Tổng hợp và khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của một số dẫn chất 5-methylbenzimidazol-2-thion

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu tổng hợp và sàng lọc hoạt tính sinh học hướng tác động kháng ung thư đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Để tạo cơ sở cho việc phát triển thuốc ung thư mới có hoạt tính cao, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới từ khung 5-methylbenzimidazol-2-thion và thử hoạt tính gây độc tế bào của chúng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tổng hợp và khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của một số dẫn chất 5-methylbenzimidazol-2-thion

Nghiên cứu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 5-METHYLBENZIMIDAZOL-2-THION Trần Quang Phương Nam*, Ngô Duy Túy Hà**, Trương Phương*, Nguyễn Ngọc Đan Thùy* TÓM TẮT Đặt vấn đề: Nghiên cứu tổng hợp và sàng lọc hoạt tính sinh học hướng tác động kháng ung thư đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Để tạo cơ sở cho việc phát triển thuốc ung thư mới có hoạt tính cao, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới từ khung 5-methylbenzimidazol-2-thion và thử hoạt tính gây độc tế bào của chúng. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp 5-methylbenzimidazol-2-thion bằng phương pháp Thiocarbanilid từ nguyên liệu chính là 5-methyl orthophenylendiamin và CS2, alkyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion ở vị trí S trong môi trường pyridin; khi sử dụng triethylamin để alkyl hóa, sản phẩm tạo ra có 2 nhóm thế trên 2 N hoặc 1 trên N và 1 nhóm thế trên S. Acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion tại vị trí N. Xác định cấu trúc bằng các phổ UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR và MS. Thử tác dụng độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư HEPG2, RD và MDA và 1 dòng tế bào thường LLCPK1. Kết quả: Tổng hợp được và xác định cấu trúc của mười ba hợp chất mới (1-13) là những dẫn chất của 5-methylbenzimidazol-2-thion. Kết quả nghiên cứu này cho thấy 6 dẫn chất có ảnh hưởng tốt đến HEPG2 (các chất 3,4,5,6,7 và 10); 7 dẫn chất có hoạt tính tốt trên MDA và RD (các chất 3,4,5,6,7,10 và 12). Hơn nữa, tất cả chúng đều có tác dụng yếu trên dòng tế bào thường được thử nghiệm. Kết luận: Phản ứng alkyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion với các alkyl halid trong dung môi pyridin hay trong triethylamin thu được sản phẩm tinh khiết, chỉ có 1 trường hợp có đồng phân vị trí, hiệu suất tương đối cao, dễ thực hiện. Phản ứng acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion với acyl halid hay anhydrid acetic trong dung môi pyridin thu được sản phẩm dễ dàng. Tất cả các sản phẩm thế alkyl 1:1 đều được thế trên S, điều này cho thấy vị trí S sẽ ưu tiên gắn nhóm thế alkyl hơn vị trí N. Các chất thử nghiệm có tác dụng yếu trên dòng tế bào thường nhưng 6-7/13 chất thử nghiệm có ức chế tốt các dòng tế bào ung thư thử nghiệm. Từ khóa: 5-methylbenzimidazol-2-thion, dẫn chất acyl, dẫn chất alkyl, độc tính tế bào, tác dụng độc tính tế bào ABSTRACT SYNTHESIS AND EVALUATION THE CYTOTOXIC EFFECTS OF 5-METHYLBENZIMIDAZOLE-2-THIONE’S DERIVATIVES Tran Quang Phuong Nam, Ngo Duy Tuy Ha, Truong Phuong, Nguyen Ngoc Dan Thuy * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol. 24 - No. 3 - 2020: 8 - 16 Background: Presently, many scientists are interested in synthesis and screening of biological activity towards anti-cancer effects of new compounds. In order to create a basis for the development of new highly active cancer drugs, we selected the synthesis of new derivatives from the 5-methylbenzimidazole-2-thione framework and testing their cytotoxic activity. Materials and methods: The 5-methylbenzimidazole-2-thione was synthesized from main materials of 5-methylorthophenylenediamine and CS2 with thiocarbanilide method. The 5-methylbenzimidazole-2-thione was alkylated at S position in pyridine. When triethylamine was used to alkylize the products, the Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh * Trường Cao đẳng Y Tế Lâm Đồng ** Tác giả liên lạc: PGS.TS. Trương Phương ĐT: 0938525157 Email: nguyetphuong1234@gmail.com 8
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Nghiên cứu derivatives were produced with alkyl group attacted on N1 and N3 positions or one on N and another on S positions. On the other hand, 5-methylbenzimidazole-2-thione was acylated at N position. All of new structures were determined by UV, IR, 1H-NMR, 13C-NMR and MS spectra. The antitumor effects were tested on HEPG2, RD and MDA cancer cell lines and LLCPK1 normal cell line. Results: Thirteen new compounds (1-13) of 5-methylbenzimidazole-2-thione were synthesized and determined their structures. The result showed that 6 derivatives have good influences on HEPG2 (substances 3,4,5,6,7 and 10); 7 derivatives have good activitives on MDA and RD (substances 3,4,5,6,7,10 and 12). Moreover, all of them have weak effects on a normal cell line. Conclusion: New derivatives were produced when 5-methylbenzimidazole-2-thione was alkylated with alkyl halides in pyridine solvent or triethylamine. On the other way, this substance was acylated with acyl halide or anhydride acetic in pyridine solvent. The cytotoxic activity does not appear evenly in the derivatives. The tested substances have weak effects on a normal cell line but from 6 to 7 per 13 of them have good inhibition of tested cancer cell lines. Key words: 5-methylbenzimidazol-2-thione, acyl derivatives, alkyl derivatives, cytotoxicity, cytotoxic effects ĐẶT VẤNĐỀ Nguyên liệu thử độc tế bào Việc nghiên cứu tổng hợp và sàng lọc hoạt Dòng tế bào tính sinh học hướng tác động kháng ung thư HEPG2 (tế bào ung thư gan người), RD đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên (tế bào ung thư cơ vân người), MDA-MB-231 cứu. Trong khi cấu trúc benzimidazol-2-thion có (tế bào ung thư vú người), LLC-PK1 (tế bào mặt trong nhiều hoạt chất có tác dụng dược lý thận heo) được hoạt hóa và nuôi cấy tại viện khác nhau được ứng dụng rộng rãi trong ngành Pasteur TP. Hồ Chí Minh. Dược như diệt ký sinh trùng(1) chống động Hóa chất kinh(2), kháng nấm, kháng khuẩn(3) và đặc biệt là Môi trường EMEM, môi trường DMEM, tác dụng gây độc tế bào ung thư(4,5). Để tạo cơ sở huyết thanh bào thai bê (FCS), trypsin-EDTA; cho việc phát triển thuốc ung thư mới có hoạt L-glutamin, penicilin-streptomycin (Gibco, Mỹ); tính cao, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu tổng PBS, trypan blue, MTT (Sigma-Aldrich, Mỹ); hợp các dẫn xuất mới từ khung 5- isopropanol (Merck, Đức). methylbenzimidazol-2-thion và thử hoạt tính gây độc tế bào của chúng. Nuôi cấy tế bào ĐỐI TƯỢNG– PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU Tế bào HEPG2, LLC-PK1 nuôi trong môi trường EMEM; tế bào RD, MDA-MB-231 nuôi Nguyên liệu trong môi trường DMEM; bổ sung vào môi 3,4-diaminotoluen, carbon disulfid, allyl trường nuôi cấy 10% FCS, 2 mM L-glutamin, bromid, benzyl clorid, 2-clorobenzyl clorid, 100 IU/ml penicilin, 100 µg/ml streptomycin, ủ ở 2-methylbenzyl clorid, 2-fluorobenzyl clorid, 37 oC, 5% CO2. Khi đạt độ phủ 70 - 80%, thu và 4-fluorobenzyl clorid, benzoyl clorid, anhydrid đếm tế bào sống với trypan blue, cấy chuyển acetic, kali hydroxyd tinh thể, than hoạt tính, hoặc chia vào đĩa nuôi cấy. dung dịch acid hydrocloric đậm đặc... Xử lý tế bào Bản mỏng tráng sẵn Kieselgel 60 F254 của Dung dịch mẹ của các mẫu thử được pha Merck. trong DMSO chiếu UV và bảo quản ở -20 oC. Tế Các hệ dung môi: Hệ (A): toluen: ethyl acetat bào được chia vào các đĩa nuôi cấy 96 giếng ở (4:1); Hệ (B): hexan: aceton (2:1); Hệ (C): mật độ thích hợp. Sau khi ủ tế bào 24 giờ ở 37 oC, 5% CO2, xử lý tế bào với các mẫu thử ở nồng độ cloroform: ethyl acetat (7:3). B – Khoa học Dược 9
Nghiên cứu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 khác nhau (12,5 – 100 µM), nồng độ cuối cùng Dụng cụ và trang thiết bị của DMSO trong môi trường nuôi cấy là 1% Tổng hợp và tinh chế sản phẩm: Máy khuấy (tt/tt). Paclitaxel được dùng làm chất đối từ gia nhiệt Stuart SB162, cá từ, bếp nung Alma, chứng dương. máy hút chân không, phễu Buchner, máy cô Đánh giá tỉ lệ tế bào sống bằng phương pháp MTT quay Stuart, cột sắc ký. Tỷ lệ tế bào sống xác định nhờ hoạt tính Kiểm nghiệm sản phẩm: Sắc ký bản của enzym succinat dehydrogenase (SDH) có mỏng GF254, bình triển khai sắc ký, buồng soi trong ty thể tế bào sống. SDH chuyển MTT UV VilberLourmat, ống mao quản, máy đo [3-(4,5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2,5diphenyl điểm chảy Stuart SMP10; máy đo phổ hồng tetrazolium bromid)] thành formazan tan ngoại IR: FTIR 8201 PC (SHIMADZU); máy trong isopropanol acid hóa tạo dung dịch tím, đo khối phổ MSQ Plus – Thermo; máy đo đo OD ở 570 nm; giá trị OD phản ánh số phổ cộng hưởng từ hạt nhân AV500 Bruker lượng tế bào sống trong mẫu thử. (500 MHz). Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp các chất theo Hình 1 như sau: Hình 1. Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất alkyl hóa và acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion 10
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Nghiên cứu KẾT QUẢ Các phản ứng với những dẫn chất benzyl clorid tiến hành tương tự như phản ứng với Tổng hợp 5-methylbenzimidazol-2-thion (1) allyl bromid. Hiệu suất phản ứng dao động từ Cho 10 g 3,4-diaminotoluen (0,082 mol) và 30 – 50% 1,68 g KOH tinh thể (0,03 mol) vào 50 ml ethanol Chất (2): 2-(allylthio)-5-methylbenzimidazol trong bình cầu đáy tròn dung tích 250 ml. Khuấy trong 15 phút. Thêm 10ml CS2 ( 0,17 mol) vào C11H12N2S. P.t.l: 204,29. Dạng bột màu nâu bình cầu, đun hồi lưu ở 70 – 80 oC trong 8 giờ. nhạt, không tan trong nước, tan trong methanol, Sau khi phản ứng kết thúc sẽ thấy hỗn hợp rắn ethanol, DMSO. Hiệu suất: 57,86%. Nhiệt độ lại, để nguội bình phản ứng, thêm 100 ml nước nóng chảy: 127 – 128 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ cất, khuấy và lọc lấy tủa. Hòa tủa trong 100 ml dung môi): A (0,59), B (0,63), C (0,87). UV (λmax) cồn nước 1:1, đun nóng rồi lọc nhanh để lấy dịch (nm): 300, 291. IR (cm -1): 3063 (ν – C–H lọc. Để nguội sẽ thu được tinh thể, lọc lấy tinh thơm); 2986(ν – CH3); 1624 (ν – C=C thơm); thể, sấy khô sản phẩm ở 60 oC. Thu được 10,34 g 1271 (ν – C–N thơm). Phổ 1H-NMR (500 MHz, sản phẩm. Hiệu suất 76,88%. MeOD, δ ppm): 7,357 (d, J= 8 Hz, 1H, H6), Chất (1): 5- methylbenzimidazol-2-thion 7,272(s, 1H, H4), 7,035 (dd, J1= 8 Hz, J2= 1 Hz, 1H, C8H8N2S. P.t.l: 164,23. Tinh thể hình kim màu H7), 5,980 (m, J1= 7 Hz, J2= 10 Hz, J3= 17 Hz, 1H, trắng, không tan trong nước, tan trong methanol, H12), 5,242 (dd, J1= 1 Hz, J2= 17 Hz, 1H, H13a), ethanol, DMSO. Hiệu suất: 76,88%. Nhiệt độ 5,082 (d, J= 10 Hz, 1H, H13b), 3,864 (d, J= 7 Hz, nóng chảy: 292 – 293 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ 2H, H11), 2,438 (s, 3H, H10). Phổ 13C-NMR (125 dung môi): A (0,36), B (0,51), C (0,68). UV (λmax) MHz, MeOD, δ ppm): 150,22 (C2), 141,18 (C9), (nm): 316. IR (cm-1): 3105 (ν – NH); 3040 (ν – C–H 134,50 (C8 & C12), 133,42 (C5), 124,83 (C6), thơm); 2968 (ν – CH3); 1327 (ν – C–N thơm). Phổ 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6, δ ppm): 12,368 118,64 (C13), 114,53 (C4&C7), 36,52 (C11), 21,61 (s, 2H, H1&3), 7,011 (d, J= 8 Hz, 1H, H7), 6.941 (C10). MS: m/z 205 (MH)+. (s, 1H, H4), 6,923 (d, J= 8 Hz, 1H, H6), 2,327 (s, Chất (3): 2-(benzylthio)-5-methylbenzimidazol 3H, H10). Phổ 13C-NMR (125 MHz, DMSO, δ C15H14N2S. P.t.l: 254,35. Dạng bột màu nâu ppm): 167,77 (C2), 132,43 (C9), 131,58 (C8), nhạt, không tan trong nước, tan trong methanol, 130,16 (C5), 123,12 (C6), 109,54 (C4), 109,04 ethanol, DMSO. Hiệu suất: 62,39%. Nhiệt độ (C7), 20,88 (C10, CH3). MS: Giá trị tính toán nóng chảy: 143 – 145 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ cho [M+H]+ (C8H9N2S)+ = 165,0486; giá trị đo dung môi): A (0,74), B (0,52), C (0,88). UV (λmax) được là 165,0464. (nm): 299. IR (cm-1): 3036 (ν – C–H thơm); 1626 (ν Tổng hợp các dẫn chất alkyl 5- – C=C thơm); 1275 (ν – C–N thơm). Phổ 1H-NMR methylbenzimidazol-2-thion (2,3,5,7,9,11) trong (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,356 (d, J= 8 Hz, 1H, pyridin H6), 7,332 (m, 2H, H2'&H6'), 7,265 (m, 2H, Trong một bình cầu đáy tròn, cho vào 1 g (1) H3’&H5'), 7,224 (m, 2H, H4 &H4'), 7,032 (dd, J1= (6,1 mmol), sau đó cho thêm 10ml pyridin vào. 1 Hz, J2= 8 Hz, 1H, H7), 4,449 (s, 2H, H11), 2,432 Thêm 0,01 mol allyl bromid. Khuấy liên tục trong 24 giờ. Theo dõi phản ứng bằng sắc ký lớp (s, 3H, H10). Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ mỏng. Sau khi phản ứng kết thúc, thêm vào bình ppm): 150,40 (C2), 138,35 (C8&C9), 133,45 (C1’), phản ứng 50 ml nước cất, khuấy mạnh và lọc lấy 129,86 (C3'&C5'), 129,60 (C2'&C6'), 128,58 (C5 & tủa. Tủa thu được sẽ tinh chế lại bằng hỗn hợp C4’), 124,88 (C6), 114,50 (C4&C7), 38,21 (C11), cồn nước 1:1. Thu được 0,719g sản phẩm. Hiệu 21,62 (C10). MS: m/z 253 (MH)-. suất 57,86%. B – Khoa học Dược 11
Nghiên cứu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Chất (5): 2-((2’-clorobenzyl) thio)-5- không tan trong nước, tan trong methanol, methylbenzimidazol ethanol, DMSO. Hiệu suất: 53,69%. Nhiệt độ C15H13ClN2S. P.t.l: 288,79. Dạng bột màu nâu nóng chảy: 114 – 115 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf nhạt, không tan trong nước, tan trong methanol, (hệ dung môi): A (0,74), B (0,60), C (0,92). UV ethanol, DMSO. Hiệu suất: 65,77%. Nhiệt độ (λmax) (nm): 298. IR (cm-1): 2984 (ν – CH3); 2646 nóng chảy: 131 – 133 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (ν – S– H); 1614 (ν – C=C thơm); 1279 (ν – C–N (hệ dung môi): A (0,75), B (0,63), C (0,91). UV thơm). 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,366 (λmax) (nm): 297, 292. IR (cm -1): 3057 (ν – C– (d, J= 8 Hz, 1H, H6), 7,316 (m, 1H, H3'), 7,264 (m, Hthơm); 2984 (ν – CH3); 1628 (ν – C=C thơm); 2H, H7 & H4'), 7,074 (m, 1H, H5'), 7,039 (m, 2H, 1277 (ν – C–N thơm). Phổ 1 H-NMR (500 H4& H6'), 4,484 (s, 2H, H11), 2,441 (s, 3H, H10). MHz, MeOD, δ ppm): 7,368 (m, J1= 2 Hz, J2= 9 Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 163,20 Hz, 2H, H6&H3'), 7,327 (dd, J1= 2 Hz, J2= 8 Hz, (C2’), 161, 24 (C2), 149,77 (C9), 132,04 (C8), 130,81 1H, H6'), 7,268 (s, 1H, H4), 7,212 (td, J1= 2 Hz, J2= 8 (C5), 130,75 (C7), 125,67 (C1'), 125, 56 (C6), 125,39 Hz, 1H, H4'), 7,133 (td, J1= 2 Hz, J2= 8 Hz, 1H, (C6'), 125,36 (C5'), 124,98 (C3'), 116,48 (C4’), 116,31 H5'), 7,033 (ddd, J1= 1 Hz, J2= 2 Hz, J3= 9 Hz, (C4), 31,64 (C11), 21,62 (C10). MS: m/z 273 (MH)+. 1H, H4), 4,551 (s, 2H, H11), 2,427 (s, 3H, H10). Chất (11): 2-((4-fluorobenzyl) thio)-5- Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 149,82 methylbenzimidazol (C2), 136,16 (C9), 135,13 (C8), 133,53 (C5), 131,95 C15H13N2SF. P.t.l: 272,34. Dạng bột màu nâu (C1' & C2’), 130,74 (C3' & C5’), 130,34 (C4' & C6’), nhạt, không tan trong nước, tan trong 128,17 (C4), 124,97 (C6), 114,73 (C7), 36,20 (C11), methanol, ethanol, DMSO. Hiệu suất: 67,73%. 21,63 (C10). MS: m/z 287 (MH)-. Nhiệt độ nóng chảy: 114 – 115 oC. Sắc ký lớp Chất (7): 2-(2’-methylbenzyl) thio)-5- mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,61), B (0,59), C methylbenzimidazol (0,83). UV (λmax) (nm): 298, 244. IR (cm-1): C16H16N2S. P.t.l: 268,38. Dạng bột màu nâu 2924 (ν – CH3); 1598 (ν – C=C thơm); 1277 (ν – nhạt, không tan trong nước, tan trong methanol, C–N thơm). Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ethanol, DMSO. Hiệu suất: 55,43%. Nhiệt độ ppm): 7,353 (m, 3H, H6&H2'&H6'), 7,272 (s, nóng chảy: 123 - 125 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ 1H, H4), 7,045 (dd, J1= 1 Hz, J2= 9 Hz, 1H, H7), dung môi): A (0,70), B (0,62), C (0,77). UV (λmax) 6,988 (m, 2H, H3'&H5'), 4,442 (s, 2H, H11), (nm): 298, 293. IR (cm-1): 2981 (ν – CH3); 1626 (ν – 2,441 (s, 3H, H10). Phổ 13C-NMR (125 MHz, C=C thơm); 1277 (ν – C–N thơm). Phổ 1H-NMR MeOD, δ ppm): 164,60 (C4’), 162,65 (C2), (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,366 (br, 1H, H6), 150,07 (C9), 134,61 (C8), 134,59 (C6), 131,78 7,273 (br, 1H, H4), 7,205 (d, J= 8 Hz, 1H, H3'), (C5), 131,72 (C2'&C6'), 124,95 (C5), 116,36 7,151 (m, 2H, H5'&H6'), 7,045 (m, 2H, H7&H4'), (C3'&C5'), 116,18 (C4&C7), 37,40 (C11), 21,62 4,476 (s, 2H, H11), 2,435 (s, 3H, H10), 2,414 (s, (C10). MS: m/z 271 (MH) -. 3H, H12). Phổ 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ Kết quả trên cho thấy các sản phẩm ppm): 138,06 (C2), 135,64 (C1’&C9), 131,56 (2,3,5,7,9,11) có cấu trúc phù hợp với cấu trúc (C2’&C5), 130,80 (C3’&C6’), 129, 04 (C4’&C5’), dự kiến. 127,19 (C4 & C6), 124,89 (C7 & C8), 36,59 (C11), Tổng hợp các dẫn chất dialkyl 5- 21,63 (C10), 19,17 (C12). MS: m/z 267 (MH)-. methylbenzimidazol-2-thion (4,8,10 và 6A, 6B) Chất (9): 2-(2’-fluorobenzyl) thio-5- trong triethylamin methylbenzimidazol Tiến hành 2-(2’-fluorobenzyl)thio-5-methyl benzimidazol: Trong một bình cầu đáy tròn, cho vào 1 g (1) C15H13N2SF. P.t.l: 272,34. Dạng bột màu nâu nhạt, (6,1 mmol), thêm vào 20 ml triethylamin, thêm 12
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Nghiên cứu 0,02 mol các dẫn chất benzyl chlorid tương ứng. thơm). 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,192 Đun hồi lưu liên tục 6 giờ. Sau khi phản ứng kết (m, 4H, Har), 7,087 (t, 2H, Har), 6,885 (d, 1H, thúc, thu tủa. Hòa tủa trong 50 ml cồn tuyệt đối. Har), 6,849 (d, 1H, Har), 6,795 (t, 2H, Har), 6,734 Đun sôi cồn để kết tủa tan hoàn toàn. Để nguội (s, 1H, Har), 5,612 (d, 4H, H11&H12), 2,463 và làm lạnh sẽ thu được kết tủa. Lọc lấy tủa, sấy (s, 3H, H13), 2,434 (s, 3H, H14), 2,297 (s, 3H, khô sản phẩm ở nhiệt độ 60 oC. Hiệu suất của H10). 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): phản ứng dao động từ 30-40%. 170,87 (C=S), 135,58 (Car), 135,44 (Car), 133,30 Tính chất vật lý (Car), 133,27 (Car), 133,24 (Car), 132,46 (Car), 130,61 (Car), 130,58 (Car), 130,26 (Car), 127,55 Các sản phẩm (4,8,10 và 6A, 6B) đều là bột (Car), 127,47 (Car), 126,37 (Car), 126,32 (Car), màu vàng nhạt hoặc nâu nhạt, tan tốt trong 126,30 (Car), 125,99 (Car), 124,10 (Car), 110,04 cloroform, aceton, ít tan trong ethanol, không tan (Car), 109,50 (Car), 47,00 (CH2), 46,73 (CH2), trong nước. 21,43 (CH3), 19,42 (CH3), 19,40 (CH3). MS: Giá Chất (4): 1,3-dibenzyl-5-methylbenzimidazol- trị tính toán cho [M+H]+ (C24H25N2S) + = 373,1738; 2-thion giá trị đo được là 373,2174. C22H20N2S. P.t.l: 344,48. Dạng bột màu vàng Chất (10): 1,3-bis(2’-fluorobenzyl) -5- nhạt, không tan trong nước, tan trong cloroform, methylbenzimidazol-2-thion DMSO. Hiệu suất: 31,19%. Nhiệt độ nóng chảy: C22H18F2N2S. P.t.l: 380,46. Dạng bột màu vàng 136 – 137 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): nhạt, không tan trong nước, tan trong cloroform, A (0,89), B (0,74), C (0,94). UV (λmax) (nm): DMSO. Hiệu suất: 30,82%. Nhiệt độ nóng chảy: 298, 266. IR (cm-1): 3032 (ν – C–H thơm); 2922 128 – 129 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): (ν – CH3); 1605 (ν – C=C thơm); 1222 (ν – C–N A (0,95), B (0,77), C (0,96). UV (λmax) (nm): thơm). Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 317, 266. IR (cm-1): 3032 (ν – C–H thơm); 7,350 (m, 4H, H2’&H6’&H2’’&H6’’), 7,309 (m, 2922 (ν – CH3); 1616 (ν – C=C thơm); 1281 (ν – C–N 4H, H3’&H5’&H3’’&H5’’), 7,255 (m, 2H, thơm). Phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): H4’&H4’’), 6,929 (d, J= 8 Hz, 1H, H6), 6,898 (d, J= 8 7,339 (m, 2H, Har), 7,247 (m, 2H, Har), 7,101 (m, Hz, 1H, H7), 6,861 (s, 1H, H4), 5,605 (s, 4H, 2H, Har), 7,036 (m, 3H, Har), 6,951 (d, 2H, Har), H11&H12), 2,315 (s, 3H, H10). Phổ 13C-NMR (125 5,672 (d, 4H, H11&H12), 2,348 (s, 3H, H10). 13C- MHz, MeOD, δ ppm): 171,20 (C2), 135,78 (C9), NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): 171,00 (C=S), 135,26 (C5), 132,29 (C6), 130,09 (C3’ &C3’’), 161,37 (C2’), 159,41 (C2’’), 133,58 (Car), 132,00 128,80 (C5’), 128,78 (C5’’), 127,78 (C2’ & C2’’), (Car), 129,82 (Car), 129,78 (Car), 129,75 (Car), 127,77 (C6’ & C6’’), 127,50 (C1’ & C1’’), 127,43 129,64 (Car), 129,57 (Car), 129,51 (Car), 124,59 (C4’ & C4’’), 124,09 (C8), 109,97 (C4), 109,39 (C7), (Car), 124,35 (Car), 122,84 (Car), 115,50 (Car), 48,64 (C11, (CH2)), 48,50 (C12 – (CH2)), 21,46 (C10 115,33 (Car), 109,75 (Car), 109,15 (Car), 109,13 (CH3)). MS: m/z 345 (MH)+. (Car), 41,63 (CH2), 41,53 (CH2), 21,47 (CH3). MS: Chất (8): 1,3-bis(2’-methylbenzyl)-5- m/z 381 (MH)+. methylbenzimidazol-2-thion Chất (6A, 6B): Hỗn hợp giữa 1-(2’- C24H24N2S. P.t.l: 372,53. Dạng bột màu nâu clorobenzyl)-2((2’’-clorobenzyl)thio)-5- nhạt, không tan trong nước, tan trong cloroform, methylbenzimidazol (6A) và 2((2’- DMSO. Hiệu suất: 37,96%. Nhiệt độ nóng chảy: clorobenzyl)thio)-3-(2’’-clorobenzyl)- 5- 180 – 181 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): methylbenzimidazol (6B) A (0,93), B (0,80), C (0,92). UV (λmax) (nm): 317, 263. IR (cm-1): 3061 (ν – C–H thơm); 2920 C22H18Cl2N2S. P.t.l: 413,36. Dạng bột màu (ν – CH3); 1603 (ν – C=C thơm); 1285 (ν – C–N vàng nâu, không tan trong nước, tan trong B – Khoa học Dược 13
Nghiên cứu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 cloroform, DMSO. Hiệu suất: 33,56%. Nhiệt độ (CH2), 35,39 (CH2), 35,36 (CH2), 21,74 (CH3), 21,56 nóng chảy: 137 – 138 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ (CH3). MS: m/z 413 (MH)+. dung môi): A (0,88), B (0,74), C (0,92). UV (λmax) Kết quả trên cho thấy các sản phẩm (4), (8), (nm): 318. IR (cm-1): 3057 (ν – C–H thơm); 2945 (ν (10) có cấu trúc phù hợp với cấu trúc dự kiến – CH3); 1615 (ν – C=C thơm); 1279 (ν – C–N (6A, 6B) là một hỗn hợp đồng phân có Rf trùng thơm). 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,648 nhau, khảo sát trên nhiều hệ dung môi, tạm thời (d, J= 8 Hz, 1H, Har), 7,567 (s, 1H, Har), 7,464 (m, chưa tách được. 2H, Har), 7,369 (m, 2H, Har), 7,331 (d, J= 8 Hz, Tổng hợp các dẫn chất acyl 5- 2H, Har), 7,167 (m, 4H, Har), 7,133 (m, 2H, Har), methylbenzimidazol-2-thion (12A, 12B và 13) 7,076 (m, 1H, Har), 6,973 (m, 4H, Har), 6,863 (s, trong pyridin 1H, Har), 6,425 (m, 2H, Har), 5,265 (s, 4H, CH2), Cho 1 g 5-methylbenzimidazol-2-thion (6,1 4,706 (d, 4H, CH2), 2,456 (s, 3H, CH3), 2,384 (s, mmol) cùng với 10ml pyridin (đã được làm 3H, CH3). 13C-NMR (125 MHz, MeOD, δ ppm): khan) vào một bình cầu đáy tròn 100ml. Thêm vào bình cầu 2 ml anhydrid acetic (0,021 mol). 151,21 (C2), 150,71 (C2), 143,81 (Car), 141,68 Đun hồi lưu ở 110-115 oC trong 4 giờ. Sau khi (Car), 136,35 (Car), 134,91 (Car), 134,86 (Car), phản ứng kết thúc, để nguội bình phản ứng rồi 134,36 (Car), 134,20 (Car), 133,17 (Car), 133,14 thêm 100 ml nước cất, khuấy và lọc lấy tủa. Hòa (Car), 132,61 (Car), 132,33 (Car), 132,27 (Car), tủa trong 30 ml cồn nước 1:1, đun nóng rồi lọc 132,09 (Car), 131,26 (Car), 129,70 (Car), 129,57 nhanh để lấy dịch. Để nguội sẽ thu được tinh (Car), 129,15 (Car), 128,90 (Car), 128.87 (Car), thể sản phẩm, lọc lấy tinh thể, sấy khô sản 127,26 (Car), 127,23 (Car), 127,09 (Car), 126,95 phẩm ở 60 oC. Thu được 0,27 g sản phẩm. Hiệu (Car), 123,90 (Car), 118,61 (Car), 118,21 (Car), suất 21,29%. 109,25 (Car), 108,84 (Car), 45,06 (CH2), 44,92 Hình 2. (12A): 1-acetyl-5-methylbenzimidazol-2-thion và (12B): 3-acetyl-5-methylbenzimidazol-2-thion Chất (12A): 1-acetyl-5-methylbenzimidazol- H), 8,042 (d, J= 8 Hz, 1H, H7), 7,049 (d, J= 8 Hz, 2-thion và (12B): 3-acetyl-5- 1H, H6), 6,973 (s, 1H, H4), 3,110 (s, 3H, H12), methylbenzimidazol-2-thion 2,409 (s, 3H, H10) và (Chất 12B): 10,673 (br, 1H, N-H), 8,042 (d, 1H, H7), 7,098 (d, J= 8 Hz, 1H, C10H10N2OS. P.t.l: 206,26. Dạng bột màu nâu, H4), 7,049 (d, J= 8 Hz, 1H, H6), 3,119 (s, 3H, không tan trong nước, tan tốt trong ethanol, H12), 2,424 (s, 3H, H10) . 13C-NMR (125 MHz, methanol, cloroform, aceton, DMSO. Hiệu suất: MeOD, δ ppm): (Chất 12A): 172,14 (C11), 21,29%. Nhiệt độ nóng chảy: 186 – 188 oC. Sắc ký 170,32 (C2), 135,98 (C8), 131,60 (C9), 129,40 lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,73), B (0,60), (C5), 126,47 (C6), 116,74 (C4), 109,38 (C7), C (0,92). UV (λmax) (nm): 315. IR (cm-1): 3186 28,43 (C12), 21,67 (C10) và (Chất 12B): 171,92 (ν – NH); 3039,81; 2974 (ν – CH3); 1686 (ν – C=O); (C11), 170,32 (C2), 134,45 (C9), 130,51 (C8), 1380 (ν – C–N thơm). 1H-NMR (500 MHz, 128,27 (C6), 125,22 (C5), 116,15 (C7), 108,71 MeOD, δ ppm): (Chất 12A): 10,673 (br, 1H, N- 14
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 Nghiên cứu (C4), 28,36 (C12), 21,35 (C10). MS: m/z 229 Hz, 1H, H7), 7,174 (s, 1H, H4), 7,090 (d, J= 8 Hz, (MNa) +. 1H, H6), 2,404 (s, 3H, H10). 13C-NMR (125 MHz, Việc lấy tích phân từng peak cho thấy tỷ lệ MeOD, δ ppm): 170,08 (C2), 168,97 (C11), 168,88 giữa 2 đồng phân 12A/12B là 60% : 40%. (C12), 135,43 (C5), 134,56 (C1’), 134,43 (C1’’), Tiến hành tương tự, thay anhydric acetic 132,45 (C4’), 132,37 (C4’’), 131,62 (C9), 130,75 bằng benzoyl clorid, được sản phẩm (13). (C3’&C5;), 130,68 (C3’’&C5’’), 129,52 (C8), 128,90 (C2’&C6’), 128,85 (C2’’&C6’’), 125,86 (C6), 112,05 (13): 1,3-dibenzoyl-5-methylbenzimidazol (C7), 111,69 (C4), 21,48 (C10). MS: m/z 373 -2-thion (MH)+. C22H16N2O2S. P.t.l: 372,44. Dạng bột màu vàng, không tan trong nước, tan tốt trong ethanol, methanol, cloroform, aceton, DMSO. Hiệu suất: 21,60%. Nhiệt độ nóng chảy: 194 – 195 oC. Sắc ký lớp mỏng: Rf (hệ dung môi): A (0,93), B (0,71), C (0,94). UV (λmax) (nm): 303, 263. IR (cm-1): 3061 (ν – C–H thơm); 2916 (ν – CH3); 1705 (ν – C=O); 1304 (ν – C–N thơm). 1H-NMR (500 MHz, MeOD, δ ppm): 7,907 (m, 4H, H2’&H6’&H2’’&H6’’), 7,636 (m, 2H, H4’&H4’’), 7,490 (m, 4H, H3’&H5’&H3’’&H5’’), 7,244 (d, J= 8 Hình 3. 1,3-dibenzoyl-5-methylbenzimidazol-2-thion (13) Bảng 1. Kết quả thử tính gây độc tế bào TB UNG THƯ TB THƯỜNG HEPG2 RD MDA LLCPK1 Mẫu IC50 (µM) SD IC50 (µM) SD IC50 (µM) SD IC50 (µM) SD (1) > 100 > 100 > 100 > 100 (2) > 100 > 100 > 100 > 100 (3) 82.05 2.76 37,89 1,35 89,19 0,58 > 100 (4) 43.14 1.86 30,96 1,50 75,29 0,99 > 100 (5) 35.04 0.79 20,67 1,57 58,50 2,90 > 100 (6) 84.64 2.15 56,16 1,66 > 100 > 100 (7) 47.90 0.25 22,20 1,56 90,67 1,18 > 100 (8) > 100 > 100 > 100 > 100 (9) > 100 > 100 > 100 > 100 (10) 31.05 0.44 36,31 1.41 40,10 0.91 > 100 (11) > 100 > 100 > 100 > 100 (12) > 100 27,42 1.83 > 100 > 100 (13) > 100 > 100 > 100 > 100 BÀNLUẬN thion. Tuy nhiên việc thực hiện phản ứng với CS2 phải cẩn thận do CS2 rất dễ cháy nổ. Phản ứng tạo 5-methylbenzimidazol-2-thion theo phương pháp thiocarbanilid dễ thực hiện, Phản ứng alkyl hóa 5-methylbenzimidazol- cho sản phẩm tinh khiết, hiệu suất cao. Đây là 2-thion với các alkyl halid trong dung môi một trong những phương pháp tối ưu để có thể pyridin hay trong triethylamin thu được sản những hợp chất chứa dị vòng benzimidazol-2- phẩm tinh khiết, chỉ có 1 trường hợp có đồng B – Khoa học Dược 15
Nghiên cứu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 3 * 2020 phân vị trí, hiệu suất tương đối cao, dễ thực được thế trên S, điều này cho thấy vị trí S sẽ ưu hiện. Điều này giúp việc nghiên cứu tổng hợp tiên gắn nhóm thế alkyl hơn vị trí N. Trong lúc các dòng tế bào ung thư bị ức chế bởi từ 6 đến 7 thêm nhiều hoạt chất mới với những alkyl halid dẫn chất tổng hợp thì tất cả các chất này chỉ thể khác sẽ trở nên dễ dàng hơn. hiện tác dụng yếu lên dòng tế bào thường. Phản ứng acyl hóa 5-methylbenzimidazol-2-thion TÀI LIỆU THAM KHẢO với acyl halid hay anhydrid trong dung môi 1. Kelley JM, Elliott TP, Beddoe T, Anderson G, Skuce P, pyridin thu được sản phẩm dễ dàng. Tuy nhiên Spithill TW (2016). Current threat of triclabendazole resistance hiệu suất của phản ứng còn thấp, nên nghiên in Fasciola hepatica. Trends in Parasitology, 32(6):458-469. cứu thêm những dung môi phản ứng khác để 2. Shingalapur RV, Hosamani KM, Keri RS, Hugar MH (2010). Derivatives of benzimidazole pharmacophore: Synthesis, giúp phản ứng đạt hiệu suất cao. anticonvulsant, antidiabetic and DNA cleavage studies. Tất cả các sản phẩm thế alkyl 1:1 đều được European Journal of Medicinal Chemistry, 45(5):1753-1759. 3. Gurrala S, Babu YR, Rao GV, Latha BM (2011). Symmetrical thế trên S, điều này cho thấy vị trí S sẽ ưu tiên coupling of 2-mercapto benzimidazole derivatives and their gắn nhóm thế alkyl hơn vị trí N. antimicrobial activity. Int J Pharma Pharma Sci, 3(2):217-220. 4. Pérez-Villanueva J, Hernández-Campos, Yépez-Mulia, Hoạt tính gây độc tế bào không đều trong Méndez-Cuesta C, Méndez-Lucio O, Hernández-Luis F, các dẫn chất. Đối với dòng tế bào ung thư Castillo R (2013). Synthesis and antiprotozoal activity of novel HEPG2 có 6 chất có tác dụng khá tốt là (3), (4), 2-{[2-(1H-imidazol-1-yl) ethyl] sulfanyl}-1Hbenzimidazole derivatives. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, (5), (6), (7), (10). Dòng tế bào RD và MDA ngoài 23(14):4221-4224. bị ức chế bởi 6 chất trên, còn bị chất (12) ức chế. 5. Xiang P, Zhou T, Wang L, Sun CY, Hu J, Zhao YL, Yang L (2012). Novel benzothiazole, benzimidazole and Các chất thử nghiệm có tác dụng yếu trên dòng benzoxazole derivatives as potential antitumor agents: tế bào thường. synthesis and preliminary in vitro biological evaluation. Molecules, 17(1):873-883. KẾT LUẬN Trong lúc phản ứng alkyl hóa 5- methylbenzimidazol-2-thion với các alkyl halid Ngày nhận bài báo: 14/02/2020 xảy ra trong dung môi pyridin hay triethylamin Ngày phản biện nhận xét bài báo: 04/04/2020 cho hiệu xuất thấp thì phản ứng acyl hóa 5- Ngày bài báo được đăng: 10/08/2020 methylbenzimidazol-2-thion thu được sản phẩm dễ dàng. Tất cả các sản phẩm thế alkyl 1:1 đều 16