nó cũng làm tăng nồng độ TNF ở các bệnh nhân nhiễm HIV dương tính Các tính chất chống viêm, miễn

dịch của thalidomide gồm ngăn chặn sự tham gia của đại thực bào đến việc

tổng hợp prostaglandin, và sự thay đổi lượng interleukin-10, interleukin-12 tạo thành bởi các tế bào đơn nhân ngoại vi

Thalidomide điều trị bệnh đa u tủy nhờ việc tăng số lượng các tế bào

tiêu diệt tuần hoàn tự nhiên, và tăng nồng độ interleukin-2, interferon-gamma

(một cytokine từ tế bào T có hoạt tính gây độc tế bào) Thalidomide ức chế sự

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

tạo mạch khi nuôi cấy rốn động mạch người trong ống nghiệm Các quá trình

tế bào bị mạch ức chế bởi thalidomide gồm cả sự nảy nở các tế bào nội mô.

 Chuyển hóa: Hiện nay người ta vẫn chưa xác định được con đường chuyển

hóa của thuốc trong cơ thể người Thalidomide không chuyển hóa ở gan mà

nó thủy phân không cần enzyme ở huyết thanh tạo thành rất nhiều sản phẩm Trong một nghiên cứu được lặp lại với cùng liều cho thấy, cứ 10 phụ nữ khỏe

mạnh sử dụng 200 mg thalidomide trong 18 ngày thì dược động học của

thalidomide ở ngày đầu và cuối tương tự nhau, điều đó chứng tỏ thalidomide

không tạo ra hay ức chế quá trình chuyển hóa của nó Các sản phẩm chuyển

hóa từ thalidomide [19] (Hình 2)

Ngoài ra các đồng phân lập thể của thalidomide còn bị hydroxyl hoá ở

vòng phthaloyl hoặc dioxopiperidine [20] (xem Hình 1)

N O

O

NH O

O

T halidomide

N O

O

NH O

O

N O

Hình 1 Sự hydroxyl hóa của thalidomide

 Chỉ định: Thalidomide được chỉ định điều trị cấp tính với biểu hiện

ở da bình thường cho đến nghiêm trọng đối với bệnh hồng ban nút

do phong (ENL) nhưng không phải là liệu pháp duy nhất để điều trị

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

ENL đi kèm với viêm dây thần kinh Nó được chỉ định là liệu pháp duy trì để ngăn chặn và triệt để với biểu hiện ở da của bệnh ENL

Thalidomide được chỉ định điều trị bệnh u đa tủy có hoặc không kết

hợp với Dexamethasone

 Chống chỉ định: Thalidomide được chống chỉ định đối với phụ nữ

mang thai, hoặc phụ nữ có khả năng mang thai; đối với những bệnh nhân quá mẫn cảm với thuốc hoặc các thành phần của thuốc

 Tác dụng không mong muốn: Nếu sử dụng thalidomide trong thời

kỳ mang thai, có thể gây ra hiện tượng quái thai hoặc làm chết non thai nhi

Khi sử dụng thalidomide thường đi kèm với các triệu chứng: ngủ gà, ngủ

gật, phát ban, bệnh thần kinh ngoại biên (phá hủy các tế bào thần kinh ngoại biên), chóng mặt do giảm huyết áp, giảm bạch cầu trung tính

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

COOH

O

NH O

O

α -(2-carboxyl benzamido)glutarimide

HN COOH O

CONH2COOH

Phthaloyl isoglutamine

N C O

COOH CONH2

Phthaloyl glutamine

HN COOH

O

CONH2COOH

N-(2-carboxylbenzoyl)isoglutamine

HN COOH

O

COOH CONH2

N-(2-carboxylbenzoyl)glutamine

N O

O

NH O

O

Thali domi de

HN COOH O

COOH COOH

N-(2-carboxylbenzoyl)glutamic acid

O

H2N

NH O

O

α -aminoglutarimide Phtaloylglutamic acid

N O

O

COOH COOH

H 2 N

COOH CONH 2

Glutamine

H2N

CONH2COOH

Isoglutamine

COOH COOH

H2N

COOH COOH

Hình 2 Các sản phẩm chuyển hóa của thalidomide

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

 Tương tác thuốc:

Thuốc tránh thai hormone: uống thalidomide và thuốc tránh thai chứa

ethinyl estradiol và norethindrone không ảnh hưởng đến động học của các hormone

Thalidomide tăng cường tác dụng an thần của một số thuốc như barbiturate,

chlorpromazine, reserpine và có khả năng gây ngủ gật khi uống rượu

Do tác dụng hiệp đồng, những thuốc liên quan đến thần kinh ngoại biên cần

được sử dụng cẩn thận cho bệnh nhân dùng thalidomide.

 Cách dùng và liều dùng:

Cách dùng: Nếu sử dụng một liều hàng ngày, nhà sản xuất khuyến cáo

bệnh nhân uống với nước trước lúc đi ngủ (để hạn chế tác dụng gây ngủ của thuốc), hoặc ít nhất 1 giờ sau khi ăn tối

Nếu chia thành liều cao (khoảng 400 mg/ngày) thì nên uống một lần trước khi đi ngủ hoặc chia thành nhiều lần uống với nước cách 1 giờ sau các bữa ăn

Liều dùng:

o Bệnh hồng ban nút do phong (ENL):

Đối với bệnh nhân mắc bệnh ENL ở da, giai đoạn mức độ nhẹ, liều dùng

thalidomide từ 100 đến 300 mg/ngày, uống một lần trước lúc đi ngủ hoặc 1

giờ sau khi ăn tối Bệnh nhân có trọng lượng nhẹ hơn 50 kg nên uống với liều dưới 100 mg/ngày

Đối với bệnh nhân mắc bệnh ENL ở da, giai đoạn nghiêm trọng do phản ứng ENL hoặc ở những người trước đó cần một liều cao để kiểm soát phản

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

ứng ENL liều dùng thalidomide là 400 mg/ngày, có thể uống một lần trước khi đi ngủ hoặc chia thành nhiều lần uống, ít nhất 1 giờ sau mỗi bữa ăn.

Đối với những bệnh nhân viêm dây thần kinh kèm với phản ứng ENL, cho

bệnh nhân dùng corticosteroids kết hợp với thalidomide Sử dụng lượng

steroid giảm dần và ngừng hẳn khi bệnh viêm dây thần kinh đã thuyên giảm

Liều dùng thalidomide phải được tiếp tục cho tới khi dấu hiệu và các triệu

chứng của phản ứng giảm Thường khoảng thời gian này ít nhất là 2 tuần Sau

2 đến 4 tuần, bệnh nhân nên giảm liều khoảng 50 mg

o Bệnh u đa tủy (Multiple myeloma)

Thalidomide được uống kết hợp với Dexamethasone trong một chu kỳ

điều trị 28 ngày Liều thalidomide là 200 mg/ngày được uống trước lúc đi ngủ

hoặc 1 giờ sau khi ăn tối Liều Dexamethasone là 40 mg/ngày được uống vào các ngày 1-4, 9-12, 17-20 trong mỗi chu kỳ 28 ngày

Đối với bệnh nhân xuất hiện tác dụng phụ như táo bón, bệnh thần kinh ngoại biên thì cần ngưng sử dụng ngay, hoặc sử dụng với liều thấp Khi các tác dụng phụ giảm đi, thì có thể bắt đàu dùng lại ở liều thấp hay ở liều trước

đó, tùy vào đánh giá lâm sàng

Dạng thuốc Thuốc uống: viên nang 50 mg, 100 mg, 200 mg

Mối quan hệ giữa độc tính gây quái thai và các đồng phân R,S của

thalidomide

Việc sử dụng lại thalidomide thời gian gần đây trong điều trị lâm sang đã

kích thích một cuộc nghiên cứu về cơ chế tác dụng phân tử gây ra độc tính

quái thai của thalidomide Thalidomide được sử dụng ở dạng hỗn hợp racemic,

nên người ta cho rằng chỉ có một đồng phân tác dụng an thần và đồng phân

còn lại gây ra tác dụng quái thai Hai mươi năm sau thảm họa thalidomide, chỉ

có (S)-thalidomide được chứng minh là các tác dụng gây quái thai đối với

chuột [21], người ta đi đến kết luận, thảm họa đã không xảy ra nếu chỉ dung

dồng phần (R)-thalidomide Tuy nhiên, qua thực nghiệm cho thấy cả 2 đồng

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

phân và cả hỗn hợp racemic của thalidomide đều gây ra tác dụng quái thai đối

với các con thỏ New Zealand [22] Đến nay, người ta vẫn chưa biết rõ ràng cơ

chế tác dụng của thalidomide khi sử dụng các đồng phân tinh khiết Bởi vì đã

thấy có một sự chuyển hóa lẫn nhau giữa các đồng phân sau khi vào cơ thể, các đồng phân này trong môi trường nước dưới tác dụng của abumin huyết thanh sẽ chuyển hóa qua lại lẫn nhau Nguyên tử H có tính acid mạnh tại

trung tâm bất đối của thalidomide epime hóa nhanh chóng dưới điều kiện

sinh lý (xem Hình 3), làm cho việc đánh giá sự khác nhau về hoạt tính sinh

học giữa các đồng phân lập thể R,S là rất khó [23]

Tuy nhiên, người ta đã phát hiện ra sự ức chế quá trình giải phóng

TNF-α mang tính chọn lọc lập thể của thalidomide trong cơ thể người [24].

Nghiên cứu sự chuyển hóa của các đồng phân lập thể thalidomide [20]

đã cho thấy rằng, trong khi đồng phân S chủ yếu chuyển hóa bằng cách

hydroxyl hóa vòng phthaloyl (Hình 4), trong lúc đó thì đồng phân R trải qua quá trình hydroxyl hóa ở vòng dioxopiperidine (Hình 5)

N O

O

NH O

HO

N O

O

NH O

O

N O

O

NH O

Mặc dù đến nay vẫn không thể xác định được mối quan hệ giữa sự

chuyển hóa các đồng phân thalidomide và độc tính gây quái thai, tuy nhiên

các nhà nghiên cứu có thể đưa ra những giả thuyết sau:

N O

O

NH

O

O H

(S)

N O

O

NH

O

O H

(S)

(S)-5-hydroxylthalidomide

HO

N O

O

NH

O

O H

(R)

OH H

(S)

(3'R,5'S)-5'-hydroxylthalidomide (S)-thalidomide

Hình 4: Các sản phẩm hydroxyl hoá của S(-)-thalidomide

N O

O

NH

O

O H

(R)

N O

O

NH

O

O H

(R)

(R)-5-hydroxylthalidomide

HO

N O

O

NH

O

O H

(S)

OH H

(R)

(3'S,5'R)-5'-hydroxylthalidomide (R)-thalidomide

Hình 5: Các sản phẩm hydroxyl hoá của R(+)-thalidomide

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

2 GIÁ HOẠT CHẤT VÀ THÀNH PHẨM THALIDOMIDE

Giá hoạt chất thalidomide [25]

Thalidomide hiện nay đang được nhiều nước sản xuất Sau đây là bảng giá thành của một số hãng sản xuất đó:

Tên catalogue Tên Tên công ty Địa chỉ Thành phố Nước Liên hệ lượng Số Giá

Thalidomide

TRC Biomedical Research Chemicals

Toronto Research Chemicals Inc.

2 Brisbane

Phone: (416) 665-9696 Phone: 1-800-727-9240 Fax: (416) 665-4439 Email: info@trc- canada.com

(+/-)-Thalidomide

Wako Pure Chemicals Product List

Wako Chemicals GmbH

Nissanstrasse

Phone: 49-2131-3 11-0 Fax: 49-2131-31 11 00 10 g 72000 YEN

(+/-)-Thalidomide

Wako Pure Chemicals Product List

Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

1-2, Doshomachi 3-Chome

Chuo-ku Nhật Bản Phone: +81-6-6203-3741Fax: +81-6-6201-5964 10 g 72000 YEN

(a)-Thalidomide

SinoChemex per Product

SinoChemex per Company

669 Pingxinguan Shanghai

Trung Quốc

Phone: 86-21-64582533 Fax: 86-21-34511207 500mg $189.00

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

Rd 1#, Room 402

Email:

sales.sinochemexper@gm ail.com

Thalidomide

APAC Pharmaceutic

al Product List

Hangzhou APAC PharmaTech

28 Xiangyuan

Trung Quốc

Phone: +86 (571) 8195 6956

Fax: +86 (571) 8885 7587 Email:

sales@apacpharma.com

1kg $1,650

Thalidomide

Atomole Scientific Product List

Atomole Scientific Co., Ltd

150 Zhongjia Village, Suite 104

Hanyang District

Wuhan Trung Quốc

Phone: 86-27-82261049 Fax: 86-27-82629206 Email:

SUITE LG01, CHANCERY HOUSE CHANCERY LANE

Phone: +44(0)870 486 8629

Fax: +44(0)870 486 8627 Fax: +44(0)870 288 9672 Email:

AK Scientific, Inc

897-4G Independence Ave.

Mountain

Phone: (650) 938-4849 Fax: (650) 938-4850 Email: sales@aksci.com

2.5g $195.00

Thalidomide OChem Product List OChem Incorporation

9044 Buckingham Park Drive Des Plaines Mỹ

Phone: 1 847 403-7044 Fax: 1 847 298-5008 Email:

info@ocheminc.com

250g Liên hệ

Thalidomide

APAC Pharmaceutic

al Product

APAC Pharmaceutic

al, LLC

6851 Oak Hall Lane Suite 101 Columbia Mỹ

Phone: +1(410) 997 5552 Fax: +1(410) 309 5955

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

List sales@apacpharma.com

Thalidomide

Bosche Scientific Product List

Bosche Scientific, LLC

New Brunswick Technology Center

100 Jersey Avenue, Box D-12

Building D, 3rd Floor

New Brunswick Mỹ

Phone: (732)-565-9988 Fax: (732)-875-0899 Email:

sales@BoscheSci.com

50g $690

2.1. Giá thành phẩm thalidomide (viên nang)

Giá thành phẩm thalidomide (viên nang) trên thị trường thế giới

Tên thương

mại Công ty sản xuất Nước Số hiệu sản phẩm

Số viên/1 gói

Hàm lượng hoạt chất (mg)

Giá thành/1 gói

Giá thành/1 viên

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

TALIMYDE Shantha Biotech Ấn Độ N/A 10 100 990 rupee N/A THYCAD Cadila Pharmaceuticals

THALODA Alkem Laboratories Ltd

2.2.2 Giá thành phẩm thalidomide (viên nang) có bán trên thị trường Việt Nam

Trên thị trường Việt Nam hiện nay chỉ có duy nhất công ty Nanopharm tại Hà Nội có nhập và bán thalidomide dạng viên

nang

Tên Tên công ty Địa chỉ Thành phố Nước Liên hệ lượng/viên Hàm Giá/viên

223A- Ngõ 22- Khương Hạ- Thanh Xuân – Hà Nội Việt Nam

Điện thoại : 04

5570025 - Fax :

04 5681500 50 mg 700.000 VNĐ

Chú thích:

- N/A: Không có thông tin

(*) Các báo giá chi tiết khác xin xem ở phần phụ lục

Lê Sỹ Tùng – Lớp CN Hóa Dược và HC BVTV K49

Đun hồi lưu anhydride phthalic (5) với L-glutamic acid (4) trong

pyridine thu được acid N-phthaloyl glutamic (3), sau đó đun sôi hợp chất (3)

trong anhydride acetic để đóng vòng thành N-phthaloyl glutamic anhydride

(2) với hiệu suất 74% Tiếp tục cho hợp chất (2) đun nóng chảy với urea,

amoniac hoặc thiourea ở 170-180ºC trong 20 phút tạo thành thalidomide (1)

với hiệu suất 70%

N O

O

O O

O

O O

O

+

OH

H2N O

OH O

N O

O

OH O

OH O

N O

O

NH O

2.1.2. Phương pháp 2 [29]

Trong phương pháp này, L-glutamine (7) và anhydride phthalic (5)

phản ứng với nhau trong pyridine ở 80-850C tạo thành N-phthaloyl-glutamine

(6), rồi cho tác dụng luôn với tác nhân ngưng tụ tạo thành thalidomide (1) với

hiệu suất 45% Tác nhân ngưng tụ có thể là CDI, SOCl2

O O

O

+

OH

H 2 N O

NH 2

O

Pyridine, 80 - 850C

N O

O

OH O

NH 2

O H

CDI, SOCl245%

N O

O

O NH O

1 2.1.3. Phương pháp 3 [30]

Trong phương pháp này, người ta đun sôi N-phthaloyl-DL-glutamine

(6) trong acetic anhydride để đóng vòng, sau 5 phút tạo thành thalidomide (1)

với hiệu suất 33%

5' 30%

N O

O

O NH O

1

N O

O

OH O

NH2O

6

Ac2O

2.1.4. Phương pháp 4 [31]

N O

O

+

OH

H 2 N O

NH2O

1 Na2CO3

N O

O

OH O

NH2O

CDI, 4-DMAP THF 90%

N O

O

O NH O

Trong phương pháp này, các phản ứng được thực hiện dưới bầu khí

nitrogen Cho N-carbethoxyphthalimide (8) tác dụng với L-glutamine (7)

trong dung dịch Na2CO3, sau đố thực hiện quá tình acid hóa tạo thành

glutamine (6) với hiệu suất 67% Sau đó cho

N-phthaloyl-L-glutamine xử lý với carbonyl diimidazole CDI, có mặt của xúc tác 4-DMAP

trong THF tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 91%.

2.1.5. Phương pháp 5 [32]

+

N O

O

OH O

OH O

Lò vi sóng 15' 85%

N O

O

O NH O

H2N NH2S

NH2O

CDI, 4-DMAP THF 24h

10

BOC

HN

O NH O

12

THF, Et3N 24h, 800C 55%

N O

O

O NH O

1

O O

O

5

Đun hồi lưu N-(tert-butoxycarbonyl)-L-glutamine (10) với CDI và

4-DMAP trong THF sau 24 giờ thu được vòng N-BOC glutarimide (11) Cho 11

tác dụng với acid trifloro acetic (TFA) trong dichlormethane (DCM) ở 220C

trong 1 giờ thu được muối TFA của vòng glutarimide (12) Cho muối này tác dụng với phthalic anhydride (5) trong THF với xúc tác là Et3N ở 800C, sau 24

giờ thu được thalidomide (1) với hiệu suất 55%.

2.1.7. Phương pháp 7 [34]

O O

O Pyridine, 1h 69%

N O

O

O NH O

5

1

O N

H O

H 2 N

13

Đun hồi lưu α-aminoglutarimide (13) với phthalic anhydride (5) trong

pyridine thu được thalidomide (1) với hiệu suất 69%.

2.1.8. Phương pháp 8 [35]

Piperidine-2,6-dione (14) tác dụng với Br2 ở 1500C trong CHCl3 trong 2

giờ tạo thành α-bromoglutarimide (15) sau đó cho tác dụng với Potassium

phthalimide (16) trong DMF tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 30%.

NK O

O

CHCl3, 150oC, 2h 64%

N O

O

O NH O

16

1

O N O Br

15

O N O

14

Br2

DMF, t o , 10h 30%

2.1.9. Phương pháp 9 [3]

Axit L-glutamic acid (4) tác dụng với SOCl2 trong MeOH tạo thành

dimethyl ester (17) với hiệu suất 95%.

HOOC COOH

NH 2

NH 2 MeOH, SOCl2

68%

NH O

O NHBOC

11

TFA/DCM

F3CCOOH3N

O NH O

1

Bảo vệ nhóm amino bằng cách cho ester tác dụng với di-tert-butyl

dicarbonate (BOC)2O trong hỗn hợp dung môi Dioxane/H2O với xúc tác

DMAP tạo thành tert-butoxycarbonyl L-glutamic acid dimethyl ester (18) với

hiệu suất 88% Cho ester này tác dụng với Na/NH3 lỏng trong THF ở -330C, với xúc tác Fe(NO3)3 để đóng vòng tạo thành glutarimide (11) với hiệu suất 68% Cho glutarimide (11) này tác dụng với TFA trong DCM tạo thành amino glutarimide trifloroacetate (12), rồi tiếp tục tác dụng với anhydride

phthalic (5) trong acid acetic băng tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất

55%

Phương pháp tổng hợp lập thể S-(-)thalidomide [36]

Ngưng tụ benzyloxyamin (BnONH2) với BOC-glutamic α-phenyl

ester (20) để tạo thành vòng glutarimide (21) dưới điều kiện nhẹ nhàng Acid

phân nhóm bảo vệ BOC, rồi phthaloyl hóa với phthalic anhydride, tạo thành

benzyloxythalidomide (22) Hydro phân với xúc tác Pd-C tạo thành hydroxythalidomide (23), loại nhóm hydroxy bằng cách tác dụng với

N-bromoacetophenon, xúc tác 4-DMAP, tạo thành S-(-)thalidomide (1).

OH BOCHN

OBn O

19

1 PhOH, DCC, pyridine EtOAc, t 0 phòng

2 H2, Pd-C, MeOH

∗

OPh BOCHN

OH O

O

OBn BOCHN

N O

N O

- Bước 1: Điều chế N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) [26]

Đun hồi lưu trong 2 giờ hỗn hợp L-glutamic acid (4) (32,6 g; 0,22 mol) và

phthalic anhydride (5) (32,6g; 0,22 mol) trong 120 ml pyridine Sau khi làm

bay hơi dung dịch dưới áp suất giảm, thêm vào cặn còn lại 90 ml anhydride acetic, rồi đun sôi hỗn hợp trong 2-3 phút Trong quá trình cất loại bớt dung môi thì sản phẩm kết tinh được sinh ra và quá trình tạo thành tinh thể được hoàn thiện khi vừa làm lạnh xuống và thận trong cho thêm ete khan vào.

Rửa sản phẩm kết tinh bằng ete, rồi sấy khô thu được

N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) (41g, hiệu suất 74%), có nhiệt độ nóng chảy là

195-1960C Sản phẩm không thay đổi khi kết tinh lại từ ethyl acetate, là tinh thể chắc, không màu hình lăng kính

- Bước 2: Điều chế thalidomide (1)

i. Cách 1 [27]:

Nung chảy cách dầu 26 g (0,1 mol) N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride

với 12 g (0,2 mol) urea ở nhiệt dộ 170-1800C, cho đến khi phản ứng kết thúc, khoảng 20 phút Trong quá trình phản ứng, khí CO2 và NH3 thoát ra mãnh liệt Sau khi làm lanh, sản phẩm được kết tinh phân đoạn bằng cồn 95%, phần đầu có thể chứa dẫn xuất của acid phthalic Sản phẩm thu được 3-

phthalimido-2,6-dioxopiperidine (thalidomide) (1) có nhiệt độ nóng chảy

269-2710C, hiệu suất 65-70% Sản phẩm này tan trong cồn nóng, dimethyl formamide (DMF), và tan trong dung dịch kiềm mạnh, thu được dung dịch có màu hơi vàng

ii. Cách 2 [28]:

Nung chảy cách dầu 1 mol N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) với

2 mol urea ở 170-1800C trong 45 phút Sau khi làm lạnh, hòa tan thalidomide

(1) thô trong 60 ml ethanol 95%, đun nóng tới 600C, rồi lại làm lạnh Quá

trình kết tinh được lặp lại thêm 3 lần thalidomide thu được là bột màu trắng,

có nhiệt độ nóng chảy là 2750C, với hiệu suất 70-75%

2.1.11. Công nghệ 2 [29]

Trộn 5 g (34,21 mmol) L-glutamine (7) vào 25 ml pyridine trong bình

cầu đáy tròn 5 cổ, có dung tích 100 ml, ở nhiệt độ phòng Thêm 5 g (33,80

mmol) phthalic anhydride (5) vào, rồi đung nóng hỗn hợp tới 80-850C Sau 6 giờ, chưng cất một phần hỗn hợp phản ứng dưới chân không, rồi làm lạnh hỗn hợp tới 400C Cho 3,1 g (45,5 mmol) imidazole vào bình cầu, làm lạnh bình cầu đến 5-100C, rồi cẩn thận nhỏ vào 1,6 ml (22 mmol) SOCl2 Khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ, rồi đung nóng đến 850C và khuấy trong 3 giờ ở nhiệt độ này Sau đó chưng cất tới 1/5 thể tích ban đầu Làm lạnh hỗn hợp tới 250C rồi thêm vào 100 ml hỗn hợp H2O:C2H5OH (4:1), ở

50C Axit hóa hỗn hợp bằng HCl 37% tới pH=7-0,50C rồi tiếp tục khuấy trong

4 giờ ở nhiệt dộ phòng, lọc chất rắn kết tủa, rồi rửa 2 lần với 25 ml H2O Chất rắn thu được cho sấy khô dưới chân không ở 400C qua đêm thu được 3,9 g sản

phẩm 1 là tinh thể màu trắng (hiệu suất 45%).

2.1.12. Công nghệ 3 [30]

Đung sôi 1 g N-phthaloyl-DL-glutamine (6) trong 5 ml acetic anhydride

trong 5 phút, rồi làm bay hơi dung môi dưới áp suất thấp Chất gôm trong thu được cho hòa tan trong dung dịch cồn, điều chỉnh pH tới 9 với dung dịch

Na2CO3 rồi thực hiện quá trình kết tinh thu được 0,31 g thalidomide (hiệu suất

33%), nhiệt độ nóng chảy có thể tăng từ 270-2720C nếu quá trình kết tinh lại thay dung dịch cồn bằng dung dịch dioxane Nước cái cho ra một chất dầu khó kiểm soát Hiệu suất phản ứng không thay đổi đáng kể khi thời gian phản ứng tăng lên gấp đôi

2.1.13. Công nghệ 4 [31]

- Bước 1: Điều chế N-phthaloyl-L-glutamine

Khuấy hỗn hợp dung dịch gồm L-glutamine (7) (43,8 g; 300 mmol) và

Na2CO3 (33,4 g; 315 mmol) trong 750 ml H2O, rồi thêm nhanh chất rắn

N-carbethoxyphthaimide (8) (65,8 g; 300 mmol) Sau 1 giờ, lọc và loại bỏ N-

carbethoxyphthaimide không phản ứng Điều chỉnh pH của dịch lọc tới 3-4 bằng HCl 6 N Khuấy huyền phù thu được trong 1 giờ Lọc phần huyền phù

này rồi rửa với một lượng nước lớn, làm khô trong không khí, rồi sấy trong chân không (600C, < 1 mmHg) qua đêm, thu được 51,8 g bột trắng 6 (hiệu

suất 67%) có nhiệt độ nóng chảy là 169-1710C

- Bước 2: Điều chế thalidomide

Đun hồi lưu hỗn hợp gồm N-phthaloyl-L-glutamine (6) (125 g, 452

mmol), CDI (76,1 g, mmol), và 4-DMAP (0,20 g; 1,6 mmol) trong dung môi THF (750 ml) trong 16 giờ Lọc hỗn hợp huyền phù sau phản ứng, rửa phần rắn thu được với DCM (200 ml), sấy khô trong không khí, và sấy khô trong chân không (600C, < 1 mmHg) thu được 106 g (hiệu suất 91%) sản phẩm là

bột trắng 1 có nhiệt độ nóng chảy 274-2760C

2.1.14. Công nghệ 5 [32]

Trộn acid N-phthaloyl-L-glutamic (3) (3 g, 10,8 mmol) với thiourea

(0,882 g; 11,6 mmol) trong ống nghiệm Pyrex Cho hỗn hợp vào lò vi sóng gia đình (công suất 1000 W, điều chỉnh mức phát sóng ở 70%) trong 15 phút Hòa tan sản phẩm thô trong THF và tinh chế bằng sắc ký cột chứa silica gel

(THF: hexane = 1:1) thu được thalidomide (1) (2,375 g, hiệu suất 85%), nhiệt

độ nóng chảy là 269-271%

2.1.15. Công nghệ 6 [34]

Đun sôi dung dịch gồm 1,3 g α-aminoglutarimide (13) và 1,5 g phthalic anhydride (5) trong 10 ml pyridine trong 1 giờ Cô đặc dung dịch dưới chân

không, rửa cặn với EtOH, rồi kết tinh lại bằng dioxane thu được 1,8 g

thalidomide (1), nhiệt độ nóng chảy là 2700C

2.1.16. Công nghệ 7 [35]

Đun nóng hỗn hợp 11 g glutarimide (14), 16 g Br2 trong 20 ml CHCl3

trong một bình kín ở 120-1500C trong 2 giờ tạo thành 12 g bromoglutarimide, có nhiệt độ nóng chảy là 1070C

α-Hòa tan α-bromoglutarimide (5 g) trong 50 ml DMF, vừa khuấy vừa

đun nóng nhẹ nhàng hỗn hợp với 6 g potassium phthalimide (16) trong 10

giờ, làm bay hơi dưới áp suất chân không, phần cặn rửa với nước và EtOH,

rồi kết tinh lại trong dioxane hay pyridine cho ra 2 g thalidomide (1), có nhiệt

độ nóng chảy 2700C

2.1.17. Công nghệ 8 [3]

- Bước 1: Điều chế L-1,5-dimethyl-2-aminopentandiate (17)

Dùng phễu chiết nhỏ giọt SOCl2 (40,16 g; 326 mmol) vào dung dịch

L-glutamic acid (14) (12 g; 81,6 mmol) trong MeOH khan (250 ml) trong 30

phút ở 00C Khuấy mạnh hỗn hợp phản ứng trong 12 giờ ở nhiệt độ phòng Làm bay hơi dung môi dưới áp suất thấp, pha loãng bằng dung dịch NaHCO3, rồi chiết với CH2Cl2 (5x200 ml) Rửa lớp hữu cơ với H2O và muối, rồi làm khan bằng Na2SO4 Làm bay hơi dung môi thu được diester (17) (12,86g;

73,47 mmol; hiệu suất 95%) có màu vàng nhạt

- Bước 2: Điều chế L-1,5-dimethyl-2-[(tert-butoxycarbonyl)] amino

pentandiate (18)

Làm nóng dung dịch diester (17) (12 g; 68,6 mmol) và (BOC)2O trong hỗn hợp dioxane : H2O (1:1) với xúc tác DMAP tới nhiệt độ phòng, rồi tiếp tục khuấy trong 12 giờ Sau khi làm bay hơi dung môi, cho dung dịch NaHCO3

pha loãng phần cặn, rồi chiết với CH2Cl2 (5x100ml) Dùng nước (3x100 ml) rửa lớp hữu cơ, rồi làm khan nước bằng Na2SO4 khan Cho dung môi bay hơi

được 16,6 g; 60,31 mmol sản phẩm 18 (hiệu suất 88%).

- Bước 3: Điều chế L-tert-butyl N-(2,6-dioxohexahydro-3-pyridine)

carbamate (11)

Khuấy dung dịch sodium amide NaNH2 [65,46 mmol; được điều chế từ

Na (1,5 g) tác dụng với NH3, xúc tác Fe(NO3)3 trong NH3 lỏng (250 ml)],

đồng thời thêm vào (6 g, 21,82 mmol) dung dịch diester 18 trong THF khan

(150 ml) ở nhiệt độ -330C Khuấy trong 2 giờ, rồi thêm 10 g NH4Cl, cho phép

NH3 bay hơi Thêm 200 ml H2O, rồi chiết hỗn hợp bằng chloroform (3x200 ml) Làm khan dịch chiết với Na2SO4, cô đặc, rồi phân tách bằng sắc ký cột

silica gel (CHCl3 : acetone = 9 : 1) thu được (3,38g; 13,11 mmol; hiệu suất

68%) tinh thể 11 có nhiệt độ nóng chảy 212-2140C

- Bước 4: Điều chế amino glutarimide trifloroacetate (12)

Từ từ thêm TFA (20 ml) vào dung dịch của 11 trong CH2Cl2 (200 ml) ở

00C Khuấy mạnh dung dịch trong 3,5 giờ ở nhiệt độ phòng Sau khi phản ứng kết thúc (nhận biết bằng TLC), cất quay dung môi thu được 2,62 g chất rắn

aminoglutarimide trifloroacetate (12).

- Bước 5: Điều chế thalidomide (1)

Cho phthalic anhydride (5) (1,02 g; 7 mmol) và Et3N (2,43 ml) vào (2g;

8,26 mmol) amino glutarimide trifloroacetate (12) Đun hồi lưu hỗn hợp trên

2 giờ trong 75 ml acid acetic băng Sau khi phản ứng kết thúc (theo dõi bằng TLC), cho hỗn hợp vào đá Lọc chân không bằng phễu Burner thu được bột,

kết tinh bột này từ ethyl acetate được thalidomide (1) (1,15 g; 4,48 mmol;

hiệu suất 65%)

Tổng hợp lập thể [36]

- Bước 1: Điều chế N-tertbutyloxycarbonyl glutamic acid α-phenyl ester

(20)

Khuấy dung dịch gồm (1 g; 2,9 mmol) BOC-Glu(Obn)-OH (19), phenol

(278 mg; 2,9 mmol), dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (609 mg; 2,9 mmol)

và pyridine (250 μl; 2,9 mmol) trong 15 ml ethyl acetate ở nhiệt độ phòng qua đêm Lọc kết tủa dicyclohexylurea Theo thứ tự rửa dịch lọc với dung dịch NaHCO3 bão hòa, acid citric 10%, nước Sau đó lớp hữu cơ được làm khan bởi Na2SO4 Cất dung môi dưới áp suất thấp Sử dụng sắc kí (SiO2, ether dầu hỏa : ethyl acetate = 2 : 1) để tinh chế thu được 1,1 g (hiệu suất 94%) BOC-Glu(Obn)-Oph, có nhiệt độ nóng chảy 840C Hòa tan nó trong 20 ml MeOH, rồi hydro hóa trên xúc tác Pd-C (115 mg) trong 2 giờ Lọc tách xúc tác, rồi cất dung môi dưới áp suất thấp Tách bằng sắc ký (SiO2, ether dầu hỏa : ethyl

acetate = 3 : 1) được 852 mg (99%) hợp chất (20) có nhiệt độ nóng chảy

750C

- Bước 2: Điều chế

(S)-1-benzyloxy-3-tert-butyloxycarbonylaminopiperidine-2,6-dione (21)

Cho 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride (EDC)

(498 mg; 2,6 mmol) vào dung dịch gồm hợp chất 20 (568 mg; 1,7 mmol),

1-hydroxybenzotriazole (HOBT) (279 mg; 2 mmol), triethylamine (Et3N) (1,2 ml; 8,7 mmol) và benzyloxyamine (BnONH2) (264 μl; 2 mmol) trong 25 ml

CH2Cl2 Khuấy hỗn hợp trong 3 ngày ở nhiệt độ phòng Theo thứ tự rửa dịch lọc với dung dịch NaHCO3 bão hòa, acid citric 10%, nước Sau đó lớp hữu cơ được làm khan bằng Na2SO4 Cho dung môi bay hơi dưới áp suất thấp Tách bằng sắc ký cột (SiO2, cyclohexane : diethyl ether = 1 : 2) được 403 mg 21

(hiệu suất 71%) có nhiệt độ nóng chảy 146-1500C

- Bước 3: Điều chế (S)-1-benzyloxy-3-phthalimidopiperidine-2,6-dione

(22)

Hòa tan 21 (1,3 g; 3,9 mmol) trong 20 ml CH2Cl2 Sục khí HCl vào dung dịch trong 10 phút rồi khuấy trong 30 phút Cho CH2Cl2 bay hơi dưới áp suất thấp rồi hòa tan dẫn xuất muối chlorohydride trong 50 ml THF Cho vào Et3N

(3,3 ml; 23,4 mmol), phthalic anhydride (5) (692 mg; 4,7 mmol) và rây phân

tử loại 4 Å Sau khi đun nóng 2 giờ, lọc hỗn hợp và loại bỏ dung môi dưới áp suất thấp Dùng sắc ký (SiO2, cyclohexane : diethyl ether = 1 : 1) thu được

993 mg 22 với hiệu suất 70%, có nhiệt độ nóng chảy 1290C

- Bước 4: Điều chế (S)-1-hydroxy-3-phthalimidopiperidine-2,6-dione

(23)

Hòa tan hợp chất 22 (327 mg; 0,9 mmol) trong 30 ml MeOH, và thêm vào

10% Pd-C (35 mg) Khuấy hỗn hợp dưới bầu khí hydrogen trong 2 giờ, rồi lọc cất dung môi dưới áp suất thấp Phân tách bằng sắc ký (SiO2, ether dầu

hỏa : ethyl acetate = 1 : 1) được 219 mg (hiệu suất 89%) hợp chất 23, có nhiệt

độ nóng chảy 224,80C

- Bước 5: Điều chế thalidomide (1)

Khuấy dung dịch gồm hợp chất 23 (164 mg; 0,6 mmol), Et3N (83 μl; 0,6 mmol), bromoacetophenone (BrCH2COPh) (120 mg; 0,6 mmol) và xúc tác DMAP (7 mg; 0,06 mmol) trong 30 ml CH3CN ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ (có thể tách chất trung gian phenaxylete khi phản ứng được 30 phút) Cất dung môi dưới áp suất thấp Tách bằng sắc ký (SiO2, cyclohexane :

diethylether = 1:1) thu được 124 mg (hiệu suất 80%) S-(-)thalidomide, có

nhiệt độ nóng chảy 2690C

QUY TRÌNH LỰA CHỌN

Từ các quy trình trên, em chọn quy trình tổng hợp trên cơ sở các tài liệu

[26], [27], [28] làm phương án để tiến hành thực nghiệm điều chế thalidomide

vì nó có các ưu điểm sau:

- Thứ nhất là các nguyên liệu chính (phthalic acid, glutamic acid, urea)

có giá thành thấp hơn nếu so sánh với giá nguyên liệu của các phương pháp khác

- Thứ hai là hiệu suất của phản ứng tương đối cao, gồm 2 giai đoạn,mỗi giai đoạn hiệu suất trên dưới 70%

- Thứ ba là các bước phản ứng đơn giản, phù hợp với điều kiện sản xuất của ta

Sau đây là sơ đồ các phản ứng đó: