LATS Nghiên cứu tổng hợp và hoạt tính chống ung thư của các hợp chất indenoisoquinolin

Tổng hợp các indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion 59 với các amin bậc 1 - Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 thông qua phản ứng giữ

A-GIỚI THIỆU LUẬN ÁN

1 Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án

Indenisoquinolin là lớp chất có hoạt tính gây độc tế bào ung thư theo

cơ chế ức chế topoisomerase I, một số dẫn xuất như Indotecan (5) và Indimitecan (6) đã được đưa vào nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng giai

đoạn II cho thấy: các hợp chất này có hoạt tính cao hơn so với thuốc chống ung thư hệ camptothecin, không gây hiệu ứng phụ, đặc biệt bền và không

bị thủy phân vì không có vòng lacton [11,12,15,22,33] nên trong thời gian gần đây có rất nhiều công trình nghiên cứu về lớp chất này [10,18,19,27] Những nghiên cứu gần đây về lớp chất indenoisoquinolin đã chỉ ra rằng nhóm thế ở vòng B tại vị trí nguyên tử Nitơ (N-6) là các nhóm aminopropyl, morpholinopropyl, imdazolopropyl cho khả năng gây độc tế bào rất tốt, trong đó có 2 thuốc đang được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn

II là Indotecan (5) và Indimitecan (6) [6,8,15,22,42] Bên cạnh đó các chất

chứa hợp phần của aminopropanol cũng được biết đến là các lớp chất cho nhiều hoạt tính sinh học lí thú như hoạt tính chống ung thư, chống sốt rét, kháng khuẩn, kháng nấm [74-77]

Trên cơ sở đó, luận án đã thiết kế tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác nhau ở vòng B khi đưa thêm nhóm hydroxyl vào vị trí thứ 2 của mạch nối propyl còn vị trí thứ 3 là các dị vòng với hy vọng sẽ làm tăng khả năng gây độc tế bào ung thư Đồng thời luận án cũng thiết kế tổng hợp các indenoisoquinolin mới chứa nhóm thế giàu điện tử ở vòng B, với ý tưởng làm tăng khả năng gây độc tế bào ung thư thông qua các liên kết yếu của indenoisoquinolin với DNA và Top1 tại vị trí phân cắt của topoisomerase I [22,28,42-45,68]

Các indenoisoquinolin mục tiêu tổng hợp

2 Đối tượng và nhiệm vụ của luận án

2.1 Đối tượng nghiên cứu của luận án

Tổng hợp các indenoisoquinolin mới chứa nhóm thế giàu điện tử ở vòng B, với ý tưởng làm tăng khả năng gây độc tế bào ung thư thông qua các liên kết yếu của indenoisoquinolin với DNA và Top1 tại vị trí phân cắt của topoisomerase I

Tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác nhau ở vòng B khi đưa thêm nhóm hydroxyl vào vị trí thứ 2 của mạch nối propyl còn vị trí thứ 3 là các nhóm thế chứa dị tố N, O, S với hy vọng sẽ làm tăng khả năng gây độc tế bào ung thư

Đánh giá hoạt tính chống ung thư của các hợp chất indenoisoquinolin tổng hợp được qua đó đưa ra những định hướng nghiên cứu tiếp theo

2.2 Nhiệm vụ của luận án

2.2.1 Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)

2.2.2 Tổng hợp các indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa

indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59) với các amin bậc 1

- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 thông qua phản ứng giữa hợp chất 59 với các arylamin

- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 thông qua phản ứng giữa hợp chất 59 với các amin dị vòng thơm

- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 thông qua phản ứng giữa hợp chất 59 với các amin bậc 1 có gốc hữu cơ mạch hở

- Tổng hợp các indenoisoquinolin 170 trên cơ sở của phản ứng giữa

indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các α-amino axít

2.2.3 Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ

6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11(6H)-đion

- Tổng hợp các hợp chất indenoisoquinolin 171 và 172

- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 173 thông qua phản ứng giữa hợp chất 171 với các dị vòng no morpholin, piperidin, pyrrolidin

- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 173 thông qua phản ứng giữa

hợp chất 171 với 2-xyanoguaniđin và natri azua

- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 173 thông qua phản ứng giữa hợp chất 171 với piperazin và các dẫn xuất piperazin

- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 174 thông qua phản ứng giữa hợp chất 171 với benzoimidazolthiol và dẫn xuất benzoimidazolthiol

2.2.4 Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ

2.2.5 Xác định hoạt tính gây độc tế bào của các hemiasterlin

- Các indenoisoquinolin được thử hoạt tính gây độc tế bào trên 2 dòng tế

bào ung thư thực nghiệm, tế bào ung thư biểu mô KB (Human epidermic

carcinoma), tế bào ung thư gan Hep-G2 (Hepatocellular carcinoma)

3 Những đóng góp mới của luận án

- Luận án đã đã áp dụng các lý thuyết hóa học hữu cơ nâng cao để

giải thích cơ chế của phản ứng tổng hợp

- Đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của 36 hợp chất

indenoisoquinolin trên 2 dòng tế bào ung thư biểu mô (Kb) và ung thư gan (Hep G2), trong đó có 23 hợp chất có khả năng gây độc tế bào ung thư

khảo sát, có 12 hợp chất thể hiện hoạt tính gây độc tế bào ung thư mạnh với giá trị IC50 < 5 µM

tương đương chất chuẩn đối chứng Ellipticine: 169l IC50 = 1,82 µM (KB),

1,41 µM (Hep-G2), 173c IC50 = 1,67 µM (KB), 1,15 µM (Hep-G2), 173h

IC50 = 1,51 µM (KB), 1,19 µM (Hep-G2)

hơn chất chuẩn tham chiếu Ellipticine: 173a IC50 = 0,82 µM (KB), 0,47

µM (Hep-G2) 173i IC50 = 0,82 µM (KB), 0,69 µM (Hep-G2)

4 Bố cục của luận án

Luận án có 155 trang bao gồm:

Mở đầu: 3 trang Chương 1: Tổng quan 42 trang Chương 2: Thực nghiệm 51 trang Chương 3: Kết quả và thảo luận 58 trang

Kết luận: 1 trang Phần tài liệu tham khảo có 81 tài liệu về lĩnh vực liên quan của luận

án, được cập nhật dến năm 2015

Phần phụ lục gồm 65 trang gồm các loại phổ của các chất tổng hợp

được và dữ liệu X-ray tinh thể của hợp chất 171, 172

5 Phương pháp nghiên cứu

Các chất được tổng hợp theo các phương pháp tổng hợp hữu cơ hiện đại đã biết, có cải tiến và vận dụng thích hợp vào các trường hợp cụ thể Sản phẩm phản ứng được làm sạch bằng phương pháp sắc kí cột và kết tinh lại Cấu trúc của sản phẩm được xác định bằng các phương pháp phổ như: IR, 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC, MS và X-ray crystal

B-NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN Chương 1 TỔNG QUAN

Tổng quan gồm 42 trang, tổng kết tài liệu về tình hình nghiên cứu các phương pháp tổng hợp và hoạt tính chống ung thư của indenoisoquinolin được các tác giả trong và ngoài nước thực hiện

Chương 2 THỰC NGHIỆM

Thực nghiệm gồm 51 trang, trình bày chi tiết về các phương pháp nghiên cứu, quy trình tổng hợp, tinh chế, các tính chất vật lý của các sản phẩm nhận được như: điểm chảy, hình thái, màu sắc, hiệu suất phản ứng

và dữ liệu chi tiết các phổ MS, IR, 1HNMR, 13C NMR, HSQC, HMBC và X-ray crystal

1 Chúng tôi đã đưa ra phương pháp tổng hợp

indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)

2 Tổng hợp các indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa

indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các amin bậc 1

3 Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ

N O

O O

O R

N O

O

OH OH

175

N O

O

OCOR OH

O

SR OH

O

OSO2R OH

O

Br

OH N

O

O

Br Br

O

X OH

169j

171 172

169p R = 10-aminodecyl 170a R1 = hydro

173g X= 4-Boc-piperazin-1-yl 173h X= 4-methylpiperazin-1-yl 173i X= piperazin-1-yl 173j X= 4-tosylpiperazin-1-yl

174a R = 1H-benzo[d]imidazol-2-yl

174b R = 5-metoxy-1H-benzo[d]imidazol-2-yl

176a R = metyl 176b R = 4-metylphenyl

177a R = isopropyl 177b R = Metyl

1,3 ®.

l

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ tổng quát tổng hợp các indenoisoquinolin mới có

nhóm thế khác nhau ở vòng B

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Chiến lược tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác nhau ở vòng B

Indenisoquinolin là lớp chất có hoạt tính gây độc tế bào ung thư theo

cơ chế ức chế topoisomerase I, một số dẫn xuất như Indotecan (5) và Indimitecan (6) đã được đưa vào nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng giai

đoạn II cho thấy: các hợp chất này có hoạt tính cao hơn so với thuốc chống ung thư hệ camptothecin, không gây hiệu ứng phụ, đặc biệt bền và không

bị thủy phân vì không có vòng lacton [11,12,15,22,33] nên trong thời gian gần đây có rất nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp về lớp chất này [10,18,19,27] Trong đó, phương pháp tổng hợp indenoisoquinolin thông

qua phản ứng của indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (16) với các amin bậc

1 thường được các nhà khoa học sử dụng vì chỉ qua ít bước phản ứng đồng thời thuận lợi trong việc tạo ra nhiều dẫn xuất khác nhau của indenoisoquinolin [1,2,4,12,13,15,28-33]

Với mục tiêu là tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác nhau ở vòng B, có khả năng tạo ra nhiều tương tác giữa indenoisoquinolin với DNA, Protein và các cặp bazơ cơ sở tại vị trí phân cắt của topoisomerase I qua đó nâng cao khả năng ức chế và gây độc tế bào ung thư [22,28,42,44,45,68], luận án đã sử dụng phương pháp tổng

hợp khung indenoisoquinolin thông qua phản ứng của

indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (16) với các amin bậc 1 đi từ nguyên liệu đầu tiên

là phthalide và 2-cacboxybenzanđehit Các amin bậc 1 (RNH2) được sử dụng để tổng hợp indenoisiquinolin ở đây là các amin có chứa gốc R là các vòng thơm, dị vòng thơm, các axít amin với hy vọng các chất tổng hợp được sẽ tạo ra nhiều tương tác trong phức hợp Top1-DNA-indenoisoquinolin Đồng thời luận án cũng thiết kế tổng hợp các

indenoisoquinolin thông qua phản ứng giữa

indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (16) với các amin có gốc R chứa các trung tâm phản ứng quen thuộc

như anken, ankin, axít cacboxylic, amin để thực hiện các nghiên cứu tiếp theo nhằm tạo ra nhiều dẫn xuất indenoisoquinolin mới có hoạt tính sinh học lý thú Trong các indenoisoquinolin mới có trung tâm phản ứng quen

thuộc tổng hợp được, luận án đã chọn

6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (169i) để thực hiện các phản ứng tổng hợp tiếp theo vì

nhóm chức anken có thể thực hiện được nhiều phản ứng hóa học thuận lợi, đồng thời nhóm thế allyl ở vòng B của indenoisoquinolin còn đảm bảo mục tiêu của luận án là các nhóm thế đưa vào cách nguyên tử Nitơ của vòng indenoisoquinolin 3 nguyên tử cacbon

Trên cơ sở đó, cùng kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy các nhóm thế ở vòng B tại vị trí nguyên tử Nitơ (N-6) là các nhóm aminopropyl, morpholinopropyl, imdazolopropyl cho khả năng gây độc tế bào rất tốt, trong đó có 2 hợp chất đang được thử nghiệm lâm sàng giai

đoạn II là Indotecan (5) và Indimitecan (6) [6,8,15,22,42,44] Do đó, luận

án tiếp tục thiết kế tổng hợp các indenoisoquinolin mới, bằng cách đưa thêm nhóm hydroxyl vào vị trí thứ 2 của nhóm propyl còn vị trí thứ 3 là các dị vòng Morpholin, Piperidin, Pyrrolidin, Piperazin, benzimidazolthio với hy vọng làm tăng khả năng tương tác của các nhóm thế ở vòng B của indenoisoquinolin với DNA và Top1 tại vị trí phân cắt của topoisomerase

I Ngoài ra, với mục tiêu là tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác nhau chứa các dị tố cách nguyên tử N ở vòng indenoisoquinolin 3 nguyên tử cacbon luận án cũng đã thiết kế tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin mới từ 6-(2,3-đihydroxypropyl)-5H-indeno[1,2-

c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (175) với hy vọng các chất tổng hợp được sẽ

cho nhiều hoạt tính sinh học lý thú

3.2 Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)

Bước chìa khóa để tổng hợp indenoisoquinolin theo phương pháp mà

chúng tôi lựa chọn đó là tổng hợp được Indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion

(59) các phản ứng tổng hợp được tóm tắt ở sơ đồ 3.2

Sơ đồ 3.2.1 Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)

Đầu tiên, là thực hiện phản ứng ngưng tụ giữa phthalide (57) và cacboxybenzanđehit (56) trong sự có mặt của NaOMe, dung môi

2-MeOH/EtOAc, tại nhiệt độ 65oC, trong 6h nhận được hợp chất trung gian

58 Hợp chất 58 được phản ứng với TsOH nhận được hợp chất lacton 59

với hiệu suất phản ứng đạt 58% Hợp chất 59 thu được là chất rắn có màu

vàng cam, có nhiệt độ nóng chảy là 258-259 oC

Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 59, xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng

hưởng của 8 proton của indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion ở vùng trường

thấp từ 7,26-8,38 ppm Tín hiệu doublet cộng hưởng tại 8,37 ppm với hằng

số tương tác J = 8,0 Hz là đặc trưng của proton H-1 Tín hiệu doublet với hằng số tương tác J = 1,0 và J = 8,0 Hz tại 8,29 ppm là đặc

doublet-trưng cộng hưởng của proton H-4 Một tín hiệu doublet khác cộng tưởng

tại 7,59 ppm với hằng số tương tác J = 7,0 Hz là được quy kết cho proton

H-7 Ba tín hiệu cộng hưởng doublet-triplet của 3 proton bao gồm: proton

ở vị trí H-2 cộng hưởng tại 7,80 ppm với hằng số tương tác J = 8,0 Hz, proton ở vị trí H-3 cộng hưởng tại 7,52 ppm với hằng số tương tác J = 8,0

Hz, proton ở vị trí H-9 cộng hưởng tại 7,41 ppm với hằng số tương tác J =

7,0 Hz Hai proton còn lại của nhân indenoisoquinolin là H-8 và H-10 có tín hiệu cộng hưởng chồng lấp trong khoảng 7,45-7,48 ppm

Ngoài ra cấu trúc của hợp chất 59 còn được khẳng định bởi phổ cộng

hưởng từ 13C-NMR, trên phổ xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 16 nguyên tử cacbon bao gồm tín hiệu của nhóm cacbonyl (C-11) tại δC

189,96 ppm, nhóm cacbonyl của vòng lacton tại δC 170,59 ppm (C-5) Tín

hiệu tại δC 160,81 ppm (C-15) được quy kết cho cacbon thuộc vòng indeno nối với oxi vòng lacton, cùng 13 tín hiệu khác của vòng indeno[1,2-

c]isochromen-5,11-đion

Từ các dữ liệu phổ trên cùng các dữ liệu tham khảo [2,32,78] cho

phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 59 Cơ chế hình thành sản phẩm 59

được giải thích như sơ đồ 3.2.2

Sơ đồ 3.2.2 Cơ chế tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)

3.3 Tổng hợp các indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các amin bậc 1

Sau khi hợp chất indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59) được tổng

hợp, cho tiến hành phản ứng với các amin bậc 1 (RNH2) khác nhau thu

được các indenoisoquinolin 169, 170 Cơ chế của phản ứng được giải thích

như sau:

Sơ đồ 3.3.1 Cơ chế hình thành các hợp chất indenoisoquinolin 169, 170

Các amin bậc 1 (R-NH2) được sử dụng để tổng hợp các

indenoisoquinolin 169, 170 ở đây là các amin có chứa gốc R là các vòng

thơm, dị vòng thơm, các axít amin với hy vọng các chất indenoisoquinolin mới tổng hợp được sẽ tạo ra nhiều liên kết hydro, liên kết Van-der-Waals, liên kết cộng hóa trị với DNA, Top1 và protein tại vị trí phân cắt của

topoisomerase I [22,28,42,44,45,68] Đồng thời hợp chất 59 cũng được

thực hiện phản ứng cùng các amin với gốc R có chứa các trung tâm phản ứng quen thuộc như anken, ankin, axít cacboxylic, amin nhằm thực hiện các phản ứng hóa học tiếp theo để tạo ra nhiều dẫn xuất indenoisoquinolin mới có hoạt tính sinh học lý thú

3.3.1 Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 với R là nhóm Aryl

Các hợp chất có vòng benzen, có mật độ electron phân bố đồng đều thường có mối tương hỗ giữa các electron với các phân tử sát bên, đó chính là lực liên kết Van-der-Waals Với ý tưởng làm tăng khả năng tương tác của indenoisoquinolin với DNA, Top1, Protein tại vị trí phân cắt thông qua các lực liên kết yếu như liên kết Van-der-Waals, luận án đã thiết kế tổng hợp các indenoisoquinolin mới với các nhóm thế ở vòng B chứa vòng

benzen Từ hợp chất 59, cho tiến hành phản ứng với các amin bậc 1

(R-NH2) có R là các gốc aryl như 4-metoxybenzylamin,

3-metoxybenzylamin, benzylamin, 4-bromobenzylamin, tert-butyl

(3-aminophenyl)(metyl)carbamat thu được các hợp chất 169a, 169b, 169c,

169d, 169e có màu đỏ cam với hiệu suất từ 81% đến 90% Cấu trúc của

các hợp chất được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR

Như vậy luận án đã tổng hợp được 5 dẫn xuất của indenoisoquinolin

với các nhóm thế ở vòng B chứa vòng benzen 169a, 169b, 169c, 169d,

169e Các chất này sẽ được thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế

bào ung thư ung thư biểu mô biểu bì miệng (KB), ung thư gan (Hep G2)

3.3.2 Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 với R là các dị vòng thơm

Tiếp tục với mục tiêu tổng hợp indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác nhau ở vòng B chứa các dị tố N, O cách nguyên tử N ở vòng B của indenoisoquinolin 2 đến 3 nguyên tử cacbon luận án đã tiếp tục thực hiện

phản ứng giữa hợp chất 59 với các amin bậc 1 (R-NH2) có R là các gốc dị vòng thơm như 5-amino-2-metoxypyridin, pyridin-2-ylmetanamin và

furan-2-ylmetanamin thu được các hợp chất 169f , 169g, 169h với hiệu

suất tương ứng là 83%, 86%, 83% Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR

Sơ đồ 3.3.3 Sơ đồ tổng hợp indenoisoquinolin 169f-h với R các dị

vòng thơm.

Như vậy luận án đã tổng hợp được 3 dẫn xuất của indenoisoquinolin với các nhóm thế ở vòng B chứa các dị tố N, O cách nguyên tử N ở vòng B

của indenoisoquinolin 2 đến 3 nguyên tử cacbon đó là hợp chất 169f-h

Các chất này sẽ được thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung

thư ung thư biểu mô biểu bì miệng (KB), ung thư gan (Hep G2)

3.3.3 Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 với R là gốc hữu mạch hở

Với mục tiêu tổng hợp được các indenoisoquinolin mới có có nhóm thế khác nhau ở vòng B chứa các trung tâm phản ứng quen thuộc như anken, ankin, axít cacboxylic, amin nhằm tạo ra nhiều dẫn xuất indenoisoquinolin mới có hoạt tính sinh học lý thú, phản ứng giữa hợp

chất indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59) với các amin có gốc R là gốc

hữu cơ mạch hở tiếp tục được thực hiện Hợp chất 59 được phản ứng lần

lượt với 3-aminoprop-1-in, 3-aminoprop-1-en, 2-metoxyetylamin, butyl 2-(2-ethoxyethoxy)Etylcarbamat, metyl 11-aminoundecanoat, 4-

tert-aminobutanoic axít, 1,10-Điaminodecane thu được các hợp chất 169i ,

169j, 169k, 169l , 169m, 169n, 169p với hiệu suất tương ứng là 81%,

92%, 96%, 86%, 82%, 81%, 80%

Sơ đồ 3.3.4 Sơ đồ tổng hợp indenoisoquinolin 169i-p với R là gốc hữu

cơ mạch hở

Hợp chất 169i được tổng hợp khi cho

indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59) phản ứng với 1,1 đương lượng 3-aminopropin trong dung môi

CH2Cl2 tại nhiệt độ phòng trong 22 giờ thu được sản phẩm là chất bột có màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 226-227 oC Trên phổ 1H-NMR của

hợp chất 169i, xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của một proton tại δH 2,49 ppm (1H, s, H-3’), một tín hiệu của nhóm metylen nối với Nitơ và cacbon lai hóa sp của nối ba tại δH 5,28 ppm (2H, s, H-1’) Cùng đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 8 proton khung indenoisoquinolin: Tín hiệu doublet cộng

hưởng tại 8,62 ppm với hằng số tương tác J = 8,0 Hz là đặc trưng của proton H-1 Tín hiệu doublet với hằng số tương tác J = 8,0 Hz tại 8,31

ppm là đặc trưng cộng hưởng của proton H-4 Cùng hai tín hiệu doublet cộng tưởng tại 7,77 ppm và 7,56 ppm được quy kết cho proton H-7 và H-

10 Hai tín hiệu cộng hưởng triplet của 2 proton bao gồm: proton ở vị trí

H-2 cộng hưởng tại 7,70 ppm với hằng số tương tác J = 8,0 Hz, proton ở

vị trí H-9 cộng hưởng tại 7,38 ppm với hằng số tương tác J = 7,0 Hz Hai

proton còn lại của nhân indenoisoquinolin là H-8, H-3 có tín hiệu cộng hưởng chồng lấp trong khoảng 7,43-7,47 ppm

Trên phổ 13C-NMR của hợp chất 169i xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng

hưởng của 19 nguyên tử cacbon, bao gồm tín hiệu đặc trưng của khung indenoisoquinolin như nhóm cacbonyl (C-11) tại δC 189,99 ppm, nhóm

cacbonyl của vòng lactam tại δC 162,20 ppm (C-5), tín hiệu của cacbon

thuộc vòng indeno nối với nitơ vòng lactam tại δC 156,16 ppm (C-15)

Ngoài ra trên phổ còn xuất hiện tín hiệu đặc trưng của cacbon ankin nối ba

đầu mạch tại δC 74,32 ppm (C-3’), xuất hiện tín hiệu của cacbon trong liên kết ba còn lại tại δC 78,03 ppm (C-2’),xuất hiện tín hiệu của cacbon nhóm metylen nối với Nitơ và cacbon lai hóa sp của nối ba cộng hưởng tại δC

33,94 ppm (C-1’) cùng các tín hiệu đặc trưng của khung indenoisoquinolin cho phép khẳng định cấu trúc của 169i

Trên phổ HMBC của hợp chất 169i cho thấy sự tương tác của cacbon

nhóm cacbonyl vòng lactam C-5 (δC 162,20) với proton nhóm metylen

mạnh nhánh H-1’ (δH 5,27) và một proton vòng thơm H-4 (δH 8,31) Điều

này cho thấy việc quy kết proton H-4 ở độ chuyển dịch δH 8,31 hoàn toàn hợp lý, kết quả này cũng cho thấy sự phỏng đoán vị trí proton H-4 có độ chuyển dịch ở từ trường thấp nhất trong các proton khung

indenoisoquinolin (δH 8,61) ở tài liệu số tham khảo số 78 và số 2 cần được xem xét lại Ngoài ra trên phổ còn xuất hện tín hiệu tương tác của cacbon

C-15 (δC 154,94) với proton H-1’ (δH 5,27) và proton H-7 (δH 7,77), sự

tương tác của cacbon nhóm cacbonyl C-11 (δC 189,99) với proton H-10 (δH

7,56) Các kết quả phân tích trên cùng các tín hiệu đặc trưng trên phổ 1

H-NMR cho phép khẳng định độ chuyển dịch của proton H-4 (δH 8,31), H-7

(δH 7,77) , H-10 (δH 7,56), H-1 (δH 8,56)

Hình 3.3.3 Phổ HMBC giãn của hợp chất 169i

Hình 3.3.4 Phổ HMBC giãn vùng cacbon thơm của hợp chất 169i

Ngoài các tín hiệu kể trên, phân tích phổ giãn HMBC vùng cacbon

vòng thơm còn thấy xuất hiện tín hiệu tương tác của proton H-1 (δH 8,56)

với C-14 (δC 123,13) và C-3 (δC 127,02); tương tác của proton H-4 (δH 8,31) với C-13 (δC 131,99) và C-2 (δC 133,79); tương tác của proton H-7

(δH 7,77) với C-17 (δC 134,49) và C-9 (δC 130,82); tương tác của proton

H-10 (δH 7,56) với C-16 (δC 136,50) và C-8 (δC 133,04) Điều đó cho thấy các quy kết hoàn toàn phù hợp Các kết quả phân tích trên, cùng các kết quả trên HSQC cho thấy các quy kết độ chuyển dịch proton và cacbon trên cấu

trúc phân tử hợp chất 169i hoàn toàn chính xác và phù hợp

Hình 3.3.5 Phổ HSQC giãn của hợp chất 169i

Tương tự cấu trúc của các hợp chất 169j, 169k, 169l , 169m, 169n,

169p cũng được chứng minh Như vậy luận án đã tổng hợp được 7 dẫn

xuất của indenoisoquinolin với các nhóm thế ở vòng B chứa vòng chứa các trung tâm phản ứng quen thuộc như anken, ankin, axít cacboxylic, amin

169i, 169j, 169k, 169l , 169m, 169n, 169p Các chất này sẽ được thử hoạt

tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư biểu mô biểu bì miệng

(KB), ung thư gan (Hep G2) Hợp chất 169j được chọn để thực hiện các

phản ứng tiếp theo nhằm tạo ra các indenoisoquinolin có nhóm thế propyl

ở vòng B tương tự giống cấu trúc vòng B của 2 thuốc Indotecan (5) và Indimitecan (6)

3.3.4 Tổng hợp các indenoisoquinolin 170 trên cơ sở của phản ứng

giữa indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các α-amino axít

Adina Ryckebusch và các cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất của indenoisoquinolin với mạch nhánh được tổng hợp là các este và amit của các axít amin khác nhau có độ dài n từ 2 đến 3 cacbon và đã phát hiện dẫn chất amit với axít amin Arginin (n = 2) và glyxin (n = 2) có hoạt tính ức chế topoisomerase II cao nhất [32] Trên cơ sở đó luận án cũng đã

tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin 170 thông qua phản ứng giữa

hợp chất 59 với các amin bậc 1 là các α-amino axít như: Glyxin, L-Valin,

L-Phenyl alanin, L-Tyrosin, 3,4-đihydroxyphenylalanin thu được các hợp

chất 170a, 170b, 170c, 170d, 170e với hiệu suất tương ứng là 88%, 86%,

85%, 81%, 81% Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng phổ IR,

1

H-NMR, 13C-NMR

Sơ đồ 3.3.5 Sơ đồ tổng hợp indenoisoquinolin 170a-e trên cơ sở của phản

ứng giữa indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các α-amino axít

Như vậy luận án đã tổng hợp được 5 dẫn xuất mới của

indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa

indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các α-amino axít, hợp chất 170a-e Các chất này sẽ được thử

hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư biểu mô biểu bì

miệng (KB), ung thư gan (Hep G2), đồng thời ở mạch nhánh vẫn còn

nhóm chức cacboxyl đó cũng là cơ sở cho các hướng nghiên cứu tiếp theo nhằm tạo ra các dẫn xuất khác nhau của indenoisoquinolin với hy vọng tìm

ra nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học lý thú

3.4 Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ c]isoquinolin-5,11(6H)-đion

6-allyl-5H-indeno[1,2-Như đã phân tích ở trên với ý tưởng thiết kế tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm propyl ở vòng B đồng thời đưa thêm nhóm hydroxyl vào vị trí thứ 2 của nhóm propyl, luận án tiếp tục tổng hợp

các indenoisoquinolin mới khi cho

6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (169i) phản ứng với brom, sản phẩm thu được tiếp tục cho

phản ứng với các hợp chất dị vòng Morpholin, Piperidin, Pyrrolidin,

Piperazin, benzimidazolthio thu được các indenoisoquinolin 173, 174 như