BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI









CHUON SOPHAL

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ
TÁC DỤNG KHÁNG KHUẨN, KHÁNG
NẤM MỘT SỐ DẪN CHẤT N-ALKYL
HÓA CỦA PHTHALIMID VÀ
SUCCINIMID

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2014BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI



tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm một số dẫn chất N-alkyl hóa
của phthalimid và succinimid”.
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy giáo
PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện đã trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điều kiện để giúp
đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này. Đồng thời, tôi cũng
xin chân thành cám ơn thầy giáo TS.Nguyễn Văn Hải và ThS.Nguyễn Văn Giang
của phân môn Tổng hợp Hóa dược - Bộ môn Công Nghiệp Dược đã rất nhiệt tình
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận.
Tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến các thầy cô, anh chị thuộc Bộ môn
Công nghiệp Dược, cũng như các thầy cô trong trường Đại học Dược Hà Nội đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập suốt 5 năm qua.
Cuối cùng, tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn giúp
đỡ, động viên, quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học
tập và hoàn thành khóa luận này.
Tôi xin chân thành cám ơn!

Hà Nội, ngày 14 tháng 5 năm 2014
Sinh viên CHUON SOPHAL
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH
Trang
ĐẶT VẤN ĐỀ 1

3.3. Tổng hợp một số dẫn chất N-alkyl hóa của phthalimid 19
3.3.1. Tổng hợp N-benzylphthalimid. 19
3.3.2. Tổng hợp N-phthaloyl-L-tyrosin 21
3.3.3. Tổng hợp N-phthaloyl-3’-nitrotyrosin. 22
3.3.4. Tổng hợp N-phthaloyl-3’,5’-dinitrotyrosin 24
3.4. Kiểm tra độ tinh khiết của các dẫn chất tổng hợp được 27
3.5. Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được 29
3.5.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR) 29
3.5.2. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (
1
H-NMR) và phổ khối
lượng phân tử (MS) 32
3.6. Thử tác dụng sinh học 35
3.6.1. Nguyên tắc 35
3.6.2. Cách tiến hành 36
3.7. Bàn luận 41
3.7.1. Về tổng hợp hóa học 41
3.7.2. Về thử tác dụng sinh học. 44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45
Kết luận 45
Kiến nghị 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT


VSV : Vi sinh vật
VK : Vi khuẩn DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1
Các dẫn chất của công thức (1)
4
Bảng 1.2
Các dẫn chất của công thức (2)
5
Bảng 1.3
Các dẫn chất của công thức (3)
6
Bảng 1.4
Các dẫn chất của công thức (4)
9
Bảng 1.5
Các dẫn chất của công thức (5) và (5’)
10
Bang 2.1
Các hóa chất, dung môi sử dụng trong quá trình thực nghiệm
13
Bảng 2.2
Các máy móc, dụng cụ sử dụng trong quá trình thực nghiệm
14
Bảng 3.1
Tóm tắt kết quả tổng hợp hóa học
27
Bảng 3.2

Bảng 3.10
Kết quả phân tích phổ cộng hưở ng từ hạt nhân proton của sản
phẩm N-phthaloyl -L-tyrosin (1H-NMR, DMSO)
33
Bảng 3.11
Kết quả phân tích phổ cộng hưở ng từ hạt nhân proton của sản
phẩm N-phthaloyl-3’-nitro-L-tyrosin (1H-NMR, DMSO)
34
Bảng 3.12
Kết quả phân tích phổ cộng hưở ng từ hạt nhân proton của sản
phẩm N-phthaloyl-3’,5’-dinitro-L-tyrosin (1H-NMR, DMSO)
35
Bảng 3.13
Các môi trường trong thử nghiệm kháng khuẩn và kháng nấm
37
Bảng 3.14
Kết quả thử tác dụng kháng khuẩn
39
Bảng 3.15
Kết quả thử tác dụng kháng nấm
39
Bảng 3.16
Kết quả thử tác dụng kháng khuẩn
40
Bảng 3.17
Kết quả thử tác dụng kháng nấm
40

17
Hình 3.2
Sơ đồ các dẫn chất của phthalimid tổng hợp được
17
Hình 3.3
Sơ đồ tổng hợp N-benzylsuccinimid
18
Hình 3.4
Hình ảnh theo dõi phản ứng bằng SKLM của phản ứng tạo chất I
19
Hình 3.5
Sơ đồ tổng hợp N-benzylphthalimid
19
Hình 3.6
Hình ảnh theo dõi phản ứng bằng SKLM của phản ứng tạo chất II
20
Hình 3.7
Sơ đồ tổng hợp N-phthaloyl-L-tyrosin
21
Hình 3.8
Hình ảnh theo dõi phản ứng bằng SKLM của phản ứng tạo chất III
22
Hình 3.9
Sơ đồ tổng hợp N-phthaloyl-3’-nitrotyrosin
23
Hình 3.10
Hình ảnh theo dõi phản ứng bằng SKLM của phản ứng tạo chất IV
24
Hình 3.11
Sơ đồ tổng hợp N-phthaloyl-3’,5’dinitrotyrosin 2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Khái quát chung về nhóm imid
Cấu trúc hóa học
Trong hóa học hữu cơ, imid là một nhóm chức bao gồm hai nhóm acyl liên
kết với nitơ. Các hợp chất này có cấu trúc giống với anhydrid acid, nhưng khả năng
phản ứng thấy kém có độ bền cao.

R, R
1
và R
2
là alkyl, nhóm aryl hoặc các nguyên tử hydro.
Hình 1.1.Cấu trúc hóa học chung của imid

Các hợp chất dị vòng imid có nguồn gốc từ các acid dicarboxylic và tên của
nó tương ứng acid chính.
Ví dụ : succinimid nguồn gốc từ acid succinic và phthalimid có nguồn gốc từ
acid phthalic.
Imid được tổng hợp bởi acid dicarboxylic anhydrid, anhydrid acid và
amoniac hoặc amin . Phản ứng ngưng tụ xảy ra như sau [14].
(RCO)
2
O + R'NH
2

-
Đặc điểm tinh thể: Tinh thể màu trắng.

1.2.3. Các dẫn chất của succinimid
Nhóm các dẫn chất succinimid được Miller tổng hợp và nghiên cứu một cách hệ
thống vào năm 1951. Một số dẫn chất được dùng làm thuốc điều trị động kinh có
công thức như sau [1]:

Hình 1.3: Công thức cấu tạo chung của dẫn chất succinimid

4

Bảng 1.1.Các dẫn chất của công thức (1) đư ợc dùng làm thuốc điều trị động kinh
cho bảng sau:
Tên thuốc Gốc R
1
Gốc R
2
Gốc R
3
Năm SX
Ethosuximid (1a) CH
3
C
2
H
5
H
1927
Mesuximid (1b) CH

Năm 1963, F. Kavanagh và năm 1975, H .W. Seeley và cộng sự đã tiến hành
nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn của dẫn chất succinimid có công
thức tổng quát như sau: Hình 1.4. Công thức cấu tạo chung của dẫn chất succinimid theo nghiên cứu của F.
Kavanagh năm 1963 và H. W. Seeley và cộ ng sự năm 1975

5

Bảng 1.2. Các dẫn chất của công thức (2) cho bởi bảng sau:
Ký hiệu của chất
R R’

2a
H 2,4-dichloro
2b
H 2-OH,4-CH
3
,5-Cl
2c
H 4-Br
2d
4-Cl 2,4-dichloro
2e
4-Cl 2-OH,4-CH
3
,5-Cl
2f
4-Cl 4-Br

2n
2-OPh 2-OH,4-CH
3
,5-Cl
2o
2-OPh 4-Br
Tiến hành thử tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm của những dẫn chất trên
bằng phương pháp khuếch tán, DMF được sử dụng làm môi trường thạch dinh
dưỡng kiểm soát, vùng ức chế hình thành được đo bằng milimet (mm). Các thử
nghiệm kháng khuẩn với các vi khuẩn gây bệnh B.subtilis, E. coli, S. flemeri và S.
6

aureus ở nồng độ 1000 µg (sử dụng norfloxacin là chất đối chiếu). Kết quả cho thấy
tất cả các chất 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 2j, 2k,2l, 2m,2n và 2o đều có tác
dụng ức chế với 4 chủng vi khuẩn trên. Trong đó 2j có tác dung rất kém đối với E.
Coli và 2m có tác dung rất kém đối với S. Aureus, còn 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h,
2i, 2k,2l, 2n và 2o đều có tác dụng vừa phải với 4 chủng vi khuẩn trên. Các thử
nghiệm tác dụng kháng nấm với C. albicans và A. niger

ở nồng độ 1000µg (sử dụng
griseofulvin là chất đối chiếu). Kết quả cho thấy tất cả các chất 2a, 2b, 2c, 2d, 2e,
2f, 2g, 2h, 2i, 2j, 2k,2l, 2m,2n và 2o đều có tác dụng ức chế với 2 chủng nấm trên.
Trong đó 2j và 2o có tác dung kém đối với C. albicans và 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g,
2h, 2i, 2k,2l, 2m,2n có tác dụng trung bình trên 2 chủng nấm trên [13].
Các nhà khoa học đã nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn của một
số dẫn chất N-alkyl hóa của succinimid [15]. Trong đó điển hình là nhóm các dẫn
chất sau:

Hình 1.5. Công thức cấu tạo chung của dẫn chất N-alkyl hóa succinimid
Bảng 1.3. Các dẫn chất của công thức (3) cho bởi bảng sau:

1985
7

3f
iso- C
3
H
7
1961
3g
p-C
6
H
4
OMe 1998
3h
Gly CO
2
Me 1954

Các thử nghiệm các dẫn xuất trên với hai loại vi khuẩn Gram dương (S. Aureus
ATCC 25923, E. faecalis ATCC 29212) và hai vi khuẩn Gram âm (E. coli ATCC
25922, P.aeruginosa ATCC 27853), chất đối chiếu là dimethyl sulfoxid. Kết quả
cho thấy tất cả các chất 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g và 3h đều không có tác dụng
kháng với S. Aureus ATCC 25923, E. faecalis ATCC 29212, E. coli ATCC 25922 và
P. aeruginosa ATCC 27853.

1.4. Các phương pháp tổng hợp dẫn chất N-alkyl hóa của succinimid
1.4.1. Sử dụng tác nhân alkyl halogenid (R-X)
Các phương pháp tổng hợp dẫn chất N-alkyl hóa của succinimid đi từ nguyên


1.5. Khái quát chung về phthalimid và dẫn chất
1.5.1. Công thức cấu tạo của phthalimid
Phthalimid là một imid hoặc là một hợp chất hóa học chứa hai nhóm
cacbonyl với một amin bậc hai hoặc amonia. Phthalimid được điều chế bằng cách
đun nóng alhydrid phthalic với amoniac hoặc được đun chảy các anhydrid với
amoni cacbonat. Phthalimid được sử dụng trong công nghiệp chất dẻo, trong tổng
hợp hóa học và trong nghiên cứu .
Tên khoa học và cấu trúc
NH
O
O
1H-Isoindol-1,3(2H)-dion

Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của phân tử phthalimid
Công thức phân tử : C
8
H
5
NO
2
Khối lượng phân tử : 147,13 đ.v.C
1.5.2. Tính chất hóa lý học của phthalimid
- Độ tan : Tan được trong dung môi hưu cơ như: aceton, dichloromethan; ít
tan trong nước , tan trong ethanol nóng.
- Độ hòa tan trong nước : < 0,1g/100ml ở 19,5
0
C
- Nhiệt độ nóng chảy : 238
0

Ramesh và B. Screenivasulu năm 2004
Bảng 1.5. Các dẫn chất của công thức (5) và (5’)
Ký hiệu của chất
R
5a
4-ClC
6
H
4
5b
4-FC
6
H
4
5c
4-OCH
3
C
5
H
4

5d
4-NO
2
C
6
H
4


H
4

5’e
C
6
H
5Tiến hành thử tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm bằng phương pháp
khuếch tán trên thạch. Các thử nghiệm với 4 chủng vi khuẩn và 2 chủng nấm với
nồng độ 50µg/ml trong DMF. Các vi sinh vật được dùng thử nghiệm là Proteus
mirabilis, Bacillus subtilis, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli và chủng nấm
là Candida albicans và Aspergillus fumigatus, vùng ức chế hình thành được đo
bằng mm và so sánh với chất chuẩn C
1
và C
2
(đối với kháng khuẩn dùng
C
1
=ciprofloxacin, C
2
=roxithromycin; đối với kháng nấm dùng C
1
=amphotericin,
C
2
= fluconazol). Kết quả cho thấy rõ ràng là, đa số các hợp chất cho tác dụng trung

'
CH
3
COOH
N
O
O
R

(Hiệu suất:88%)
COOH
CH
2
OH
R=

1.7.2. Sử dụng tác nhân arakyl halogenid

Phương pháp tổng hợp N-alkyl phthalimid đi từ nguyên liệu ban đầu là
phthalimid với tác nhân arakyl halogenid như benzyl clorid, benzyl bromid , dung
12

môi thường dùng (aceton, ethanol, acetonitril, dichloromethan methanol, DMF )
và sự có mặt của các xúc tác base ( K
2
CO
3
khan, KOH, KF ). Thông qua tài liệu
tham khảo [3], chúng tôi đưa ra sơ đồ chung như sau:
O

13

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu, thiết bị
Thực hiện khóa luận này chúng tôi đã sử dụng một số hóa chất, dung môi và
thiết bị của phòng thí nghiệm tổng hợp hóa dược- Bộ môn Công nghiệp Dược, bao
gồm:
2.1.1. Hóa chất
Các hóa chất và dung môi sử dụng trong quá trình thực nghiệm đã được
thống kê trong bảng 2.1 sau:
Bang 2.1. Các hóa chất, dung môi sử dụng trong quá trình thự c nghiệ m:
TT Tên hóa chất, dung môi Xuất xứ
1 Acid acetic Merck, Đức
2 Anhydrid phthalic Trung Quốc
3 Benzyl clorid Trung Quốc
4 Aceton Trung Quốc
5 Kali iodid Merk, Đức
6 Cloroform Trung Quốc
7 Dicloromethan Trung Quốc
8 Ethanol tuyệt đối Trung Quốc
9 Kali carbonat Trung Quốc
10 succinimid Việt Nam
11 Methanol Trung Quốc
12 N,N-dimethylformamid (DMF) Trung Quốc
13 Ethanol 96
0
Việt Nam

13 Máy khuấy từ gia nhiệt IKA Đức
14 Máy đo nhiệt độ nóng chảy EZ-Melt Mỹ
15

15
Máy đo phổ khối lượngLTQ Orbitrap XLtại Phòng Hóa
vật liệu - Khoa Hóa -Đại học Khoa học Tự nhiên -Đại
học Quốc gia Hà Nội
Mỹ
16
Máy đo phổ khối lượng LC/MS/MS-Xevo TQMS tại
Phòng Phân tích cấu trúc phân tử - Viện Hóa học-Viện
Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Mỹ
17
Máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân Brucker AV-
500MHz tại Phòng Phân tích cấu trúc phân tử - Viện Hóa
học-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Mỹ
18
Máy đo phổ hồng ngoại GX-Perkin Elmer tại Phòng
Phân tích cấu trúc phân tử- Viện Hóa học-Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Mỹ
19 Nhiệt kế thủy ngân Trung Quốc
20 Ống đong 20ml, 25ml, 100ml Trung Quốc
21 Pipet 0,5ml, 1ml, 5ml, 10ml Đức
22 Sinh hàn hồi lưu Đức
23 Tủ sấy Memmert Đức
24 Tủ lạnh Hàn Quốc