BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN HOÁ HỌC
------ooOoo------

NGUYỄN THỊ KIM TUYẾT

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT
TRITECPENOIT KHUNG LUPAN VÀ THĂM DÒ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội- 2016
i


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN HOÁ HỌC
------oOo------

NGUYỄN THỊ KIM TUYẾT


Nguyễn Thị Kim Tuyết


LỜI CẢM ƠN
Luận án này được hoàn thành tại Phòng Hóa Dược, Viện Hóa Học, Viện
Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam.
Với lòng biết ơn sâu sắc Tôi xin chân thành cám ơn GS.TS. Nguyễn Văn
Tuyến và TS. Trần Văn Lộc, người đã giao đề tài, tận tình chỉ bảo và hướng
dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Đặng Thị Tuyết Anh, TS. Phạm Thế
Chính đã nhiệt tình tận tâm giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận án và các
cán bộ phòng Hóa Dược đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm
và hoàn thành luận án.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trường Cao Đẳng Y
Tế Phú Thọ đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc sự động viên vô cùng lớn từ Bố, Mẹ, và
Chồng tôi hết lòng yêu thương động viên tôi hoàn thành luận án và những người
thân trong gia đình và bạn bè tôi.
Hà nội, ngày 10 tháng 01 năm 2016.
Tác giả

NCS. Nguyễn Thị Kim Tuyết

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU: .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN: ............................................................................ 3

2.3.1. Quy trình tổng hợp các dẫn chất propargyl amit 169a, 170, 171a-b, 172,
173, 174, 175a-c, 178a-b ................................................................................. 50
2.3.2. Quy trình tổng hợp các dẫn chất este 169b, 169c, 177a-c, 175a-c ....... 56
2.3.3. Quy trình chung tổng hợp các lai triterpenoid-AZT ............................. 56
2.4. Hoạt tính các hợp chất tritecpenoit với AZT ........................................... 81
2.4.1. Hoạt tính chống ung thư ........................................................................ 81
2.4.2. Hoạt tính chống HIV ............................................................................. 83
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN: ................................................. 84
3.1. Tổng hợp các dẫn chất tritecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole ... 84
3.1.1. Tổng hợp cấu trúc lai của axit betulinic với AZT qua cầu nối este-triazole
......................................................................................................................... 84
3.1.2. Tổng hợp cấu trúc lai giữa dẫn xuất của axit betulinic với AZT qua cầu
nối este-triazole .............................................................................................. 89
3.1.3. Tổng hợp cấu trúc lai của dẫn xuất diaxit pentacyclic triecpenoit với
AZT qua cầu nối este-triazole ......................................................................... 90
3.1.4. Tổng hợp cấu trúc lai của dẫn xuất axit ursolic và oleanoic với AZT qua
cầu nối este-triazole ......................................................................................... 95
3.1.5. Tổng hợp cấu trúc lai của dẫn xuất tecpenoid với AZT qua cầu nối estetriazole ............................................................................................................. 96
iv


3.1.6. Hoạt tính sinh học của các dẫn chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối
este-triazole ..................................................................................................... 96
3.2. Tổng hợp các dẫn chất lai của tritecpenoit với AZT qua cầu nối amittriazole ............................................................................................................. 98
3.2.1. Tổng hợp các chất lai của axit betulinic với AZT qua cầu nối amit-triazole
......................................................................................................................... 95
3.2.2. Tổng hợp các chất lai của các dẫn xuất axit betulinic với AZT qua cầu nối
amit-triazole................................................................................................... 103
3.2.3. Tổng hợp các chất lai của ursolic với AZT qua cầu nối amit-triazole 104
3.2.4. Tổng hợp chất lai của tritecpenoit khác với AZT qua cầu nối amit-triazole

Bảng 3.3: Kết quả thử hoạt tính HIV và gây độc tế bào của các hợp chất lai
tritecpenoit với AZT: .......................................................................... 114

vii


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1a:Tổng hợp hợp chất lai chất triazole-este -AZT-betulinic acid
157a………………………………………………………………………..86
Sơ đồ 3.1b: Cơ chế hình thành chất 157a………………………………...86
Sơ đồ 3.2: Tổng hợp hợp chất lai chất triazole-este -AZT-tritecpenoid 157bd……………………………………………………………………..89
Sơ đồ 3.3: Tổng hợp hợp chất lai chất triazole-este- AZT-tritecpenoid
165a,b……………………………………………………………………...91
Sơ đồ 3.4: Tổng hợp dẫn của acid ursolic và oleanoic- AZT 159a,b….93
Sơ đồ 3.5: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-este –AZT 160a,c ........ 94
Sơ đồ 3.6: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-este –AZT 161 ............. 95
Sơ đồ 3.7a: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 178a.................. 98
Sơ đồ 3.7b: Cơ chế hình thành sản phẩm 169 ...................................... 100
Sơ đồ 3.8: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-amit-AZT 178b,c…...104
Sơ đồ 3.9: Tổng hợp dẫn chất lai của ursolic-AZT 179 .............. …….105
Sơ đồ 3.10: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 180a,b ............ 106
Sơ đồ 3.11: Tổng hợp chất 181a,d: ...................................................... 107
Sơ đồ 3.12: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 182…………...108
Sơ đồ 3.13: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 184…………..108
Sơ đồ 3.14: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit-AZT 185a,c…………109
Sơ đồ 3.15: Tổng hợp chất lai chất triazole- amit-AZT 186a,b và 187a,b.... 110

viii



Dimetyl sulfoxit

1-Ethyl-3-(3-

1-Ethyl-3-(3-

dimethylaminopropyl)carbod

dimethylaminopropyl)carbodiimit

iimide

EtOAc
Me

Ethylacetate

Ethylacetat

Methyl

Methyl

NBS

N-Bromosuccinimide

N-Bromosuccinimid

PDC


Phổ cộng hưởng proton.

Resonance Spectroscopy
13

C

ESI-MS

Carbon -13 Nuclear
Magnetic
Electron Spray Ionization-

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13
Phổ khối ion hóa bằng phun mù điện tử
ix


Mass Spectroscopy
HR-ESI-MS

Phổ khối phân giải cao ion hóa bằng

High Resolution Electron
Spray Ionization Mass
Spectroscopy

FT-IR


m

multiplet

phun mù điện tử
Phổ hồng ngoại

Hằng số tương tác (Hz)
Độ dịch chuyển hóa học tính bằng

J (Hz)
δ (ppm)

ppm = part per million

ppm (phần triệu)

KB
Hep-G2

Ung thư biểu mô

Human epidermoid
carcinoma
Hepatocellular carcinoma

Ung thư gan người

human
TEA


Liều có hiệu quả trên 50% tế bào thử
nghiệm.

MIC

Nồng độ ức chế tối thiểu

Minimum inhibitory

x


concentration
Ac

CH3CO-

Acetyl

Me

-CH3

Methyl

Bu

-C4H9


rt

Room temperature

Nhiệt độ phòng

CTPT

Công thức phân tử

KLPT

Khối lượng phân tử

SI-CC50

Độ chọn lọc bằng giá trị CC50/EC50
độc tính gây độc tế bào

CMV

Virut Cytomegalovirus

IIIB

Chủng HIV-1 hoang dã

HIV-2 ROD

Chủng HIV thu nhận từ bệnh nhân


TBTU

O (benzotriazol-1-yl) -N, N,

O (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ', N'-

N ', N'-tetramethyluronium

tetramethyluronium tetrafluoroborate

tetrafluoroborate
HEPT

.

Gồm bảy nguyên tử, phân tử, hoặc các
nhóm: heptan

NRT

2’,3’-Dihydroxynucleozit

d4T

Stavudin

ddI

Didanosin

O

O
NH

HO
O
R''
R'

R

O
O

H
H

HO

O

O
R''

N

n

H


N
N

N

O


Chương 1

TỔNG QUAN

1.1. TỔNG HỢP VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC DẪN XUẤT
TRITECPENOIT
Các hợp chất tritecpenoit như betulin (1) axit betulinic (2), axit ursolic
(3), axit oleanoic (4)... được phát hiện có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm,
chống viêm, chống ung thư da,… đặc biệt là hoạt tính chống HIV [1-6]. Do hoạt
tính sinh học lý thú của nó nên đã có nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp các
dẫn xuất của các hợp chất này để tìm kiếm các chất có hoạt tính sinh học cao
đặc biệt là hoạt tính kháng HIV/AIDS.

1.1.1. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của betulin
Betulin (lup-20(29)-ene-3β,28-diol) (1) là một tritecpenoit được phân lập
từ nhiều loài thực vật bậc cao và được phát hiện lần đầu tiên năm 1788, có thể
có hàm lượng lên đến 30% so với khối lượng khô ở một số loài thực vật bậc cao
[8], những nghiên cứu hoạt tính sinh học gần đây cho biết betulin có hoạt ức chế
nhiều loại tế bào ung thư theo nguyên tắc làm chết tế bào ung thư theo lập trình
(apotosis) [9], do có hoạt tính sinh học mạnh lại có hàm lượng lớn trong tự nhiên
nên betulin được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu chuyển hóa thành



Sơ đồ 1.1 [13]
Dựa trên ý tưởng này nhóm nghiên cứu của S.Rashid đã tổng hợp thành
công nhiều hợp chất lai mới của axit usolic với các triazole, trong đó nhiều hợp
chất mới được tổng hợp thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư mạnh, hợp chất
8, 9 và 10 thể hiện hoạt tính chống ung thư cao với giá trị IC50< 0,1 µM trên hai
dòng tế bào ung thư vú và ung thư máu [13].

Sơ đồ 1.2 [14]
Gần đây, nhóm nghiên cứu của R. Majeed và các cộng sự đã chuyển hóa
nhóm chức OH của axit betulinic thành nhóm ete với gốc propagyl sau đó đóng
vòng triazole với các azit có nhân thơm nhận được các dẫn xuất tritecpenoittriazole mới. Các hợp chất này đã được nghiên cứu thử hoạt tính chống ung thư
trên 9 dòng tế bào ung thư ở người như A-549, PC-3, DU-145, SF-295, MCF-7,
5


THP-1, HCT-15 và HL-60. Kết quả thử nghiệm trên 9 dòng tế bào ung thư cho
thấy axit betulinic có hoạt tính ở nồng độ 30M nhưng không có hoạt tính ở
nồng độ 10M, trong khi đó các dẫn chất 5, 7, 13, 15, 17, 18 có hoạt tính trên
dòng tế bào HL-60 và 19 có hoạt tính trên dòng tế bào THP-1 và HL-60 cùng ở
nồng độ 10M [14].

Sơ đồ 1.3.[14]
Tác nhân và điều kiện: (a) i) TBTU, DIEA, THF, nhiệt độ phòng 24h; ii) 2-propynylamine,
Na2CO3, DMF, nhiệt độ phòng, 20 phút; (b) CuSO4, Na-L-ascorbate, THF-H2O (1:1, v/v); (c)
H2, Pd/C,300 kPa, MeOH.

Trên ý tưởng tương tự về con đường tổng hợp các triazole thông qua phản
ứng click [36-46], nhóm nghiên cứu của Han Wang và các cộng sự đã tổng hợp


Tương tự nhóm nghiên cứu của Ibrahim D. Bori và các cộng sự cũng
nghiên cứu tổng hợp được các hợp chất lai giữa các dẫn xuất của betulin với
AZT nhờ phản ứng click thông qua cầu nối triazole nhận được các dẫn xuất lai

8


51 và 52[15] (sơ đồ1.6). Các hợp chất lai 52 và 53 thể hiện hoạt tính chống HIV
với giá trị EC50 lần lượt đạt 0,067 and 0,10 µM [15].

Sơ đồ 1.7 [16]
e) 2,2-dimetyl succinic anhydrit, DMAP, DMF, 70°C; g) AZT, Cu, CuSO4, H2O, t-BuOH.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự
[16, 17, 37] đã tổng hợp được một số dẫn xuất lai của tritecpenoit với AZT qua
cầu tạo liên kết este với nhóm ancol của nhân glucozit trong cấu trúc của AZT
mà không qua con đường triazole cũng nhận được một số hợp chất lai có hoạt
tính chống HIV cao hơn nhiều so với AZT và khả năng gây độc kém hơn so với
AZT. Như vậy, ý tưởng lai của AZT với triecpenoit là một hướng nghiên cứu rất
lý thú nhằm tìm kiếm các chất mới có hoạt tính sinh học mới. Một số hợp chất
mà nhóm nghiên cứu đã tổng hợp được thể hiện hoạt tính mạnh các hợp chất 60,
61, 62, 64 (sơ đồ 1.8 và 1.9).

Sơ đồ 1.8 [16]
9


Sơ đồ 1.9 [16,17]
1.1.3. Tổng hợp các hợp chất lai của tecpenoit với các cơ kim