B ộ YTẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược - HÀ NỘI
____
KIM THỊ THÙY DUYÊN
NGHIÊN cú tr QUI TRÌNH TỔNG HỢP
CLOPIDOGREL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Dược SỸ
Người hướng dẫn:
1. TS. Vũ Tran Anh
2. TS. Nguyễn Văn Tài
Nơi thực hiện:
ỈGioa Hóa thực vật -Viện Dược Liệu
Thời gian thực hiện : 10/2010 - 05/2011
HÀ NỘI-2011
1'RIJỦNG ĐH DUỢC HẦ NỘĨ
Ngàv Sù., tnánạ 20.i:k
Số ĐKCB; x.ú .,. ỉUị<l.
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm khóa luận tốt nghiệp, với sự giúp đỡ tận tình của
các thầy cô giáo, tôi đã hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp của mình.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành nhất tới:
TS. VÛ Trần Anh - Giảng viên - Bộ môn Hóa hữu cơ , Trường ĐH
Dược Hà Nội.
TS. Nguyễn Văn Tài - Phó khoa - Khoa Hóa thực vật, Viện Dược
liệu.
TS. Nguyễn Thế Hùng - Giảng viên - Bộ môn Dược học cổ truyền,
Trường ĐH Dược Hà Nội.
Là những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình làm khóa luận.
Tiếp theo, tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị trong Khoa Hóa thực

1.4.2. Phản ứng ngưng tụ 11
1.4.3. Phản ứng thế nucleophin 12
CHƯƠNG 2: ĐOI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

14
2.1. NỘI D U N G NGHIÊN c ứ u 14
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

.

.
14
2.2.1. Phưomg pháp tổng hợp hóa học và kiểm tra độ tinh kh iết
14
2.2.2.PhưoTig pháp xác định cấu trúc 15
2.2.2.1 Phổ hồng ngoại ( I R ) 15
2.2.2.2.PhỔ khối (M sj

.
15
2.2.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 16
CHƯƠNG 3: TH ự C NGHIỆM, KẾT Q UẢ V À BÀ N
L U Ậ N

!

.

n
3.1. TỔNG HỢP AC ID a-A M IN 0 -(2 -C L 0R 0P H E N Y L )A C ET IC

2-(2-CL O R O PH E NY L)ACETAT HYD RO C LO RID

.

.
29
3.4.1.Thực nghiệm

.
29
3.4.2. Cấu trúc họp chất (±)-m ethyl-a-(2-(thio p h en -2-yl)ethyla m ino)-2 -
( 2-clorophenyl)acetat hydroclorid 30
3.4 .2.1.Phân tích phổ hồng ngoại 31
3.4 .2.2.Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nh ân
32
3.4 3 Nhận xét: *

33
3.5. TÔNG HỢP CLOPIDOGREL RACEMIC 33
3.5.1.Thực ngh iệm 33
3.5.2.Cấu trúc họp chất clopidogrel racem ic 34
3.5.2.1.Phân tích phổ k h ố i 34
3.5.2.2.Phân tích phổ hồng ngoại 34
3.5.2.3.Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 35
3 5.2.4.Phân tích phổ '^'c N M R

' 36
3.5.2.5.Phân tích phổ H P L C 36
3.5.3. Nhận x ét


Bảng 2; Khảo sát ảnh hưởng của yếu tổ dung môi chiết và thời gian
thủy phân lên hiệu suất phản ứng 20
Bảng 3; Các dải hấp thụ đặc trưng trong phổ hồng ngoại của
(±) ester methỵỉ-2-clorophenylglycin 24
Bảng 4; Kết quả phân tích phổ ^H-NMR của (±) ester methyl-2-
clorophenyỉgỉycin 25
Bảng 5; Các dải hấp thụ đặc trimg trong phổ hồng ngoại của 2- thỉenylethyl-p-
toluensulphonat 27
Bảng 6: Kết quả phân tích phổ ^H-NMR của 2- thienylethyl-p-
toluensulphonat 28
Bảng 1: Các dải hấp thụ đặc trưng trong pho hồng ngoại của (±)-methyl-2
-(2-(thiophen-2-yl)ethylamỉno)-2-(2-clorophenyl)acetat hydroclorid

31
Bảng 8; Kết quả phân tích phổ ^H-NMR của của (±)-methyỉ- 2-(2- (thỉophen-2-yl)
ethylamỉno)-2-(2-clorophenyl)acetat hydroclorid 32
Bảng 9; Các dải hấp thụ đặc trimg trong phổ hồng ngoại của (±)-clopidogrel

34
Bảng 10; Kết quả phản tích phổ ^H-NMR của (±)-clopidogrel

35
Bảng 11: Anh hưởng tỷ lệ của (±) — methyl- a — ( 2 — ( thiophen - 2 -yỉỳethyỉamino) —
2 - (2- clorophenyl) acetat hydroclorỉd (4) với tác nhân phản ứng lên hiệu suất phản
ứng
36
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang
ĐẶT VÁN ĐÈ
Thuốc chống kết tập tiểu cầu là nhóm thuốc quan trọng trong điều trị bệnh
lý huyết khối động mạch - tĩnh mạch.Trong đó, Clopidogrel được biết đến

Fibrinogen
( + )
-> Fibrin
V
Kết tập tiểu cầu và hình thành cục máu đông
Sơ đồ 1; Cơ chế đông máu
Nguyên nhân gây huyết khối:
Có 3 nguyên nhân chính gây nên tình trạng huyết khối:
+ Thay đổi lưu lượng dòng: Chủ yếu là giảm lưu lượng dòng
+ Tổn thương nội mạc: Như xơ vữa động mạch
+ Tăng đông máu quá mức: Có thể do di truyền hay mắc phải
- Hậu quả của huyết khối: Có thể gây tình trạng thuyên tắc (tắc mạch) do cục
máu đông di chuyển, đọng lại trong thành mạch, có thể gây nguy hiểm khi di
chuyển đến tim, gan, phổi.
1.1.2. Các nhóm thuốc chống kết tập tiểu cầu:
Các nhóm thuốc chống kết tập tiểu cầu được phân loại dựa trên đích tác dụng
của chúng, bao gồm:
- Thuốc ức chế glycoprotein Ilb/IIIa: Abciximab, Eptifibatid, Tirofiban
- Thuốc ức chế gắn ADP vào receptor của nó trên màng tiểu cầu:
Clopidogrel, Ticlodipin
- Thuốc ức chế thromboxan A2: Aspirin
1.2. Tổng quan về Clopidogrel
1.2.1. Cẩu trúc hóa học và tính chất lý hóa [9]
Clopidogrel có công thức hóa học là C16H16CINO2S, trọng lượng phân tử
321,82g/mol.
Tên khoa học: (±)-methyl-2-(2-clorophenyl)-2-(6,7-dihydrothieno[3,2-
c]pyridin-5(4H)-yl) acetat
Công thức cấu tạo:
C
0 0

dài (từ 7 đến 10 ngày) [4
Hiện nay, Clopidogrel có chỉ định dùng để dự phòng nguyên phát các rối
loạn do nghẽn mạch huyết khối như nhồi máu cơ tim, đột quị và bệnh
động mạch ngoại biên, kiểm soát và dự phòng thứ phát ở bệnh nhân xơ
vữa động mạch mới bị đột quị, mới bị nhồi máu cơ tim hoặc bệnh động
mạch ngoại biên đã xác định [4].
1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu tổng họp Clopidogrel
1.3.1. Tinh hình nghiên cứu tồng hợp Clopidogrel tại Việt Nam
Theo tìm hiểu ban đầu của chúng tôi, tại Việt Nam hiện nay chưa có
nhiều đề tài nghiên cứu qui trình tổng hợp Clopidogrel.
Trong công trình nghiên cứu mới đây của tác giả Nguyễn Văn Tài và
cộng sự, Clopidogrel được tổng hợp từ các chất đầu là acid a-bromo-2-
clorophenylacetic và thiophen-2-ethylamin (sơ đồ 3). Tác giả đã thu được
những kết quả ban đầu khả quan như:
+ Bước đầu tổng hợp thành công (±) Clopidogrel dạng base từ các
nguyên liệu đã thương mại là 2-(2-thienyl)-ethylamin và acid 2-bromo-2-
clorophenylacetic, phản ứng qua 3 giai đoạn, đạt hiệu suất trung bình 89 %
cho mỗi phản ứng.
+ Đặc biệt, cũng trong đề tài này, tác giả thực hiện tổng họp thành công
(±) - Clopidogrel one-pot từ nguyên liệu ban đầu như trên với hiệu suất đạt
85 % và không cần tinh chế các sản phẩm trung gian [5]
CI Br
'COOH-
Cl Br
CH3OH X a
H2SO4
0 ^
HCHO
NH2 ^
CH2 CI2

Teva Pharmaceutical Industries Ltd, một công ty sản xuất thuốc generic lớn
nhất thế giới. Các họp chất trung gian của qui trình này chủ yếu được cung
cấp bởi các công ty cung cấp nguyên liệu dược lớn của Trung Quốc (Sơ đồ 4)
NH,
ÇI ÇOOCH3
Ç00
(S)'
CI Br
CH3OH
CI Br
H2SO4
K2CO3
HCHO
H2O
HCI
N

^
DMF
H2SO4
Acetone
CI ÇOOCH3
çoo
.H2S04
Clopidogrel bisulfate
(S)
Clopidogrel
HN"
■ HCl
CI ÇOOCH3

Hợp chất trung gian là 2-(2-thienyỉ)-ethylamin acetic gây chảy nước mắt và
kích ứng niêm mạc. Điều này gây ảnh hưởng tới sức khỏe của người lao động
trong điều kiện không có trang thiết bị và trang bị bảo hộ phù hợp
• Phương pháp 2 [8]
Đây là qui trình tổng họp Clopidogrel được công ty Sanofi - Aventis ứng
dụng để sản xuất biệt dược Plavix trên thị trường.
Qui trình tổng hợp Clopidogrel theo phương pháp 2 khá giống phương
pháp 1, tức là đi từ nguyên liệu thương mại có sẵn là 2- clorobenzaldehyd và
2- thiophen carboxaldehyd qua 6 giai đoạn phản ứng. (Sơ đồ 5)
Cl
A ^ cho
NaCN
MeO^O
C O " Ü — { jC í ' ' C i
Clopidogrel racemic
Sơ đồ 5: Tổng hợp Clopidogrel theo con đường 2
MeO-^ 0
CO t5
Nhận xét: ưu điểm nổi bật của qui trình này là không đi qua những hợp chất
trung gian là acid 2-bromo-2-clorophenylacetic và ester của nó là methyl-2-
bromo-2-(2-clorophenyl)acetat, đây những chất kích ứng niêm mạc.
• Phương pháp 3
Trong ƯSP20070225320 [11], tác giả Sajja và cộng sự đã đưa ra qui trình
tổng hợp Clopidogrel đi từ (±)-2-clorophenylglycin và 2-(thiophen-2-yl)
ethanol. Đây là qui trình đang được các công ty dược tại Ấn Độ áp dụng để
sản xuất thuốc generic của Clopidogrel ở qui mô công nghiệp.
(gun hải I- u
r
CO2H
e r ^

H2O
1)
OTs
KH2PO4,
toluen, 90®c
2) HCI
ÇO2CH3
H,N"Sr^
c r
Sơ đồ 6 : Tổng hợp Clopidogrel theo phương pháp 3
10
Trong phạm vi khóa luận, chúng tôi xin trình bày phần nghiên cứu tổng
họp Clopidogrel dựa trên những phản ứng theo phát minh số
ƯS20070225320 của Eswaraiah Sajja và cộng sự vì các lý do:
- Clopidogrel được tổng hợp từ chất đầu là (±)-2- clorophenylglycin và 2-
thienylethanol trong đó (±)-2- clorophenylglycin có thể tổng họp từ
2-clorobenzaldehyd, đây là những nguyên liệu công nghiệp dễ mua, giá cả
họp lý.
- Điều kiện phản ứng không quá khắt khe, phù hợp với qui mô dụng cụ,
hóa chất phòng thí nghiệm cho phép.
11
1.4. Một số cơ chế phản ứng liên quan
1.4.1. Phản ứng ester hóa [2][3
- Quá trình tổng hợp ester được thực hiện bằng phản ứng gữa acid carboxylic
và alcol, với sự tham gia của acid vô cơ làm xúc tác.
- Ester hóa là phản ứng thuận nghịch, phương trình phản ứng như sau:
R-COOH + R’-OH > RCOOR’ + H2O
- Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ester hóa:
+ Dung môi: Thường là các alcol tham gia phản ứng đóng vai trò dung môi
+ Xúc tác: Có tác dụng đẩy nhanh quá trình ester hóa, không ảnh hưởng tới

- Giai đoạn chậm: Giai đọa ion hóa tạo ra chất trung gian là carbocation
R2

Ç

X
Châm
Ri
R',
Giai đoạn nhanh: Tác nhân ái nhân tấn công vào carbocation để tạo ra
sản phẩm
© Nhanh
R2

Ç Y
13
+ Thế ái nhân lưỡng phân tử S n 2 : Phản ứng tạo thành trạng thái chuyển tiếp
5 (-) 5(-)
Châm Nhanh Q
Y: + R -X Y - R - X

Y - R + :X
Trạng thái chuyển tiếp
14
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứ u
2.1. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng hợp (±)-DL-2-clorophenylglycin
- Nghiên cứu tổng họp (±) este methyl-2-clorophenylglycin
- Nghiên cứu tổng họp 2-thienylethyl-p-toluensuphonat từ 2-(2-thienyl)

giữ) và đưa vào máy đo phổ IR
- Để loại trừ phổ của KBr, người ta tạo thêm một tấm thứ hai giống như
tấm thứ nhất nhưng không chứa mẫu chất và đặt vào chùm tia thứ hai
(chùm tia so sánh) trong máy đo phổ IR.
Thông qua việc phân tích phổ đồ của chất tổng hợp được, ta nhận biết được
các dải hấp thụ đặc trưng của dao động hóa trị, dao động biến dạng của các
nhóm chức và liên kết điển hình có trong cấu trúc phân tử của chúng như
c=c thơm, N-H, c = 0 acid, amid, ceton Ngoài ra, với các nhóm thế khác
nhau, mỗi chất lại có những pic đặc trưng riêng, từ đó xác định được bộ
khung của phân tử.
2 .2 .2.2 Phổ khối lượng (MS) [1]
Phổ khối lượng được ghi trên máy khối phổ AutoSpec Premier theo phưong
pháp EI - MS (Electron Impact _ MS). Nguyên tắc hoạt động như sau:
16
Dùng chùm điện tử có năng lượng trung bình (70eV) bắn phá phân tử:
M + e
> ỉvT + 2e
Cation gốc bị bắn phá tiếp tạo thành các mảnh cation;
TV V I “I" I _ "t"
M > nil +ni2 +ni3
Các ion này đi qua một khe hẹp, tới bộ phận phân tích, phát hiện và được ghi
thành khối phổ.
2.2.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân [1]
Nguyên lý của phổ cộng hưởng từ hạt nhân là:
- Nếu hạt nhân nguyên tử có momen từ được đặt trong một từ trưòfng, khi
thay đổi từ trường hạt nhân sẽ hấp thu năng lượng của sóng từ trưòng truyền
qua nó.
Trong phép đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton, ta xác định năng lượng
cần thiết để thay đổi hướng momen từ hạt nhân trong từ trường.
- Để phát hiện hấp phụ gây ra bởi cộng hưỏng từ hạt nhân, người ta cho mẫu

toluen
3
C02CH3
cr
(CH20)n-H20
phßng 24 h
CO2CH3
HCI
HN
Clopidogrel racemic
5
c r
.HCI
4
KH2PO4,
toluen, 9 0 X
Sơ đồ 7: Sơ đồ tổng hợp clopidogrel
Cụ thể, chúng tôi tiến hành như sau:
3.1. Tổng hợp acid a-amino-(2-clorophenyI)acetic (1) (hayDL-2
clorophenylglycin
3AA. Thực nghiệm
ĩm ::ờ m
Đ H D U Ợ C K À N Ộ Ĩ
T H Ư V l Ệ r v ;
Nqày 'ỉ)0 tháng .ĨB? rịârp 'iXiAA.
uKCB: ÜM.ailAkA^:
18
Họp chất acid a-amino-(2-clorophenyl)acetic được tổng hợp từ 2-
clorobenzaldehyd và NH4CI, KCN, dung môi MeOH
Sơ đồ phản ứng