K YU HI NGH SINH VIÊN NGHIÊN CU KHOA HỌC NĂM HC 2013-2014
77
TNG HP, CU TRÚC VÀ HOT TÍNH SINH HC
CA MT S PHC CHT PLATIN(II) CHA PIPERIĐIN
AMIN KHÁC HOC ANETOL
Vũ Thị Thanh Hoa, Đặng Thế Anh,
Phan Toàn Thắng, Lớp K60C, Khoa Hóa học
GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Chi
Tóm tt: Đã tổng hợp được năm phức cht ca Pt(II) là: K[PtCl3(C5H10NH)] (P0), cis-[PtCl2(C5-
H10NH)(C7H9ON)] (P1), cis-[PtCl2(C5H10NH)(C10H12O)] (P2), [PtCl(C5H10NH)( C9H6ON)] (P3),
[PtCl(C5H10NH)(C10H6O2N)] (P4), trong đó phức chất P4 chưa được mô t trong các tài liu.
Bng phương pháp sc kí bn mỏng, xác đnh hàm lưng nưc kết tinh, hàm lưng platin, ph ESI MS, IR, 1H
NMR, NOESY đặc biệt là tính toán lượng tử sử dụng phương pháp phiếm hàm mật độ và phương pháp
nhiễu xạ tia X đơn tinh thđã c định được cấu trúc của các phức chất tổng hợp được. Trong c
phức chất, piperiđin bị cố định cấu dạng ghế phối trí với Pt(II) qua nguyên tử N bằng liên kết e,
o-anisinđin trong P1 phối trí với Pt(II) qua nguyên tử N của nhóm NH2, anetol phối trí với Pt(II) qua
liên kết C=Canken theo kiểu liên kết ba tâm, 8-hiđroxiquynolin axit quynaldic đã bị đề hiđro hóa
nhóm OH phối trí với Pt(II) qua nguyên tử N O trong hai phức chất P3 P4. phức chất P1
P2 o-anisinđin anetol đều vị trí cis so với piperiđin, nguyên tử N của dị vòng quynolinvị trí
cis so với piperiđin trong phức chất P3, ở vị trí trans so với piperiđin trong phức chất P4.
Đã thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của bốn phức chất nghiên cứu P1 ÷ P4 trên bốn ng tế bào
ung thư người : Hep - G2, MCF-7, Fl, RD. Kết quả cho thấy, các phức chất tổng hợp được đều
hoạt tính kháng tế bào ung thư trên 2 ÷ 3 dòng tế bào Hep - G2, Fl, RD với giá trị IC50 < 6,66
(
g/mL). Kết quả thử độc tế bào của phức chất P3, bước đầu cho thấy phức chất P3 độc tính khá
thấp, thấp hơn 4 lần so với phức Cisplatin.
T khóa: piperiđin, phc platin(II), amin, olefin, hot tính sinh hc
I. MỞ ĐẦU
Đến nay đã ba thế hệ thuốc với hot chất phức chất của platin đƣợc sử dụng rộng
rãi trong việc điu trị nhiều bệnh ung thƣ khác nhau ngƣời vi tên thƣơng phẩm Cisplatin,
Cacboplatin Oxaliplatin, cng đều thuộc loại phc cis-điamin của platin(II). Tuy nhn, do
cng độc tính cao chƣa đáp ứng đƣợc sự gia ng của c thể loại ung thƣ khác nhau
n việc nghn cứu tìm ra c phức chất mới của platin(II) với hy vọng có hoạt tính kháng tế
o ung thƣ cao, độc nh thp vẫn đang thôi tc các nhà khoa học [1, 2].
Việt Nam, phức chất cis-điamin hỗn tạp của platin(II) đã đƣợc chú trọng nghiên
cứu từ những năm 2001. Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của nhiều phức chất
trong số chúng cho thấy một số phức chất chứa phối tử amin dị vòng nhƣ piperiđin,
quynolin hoạt tính cao [3, 4]. Mặc dù, một số phức chất của Pt(II) chứa piperin phối
tử kc nhƣ o-anisiđin, anetol (chiếm 80-90% tinh du hồi) đã đƣợc tng hợp [3, 5] nng cấu
trúc không gian hoạt tính kháng tế bào ung thƣ cuả chúng chƣa đƣợc nghn cứu. Đặc biệt
trong nghn cứu [6] đã chra phức chất ca Pt(II) chứa piperiđin và 8-hiđroxiquynolin có hot
nh kng tếo ung t cao trên haing tếo Hep-G2 RD. Vì vậy phức chất này đáng
đƣc tiếp tục nghiên cứu độc tính bán trƣờng diễn trên động vật. Ngi ra, do sự đa dạng của
K YU HI NGH SINH VIÊN NGHIÊN CU KHOA HỌC NĂM HC 2013-2014
78
các phối tử amin nn nhiều phức chất của Pt(II) chứa piperin amin khác lại ca đƣc
nghn cứu. Do đó, chúngi lựa chn đề tài “Tổng hợp, cấu trúc và hoạt tính sinh học của
một s phức chất platin(II) chứa piperiđin amin kc hoặc anetol với nhim vụ:
- Tổng hợp phức chất chìa khóa monopiperiđin K[Pt(piperiđin)Cl3] (monoPip)
- Tổng hợp một số phức chất của Pt(II) chứa piperiđin và amin khác hoặc anetol.
- Sử dụng các phƣơng pháp vật lí, hóa và hóa học để xác định thành phần, cấu trúc
của các phức chất.
- Thăm hoạt tính ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ của 1 số phức chất tổng
hợp đƣợc.
- Thđộc tế o bán tờng diễn trên động vt ca một trong các phức chất tng
hợp đƣc.
II. NỘI DUNG
1. Thực nghiệm
1.1. Tổng hợp các phức chất
Trong đó: Pip: Piperiđin, 8-OQ: 8-Oxiquynolin, o-Anz: o-Anisiđin,
HQA: Axitquynaldic, Ant: Anetol, QA: Quynaldat, 8-HOQ: 8-Hiđroxiquynolin
Hình 1. Sơ đồ tổng hợp các phức chất nghiên cứu
Các phc chất đƣợc coi chất đu K2PtCl6, K2PtCl4 phc cht P0 (monoPip)
K[Pt(Pip)Cl3] đƣợc tng hp theo tài liệu [6]. Trong đó hiệu sut tng hp P0: 40%.
Phc chất P1 P3 đƣợc chúng tôi tng hp dựa theo phƣơng pháp tả trong tài
liu [3, 5, 6].
Tng hợp [PtCl(QA)(piperiđin)] (P4): Cho t t 5,0 mmL dung dch cha 1,0 mmol
HQA trong etanol vào 5,0 mL dung dịch P0 trong nƣớc. Khuy hn hp phn ng nhit
K YU HI NGH SINH VIÊN NGHIÊN CU KHOA HỌC NĂM HC 2013-2014
79
độ phòng sau 1 gi thy tách ra kết ta màu vàng, khuy thêm 4 gi. Lc, tách ly kết ta,
ra kết ta bng dung dịch HCl 0,1M, sau đó rửa li nhiu ln bằng nƣớc ấm. Làm khô
b sn phm trong bình hút m, ri sy 50oC trong thi gian 4 gi. Hiu sut phn ng:
80%. Công thc d kiến [PtC15H17O2N2Cl], %Pt tính = 40%, tìm thy 40,88%. %H2O tính =
0%, tìm thy 0%. Rf = 0,76.
1.2. Phương tiện nghiên cu
Sắc đƣợc thực hiện với bản mỏng Silufol-UV 254 của Czech, hiện vết bằng hơi
iot; hàm lƣợng nƣớc kết tinh platin trong P4 đƣợc xác định bằng phƣơng pháp trọng
lƣợng tại Khoa Hóa học, Trƣờng ĐH phạm Nội. Phổ ESI MS của các phức chất từ
P0 † P4 đƣợc đo trên máy 1100 Series LC-MSD-Trap-SL của hãng Agilent tại Trƣờng ĐH
Quốc gia Singapore.
Phổ IR của các phức chất P0 P4 đƣợc ghi trên y IMPAC-410-NICOLET
trong vùng 4000-400 cm-1, mẫu đo dạng viên nén với KBr. Phổ 1H NMR của các chất,
phổ NOESY của P1 P2 đƣợc đo trên máy Brucker ADVANCE (500 MHz), chất chuẩn
TMS, tại Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam. Nhiễu
xạ tia X đơn tinh thể của phức chất P4 đƣợc đo trên y Bruker SMART 6000 100K tại
trƣờng Đại học Leuven Vƣơng quốc Bỉ. Cấu trúc của phức chất P1 và P2 đƣợc tối ƣu hóa
bằng phƣơng pháp phiếm hàm mật độ với phiếm hàm CAM-B3LYP và bộ hàm sở
LANL2DZ. Các tính toán này đƣợc thực hiện trên phần mềm Gausian 09 tại Trung tâm
Khoa học tính toán, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội.
Phức chất P1 P4 đƣợc thử hoạt tính kháng các dòng tế bào ung thƣ gan Hep-G2,
ung thƣ liên kết KB, ung thƣ biểu MCF7 ung thƣ tử cung Fl tại Phòng Sinh
học thực nghiệm -Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên thuộc Viện Hàn lâm Khoa học
Công nghệ Việt Nam. Độc tế bào của phức chất P3 đƣợc thử tại Trung tâm nghiên cứu ung
thƣ, Bộ môn sinh lí học, Học viện Quân y trên chuột bạch.
2. Kết quả và thảo luận
2.1. Tng hp các phc cht
Phc chất P0 đƣợc chúng tôi tng hp theo tài liu [6].
Theo quy luật ảnh hƣởng trans khi cho phức chất P0 tác dụng với các amin hoặc
olefin sẽ thu đƣợc sản phẩm trong đó amin hoặc olefin ở vị trí cis so với piperiđin. Khi cho
P0 tác dụng với A là o-anisiđin và anetol chúng tôi thu đƣợc phức chất P1 và P2. Phản ứng
theo phƣơng trình (1).
Tuy nhiên khi cho 8 - hiđroxiquynolin axit quynaldic tƣơng tác vi phc cht P0
chúng tôi không thu đƣc sn phm cis tƣơng tự nhƣ P1 P2 thu đƣợc phc cht P3
K YU HI NGH SINH VIÊN NGHIÊN CU KHOA HỌC NĂM HC 2013-2014
80
P4 đó 8 hiđroxiquynolinvà axit quynaldic b đề hiđro nhóm OH phi trí vi
Pt(II) qua c nguyên t N O tc th hiện dung lƣợng phi trí 2. Phn ng ca
8-hiđroxiquynolin và axit quynaldic vi P0 xảy ra theo phƣơng trình (2) và (3).
Bảng 1. Điều kiện tổng hợp các phức chất
Phức
chất
Tỉ lệ mol
P0: phối tử
Nhiệt độ
(0C)
Thời gian
(giờ)
Dung môi phản ứng
(Tỉ lệ)
P1
1 : 1
35÷40
4 giờ
Etanol : nƣớc (1:1)
55%
P2
1: 1,5
35÷40
8 giờ
Etanol : nƣớc (1:1)
P3
1: 1
35÷40
5 giờ
Etanol : nƣớc (1:1)
P4
1: 1
35÷40
5 giờ
Etanol : nƣớc (1:1)
Bảng 2. Một số tính chất của các phức chất nghiên cứu
STT
hiệu
Màu sắc
Hình dạng
Rf
Tính tan
Nƣớc
etanol
axeton
clorofom
1
P0
Vàng
Lăng trụ
0,80
Ít
Tốt
Tốt
Ít
2
P1
Vàng
Kim
0,80
Không
Ít
Tốt
Tốt
3
P2
Vàng
Lăng trụ
0,85
Ít
Tốt
Tốt
Tốt
4
P3
Vàng đậm
Bột
0,73
Không
Tốt
Tan
Tốt
5
P4
Vàng cam
Khối
0,75
Không
tan
Tốt
Tốt
K YU HI NGH SINH VIÊN NGHIÊN CU KHOA HỌC NĂM HC 2013-2014
81
2.2. Xác định thành phần, cấu trúc các phức chất nghiên cứu
2.2.1. Xác định thành phần P0
Hình 2. Một phần phổ +MS và –MS của phức chất P0 đã được quy kết
Kết quả phân tích phổ IR ESI MS của phức chất P0 cho thấy cấu tạo tƣơng
tự [6]. Đồng thời trên phổ ESI MS có quy luật tạo oligome nM với n = 2 † 4.
2.2.2. Xác định thành phần, cấu trúc không gian của phức chất P1, P2
Bảng 3. Tín hiệu 1H NMR của các proton của piperiđin trong phức chất P1 và P2
Phức chất
(dung
môi)
NH
P1
(CD3OD)
3,04
ov
3,04 ov
1,62
ov
1,46
m
1,57 d
2Jae
12,5
1,35 m
2Jae3Jaa 12,5;
3Jae 3,5
4,55
P2
(CD3OD)
3,24
un
1,57 un; 2,94
m
2Jgem3Jae 13,5
1,49 d
2Jea 13
1,26
ov
1,24 ov
0,71 m
4,49
br
Bảng 4. Tín hiệu các proton của o-anisiđin và anetol trong phức chất P1 và P2
H3: 7,17 dd ; 4J 1 ; 3J 8,5
H5: 7,01 m
H7 : 4,05 s
H4: 7,60 d ; 3J 8
H6 : 7,24 m
NH : 6,73
H2, H6 : 7,65 d; 3J 8,5
H7: 3,81 s
H10: 1,76 d 3J 6,0
H3, H5: 7,01 d 3J 9,0
H8: 6,36 d; 3J 13,5; 2JPtH 74
H9: 5,01 m; 3J 13,5; 2JPtH 72
Phức chất P1, P2 đã đƣợc tác giả [3, 5] xác định cấu trúc bằng phƣơng pháp phổ IR
1H NMR. Tuy nhiên, tác giả mới chỉ dự đoán đƣợc hai phức chất này có cấu trúc cis [3,
5]. Do vậy, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu cấu trúc không gian tinh tế của hai phức chất này