1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN HÓA HỌC


PHẠM THẾ CHÍNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT HEMIASTERLIN
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 62.44.27.01

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

họp tại Phòng hội thảo - Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Số
18 - Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm thông tin - Thư viện, Việ
n Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam
- Thư viện Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên
3

A-GIỚI THIỆU LUẬN ÁN
1. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án
Hemiasterlin là tripeptit được phân lập từ loài hải tiêu Hemiasterella
minor,
có hoạt tính chống ung thư ở ngưỡng nM (0,3 nM) trên nhiều dòng
tế bào ung thư thực nghiệm [1]. Hoạt tính gây độc tế bào của hemiasterlin
là nhờ ức chế quá trình polyme hóa tubulin và depolyme hóa microtubule
do gắn lên vị trí vinca peptit của tubulin, do đó làm ngưng trệ sự phân bào
ở giai đoạn metaphase của động học tế bào. Tác động này tương tự như
một số thuốc gắn lên tubulin đã được ứng dụng trong điều trị ung thư như

paclitaxel (3,9 nM) hoặc vinblastin (0,79 nM) [4].
Mặt khác, do hàm lượng trong thiên nhiên thấp và cấu trúc độc đáo
nên được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp nhằm tìm
kiếm các hợp chất mới có cấu trúc lý thú và hoạt tính sinh học cao
[1-9,34,35]. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung tổng hợp các
hemiaterlin xoay quanh cấu trúc nguyên bản, việc mở rộng các
hemiasterlin có cấu trúc mới với cấu hình phi thiên nhiên (R) trên block 1

- Tổng hợp dipeptit block 2-3 chứa nhóm N-metyl
2.2.3. Nghiên cứu tổng hợp các hemisterlin nhờ thế nhóm N-
metylindol bằng naphthalen và benzofuran
- Tổng hợp các dẫn xuất este, axit hemiasterlin nhờ thay thế nhóm N-
metylindol bằng naphthalen và benzofuran có cấu hình (S) của nguyên tử
cacbon gắn với nhóm NH-metyl trên block 1.
- Tổng hợp các dẫn xuất este, axit hemiasterlin nh
ờ thay thế nhóm N-
metylindol bằng naphthalen và benzofuran có cấu hình (R) của nguyên tử
cacbon gắn với nhóm NH-metyl trên block 1.
2.2.4. Nghiên cứu tổng hợp các hemisterlin chứa hệ α,β-cacbonyl-N-
axetyl liên hợp
- Tổng hợp các dẫn xuất este, axit hemiasterlin chứa hệ α,β-cacbonyl-N-
axetyl liên hợp trên block 1 đồng thời chứa nhóm NH trên block 3.
- Tổng hợp các dẫn xuất este, axit hemiasterlin chứa hệ α,β-cacbonyl-N-
axetyl liên hợp trên block 1 đồng thời chứa nhóm
N-metyl trên block 3.
2.2.5. Xác định hoạt tính gây độc tế bào của các hemiasterlin
Các hemiasterlin được thử hoạt tính gây độc tế bào trên 4 dòng tế bào ung
thư thực nghiệm. Tế bào ung thư biểu mô KB (Human epidermic
carcinoma), ung thư gan Hep-G2 (Hepatocellular carcinoma), ung thư phổi
LU (Human lung carcinoma) và ung thư vú MCF-7 (Human breast
carcinoma).
3. Những đóng góp mới của luận án
1) Luận án đã vận dụng hiệu quả các phương pháp tổng hợ
p hữu cơ
hiện đại như: phản ứng tổng hợp và khử hóa Weinreb amit, phản ứng
Wittig và phản ứng tổng hợp peptit có sử dụng tác nhân hoạt hóa là EDC
và HOBt trong tổng hợp chọn lọc lập thể các dipeptit, là mạch nhánh của
hemiasterlin.

Chương 3: Kết quả và thảo luận 58 trang
Kết luận: 1 trang
Phần tài liệu tham khảo có 86 tài liệu về lĩnh vực liên quan của luận
án, được cập nhật dến năm 2014.
Phần phụ lục gồm 83 trang gồm các loại phổ củ
a 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 ph
ổ
như: IR,
1
H-NMR,
13
C-NMR, HSQC, HMBC, NOESY và MS.

B-NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN
Chương 1. TỔNG QUAN
Tổng quan gồm 27 trang, tổng kết tài liệu về tình hình nghiên cứu
phân lập và các phương pháp tổng hợp toàn phần hemiasterlin của các tác
giả trong và ngoài nước.
6

Chương 2. THỰC NGHIỆM
Thực nghiệm gồm 53 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

3.1.1. Tổng hợp block 1 nhờ thay thế nhóm N-metylindol bằng
naphthalen và benzofuran
Nguyên liệu tổng hợp các azlacton là các andehit và axetyl glyxin,
phần lớn các andehit thơm đều có sẵn, tuy nhiên benzofuran-3-cacbandehit
không có trên thị trường nên chúng tôi nghiên cứu tổng hợp andehit này từ
nguyên liệu 1-(2-hydroxyphenyl)etanon (125). Quy trình tổng hợp
benzofuran-3-cacbandehit (129h) được thực hiện qua bốn bước phản ứng,
được tóm tắt như sơ đồ 3.1.
7 Sơ đồ 3.1
Block 1 có chứa naphthalen và benzofuran được tổng hợp từ phản
ứng ngưng tụ của N-glyxin axetyl với 0,75 đương lượng andehit 129a,h
tạo thành azlacton 130a,h, tiếp theo mở vòng azlacton bằng dung dịch
NaOH 1N và HCl 5N và 12N nhận được axit 131a,b, sau đó các axit này
được dimetyl hóa bằng MeI trong sự có mặt của xúc tác NaOH 10N nhận
được các α,α-dimetylaryl 132a,b. Cuối cùng amin hóa α,α-dimetylaryl
132a,b bằng metylamin trong THF, sau đó khử hóa bằng BH
3
-pyridin
nhận được các block 1 là 133a,b, sơ đồ tổng hợp block 1 được thực hiện
như sau:
(CH
3
CO)
2
O, H
2
O

3.1.2. Tổng hợp block 1 chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp
Các azlacton 130a-g được tổng hợp trong điều kiện tương tự như các
hợp chất 130a,h (sơ đồ 3.2), tiếp theo thủy phân các azlacton này trong
dung dịch NaOH 1N sau đó là dung dịc HCl 5N nhận được block 1 chứa
chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp 134a-g với hiệu suất từ 65-88%
(sơ đồ 3.3).

Sơ đồ 3.3
Cấu trúc của các hợp chất 134 được chứng minh bằng các phương
pháp phổ IR,
1
H-NMR và
13
C-NMR. Trên phổ
1
H-NMR của hợp chất
134b xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng. Tín hiệu cộng hưởng trong
vùng trường thấp là của proton dị vòng furan-3-yl, trong đó tín hiệu của
một proton tại 7,64 ppm được gán cho vị trí H-2’, tín hiệu tại 7,39 ppm
được gán cho H-5’ và tín hiệu tại 7,37 ppm được gán cho vị trí H-4’. Cũng
tương tự như phổ của azlacton, cấu hình Z của liên kết olefin không được
thể hiện trên phổ
1
H-NMR vì tín hiệu của nhóm metilen là tín hiệu singlet
cộng hưởng tại 6,51 ppm, nhưng được khẳng định rõ trên phổ IR có tín
hiệu dao động biến dạng đặc trưng của liên kết đôi có cấu hình Z là 1267;
1230 cm
-1
. Cấu hình Z-olefin mạch nhánh của sản phẩm thủy phân
azlacton trong điều kiện tương tự đã được chứng minh trong các tài liệu

Nguyên liệu 135 được chuyển hóa thành Weinreb amit 136a, một
nửa sản phẩm 136a đươc metyl hóa nhận được chất 136b. Weinreb amit
136a,b được khử hóa bằng LiAlH
4
trong THF nhận được andehit 137a,b,
sau dó thực hiện phản ứng Wittig nhận được block 3 có chứa nhóm bảo vệ
10

Boc 138a,b, cuối cùng loại bỏ nhóm bảo vệ nhận được block 3 139a,b. Cơ
chế hình thành sản phẩm 138a,b được giải thích như sau [31,46,74-78]:
Ph
3
P
OEt
O
Ph
3
P
OEt
O
O
Boc
N
HR
137a
R=H
137b
R=metyl
anti-betain
anti-oxaphosphetan


Sơ đồ 3.5
Cấu trúc của sản 138a-b và 139a-b được chứng minh bằng các
phương pháp phổ IR,
1
H-NMR và
13
C-NMR. Trên phổ
1
H-NMR của hợp
chất 138a thể hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng. Tín hiệu cộng hưởng
của proton doublet tại 6,51 ppm với hằng số tương tác J = 9,5 Hz là đặc
trưng của nhóm metin của E-olefin. Tín hiệu cộng hưởng của một proton
multiplet tại 4,22 ppm là đặc trưng của nhóm metin liên kết với NH, nhóm
metin của mạch nhánh isopropyl cộng hưởng tại 1,44 ppm multiplet.
Ngoài ra, trên phổ xuất hiện đầy đủ các tín hi
ệu của nhóm etoxy tại 4,17
(2H, q) và 1,29 ppm (3H, t, J = 7,0 Hz). Hai nhóm metyl của mạch nhánh
isopropyl thể hiện dưới hai tín hiệu doublet tại 0,94 (3H, d, J = 7,0 Hz) và
0,89 (3H, d, J = 7,0 Hz), ba nhóm metyl của nhóm bảo vệ Boc cộng hưởng
tại 1,43 ppm (9H, s). Như vậy, từ kết quả phân tích phổ
1
H-NMR cho phép
khẳng định cấu trúc của hợp chất 138a. Trên phổ
1
H-NMR của chất 139a
tương tự như của chất 138a nhưng mất đi tín hiệu cộng hưởng của nhóm
bảo vệ Boc
.
Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công hai block 3 có chứa

u cộng hưởng vùng trường cao là của các nhóm metyl,
trong đó tín hiệu tại 1,93 ppm là của nhóm metyl liên kết với E-olefin, tín
hiệu tại 1,42 ppm (9H, s) là đặc trưng của ba nhóm metyl của nhóm bảo vệ
Boc, tín hiệu tại 1,28 ppm của ba proton dạng triplet là đặc trưng của nhóm
metyl của etyl, tín hiệu của 3 nhóm metyl của tert-leuxin và valin thể hiện
dưới dạng tín hiệu overlapce 15 proton tại 0,99-0,87 ppm. Ngoài ta tín
hiệu đặc trưng của nhóm metylen của nhóm etyl cộng hưởng tại 4,18 ppm.
Như vậ
y, từ phân tích phổ
1
H-NMR cho phép khẳng định cấu trúc của sản
12

hợp chất 141a. Trên phổ
1
H-NMR của hai hợp chất 142a tương tự như của
hai hợp chất 141a nhưng mất đi tín hiệu của 9 proton metyl của nhóm bảo
vệ.
3.4. Tổng hợp hemiasterlin nhờ thay thế nhóm N-metylindol bằng
bioisostere naphthalen và benzofuran
Bioisostere là các nhóm đẳng cấu điện tử (isostere) cho cùng một tác
dụng sinh học hay còn gọi là nhóm đẳng cấu sinh học. Thay đổi các
bioisostere là chiến lược quan trọng trong thiết kế phát triển thuốc, nhằm
tìm kiếm các thuốc mới có các tương tác tốt hơn với mục tiêu tác dụng,
hạn chế được độc tính và tác dụng phụ của thuốc [29, 30, 32]. Chúng tôi
lựa chọn các bioisostere là nhân naphthalen và benzofuran để thay thế cho
nhóm N-metylindol của hemiasterlin. Naphthalen có nh
ững đặc tính điện
tử tương tự như indol [26-30, 59-62] nên hy vọng hemiasterlin mới chứa
bioisostere này có hoạt tính tốt. Benzofuran cũng có đặc tính tương tự như

H-NMR,
13
C-NMR,
HSQC và NOESY.
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
1
H-NMR của hemiasterlin 143a và
143a' thể hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng, hai phổ này có dạng phổ
tương tự như nhau nhưng giá trị cộng hưởng đều có sự khác nhau rõ ràng.
Điều này dễ hiểu vì hai hợp chất 143a và chất 143a' là cặp đồng phân dia
lập thể không đối quang (diastereomer) nên có dạng phổ
1
H-NMR tương
tự nhau, nhưng trên phân tử của hai hợp chất này có nhiều trung tâm bất
đối (ba trung tâm) nên các tín hiệu cộng hưởng dễ dàng tách ra khỏi nhau.
Trên phổ
1
H-NMR của hợp chất 143a’ tín hiệu cộng hưởng vùng
trường thấp của 4 proton multiplet trong khoảng 7,78-7,84 ppm đặc trưng
cho 4 proton trên nhân naphthalen, tín hiệu của hai proton ở vị trí 6’ và 7’
của nhân naphthalen thể hiện dưới dạng tín hiệu multiplet trong khoảng
7,47-7,50 ppm, tín hiệu của proton ở vị trị H-1’ trên nhân napthalen cộng
hưởng tại 7,61 ppm dạng doublet với hằng số tương tác đặc trưng là 2,5
Hz. Tín hiệu cộng hưởng của một proton doublet tại 6,63 ppm với J
= 9,0
Hz là đặc trưng của proton E-olefin (H-3); tín hiệu của một proton triplet
tại 5,12 ppm được gán cho vị trí H-4; tín hiệu tại 4,70 được gán cho vị trí
H-14; tín hiệu tại 4,21 ppm được gán cho proton H-10. Nhóm etyl của hợp
chất 143a' có các giá trị cộng hưởng tại 4,11 ppm (2H, q, CH
2

nhau. Kết quả phân tích phổ NOESY đã khẳng định cấu hình của nhóm
nguyên tử cacbon chứa nhóm NH-metyl trên block 1 của hợp chất 143a là
S và của hợp chất 143a' là R, nghĩa là hợp chất 143a' có cấu hình thiên phi
nhiên trong khi hợp chất 143a có cấu hình thiên nhiên. Các tương tác trên
phổ NOESY khẳng định cấu hình của hợp chất 143a và 143a' được thể
hi
ện như hình vẽ sau [20]: Hình 3.1. Phổ
1
H-NMR của hợp chất 143a
Ngoài ra, trên phổ
13
C-NMR của hợp chất 143a và 143a' thể hiện
đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 33 nguyên tử cacbon trong phân tử. Giá trị
cộng hưởng của hợp chất 143a và hợp chất 143a' hoàn toàn phù hợp với
với các hợp chất tương tự được công bố trên các tài liệu [8,9].
O
N
H
O
O
N
NH
O
1
2
3
4

Cơ chế hình thành sản phẩm 143a và 143a' nhờ xúc tác PyBOP trong
sự có mặt của DIPEA được giải thích như sau:

Sơ đồ 3.8
Như vậy, nhờ phản ứng ghép nối của block 1 với dipeptit block 2-3,
chúng tôi đã tổng hợp thành công hai este hemiasterlin mới 143a và 143a'.
Tương tự, dipeptit 142b (block 2-3) phản ứng với 1,1 đương lượng
chất 133b (block 1) trong sự có mặt của tác nhân hoạt hóa PyPOP và 2,5
O
N
H
O
O
N
NH
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

hemiasterlin 143a và 143a’ và so sánh với các dữ liệu của các tài liệu [6-
9].
Như vậy, nhờ phản ứng của block 1 là hỗn hợp của hai racemic 133a
và 133b với dipeptit block 2-3 trong sự có mặt của tác nhân hoạt hóa
PyBOP. Chúng tôi đã tổng hợp thành công 4 este hemiasterlin có sự thay
thế nhóm N-metylindol bằng bioisostere naphthalen và benzofuran ở cả
hai kiểu cấu hình thiên nhiên (S
) và phi thiên nhiên (R) của nguyên tử
cacbon gắn với nhóm NH-metyl trên block 1.
3.4.2. Tổng hợp các axit hemiasterlin
Các hemiasterlin phân lập từ thiên nhiên thường ở dạng axit do đó
chúng tôi tiến hành thủy phân các dẫn xuất este hemiasterlin ở trên để
nhận được các dẫn xuất axit bằng tác nhân thủy phân chọn lọc LiOH,
nhằm tìm kiếm các hợp chất mới có hoạt tính sinh học lý thú. Este
hemiasterlin 143a phản ứng với 10 đương lượng LiOH trong dung môi
MeOH/H
2
O (3:1), ở nhiệt độ phòng trong khoảng 10h nhận được axit
hemiasterlin 144a với hiệu suất 80%.

Sơ đồ 3.10
17

Phổ
1
H-NMR của hemiasterlin 144a xuất hiện đầy đủ các tín hiệu
cộng hưởng tương tự như 143a nhưng mất đi tín hiệu của nhóm etyl.
Ngoài ra, trên phổ
13
C-NMR thể hiện tín hiệu cộng hưởng của 31 nguyên

hoạt tính mạnh [32,33], do chúng làm trung tâm thu nhận các nucleophin
sinh học như nhóm NH, NH
2
, của protein, DNA, RNA…theo phản ứng
Michael. Từ các ý tưởng trên chúng tôi đưa ra phương pháp tổng hợp các
hemiasterlin mới có cấu trúc lược giản hơn và chứa hệ α,β-cacbonyl-N-
axetyl liên hợp làm trung tâm thu nhận các nucleophin sinh học, nhằm tìm
kiếm các hemiasterlin mới có cấu trúc lược giản. Ngoài ra, các
18

hemiasterlin chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp cũng có hai sự biến
đổi trên block 3 là chứa nhóm NH và N-metyl nhằm đa dạng hóa cấu trúc.
3.5.1. Tổng hợp các este hemiasterlin chứa nhóm NH trên block 3
Các este hemiasterlin dạng này được tổng hợp nhờ phản ứng của các
block 1 có chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl và các dipeptit (block 2-3) có
chứa nhóm NH trên block 3. Dipeptit 142a (block 2-3) phản ứng với 1,0
đương lượng của chất 134a-g (block 1) trong sự có mặt của 1,1 đương
lượ
ng EDC, 1,1 đương lượng HOBt và 2,0 đương lượng i-PrNHEt trong
dung môi DMF ở nhiệt độ phòng trong khoảng 12h nhận được este
hemiasterlin 146a-g với hiệu suất 50%.

Sơ đồ 3.13
Cấu trúc của các hemiasterlin 146a-g được chứng ming bằng các
phương pháp phổ IR, MS,
1
H-NMR và
13
C-NMR.
Hợp chất 146b là chất rắn màu vàng sáng, có điểm chảy 130-131


Hình 3.3. Phổ
1
H-NMR của hợp chất 146b
Mặt khác, trên phổ
13
C-NMR của hợp chất 146b xuất hiện đầy đủ tín
hiệu cộng hưởng của 25 nguyên tử cacbon. Trong đó có tín hiệu cộng
hưởng của 4 nhóm cacbonnyl bao gồm tín hiệu tại 169,9 ppm và 162,3
ppm là đặc trưng của hai nhóm cacbonyl amit (C-13 và C-9), tín hiệu tại
168,3 ppm là đặc trưng của nhóm cacbonyl axetyl, tín hiệu cộng hưởng tại
164,7 ppm là đặc trưng của nhóm este. Tín hiệu cộng hưởng của 5 nguyên
tử cacbon của nhân furan-3-yl thể hiện lần lượt ở
148,9 ppm được gán cho
cacbon tại C-5’, tín hiệu tại 143,8 ppm được gán cho vị trí C-2’, tín hiệu
của cacbon C-3’ và C-4’ cộng hưởng lần lượt tại 113,6 ppm và 110,0 ppm.
Tín hiệu cộng hưởng tại 139,5 ppm là đặc trưng của nguyên tử cacbon tại
vị trí C-14. Tín hiệu cộng hưởng tại 129,7 ppm được gán cho cacbon C-3,
tín hiệu cộng hưởng tại 126,9 ppm được gán cho vị trí C-2, tín hiệu cộng
hưởng tại 114,2 ppm được gán cho vị trí C-15. Các nhóm metin của hợp
phần leuxin cộng hưởng tại 61,2 ppm (C-10) trong khi tín hiệ
u cộng hưởng
của nhóm metin (C-4) cộng hưởng tại 60,5 ppm. Nhóm metylen của etyl
cộng hưởng tại 52,7 ppm và nhóm metyl của etyl cộng hưởng tại 14,2
ppm. Các tín hiệu của nhóm isopropyl của hợp phần valin thể hiện tại 34,7
ppm là của C-5, hai nhóm metyl ở C-6 và C-7 cộng hưởng tại 18,6 ppm.
Tín hiệu tại 32,5 ppm là của nhóm N-axetyl. Các tín hiệu vùng trường cao
tại 26,6 ppm là đặc trưng của 3 nhóm metyl của hợp phần tert-leuxin, tín
hiệu tại 13,0 ppm là đặc trưng của nhóm metyl liên k
ết với cacbon olefin.

1'
20 Hình 3.4. Phổ
13
C-NMR của hợp chất 146b
Từ các phân tích phổ trên cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất
146b.
Cơ chế hình thành hemiasterlin 146b nhờ phản ứng với dipeptit 142a
trong sự có mặt của các tác nhân EDC, HOBt và i-PrNHEt trong dung môi
DMF được giải thích như sau: đầu tiên hợp chất 134b phản ứng với tác
nhân hoạt hóa EDC tạo thành trạng thái trung gian thứ nhất hoạt động,
trạng thái trung gian này nhanh chóng phản ứng với HOBt tạo thành trạ
ng
thái trung gian thứ hai hoạt động hơn. Trong khi dipeptit 142a có dạng
muối ở đầu N được chuyển thành amin tự do trong sự có mặt của tác nhân
bazơ i-PrNHEt. Nhóm amin này nhanh chóng phản ứng với trạng thái
trung gian thứ hai tạo thành sản phẩm hemiasterlin 146b.
Như vậy, nhờ phản ứng ghép nối block 1 với dipeptit là block 2-3,
trong sự có mặt của các tác nhân hoạt hóa như EDC, HOBt và i-PrNHEt
chúng tôi đã tổng hợp thành công dẫn xuất mới este hemiasterlin 146b có
ch
ứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp đồng thời có chứa nhóm NH trên
block 3. Cấu trúc của sản phẩm được chứng minh bằng các phương pháp
phổ hiện đại, cơ chế hình thành được giải thích nhờ vai trò tác dụng của
từng tác nhân hoạt hóa.
Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công 7 dẫn xuất este
hemiasterlin 146a-g có chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp và nhóm
NH ở block 3. Các dẫn xuất này đều là các chất mới lần đầu tiên được tổng

4'
1'
21

phổ hiện đại. Cơ chế hình thành sản phẩm được giải thích với vai trò quan
trọng của từng tác nhân như EDC, HOBt và i-PrNHEt.
3.5.2. Tổng hợp các axit hemiasterlin chứa nhóm NH trên block 3
Nhằm đa dạng hóa cấu trúc của hemiasterlin, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất axit của hemiasterlin có chứa hệ α,β-
cacbonyl-N-axetyl liên hợp và nhóm NH trên block 3. Các dẫn xuất axit
hemasterlin này được tổng hợp nhờ phản ứng thủy phân chọn lọc các este
hemiasterlin bằng LiOH.

Sơ đồ 3.14
Trên phổ
1
H-NMR của các hợp chất 147a-g mất đi tín hiệu cộng
hưởng đặc trưng của nhóm etoxi so với các hợp chất 146a-g tương ứng.
Ngoài ra trên phổ
13
C-NMR của các hợp chất 147a-g mất đi tín hiệu cộng
hưởng của 2 nguyên tử cacbon so với các hợp chất 146a-g tương ứng, điều
này khẳng định các hợp chất 147a-g là sản phẩm thủy phân của các hợp
chất 146a-g. Phổ IR của các hợp chất 147a-g đều có các dao động đặc
trưng của axit. Tất cả các dứ liệu phân tích phổ ở trê đã khẳ
ng định cấu
trúc của các axit hemiasterlin 147a-g.
Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công 7 dẫn xuất mới axit
hemiasterlin 147a-g nhờ phản ứng thủy phân các este hemiasterlin 146a-g
bằng tác nhân thủy phân chọn lọc LiOH trong dung môi MeOH/H

C-NMR, IR. Trên phổ
1
H-NMR của hợp chất
148d xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng. Nhân thơm thế 1,3 của
hợp chất 148d cộng hưởng trong vùng trường thấp, tín hiệu của một proton
tại 7,29 ppm doublet với hằng số tương tác 8,0 Hz được gán cho vị trí H-
6’, tín hiệu của proton H-2’ dạng singlet ở 7,14 ppm, hai proton H-4’ và
H-5’ cộng hưởng tại 6,92 ppm là tín hiệu doublet với hằng số tương tác J =
8,5 Hz. Tín hiệu của một proton vùng trườ
ng thấp ở 7,00 ppm được gán
cho proton tại vị trí H-15. Trong khi tín hiệu của nhóm metin của E-olefin
(H-3) cộng hưởng tại 6,62 ppm có hai hằng số tương tác đặc trưng là 1,5
và 9,5 Hz. Tín hiệu cộng hưởng của một proton tại 5,09 ppm được gán cho
vị trí H-10. Nhóm metin tại vị trí H-4 thể hiện ở 4,95 ppm dưới dạng tín
hiệu doublet với J = 9,5 Hz. Nhóm etoxi của phân tử hợp chất 148d thể
hiện ở vị trí cộng hưởng tương
ứng với nhóm metylen và nhóm metyl lần
lượt tại 4,18-4,23 ppm (2H, m) và 1,33 ppm (3H, t, J = 7,0 Hz). Tín hiệu
cộng hưởng của 3 proton singlet tại 3,79 ppm là đặc trưng của nhóm
OCH
3
. Tín hiệu đặc trưng của nhóm N-metyl cộng hưởng tại 3,02 ppm, tín
hiệu đặc trưng của nhóm axetyl cộng hưởng tại 2,13 ppm. Vùng trường
cao có tín hiệu cộng hưởng của 3 proton singlet ở 1,91 ppm là đặc trưng
của nhóm metyl liên kết với nhóm E-olefin. Nhóm tert-butyl cộng hưởng
tại 1,01 ppm là tín hiệu singlet của 9 proton, 6 proton ở vị trí H-6 và H-7
cộng hưởng ở 0,88 và 0,86 ppm là dạng tín hiệu doublet có hằng số tương
tác 7,5 Hz. Phổ
13
C-NMR của hợp chất 148d thể hiện đầy đủ tín hiệu cộng

ngoài ra trên phổ
13
C-NMR của các hợp chất 149a-e mất đi tín hiệu cộng
hưởng của 2 nguyên tử cacbon so với các hợp chất 148a-e tương ứng, điều
này khẳng định các hợp chất 149a-e là sản phẩm thủy phân của các hợp
chất 148a-e. Phổ IR của các hợp chất 149a-e đều có các dao động đặc
trưng của axit. Tất cả các dữ liệu phân tích phổ ở trê đã khẳ
ng định cấu
trúc của các axit hemiasterlin 149a-e.
Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp thành công 5 dẫn xuất mới axit
hemiasterlin 149a-e nhờ phản ứng thủy phân các este hemiasterlin 148a-e
bằng tác nhân thủy phân chọn lọc LiOH trong dung môi MeOH/H
2
O=2/1.
Cấu trúc của các sản phẩm được khẳng định nhờ các phương pháp phổ
hiện đại như IR,
1
H-NMR và
13
C-NMR.
24

3.6. Xác định hoạt tính gây độc tế bào của hemiasterlin
Các hemiasterlin được tổng hợp nhờ thay thế nhân N-metylindol bằng
bioisostere naphthalen và benzofuran được chúng tôi thử nghiệm gây độc
tế bào trên các dòng tế bào ung thư ở người được cung cấp từ bộ sưu tập
giống chuẩn Hoa Kỳ (American Type Culture Collection – ATCC) gồm:
Tế bào ung thư biểu mô KB (Human epidermic carcinoma), ung thư gan
Hep-G2 (Hepatocellular carcinoma), ung thư phổi LU (Human lung
carcinoma) và ung thư vú MCF-7

144b 0,0017 0,0019
193,4 >269
8.
144b’ 0,043 0,037
42,3 >269
9.
Ellipticine 1,26 1,26 1,82 2,15
1
0
Paclitaxel (nM) 3,9 0,19 - -

Từ bảng trên nhận thấy có 8/8 mẫu hemiasterlin có độc tính tế bào với
giá trị IC
50
dưới ngưỡng 1 µM. Các dẫn xuất hemiasterlin 143a, 143b,144a'
và 144b’ có độc tính với hai dòng tế bào KB và Hep-G2 với giá trị IC
50
ở
khoảng 0,011-0,043 µM. Đặc biệt các dẫn xuất hemiasterlin 144a và 144b có
độc tính với cả hai dòng tế bào là KB và Hep-G2 trong khoảng 0,0017-
0,0019 µM tương đương với
Paclitaxel (3,9 nM = 0,0039
µM) và mạnh
hơn nhiều lần so với chất đối chứng Ellipticine (1,26 µM)
. Mặt khác, từ
bảng trên cũng nhận thấy các hemiasterlin (
143a
,
143b
,


KẾT LUẬN
1) Đã áp dụng các phương pháp tổng hợp hữu cơ hiện đại như: phản
ứng tổng hợp và khử hóa Weinreb amit, phản ứng Wittig và phản ứng tổng
hợp peptit có sử dụng tác nhân hoạt hóa là EDC và HOBt trong tổng hợp
chọn lọc lập thể 2 dipeptit 142a và 142b, là mạch nhánh của hemiasterlin.
2) Đã thiết kế và tổng hợp thành công 9 block 1 của hemiasterlin, bao
gồm: 7 block 1 có cấu trúc lược giả
n chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên
hợp (134a-g) và 2 block 1 có sự thay thế nhân N-metylindol bằng
bioisostere naphthalen (133a) và benzofuran (133b).
3) Đã tổng hợp thành công 32 dẫn chất mới tripeptit hemiasterlin, bao
gồm:
+ 8 dẫn xuất mới hemiasterlin (143a-a’, 143b-b’, 144a-a’, 144b-b’) với
sự thay thế N-metylindol của hemiasterlin bằng naphthalen và benzofuran,
có cấu hình thiên nhiên (S) và phi thiên nhiên (R) của cacbon gắn với
nhóm NH-metyl trên block 1.
+ 24 dẫn xuất hemiasterlin mới (146a-g, 147a-g, 148a-e và 149a-e) có
c
ấu trúc lược giản chứa hệ α,β-cacbonyl-N-axetyl liên hợp (là hệ Michael
sinh học).
4) Đã nghiên cứu và khẳng định được cấu trúc của 32 hemiasterlin mới
bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như: IR, MS,
1
H-NMR,
13
C-NMR
và phổ 2D.
5) Đã nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào trên 4 dòng tế bào ung thư
thực nghiệm (KB, Hep-G