BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

KOEUN SORPHIN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ
TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN
CHẤT 2-MERCAPTOBENZIMIDAZOL

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ


KOEUN SORPHIN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ
TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN
CHẤT 2-MERCAPTOBENZIMIDAZOL

KHOA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn:

DS. Nguyễn Văn Giang

DS. Nguyễn Thị Phương

Nơ thực hiện:

Bộ môn Công nghiệp Dược

Trường Đại học Dược Hà Nội

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến bố mẹ và bạn bè - những người
luôn động viên, khích lệ tôi trong cuộc sống và học tập. Hà Nội, ngày 21 tháng 5 năm 2013.

Sinh viên Koeun Sorphin MỤC LỤC

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2



3.1.2. Kiểm tra độ tinh khiết của dẫn chất đã tổng hợp được 30

3.1.3. Xác định cấu trúc 31

3.2. Thử tác dụng sinh học 35

3.2.1.Nguyên tắc, cách tiến hành thử hoạt tính kháng khuẩn 35

3.2.2. Nguyên tắc, cách tiến hành thử hoạt tính kháng nấm 38
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN 41

4.1. Về tổn hợp hóa học 41

4.2. Về tác dụng sinh học 42

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1
H-NMR2-MBI

2-mercaptobenzimidazol
MCA

Methyl cloroacetat

MIC

Nồng độ ức chế tối thiểu (minimum inhibitory concentration)

MS

Phổ khối (mass spectroscopy)

MT Môi trường
t°

Nhiệt độ

t°
ncNhiệt độ nóng chảy

ng 1.1: Các tác nhân th
ế

R

3

Bảng 1.2: Hoạt động kháng khuẩn của dẫn chất 2- Mercaptobenzimidazol
3
B
ả
ng 1.3: Các amin khác nhau v
ớ
i ký hi
ệ
u như sau

4

ế

t
ố
i thi
ể
u c
ủ
a các h
ợ
p ch
ấ
t

7

Bảng 1.6: Tác dụng chống co giật của một số dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol
8

ụ
ng
trong quá trình th
ự
c

15nghiệm B
ả
ng 2.2: Các máy móc, d
ụ
ng c
ụ

s
ử

d
ụ
ng trong quá trình th
ự
c


Bảng 3.2: Giá trị R
f
và nhiệt độ nóng chảy (t
o
nc
) của các chất
31

B
ả
ng 3.3: Giá

tr
ị

ph
ổ

kh
ố
i c
ủ
a các ch
ấ
t


phân tích ph
ổ

c
ộ
ng hư
ở
ng t
ừ

h
ạ
t nhân c
ủ
a ch
ấ
t

34I, II, III, IV, V B
ả
ng 3.6: K

ụ
ng
ch
ố
ng n
ấ
m

40

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình vẽ TrangHình 1.1: Công th
ứ
c c
ấ
u t
ạ

ổ
ng h
ợ
p d
ẫ
n ch
ấ
t
2
-
mercaptobenzimidazol c
ủ
a Ginani

3

Yaseen Hình 1.4: T
ổ
ng h
ợ
p m
ộ
t s
ố

d
ẫ

ộ
t s
ố

d
ẫ
n ch
ấ
t 2
-
mercaptobenzimidazol

7

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ Trang

Sơ đ
ồ

1.1: T
ổ
ng h


10Deacon Sơ đ
ồ

1.3: T
ổ
ng h
ợ
p d
ẫ
n ch
ấ
t
2
-
mercaptobenzimidazol

10

n ch
ấ
t c
ủ
a 2
-
mercaptobenzimidazol

19 Sơ đ
ồ

3.2: T
ổ
ng h
ợ
p 2
-
mercaptobenzimidazol t
ừ

o
-
phenylendiamin


ồ

3.4: T
ổ
ng h
ợ
p 2
-
benzylthio
-
1H
-
benzo[d]imidazol

22

Sơ đ
ồ

3.5: Quy trình t
ổ
ng h
ợ
p 2
-
benzylthio
-
Sơ đ
ồ

3.7: Quy trình t
ổ
ng h
ợ
p 1
-
benzyl
-
2
-
(benzythio)
-
1H
-

25benzo[d]imidazol

3.9: Quy
trình t
ổ
ng h
ợ
p methyl 2
-
(2
-
(benzylthio)
-
1H
-

27benzo[d]imidazol-1-yl)acetat Sơ đ
ồ

3.10: T
ổ
ng h
ợ

-
1H
-
benzo

29[d]imidazol-1-yl)acetat Sơ đ
ồ

4.1: Cơ ch
ế

ph
ả
n
ứ
ng đóng v
òng 2
-
mercaptobenzimidazol

41

Để góp phần làm phong phú thêm các nghiên cứu về tổng hợp và tác
dụng sinh học của dẫn chất benzimidazol, chúng tôi đã quyết định thực hiện

đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 2-

mercaptobenzimidazol” với các mục tiêu sau:

1. Tổng hợp một số dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol với các nhóm thế
khác nhau ở vị trí N-1.

2. Thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của một số dẫn chất 2-
mercaptobenzimidazol tổng hợp được.
2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về 2-mercaptobenzimidazol

- Tên khoa học: 1H-benzimidazol-2-thiol

- Công thức phân tử: C
7
H
6
N
2
S

1.2.1. Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn
Năm 2011, Srikanth Gurrala đã tổng hợp được dẫn chất 2-
mercaptobenzimidazol và tiến hành thử hoạt tính kháng khuẩn với 2 chủng vi
khuẩn S. aureus và E. coli. Các dẫn chất này cũng được kiểm tra hoạt tính
kháng nấm Candida albacans trên môi trường thạch dinh dưỡng với 2 thuốc
đối chiếu là ampicillin và ketoconazol. Kết quả cho thấy các dẫn chất này có
hoạt tính kháng nấm [5, 6].
3

Hình 1.3: Công thức cấu tạo của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol

Bảng 1.1: Các tác nhân thế R

Chất n
R 1d

3

CH
3
O-

1e
2

F
2
HCO-

1f
3

F
2


1b
50

7

10100

7

11

1c

50

11

12100

13
100

11

11

1f

50

10

114 100
12 13

Ampicillin

RNHCH
2
OH
N
H
N
S CH
2
Ðun 3h
H
2
O
2-MBI
NH
R
R
NH R

Hình 1.4: Tổng hợp dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol của Ginani Yaseen.

Bảng 1.3: Công thức của các amin khác nhau

Số TT
Chất
R=1

5
2e
6
2f

Chất
B.subtilis 6633 E.coli ACTT3750
50μg/ml

100μg/ml

200μg/ml

50μg/ml

100μg/ml

200μg/ml

2a
4 9 14 - 8 9
2b
5 7 9 3 7 8
2c
5 11 16 8 9 14
2d
3 3 4 - 7 10
2e
4 10 13 5 9 16
2f
- - 4 7 10 10
Ciprofl
oxacin

Hình 1.5: Tổng hợp một số dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol

Các dẫn chất mới được tiến hành xác định nồng độ ức chế tối thiểu in
vitro trên các vi khuẩn Gram(+) như Bacillus subtilis và Staphylococcus
aurreus, các vi khuẩn Gram(–) như Escherichia coli và Pseudomonas
aeruginosa. Trong nghiên cứu này các nhà khoa học đã sử dụng gentamycin

C

D3a

74

-

26

-3b

85

-

58

-4a

75

Vi sinh vật A: Bacillussubtilis, B: Staphylococcus aureus, C:
Escherichia coli và D: Pseudomonas aeruginosa.

Từ các kết quả thu được cho thấy các dẫn chất 3a và 4a có hoạt tính
mạnh trên chủng Bacillussubtilis, tương đương với gentamycin. Trong khi các
dẫn chất 3b, 4b thể hiện hoạt tính trung bình. Theo bảng trên, tất cả các dẫn
chất đã được cho thấy hoạt tính tốt đối với vi khuẩn Escherichia coli [7].

1.2.2. Tác dụng giảm đau và tác dụng chống co giật
Năm 2010, K. Anandarajagopal đã tiến hành tổng hợp một số dẫn chất
2-mercaptobenzimidazol và thử tác dụng giảm đau, chống co giật [4].

N
H
N
S
N
R
1
R

Hình 1.6: Công thức chung của các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol
8

5a

26,10

5b

75,96
85,98

5f

80,24

5g

42,76


5i
82,02

5j
68,81


1.3. Phương pháp tổng hợp dẫn chất 2-mercapto benzimidazol.
1.3.1. Phương pháp tổng hợp khung 2-mercapto benzimidazol
Hầu hết các phương pháp tổng hợp 2-mercaptobenzimidazol đều đi từ
nguyên liệu o-phenylendiamin và dẫn chất o-phenylendiamin với sự tham gia
của CS
2
, KOH, alcol và nước để tạo khung 2-mercapto benzimidazol.
10

a) Theo M.L. Wang [12]

Quy trình tổng hợp được mô tả theo sơ đồ sau:
Sơ đồ 1.1: Tổng hợp 2-mercaptobenzimidazol
b) Theo V. Allan và cộng sự [12]

Quy trình tổng hợp được mô tả theo sơ đồ sau:
Sau đó lọc, dịch lọc thu được đun nóng đến 60-70
0
C. Thêm nước, acid acetic
khuấy đều. Hỗn hợp được xử lý để thu tinh thể 2-mercaptobenzimidazol.
11

1.3.2. Tổng hợp các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol
Để tổng hợp được các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol thường sử
dụng các tác nhân khác nhau gồm nitro hóa, alkyl hóa và acyl hóa.
1.3.2.1. Tạo dẫn chất nitro benzimidazol
Sau đây là một số tác nhân sử dụng:

a. Acid nitric

Chất lỏng tinh khiết, mùi hắc mạnh, đun lâu hoặc để ngoài ánh sáng bị

phân hủy, được sử dụng ở nhiều nồng độ khác nhau.

Ở nhiệt độ thường, trong acid nitric chỉ chứa khoảng 4% ion nitroni, do

đó nó là tác nhân nitro hóa yếu. Mặt khác, đây lại là một tác nhân oxy hóa

mạnh nên tạo nhiều tạp chất.
Cation nitroni được tạo ra như sau:


Hỗn hợp sulfo-nitric là hỗn hợp gồm 3 thành phần H
2
SO
4
, HNO
3
, H
2
O
theo tỉ lệ khác nhau, phụ thuộc vào bản chất của các hợp chất được nitro hóa.

Tác dụng nitro hóa mạnh, đồng thời làm giảm tác dụng oxy hóa của

HNO
3
.
Cation nitroni được tạo ra như sau:
HNO
3
+ 2H
2
SO
4

+ H
2
SO
4
→ 2HNO
3
+Na
2
SO
4

d. Alkylnitrat (R-ONO
2
)
12 Bản thân alkylnitrat không thể nitro hóa được, nhưng dưới tác dụng của
acid proton hoặc acid Lewis thì nó tạo thành hỗn hợp nitro hóa mạnh, phản

ứng có thể xảy ra ở nhiệt độ phòng.

R-ONO
2
+ H
2
SO

2
O
5
+ 3H
2
SO
4
2NO
2
+
+ 3HSO
4
-
+ H
3
O
+Ngoài ra, có thể sử dụng N
2
O
5
trong dung môi hữu cơ (CCl
4
) do có thể
phân ly tạo cation nitroni ở nồng độ thấp, tạo điều kiện phản ứng nitro.

Acylnitrat thường được dùng dưới dạng hỗn hợp Ac
2

Aceton/K
2
CO
3
/

phòng trong 8 giờ
C
2
H
5
ONa/


b. Phản ứng acyl hóa .

Dẫn chất thế N-acyl benzimidazol được tạo thành khi cho các dẫn chất
benzimidazol tác dụng với acid clorid hoặc anhydrid. Phản ứng thường được
tiến hành trong môi trường khan với sự có mặt của các xúc tác base như:
pyridin, NaOH…

SH
CS
2
KOH/CH
3
OH
N
H
N
S
N
R
1
R
CH
2
O-Format
CH
3
OH
RNHR
1
15

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU

ố
c3

Carbon disulfide

Trung Qu
ố
c4

D
ầ
u paraffin

Trung Qu
ố
c5

Dicloroethan

Merck, Đ
ứ

9

Kali carbonat

Trung Qu
ố
c

10

Kali
hydroxid

Merck, Đ
ứ
c11

Natri sulfat khan

Trung Qu
ố
c

b. Thiết bị, dụng cụ

Bảng 2.2: Các máy móc, dụng cụ sử dụng trong quá trình thực nghiệm

STT Tên máy móc, dụng cụ Xuất xứ
1

Bản mỏng silicagel GF
254
Merck
Đ
ứ
c

2

Bình c
ầ
u 100ml, 50ml, bình c
ầ
u 3 c
ổ


ậ
t Sartorius BP2001S

Trung Qu
ố
c
5

Máy c
ấ
t
quay Buchi B480

Th
ụ
y S

6

Máy đo c
ộ

Melt

M

8

Máy đo ph
ổ

h
ồ
ng ngo
ạ
i GXPerkin Elmer

M

9

Máy đo ph
ổ

kh
ố

11

Máy s
ấ
y đèn h
ồ
ng ngo
ạ
i

Đ
ứ
c

12

Nhi
ệ
t k
ế


Đ
ứ
c

15

Sinh hàn h
ồ
i lưu

Đ
ứ
c

16

T
ủ

s
ấ
y Memmert

Đ