BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VŨ THỊ HUYỀN
TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT
SỐ DẪN CHẤT 2-ARYL-4-
QUINAZOLINON

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:1. TS. Văn Thị Mỹ Huệ

2. TS. Lê Nguyễn Thành
Nơi thực hiện:

1. Bộ môn Hóa hữu cơ-Đại học Dược Hà Nội

2. Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thuốc-
Viện Hóa sinh biển-Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam

HÀ NỘI - 2015
LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đúng thời hạn, đạt được những
mục tiêu đề ra, trong thời gian vừa qua, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tâm từ
các thầy cô, bạn bè trong và ngoài trường Đại học Dược Hà Nội. Nhân dịp này,

1.1.1. Tác dụng chống ung thư của dãy hợp chất 3-arylisoquinolinon 2
1.1.2. Phát triển khung 3-arylisoquinolinon thành 2-aryl-4-quinazolinon
3
1.2. HỢP CHẤT 2-ARYL-4-QUINAZOLINON VÀ TÁC DỤNG SINH
HỌC 5
1.2.1. Tác dụng chống ung thư 5
1.2.2. Tác dụng sinh học khác. 8
1.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT 2-ARYL-4-
QUINAZOLINON. 10
1.3.1. Phản ứng giữa 2-halobenzamid và arylamin. 10
1.3.2. Phản ứng giữa acid anthranilic và nitril 11
1.3.3. Phản ứng giữa anthranilamid và aroyl halogenid 11
1.3.4. Phản ứng giữa anthranilamid và aldehyd. 12
Chương 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 14
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ. 14
2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi 14
2.1.2. Thiết bị thí nghiệm 14
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 15 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15
2.3.1. Phương pháp tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon 15
2.3.2. Phương pháp tinh chế và xác định cấu trúc 16
2.3.3. Phương pháp xác định hoạt tính kháng tế bào ung thư 16
2.3.3.1. Nguyên tắc 16
2.3.3.2. Dòng tế bào thử nghiệm 16
2.3.3.3. Chất chuẩn dương tính 17
2.3.3.4. Tiến hành 17
Chương 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
13
C-NMR Phổ cộng hưởng từ nhân carbon
1
H-NMR Phổ cộng hưởng từ nhân proton
Ar Aryl
CDCl
3
Cloroform-D
CTPT Công thức phân tử
d Doublet
Đ.v.c Đơn vị carbon
dd Doublet of doublet
DMAC N,N-dimethyl acetamid
DMSO Dimethyl sulfoxid
EA Ethylacetat
ED
50
(effective dose) Liều có tác dụng với 50% cá thể

EGFR (epidermal growth factor receptor) Thụ thể yếu tố phát triển biểu bì
Et Ethyl
EtOAc Ethylacetat
HE n-hexan
IC
50


Bảng 3.2: Giá trị R
f
và T
o
nc
của các dẫn chất 4a-e 25

Bảng 3.3: Kết quả phân tích phổ khối lượng của các dẫn chất 4a-e 26

Bảng 3.4: Số liệu phổ IR của các dẫn chất 4a-e 26

Bảng 3.5. Số liệu phổ
1
H-NMR của các dẫn chất 4a-e 27

Bảng 3.6: Số liệu phổ
13
C-NMR của các dẫn chất 4a-e. 28

Bảng 3.7: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của 4a-e 30

Bảng 3.8: Phổ
1
H-NMR của chất trung gian 2 31
glucuronodase. 8

Hình 1.12: 2-(4-aminophenyl)-7-cloroquinazolin-4-on 9

Hình 1.13: 2-(2-(2,6-diclorophenylamino)benzyl)-3-(4,5-dihydro-5-
phenylpyrazol-3-ylamino)-6-iodoquinazolin-4-on 9

Hình 1.14: 1-((3-(4-florophenyl)-3,4-dihydro-6-iodo-4-oxoquinazolin-2-yl)
methylen) thiosemicarbazid. 9
Hình 1.15: 2-(phenyl amino methylen acetyl-4’-oxo-1’-thiazolidinyl-3-(indol-
3’’-yl)-4-quinazolinon 10

Hình 1.16: Chất lỏng ion có tính acid. 12

SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ 2-halobenzamid và
arylamin. 11

Sơ đồ 1.2: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ nitril. 11

Sơ đồ 1.3: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ anthranilamid và aroyl
clorid 12

Sơ đồ 1.4: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon 13

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ tổng hợp chất trung gian 2-amino-4-methylbenzamid. 19


1. Tổng hợp được một số dẫn chất của 2-aryl-4-quinazolinon.
2. Thử hoạt tính của các dẫn chất tổng hợp được trên một số dòng tế bào
ung thư.

2

Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. HỢP CHẤT 3-ARYLISOQUINOLINON VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
CẤU TRÚC
1.1.1. Tác dụng chống ung thư của dãy hợp chất 3-arylisoquinolinon
Các dẫn chất 3-arylisoquinolinon đã thể hiện hoạt tính chống ung thư rất tốt.
Trong một nghiên cứu của Cho và cộng sự thực hiện năm 1998, dãy gồm 12
dẫn xuất của 3-arylisoquinolinon đã được tổng hợp (hình 1.1). Nghiên cứu độc
tính tế bào in vitro của dãy chất này trên 5 dòng tế bào ung thư thử nghiệm gồm
ung thư phổi, ung thư buồng trứng, khối u ác tính, ung thư đại tràng và khối u
thần kinh trung ương, các chất có nhóm thế methyl ở vị trí C
6
có tác dụng tốt trên
cả 5 dòng tế bào (IC
50
= 0,76 ÷ 38,9 μM) [25].

Hình 1.1: Cấu trúc các hợp chất 3-aryl-6-methylisoquinolinon trong
nghiên cứu của Cho và cộng sự năm 1998
Năm 2009, trong một nghiên cứu khác của Cho, một vài dẫn chất 3-
arylisoquinolinon được tổng hợp và thử nghiệm hoạt tính sinh học trên 3 dòng tế
bào ung thư bao gồm ung thư phổi, ung thư đại tràng và ung thư buồng trứng.
Các chất có nhóm thế methyl ở vị trí C
6
đều có hoạt tính sinh học tốt, đặc biệt kể

vòng thơm A có chứa các nhóm thế có hiệu ứng không gian đẩy điện tử vào
vòng thơm như nhóm dimethoxy ở vị trí C
7,8
hay nhóm methyl ở vị trí C
6
sẽ tạo
thuận lợi cho hoạt tính kháng tế bào ung thư [26].

1.1.2. Phát triển khung 3-arylisoquinolinon thành 2-aryl-4-quinazolinon
Xuất phát từ hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt của các hợp chất 3-
arylisoquinolinon, nhiều nhà khoa học đã và đang dựa trên cấu trúc
Vùng kỵ nước
Vùng kỵ nước
Liên kết hydro
4

pharmacophore của các chất này để thiết kế các hợp chất mới với mong muốn
hướng đến hoạt tính chống ung thư tốt.
Một trong các phương pháp hiệu quả được sử dụng trong lĩnh vực nghiên
cứu và phát triển thuốc nói chung, cũng như thuốc chống ung thư nói riêng đó là
sử dụng nhóm đẳng cấu điện tử để thiết kế cấu trúc.
Thay thế bằng các vòng tương đương - các nhóm đẳng cấu điện tử của nhau
là một trong các kỹ thuật thiết kế cấu trúc được sử dụng phổ biến. Đặc biệt, sự
thay thế -CH= bằng -N= hoặc -CH=CH bằng -S- trong các vòng thơm là hai
trường hợp hay gặp và hiệu quả nhất trong số các nhóm đẳng cấu điện tử kinh
điển [2].

Như vậy, từ dẫn chất 3-arylisoquinolinon có thể phát triển một cấu trúc được
coi là đẳng cấu sinh học của hợp chất này bằng cách thay nhóm -CH= bằng –N=
của vòng benzen (hình 1.4), sự thay thế này tạo nên hợp chất 2-aryl-4-

=R
2’
=R
4’
=R
5’
=H, R
3’
=OCH
3

có hoạt tính tốt nhất, với
giá trị ED
50
ở nồng độ nanomol (hình 1.5) [12].Hình 1.5: Cấu trúc nhóm hợp chất 6-alkylamino- và 2,3-dihydro-3’-
methoxy-2-phenyl-4-quinazolinon
Năm 2001, Yi Xia công bố nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học
của 11 dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon. Kết quả thử khả năng ức chế quá trình
trùng hợp tubulin và thử khả năng gây độc tế bào trên 7 dòng tế bào ung thư cho
thấy chất có R
6
=

R
3’
=OCH
3

hợp và thử hoạt tính gây độc tế bào và chống ung thư của dãy hợp chất 2-aryl-6-
substituted quinazolinon (hình 1.8). 15 chất tổng hợp đã được tiến hành thử hoạt
tính trên 5 dòng tế bào ung thư, gồm u hắc sắc tố ác tính, ung thư phổi tế bào
vảy, ung thư phổi không phải tế bào nhỏ, ung thư gan và ung thư miệng. Kết quả
cho thấy những hợp chất có nhóm thế naphtalen-1-yl ở vị trí C
2
có tác dụng gây
độc tế bào mạnh, đặc biệt, hợp chất với nhóm thế naphtalen-1-yl ở vị trí C
2
và
nhóm thế pyrrolidin-1-yl ở vị trí C
6
thể hiện hoạt tính tốt nhất (IC
50
= 0,03÷1,35
μM) [10].

7

N
S
NH
N
R
6
R
2
O
R
6

= 33 nM
Erlotinib (Biệt dược: Tarceva)
EGFR IC
50
=20 nM Vandetanib (Biệt dược:
Zactima)
VEGFR-2 IC
50
= 40 nM
Raltitrexed (Biệt dược: Tomudex)
L1210 IC
50
= 9 nM
Hình 1.9: Một số chế phẩm điều trị ung thư có chứa khung quinazolinon
Gần đây, trong nghiên cứu của Lê Nguyễn Thành, Văn Thị Mỹ Huệ và
Nguyễn Thị Huyền , một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới đã được tổng
hợp và thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư rất tốt (hình 1.10) [1].
8
Hình 1.10: Một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới có hoạt tính kháng
tế bào ung thư tốt
1.2.2. Tác dụng sinh học khác
Ngoài tác dụng chống ung thư, dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon còn có
nhiều tác dụng khác.
Các chất 2-aryl-4-quinazolinon có khả năng ức chế enzym β-glucuronidase ,

9 Hình 1.12: 2-(4-aminophenyl)-7-cloroquinazolin-4-on
Các hợp chất quinazolinon còn có hoạt tính kháng khuẩn tốt. Năm 2011,
Patel cùng cộng sự đã tổng hợp dãy 2-[2-(2,6-diclorophenyl)amino] phenyl
methyl-3-[(5-substitutedphenyl)-1,5-dihydropyrazol-3-yl-amino]-6-
iodoquinazolin-4-on. Dãy chất này được kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn in vitro
trên 2 loại vi khuẩn Gram dương (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) và 2
loại tế bào Gram âm (E.coli, Certium) ở hai nồng độ 100 μg/mL và 50 μg/mL
(hình 1.13) [18].Hình 1.13: 2-(2-(2,6-diclorophenylamino)benzyl)-3-(4,5-dihydro-5-
phenylpyrazol-3-ylamino)-6-iodoquinazolin-4-on
Dẫn chất quinazolinon có tác dụng chống co giật. Năm 2010, Aly và cộng sự
tổng hợp dãy 3-aryl-4-quinazolinon-2-carboxaldehyd là các chất có hoạt tính này
(hình 1.14) [3].Hình 1.14: 1-((3-(4-florophenyl)-3,4-dihydro-6-iodo-4-oxoquinazolin-2-yl)
methylen) thiosemicarbazid
10

Một số dẫn chất quinazolinon có hoạt tính chống viêm. Năm 2003, Kumar
và cộng sự tổng hợp được dãy 2-(substituted phenyl methylen imino) amino
acetylmethylen-3-(2’-substitutedindol-3’-yl)-halosubstituted-4-quinazolinon và
dãy 2-(substituted phenyl amino methylen acetyl-4’-oxo-1’-thiazolidinyl-3-(2’’-
substituted indol-3’’-yl)-4-quinazolinon đã thể hiện tác dụng chống viêm rất tốt
(hình 1.15) [8].

arylamin

1
.
3.2. Phản ứng giữa acid anthranilic và nitril
Một hướng nghiên cứu khác tổng hợp dãy 2-aryl-4-quinazolinon đi từ nitril
và acid anthranilic được nhóm nghiên cứu của Mehdi Adib công bố vào năm
2009. Phản ứng được tiến hành từ việc đun nóng hỗn hợp nitril và hydroxyl amin
trong điều kiện không có dung môi. Sau khi tạo ra chất trung gian amidoxim,
tiến hành thêm acid anthranilic vào đun nóng trong 2 giờ ở 150
o
C, thu được hợp
chất 2-aryl-4-quinazolinon. Phương pháp này đi từ nguyên liệu khá đơn giản,
hiệu suất phản ứng cao, thời gian diễn ra phản ứng nhanh, điều kiện phản ứng
trung tính (sơ đồ 1.2) [15].Sơ đồ 1.2: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ nitril
1.3.3. Phản ứng giữa anthranilamid và aroyl halogenid
Potewar và cộng sự nghiên cứu tổng hợp dãy hợp chất 2-aryl-4-
quinazolinon đi từ anthranilamid và aroyl clorid. Theo đó các benzoyl clorid
phản ứng với 2-amino benzamid trong chất lỏng ion 1,3-di-n-butylimidazolium
bromid ([bbim]Br) ở 120
o
C để tạo 2-aryl-4(3H)-quinazolinon. Hiệu suất phản
ứng đạt 92%. Phương pháp này có nhiều ưu điểm: thân thiện với môi trường,
12

hiệu suất sản phẩm cao, có thể tái sử dụng chất xúc tác. Tuy nhiên, phương pháp
này đi từ chất đầu là một aroyl halogenid, là một hợp chất kém bền vững, đồng

Phương pháp tổng hợp đi từ anthranilamid và aldehyd còn được nhiều nhà
khoa học nghiên cứu, như G. Durgareddy sử dụng Cu(NO
3
)
2
làm chất xúc tác
[4], Kapil Juvale sử dụng Iodin và K
2
CO
3
[6], Na Yeun Kim sử dụng điều kiện
oxy hóa hiếu khí trong DMSO [17]…
Trong đề tài này, chúng tôi lựa chọn phương pháp tổng hợp 2-aryl-4-
quinazolinon đi từ anhthranilamid và aldehyd do phương pháp này có nhiều ưu
điểm: nguyên liệu dễ kiếm, sẵn có, thời gian phản ứng ngắn, hiệu suất phản ứng
khá cao.
14

Chương 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ
2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi
Các hóa chất, dung môi dùng trong quá trình tổng hợp có xuất xứ từ các
công ty như: Merk, Sigma-Aldrich, Trung Quốc,v.v… Các hóa chất này được sử
dụng trực tiếp không qua tinh chế thêm. Các hóa chất được trình bày ở bảng dưới
đây:

TT

Nguyên liệu Xuất xứ TT Nguyên liệu Xuất xứ

Trung
Quốc
10 Methanol Merk 20 2-nitrobenzaldehyde Merck

2.1.2. Thiết bị thí nghiệm
15

- Dụng cụ thủy tinh: bình cầu 2 cổ dung tích 100ml, bình cầu 100ml, 50ml,
sinh hàn, phễu, cốc thủy tinh các loại, bình lọc hút, phễu Buchner, bình nón, bình
chiết…
- Cân kỹ thuật điện tử Shimadzu (Nhật Bản).
- Bơm hút chân không DIVAC.1.21 (Mỹ).
- Máy cất quay Buchi R – 210 (Thụy Sỹ).
- Tủ sấy Memmert (Đức).
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (
1
H-NMR,
13
C-NMR) được ghi trên máy phổ
AVANCE Spectrometer AV500 (BRUKER, Đức), Viện hóa học - Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- Máy đo phổ khối khối lượng LC-MSD-Trap-SL - Viện Hóa học các hợp
chất thiên nhiên – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Máy đo phổ hồng ngoại được ghi trên máy Perkin Elmer tại Viện Hóa học
- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Máy đo nhiệt độ nóng chảy nhiệt điện Electrothermal digital.
- Máy khuấy từ gia nhiệt IKA-RTC (Đức).
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon.
- Kiểm tra độ tinh khiết và khẳng định cấu trúc của các chất tổng hợp được.