VŨ ĐÌNH CHINH NGHIÊN cứu TỔNG hợp MINOXIDIL ở QUY mô PHÒNG THÍ NGHIỆM LUẬN văn THẠC sĩ dƣợc học hà nội 2016

Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các dung môi khác nhau .... Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các xúc tác khác nhau .... Tổng hợp minoxidil theo phương pháp 2 + Nguyên liệu 3 trong p

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

VŨ ĐÌNH CHINH

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MINOXIDIL

Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

VŨ ĐÌNH CHINH

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MINOXIDIL

Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM VÀ BÀO CHẾ

MÃ SỐ: 60 72 04 02

Người hướng dẫn khoa học:TS Đào Thị Kim Oanh

GS TS Nguyễn Hải Nam

HÀ NỘI 2016

LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến GS.TS Nguyễn Hải Nam, TS Đào Thị Kim Oanh - Bộ Môn Hóa Dược - Trường

Đại học Dược Hà Nội, những người thầy cô đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, chỉ bảo cho tôi những ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của tập thể các thầy, các cô, các cán bộ kỹ thuật viên trong bộ môn Hóa Dược đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn này

Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự giúp đỡ rất tận tình của các cán bộ phòng phân tích phổ - viện hóa học và công nghệ Việt Nam, Viện Công nghệ Dược phẩm - Trường Đại Học Dược Hà Nội cùng toàn thể các thầy cô giáo trong trường, các phòng ban, thư viên Tôi xin chân thành cảm ơn

Tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo trường Cao đẳng Dược Trung Ương - Hải Dương, các động nghiệp tại phòng Đào tạo trường Cao đẳng Dược Trung Ương - Hải Dương, luôn luôn động viên và tạo điều kiện giúp tôi có thời gian

để hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè - những người luôn luôn sát cánh, động viên tôi trong học tập và cuộc sống

Hà Nội, ngày 28 tháng 09 năm

2016

Học viên

Vũ Đình Chinh

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Sinh lý tóc và da đầu 2

1.1.1 Nang tóc (chân tóc) 2

1.1.2.Thân tóc 3

1.1.3 Các chu kì phát triển của tóc 3

1.1.4 Tuổi thọ của tóc 5

1.2 Giới thiệu về bệnh rụng tóc (Alopecia) 6

1.3 Tổng quan về minoxidil 7

1.3.1.Công thức cấu tạo 8

1.3.2 Tính chất 8

1.3.3 Tác dụng dược lý 8

1.3.4 Cơ chế tác dụng 8

1.3.5 Chỉ định, dạng bào chế 10

1.3.6 Tác dụng không mong muốn, tương tác thuốc và thận trọng khi dùng của minoxidil 10

1.3.7 Phương pháp tổng hợp 11

Chương 2 NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ 19

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 NGUYÊN LIỆU 19

2.1.1 Hóa chất chính 19

2.1.2 Dung môi và các hóa chất khác 19

2.2 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ 20

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 20

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.4.1 Tổng hợp hóa học 22

2.4.2 Xác định cấu trúc 22

2.4.3 Định lượng 22

Chương 3 : THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 24

3.1 Tổng hợp hóa học 24

3.1.1 Tổng hợp minoxidil và khảo sát điều kiện phản ứng 24

3.1.2 Quy trình tổng hợp minoxidil từ acid 2-cloroacetic 33

3.1.3 Kiểm tra độ tinh khiết 36

3.2 Khẳng định cấu trúc 37

3.2.1 Phổ hồng ngoại (IR) 37

3.2.2 Phổ Khối lượng (MS) 38

3.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1 H NMR, 13C NMR, 13C NMR -DEPT, HMBC, HSQC) 40

3.3 Định lượng minoxidil 44

Chương 4 : BÀN LUẬN 45

4.1.Về tổng hợp hóa học 45

4.2 Về xác định cấu trúc 46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

* Kết luận 50

* Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

AA: Alopecia areata ( rụng tóc từng mảng)

AT: Alopecia totalis (rụng tóc toàn da đầu)

AU: Alopecia Universalis ( rụng lông tóc toàn bộ cơ thể)

CD: Cluster of Differentiation (cụm biệt hóa)

DCM: Diclorometan

DMF: Dimethylformamid

DMSO: Dimethylsulfoxid

ESI: electrospray ionization (ion hóa tia điện)

HPLC: High-performance liquid chromatography (sắc kí lỏng hiệu năng cao)

IR: Infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại)

MeOH: Methanol

MS: Mass Spectrometry (Phổ khối lượng)

NMR: Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân)

DEPT: Distortionless Enhancement Polarization Transfer (Phổ DEPT)

HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Coherence (Phổ cộng hưởng từ dị hạt nhân đa liên kết)

HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation (Phổ cộng hưởng từ dị hạt nhân một liên kết)

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo tóc 2

Hình 1.2 M t cắt dọc thân tóc 3

Hình 1.3 Chu kì phát triển của tóc 4

Hình 1.4 Hình ảnh bệnh nhân bị rụng tóc từng mảng 6

Hình 1.5 Tác dụng không mong muốn của minoxidil khi điều trị cao huyết áp 9

Hình 3.1 Phổ HSQC của chất C4 43

Hình 3.2 Phổ HMBC của chất C4 44

Hình 4.1 Phổ khối lƣợng của chất C1 Error! Bookmark not defined

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C1 25

Bảng 3.2 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C2 27

Bảng 3.3 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các dung môi khác nhau 28

Bảng 3.4 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các xúc tác khác nhau 29

Bảng 3.5 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các thời gian khác nhau 29

Bảng 3.6 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C4 với lượng TMF khác nhau 31

Bảng 3.7 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C4 với lượng cyanamid khác nhau 32

Bảng 3.8 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C4 với lượng NH2OH.HCl khác nhau 33 Bảng 3.9 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C4 33

Bảng 3.10 trị Rf, hệ dung môi khai triển và nhiệt độ nóng chảy các chất tổng hợp được 36

Bảng 3.11 số liệu phân tích phổ IR (cm-1 ) 37

Bảng 3.12 Số liệu phổ MS của các chất tổng hợp được 39

Bảng 3.13 Số liệu phân tích phổ 1 H-NMR 40

Bảng 3.14 Số liệu phân tích phổ 13 C-NMR 41

Bảng 3.15 Sự tương quan trong phổ HMBC của hợp chất minoxidil 43

Bảng 3.16 Số liệu phân tích phổ 13 C-NMR 44

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1 Quy trình tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 1 11

Sơ đồ 1.2 Tổng hợp 6-(2,4-diclorophenoxy)pyrimidin-2,4-diamin 12

Sơ đồ 1.3 Oxy hóa (4) với tác nhân m-CPBA 12

Sơ đồ 1.4 Phản ứng tạo minoxidil theo Upjohn 1 13

Sơ đồ 1.5 Tổng hợp 2,4,6-tricloropyrimidin 13

Sơ đồ 1.6 Tổng hợp 6-cloropyrimidin-2,4-diamin 14

Sơ đồ 1.7 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 2 14

Sơ đồ 1.8 Tổng hợp 2,6-diamino-4-cloropyrimidin 1-oxid 14

Sơ đồ 1.9 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp 2 15

Sơ đồ 1.10 Tổng hợp 2,6-diaminopyrimidin-4-ol 15

Sơ đồ 1.11 Tổng hợp 6-cloropyrimidin-2,4-diamin 15

Sơ đồ 1.12 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 3 16

Sơ đồ 1.13 Tổng hợp 3-oxo-3-(piperidin-1-yl)propanitril 16

Sơ đồ 1.14 Tổng hợp 3-methoxy-3-(piperidin-1-yl)acrylonitril 17

Sơ đồ 1.15 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 3 17

Sơ đồ 2.1 Tổng hợp ethyl 2-cyanoacetat 20

Sơ đồ 2.2 Quy trình tổng hợp minoxidil 21

Sơ đồ 3.1 Tổng hợp ethyl 2-chloroacetat 25

Sơ đồ 3.2 Tổng hợp ethyl 2-cyanoacetat 26

Sơ đồ 3.3 Tổng hợp 3-oxo-3-(piperidin-1-yl)propanitril 27

Sơ đồ 3.4 Tổng hợp minoxidil 30

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, bệnh lý rụng lông tóc ngày càng trở lên phổ biến, do sự ảnh hưởng của môi trường, hóa chất và căng thẳng trong cuộc sống Khi bị hói đầu người thường cảm thấy tự ti về ngoại hình của mình dẫn đến càng làm tăng căng thẳng, áp lực trong cuộc sống.Tại Việt Nam, đời sống của nhân dân ngày càng phát triển chính vì thế việc chăm sóc sắc đ p càng được quan tâm hơn

Từ những năm 70 của những thập kỉ trước, minoxidil đã được sử dụng để điều trị bệnh tăng huyết áp, khi dùng viên n n minoxidil tác dụng phụ chủ yếu

là gây tăng mọc tóc và lông, ngay cả với những người bị hói Chính vì tác dụng phụ này người ta ngh đến việc bào chế minoxidil bôi ngoài da để điều trị hói đầu cho nam giới, và sau đó là cả nữ giới Năm 1986 minoxidil 2 là chế phẩm đầu tiên ra mắt thị trường tại NewYork và sau đó 6 năm chế phẩm 5 ra đời để điều trị hói đầu.[18]

Tại Việt Nam hiện nay thuốc minoxidil được bán trên thị trường với giá thuốc rất cao, vì thuốc phải nhập khẩu Theo chúng tôi tìm hiểu trong nước chưa

có cơ sở nào nghiên cứu và sản xuất minoxidil làm nguyên liệu làm thuốc

Vì vậy, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu tổng hợp minoxidil ở quy mô phòng thí nghiệm với các mục tiêu sau:

- Tổng hợp được minoxidil ở quy mô phòng thí nghiệm

- Tinh chế được minoxidil đạt hàm lượng theo tiêu chuẩn dược điển Anh

2013

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Sinh lý tóc và da đầu

Tóc được chia thành 2 phần, phần gốc và phần thân Phần gốc của tóc nằm dưới da đầu Phần có cấu trúc hình túi bao lấy gốc tóc gọi là nang tóc Mao mạch và các sợi dây thần kinh đi vào trong các nang tóc này Các tế bào ở trung tâm của bầu được phân chia Những tế bào tóc mới đẩy tế bào tóc trước đó lên Những tế bào di chuyển ra phía ngoài sẽ dần dần chết để tạo thành phần thân tóc cứng.[9]

Hình 1.1 Cấu tạo tóc

Tóc được cấu tạo bởi thành phần chủ yếu là protein (88 ) Những protein này là những loại sợi cứng, gọi là keratin Các thành phần khác của tóc gồm: nước, chất b o, hydrat carbon, vitamin, khoáng chất thân tóc cứng

1.1.1 Nang tóc (chân tóc)

Nang tóc hay còn gọi là chân tóc chính phần bầu hình ch n nằm dưới da đầu Mỗi nang tóc chứa rất nhiều mạch máu nhỏ li ti Nang tóc dính ch t với da đầu để những chất dinh dưỡng sẽ theo những mạch máu đi nuôi tóc Nang tóc là

1.1.2.Thân tóc

Thân tóc chính là những sợi tóc mà bạn nhìn thấy hàng ngày Thân tóc chính là phần tóc đã chết và không có trao đổi hóa sinh (vì thế mà bạn không thấy đau khi dùng k o cắt tóc) Xung quanh nang tóc có các tuyến nhờn (còn gọi là tuyến dầu hay tuyến bã) giúp bôi trơn sợi tóc và các cơ nang để giúp tóc dựng lên (ví dụ khi sợ tới mức dựng tóc gáy )

Thân tóc gồm 3 lớp: Lớp biểu bì (cutin), lớp giữa (cortex) và lớp tủy (medulla)

Hình 1.2 M t cắt dọc thân tóc

Lớp tủy (medulla): đây là phần trong cùng của sợi tóc, chứa các hạt chất

b o và không khí Nếu sợi tóc của bạn quá mỏng sẽ không có lớp tủy

Lớp giữa (cortex) : lớp này bao gồm nhiều bó sợi nhỏ hợp thành và chứa sắc tố (chất tạo nên màu cho sợi tóc, còn gọi là melanin) Lớp giữa là lớp có khả năng quyết định độ chắc khỏe cũng như màu tóc là vàng, nâu, đỏ ho c đen

Lớp biểu bì (cutin) : là phần ngoài cùng của thân tóc, gồm 5-10 lớp keratin trong suốt xếp chồng lên nhau như vảy cá có tác dụng bảo vệ sợi tóc khỏi các hóa chất ho c ảnh hưởng bên ngoài

Giữa các vảy keratin có một chất kết dính gọi là KIT Lớp biểu bì còn được bao phủ bởi một màng mỡ mỏng (lipid) để tóc không thấm nước

1.1.3 Các chu kì phát triển của tóc

Tóc có chu kỳ tăng trưởng và nghỉ ngơi Quá trình bình thường của chu

kỳ sống tóc được gọi là sự đổi mới tóc Tóc rụng trung bình hàng ngày là 60 -

80 sợi, vào mùa xuân và mùa thu này có thể rụng lên đến khoảng 100 sợi tóc mỗi ngày

Có khoảng 80,000 - 140,000 sợi tóc trên đầu, 90 số tóc đó đang trong giai đoạn tăng trưởng, 1 - 3 đang trong giai đoạn chuyển tiếp và 12 - 18 % đang trong giai đoạn còn lại Sự phát triển của tóc phụ thuộc vào gen và nội tiết

tố Tóc trên đầu thường phát triển nhanh hơn nhiều so với lông trên các bộ phận khác của cơ thể Điều này là do tế bào tóc trong đầu là phát triển chủ động Tốc

độ tăng trưởng trung bình của một sợi tóc là 0,35 mm/ngày

+ Pha tăng trưởng (Phase Anagen)

Trong giai đoạn này các nang lông tạo ra một mái tóc, tóc đang trong giai đoạn phát triển tích cực chủ động Tốc độ tăng trưởng của tóc trong pha tăng trưởng là xấp xỉ 1 cm/tháng Điều này có ngh a 80.000 sợi tóc trên đầu phát triển 25 - 30 m t tóc hàng ngày ho c khoảng 800 m t trong một tháng Khoảng 90% tóc trên đầu là trong pha tăng trưởng Thời gian của pha tăng trưởng là 3 -

6 năm Nếu khung tóc bị thiệt hại nh trong pha tăng trưởng, tóc sẽ chuyển sớm

từ pha tăng trưởng sang pha chuyển tiếp, qua đó rút ngắn chu kỳ sống của tóc

Hình 1.3 Chu kì phát triển của tóc + Pha chuyển tiếp (Phase Catagen)

Trong vòng một ho c hai tuần sau giai đoạn tăng trưởng có sự thay đổi của các quá trình trong các nang tóc Khung tóc thoái hóa, bên ngoài của nang nhú lên tạo thành một cột biểu mô Cột biểu mô này bao quanh các gốc tóc và từ

từ đẩy nó về phía bề m t của da

+ Pha nghỉ ngơi (Phase Telogen)

Một tập hợp các tế bào sừng hình thành ở dưới cùng của sợi tóc Tập hợp này tăng lên trong ống nang cho đến khi nó ở ngay bên dưới nơi tuyến bã nhờn

g p các sợi tóc Trong vòng 5 - 6 tuần chân tóc ngày càng mỏng hơn Tóc ở pha nghỉ ngơi rời khỏi da đầu ho c ho c thông qua các hoạt động như gội đầu, chải tóc, ho c nó được đẩy ra khỏi ống nang bởi những sợi tóc mới của chu kỳ tiếp theo Trong giai đoạn nghỉ ngơi thân tóc đã hoàn toàn bị sừng hóa, vậy nên được mô tả là "pha nghỉ ngơi" Trong một cuộc điều tra tóc bằng ánh sáng hiển

vi, các trichogram (Tricho chu trình qu t), có thể để xác định có bao nhiêu sợi tóc ở giai đoạn tăng trưởng, chuyển tiếp và nghỉ ngơi Các trichogram cung cấp thông tin có giá trị về quá trình vòng đời tóc do đó có thể được phân biệt nhanh hơn

1.1.4 Tuổi thọ của tóc

Trung bình tóc dài khoảng 0,35mm mỗi ngày Tức khoảng 1cm mỗi tháng Tuy nhiên tốc độ mọc tóc còn tùy thuộc nhiều vào cơ địa mỗi người, giới tính và chế độ dinh dưỡng

Thời gian sống của mỗi sợi tóc trung bình từ 2 - 6 năm Độ dài trung bình của tóc là 70 cm; lông mi là 3cm; ria m p đàn ông là 28cm Tốc độ mọc trung bình mỗi tháng của tóc là 1cm, lông mi là 0,45cm và ria mép là 1,2cm

Da đầu của mỗi người có từ 80 đến 140 nghìn sợi tóc Người tóc vàng có nhiều tóc nhất, và ít nhất là người tóc đỏ Mỗi sợi tóc dày từ 0,02 đến 0,04 mm, tức là khoảng 25-50 sợi tóc xếp cạnh nhau sẽ được 1mm Bí mật về sợi tóc: mỗi

ngày có 70 - 100 sợi tóc rụng và cũng có từng ấy sợi tóc mới mọc Sự thay đổi của mái tóc là dấu hiệu thể hiện tình trạng sức khỏe của bạn

1.2 Giới thiệu về bệnh rụng tóc (Alopecia)

Alopecia là một thuật ngữ chung cho rụng tóc và có nhiều loại khác nhau Rụng tóc từng mảng (Alopecia areata) Là chứng rụng tóc từng mảng nhỏ hình đồng xu trên da đầu; rụng tóc toàn bộ (Alopecia totalis) là chứng rụng tóc trên toàn bộ da đầu; rụng tóc lông toàn cơ thể (Alopecia Universalis) là chứng rụng tóc và lông trên toàn bộ cơ thể Hói đầu (Alopecia androgenetica) là chứng rụng tóc phần đỉnh đầu và bệnh này cũng có thể g p ở phụ nữ thời kì mãn kinh.[33]

- Alopecia areata (rụng tóc từng mảng): Rụng tóc từng mảng là hiện tượng rụng tóc gây ra nhiều mảng không tóc rải rác trên đầu Khi tiến triển, bệnh sẽ khiến bệnh nhân bị mất tóc 1 vùng đầu.Một số trường hợp thì tóc sẽ mọc lại sau vài tháng nhưng 1 số khác thì không Bệnh này có thể xảy ra ở cả nam và nữ, không phân biệt độ tuổi.[17,19]

Nguyên nhân: là một bệnh tự miễn khá phổ biến, Alopecia areata được xem như là một bệnh tự miễn do có sự hiện diện của bạch cầu CD4 và CD8 dạng hoạt động chung quanh các nang tóc đang tiến triển và rụng tóc từng mảng

có thể tạo ra bằng thực nghiệm khi truyền các tế bào T lympho của chuột bị bệnh sang chuột bị suy giảm miễn dịch.[19,26]

Hình 1.4 Hình ảnh bệnh nhân bị rụng tóc từng mảng

- Alopecia totalis (Rụng tóc toàn bộ): Da bề m t nh n thín, hơi teo và có thể lan rộng toàn bộ da đầu, lông mày gây rụng tóc toàn bộ, có trường hợp rụng

cả lông ở những nơi khác.[29]

Nguyên nhân bệnh sinh không r ràng nhưng cũng có nguyên nhân là bệnh tự miễn

- Alopecia Universalis (rụng tóc lông toàn cơ thể): Mất toàn bộ tóc da đầu

và cơ thể v nh viễn, có thể xảy ra ở mọi lứa tuổi, và hiện đang được cho là một rối loạn tự miễn dịch

- Alopecia androgenetica (Hói đầu): là một căn bệnh di truyền Bệnh này không chỉ có ở riêng nam giới mà còn xuất hiện cả ở nữ giới Nguyên nhân do tác động từ ngoại cảnh và bên trong cơ thể, dẫn đến rối loạn tuyến tiết dưới mỗi chân tóc Tại đây, nồng độ Dihydrotestosterone tăng cao, dẫn đến tăng bã nhờn dưới chân tóc, khiến cho nang tóc bị bịt lại, hô hấp k m đi, chân tóc yếu và trở nên dễ rụng hơn Các nghiên cứu chỉ ra rằng, sự gia tăng nồng độ Dihydrotestosterone chiếm đến 70 - 80 các trường hợp rụng tóc nhiều và hói đầu sớm.[31]

1.3 Tổng quan về minoxidil

Minoxidil đã được giới thiệu vào đầu những năm 1970 như là một thuốc điều trị bệnh cao huyết áp khi dùng viên n n minoxidil tác dụng phụ chủ yếu là gây tăng mọc tóc và lông, ngay cả với những người bị hói Chính vì tác dụng phụ này người ta ngh đến việc bào chế minoxidil bôi ngoài da để điều trị hói đầu cho nam giới, và sau đó là cả nữ giới Năm 1986 minoxidil 2 là chế phẩm đầu tiên ra mắt thị trường tại NewYork và sau đó 6 năm chế phẩm 5 ra đời (1993).[18]

1.3.1.Công thức cấu tạo

Hình 1.5 Tác dụng không mong muốn của minoxidil khi điều trị cao huyết áp

Tác dụng của minoxidil về tăng trưởng tóc cũng được nghiên cứu trên khỉ cộc đuôi, một loại linh trường có pha rụng tóc gần giống pha rụng tóc ở người Các nghiên cứu cho thấy minoxidil bôi rút ngắn pha nghỉ của chu trình sống của tóc, thúc đẩy sự phát triển của nang tóc, và cơ chế đó tương tự ở người Minoxidil cũng có thể làm tăng kích thước nang tóc.[14]

Minoxidil là một chất có tác dụng mở kênh K+

ATP, đó là nguyên nhân gây phân cực màng tế bào và nó cũng có tác dụng giãn mạch Có thể thấy rằng, bằng cách làm giãn các mạch máu và làm mở kênh Kali giúp cho máu, oxy và các chất dinh dưỡng đến nang tóc và nuôi dưỡng tóc nhiều hơn.[13]

Nang tóc của con người có hai dạng kênh K+

ATP, và chỉ một trong hai kênh này nhạy cảm với Minoxidil Điều này xảy ra trong pha nghỉ pha tăng trưởng của sự phát triển nang tóc, làm tóc rụng sớm được thay thế bởi tóc mới khỏe hơn

Chu kỳ tăng trưởng của tóc được chia làm ba giai đoạn: Pha tăng trưởng; Pha suy thoái; Pha nghỉ ngơi Pha tăng trưởng k o dài từ 2 đến 8 năm, sau đó là pha suy thoái từ 2 đến 4 tuần, cuối cùng là pha nghỉ k o dài từ 2 đến 4 tháng sự rụng tóc chỉ xảy ra sau chu kì tăng trưởng tiếp theo khi có sợi tóc mới xuất hiện

Tính trung bình có 50 - 100 sợi tóc rụng mỗi ngày Minoxidil kích thích các nang tóc phát triển nhưng không làm giảm Dihydrotestosterone (DHT) ho c các enzyme có tác dụng tích lũy dinh dưỡng cho tóc.[15,21,24]

1.3.5 Chỉ định, dạng bào chế

- Chỉ định: Minoxidil được chỉ định trong điều trị hói đầu (Alopecia

androgenetica) tại đỉnh đầu Thuốc không có tác dụng trên chứng hói đầu ở trán

- Dạng bào chế: dạng dung dịch 2 , 5 ; dạng bọt 5 (foam); dạng xịt

(spray).[8]

1.3.6 Tác dụng không mong muốn, tương tác thuốc và thận trọng khi dùng của minoxidil

+ Tác dụng không mong muốn:

Các tác dụng không mong muốn được báo cáo từ kinh nghiệm lâm sàng trong quá trình thuốc lưu hành bao gồm: eczema, chứng rậm lông, nổi ban đỏ tại chỗ, ngứa, khô da, rối loạn tình dục, rối loạn thị giác.[28]

+ Tương tác thuốc:

Hiện nay, không có tương tác thuốc nào được biết là có mối liên quan đến việc sử dụng Minoxidil M c dù chưa được chứng minh trên lâm sàng, vẫn có giả thuyết về khả năng minoxidil được hấp thu có tác dụng gây hạ huyết áp thể đứng ở bệnh nhân đang dùng đồng thời guanethidin.[23]

+ Thận trọng trong khi sử dụng:

Bệnh nhân được điều trị với minoxidil nên được khám hàng tháng sau khi bắt đầu sử dụng minoxidil và ít nhất mỗi sáu tháng sau đó Nếu hãn hữu có xuất hiện tác dụng toàn thân, nên ngừng thuốc

Minoxidil chứa cồn có thể gây bỏng và kích ứng mắt Khi vô ý tiếp xúc thuốc với vùng nhạy cảm (mắt, da bị trầy, ho c niêm mạc), nên rửa vùng này với thật nhiều nước lạnh

Nên tránh hít phải hơi phun của thuốc

Không nên dùng minoxidil kết hợp với các thuốc tại chỗ khác bao gồm: Các corticoid bôi da, retinoid và petrolatum hay các tác nhân được biết làm tăng

sự hấp thu qua da

Minoxidil chỉ dùng ngoài da, uống nhầm dung dịch thuốc này có thể dẫn đến các tác dụng không mong muốn toàn thân.[28]

Cũng như các thuốc dùng ngoài da khác, sự toàn v n của lớp biểu mô giảm do tiến trình viêm hay bệnh của da (như sướt da đầu, vảy nến da đầu hay bỏng nắng n ng) có thể làm tăng sự hấp thu qua da của minoxidil

1.3.7 Phương pháp tổng hợp

1.3.7.1 Phương pháp Upjohn 1

Phương pháp này được Upjohn đưa ra vào năm 1972, phản ứng tổng hợp phenoxypyrimidin được tạo thành phản ứng thế SNAr giữa 4-cloropyrimidin-2,6-diamin và 2,4-diclorophenol Sau đó oxy hóa phenoxypyrimidin bằng m – cloroperbenzoic thu được 6-amino-4-(2,4-diclorophenoxy)-2-amino-2H-pyrimidin-1-ol, hồi lưu sản phẩm thu được với piperidin ở nhiệt độ 150oC trong 1,5 giờ thu được minoxidil Toàn bộ quy trình phản ứng được thể hiện tại sơ đồ 1.1.[12,25]

Tác nhân và điều kiện: a) 2,4-diclorophenol, KOH, 150oC, 3h; b)m-CPBA, EtOH; c)

piperidin, 250oC, hồi lưu trong 25h

Sơ đồ 1.1 Quy trình tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 1

- Bước 2: Thực hiện phản ứng oxy hóa nhân pyrimidin của (4) trong dung

môi ethanol, với tác nhân oxy hóa là m-CPBA (m - cloroperbenzoic)

Tác nhân và điều kiện: m-CPBA, EtOH;

Sơ đồ 1.3 Oxy hóa (4) với tác nhân m-CPBA Hòa tan 13,5 g 2,4-diamino-6-(2,4-diclorophenoxy)pyrimidin trong 200ml ethanol nóng, sau đó làm lạnh nhanh xuống 0oC, sau đó thêm 11,9 g m-cloroperbenzoic đã được làm lạnh Giữ nhiệt độ phản ứng ở 5oC trong 2 giờ

tan trong 800 ml nước có chứa 60 g KOH 85 Hỗn hợp được làm lạnh về 0o

C trong 1,5 giờ Lọc lấy chất rắn và kết tinh lại trong acetonitril thu được 3,1 g 6-amino-4-(2,4diclorophenoxy)-1,2-dihidro-1-hydroxy-2-iminopyrimidin Hiệu suất của bước 1 và 2 là 44,7

- Bước 3: Thế 2,4 diclophenoxy của (5) bằng piperidin, hồi lưu trong 25

giờ, ở 250oC thu được sản phẩm cuối minoxidil

Tác nhân và điều kiện: piperidin, 150oC, hồi lưu trong 1,5h

Sơ đồ 1.4 Phản ứng tạo minoxidil theo Upjohn 1 Hỗn hợp 3,5 g 6-amino-4-(2,4diclorophenoxy)-1,2-dihidro-1-hydroxy-2-iminopyrimidin và 20 ml piperidin được đun hồi lưu ở nhiệt độ 150oC Hỗn hợp sau phản ứng được làm lạnh từ từ về 25oC Lọc hỗn hợp sau phản ứng, chất rắn thu được được rửa bằng 15 ml piperidin, sau đó rửa bằng diethyl ete thu được 1,2 g minoxidil Hiệu suất bước 3 đạt 89

+ Nguyên liệu 4-cloro2,6-diamin được tổng hợp từ

pyrimidin-2,4,6(1H,3H,5H)- trion qua 2 giai đoạn phản ứng

- Halogen hóa pyrimidin-2,4,6(1H,3H,5H)- trion (1)

Sơ đồ 1.5 Tổng hợp 2,4,6-tricloropyrimidin

- Amino hóa (2) ở vị trí 2,4

Tác nhân và điều kiện: a) m-CPBA,EtOH; b) piperidin, 150oC, hồi lưu

Sơ đồ 1.7 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 2

- Bước 1: Chất ban đầu là (3), được oxy hóa bằng m-CPBA, hỗn hợp sau phản ứng được chiết với acetonitril để thu được (6), hiệu suất của phản ứng đạt

44,7 %

Tác nhân và điều kiện: m-CPBA,EtOH

Sơ đồ 1.8 Tổng hợp 2,6-diamino-4-cloropyrimidin 1-oxid

- Bước 2: (6) được đun hồi lưu với piperidin trong 1,5 giờ Hỗn hợp sau

phản ứng cũng được chiết với acetonitril, hiệu suất phản ứng đạt 89

Tác nhân và điều kiện: piperidin, 250o C, hồi lưu

Sơ đồ 1.9 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp 2

+ Nguyên liệu (3) trong phương pháp này được Upjohn tổng hợp từ

ethyl-2-cyanoacetat và guanidine, sau đó cloro hóa bằng POCl3

- Thực hiện phản ứng ngưng tụ giữa ethyl-2-cyanoacetat (7) và guanidine (8) thu được sản phẩm (9)[25]

Tác nhân và điều kiện: EtONa, EtOH

đ t hiệu suất 43 , chất (12) tiếp tục được phản ứng với cyanamid trong ethanol khan thu được cyanoiminopropionitril (13), tiếp đó (13) được phản ứng với

hydroxylamine để thu được minoxidil, hiệu suất của 2 phản ứng này đạt 48%.[22,25]

Tác nhân và điều kiện: a) piperidin, isopropanol, hồi lưu; b) Me3 OBF 4 ,K 2 CO 3 , c)

CH 2 Cl 2 ; H2N-CN,EtOH; d) H 2 NOH.HCl, K 2 CO 3 , EtOH

Sơ đồ 1.12 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 3

- Bước 1: Thực hiện phản ứng amid hóa giữa ethyl-2-cyanoacetat (10) và

piperidin với dung môi isopropanol, đun hồi lưu 24 giờ

Sơ đồ 1.13 Tổng hợp 3-oxo-3-(piperidin-1-yl)propanitril

- Bước 2: Thực hiện phản ứng giữa (11) và trimethylamonium

tetrafluoroborat, với dung môi DCM dưới bầu khí quyển N2, trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng

Sơ đồ 1.14 Tổng hợp 3-methoxy-3-(piperidin-1-yl)acrylonitril

Hòa tan 11,44 g N-(2-cyanoacetyl)piperidin và 10,95 g trimethyloxonium

fluoroborat trong 120 ml CH2Cl2 dưới khí quyển N2 Hỗn hợp sau phản ứng được đổ nhanh vào 10,95 g K2CO3 trong 11 ml nước Khuấy trong 30 phút, sau

đó chiết với CH2Cl2 Tách lấy phần CH2Cl2, rửa nhanh bằng dung dịch K2CO3

10 , làm khô bằng K2CO3 Sau đó cất quay chân không thu được cắn dạng rắn

- Bước 3:

Sơ đồ 1.15 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 3

Cắn dạng rắn thu được ở bước 2 được hòa tan vào trong 180 ml ethanol khan, sau đó them 3,22 g cyanamid, khuấy trộn phản ứng ở 25oC trong 6 giờ Sau đó them 21,9 g K2CO3, 8,27 g hydroxylamine hydroclorid và 90 ml ethanol khan, khuấy trộn phản ứng 16 giờ ở nhiệt độ 25oC Hỗn hợp sau phản ứng được lọc, rửa c n bằng CH3OH Dịch lọc được chạy sắc kí cột silica gel thu được 6,77 g sản phẩm, sản phẩm này được kết tinh lại bằng CH3OH và CH3CN thu được 5,48 g minoxidil Hiệu suất đạt 35

Chương 2 NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LIỆU

Các hóa chất, dung môi sử dụng trong quá trình thực nghiệm là loại dành cho tổng hợp hóa dược, được nhập từ công ty Merck ho c Sigma-Aldrich và được sử dụng trực tiếp không tinh chế gì thêm Bao gồm

2.1.2 Dung môi và các hóa chất khác

- Acid acetic khan

2.2 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ

- Bình cầu 1 cổ đáy tròn dung tích 100 ml có nút mài, bình cầu 2 cổ đáy

tròn 250 ml, máy khuấy từ gia nhiệt, sinh hàn hồi lưu, tủ lạnh, tủ sấy, pipet, phễu thủy tinh, giấy lọc, cân phân tích, cân kỹ thuật, bình chạy sắc ký lớp mỏng (SKLM), cân phân tích, máy đo điện thế, buret, cốc có mỏ, máy đo thế

- SKLM tiến hành trên bản mỏng silicagel Merck 70-230 mesh

- Nhiệt độ nóng chảy (tonc) được xác định bằng máy đo nhiệt độ nóng chảy nhiệt điện (Electrothermal digital)

- Máy phổ hồng ngoại (IR)

- Máy phổ khối lượng (MS)

- Máy Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu triển khai các bước tổng hợp minoxidil ở quy mô phòng thí nghiệm theo quy trình của phương pháp Upjohn 3 theo sơ đồ 1.12 Tổng hợp minoxidil theo phương pháp Upjohn 3

Dựa vào sơ đồ 1.12 và điều kiện hóa chất s n có chúng tôi tiến hành thêm các bước tổng hợp ethyl-2-cyanoacetat từ acid 2-chloroacetic

Tác nhân và điều kiện: a) EtOH, HCl 5M, hồi lưu; b) NaCN,EtOH

Sơ đồ 2.1 Tổng hợp ethyl 2-cyanoacetat

Để thu được quy trình tổng hợp minoxidil như sau:

Tác nhân và điều kiện: a) C2 H 5 OH, HCl 5M, hồi lưu; b) NaCN, CH 2 Cl 2 :CH 3 OH 1:1, nhiệt

độ phòng; c) piperidin, isopropanol, hồi lưu; d) (CH 3 ) 3 OBF 4 , DCM khan, nhiệt độ phòng; e)H 2 N-CN,C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng; f) NH 2 OH.HCl, K 2 CO 3 , C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng

Sơ đồ 2.2 Quy trình tổng hợp minoxidil

- Khảo sát lựa chọn các điều kiện của từng phản ứng trong quy trình cho hiệu suất cao và ổn định

- Khẳng định cấu trúc của các chất trung gian và minoxidil bằng phương pháp phổ

- Tinh chế sản phẩm minoxidil tổng hợp được

- Kiểm tra hàm lượng minoxidil tổng hợp được theo Dược điển Anh 2013

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.4.1 Tổng hợp hóa học

- Dựa trên những nguyên tắc, phương pháp cơ bản của hóa học hữu cơ để tổng hợp các dẫn chất thiết kế Dùng phản ứng cơ kim, phản ứng N– acyl hóa để tổng hợp, khảo sát điều kiện phản ứng để thu được hiệu suất tối ưu

- Kiểm tra nhanh phản ứng bằng TLC [1]

- Kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng TLC và nhiệt độ nóng chảy

2.4.2 Xác định cấu trúc

Các chất tổng hợp được được xác định cấu trúc bằng các phổ: Phổ hồng ngoại (IR), Phổ khối (MS), Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1

H - NMR), Phổ cộng hưởng từ carbon (13

C - NMR)

* Phổ hồng ngoại (IR): Phổ hồng ngoại được ghi tại Viện Hóa học - Viện khoa học công nghệ Việt Nam, trên máy Perkin Elmer với kỹ thuật viên n n KBr trong vùng 4000 - 500cm-1 Các mẫu rắn được phân tán trong KBr đã sấy khô với tỷ lệ khoảng 1:200 rồi p dưới dạng film mỏng dưới áp lực cao có hút chân không để loại bỏ hơi ẩm.[2,6]

* Phổ khối lượng (MS): Phổ khối lượng các chất được ghi tại Viện Hóa học - Viện khoa học công nghệ Việt Nam với chế độ đo ESI, dung môi acetonitril

* Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1

H – NMR), DEPT, HMBC và HSQC Phổ cộng hưởng từ carbon (13

C – NMR) được ghi trên máy Bruker AV-500 tại Viện khoa học và công nghệ Việt Nam dùng DMSO làm dung môi, lấy mốc là pic của chất chuẩn nội tetramethylsilan (TMS).[5]

2.4.3 Định lượng

* Nguyên tắc:

Định lượng minoxidil dựa trên nguyên tắc chuẩn độ đo thế

Phương pháp chuẩn độ đo thế là phương pháp phân tích thể tích nhưng khác phương pháp hóa học ở cách xác định điểm tương:

Dùng một máy đo điện với c p điện cực thích hợp nhúng vào dung dịch cần chuẩn độ.[2,27]

Thực hiện quá trình chuẩn độ và ghi nhận sự thay đổi của thế E ho c pH dung dịch chuẩn độ Từ số liệu E = f(V) ho c pH = f(V) ghi nhận được có thể xác định Vtđ của dung dịch chuẩn theo nhiều cách

* Cách tiến hành theo Dược điển Anh 2013:

Hòa tan 0,150 g trong 50 ml acid acetic khan, sau đó tiến hành chuẩn độ bằng axit percloric 0,1 M Xác định điểm tương đương bằng phương pháp đo thế Tiến hành 3 lần và lấy giá trị trung bình.[16]

Kết quả: 1 ml dung dịch axit pecloric 0,1 M là tương đương với 20,93 mg của minoxidil.[16]

Chương 3 : THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

3.1 Tổng hợp hóa học

3.1.1 Tổng hợp minoxidil và khảo sát điều kiện phản ứng

Sau khi tham khảo các tài liệu, dựa vào các điều kiện thí nghiệm cho

ph p, chúng tôi tiến hành tổng hợp minoxidil mô phỏng theo phương pháp3 của Upjohn và có cải tiến Dự kiến sơ đồ tổng hợp nghiên cứu triển khai như sau:

Tác nhân và điều kiện: a) C2H5OH, HCl 5M, hồi lưu; b) NaCN, CH2Cl2:CH3OH 1:1, nhiệt

độ phòng; c) piperidin, isopropanol, hồi lưu; d) (CH 3 ) 3 OBF 4 , DCM khan, nhiệt độ phòng; e)H 2 N-CN,C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng; f) NH 2 OH.HCl, K 2 CO 3 , C 2 H 5 OH, nhiệt độ phòng

Sơ đồ 2.2 Quy trình tổng hợp minoxidil

3.1.1.1 Tổng hợp ethyl 2-chloroacetat (C1) từ acid 2-chloroacetic

- Sơ đồ phản ứng:

Hóa chất và điều kiện: a) C2 H 5 OH, HCl 5M, hồi lưu

Sơ đồ 3.1 Tổng hợp ethyl 2-chloroacetat Chuẩn bị:

- Bình cầu hai cổ đáy tròn thể tích 250 ml, pipet, con khuấy từ được rửa sạch và sấy khô

- Lắp bộ dụng cụ Dean Stark và thiết bị hồi lưu

- Dung môi ethanol được làm khan bằng cách ngâm trong aluminosilicat zeolite (với kích thước lỗ mao quản là 4Ao

) trong 48 giờ

Tiến hành:

Cân 25 g acid cloroacetic (0,266 mol) vào bình cầu đáy tròn thể tích 250

ml Thêm 100 ml dung dịch HCl 5M trong ethanol khan Lắp bộ dụng cụ Dean Stark và thiết bị hồi lưu Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong 2 giờ Để nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cô loại dung môi ethanol đến cắn dạng dầu Thêm

50 ml dicloromethan, sau đó lắc nhanh với 50 ml dung dịch natri hydrocarbonat

5 Làm khan lớp dicloromethan bằng natri sulfat khan Cô loại dicloromethan đến khối lượng không đổi được 31 g sản phẩm dạng dầu, sánh, không màu

Nhận xét:

Như vậy hiệu suất phản ứng tạo ester C1 thực hiện với xúc tác là acid

HCl 5M trong dung môi ethanol khan (đồng thời là chất phản ứng) cho hiệu suất cao Sản phẩm thu được sau phản ứng có dạng dầu sánh, được làm khan và

có thể sử dụng trực tiếp cho phản ứng tiếp theo mà không cần tinh chế thêm

3.1.1.2 Tổng hợp ethyl 2-cyanoacetat (C2) từ chất ethyl 2-chloroacetat (C1)

- Sơ đồ phản ứng:

Tác nhân và điều kiện: b) NaCN, CH2 Cl 2 :CH 3 OH 1:1, nhiệt độ phòng

Sơ đồ 3.2 Tổng hợp ethyl 2-cyanoacetat Chuẩn bị:

- Bình cầu một cổ đáy tròn thể tích 250 ml, pipet, con khuấy từ được rửa sạch và sấy khô

- Dung môi dicloromethan và methanol được làm khan bằng cách ngâm trong aluminosilicat zeolit (với kích thước lỗ mao quản là 4Ao) trong 48 giờ

Tiến hành:

Cân 12,2 g ethyl chloroacetat (0,1 mol) vào bình cầu 1 cổ đáy tròn dung tích 250 ml Thêm vào bình cầu 50 ml hỗn hợp dicloromethan và methanol (tỉ

lệ 1:1) và 5,4 g natri cyanid Khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng trong

24 giờ Cô loại dung môi bằng máy cất quay, thu được cắn dạng dầu Thêm 50

ml dichloromethan hòa tan cắn Rửa dung dịch thu được bằng 50 ml nước, rửa 2 lần Làm khan lớp dicloromethan bằng natri sulfat khan Cô loại dicloromethan đến khối lượng không đổi thu được 11,2 g sản phẩm dạng dầu, sánh không màu

(C2), hiệu suất 99 (toàn lượng)

L p lại phản ứng 2 lần được khối lượng sản phẩm và hiệu suất trình bày

Như vậy hiệu suất phản ứng tạo C2 cho hiệu suất rất cao, gần như toàn

lượng Sản phẩm thu được sau phản ứng có dạng dầu sánh, được làm khan và có thể sử dụng trực tiếp cho phản ứng tiếp theo mà không cần tinh chế thêm

3.1.1.3.Tổng hợp 3-oxo-3-(piperidin-1-yl)propanitril (C3) từ chất ethyl 2-cyanoacetat (C2)

- Lắp thiết bị hồi lưu

- Dung môi isopropanol, ethanol, acetonitril, dimethylformamid

- Bình chiết, phễu lọc rửa sạch và sấy khô

Tiến hành:

+ Khảo sát dung môi phản ứng:

Cân 5,00 g ethyl 2-cyanoacetat (44,35 mmol) vào 1 bình cầu 1 cổ đáy tròn dung tích 100 ml Thêm vào bình cầu 25 ml isopropanol và 4,4 ml piperidin (44,4 mmol) Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng trong 24 giờ Để nguội hỗn hợp phản ứng và cô loại dung môi thu được cắn dạng dầu Hòa tan cắn dầu trong aceton, sau đó thêm từ từ n-hexan rồi làm lạnh đến 2-8o

C trong 12 giờ thu được kết tinh màu nâu nhạt, lọc tủa và sấy khô, thu được khối lượng 3,03 g, hiệu suất 44,90%

L p lại phản ứng 3 lần, lần thứ nhất thay dung môi isopropanol bằng dung môi ethanol, lần thứ 2 thay dung môi isopropanol bằng acetonitril, lần thứ

3 thay isopropanol bằng dimethylformamid và gia nhiệt ở nhiệt độ 80-100oC, xử

lí phản ứng bằng cách hòa tan vào nước sau đó chiết bằng dicloromethan Khối

lượng sản phẩm C3 thu được và hiệu suất phản ứng được trình bày ở bảng 3.3

Bảng 3.3 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các dung môi khác nhau

TT Dung môi Sản phẩm C3 (g) Hiệu suất ( )

Phản ứng tạo C3 có hiệu suất thấp, hiệu suất đạt cao nhất với dung môi là

ethanol, đạt 50,98 Như vậy sẽ chọn ethanol làm dung môi tiến hành phản ứng

Do hiệu suất phản ứng thấp nên tiếp tục khảo sát các điều kiện khác để

+ Khảo sát hiệu suất phản ứng khi thêm xúc tác: acid acetic

L p lại phản ứng 3 lần, sử dụng dung môi ethanol Lần thứ nhất thêm 0,3

ml acid acetic, lần 2 0,6 ml acid acetic, lần 3 thêm 0,9 ml acid acetic Khối

lượng sản phẩm thu được và hiệu suất được trình bày ở bảng 3.4

Bảng 3.4 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các xúc tác khác nhau

TT Lượng acid acetic thêm vào

+ Khảo sát thời gian phản ứng ảnh hưởng tới hiệu suất của quá trình tạo

Bảng 3.5 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C3 với các thời gian khác nhau

TT Thời gian phản ứng (h) Sản phẩm C3 (g) Hiệu suất ( )

Như vậy với thời gian 12 giờ hiệu suất chênh lệch không đáng kể với 24 giờ Vì vậy chúng tôi chọn thời gian thực hiện phản ứng là 12 giờ

3.1.1.4 Tổng hợp minoxidil (C4) từ chất yl)propanenitril (C3)

3-oxo-3-(piperidin-1 Sơ đồ phản ứng:

Tác nhân và điều kiện: d) (CH3)3OBF4, DCM khan, nhiệt độ phòng; e)H2N-CN,C2H5OH

nhiệt độ phòng; f) NH 2 OH.HCl, K2CO3, C2H5OH, nhiệt độ phòng

Sơ đồ 3.4 Tổng hợp minoxidil Chuẩn bị:

- Bình cầu một cổ đáy tròn thể tích 50 ml, pipet, con khuấy từ, bình chiết

100 ml, bình nón được rửa sạch và sấy khô

- Dung môi DCM, ethanol được làm khan bằng cách ngâm trong aluminosilicat zeolite (với kích thước lỗ mao quản là 4Ao) trong 48 giờ

- Dung môi CH3OH và CH3-CN

Tiến hành:

Cân 310 mg chất C3 (~ 2,03mmol) vào bình cầu 1 cổ đáy tròn dung tích

mml) TMF (trimethyloxonium fluoroborat) Khuấy trộn hỗn hợp phản ứng trong 24 giờ Hỗn hợp sau phản ứng được cho vào trong bình cầu 50 ml đã có chứa 10 ml nước cất và 300 mg K2CO3 Tiếp tục khuấy trộn 30 phút Sau đó lọc lấy dịch lọc, và chiết với CH2Cl2, rồi làm khan bằng K2CO3, tiến hành cất quay thu dược cắn có màu vàng Hòa tan cắn vào 15ml ethanol khan, rồi cho từ từ 86

mg (2,05 mmol) cyanamid vào và khuấy trộn hỗn hợp phản ứng trong 6 giờ Thêm 580 mg (~4,2 mmol) K2CO3 và 220 mg (~3,2 mmol) hydroxylamine hydrochlorid vào hỗn hợp phản ứng, tiếp tục khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt

độ phòng trong 24 giờ Hỗn hợp sau phản ứng được lọc rửa bằng MeOH, dịch lọc được chạy sắc kí cột silicagelvới pha động là hỗn hợp dung môi 15 MeOH

- 1% NH4OH – DCM, kiểm tra phân đoạn bằng sắc kí lớp mỏng Thu lấy phân đoạn có chứa minoxidil và tiến hành cất quay, cắn thu được lại hòa tan vào

CH3OH sau đó cho thêm CH3CN vào, thấy tủa xuất hiện kết tủa, lọc lủa sấy khô

thu được sản phẩm, khối lượng 58 mg sản phẩm C4 Hiệu suất 13,67

Nhận thấy hiệu suất phản ứng khá thấp Vì thế chúng tôi tiến hành khảo sát các điều kiện để tăng hiệu suất của phản ứng

+ Tăng lượng chất tham gia phản ứng TMF (trimethyloxonium fluoroborat) Thực hiện l p lại phản ứng 3 lần: Lần thứ nhất cho 330 mg (~2,23 mmol) ( tỉ lệ C3: TMF=1:1,1); Lần thứ hai cho 360 mg (~2,23 mmol) ( tỉ lệ C3: TMF=1:1,2); Lần thứ ba cho 390 mg (~2,23 mmol) ( tỉ lệ C3: TMF=1:1,3)

Khối lượng sản phẩm thu được và hiệu suất được trình bày ở bảng 3.6

Bảng 3.6 Hiệu suất phản ứng tổng hợp C4 với lượng TMF khác nhau

TT TMF (mg) Sản phẩm C4 (mg) Hiệu suất ( )