Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp và xác định hoạt tính sinh học một số dẫn xuất indenoisoquinolin

Chia sẻ: Lê Thị Hồng Nhung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn là Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin dựa trên sự thay đổi các nhóm thể ở vòng B bằng cách thay đổi các mạch nhánh ở nguyên tử nitơ và gắn các hợp chất lai có cầu nối triazol. Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin dựa trên sự thay đổi các nhóm thế ở vòng D với các nhóm thế metoxi hoặc metylendioxi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp và xác định hoạt tính sinh học một số dẫn xuất indenoisoquinolin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ------------------ NGÔ HẠNH THƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ DẪN XUẤT INDENOISOQUINOLIN Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 9.44.01.14 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2018
Công trình đƣợc hoàn thành tại Viện Hóa học- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt nam  Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Văn Tuyến Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Số 18 - Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Vào hồi ... giờ …..ngày ... tháng ... năm 201.... Có thể tìm hiểu luận án tại:
A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Tính cấp thiếp, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án Các indenoisoquinolin có một số ưu điểm hơn các camptothecin. Thứ nhất, vị trí phân cắt DNA của NSC314622 (4) là khác so với camptothecin (1), do đó có thể cho phổ kháng ung thư khác nhau. Thứ hai, các phức hợp phân tách Top1-DNA-thuốc của indenoisoquinolin ổn định hơn. Thứ ba, các indenoisoquinolin có tính ổn định về mặt hóa học. Thứ tư, các indenoisoquinolin ít bị ảnh hưởng bởi các đột biến kháng thuốc Top1 của R364H và N722S. Hai indenoisoquinolin chất độc Top1: indotecan (5), indimitecan (6) đã được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I để điều trị bệnh ung thư và đang được bắt đầu các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II. Hình 1 Ngoài ra hướng nghiên cứu các hợp chất lai đang thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, các nghiên cứu gần đây cho thấy các hợp chất lai hóa có thể làm tăng hoạt tính và trong một số trường hợp có thể tránh được sự kháng thuốc so với thuốc một thành phần. Do đó, nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất mới và thử hoạt tính gây độc tế bào nhằm tìm kiếm các chất có hoạt tính chống ung thư theo cơ chế gây độc Topoisomerase 1 là rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và xác định hoạt tính sinh học một số dẫn xuất indenoisoquinolin”. 2. Nhiệm vụ của luận án 1. Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin dựa trên sự thay đổi các nhóm thể ở vòng B bằng cách thay đổi các mạch nhánh ở nguyên tử nitơ và gắn các hợp chất lai có cầu nối triazol. 2. Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin dựa trên sự thay đổi các nhóm thế ở vòng D với các nhóm thế metoxi hoặc metylendioxi. Đồng thời thay đổi các nhóm thế trên vòng B thông qua cầu nối triazol bằng phản ứng click. 3. Xác định hoạt tính sinh học của các hợp chất tổng hợp được 1
3. Những đóng góp của luận án 1. Đã tổng hợp thành công 41 hợp chất indenoisoquinolin mới 2. Đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của 45 hợp chất indenoisoquinolin trên 2 dòng tế bào ung thư biểu mô (Kb) và ung thư gan (Hep-G2), trong đó có 26 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 < 10 µM. 3. Trong 45 hợp chất, có 4 hợp chất indenoisoquinolin có giá trị IC50 tương đương chất chuẩn đối chứng Ellipticine: 142a, 142m, 142n, 149 4. Trong 45 hợp chất, có 4 hợp chất indenoisoquinolin có giá trị IC50 cao hơn chất chuẩn đối chứng Ellipticine: 142l, 145, 148b, 148d. 5. Trong 45 hợp chất có 6 hợp chất với nhóm thế metylendioxi và metoxi thay đổi trên vòng D có hoạt tính khá cao: 162d, 162e, 163b, 163d, 164c, 164d. 4. Bố cục của luận án Luận án có 111 trang bao gồm: Mở đầu: 2 trang Mục tiêu : 1 trang Chương 1: Tổng quan 25 trang Chương 2: Thực nghiệm 34 trang Chương 3: Kết quả và thảo luận 48 trang Kết luận: 1 trang Phần tài liệu tham khảo có 126 tài liệu về lĩnh vực liên quan của luận án, được cập nhật đến năm 2017 Phần phụ lục gồm 40 trang gồm các loại phổ của các chất tổng hợp được 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 hiện đại như: IR, HRMS, 1H-NMR, 13C-NMR. Hoạt tính sinh học được 2
thăm dò theo phương pháp của Mossman trên hai dòng tế bào ung thư KB, Hep-G2. B. NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN Chương 1. TỔNG QUAN Phần tổng quan của luận án trình bày các nội dung sau: - Các phương pháp tổng hợp indenoisoquinolin - Hoạt tính chống ung thư của các hợp chất indenoisoquinolin Chương 2. THỰC NGHIỆM Thực nghiệm gồm 32 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 IR, HRMS, 1H-NMR, 13C-NMR. Đi từ hợp chất 142 chúng tôi tiến hành tổng hợp được 14 dẫn xuất mới của indenoisoquinolin 142a-n, sau đó từ hợp chất 142a,e chúng tôi tổng hợp được 2 dẫn xuất 143a,b. Đi từ lacton 50, chúng tôi tổng hợp được 6 dẫn xuất lai indenoisoquinolin-AZT và 1 hợp chất lai với IM5 Chúng tôi đã tiến hành tổng hợp được 3 khung mới indenoisoquinolin 153, 154, 155. Từ 3 hợp chất này tổng hợp được 15 dẫn xuất lai indenoisoquinolin-triazol. 3
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tổng hợp các indenoisoquinolin với nhóm thế khác nhau ở vòng B Indenoisoquinolin được biết đến như một lớp chất có khả năng gây độc tế bào theo cơ chế gây độc topoisomerase I (top 1). So với camptothecin, indenoisoquinolin có nhiều ưu điểm hơn như: vị trí phân cắt DNA của indenoisoquinolin 4 khác so với camptothecin (1) do đó có thể cho phổ kháng ung thư khác nhau, các phức hợp phân tách Top1-DNA- thuốc của indenoisoquinolin ổn định hơn, các indenoisoquinolin có tính ổn định về mặt hóa học và ít bị ảnh hưởng bởi các đột biến kháng thuốc Top1. Những ưu điểm này đã thúc đẩy nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin. Ngoài ra, trong nghiên cứu trước đây của GS. Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự chỉ ra rằng, các dẫn xuất indenoisoquinolin có chứa mạch nhánh propan-2-ol gắn trên nguyên tử N của vòng B kết hợp với các đơn vị pyrolidinyl, piperazin và piperidin có hoạt tính gây độc tế bào cao đối với hai dòng tế bào KB và HepG2. Thêm vào đó, vòng 1,2,3-triazol được biết đến như là một phần của tác nhân hoạt tính sinh học. Bên cạnh đó, các dẫn xuất có cầu nối triazol được tổng hợp dễ dàng nhờ phản ứng click. Do đó việc lai ghép giữa 1,2,3-triazol với các dược phẩm khác trở thành một trong những nghiên cứu lý thú để phát triển thuốc mới. Từ những lý do trên, đã dẫn đến giả thuyết cho rằng việc đưa vòng triazol vào mạch nhánh chứa ba cacbon trên nguyên tử N trên vòng B của indenoisoquinolin, đặc biệt là indenoisoquinolin-propan-2-ol có thể tạo ra các hợp chất có hoạt tính sinh học đầy hứa hẹn. Sơ đồ 3. 1 4
Phản ứng giữa nhóm azit và ankin được Artu Michael tìm ra cách đây một thế kỷ, sau đó được Huisgen nghiên cứu một cách hệ thống của phản ứng này để tổng hợp các hợp chất imiazol. Sơ đồ 3. 2 Dựa trên ý tưởng về phản ứng click chúng tôi tiến hành tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin nhờ việc gắn thêm các nhóm thế có chứa ankin để tham gia phản ứng click với các azit. Đồng thời, chúng tôi cũng tiến hành tổng các dẫn xuất indenoisoquinolin mới thông qua cầu nối triazol với imatinib, chất ức chế tyrosin kinas được sử dụng trong điều trị ung thư, đặc biệt là bệnh bạch cầu mãn tính. Sơ đồ 3. 3 3.2. Kết quả tổng hợp dẫn xuất lai triazol-indenoisoquinolin 142a-n Các imidazol là các hợp chất dị vòng có cấu trúc rất lý thú có hoạt tính sinh học quý, một số hợp chất imidazol đã được sử dụng trong dược phẩm như kháng khuẩn 5-nitroimidazol, muconazol chống nấm, thuốc an thần midazolam. 5
Sơ đồ 3. 4 Để tiếp nối các nghiên cứu trước đây của GS. Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự, nhằm tìm kiếm các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin có hoạt tính chống ung thư lý thú, chúng tôi đã sử dụng nguyên liệu đầu là hợp chất 142 để tổng hợp các dẫn xuất 142a-n bằng phản ứng Click thu được sản phẩm 142a-n, hiệu suất phản ứng đạt 60-80%. Hợp chất 142a là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 240 oC. IR (KBr) cm-1: 3420, 3226, 2872, 1660, 1601, 1580, 1502, 1340, 1415, 1306, 1264, 1056, 971, 838, 756. 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 8,56 (1H, d, J = 8,5 Hz); 8,2 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,99 (1H, s); 7,79-7,82 (1H, m); 7,50-7,73 (2H, m); 7,41-7,44 (3H, m); 5,75 (1H, bs, OH); 5,25 (1H, bs, OH); 4,59-4,69 (3H, m); 4,55 (2H, s), 4,40-4,44 (2H, m). 13C- NMR (DMSO-d6, 125 MHz): 190,1; 162,8; 157,4; 147,7; 137,1; 134,3; 134,0; 133,4; 131,9; 130,9; 128,0; 127,0; 124,7; 124,1; 122,8; 122,5; 122,2; 107,1; 67,0; 55,0; 53,0; 47,9. HRMS tính toán: C22H19N4O4: 403,1401 [M+H]+; tìm thấy: 403,1402. Tương tự, cấu trúc của các hợp chất 142b-n cũng được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR và phổ HRMS. Như vậy, chúng tôi đã 6
tổng hợp được 14 dẫn xuất mới của indenoisoquinolin với các nhóm thế ở vòng B thông qua cầu nối triazol. Các chất này chất này sẽ tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư. 3.3. Kết quả tổng hợp các hợp chất lai 143a,b Để mở rộng nghiên cứu, chúng tôi tiến hành este hóa nhóm hydroxi của hợp chất 142a, 142e bằng cách xử lý với anhiđrit axetic để có được este 143a, 143b tương ứng. Hiệu suất phản ứng tương ứng đạt 75% và 77%. Cấu trúc của sản phẩm được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR, HRMS. Sơ đồ 3. 5. Tổng hợp các este-indenoisoquinolin Hợp chất 143a là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 264-265 o C. IR (KBr) cm-1: 3056, 2924, 2853, 1735, 1663, 1502, 1425, 1375, 1223, 1032, 799, 756, 700. 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 8,55 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,24 (1H, s); 8,20 (1H, d, J = 4,0 Hz); 7,80-7,83 (1H, td, J = 8,0, 1,0 Hz); 7,51-7,56 (2H, m); 7,43-7,50 (3H, m); 5,59-5,64 (1H, m); 5,15 (2H, s); 4,92-5,00 (2H, m); 4,82-4,86 (1H, dd, J =15,0, 3,0 Hz); 4,66- 4,71 (1H, dd, J = 15,0, 4,0 Hz); 2,02 (3H, s); 1,53 (3H, s). 13C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz):190,0; 170,1; 169,1; 162,6; 156,4; 142,1; 136,6; 134,2; 134,0; 133,3; 131,7; 131,2; 128,0; 127,3; 126,1; 123,9; 122,6; 122,5; 122,5; 107,3; 69,1; 57,0; 49,9; 45,1; 20,5; 19,9. HRMS tính toán: C26H23N4O6: 487,1612 [M+H]+; tìm thấy: 487,1615. Tương tự cấu trúc của hợp chất 143b cũng được chứng minh bằng phương pháp phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR và HRMS. Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp được 2 dẫn xuất mới của indenoisoquinolin với các nhóm thế hidroxi được este hóa. Các chất này chất này sẽ tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư. 7
3.4. Tổng hợp các hợp chất lai thông cầu nối triazol Như chúng ta đã biết, 3'-Azit-3'-deoxytymidin (AZT, zidovudin) là một loại thuốc đã được chứng minh có hoạt tính kháng ung thư rõ rệt, đặc biệt là khi kết hợp với các thuốc chống ung thư khác như: 5-fluorouracil, cisplatin, paclitaxel và triterpenoid. Do đó, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp các hợp chất lai indenoisoquinolin-triazol-AZT với hy vọng các hợp chất này cho hoạt tính gây độc tế bào lý thú. 3.4.1. Kết quả tổng hợp hợp chất 145 Từ ý tưởng trên, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp hợp chất lai indenoisoquinolin-triazol-AZT từ hợp chất 144 tạo ra hợp chất lai 1,2,3- triazol-indenoisoquinolin-AZT 145 với hiệu suất cao 75%. Sơ đồ 3. 6 Hợp chất 145 là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 189-190 oC. IR (KBr) cm-1: 3402, 3149, 3072, 2951, 1714, 1689, 1656, 1606, 1546, 1500, 1429, 1259, 1093, 956, 754, 698. 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 11,29 (1H, s, NH); 8,59 (1H, s); 8,36 (1H, s); 8,23 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,90 (1H, d, J = 7,5 Hz); 7,84 (1H, t, J = 7,0 Hz); 7,75 (1H, s); 7,45- 7,56 (4H, m); 6,36 (1H, s); 5,77 (2H, s); 5,31 (1H, s, OH); 5,21 (1H, s), 4,01 (1H, s); 3,54-3,62 (4H, m); 1,77 (3H, s). 13C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 163,8; 162,2; 156,2; 150,5; 141,4; 136,3; 136,2; 134,6; 133,8; 133,7; 131,8; 131,4; 128,3; 127,6; 124,8; 122,9; 122,8; 122,7; 122,4; 109,6; 107,3; 84,5; 83,6; 60,6; 59,4; 47,7; 37,1; 12,4. HRMS tính toán: C29H25N6O6: 553,1830 [M+H]+; tìm thấy: 553,1833. Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công 1 dẫn xuất mới của indenoisoquinolin-AZT thông qua cầu nối triazol. Chất này tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư. 8
3.4.2. Kết quả tổng hợp hợp chất 148a-e Mặt khác, để tổng hợp các hợp chất với sự thay đổi nhóm thế N- lactam và chứa cầu nối triazol, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp hợp chất 148a-e từ nguyên liệu đầu 50. Hiệu suất phản ứng đạt 75- 80%. Sơ đồ 3. 7 Hợp chất 148a là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy: 155-156oC. IR (KBr) cm-1: 3460, 3069, 2928, 2840, 1700, 1666, 1610, 1551, 1503, 1425, 1196, 1097, 1061, 757. 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 11,29 (1H, s, NH); 8,59 (1H, s, J = 8,0 Hz); 8,36 (1H, s); 8,23 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,90 (1H, d, J = 7,5 Hz); 7,84 (1H, t, J = 7,0 Hz); 7,75 (1H, s); 7,45-7,56 (4H, m); 6,36 (1H, s); 5,77 (2H, s); 5,31 (1H, d, J = 5,5 Hz, OH); 5,21 (1H, s); 4,01 (1H, s); 3,54-3,62 (4H, m); 1,77 (3H, s). 13C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 189,9; 167,8; 163,8; 162,2; 156,2; 150,5; 141,4; 136,3; 136,2; 134,6; 133,8; 133,7; 131,8; 131,4; 128,3; 127,6; 124,8; 122,9; 122,8; 122,7; 122,4; 109,6; 107,3; 84,4; 83,9; 60,7; 59,3; 45,7; 37,1; 12,2. HRMS tính toán: C31H27N6O8: 611,1885 [M+H]+; tìm thấy: 611,1889 Cấu trúc của hợp chất 148b-e cũng được chứng minh tương tự bằng IR, H-NMR, 13C-NMR, MS. 1 Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp được 5 dẫn xuất mới của indenoisoquinolin-AZT có cầu nối triazol với sự thay thế các nhóm thế gắn với N-lactam. Các chất này chất này sẽ tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư. 3.5. Kết quả tổng hợp dẫn xuất 149 Với ý tưởng ghép nối hợp chất có hoạt tính chống ung thư indenoisoqinolin với hợp chất chống ung thư bạch cầu nhằm tìm kiếm một 9
hợp chất lai có hoạt tính chống ung thư cao, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp hợp chất lai giữa 144 và 144a. Sơ đồ 3. 8 Hợp chất 149 là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 208-210oC. IR (KBr) cm-1: 3438, 3123, 3068, 2925, 2870, 1702, 1648, 1579, 1530, 1454, 1399, 1318, 1259, 1121, 876, 808, 762. 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 10,1 (1H, s, NH); 9,0 (1H, bs); 8,75 (1H, bs); 8,59 (2H, d, J = 8,5 Hz); 8,30 (1H, s); 8,23 (1H, d, J=7,5 Hz); 7,98-8,04 (2H, m); 7,84-7,86 (4H, s); 7,67-7,69 (1H, m); 7,65 (3H, m); 7,45-7,55 (5H, m); 7,35-7,36 (2H, m); 7,21 (1H, s); 5,78 (2H, s); 5,63 (2H, s); 2,21 (3H, s). 13C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 189,6; 164,8; 162,3; 161,5; 161,0; 159,4; 156,0; 151,3; 148,1; 141,8; 139,0; 137,7; 137,0; 136,0; 135,7; 134,8; 134,5; 134,3; 133,4; 133,2; 132,1; 131,5; 131,0; 130,0 (2xC); 128,0; 127,8 (2xC); 127,7; 127,6; 127,5 (2xC); 126,7; 125,0; 123,7; 122,6; 117,1; 116,7; 107,5; 107,3; 58,3; 38,0; 17,5. HRMS tính toán: C43H32N9O3: 722,2623 [M+H]+; tìm thấy: 722,2623. Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công 1 dẫn xuất mới của indenoisoquinolin-imatinib. Chất này sẽ tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư. 3.6. Chiến lược tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin với nhóm thế metylendioxi, metoxi trên vòng D và các nhóm thế khác nhau trên vòng B. Theo Mark Cushman và cộng sự, đối với các hợp chất có nhóm thế metylendioxi hoặc hai nhóm metoxi trên các vòng A và D đều có hoạt tính cao. Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin với nhóm thế metylendioxy và metoxy trên vòng D. Đồng thời, chúng tôi tiến hành tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin có mạch nhánh gắn với nguyên tử N là các cầu nối triazol bằng phản ứng click, với hy vọng các dẫn xuất tổng hợp được có hoạt tính gây độc tế bào lý thú trên hai dòng ung thử nghiệm: KB và HepG2. 10
Sơ đồ 3. 9 3.6.1. Kết quả tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế metylendioxy Với mục tiêu gắn thêm nhóm thế metylendioxi vào vòng D, chúng tôi đã tổng hợp hợp chất 153 từ nguyên liệu đầu glyxyl và benzo[d][1,3]dioxole-5-carbaldehit thu được sản phẩm 153, hiệu suất phản ứng đạt 60%. 11
Sơ đồ 3. 10. Tổng hợp khung indenoisoquinolin với nhóm thế metylendioxi Hợp chất 153 là tinh thể màu tím đỏ, nhiệt độ nóng chảy là 207- o 208 C. IR (KBr) cm-1: 2913; 1743; 1667; 1610; 1580; 1549; 1497; 1477; 1431; 1375; 1304; 1271; 1229; 1072; 1033; 997; 979; 929; 830; 787; 760; 725; 615; 573. 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δH ppm: 8,59 (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1); 8,29 (1H, dd, J = 1,0; 8,0 Hz, H-4); 7,70 (1H, m, H-2); 7,42 (1H, m, H-3); 7,08 (1H, s, H-7); 6,77 (1H, s, H-10); 6,07 (2H, s, H-18); 5,26 (2H, s, H-1’); 3,83 (3H, s, H-3’). 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δc ppm: 189,16 (C-11); 167,99 (C-2’); 163,01 (C-5); 154,74 ; 151,48 ; 149,25 ; 134,17 (C- Aren); 132,46 ; 132,17 (C- ren); 130,20 ; 128,66 ; 126,84 (C- Aren); 123,17 ; 122,55 ; 108,15 ; 105,68 ; 103,96 ; 102,71 (C-18); 53,14 (C-3’); 45,48 (C-1’) Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công được 1 khung mới của indennoisoquinolin với nhóm thế metylendioxi trên vòng D và nhóm thế este gắn với nguyên tử N trên vòng B. Hợp chất này tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư và làm nguyên liệu cho các tổng hợp tiếp theo. 3.6.2. Kết quả tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế metoxy Quá trình tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế metoxy tương tự như tổng hợp hợp chất 153 nhưng nguyên liệu đầu là anđehit được sử dụng trong phản ứng này 3-metoxibenzaldehit. Nhưng ngoài mong đợi, kết quả của phản ứng lại tạo thành hỗn hợp hai sản phẩm là đồng phân của nhau, hợp chất 154, 155 (1:1), hiệu suất tổng cộng tạo thành hỗn hợp hai sản phẩm của phản ứng đạt 60%. 12
Sơ đồ 3. 11. Tổng hợp khung indenoisoquinolin có nhóm thế metoxi Hợp chất 154, 155 là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy lần lượt là oC. Ta thấy, khi thực hiện phản ứng đóng vòng, trên vòng D có nhóm metoxi là nhóm có hiệu ứng đẩy electron, do đó nhóm thế thứ 2 ưu tiên thế vào vòng tại vị trí ortho và vị trí para. Nếu gắn vào vị trí para thì sẽ tạo ra sản phẩm 154, còn gắn vào vị trí ortho sẽ nhận được sản phẩm 155. Đối với hợp chất 154, proton H-7 và proton H-9 cách nhau một nhóm metoxy (ở vị trí meta với nhau) có hằng số tương tác J = 1-3 Hz, do đó tín hiệu H- 7 ở dạng doublet. Còn đối với hợp chất 155 các proton H-7, H-8 và H-9 ở cạnh nhau nên không có tín hiệu doublet với hằng số tương tác J = 1-3 Hz như hợp chất 154 nên tín hiệu cộng hưởng của các proton sẽ có dạng doublet-doublet hoặc doublet với hằng số tương tác J lớn từ 6-10 Hz. Khi phân tích phổ 1H-NMR của hai hợp chất 154, 155 ta thấy có sự khác biệt như sau: Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 154 xuất hiện tín hiệu doublet cộng hưởng tại 6,83 ppm với hằng số tương tác J=1,5 Hz là của proton H-7, nhưng trên phổ của hợp chất 155 không có tín hiệu này. Chứng tỏ hợp chất 154 là sản phẩm của phản ứng đóng vòng tại vị trí para, còn hợp chất 155 là sản phẩm của phản ứng đóng vòng tại vị trí ortho, điều đó khẳng định phản ứng tạo thành hỗn hợp hai sản phẩm đóng vòng tại vị trí ortho và para. Hợp chất 154 có phổ là: IR (KBr) cm-1: 2922; 2851; 1740; 1696; 1658; 1611; 1576; 1550; 1500; 1467; 1419; 1368; 1322; 1274; 1221; 1082; 1036; 999; 979; 862; 784; 759; 725; 691; 647; 660; 647; 612; 570; 515. 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δH ppm: 8,69 (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1); 8,32 (1H, m, H-4); 7,73 (1H, m, H-2); 7,54 (1H, d, J=8,0 Hz, H-10); 7,48 (1H, m, H-3); 6,83 (1H, d, J=1,5 Hz, H-7); 6,71 (1H, dd, J=1,5 Hz, 8,0 Hz, H-9); 5,30 (2H, s, H- 1’); 3,85 (3H, s, H-18); 3,82 (3H, s, H-3’). 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) 13
δc ppm: 189,74 (C-11); 168,23 (C-2’); 163,03 (C-5); 158,11 ; 153,22 ; 139,18 ; 134,98 ; 134,06 ; 132,15 ; 128,83 ; 127,43 ; 123,69 ; 123,60 ; 118,97 ; 116,43 ; 114,60 ; 109,17 ; 56,10 (C-18); 53,09 (C-3’); 45,57 (C- 1’). Hợp chất 155 có phổ là: IR (KBr) cm-1: 2953; 1741; 1693; 1652; 1613; 1579; 1554; 1499; 1474; 1443; 1414; 1275; 1185; 1157; 1070; 1047; 1014; 985; 873; 829; 798; 755; 719; 686; 656; 573; 516. 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δH ppm: 8,76 (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1); 8,35 (1H, dd, J = 1,0; 8,0 Hz, H-4); 7,74 (1H, m, H-2); 7,48 (1H, m, H-3); 7,37 (1H, m, H-8); 6,99 (1H, d, J=9 Hz, H-7); 6,93 (1H, d, J=7,5 Hz, H-9); 5,35 (2H, s, H-1’); 4,00 (3H, s, H-18); 3,81 (3H, s, H-3’). 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δc ppm: 189,36 (C-11); 168,16 (C-2’); 163,18 (C-5); 157,51 ; 152,92 ; 139,58 ; 135,24 ; 134,18 ; 131,51 ; 128,65 ; 127,34 ; 123,72 ; 123,56 ; 119,08 ; 116,51 ; 114,53 ; 109,06 ; 56,17 (C-18); 53,05 (C-3’); 45,75 (C-1’). Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp được 3 khung indenoisoquinolin có nhóm thế khác nhau ở vòng D. Các hợp chất này tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư và được sử dụng làm nguyên liệu cho bước tiếp theo. 3.7. Kết quả tổng hợp dẫn xuất lai Với ý tưởng thiết kế các dẫn xuất lai mới có cấu tạo là các thành phần chống ung như indenoisoquinolin và triazol để tổng hợp ra các loại thuốc chống ung thư indenoisoquinolin-triazol, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp các hợp chất lai của indenoisoquinolin có cầu nối triazol nhằm tìm kiếm các chất có khả năng chống ung thư cao. Chúng tôi đã tổng hợp thành công các hợp chất 162a-e, 163a-e, 164a-e với hiệu suất phản ứng đạt 60-70%. 3.7.1. Các dẫn xuất lai của indenoisoquinolin-triazol với nhóm thế metylendioxi Các dẫn xuất của indenoisoquinolin với nhóm thế metylendioxi trên vòng D được biết đến với khả năng gây độc tế bào rất cao trên các dòng ung thư thử nghiệm. Tuy nhiên, cho đến nay các hợp chất lai của indenoisoquinolin có cầu nối là triazol còn là vấn đề mới đang được nhiều nhà khoa học quan tâm. Với mong muốn tìm kiếm, tổng hợp ra các loại 14
thuốc chống ung thư mới với thành phần là các hợp phần có hoạt tính chống ung thư, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp các hợp chất lai của indenoisoquinolin 162a-e từ nguyên liệu đầu là hợp chất 153 theo qui trình chung thông qua ba bước phản ứng như: thủy phân, ankyl hóa và cuối cùng là phản ứng click. Các hợp chất 162a-e là tinh thể màu tím đỏ, có nhiệt độ nóng chảy từ 208-211 oC. Hiệu suất phản ứng đạt 62-69%. Sơ đồ 3. 12 Hợp chất 162a là tinh thể màu tím đỏ, nhiệt độ nóng chảy là 211 oC. Hiệu suất phản ứng đạt 65%. IR (KBr) cm-1: 3134; 2956; 1767; 1745; 1656; 1626; 1502; 1441; 1361; 1315; 1230; 1188; 1117; 1056; 936; 804; 771; 619; 541; 464. 1H- NMR (500 MHz, CDCl3) δH ppm: 8,55 (1H, d, J = 8,5 Hz, H-1); 8,34 (1H, s, H-triazole); 8,27-8,23 (2H, m, H-4 + H-2’’); 7,69 (1H, m, H-2); 7,64 (1H, m, H-6’’); 7,59-7,54 (2H, m, H-5’’+H-3); 6,98 (1H, s, H-7); 6,89 (1H, s, H-10); 6,03 (2H, s, H-18); 5,48 (2H, s, H-1’); 5,42 (2H, s, H-7’’); 4,77 15
(2H, s, H-3’). 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δc ppm: 189,16 (C-11); 169,52 (C-8’’); 168,14 (C-2’); 161,99 (C-5); 147,83 ; 147,41 ; 146,28 ; 143,96 ; 137,90 ; 136,93 ; 132,65 ; 130,46 ; 129,56 ; 128,28 ; 127,67 ; 127,40 ; 126,41 ; 125,56 ; 124,94 ; 123,87 ; 123,44 ; 122,22 ; 119,93 ; 117,02 ; 110,49 ; 108,55 ; 101,30 (C-18); 69,53 (C-7’’); 58,83 (C-3’); 50,92 (C-1’). Cấu trúc của các hợp chất 162b-e cũng được chứng minh bằng phổ IR, H-NMR, 13C-NMR. Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp được 5 dẫn xuất 1 lai indenoisoquinolin có cầu nối triazol với nhóm thế metyldioxi ở vòng D. Các hợp chất này tiếp tục được thử khả năng gây độc tế bào. 3.7.2. Kết quả tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin-triazol với nhóm thế metoxi ở vị trí số 10 Nhằm tìm kiếm các hợp chất lai có cả nhóm thế metoxi trên vòng D và cả nhóm thế trên vòng B thông qua cầu nối triazol, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp khung indenoisoquinolin mới với nhóm thế metoxi ở vị trí số 10 trên vòng D (155). Sau khi tổng hợp được hợp chất 155, chúng tôi tiến hành tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin 163a-e với hiệu suất phản ứng đạt 60-69%. 16
Sơ đồ 3. 13 Các hợp chất 163a-e là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy từ 203-211 oC. Cấu trúc sản phẩm các hợp chất 163a-e được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR và 13C-NMR. Hợp chất 163c là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 210 oC. Hiệu suất phản ứng đạt 65%. IR (KBr) cm-1: 3246; 1760; 1688; 1660; 1607; 1552; 1528; 1497; 1446; 1406; 1353; 1277; 1235; 1204; 1173; 1066; 1045; 986; 947; 874; 850; 799; 790; 750; 714; 656. 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δH ppm: 8,76 (1H, s, H-triazole); 8,58 (1H, d, J=8,0 Hz, H-1); 8,24 (1H, dd, J=0,5 Hz; 8,0 Hz, H-4); 8,20 (1H, d, J=8,0 Hz, H-6’’); 7,97 (1H, m, H-2); 7,90-7,68 (3H, m, H-3’’+H-5’’+H-4’’); 7,54 (1H, t, J=7,5 Hz, H-3); 7,38 (1H, t, J=8,2 Hz, H-8); 7,17 (1H, d, J=8,5 Hz, H-7); 7,07 (1H, d, J=7,5 Hz, H-9); 5,48-5,40 (4H, H-3’+H1’); 3,88 (3H, s, H-18). 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δc ppm: 188,33 (C-11); 167,75 (C-2’); 162,19 (C-5); 156,87 (C- 10); 153,40 ; 143,79 ; 142,00 ; 138,29 ; 135,73 ; 133,42 ; 133,34 ; 131,86 ; 131,34 ; 128,87 ; 128,15 ; 127,55 ; 127,34 ; 126,40 ; 125,57 ; 122,65 ; 122,60 ; 117,63 ; 117,42 . Cấu trúc của các sản phẩm 163a, 163b, 163d, 163e cũng được chứng minh tương tự bằng phổ IR,1H-NMR, 13C-NMR. Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp được 5 dẫn xuất indenoisoquinolin-triazol có nhóm thế metoxi ở vị trí số 10. Các chất này tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư. 3.6.3. Kết quả tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin-triazol với nhóm thế metoxi ở vị trí số 8 Với mục tiêu tổng hợp được nhiều dẫn xuất mới của indenoisoquinolin nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học lý thú, chúng tôi tiếp tục tổng hợp các dẫn xuất lai của indenoisoquinolin có cầu nối triazol gắn với nguyên tử N trên vòng B, với nhóm thế metoxi ở vị trí số 8 trên vòng D. Tương tự hợp chất 164a-e cũng được tổng hợp theo qui trình chung đi từ hợp chất 154 thông qua ba bước phản ứng như: thủy phân, tạo este và phản ứng click như được trình bày trong sơ đồ: 17
Sơ đồ 3. 14 Hợp chất 164b là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 207 oC. Hiệu suất phản ứng đạt 61%. IR (KBr) cm-1: 3134; 3094; 2962; 2925; 2855; 2236; 1739; 1706; 1637; 1611; 1594; 1575; 1550; 1503; 1473; 1418; 1361; 1340; 1315; 1251; 1186; 1130; 1020; 982; 954; 907; 839; 802; 785; 760; 717; 651; 557. 1H- NMR (500 MHz, CDCl3) δH ppm: 9,16 (1H, s, H-triazole); 8,58 (1H, d, J=8,0 Hz, H-1); 8,50-8,40 (3H, H-2’’+H-5’’+H-6’’); 8,22 (1H, d, J=8,0 Hz, H-4); 7,85 (1H, m, H-2); 7,56 (1H, m, H-3); 7,46 (1H, d, J=8,0, H-10); 6,87 (1H, s, H-7); 6,77 (1H, d, J=8,0 Hz, H-9); 5,48 (2H, s, H-3’); 5,45 (2H, s, H-1’); 3,61 (3H, s, H-18). 13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δc ppm: 189,02 (C-11); 167,80 (C-2’); 163,46 (C-5); 162,12 (C-8); 154,08 ; 142,99 ; 139,40 ; 138,43 ; 137,48 ; 134,45 ; 132,80; 131,78; 128,22; 127,56; 126,04; 124,55; 124,03; 123,78; 123,08; 122,75; 122,60; 118,19; 114,92; 112,56; 111,89; 108,34; 108,05; 58,04 (C-3’); 55,78 (C-18); 45,38 (C-1’). Cấu trúc của các sản phẩm 164a, 164c-e cũng được chứng minh tương tự bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR. Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp được 5 dẫn xuất indenoisoquinolin-triazol với nhóm thế metoxi ở vị trí số 8. Các chất này tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư. 18