BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI
■ ■ ■ ■
-oOo-
NGUYÌH Q U Y ể ĩ CHIỀN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT số DẪN xuất ngưng tụ của
■ ■ ■
TETRACYCLIN VÀ THĂM DÒ TÁC DỤNG SINH HỌC
( KMOÁ LUẬM T ố ì MGỈ-Uậ? DSDH KHOaV IV97-2002J
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: GS.TS TRẦN m ạ n h bình
TS. PHẠM THỊ MINH THUỶ
NƠI THỰC HIỆN: BỘ MÔN HÓA HŨƯ cơ
THỜI GIAN THỰC HIỆN: TỪ2/2002 ^ 5/2002
HÀ NỘI 5/2002
M l c#ff .
ầợi'^uiỗ. th ũ i a n 3 ttỏn , i m thuớớ nhiốm^ itới óu' h ộn dn
tra tỡi k ố ớ se n h iờt tỡn h ea
ầ ợh a ij. ỏ t ỡ - ^ S ^ .ầ ợ S ầ ợ i' n J U a n h (B ỡn h
( è ỏ a - ầợS^ ^ k t n ầ ợk i J H i t ik ầ ợk u q ,
(ựnq. su' eh l%ớ% tiỳ ft % rtiỳi m t ia aỏớớ ih eA iỏ i ent.
n ltu eỏc tk e& k th u t m ốn ti'SHff. Im rn*i '3ụtỡỏ 'Tụu , t i htớn
th n h ldt0 lu n t t n ớtờp. ea tn ỡn k thej& ỳng, fh i ia n qu. tinh.
e. kối qu ntjMtj. hrn na., tũi ổin h t imuj. hiố't Ott sóu $e
tờ t ih . ỡỏ& - ầợl'Att Jllitn h itih, eA iỏfỡ - ầợS^ ^ h m ầợhi JUitth
^hutf ớớỡtn tfựin thố ee thớ, eA la thuõi tựờn.
Q'M eHij. ổht ehõn th n h en tt s t n tỡn h iỳp. t ea th.
ỡỏtỡ - QU *^ Qhatih ( ^hng, nldốn eu tf'itug. tõm ) ớựi eũ lỏt) -
ầfS & tu ^ h ỡ M ( ^ m ụn nỏ'tn - CKớiỏn inh eựti (ớỏa bA m ti,
fih tt lmHf m n b ỡ tm tt. tetup it t& iu l ốti tờ ỡ hớỡớin th n h
Idyỳ lu n .
'l Q l i Hớ 2 7 /5 /2 0 0 2 .

2.3.3 Tổng hợp semicarbazon của tetracyciln

20
2.3.4 Tổng hợp 2.4- dinitrophenylhydrazon của tetracyciln

21
2.3.5 Tổns hợp Azometin giữa tetracyciln và p- nitroanilin

22
2.4 Kiểm tra cấu trúc các chất đã tổnơ hợp
23
2.4.1 Tính chất vật lý
23
2.4.2 Sắc ký lớp mỏng 24
2.4.3 Phổ hồns neoại IR 24
2.4.4 Phổ tử ngoại u v
26
2.5 Sơ bộ thăm dò tác dụng sinh học
26
2.5.1 Nguyên tắc 27
2.5.2 Thực nghiệm
27
2.6 Nhận xét và đánh s.iá 29
2.6.1 Tổng hợp hoá học 29
2.6.2 Tác dụnơ sinh học
30
PHẦN 3: KẾT LUẬN
31
TÀI LIÊU THAM KHẢO 33
ĐẬT VẤN ĐỂ

(ß-aminoceton, các hợp chất dị vòng chứa N như quinolin, pyrazol, thiazol ),
bản thân chúng cũng có tác dụng sinh học.
Vào khoảng năm 1850 khi trộn một hỗn hợp đồng phân tử benzadehyd
và anilin thì Laurent và Gerhard thu được một hợp chất có công thức C13H1 |N
gọi là benzoylanilid (Sau này người ta tìm ra công thức cấu tạo là CgH^ - CH =
N - QH5 và gọi tên là benzylidenanilin hay benzalanilin ). Đây là chất đầu
tiên thuộc dãy anilin thế.
Từ năm 1864 đến nay, nhiều tác giả trên thế giới đã tiếp tục nghiên cứu
một cách có hệ thống phản ứng của các aldehyd với amin bậc 1, bậc 2 thuộc
dãy béo, dãy thơm và dị vòng.
Ví dụ: Amin bậc 1 ( 1 mol)
R-CHO + H2N - R’ - CH = N - R’ + HjO
Tại Việt Nam cũng đã có một số công trình nghiên cứu về vấn đề này
(GS-Đặng Như Tại và cộng sự)
Tại Trường Đại học Dược Hà Nội cũng đã có một số luận án PTS
nghiên cứu tổng hợp các azometin từ các aldehyd thơm và amin thơm làm chất
trung gian tổng hợp các dẫn chất thuộc dãy ß-aminoceton.
1.1.2. M ột s ố azometin - oxim và hydrazon dùng làm thuốc:
Bảng 1. M ột số Azometin-O xim-Hydrazon dùng làm thuốc
STT TÊN THUỐC CÔNG THỨC CẤU TẠO TÁC
DUNG
Phtivazid
( 3 - methoxy - 4 -
hydroxy benzaldehyd
Isonicotinoylhydrazon
CONH— N=CH-
- O H
Chống lao
P -
'N

-CH=CH-CH=N-
o
S-NH
2
o
Kháng
khuẩn
Ampecloral
n
- C H 2 - C H - C H 3
N C H - C C I 3
Điều trị
chứng
biếng ăn
7
Ambuside
O H
C L N = C H = C - C H 3
) Ỗ (
H 2 N - S S - N H - C H 2 - C H = C H 2
/ \ y \
o o o o
Thuốc lợi
tiểu
Terizidone
NCH HC=N
\
a H
Thuốc
chống lao

độ liên kết với protein của huyết thanh khác nhau do đó có liều dùng và mục
đích điều trị cũng khác nhau. Ví dụ như doxycyclin hấp thụ nhanh và gần như
trọn vẹn, bài xuất lại rất chậm nên duy trì nồng độ trong máu khoảng 24 (h),
trong khi đó tetracyclin lại bài xuất rất nhanh trong nước tiểu, do đó khi dùng
doxycyclin chỉ nên dùng ngày
1 lần với liều lượng thấp và không nên dùng
trong trường hợp nhiễm khuẩn đường niệu và bệnh nhân bị thiểu năng thận.
Hai trường hợp này thì nên dùng tetracyclin có tác dụng ngắn hạn do bài xuất
nhanh.
1.3. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC OXIM - HYDRAZON -
AZOMETIN.
1.3.1. Tính chất vật l í [15].
* Oxim.
Được hình thành do sự kết hợp của hydroxylamin với aldehyd hoặc
ceton. Oxim thường là các chất rắn kết tinh, có điểm chảy xác định, ít tan
trong nước( Trừ acetoxim ), tan trong alcolethylic, ether, DMF. Oxim của các
aldehyd thơm và các ceton không đối xứng RCOR’ tồn tại dưới 2 dạng đồng
phân syn và and. Dạng syn ( cấu hình cis ) là dạng có nhóm OH ở cùng phía
với gốc R hoặc Ar liên kết với Cacbon trong nhóm còn dạng anti có
cấu hình đối lập. Điểm nóng chảy của oxim dạng anti cao hơn dạng syn.
* Azom etin
Là những chất có cấu trúc imin ( - CH = N - ) thường không bền do
khuynh hướng polyme hoá, ngưng tụ hoặc thuỷ phân. Dạng mạch hở thường
không bền, không thể tách ra thành dạng tự do.
Các azometin có cấu trúc thế thì bền vững hơn azometin có cấu trúc
không thế.
Với các azometin thế ở N ( dãy N - alkyl hoá hoặc N - aryl hoá ) cấu
trúc R - CH = N - R’ thì gốc R là mạch hở thường là chất lỏng và kém bền,
trong đó cấu trúc CH2 = N - R’ tồn tại ở trạng thái trimer hoá song cấu trúc
của nó là một dị vòng, các chất khác nhanh chóng bị trùng hợp hoá. Với gốc

RCH
2\
2RCH = N-OH + 3 H ,

>
NOH + H2O + NH3
+ Căc phản ứng a lkỵlhoắ và acyl hoă
Oxim tác dụng với methyl iodua trong môi trường trung tính sẽ tạo ra
dẫn xuất N-methyl
R
R
C=N-OH + CHJ-
R
R CH3
— ► "c= n '
-m R'^ \
o
Trong môi trường kiềm phản ứiig methyl hoá xảy ra ở nguyên tử Oxy
R R R.
C=N r ư jS~
R
.C=N.
h h :
OH
R'
R
C=N
OCH,
+ N goài những phản ứng trên oxỉm còn tham gia m ột phản ứng rất
quan trọng nữa, đó là chuyển vị Beckm ann

Kết hợp với acid tạo muối
R - CH = N - R’ + HCl
b. Phản ứng cộng
- Cộng hợp hydro
R-CH=N-
H
(-)
C1
^R-CH2 -NH-R’
R-CH=N-R’ +H2-
- Cộng hợp halogen
Sản phẩm cộng hợp halogen vào azometin làm bão hoà dây nối đôi
R-CH=N-R’ + Bĩ2
___
, R - CHBr - NBr - R’
- Cộng hợp các acid sulfurơ và các sulíìt kiềm
Q H 5 - CH = N - QH, + H,SO ^ - CH,- N - CẶÌ5
H
S O 3 H
- Cộng hợp vói acid cyanhydric : cho sản phẩm là nitril
R - CH = N - R’ + HCN

> R - CH - NH - R’
CN
- Cộng hợp vói các hợp chất cơ magie
Theo Busch và cộng sự, các hợp chất cơ magie có thể tham gia phản
ứng cộng với các azometin là dẫn chất của aldehyd thơm với các amin thơm
Ar - CH = N - Ar + RMgX

^ Ar - CH - N - Ar

Đun nóng với acid vô cơ loãng bị thuỷ phân thành hydrazin và hợp chất
carbonyl.
QH3-CH2-NH = N = CH - R + H2O

> RCHO + QHg - CH2 - N = NH
-f Với sự có mặt của Z11CI2 arylhydrazon của một số lớn các hợp chất
carbonyl bị chuyển thành indol và amoniac. Phản ứng được tiến hành bằng
cách nung chảy ở 180°c trên bình cách dầu.

^C H ,
C6H5-NH-N=CH -CH2-C H 3

► NH3 +
( propanal hydrazon ) 3 - metyl Indol ( Scatol)
+ Phản ứng oxyh oắ
Một số hydrazon thơm tạo hợp chất azoic có màu không bền
'C=N-NH-C6H5=f=^ .^C-NH-NH-C^H; * ¡C-N-N-C^H
r Ch; R'CH' R'CH-^
( azoic có màu )
+ Phản ứng khử hoá
Các hydrazon bị khử hoá tạo amin bậc nhất.
Ri\. „ _
C=N-NH-R + 2H2 ►R-NH2+ ^CH-NH2
R2^ R-2^
1.4. TỔNG HỢP CÁC DẪN CHÂT OXIM - AZOMETIN -
HYDRAZON
1.4.1. Phương pháp tổng hợp chung
Tính hoạt động của nhóm carbonyl là do sự phân cực của liên kết\c=o
luôn phân cực về phía oxy vì oxy có độ âm điện lớn hơn của carbon, carbon
của nhóm carbonyl là trung tâm tiếp nhận tác nhân ái nhân.

+ Mật độ điện tử trên B càng lớn ( càng có tính base mạnh ) thì tốc độ
phản ứng càng lớn và ngược lại.
+ Điện tích dương ở carbon của nhóm carbonyl càng lớn thì tốc độ phản
ứng càng lớn và ngược lại.
* Cắc yếu tố ảnh hưởng đến m ật độ điện tử trên phân tử amin
+ Gốc B
Nếu gốc B có khả năng đẩy điện tử ( Hiệu ứng +1, +M ) sẽ làm tăng
khả năng tham gia phản ứng. Do vậy khả năng tham gia phản ứng cộng ái
nhân của phân tử amin tăng dần khi mật độ điện tử trên B càng lớn.
Nếu gốc B có khả năng hút điện tử sẽ làm giảm mật độ điện tử trên N
nên khả năng phản ứng của hợp chất giảm.
+ Sự có mặt và vị trí của các nhóm thê trên nhân thơm cũng ảnh
hưởng đến khả năng phản ứng.
Nhóm thế loại I ( ankyl, -OH, -OCH3 ) gây hiệu ứng +1, +M làm tăng
mật độ điện tử trên N nên tham gia phản ứng cộng ái nhân An dễ hơn anilin.
Nhóm thế loại II ( -CHO, -NO2, -COOH ) cản trở phản ứng xảy ra.
Ví dụ;
Các amin thơm sau được sắp xếp theo khả năng phản ứng tăng dần.
• X é t yếu tố ảnh hưởng lên điện tích dương của carbon trên nhóm
carbonyl
o
R - Ç = 0
ĩ
H
Nếu gốc R có khả năng hút điện tử ( -I, -M ) sẽ làm điện tích dương trên
c của nhóm carbonyl tăng nên, làm tăng khả năng phản ứng cộng hợp ái nhân
của hợp chất.
Nếu gốc R có khả năng đẩy điện tử và khả năng này tăng lên theo số
lượng nguyên tử c sẽ làm điện tích dương phần trên c của carbonyl giảm dẫn
tới khả năng tham gia phản ứng cộng ái nhân càng giảm.

Xúc tác acid:
\ \ _ + __ \z!r „
c = 0 + — C -0 - H ^ - C-OH
\+ \ + -H^O \ _ 0 . _ .
C -O H + H2N-B "-^C -N H 2—B " ^ ^ C - N H - B ^ ^ C - N - B
^ OH
Vậy phản ứng xảy ra thuận lợi nhất tại một pH nhất định chứ không
phải trong môi truờng acid hay base mạnh. Tại vị trí pH tối ưu này aldehyd
được hoạt hóa mạnh đồng thời vẫn còn phần lớn thành phần ái nhân ở dạng tự
do không bị proton hoá. Nói chung thường trong vùng trị số pK của tác nhân
ái nhân.
Có thể biểu diễn sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào pH theo sơ đồ
sau
pH
->
a : Nồng độ aldehyd được proton hoá theo pH
b: Nồng độ amin dạng tự do theo pH
d Các y ếu tố ảnh hưởng khác
* Tỷ lệ chất tham gia phản ứng: Đây là phản ứng đồng mol giữa
aldehyd và amin, do đó khi dư:
+ Aldehyd: Aldehyd sẽ bị oxh tạo acid tương ứng. Đặc biệt aldehyd
thơm rất dễ bị oxy hóa:
Ar - CHO
[0 ]
+ Amin: Sẽ cho sản phẩm phụ
B-NH2 -H2O ^
+ 0=CH -R I . _,^CH-R
B-NH2
BNH'
Các sản phẩm phụ này làm giảm hiệu suất tổng hợp và làm quá trình

natricarbonat. Sau đó thực hiện các phản ứng ngưng tụ loại nước giữa ceton ( ở
đây là tetracyclin base ) với một amin trong môi trường khan nước.
Sơ đồ phản ứng
H O _ C H 3 H
H O C H 3 H ^ - C H 3
+ 2 B - N H 2 -
Ò h Ì
0 OH o
(M = 481 )
CONH,
N OH N
i i
B
C O N H n
ế t ễ ề ầ
b. Điều kiện phản ứng
Môi trường khan nước, sử dụng ethanol tuyệt đối.
Nhiệt độ phản ứng duy trì ở nhiệt độ sôi của dung môi bằng đun hồi lưu
cách thuỷ có theo dõi bằng nhiệt kế, chất xúc tác là acid acetic khan hoặc acid
sulfuric đậm đặc.
Theo dõi quá trình phản ứng bằng SKLM, hệ dung môi là
cloroform : methanol với tỷ lệ thích hợp.
c. Tinh c h ế sản phẩm
Tinh chế sản phẩm bằng phương pháp kết tinh lại, dung môi là ethanol
tuyệt đối.
2.2. TẠO TETRACYCLIN BASE
2.2.1. Nguyên tắc
Kiềm hoá tetracyclin hydroclorid bằng natricarbonat, lọc tetracyclin
base, sấy sản phẩm thu được trong tủ sấy chân không
2Tetracyclin.HCl + NajCOj = 2Tetracyclin Base+ CO2 + 2NaCl

Trong cốc có mỏ lOOml cân chính xác khoảng 0,7g hydroxylamin
hydroclorid ( 0,01 mol) hoà tan trong 5ml nước cất, thêm từ từ khoảng l,06g
atricarbonat cho đến hết sủi bọt, cho từ từ vào bình phản ứng dung dịch trên.
Lắc đều hỗn hợp phản ứng, đun hồi lưu cách thuỷ có khuấy trong 60 phút,
theo dõi phản ứng bằng SKLM. Làm lạnh hỗn hợp bằng nước đá, dùng đũa
thuỷ tinh cọ thành bình để kết tinh oxim, lọc lấy tủa bằng phễu Buchner. Tinh
chế lại trong ethanol tuyệt đối. sản phẩm mang sấy khô ở nhịêt độ 40°c trong
tủ sấy chân không.
*Kết quả
Sản phẩm dạng bột màu vàng trắng, có khối lượng l,55g.
Hiệu suất: 65,11%
Nhiệt độ nóng chảy 192 - 194°c
2.3.2. Tổng hợp thiosemicarbazon của tetracyclin (II)
HO C H 3 H
+
2
H
2
N-NH-C-NH
2
-
CONH,
(M = 481 )
( M = 91 )
.ỒHI
OH N-HN-C-NH
2
( M = 627 )
* Tiến hành:
Trong bình cầu 3 cổ lOOml có lắp sinh hoàn hồi lưu hoà tan hoàn toàn

NH
2
( M = 627 )
* Tiến hành:
Trong bình cầu 3 cổ lOOml có lắp sinh hoàn hồi lưu hoà tan hoàn toàn
2,2g tetracyclin base ( 0,005 mol) trong lOml ethanol tuyệt đối nóng.
Thêm từ từ vào bình phản ứng hỗn hợp gồm 1,12g semicarbazid ( 0,01
mol ), 3g natriacetat đã hoà tan trong 5ml nước cất nóng. Lắc đều hỗn hợp
phản ứng, đun hồi lưu cách thuỷ có khuấy trong 60 phút, theo dõi phản ứng
bằng SKLM. Làm lạnh hỗn hợp bằng nước đá. Kết tinh semicarbazon bằng
cách cọ đũa thuỷ tinh vào thành bình, lọc lấy tủa bằng phễu Buchner. Tinh chế
lại trong ethanol tuyệt đối. sản phẩm mang sấy khô ở nhịêt độ 40°c trong tủ
sấy chân không.
*Kết quả
Sản phẩm dạng bột màu đỏ nâu, có khối lượng l,4g.
Hiệu suất: 45%
Nhiệt độ nóng chảy 190 - 194°c
2.3.4. Tổng hợp 2,4 - dinitrophenylhydrazon tetracyclin (IV)
+
2
H
2
N-NH
CONH
2
( M = 481 )
■NO
2
-2H2O
O2N

( M = 720 )
* Tiến hành:
Trong bình cầu có nút mài lOOml hoà tan l,7g p-nitroanilin trong
khoảng 15ml ethanol tuyệt đối nóng và 2ml acid acetic khan.