MỞ ĐẦUNghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên nhưsesquitecpen lacton có hoạt tính sinh học cao để ứng dụng trong y học,nông nghiệp và các mục đích khác trong đời sống
Trang 1MỞ ĐẦU
Nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên nhưsesquitecpen lacton có hoạt tính sinh học cao để ứng dụng trong y học,nông nghiệp và các mục đích khác trong đời sống con người là một trongnhững nhiệm vụ quan trọng đã và đang được các nhà khoa học trong vàngoài nước hết sức quan tâm
Với sự phát hiện ra nhiều chất có hoạt tính sinh học có giá trị từ thiênnhiên, các nhà khoa học đã có những đóng góp đáng kể trong việc tạo racác loại thuốc điều trị những bệnh nhiệt đới và bệnh hiểm nghèo như:penicillin (1941); artemisinin (những năm 1970); , để kéo dài tuổi thọ vànâng cao chất lượng cuộc sống của con người Sesquitecpen lacton thiênnhiên không chỉ là nguồn nguyên liệu cung cấp các hoạt chất quý hiếm đểtạo ra các biệt dược mà còn cung cấp các chất dẫn đường để tổng hợp racác loại thuốc mới Từ những tiền chất được phân lập từ sesquitecpenlacton thiên nhiên, các nhà khoa học đã chuyển hoá chúng thành nhữnghoạt chất có khả năng trị bệnh rất cao
Sesquitecpen lacton được biết đến như một nhóm lớn các sản phẩm tự
nhiên được phân lập chủ yếu từ họ Asteraceae, Artemisia… Lớp chất này
có cấu trúc và hoạt tính sinh học rất đa dạng và phong phú Một trong sốsesquitecpen lacton thiên nhiên được quan tâm nghiên cứu là hợp chấtparthenin
Cây Parthenium hysterophorus với hoạt chất chính là parthenin thuộc
khung pseudoguainolide đã được biết đến với các hoạt tính sinh học nhưkháng lỵ amit, chống sốt rét, kháng ung thư Do đó, chúng tôi chọnparthenin làm nguyên liệu đầu để nghiên cứu chuyển hóa một số dẫn xuấtcủa nó nhằm tìm kiếm những hoạt tính sinh học của các dẫn xuất tổng hợp.Những nội dung chính nghiên cứu của luận án:
Trang 21 Nghiên cứu chiết tách, xác định cấu trúc của parthenin;
2 Tổng hợp các dẫn xuất của parthenin;
3 Xác định cấu trúc hoá học của các dẫn xuất chuyển hóa được;
4 Thăm dò hoạt tính sinh học của các hợp chất chuyển hóa được
Từ những mục tiêu trên chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợpcác dẫn chất của sesquitecpenoit thiên nhiên parthenin và thăm dò hoạt tínhsinh học của chúng”
Trang 3Chương I TỔNG QUAN 1.1 Vài nét về sesquitecpen lacton:
Sesquitecpen lacton được biết đến như một nhóm lớn các sản phẩm
tự nhiên được phân lập chủ yếu từ họ Asteracea, Artemisia, Acanthaceae,Anacardiaceae, Apiaceae, Euphorbiaceae, Lauraceae, Magnoliaceae,Menispermaceae, Rutaceae, Winteraceae và Hepatideae Lớp chất này cócấu trúc và hoạt tính sinh học rất đa dạng [1] Tuy nhiên, các hợp chấtsesquitecpen lacton được tìm thấy nhiều nhất trong họ Asteraceae với hơn
3000 cấu trúc đã được công bố [2]
Khung Pseudoguainolid Khung Guaianolid
O O
O
O O
Khung Germacronolid
O O
O O
O O
O
O O
Khung Hypocretenolid Khung Eudesmanolid Khung Heliangolid
Hình 1.1: Các khung sesquitecpen lacton cơ bản
Trang 4Các hợp chất sesquitecpen lacton được phân thành 4 nhóm chấtchính germacranolid (có vòng 10 cạnh); guaianilid (chứa 2 vòng sáu cạnhgắn kết với nhau); eudesmanolid và pseudoguainolid (có chứa 2 vòng 5cạnh và 7 cạnh gắn kết với nhau) [3] và hai khung heliangolid,hypocretenolid (Hình 1.1).
O HO
O
Costunolide (1)
O O HO
O
HO
Parthenin (6)
O O
O
HO
Helenalin (7)
O O
O O
O
Artemisinin (8)
O O
H OH
O
O
OH
O MeO
Vernodal (9)
Hình 1.2: Một số hợp chất sesquitecpen lacton điển hình
Một đặc tính quan trọng của sesquiterpen lacton là sự hiện diện củamột vòng γ-lacton đóng vòng với C-6 hoặc C-8 và có chứa một nhóm α-metylen trong nhiều hợp chất Phần lớn sesquiterpen lacton đã cho thấy
Trang 5tính chống lại bệnh bạch cầu P388 trong in vivo Nghiên cứu cơ chế hoạt
động cho thấy rằng sesquiterpen lacton gây độc tế bào bằng các phản ứngkhác nhau với các thiol như cystein trong protein, phản ứng cộngnucleophin theo kiểu Michael nhờ hệ cacbonylliên hợp
Một số nghiên cứu xác định sesquiterpen lacton ức chế phát triển khối
u theo cơ chế ankyl hóa chọn lọc trong sinh tổng hợp bởi các enzym chìakhóa, kiểm soát sự phân chia tế bào, ức chế và kiểm soát hoạt động của tếbào
1.2 Hoạt tính sinh học của sesquitecpen lacton
1.2.1 Hoạt tính chống ung thư
Trong những năm gần đây, các nghiên cứu trên thế giới đã thấy rằngsesquitecpen lacton có hoạt tính chống ung thư Một số các hợp chất quantrọng của lớp này được liệt kê ở hình dưới đây:
O OO
O O
H
H
O O
O O
Hanphyllin (13) Alantolacton (14)
Trang 6O O
O
O
O O
O
O
Epoxy(4,5)-4,5-dihydrosantonin (15) (4,5)-epoxy-4,5-dihydrosantonin (16)
O O
O
OH
O
O O
NH 2
O
Neurolenin B (17)
O O OH
O O O O
Vernodal (18)
O
O O H
O
O O
OH
11, 13-dihydrovernodalin (19)
O O
OH
Ridentin (21)
Hình 1.3: Một số sesquitecpen lacton có hoạt tính chống ung thư
Năm 1995, Chen H.C và cộng sự [4] đã phân lập được costunolid
(1) từ rễ của Saussurea lappa và phát hiện costunolid có hoạt tính chống
ung thư [5], costunolid có khả năng ức chế phát triển tế bào bệnh bạch cầu[6], ức chế các tế bào nội mô hình thành mạch [7] và phá vỡ cấu trúc nhântrong các tế bào ung thư [8]
Parthenolid (10) là một sesquitecpen lacton được chiết tách từ
Tanacetum parthenium là loài được dùng nhiều trong thảo dược truyền
thống để điều trị chứng đau đầu, sốt, viêm khớp [9], [10] do có tác dụng ứcchế mạnh hoạt động tế bào NF-kB [11, 13] Hoạt tính chống ung thư đãđược các nhà khoa học quan tâm, một số lượng lớn các công trình nghiên
Trang 7cứu về cơ chế hoạt động của parthenolid trong các giai đoạn khác nhau của
tế bào ung thư Parthenolid gây chết tế bào dòng bạch cầu nguyên sinh, baogồm cả tế bào nhiễm sắc thể hoán vị gen [12] Parthenolid gây chết tế bàonguyên sinh nhanh chóng bởi quá trình mất nhân ADN và quá trình khửmàng tế bào ở nồng độ khác nhau (5-100M) [13]
Helenalin (7) được chiết tách từ loài Arnica có khả năng gây độc tế
bào và hoạt tính chống ung thư [14] do có hoạt tính ức chế mạnh axitnucleic và sinh tổng hợp protein [15]
1.2.2 Hoạt tính chống sốt rét
Artemisinin (8) là một secquitecpen lacton, có cầu endoperoxit, được
phân lập từ cây Thanh hao hoa vàng (Artemisia annua L.) Các công trình
nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc và Việt Nam đã chứng minhartemisinin có hoạt tính chống sốt rét [16] và đã chuyển hóa artemisininthành các dẫn xuất ete theo sơ đồ sau
Sơ đồ 1.1: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất ete của artemisinin
O O
O
O O
O O
OH
O O
O O
O O
OR
22a-b
Trang 8Lin và cộng sự [17] khi nghiên cứu tìm kiếm các dẫn xuất để khắcphục những nhược điểm của artemisinin như kém tan trong dầu, trong nước
đã tổng hợp hàng loạt dẫn xuất mới bằng cách đưa vào đó những nhóm thế
có khả năng hút hoặc đẩy điện tử rất mạnh, hoặc là gắn vào -metylencacbon những nhóm thế có thể gây cản trở không gian lớn.Kết quả đã tổng
hợp được các dẫn xuất 23a-23e có hoạt tính cao hơn so với metylete (22a), etylete (22b) và axit arterlinic (sơ đồ 1.1).
Cũng tương tự như trong công trình nêu trên, với mục đích tìm kiếmcác dẫn xuất có khả năng tan tốt trong nước, Lin và cộng sự đã tổng hợp
hai dẫn xuất (24) và (25) có tính chất vượt trội so với artelinat, khi nghiên
cứu invivo trên chuột thực nghiệm bị nhiễm P berghei, qua con đường
uống, đặc biệt là dẫn xuất (24).
O O
COOH Cl
O O
O O
COOH Br
O O
Hình 1.4: Dẫn xuất ete chứa vòng thơm và halogen của artemisininTrong công trình tiếp theo, Lin và các cộng sự đã tổng hợp các dẫnxuất có chứa liên kết amin ở cacbon C-12
Các dẫn xuất chứa các amin thơm ở cacbon C-12 (Sơ đồ 1.2) [18] cóthể tạo muối tan trong nước với các axit vô cơ nên làm tăng tính tan của cácdẫn xuất trong nước Ngoài ra, do không chứa liên kết kiểu ete ở cacbon C-
12 nên không bị enzym P-450 phân huỷ Các dẫn xuất 28a-28f nhận được
có hoạt tính chống sốt rét và độ bền cao Trong công trình nghiên cứu [19]
Trang 9dihydroartemisinin trong quá trình chuyển hoá, O’neill và cộng sự đã tổnghợp các dẫn xuất có chứa liên kết phenoxy ở cacbon C-12.
O O
26
O O
O O
27
O O
O O
28a-28f
Br
Br
HN R
Br 2
Br
N S
F
N
N N N Br
a, b, c,
d, e, f,
Sơ đồ 1.2: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất chứa liên kết amin ở các bon C-12
Các dẫn xuất này dễ dàng được điều chế từ DHA sau một bước phảnứng Các dẫn xuất này có hoạt tính cao hơn hẳn so với artesunat vàmetylete (Sơ đồ 1.3)
O O
OH
22
O O
O O
OR
29a-29c
Sơ đồ 1.3: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất có chứa liên kết phenoxy của
dihydroartemisinin
Trang 10Dẫn xuất 29a và 29b bền dưới tác dụng của P450 Hợp chất 29c có
độ tan trong nước được cải thiện một cách đáng kể Hiện nay, những
nghiên cứu invivo của hợp chất này đang được tiến hành.
Một hướng nghiên cứu tạo ra các dẫn xuất không phải là “prodrug”của DHA, nghĩa là thay đổi liên kết C-12 oxygen bằng liên kết C-12cacbon-cacbon (giả thiết rằng kiểu chất như vậy sẽ ít bị ảnh hưởng bởi tácdụng của enzym P-450) nên sẽ có thời gian bán huỷ trong plasma dài hơn
và sẽ có hoạt tính cao nên có thể sử dụng để chữa bệnh sốt rét tái phát Dựatrên ý tưởng như vậy, từ năm 1997, Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự đãnghiên cứu tổng hợp hàng loạt các dẫn xuất mới của artemisinin có chứaliên kết C-C ở vị trí các bon C-12 Có khoảng 50 dẫn xuất loại này đã được
tổng hợp (Sơ đồ 1.4) và các kết quả nghiên cứu invitro cho thấy hầu hết các
dẫn xuất nhận được đều có hoạt tính cao hơn so với artemisinin [20, 21, 22,23] Một số các dẫn xuất loại này được lựa chọn để nghiên cứu sâu hơn vềhoạt tính và độc tố trường diễn trên chuột…
O O
O O
O
8
O
O O O
hàng loạt các dẫn xuất mới (31) có hoạt tính cao hơn nhiều so với
artemisinin (Sơ đồ 1.5)
Trang 11O O
O O
OH
22
31
O O
O O
HO
R
Sơ đồ 1.5 Tổng hợp trực tiếp artemisinin với vòng thơm tại cacbon C-12Cũng theo hướng nghiên cứu này, Wang và cộng sự [25] cũng đã
tổng hợp các dẫn xuất của (31) với nhóm thế R khác nhau Haynes [26] đã
tổng hợp được một số dẫn xuất chứa liên kết trực tiếp cacbon- cacbon ở vị
trí C-12 với vòng benzen (32) như mô tả trong sơ đồ 1.6 Các kết quả
invitro cho thấy hoạt tính của chúng cao hơn nhiều so với artemisinin Khi
ứng dụng phản ứng chuyển vị kiểu Priss vào trường hợp này, Nguyễn Văn
Tuyến và cộng sự cũng đã tổng hợp được hàng loạt dẫn xuất của (32) Các
kết quả thử nghiệm invitro cũng cho thấy hoạt tính của chúng cao hơn
nhiều so với artemisinin
O O
O O
OH
22
32
O O
O O
R
Sơ đồ 1.6 Tổng hợp được một số dẫn xuất chứa liên kết trực tiếp
cacbon- cacbon ở vị trí C-12 với vòng benzenTiếp tục các công trình nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới có liênkết bền C-C ở vị trí C-12, Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự đã nghiên cứutổng hợp các hợp chất có chứa nhóm nitơ Đây là hướng nghiên cứu lý thú
và các kết quả được tóm tắt ở sơ đồ 1.7 Các kết quả thử nghiệm invitro
trên các dòng kí sinh trùng kháng thuốc cho thấy rất nhiều dẫn xuất kiểu
(34) với các nhóm thế R khác nhau có hoạt tính chống sốt rét cao hơn nhiều
so với artemisinin
Trang 12O O
O O
OH
22
33
O O
O O
C
H NR
O O
O O
C
H2
H N R
34
Sơ đồ 1.7 Tổng hợp các dẫn xuất của artemisinin có chứa nhóm nitơHướng nghiên cứu khác nhằm tăng độ bền hoá học của các dẫn xuất
là chuyển hoá vòng lacton thành vòng lactam (11-aza-artemisinin) Quá
trình tổng hợp như được mô tả trong sơ đồ 1.8 Kết quả nghiên cứu invitro
cũng cho thấy các dẫn xuất này có hoạt tính chống sốt rét cao hơn nhiều sovới artemisinin
O O
O O
8
O
N O
O O
O R
Sơ đồ 1.8: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất aza-artemisinin
Những nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới hiện nay cũngđang tập trung tổng hợp các dẫn xuất bền của artemisinin với liên kết bềnC-C ở cacbon C-12 vì đây là một hướng nghiên cứu hiện đại và có nhiềutriển vọng Rất nhiều dẫn xuất mới nhận được có hoạt tính và độ bền caohơn nhiều so với artemisinin
Trang 13Các hợp chất dime không chứa liên kết axetal gần đây cũng được sựchú ý đặc biệt Từ những nỗ lực này các nhà khoa học đã tìm ra các dẫn
xuất 36 [27], 37 [28] và 38 [29] không chỉ có hoạt tính chống sốt rét cao
mà còn có hoạt tính chống ung thư
O O
O
O
36
O O
O O
S O O
O O
O O
37
O O
O O
O P
O O OMe
38
O O
O O
O O
O O
COOH
Hình 1.5: Dẫn xuất dime không chứa liên kết axetal của artemisinin
Hoạt tính chống sốt rét của neurolenin B (17) (IC50 = 0,62 M) mạnh
hơn furanoheliangolid lobatin B (39a) (IC50= 16,51 M)
O
HO
O O
Hình 1.6: Sự khác biệt cấu trúc của Lobatin A và Lobatin B
Trong số các germacranolid, sự thay đổi của các liên kết đôi từ vị trí
2,3 (neurolenin B) vào vị trí 3,4-(lobatin A) (39b) đã dẫn đến giảm đáng kể
Trang 14hoạt tính [30] Ngoài ra, nhóm hydroxyl mạch nhánh tại C-8 tăng các hoạttính chống sốt rét trong khi nhóm hydroxyl ở C-9 mạch nhánh lại giảm hoạttính.
Gofill và cộng sự nghiên cứu hoạt tính kháng chủng P.falciparum
trong dịch chiết của Tithonia diversifolia đã phân lập được Tagitinin C (3)
có khả năng kháng chủng FCA ở IC50= 0,33 g/ml [31] Jenett-Siems và
cộng sự đã phát hiện hai sesquitecpen lacton vernodalol (19) và 11
,13-dihydrovernodalin (20) có khả năng kháng chủng P falciparum mạnh nhất
ở IC50= 4,8 và 1,1 g/ml Kraft và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính kháng
sốt rét của Rupicolin A-8-O-axetat (21) thấy rằng hoạt tính kháng chủng P.falciparum yếu hơn dihydrovernodalin (20) với (IC50= 10,8g/ml) [32]
Passreiter và cộng sự đã chiết tách các sesquitecpen lacton thuộc
khung pseudoguainolid henalin (7), dihydrohenalin từ Arnica Montana.
Các dẫn xuất axetat của chúng đã được phát hiện có hoạt tính trong in vitro kháng chủng P falciparum với IC50= 0,23-7,41 M [33]
O O
OH
O O O
O
O O
OH
O O O
O
Hình 1.7: Sesquitecpen lacton tách từ Camchaya calcarea có khả năng
kháng chủng P falciparum.
Năm 2006, Vongvanich và cộng sự đã nghiên cứu chiết tách hai hợp
chất 40 và 41 từ Camchaya calcarea, các hợp chất này kháng chủng P.
falciparum với giá trị IC50= 1,2 và 0,3μg/ml tương ứng [34]
Trang 15O O O
O O O
O O O
46 45
1.2.3 Hoạt tính chống viêm
Sesquitecpen lacton có khả năng chống viêm khi NF-kB đóng một vaitrò trung tâm trong hầu hết các quá trình mắc bệnh vì NF-kB có thể điềuchỉnh sự biểu hiện của nhiều gen quan trọng liên quan đến viêm cũng nhưtrong nhiều loại ung thư ở người [35]
Koo và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống viêm của costunolid
(1) ức chế vi khuẩn Gram(-) do kích thích NF-kB, ức chế sự phosphoryl
hóa của IkB-protetin và IkB-protetin
Lyu và cộng sự nghiên cứu hoạt tính chống viêm của helenanin (7),
kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng kháng viêm của NF-kB ở nhân nhờ
ức chế ADN của nó
1.2.4 Hoạt tính chống vi rút
Hình 1.8: Một số dẫn xuất parthenolid có hoạt tính chống viêm gan CHoạt tính chống vi rút viêm gan C của sesquitecpen lacton được pháthiện bởi Hwang và cộng sự [37] Nhóm tác giả đã thử nghiệm hoạt tính
viêm gan C của các hợp chất parthenolid (10) (IC50= 2,21 M), costunolid
(1) (IC50 = 2,69 M), dehydrocostus lacton (11) (IC50 = 3,08 M),
Trang 16O O
HO
O
OH OH
H
O O
HO
O
OH H
viêm gan C (HCV) tốt nhất với helenalin và dẫn xuất của parthenolid
42-46 Trong đó hợp chất 45 có hoạt tính cao nhất (IC50= 1,64M)
1.3 Parthenin, dẫn xuất của parthenin và hoạt tính sinh học
1.3.1 Vài nét về parthenin và hoạt tính sinh học
Parthenin (6) là một hợp chất được tách từ cây Parthenium
hysterophorus thuộc khung pseudoguainolid Parthenin đã được phân lập
và có những hoạt tính sinh học như kháng lỵ amít, kháng ung thư, sốt rét[38, 39, 40, 41, 42]
Một số sesquitecpen lacton thuộc khung pseudoguainolid vàparthenin43 được Tosiho Morikawa và các cộng sự [44] phân lập từ cây
Dichrocephala integrifolia được liệt kê trong hình 1.9 dưới đây.
O O
HO
O
OH O
Hình 1.9: Sesquitecpen lacton thuộc khung pseudoguainolid
Parthenin có hoạt tính kháng lỵ amit tương đương với metronidazole.Các kết quả nghiên cứu gợi ra rằng parthenin có thể được sử dụng trong
Trang 17OH
OH O
COOEt O
53
OH OTBDMS
OTBDMS O
O O BrMg
OTBDMS O
O O
OTBDMS O
OH O
O O
OH O
H
56 57
Mukher Jee và Chatter Jee đã nghiên cứu tác dụng kháng ung thư của
dịch chiết methanol từ hoa của P hysterophorus trên chuột mang bệnh ung
thư máu trắng và đã phát hiện sự phát triển chậm lại của bệnh ung thư, làmtăng khả năng sống sót của chuột ung thư máu trắng [48]
1.3.2 Nghiên cứu tổng hợp toàn phần parthenin
Sơ đồ 1.9: Sơ đồ tổng hợp toàn phần parthenin từ
2-hydroxy-4-metylcyclohepta-2,4,6-trienon (53)
Trang 18O
OH O
O O
O O
64 65
69 70
6
Fumito Shimoma và cộng sự [49] đã nghiên cứu tổng hợp toàn phần
parthenin từ hợp chất 53 qua 17 bước phản ứng với hiệu suất tổng 2,8%
(Sơ đồ 1.9)
Sơ đồ 1.10: Sơ đồ tổng hợp toàn phần parthenin từ cyclohex-2-enon (61)
C H Heathcock và cộng sự [50] nghiên cứu tổng hợp toàn phần
parthenin từ hợp chất 61 qua 12 bước phản ứng với hiệu suất tổng 3,2%
(Sơ đồ 1.10)
Trang 19Hisashi Takei và cộng sự năm 1995 đã nghiên cứu thành công tổng
hợp toàn phần parthenin từ hợp chất (71) qua 9 bước phản ứng với hiệu
suất tổng thu được 8,2% [51] (sơ đồ 1.11)
O O HO
O O
O
O O SePh
O O
O O O
75 76
77 78
6
Sơ đồ 1.11: Sơ đồ tổng hợp toàn phần parthenin từ hexahydro-4,8
-dimetylazulen-1,8(2H,8H)-dion (71)
Năm 2003, Anonymous đã nghiên cứu hoạt tính chống sốt rét của
parthenin và một vài dẫn xuất của nó trên chủng P falciparum đã kháng
thuốc và đã phát hiện parthenin có hoạt tính kháng chủng này [52]
Talakal và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính kháng trùng roi (ký sinh
trùng đơn bào động vật nguyên sinh) trypanosoma của dịch chiết thô ethanol của P hysterophorus Kết quả chỉ ra rằng hoạt tính kháng trùng roi
ở trong màng bụng ở liều 100 và 300 mg/kg trọng lượng cơ thể [53]
Ngoài ra, parthenin có tác dụng điều tiết sinh trưởng [54], [55], gâyđộc lên thực vật, động vật [56, 57, 58], hoạt tính trừ sâu [59], gây dị ứng[60] và kháng nấm [61], [62]
1.3.3 Các phương pháp chuyển hóa parthenin và hoạt tính sinh học của chúng
Trang 20Dẫn xuất của parthenin được biết đến với những hoạt tính chống ungthư [63, 64] Năm 2004, C Ramesh và cộng sự [65] đã nghiên cứu tổnghợp một số dẫn xuất của parthenin và thử hoạt tính kháng khuẩn của chúng.Kết quả đã tổng hợp được một số dẫn xuất của parthenin như mô tả trong
sơ đồ 1.12
O O
OH O
6
O O
OH O
83
O O
OH RO
OH O
85 Me - 13
86 Me - 13
O O
OH O
84
OMe
N3
O O
O
OH
79
Sơ đồ 1.12: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất parthenin
Hoạt tính kháng khuẩn của hợp chất 80 - 86 đã được kiểm tra đối với
các chủng vi sinh vật khác nhau như: Gram dương (Bacillus subtilis,
Trang 21O O
OH O
6
O O
O O
Cl
Cl O
cộng sự đã tổng hợp một số dẫn xuất 87 - 106 của parthenin và nghiên cứu
hoạt tính chống ung thư của các dẫn xuất này (sơ đồ 1.13)
88
O
O O
89: R=H 90: R=Me 91: R=Ethyl
O
OH O
O O
O
O O
OH O
+
O O OH HO
OH
O R
O O
OH
OH Cl
+
106
Sơ đồ 1.13: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất parthenin của Bhahwal Ali Shah
Sơ đồ 1.14: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất parthenin 107 và 108
Nghiên cứu trên hai dòng tế bào ung thư HL-60 và HeLa, kết quả
Trang 22cho thấy các hợp chất 95 - 98, 100 - 102 và 100 có IC50 < 10 M [66], hợp
chất 107 có IC50= 3 M và 108 có IC50 = 8 M (sơ đồ 1.14) Từ parthenin
đã có nhiều hướng chuyển hóa khác nhau
Năm 2007, Bhahwal A Shah, Subhash C Taneja và cộng sự đã áp
dụng phản ứng Baylis - Hillman để tổng hợp các dẫn xuất 110 - 114 của
parthenin [67]:
O O
OH O
O O
O HO
OH
O O
OH O
111: R=H 112: R=Phenyl 113: R= p-chlorophenyl 114: R=xinnamoyl
Sơ đồ 1.15: Chuyển hóa parthenin bằng phản ứng Baylis - Hillman
Biswanath Das và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất 115
- 126 của parthenin [68] nhằm tìm kiếm mối liên quan giữa cấu trúc và hoạt
tính sinh học với nhiều hướng chuyển hóa khác nhau:
115
O O
HO
O
O O
HO
HO
O O +
NaBH4MeOH
Na/EtOH
6
Ac2O Py
Trang 23Kết quả đã cho thấy nhóm -metylen--lacton đóng một vai trò quantrọng trong hoạt tính của các dẫn xuất thu được.
O O
HO
HO O
HO
O
6
O O
HO
O
O O
HO
O
OH
O O
HO
O
OMe MeO
O O O
Lên men
-H2O
Sơ đồ 1.18: Sơ đồ tổng hợp dẫn xuất của Biswanath Das
Trang 24Nhóm tác giả đã sử dụng những phương pháp tổng hợp hữu cơ nhằmbảo vệ nhóm -metylen--lacton hoặc giữ cấu trúc lacton của các dẫn xuấtcủa parthenin.
Tóm lại, sesquitecpen lacton có hoạt tính sinh học rất đa dạng vàquan trọng Việc nghiên cứu chuyển hóa các hợp chất sesquitecpenoitthành các hợp chất mới nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh họccao đã và đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm.Parthenin và dẫn xuất của nó có cấu trúc lập thể phong phú Do đó, nghiêncứu tổng hợp các dẫn xuất của nó hy vọng có những hoạt tính sinh học lýthú là cần thiết và có ý nghĩa khoa học
Trang 25Chương II THỰC NGHIỆM 2.1 Mẫu thực vật và tác nhân phản ứng:
Hoa của cây Parthenium hysterophorus được thu hái ở vùng
Venkatapur, Andhra Pradesh, Ấn Độ Thời điểm lấy mẫu là tháng 8 năm
2007 Cây Parthenium hysterophorus [69] được định tên bởi GS.
Rajugopal của Trường đại học Osmania Các tác nhân, dung môi cho phảnứng và các chất hấp phụ dùng để tách sản phẩm phản ứng mua của hãngMerck Các dung môi dùng cho quá trình chiết, sắc ký cột là loại dung môicông nghiệp được cất lại, làm khan trước khi sử dụng
2.2 Các phương pháp phân lập chất
Phân lập các hợp chất tinh khiết từ các cặn dịch chiết và các hợp chất
từ hỗn hợp phản ứng bằng các phương pháp sắc ký như: sắc ký cột thường,sắc ký cột nhanh, sắc ký lớp mỏng phân tích và điều chế trên silica gel vàsephadex
2.3 Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được.
Cấu trúc của các chất phân lập từ dịch chiết và các chất tách từ hỗnhợp phản ứng được xác định bằng sự kết hợp các phương pháp phổ như:phổ hồng ngoại (FT-IR); phổ khối (EI-MS); phổ khối ion hóa bụi điện tử(ESI-MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều và hai chiều (1D- và2D-NMR)
2.4 Phương pháp thử hoạt tính
Hoạt tính kháng HIV và khả năng gây độc tế bào của các dẫn xuấtparthenin được xác định theo phương pháp so màu MTT (the tetrazolium-based colorimetric) Các phép thử hoạt tính này được thực hiện tại Việnnghiên cứu virut Tibotec, Vương quốc Bỉ
Trang 262.5 Dụng cụ và phương pháp
2.5.1 Máy móc và thiết bị
Điểm nóng chảy được đo trên máy BOTIUS (HeiztischMikroskop); CHLB Đức của Viện Hoá học, Viện Khoa học và Công nghệViệt Nam
Phổ hồng ngoại được ghi dưới dạng viên nén KBr trên máyIMPACT-410, Nicolet của hãng Carl Zeiss Jena, CHLB Đức tại Viện Hoáhọc, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Phổ khối lượng (EI-MS) được ghi trên máy MS-Engine-5989B-HP
và (ESI-MS) trên máy LC-MS trap Agilent 1100 tại Viện Hoá học, ViệnKhoa học và Công nghệ Việt Nam
Phổ 1H-NMR (500 MHz) và 13C-NMR (125 MHz) kể cả HSQC, HMBC, NOESY, ROESY, đều được ghi trên máy BRUKER-500AVANCE tại Viện Hoá học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2D-2.5.2 Phương pháp sắc ký
Sắc ký lớp mỏng phân tích: sử dụng bản mỏng nhôm tráng sẵnsilicagel F254 Merck, độ dày 0,2 mm Sắc ký lớp mỏng điều chế sử dụngbản điều chế tráng sẵn silicagel 60 F254 Merck, độ dày 0,5 mm
Sắc ký cột thường: sử dụng silicagel cỡ hạt 230 - 400 mesh (0,040
- 0,063 mm) Sắc ký cột nhanh: sử dụng silicagel cỡ hạt 70 - 200 mesh
2.5.3.Các hệ dung môi triển khai bản mỏng
Hệ 1: n-hexan / EtOAc
Hệ 2: n-hexan / CHCl3
Hệ 3: n-hexan / axeton (Me CO)
Trang 272.6 Chiết tách, tinh chế và xác định cấu trúc của parthenin từ hoa của
cây Parthenium hysterophorus
2.6.1 Sơ đồ chiết tách và tinh chế parthenin
Dịch chiết MeOH
Hoa khô (5kg)Chiết soxhlet
Tách cột silicagel
Phân đoạn
Parthenin (2,1 g)
Cất loại dungmôiCặn chiết MeOH (97 g)
Tách cộtsilica gel
Sơ đồ 2.1 Chiết tách và tinh chế parthenin từ cây Parthenium hysterophorus
Trang 282.6.2 Quy trình chiết tách parthenin
Hoa của cây Parthenium hysterophorus (5 kg) đã được sấy khô, xay
nhỏ sau đó chiết với MeOH (5 L) trong thiết bị chiết soxhlet Dịch chiết thôMeOH được cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được (97 g); Cặnchiết MeOH được tách sắc ký cột trên cột silica gel với hệ dung môi rửagiải chloroform: MeOH (99:1 đến 65:35) theo tỷ lệ tăng dần thu được 8phân đoạn Phân đoạn 6 tiếp tục tách cột silica gel tinh với hệ dung môi rửa
giải chloroform: MeOH (99:1 đến 65:35) thu được parthenin 6 (2,1 g, hiệu
suất 0,003%) [70, 71, 72] Sử dụng quy trình này chiết tách 03 lần và thuđược tổng số 6,2 g parthenin
O O
11
12 1314
15
6
Sản phẩm là tinh thể hình kim, có điểm nóng chảy: 155-156oC
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 1,13 (3H, d, J = 7,6 Hz, 15); 1,29 (3H, s, Me-14); 1,67-2,36 (6H, m); 3,51 (1H, m); 5,01 (1H , d, J = 7,9 Hz, H-6); 5,60 (1H, d, J = 2,6 Hz, H-13a); 6,19 (1H, d, J = 5,7 Hz, , H- 3); 6,28 (1H, d, J = 2,6 Hz, H-13b); 7,52 (1H, d, J = 5,7 Hz, H-2).
Me-13 C-NMR (125 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 17,4 (C-15); 18,3 (C-14);
28,3 (C-8); 29,8 (C-9); 40,6 (C-10); 44,2 (C-7); 59,1 (C-5); 78,7 (C-6);84,4 (C-1); 121,6 (C-13); 131,7 (C-3); 140,4 (C-11); 163,0 (C-2); 170,7 (C-12); 210,5 (C-4)
EI-MS (m/z): 262 [M]+
Trang 292.7 Tổng hợp dẫn xuất của parthenin
2.7.1 Tổng hợp dihydroisoparthenin (220):
220 Dung dịch của parthenin 6 (1,32 g; 5 mmol) trong MeOH (50 ml)
được hyđro hóa bằng H2 ở nhiệt độ phòng và 10% Pd/C trong 10 giờ Saukhi phản ứng kết thúc, lọc hỗn hợp phản ứng thu được cặn và dung môi.Dung môi được cất loại dưới áp suất giảm Cặn được tinh chế qua cột silicagel với hệ dung môi rửa giải CH2Cl2:MeOH (9:1) thu được sản phẩm kết
tủa màu trắng 220 (1,12 g; hiệu suất 78%) Sản phẩm trung gian này sử dụng để tổng hợp 221 và 222.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 0,85 (3H, s, Me-14); 1,11 (3H, d, J = 7,6 Hz, Me-15); 1,27-1,45 (1H, m); 1,75-1,90 (1H, m); 1,83 (3H, s, Me-13); 2,05-2,87 (7H, m); 5,40 (1H, s, H-6).
13 C-NMR (125 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 8,4 (C-14); 11,1 (C-13); 18,2
(C-15); 23,3 (C-3); 30,2 (C-8); 32,7 (C-9); 33,3 (C-2); 43,3 (C-10); 57,5(C-5); 81,7 (C-6); 84,1 (C-1); 123,5 (C-11); 162,7 (C-7); 175,3 (C-12);215,5 (C-4)
ESI-MS (m/z): 265 [M+H]+
2.7.2 Tổng hợp hỗn hợp đồng phân (4R,4S)-hydroxy-dihydroisoparthenin
(221) và (222)
Trang 30Hỗn hợp phản ứng gồm 100 mg (0,38 mmol) của 220, 57 mg (1,5
mmol) của NaBH4trong hỗn hợp dung môi MeOH/THF = 2:1 Phản ứngđược khuấy ở nhiệt độ phòng trong 16 h Kết thúc phản ứng cất loại dungmôi, cặn được trung hòa với axit HCl 5%, chiết bằng diclometan (3x50 ml).Pha hữu cơ được làm khan bằng Na2SO4, cất loại dung môi dưới áp suấtgiảm Tinh chế qua cột silica gel với hệ dung môi rửa giải (n-hexan /EtOAc
= 70:30) thu được 52 mg sản phẩm 221 với hiệu suất 52% và 28 mg sản phẩm 222 với hiệu suất 28%.
13 C-NMR (125 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 174,88 (C-12); 164,17 (C-7);
122,51 (C-11); 86,15 (C-4); 85,95 (C-1); 78,10 (C-6); 52,94 (C-5); 42,93(C-10); 34,49 (C-2); 27,76 (C-8); 26,08 (C-9); 21,90 (C-3); 16,25 (C-15);9,82 (C-13); 8,30 (C-14)
ESI-MS (m/z): 267,1 [M+1]+
b, Hợp chất (4R)-hydroxy-dihydroisoparthenin (222):
Trang 31Sản phẩm là tinh thể hình kim, có điểm nóng chảy: 125-128oC
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 5,69 (1H, s, H-6); 4,04 (1H,
m, H-4); 2,75-1,51 (9H, m, H-2, H-3, H-8, H-9, H-10); 1,82 (3H, s,Me-13); 1,08 (3H, d, J = 8,0 Hz, Me-15); 0,62 (3H, s,Me-14).
13 C-NMR (125 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 174,9 (C-12); 164,65 (C-7);
122,75 (C-11); 86,23 (C-4); 82,50 (C-1); 81,59 (C-6); 54,26 (C-5); 39,16 (C-10); 35,35 (C-2); 29,46 (C-8); 25,75 (C-9); 21,78 (C-3); 15,42 (C-15); 15,26 (C-14); 8,41 (C-13).
ESI-MS (m/z): 267,3 [M+1]+
2.7.3 Tổng hợp các este của (4S)-hydroxy-dihydroisoparthenin (221)
a, Tổng hợp (4S)-axetyl-dihydroisoparthenin (223):
O O
OH O
O H
H
223 Hỗn hợp của hợp chất 221 (25 mg; 0,11 mmol), anhydrit axetic
(33,66 mg; 0,33 mmol), Et3N (11 mg; 0,11 mmol) và 4-amine (12 mg; 0,11 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) được khuấy ở nhiệt độphòng trong 4 giờ Sau phản ứng, hỗn hợp phản ứng được rửa với nước,pha hữu cơ được chiết bằng CH2Cl2, làm khan bằng Na2SO4khan Cất loại
Trang 32N,N-dimethylpyridin-dung môi dưới áp suất giảm, tinh chế bằng sắc ký cột với hệ N,N-dimethylpyridin-dung môi rửa
giải (hexan: EtOAc = 7:3) thu được sản phẩm 223 ( 20,2 mg; hiệu suất
70%)
Sản phẩm là chất rắn màu trắng, có điểm nóng chảy: 192oC
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 5,70 (1H, dd, J = 6 và 9,5
Hz, H-4); 5,68 (1H, s, H-6); 2,53-1,40 (9H, m, H-2, H-3, H-8, H-9, H-10); 2,07 (3H, s, Ac), 1,79 (3H, s, Me-13); 1,08 (3H, d, J = 8,0 Hz, Me-15), 0,72 (3H, s, Me-14).
ESI-MS (m/z): 309,3 [M+1]+
b, Tổng hợp (4S)-isobutyroyl-dihydroisoparthenin (224):
O O
O
OH O
H H
224 Hỗn hợp của hợp chất 221 (25 mg; 0,11 mmol), isobutyric anhydric
(52,14 mg; 0,33 mmol), Et3N (11 mg; 0,11 mmol) và 4-amine (12 mg; 0,11 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) được khuấy ở nhiệt độ
N,N-dimethylpyridin-25 oC trong 6 giờ Sau phản ứng, hỗn hợp phản ứng được rửa với nước,chiết pha hữu cơ bằng CH2Cl2, làm khan bằng Na2SO4khan Cất loại dung
môi dưới áp suất giảm, tinh chế bằng sắc ký cột với hệ dung môi rửa giải
(hexan: EtOAc = 7:3) thu được sản phẩm 224 (23,7 mg; hiệu suất 75%).
Sản phẩm là chất rắn màu trắng, có điểm nóng chảy: 198 °C
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 5,66 (1H, dd, J = 6 và 9,5
Hz, H-4); 5,47 (1H, bs, H-6); 2,68-2,35 (6H, m); 2,01-1,98 (1H, m); 1,78 (3H, s, Me-13); 1,56-1,49 (2H, m); 1,41-1,35 (1H, m); 1,22 (3H, d, J = 7
Trang 33Hz, Me-4’); 1,18 (3H, d, J = 7 Hz, Me-3’); 1,11 (3H, d, J = 7,5 Hz, Me-15); 0,75 (3H, s, Me-14).
ESI-MS (m/z): 337,4 [M+1]+
c, Tổng hợp (4S)-(p-cloro-benzoyl)-dihydroisoparthenin (225):
O O
OH
O O
Cl
H
H
225
Hỗn hợp của hợp chất 221 (25 mg; 0,11 mmol), p-cloro-benzoyl
clorua (57,09 mg; 0,33 mmol), Et3N (11 mg; 0,11 mmol) và dimethylpyridin-4-amine (12 mg; 0,11 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) đượckhuấy ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ Sau phản ứng, hỗn hợp phản ứng đượcrửa với nước, chiết pha hữu cơ bằng CH2Cl2, làm khan bằng Na2SO4khan.
N,N-Cất loại dung môi dưới áp suất giảm, tinh chế bằng sắc ký cột với hệ dungmôi rửa giải (CH2Cl2:MeOH = 9:1) thu được sản phẩm 225 (33,41 mg, hiệu
2,46-ESI-MS (m/z): 405,8 [M+1]+
d, Tổng hợp (4S)-(p-brom-benzoyl)-dihydroisoparthenin (226):
Trang 34O O
OH O
clorua (95,48 mg; 0,44 mmol), Et3N (44 mg; 0,44 mmol) và dimethylpyridin-4-amine (12 mg; 0,11 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) đượckhuấy ở nhiệt độ phòng trong 8 giờ Hỗn hợp phản ứng được rửa với nước,chiết bằng CH2Cl2 Pha hữu cơ được làm khan bằng Na2SO4 Cất loại dung
N,N-môi dưới áp suất giảm, tinh chế bằng sắc ký cột với hệ dung N,N-môi rửa giải
(hexan: EtOAc = 7:3) thu được sản phẩm 226 (142,7 mg, hiệu suất 72%).
Sản phẩm là chất rắn màu trắng, có điểm nóng chảy: 230 oC
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 7,87 (2H, d, J = 9 Hz, H-2’
và H-6’); 7,56 (2H, d, J = 9 Hz, H-3’ và H-5’); 5,77 (1H, dd, J = 6 và 9,5
Hz, H-4); 5,54 (1H, bs, H-6); 2,73-2,68 (3H, m); 2,54-2,48 (1H, m); 2,38 (1H, m); 2,05-2,02 (1H, m); 1,80 (3H, s, Me-13); 1,71-1,64 (1H, m); 1,58-1,52 (2H, m); 1,46-1,41 (1H, m); 1,15 (3H, d, J = 7,5 Hz, Me-15); 0,87 (3H, s, Me-14).
2,47-ESI-MS (m/z): 449 [M+1]+
e, Tổng hợp (4S)-(m-metoxyl-benzoyl)-dihydroisoparthenin (227):
O O
OH O
O H
H
OMe
227
Trang 35Hỗn hợp của hợp chất 221 (20 mg; 0,075 mmol), Et3N (7,57mg;0,075mmol), 3-metoxybenzoyl clorua (12,75 mg; 0,075 mmol) và N,N-dimethylpyridin-4-amine (10 mg; 0,075 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) đượckhuấy ở nhiệt độ 25oC trong 8 giờ Kết thúc phản ứng, thêm 50 ml nước
và trung hòa bằng 1N HCl (0,5 ml) Dung dịch được chiết bằng EtOAc.Pha hữu cơ được rửa với nước và làm khan bằng Na2SO4 khan Cất loạidung môi dưới áp suất giảm, sản phẩm thô được tinh chế trên cột silica gel
với hệ dung môi rửa giải (Hexan: EtOAc = 3:7) thu được sản phẩm 227
(18 mg, hiệu suất 62%)
Sản phẩm là chất rắn màu trắng, có điểm nóng chảy: 232 °C.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 7,61 (1H, dd,, J = 7,5 và 2,5
Hz, H-6’); 7,55 (1H, dd J = 1,5 và 2,5 Hz, H-2’); 7,32 (1H, t, J = 7,5 Hz, H-5’); 7,07 (1H, ddd, J = 2,5; 1,5 và 7,5 Hz, H-4’); 5,76 (1H, dd, J = 6 và 9,5 Hz, H-4); 5,54 (1H, bs, H-6); 3,85 (3H, s); 2,75-2,65 (3H, m); 2,54-2,47 (1H, m); 2,44-2,37 (1H, m); 2,05-2,02 (1H, m); 1,08 (3H, s, Me-13); 1,72- 1,65 (1H, m); 1,47-1,41 (1H, m); 1,15 (3H, d, J = 7,5 Hz, Me-15); 0,89 (3H, s, Me-14).
ESI-MS (m/z): 401,4 [M+1]+
f, Tổng hợp (4S)-(p-metoxyl-benzoyl)-dihydroisoparthenin (228):
O O
OH O
O H
H MeO
228 Hỗn hợp của hợp chất 221 (20 mg; 0,075 mmol), Et3N (7,57mg;0,075 mmol), 4-metoxybenzoyl clorua (12,75 mg; 0,075 mmol) và N,N-dimethylpyridin-4-amine (10 mg; 0,075 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) được
Trang 36khuấy ở nhiệt độ 25oC trong 8 giờ Kết thúc phản ứng, thêm 50 ml nước vàtrung hòa bằng 1N HCl (0,5 ml) Dung dịch được chiết bằng EtOAc Dịchchiết EtOA được rửa với nước và làm khan băng Na2SO4 Dung môi hữu
cơ được cất loại dưới áp suất giảm, sản phẩm thô được tinh chế trên cộtsilica gel với hệ dung môi rửa giải (Hexan: EtOAc = 3:7) thu được sản
2,53-ESI-MS (m/z): 401 [M+1]+
2.7.4 Tổng hợp các este của (4R)-hydroxy-dihydroisoparthenin (222)
a, Tổng hợp (4R)-axetyl-dihydroisoparthenin (229):
O O
OH O
O H
H
229 Hỗn hợp của hợp chất 222 (50 mg; 0,22 mmol), anhydrit axetic
(67,12 mg; 0,66 mmol), Et3N (22 mg; 0,22 mmol) và 4-amine (12 mg; 0,11 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) được khuấy ở nhiệt độphòng trong 6 giờ Hỗn hợp phản ứng được rửa với nước, chiết bằng
Trang 37N,N-dimethylpyridin-dưới áp suất giảm, tinh chế bằng sắc ký cột với hệ dung môi rửa giải
(hexan: EtOAc = 7:3) thu được sản phẩm 229 (41 mg, hiệu suất 71%).
Sản phẩm là tinh thể hình kim, có điểm nóng chảy: 222°C
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 5,59 (1H, s, H-6); 4,92 (1H,
m, H-4); 2,72-1,47 (9H, m, H-2, H-3, H-8, H-9, H-10); 2,09 (3H, s, Ac), 1,80 (3H, s, Me-13); 1,08(3H, d, J = 8,0Hz, Me-15), 0,70 (3H, s, Me-14).
13 C -NMR (125 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 175,4 (C-12), 169,31 (C-1’),
163,74 (C-7), 123,76 (C-11), 86,78 (C-4), 83,76 (C-1), 81,57 (C-6), 54,36(C-5), 40,12 (C-10), 36,07 (C-2), 29,60 (C-8), 27,42 (C-9), 22,72 (C-3),21,65 (C-2’) 16,87 (C-13), 15,89 (C-15), 8,76 (C-14)
ESI-MS (m/z): 309,3 [M+1]+
b Tổng hợp (4R)-(p-clo-benzoyl)-dihydroisoparthenin 230
230
Hỗn hợp của hợp chất 222 (25 mg; 0,11 mmol), p-cloro-benzoyl
clorua (57,09 mg; 0,33 mmol), Et3N (11 mg; 0,11 mmol) và dimethylpyridin-4-amine (12 mg; 0,11 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) đượckhuấy ở nhiệt độ 25 oC trong 2 giờ Hỗn hợp phản ứng được rửa với nước(3x30 ml), chiết bằng CH2Cl2 Pha hữu cơ được làm khan bằng Na2SO4
N,N-khan Cất loại dung môi dưới áp suất giảm, tinh chế bằng sắc ký cột với hệ
dung môi rửa giải (CH2Cl2:MeOH = 9:1) thu được sản phẩm 230 (33,41
mg, hiệu suất 88%)
Sản phẩm là tinh thể hình kim, có điểm nóng chảy: 248°C
O O
OH
O O
Cl
H
H
Trang 381 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 7.91 (2H, d, J = 9 Hz, H-3’
và H5’); 7.39 (2H, d, J = 9 Hz, H-2’ và H-4’); 5.77(1H, bs, H-6 ); 5.10 (1H, dd, J = 6 và 9.5 Hz, H-4); 2.81-2.68 (2H, m); 2.61-2.43 (3H, m); 2.39- 2.32 (1H, m); 2.27-2.24 (1H, m); 1.99-1.92 (1H, m); 1.81 (3H, s, H-13); 1.10 (3H, d, J=7.5 Hz, H-15); 0.77 (3H, s, H-14).
c, Tổng hợp (4R)-(p-bromo-benzoyl)-dihydroisoparthenin 231:
O O
OH O
O
Br
H
231 Hỗn hợp của hợp chất 222 (100 mg; 0,44 mmol), 4-bromobenzoyl
clorua (95,48 mg; 0,44 mmol), Et3N (44 mg; 0,44 mmol) và dimethylpyridin-4-amine (12 mg; 0,11 mmol) trong CH2Cl2 (5 ml) đượckhuấy ở nhiệt độ phòng trong 8 giờ Hỗn hợp phản ứng được rửa với nước,chiết bằng CH2Cl2 Pha hữu cơ được làm khan bằng Na2SO4 Cất loại dung
N,N-môi dưới áp suất giảm, tinh chế bằng sắc ký cột với hệ dung N,N-môi rửa giải
(n-hexan: EtOAc = 7:3) thu được sản phẩm 231 (142,7 mg, 72%).
Sản phẩm là chất rắn màu trắng, có điểm nóng chảy: 226°C
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 7,91 (2H, d, J = 9 Hz, H-2’
và H-6’); 7,39 (2H, d, J = 9 Hz, H-3’ và H-5’); 5,77 (1H, bs, H-6); 5,09 (1H, dd,, J = 6 và 9,5 Hz, H-4); 2,81-2,68 (2H, m); 2,61-2,43 (3H, m); 2,39- 2,32 (1H, m); 2,27-2,24 (1H, m); 1,99-1,92 (1H, m); 1,81 (3H, s, Me-13); 1,10 (3H, d, J = 7,5 Hz, Me-15); 0,77 (3H, s, Me-14).
ESI-MS (m/z): 450,3 [M+1]+
Trang 392.7.5 Tổng hợp các dẫn xuất của 4-oxim-dihydroisoparthenin (232)
O HON
O HO
232
Hydroxylamin hydroclorua (69 mg; 1 mmol) được thêm vào dung
dịch của 220 (132 mg; 0,5 mmol) trong pyridin (2 ml) và khuấy ở 80oCtrong 2 giờ Kết thúc phản ứng, hỗn hợp được chiết với CH2Cl2, rửa bằngnước, làm khan bằng Na2SO4 Dung môi được cất loại dưới áp suất giảm,tinh chế bằng sắc ký cột silica gel với hệ dung môi rửa giải (CH2Cl2/MeOH
= 95:5) thu được sản phẩm 232 (108 mg, hiệu suất 91%).
Sản phẩm là chất rắn màu trắng, có điểm nóng chảy: 206°C
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 5,4 (1H, s, H-6); 2,96-0.9
(9H, m, H-2, H-3, H-8, H-9, H-10); 1,89 (3H, s, Me-13); 1,08 (3H, d, J =
8,0Hz, Me-15), 0,70 (3H, s, Me-14)
13 C-NMR(125 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 215,17 (C-4); 175,12 (C-12),162,5 (C-7), 123,6 (C-11), 84,13 (C-1), 81,66 (C-6), 57,51 (C-5), 43,36 (C-10), 33,2 (C-2), 32,77 (C-8), 30,2 (C-9), 23,3 (C-3), 18,2 (C-13), 11,13 (C-15), 8,31 (C-14)
ESI-MS (m/z): 280,4 [M+1]+
a, Tổng hợp 4-dihydroisoparthenin-1-axetyl oxim (233):
O O
OH
N H
O O
233
Trang 40Anhydrit axetic (0,3 ml) được thêm vào dung dịch của 232 (32 mg;
0,11 mmol) và pyridin (0,5 ml) Phản ứng được khuấy ở nhiệt độ phòngtrong 8 giờ Kết thúc phản ứng hỗn hợp được chiết với CH2Cl2, rửa lại vớinước (3x30 ml), pha hữu cơ được làm khan bằng Na2SO4 khan Cất loạidung môi dưới áp suất giảm và tinh chế trên cột silica gel với hệ dung môi
rửa giải (n-hexan / EtOAc = 1:1) thu được 233 (30 mg, hiệu suất 85%).
Sản phẩm là chất rắn màu trắng, có điểm nóng chảy: 244°C
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): (ppm) 5,52 (1H, s, H-6); 2,53-1,40 (9H, m, H-2, H-3, H-8, H-9, H-10); 2,26 (3H, s,Ac); 1,82 (3H, s, Me-13); 1,05 (3H, d, J = 8,0 Hz, Me-15); 0,97 (3H, s, Me-14).
ESI-MS (m/z): 322,2 [M+1]+
b, Tổng hợp (4)-dihydroisoparthenin-(1)phenoxy oxim (234):
O O
OH
N H
O O
234 Dung dịch của 232 (32 mg; 0,12 mmol) trong CH2Cl2 (5ml),trietylamin (30 mg; 0,3 mmol) và benzoylclorua (21 mg; 0,15 mmol) đượcthêm vào ở nhiệt độ phòng Hỗn hợp phản ứng được khuấy ở nhiệt độphòng trong 3 giờ Kết thúc phản ứng hỗn hợp được chiết với CH2Cl2, rửalại với nước, pha hữu cơ được làm khan bằng Na2SO4khan Cất loại dungmôi dưới áp suất giảm và tinh chế trên cột silica gel với hệ dung môi rửa
giải (n-hexan/EtOAc = 1:1) thu được 234 (33 mg, hiệu suất 74%).
Sản phẩm là chất rắn màu trắng, có điểm nóng chảy: 260°C