Phân tích cấu trúc một số dẫn chất chứa triecpenoit và AZT bằng các phương pháp phổ hiện đại

MỞ ĐẦU Hiện nay, các nhà khoa học đã nghiên cứu tổng hợp các thuốc có cấu trúc lai, chứa hai thuốc có cơ chế tác dụng khác nhau hoặc hai hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau nhằm tạo

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

––––––––––––––––––––––

NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT CHỨA TRITECPENOIT VÀ AZT BẰNG CÁC

PHƯƠNG PHÁP PHỔ HIỆN ĐẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

––––––––––––––––––––––

NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT CHỨA TRITECPENOIT VÀ AZT BẰNG CÁC

PHƯƠNG PHÁP PHỔ HIỆN ĐẠI

Chuyên nga ̀nh: Hoá Phân tích

Ma ̃ số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐẶNG THỊ TUYẾT ANH

THÁI NGUYÊN - 2017

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn GS.TS Nguyễn Văn Tuyến và T.S Đặng Thị Tuyết Anh đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng Hóa Dược và các em sinh viên phòng Hóa Dược đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực nghiệm và hoàn thành luận văn

Em xin cảm ơn các thầy cô khoa Hóa Học - Trường Đại Học Khoa Học Thái Nguyên đã trang bị cho em kiến thức để tiếp cận với các vấn đề nghiên cứu khoa học, và các anh chị, các bạn học viên lớp K9B- lớp Cao học Hóa đã trao đổi và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình tôi, bạn bè và đồng nghiệp của tôi - những người đã luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn này

Hà nội, ngày 15 tháng 5 năm 2017

Học viên

Nguyễn Thị Bích Thủy

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN a MỤC LỤC b DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT d DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ e

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về một số phương pháp phân tích phổ hiện đại 2

1.1.1 Phân tích cấu trúc các hợp chất bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR và 13C-NMR 2

1.1.2 Phân tích cấu trúc của hợp chất bằng phương pháp phổ khối lượng (MS) 3

1.1.3 Phân tích của trúc của một chất bằng phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 5

1.2 Tổng quan về lớp chất tritecpenoit và các thuốc chống HIV 6

1.2.1 Hợp chất tritecpenoit 6

1.2.2 Nhóm các thuốc chống HIV /AIDS 8

1.2.3 Tổng hợp các hợp chất lai tritecpen-triazole với AZT 9

Chương 2 THỰC NGHIỆM 14

2.1 Hóa chất và thiết bị 14

2.1.1.Hóa chất và dung môi 14

2.1.2 Thiết bị xác định cấu trúc 14

2.1.3 Xác định cấu trúc của các sản phẩm tổng hợp được 15

2.2 Tổng hợp một số dẫn chất lai của tritecpenoit với AZT qua cầu nối amit-triazole 15

2.2.1 Tổng hợp chất 54 15

2.2.2 Tổng hợp chất 55 16

2.2.3 Tổng hợp chất 57 17 2.2.4 Tổng hợp chất 58 19

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 Tổng hợp cấu trúc lai của axit betulinic với AZT qua cầu amit-triazole 21 3.1.1 Tổng hợp và phân tích cấu trúc của hợp chất amit 54 22 3.1.2 Tổng hợp và phân tích cấu trúc của hợp chất chứa acid betulinic và AZT 24 3.2 Tổng hợp và phân tích cấu trúc của hợp chất chứa dẫn xuất triterpenoit 57 và AZT 27 3.2.1 Tổng hợp và phân tích cấu trúc của hợp chất amit 57 28 3.2.2 Tổng hợp và phân tích cấu trúc của hợp chất lai giữ triterpenoit 57

và AZT 29

KẾT LUẬN 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

13C- NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13 (13C Nuclear

Magnetic Resonance)

1H- NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H Nuclear Magnetic

Resonance)

IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy)

MS Phổ khối lượng va chạm điện tử (Electron Impact-Mass

Spectrometry)

H, C Độ chuyển dịch hóa học của proton và cacbon

ppm Phần triệu ( parts per million )

DMSO Dimethyl sulfoxide

TMS Tetrametyl Silan (chất chuẩn)

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ

Hình:

Hình 1.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của benzyl axetat 3

Hình 1.2 Phổ khối lượng của benzamit (C6H5CONH2) 5

Hình 1.3 Phổ hồng ngoại của benzyl ancol 6

Hình 3.1: Phổ 1H-NMR của chất 54 24

Hình 3.2: Phổ 13C-NMR của chất 54 24

Hình 3.3: Phổ 1H-NMR của chất 55 25

Hình 3.4: Phổ 13C-NMR của chất 55 26

Hình 3.5: Phổ 1H-NMR của chất 58 31

Hình 3.6: Phổ 13C-NMR của chất 58 32

Sơ đồ: Sơ đồ 1.1 10

Sơ đồ 1.2 10

Sơ đồ 1.3 11

Sơ đồ 1.4 12

Sơ đồ 1.5 13

Sơ đồ 3.1 22

Sơ đồ 3.1,1 22

Sơ đồ 3.1.2 25

Sơ đồ 3.2 28

Sơ đồ 3.2.1 28

Sơ đồ 3.2.2 30

MỞ ĐẦU

Hiện nay, các nhà khoa học đã nghiên cứu tổng hợp các thuốc có cấu trúc lai, chứa hai thuốc có cơ chế tác dụng khác nhau hoặc hai hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau nhằm tạo ra hợp chất lai có tính năng vượt trội hơn so với các chất ban đầu

Gần đây, xuất hiện một số công trình nghiên cứu tổng hợp và đánh giá hoạt tính chống ung thư và HIV của các hợp chất có cấu trúc lai bao gồm một thuốc ức chế enzym phiên mã ngược và một thuốc loại ức chế HIV proteaza, hoặc một thành phần nucleozit ức chế HIV phiên mã ngược (NRTI) và phần thuốc không phải là nucleozit ức chế enzym phiên mã ngược (NNRTI) Rất nhiều hợp chất tổng hợp có hoạt tính chống HIV cao hơn nhiều so với các thuốc ban đầu Nhóm các thuốc chống HIV/AIDS ức chế enzym phiên mã ngược nucleozit có chứa 2’,3’-dihydroxynucleozit (NRT) là nhóm chất quan trọng nhất của các chất chống HIV/AIDS, gồm có zidovudin (AZT), stavudin (d4T), didanosin (ddI), lamivudin (3TC)

Các tritecpenoit như là axit betulinic, betulin, axit oleanoic và axit ursolic có hoạt tính chống HIV rất tốt Một số dẫn xuất tritecpenoit đã được nghiên cứu lâm sàng Việc tổng hợp các hợp chất có chứa một thuốc chống HIV(AZT) và một tritecpenoit có hoạt tính chống HIV như đã nói ở trên là vấn đề hết sức lý thú, mới mẻ và có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao Hiện nay trên thế giới mới chỉ có một vài công trình nghiên cứu về lớp chất này Trong nước có nhóm nghiên cứu của GS Nguyễn Văn Tuyến và TS Đặng Thị Tuyết Anh đã có một vài công bố về lớp chất này Tiếp theo các công trình nghiên

cứu trước đây, luận văn của chúng tôi đã tiến hành lựa chọn đề tài: “Phân

tích cấu trúc một số dẫn chất chứa Triecpenoit và AZT bằng các phương pháp phổ hiện đại ” Đây là đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao

Mục tiêu chính của luận văn:

Sử dụng các phương pháp phân tích phổ hiện đại: 1H-NMR, NMR, IR, MS để xác định cấu trúc của một số dẫn xuất chứa tritecpenoit

13C-và AZT

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về một số phương pháp phân tích phổ hiện đại

1.1.1.Phân tích cấu trúc các hợp chất bằng phương pháp phổ cộng hưởng

từ hạt nhân 1 H-NMR và 13 C-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (CHTHN) [1-2] là phương pháp vật lý hiện đại nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất hữu cơ Phương pháp phổ biến được sử dụng là phổ 1H-NMR và 13C-NMR Hạt nhân của nguyên tử 1H và

13C có momen từ Nếu đặt proton trong từ trường không đổi thì moment từ của nó có thể định hướng cùng chiều hay ngược chiều với từ trường Đó là spin hạt nhân có tính chất lượng tử với các số lượng tử +1/2 và -1/2

Độ chuyển dịch hóa học : Do hiệu ứng chắn từ khác nhau nên các hạt

nhân 1H và 13C trong phân tử có tần số cộng hưởng khác nhau Đặc trưng cho các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có độ chuyển dịch hóa học δ; đối với hạt nhân 1H thì: 106(ppm)

o

x TMS

o

x chuan

Dựa vào độ chuyển dịch hóa học  ta biết được loại proton nào có mặt trong chất được khảo sát Giá trị độ chuyển dịch hóa học không có thứ nguyên mà được tính bằng phần triệu (ppm) Đối với 1H-NMR thì δ có giá trị

từ 0-12 ppm, đối với 13C-NMR thì δ có giá trị từ 0-230 ppm

Hình 1.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của benzyl axetat

Hằng số tương tác spin-spin J: Trên phổ NMR, mỗi nhóm hạt nhân

không tương đương sẽ thể hiện bởi một cụm tín hiệu gọi và vân phổ, mỗi vân phổ có thể bao gồm một hoặc nhiều hợp phần Nguyên nhân gây nên sự tách tín hiệu cộng hưởng thành nhiều hợp phần là do tương tác của các hạt nhân có

từ tính ở cạnh nhau Tương tác đó thể hiện qua các electron liên kết Giá trị J

phụ thuộc vào bản chất của hạt nhân tương tác, số liên kết và bản chất các liên kết ngăn giữa các tương tác

Hằng số tương tác spin-spin J được xác định bằng khoảng cách giữa

các hợp phần của một vân phổ Dựa vào hằng số tương tác spin-spin J ta có

thể rút ra kết luận về vị trí trương đối của các hạt nhân có tương tác với nhau

1.1.2 Phân tích cấu trúc của hợp chất bằng phương pháp phổ khối lượng (MS)

Nguyên tắc chung của phương pháp phổ khối lượng là phá vỡ phân tử trung hòa thành ion phân tử và các mảnh ion dương có số khối z = m/e Sau

đó phân tách các ion này theo số khối và ghi nhận được phổ khối lượng Dựa vào phổ khối này có thể xác định phân tử khối và cấu tạo phân tử của chất nghiên cứu [1-2]

Để phá vỡ phân tử người ta có nhiều phương pháp: bắn phá bằng dòng electron (EI), phương pháp ion hóa hóa học (CI), phương pháp bắn phá nguyên tử nhanh (FAB)… Dùng dòng eclectron có năng lượng cao để bắn phá phân tử là phương pháp hay được sử dụng nhất Khi bắn phá các phân tử hợp chất hữu cơ trung hòa sẽ trở thành các ion phân tử mang điện tích dương hoặc bị phá vỡ thành các ion và các gốc theo sơ đồ:

(2)

(1) 3e

2

ABC

2e ABC e

có thể phá vỡ thành các mảnh ion dương (+), hoặc các ion gốc, các gốc, hoặc phân tử trung hòa nhỏ hơn, nên người ta thường thực hiện bắn phá các phân

tử ở mức năng lượng 70 eV

B A

B AB ABC

BC A

ABC

AB

Sự phá vỡ này phụ thuộc vào cấu tạo chất, phương pháp bắn phá và năng lượng bắn phá Quá trình này gọi là quá trình ion hóa

Các ion ion dương hình thành đều có khối lượng m và mang điện tích

e, tỉ số m/e được gọi là số khối z Bằng cách nào đó tách các ion có số khối khác nhau ra khỏi nhau và xác định được xác suất có mặt của chúng, rồi vẽ đồ thị biểu diễn mối liên quan giữa xác suất có mặt (hay cường độ I) và số khối z thì đồ thị này được gọi là phổ khối lượng (Hình 1.2)

Hình 1.2 Phổ khối lượng của benzamit (C6H5CONH2) Như vậy, khi phân tích phổ khối lượng người ta thu được khối lượng phân tử của chất nghiên cứu, từ các pic mảnh ion trên phổ đồ có thể xác định được cấu trúc phân tử và tìm ra qui luật phân mảnh Đây là một trong những thông số quan trọng để qui kết chính xác cấu trúc phân tử của một chất cần nghiên cứu khi kết hợp nhiều phương pháp phổ với nhau

1.1.3 Phân tích của trúc của một chất bằng phương pháp phổ hồng ngoại (IR)

Trong số các phương pháp phân tích cấu trúc, phổ hồng ngoại cho nhiều thông tin quan trọng về cấu trúc của hợp chất [1-2]

Bức xạ hồng ngoại bao gồm một phần của phổ điện từ, đó là vùng bước sóng khoảng 10-4 đến 10-6 m Nó nằm giữa vi sóng và ánh sáng khả kiến Phần của vùng hồng ngoại được sử dụng nhiều nhất để xác định cấu trúc nằm trong giữa 2,5x10-4 và 16x10-6 m Đại lượng được sử dụng nhiều trong phổ hồng ngoại là số sóng (cm-1), ưu điểm của việc dùng số sóng là chúng tỷ lệ thuận với năng lượng

Khi chiếu các bức xạ hồng ngoại vào phân tử các hợp chất, bức xạ hồng ngoại sẽ kích thích phân tử từ trạng thái dao động cơ bản lên trạng thái dao động cao hơn Có 2 lại dao động khi phân tử bị kích thích là dao động hóa trị và biến dạng, dao động hóa trị (ν) là dao động làm thay đổi độ dài liên kết, dao động biến dạng (δ) là dao động làm thay đổi góc liên kết

Đường cong biểu diễn cường độ hấp thụ với số sóng của bức xạ hồng ngoại được gọi là phổ hồng ngoại, trên phổ biểu diễn các cực đại hấp thụ ứng với những dao động đặc trưng của nhóm nguyên tử hay liên kết nhất định, (Hình 1.3)

Hình 1.3 Phổ hồng ngoại của benzyl ancol

Căn cứ vào phổ hồng ngoại đo được đối chiếu với các dao động đặc trưng của các liên kết, ta có thể nhận ra sự có mặt của các liên kết trong phân

tử Một phân tử có thể có nhiều dao động khác nhau và phổ hồng ngoại của các phân tử khác nhau thì khác nhau, tương tự như sự khác nhau của các vân ngón tay Sự chồng khít lên nhau của phổ hồng ngoại thường được làm dẫn chứng cho hai hợp chất giống nhau

Khi sử dụng phổ hồng ngoại để xác định cấu trúc, thông tin thu được chủ yếu là xác định các nhóm chức hữu cơ và những liên kết đặc trưng Các pic nằm trong vùng từ 4000 – 1600 cm-1 thường được quan tâm đặc biệt, vì vùng này chứa các dải hấp thụ của các nhóm chức, như OH, NH, C=O, C≡N… nên được gọi là vùng nhóm chức Vùng phổ từ 1300 – 626 cm-1 phức tạp hơn và thường được dùng để nhận dạng toàn phân tử hơn là để xác định nhóm chức Chính ở đây các dạng pic thay đổi nhiều nhất từ hợp chất này đến hợp chất khác, vì thế vùng phổ từ 1500 cm-1 được gọi là vùng vân ngón tay

1.2 Tổng quan về lớp chất tritecpenoit và các thuốc chống HIV

1.2.1 Hợp chất tritecpenoit

Trong tự nhiên, lớp chất tecpenoit là một trong những lớp chất trao đổi thứ cấp tồn tại phổ biến và có cấu trúc đa dạng nhất Hiện nay đã phát hiện được hơn 40.000 hợp chất và rất nhiều chất mới được phát hiện mỗi năm Các hợp chất tecpenoit có mặt phổ biến trong tự nhiên và có thể tìm thấy trong tất

cả các sinh vật từ sinh vật nhân sơ cũng như sinh vật nhân chuẩn Tuy nhiên, phần lớn các tecpenoit có hoạt tính sinh học thường được tìm thấy trong các thực vật bậc cao

Hoạt tính sinh học của các tecpenoit rất đa dạng bao gồm: hoạt tính chống ung thư, kháng khuẩn, kháng nấm, chống ký sinh trùng, kháng virus, chống dị ứng , chống co thắt, kháng viêm và các đặc tính điều hòa miễn dịch hoặc thuốc bổ Ngoài ra, một số tecpenoit còn có thể được sử dụng như chất

kháng côn trùng Các tritecpenoit như betulin (1), axit betulinic (2), axit ursolic (3) và axit oleanoic (4) có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống

viêm, chống ung thư da, đặc biệt là hoạt tính chống HIV rất tốt Một số dẫn xuất tritecpenoit đã được nghiên cứu lâm sàng

H

O HO

H

HO

O

OH H

H

HO

O

OH H

H

4

Betulin (lup-20(29)-ene-3β,28-diol) (1) là một tritecpenoit được phân

lập từ nhiều loài thực vật bậc cao và được phát hiện lần đầu tiên năm 1788, có thể có hàm lượng lên đến 30% so với khối lượng khô ở một số loài thực vật bậc cao [3], những nghiên cứu hoạt tính sinh học gần đây cho biết betulin có hoạt ức chế nhiều loại tế bào ung thư theo nguyên tắc làm chết tế bào ung thư theo lập trình (apotosis) [4], do có hoạt tính sinh học mạnh lại có hàm lượng lớn trong tự nhiên nên betulin được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu chuyển hóa thành nhiều dẫn xuất khác nhau nhằm tìm kiếm các cấu trúc hóa học mới và hoạt tính sinh học lý thú

Axit betulinic, axit (3β)-3-Hydroxy-lup-20(29)-en-28-oic (2) , là

triterpenoid pentacyclic có nhiều trong tự nhiên, được tìm thấy ở nhiều loài thực vật như cây bạch dương, cây chân chim Có nhiều nghiên cứu đã chỉ ra axit betulinic có khả năng kháng virus, chống sốt rét [5, 6], chống virut HIV-1 [7], chống viêm [8, 9] Axit betulinic cũng được chứng minh có khả năng chống ung thư theo cơ chế ức chế enzym topoisomerase [10], có thể ức chế hoàn toàn sự phát triển khối u ác tính của người trên chuột thí nghiệm [11]

Có nhiều nghiên cứu nhằm chuyển hóa axit betulinic thành các dẫn xuất khác nhau nhờ phản ứng của nhóm OH ở C-3 và axit cacboxylic tại C-28 [12- 13], trong đó dẫn xuất bevirimat được sử dụng làm thuốc chống HIV [14] Gần đây xuất hiện một số công trình nghiên cứu tổng hợp và đánh giá hoạt tính chống ung thư và HIV của các hợp chất có mạch nhánh 1,2,3-triazole của axit betulinic, các hợp chất tổng hợp thể hiện hoạt tính chống HIV mạnh [15-16] Đây là cấu trúc lai giữa hai hợp phần chống HIV là axit betulinic và AZT, là

xu hướng đang phát triển mạnh của tổng hợp hóa dược [15-17]

1.2.2 Nhóm các thuốc chống HIV /AIDS

Hiện nay, nhóm các thuốc chống HIV/AIDS ức chế enzym phiên mã ngược nucleozit có chứa 2’,3’-dihydroxynucleozit (NRT) là nhóm chất quan

trọng nhất của các chất chống HIV/AIDS, gồm có stavudin (d4T) (5),

zidovudin (AZT) (6), didanosin (ddI), lamivudin (3TC) (7) Các nucleozit

này được phosphat hoá nhờ enzym kinase tạo thành 5’-triphosphat và được gắn vào mạch ADN của virus nhờ enzym phiên mã ngược của HIV Do C-3’ của các chất này vắng mặt nhóm OH nên không thể kéo dài mạch ADN của virut, ngăn chặn quá trình mã hoá ngược ARN thành ADN, vì thế virus ngừng phát triển

O N HN

N O

Dựa trên ý tưởng này các nhà khoa học đã nghiên cứu tổng hợp các thuốc mới có cấu trúc lai của một trong các thuốc chống HIV nói trên nhằm tìm kiếm các thuốc mới có hoạt tính cao hơn và hạn chế sự kháng thuốc

1.2.3 Tổng hợp các hợp chất lai tritecpenoit –triazol với AZT

Các hợp chất chứa dị vòng ba nitơ 1,2,3-triazole có nhiều hoạt tính sinh học lý thú do làm tăng độ bền, tăng momen lưỡng cực làm tăng khả năng tương tác với các trung tâm sinh học [18] nên được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu [19-20] Mặt khác các nghiên cứu sàng lọc hiện nay, người ta

đã phát hiện được AZT không chỉ là thuốc chống HIV mạnh mà còn là tác

nhân chống ung thư đáng chú ý, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra khả năng chống

ung thư của AZT nên được nhiều là khoa học quan tâm nghiên cứu [21-22]

Sự gắn kết của các các triazole với các tritecpenoit vốn đã có các hoạt tính

sinh học mạnh sẽ chờ đợi được các hợp chất hóa học mới có hoạt tính sinh

học lý thú

Phản ứng Click là phương pháp hiệu quả để tổng hợp các dẫn xuất

triazol, đặc biệt là tổng hợp các chất lai có cầu nối triazol

O

O

N N N

Dựa trên ý tưởng này nhóm nghiên cứu của S.Rashid đã tổng hợp

thành công nhiều hợp chất lai mới của axit usolic với các triazole, trong đó

nhiều hợp chất mới được tổng hợp thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư

mạnh, hợp chất 9, 10 và 11 thể hiện hoạt tính chống ung thư cao trên hai

dòng tế bào ung thư vú và ung thư máu [28]

Sơ đồ 1.2

Gần đây, nhóm nghiên cứu của R Majeed và các cộng sự đã chuyển hóa nhóm chức OH của axit betulinic thành nhóm ete với gốc propagyl sau đó đóng vòng triazole với các azit có nhân thơm nhận được các dẫn xuất tritecpenoit-triazole mới Các hợp chất này đã được nghiên cứu thử hoạt tính chống ung thư trên 9 dòng tế bào ung thư ở người Kết quả thử nghiệm trên 9 dòng tế bào ung thư cho thấy axit betulinic có hoạt tính ở nồng độ 30M nhưng không có hoạt tính ở nồng độ 10M, trong khi đó các dẫn chất 5, 7, 13,

15, 17, 18 có hoạt tính trên dòng tế bào HL-60 và 19 có hoạt tính trên dòng tế

bào THP-1 và HL-60 cùng ở nồng độ 10M [28] (Sơ đồ 1.2)

Sơ đồ 1.3

Tác nhân và điều kiện: (a) i) TBTU, DIEA, THF, nhiệt độ phòng 24h; ii) propynylamine, Na 2 CO 3 , DMF, nhiệt độ phòng, 20 phút; (b) CuSO 4 ,

2-Na-L-ascorbate, THF-H 2 O (1:1, v/v); (c) H 2 , Pd/C,300 kPa, MeOH

Trên ý tưởng tương tự về con đường tổng hợp các triazole thông qua phản ứng Click , nhóm nghiên cứu của Han Wang và các cộng sự đã tổng hợp thành công nhiều hợp chất có cấu trúc lai giữa các dẫn xuất của tritecpen

pentacyclic có hoạt tính sinh học cao như axit betulinic (2), axit echinocystic (32), axit oleanolic (4), axit ursolic (3) với các dẫn xuất của axit ascobic (Sơ

H N O

N N N

O O RO

46: R= H

Sơ đồ 1.4

Tác nhân và điều kiện: (a) i) TBTU, DIEA, THF, t o phòng 24h; ii) propynylamin, Na 2 CO 3 , DMF, t o phòng, 20 phút; (b) CuSO 4 , Na-L-ascorbate, THF-H 2 O (1:1, v/v); (c) H 2 , Pd/C, 300 kPa, MeOH

Sơ đồ 1.5

a) TBSCl, DMF/THF (1:1), DMAP, DIPEA, 0°C; b) Propargyl bromit, NaH,

THF; c) triphosgene, pyridin, THF và propargyl alcohol, pyridin, THF; d) TBAF, THF; g) AZT, Cu, CuSO 4 , H 2 O, t-BuOH

Tương tự nhóm nghiên cứu của Ibrahim D Bori và các cộng sự cũng nghiên cứu tổng hợp được các hợp chất lai giữa các dẫn xuất của betulin với

AZT nhờ phản ứng Click thông qua cầu nối triazole nhận được các dẫn xuất lai 49 và 50 (Sơ đồ 1.5)

Tiếp tục hướng nghiên cứu về tổng hợp các hợp chất có cấu trúc lai giữa hai thành phần mang hoạt tính của nhóm GS Nguyễn Văn Tuyến, TS Đặng Thị Tuyết Anh và cộng sự Đề tài này tập trung xác định cấu trúc của một số hợp chất có cấu trúc lai chứa hợp chất triterpenoit và thuốc AZT điều trị HIV bằng các phương pháp phân tích phổ hiện đại như phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR, phổ hồng ngoại IR và phổ khối lượng MS nhằm tìm kiếm các cấu trúc mới có hoạt tính sinh học lý thú

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 2.1 Hóa chất và thiết bị

2.1.1.Hóa chất và dung môi

Các hoá chất dùng cho tổng hợp hữu cơ và dung môi được mua của hãng Merck, hãng Sigma Aldrich và hãng Fluka và thuộc loại phân tích dùng cho phân tích

Bột silicagel cho sắc ký cột 100 – 200 mesh (Merck), bản mỏng sắc ký silicagel đế nhôm Art 5554 DC – Alufolien Kiesel 60F254(Merck)

và sự phát quang khác nhau Dùng sắc kí lớp mỏng để biết được phản ứng đã xảy ra hay không xảy ra, phản ứng đã kết thúc hay chưa kết thúc là dựa vào các vết trên bản mỏng, cùng các giá trị Rf tương ứng Giá trị Rf của các chất phụ thuộc vào bản chất và phụ thuộc vào dung môi làm pha động Dựa trên tính chất đó, có thể tìm được dung môi hay hỗn hợp dung môi để tách các chất ra xa nhau (Rf khác xa nhau) hay tìm được hệ dung môi cần thiết để tinh chế các chất

- Xác định nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt độ nóng chảy của các chất tổng hợp được đo trên máy đo trên máy Gallenkeamp của Anh tại phòng thí nghiệm Tổng hợp hữu cơ – Viện hóa học – Viện Hàn Lâm khoa học & Công nghệ Việt Nam

- Phổ hồng ngoại (IR)

Phổ IR của các chất nghiên cứu được ghi trên máy Impact 410 – Nicolet, tại phòng thí nghiệm Phổ hồng ngoại Viện Hóa học – Viện Hàn Lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam, đo ở dạng ép viên với KBr rắn

- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)

Phổ 1H-NMR (500MHz) và 13C-NMR (125MHz) của các chất nghiên cứu được đo trên máy Bruker XL-500 tần số 500MHz với dung môi DMSO

và TMS là chất chuẩn, tại phòng Phổ cộng hưởng từ hạt nhân – Viện Hóa học – Viện Hàn Lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam

- Phổ khối lượng (MS)

Phổ khối của các chất nghiên cứu được ghi trên LC – MSD – Trap – SL tại phòng Cấu trúc, Viện Hóa học – Viện Hàn Lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam

2.1.3 Xác định cấu trúc của các sản phẩm tổng hợp được

Cấu trúc của các sản phẩm phản ứng được xác định nhờ các phương pháp phổ khối lượng (MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR, phổ hồng ngoại ( IR)

2.2 Chuẩn bị một số dẫn chất lai của tritecpenoit với AZT qua cầu nối amit-triazole

2.2.1 Chuẩn bị hợp chất 54

O

H N 1

3

25 26

27

28 19 20 29 30

54

HO

2' 3'

1'

24 23

Hợp chất 54 Chất rắn màu trắng, hiệu suất 76 %, điểm chảy 236-238 oC

* Quy trình tổng hợp

Axit betulinic 2 (1 mol) phản ứng với 1,5 mol đương lượng của

propargyl amine, 1,5 mol đương lượng của DCC

(N,N'-dicyclohexylcarbodiimide), 1,5 mol đương lượng của HOBt

(1-hydroxybenzotriazole) và 2,0 mol đương lượng của DIPEA

(N,N-diisopropylethylamine) trong dung môi DMF tại nhiệt độ phòng 12h Khi phản ứng kết thúc, thêm nước vào bình phản ứng rồi chiết sản phẩm bằng etylaxetat Pha hữu cơ được rửa 3 lần với dung dịch muối ăn 1M, làm khô bằng Na2SO4, sau đó cất đuổi dung môi ở áp suất thấp Phần cặn đó được tiến

hành chạy cột dùng silicagel thu được hợp chất propargyl amide 54, hiệu suất

s); 0,94 (3H, s); 0,82 (3H, s); 0,75 (3H, s)

+ Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất 54: 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) δ ppm: 175,9; 150,8; 109,4; 80,2; 79,0; 71,2; 55,7; 51,4; 50,7; 50,2; 46,8; 42,5; 40,8; 38,9; 38,8; 38,1; 37,8; 37,2; 34,4; 30,8; 29,4; 29,0; 28,0; 27,5; 25,6; 20,9; 19,5; 18,3; 16,2; 16,1; 15,3; 14,7

NNN

O HO

N NH

H3C O

30

55

1' 2' 3' 4' 5'

Hợp chất 55 Chất rắn màu trắng, hiệu suất 20 %, điểm chảy 237-239 oC