ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐỖ THỊ HẠNH

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC VÀ HÀM LƯỢNG CỦA
THUỐC TRỊ BỆNH TIỂU ĐƯỜNG GLIBENCLAMID
BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Thái Nguyên - 2016
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐỖ THỊ HẠNH

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC VÀ HÀM LƯỢNG CỦA
THUỐC TRỊ BỆNH TIỂU ĐƯỜNG GLIBENCLAMID
BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Đặng Thị Tuyết Anh

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
MỤC LỤC .................................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH ........................................................................v
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ....................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ....................................................................................4
1.1- TỔNG QUAN VỀ GLIBENCLAMIDE .............................................................4
1.1.Khái quát về bệnh tiểu đường. .............................................................................4
1.1.1.Phân loại bệnh tiểu đường. .................................................................................4
1.1.2. Các thuốc điều trị bệnh tăng đường huyết ........................................................4
1.1.3. Quan niệm của y học cổ truyền về bệnh tiểu đường. ........................................6
1.1.4. Các thuốc Đông y điều trị bệnh tiểu đường. .....................................................6
1.1.5. Thuốc chữa bệnh tiểu đường Glibenclamide. ...................................................6
1.2- TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA LÝ ...................8
1.2.1. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)...........................................8
1.2.2. Phương pháp phổ khối lượng (MS). ...............................................................10
1.2.3. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR). .................................................................11
1.2.4. Phương pháp xác định độ ẩm ( theo Karl Fischer) ........................................13
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ............................................................................14
2.1.Hóa chất và thiết bị. ............................................................................................14
2.1.1.Hóa chất và dung môi. .....................................................................................14
2.1.2. Thiết bị xác định cấu trúc ................................................................................14
2.1.3. Xác định cấu trúc, định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các sản
phẩm tổng hợp được..................................................................................................15
2.2.Tổng hợp Glibenclamide . ...................................................................................15
2.2.1. Tổng hợp 5-chloro-2-methoxybenzoyl chloride. ............................................15
2.2.2. Tổng hợp chất trung gian(4). ..........................................................................16
2.2.3. Tổ ng hơ ̣p Glibenclamide (5). ..........................................................................17
ii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

13

C- NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13 (13C Nuclear Magnetic
Resonance)

DMSO

Dimethyl sulfoxide

1

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H Nuclear Magnetic
Resonance)

H- NMR

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

IR

Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy)

MS

Metanol

OMe

Methoxy

SOCl2

Sulfonylchlorua

iv
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH
Hình 1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của benzyl axetat........................... 9
Hình 1.2. Phổ khối lượng của benzamit (C6H5CONH2) ............................ 11
Hình 1.3. Phổ hồng ngoại của benzyl ancol ................................................ 12
Hình 3.1: Phổ 1H-NMR của chất trung gian (4). ........................................ 24
Hình 3.2: Phổ 13C-NMR của chất trung gian (4)........................................ 25
Hình 3.3: Phổ 1H-NMR của chất glibenclamide 5. .................................... 27
Hình 3.4: : Phổ 13C-NMR của chất glibencalmide (5) . ............................. 28
Hình 3.5: Phổ EI-MS của glibenclamide (5). .............................................. 29

v
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn

 Trong 7 ca sinh thì có 1 ca bị ảnh hưởng bởi tiểu đường thai kì.
 Dự báo đến năm 2040 sẽ có khoảng 642 triệu người mắc bệnh.
Tại Mỹ ước tính có khoảng 26 triệu người mắc bệnh tiểu đường,
khoảng 7 triệu người có bệnh lí trong đó có quá nhiều đường trong máu.
Nước Anh cũng có khoảng 3 triệu người mắc và con số này không ngừng tăng
lên. Tại Đức, theo số liệu mới đây nhất vào ngày Tiểu đường thế giới (
14/11/2015) thì có hơn 6 triệu người mắc bệnh.
Ở Việt Nam, theo Tổ chức Y tế Thế giới ( WHO), tỷ lệ mắc tiểu đường
ngày càng gia tăng. Bộ Y tế thống kê trong 10 năm qua, số bệnh nhân mắc
bệnh tiểu đường ở nước ta tăng 211% và với con số này, Việt Nam nằm trong
số các quốc gia có tốc độ tăng bệnh nhân tiểu đường cao nhất thế giới và tạo
1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


ra gánh nặng kinh tế cho gia đình, xã hội trong quá trình điều trị căn bệnh
này.
Thống kê từ các cơ sở y tế từ địa phương, toàn quốc hiện có:
 Khoảng 5 triệu bệnh nhân tiểu đường.
 60% các bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường được chẩn đoán là có biến
chứng cực kì nguy hiểm, có thể dẫn tới mù lòa, tàn phế, thậm chí là tử
vong.
 Mỗi ngày có khoảng 150 người tử vong do các nguyên nhân liên quan
đến bệnh tiểu đường ( tương đương với 54.943 trường hợp tử vong của
người trưởng thành mỗi năm).
Trong danh sách thuốc thiết yếu của WHO 2007 và trong danh mục
thuốc thiết yếu của Bộ Y tế, glibenclamide và metformin là một trong hai
thuốc tiểu đường duy nhất sử dụng theo đường uống chữa bệnh tiểu đường

hàm lượng của thuốc trị bệnh tiểu đường glibenclamid bằng các phương
pháp hóa lý hiện đại ”. Đây là đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1- TỔNG QUAN VỀ GLYBENCLAMIDE.
1.1.Khái quát về bệnh tiểu đường.
Định nghĩa của Ủy ban chẩn đoán và phân loại bệnh tiểu đường Hoa
Kỳ: “ Đái tháo đường, còn gọi là bệnh tiểu đường, là một nhóm bệnh rối loạn
chuyển hóa cacbohydrat khi hoóc môn insulin của tụy bị thiếu hay giảm tác
động trong cơ thể, biểu hiện bằng mức đường trong máu luôn cao’’.
Bệnh tiểu đường [1-8] là một trong những nguyên nhân chính của
nhiều bệnh hiểm nghèo, điển hình là bệnh tim mạch vành, tai biến mạch máu
não, mù mắt, suy thận, liệt dương, hoại thư v.v.
1.1.1.Phân loại bệnh tiểu đường.
Bệnh tiểu đường được chia thành hai loại như sau:
Tiểu đường tuýp 1: Tiểu đường túyp 1 là một bệnh tự miễn trong đó hệ
thống miễn dịch của cơ thể phản ứng lại và phá huỷ tế bào  sản xuất insulin
của đảo tuỵ. Sự thiếu hụt insulin dẫn đến tăng glucose máu và thường dẫn
đến các biến chứng mãn tính
Tiểu đường túyp 2: Bệnh tiểu đường túyp 2 được đặc trưng bởi kháng
insulin và giảm tiết chế insulin dẫn đến mất khả năng duy trì mức glucose
máu bình thường.
Các túyp tăng đường huyết đặc hiệu khác:
- Đái tháo đường thai kỳ.

các thuốc thế hệ I (tolbutamide, chlorpropamide) và các thuốc thế hệ II
(Glyburide, Glypizide). Các thuốc này đang được sử dụng rộng rãi trên lâm
sàng, đem lại nhiều kết quả khả quan cho người bệnh.
1.1.2.2.Các thuốc làm tăng nhạy cảm insulin
Các biguanide:
Năm 1926, Frank và cộng sự đã tổng hợp synthalin từ nhân guanidin.
Chính các synthalin là tiền thân của các biguanid sau này.
Công thức chung:
R-NH-C-NH-C-NH2
NH

NH

5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


Các thuốc thuộc nhóm biguanide bao gồm: metformin, phenformin và
buformin. Hiện nay metformin là thuốc đang được sử dụng phổ biến nhất, vì
ít gây tăng axit lactic trong máu hơn. Các biguanide là thuốc chống tăng
đường huyết, không gây hạ đường huyết. Thuốc tác dụng chủ yếu ngoài tuỵ,
không có tác dụng kích thích tế bào  tuyến tuỵ bài tiết insulin.
1.1.2.3.Thuốc chống tăng đường huyết sau ăn (thuốc ức chế enzym glucosidase)
Acarbose:
Acarbose là thuốc ức chế enzym glucosidase của tế bào niêm mạc ruột.
Do tác dụng ức chế enzym này, thuốc làm giảm hoặc chậm quá trình hấp thụ
tinh bột, dextran và các disaccharide ở ruột non, tránh được tình trạng tăng
đường huyết sau ăn. Thuốc có tác dụng tốt cho cả 2 tuýp bệnh.

http://www.lrc.tnu.edu.vn


Các thuốc thuộc thế hệ thứ hai có hiệu quả ở liều thấp nhờ sự tăng sự hấp
thụ qua màng tế bào beta. Sulphonylure được liên kết với thụ thể của nó trong
tế bào beta của tuyến tuỵ. Hoạt tính chống bệnh tiểu đường của các chất này
phụ thuộc vào ái lực của các thuốc sulphonylure với thụ thể của nó. Cơ chế
hoạt động của lớp thuốc này chủ yếu được giải thích bới sự kìm hãm của các
kênh KATP khởi xướng sự tiết insulin. Sự thành công của việc phát hiện ra
những chất sulphonylure có ái lực cao và chọn lọc vào thụ thể của
sulphonylure như là glibenclamide mất 27 năm sau khi phát hiện ra chất đầu
tiên có hoạt tính hạ đường huyết và phải tổng hợp khoảng 12000 dẫn chất của
nó để sàng lọc, nghiên cứu mối quan hệ giữa hoạt tính và cấu trúc.

Ngoài glibenclamide, một số thuốc thế hệ thứ hai như đã đề cập ở trên
cũng được phát hiện . Tiếp đó đã có một số nhóm nghiên cứu tổng hơp các
chất trên cơ sở khung sulphonylure để tìm kiếm các chất có hoạt tính sinh
học. Một số dẫn của nhóm diarylylsulphonylure có hoạt tính chống ung rất
mạnh. Có rất nhiều nghiên cứu về quan hệ hoạt tính chống ung thư và cấu trúc
của lớp chất này. Tuy nhiên, hoạt tính chống bệnh đái tháo đường của lớp
chất diarylylsulphonylure không thể hiện rõ. Ngoài việc nghiên cứu về cấu
trúc và hoạt tính của các dẫn chất glibenclamide thì những nghiên cứu về cơ
7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


chế và tìm hiểu sâu sắc về bản chất của thụ thể của nó cũng được nghiên cứu
nhiều.

các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có độ chuyển dịch hóa học δ; đối với hạt
nhân 1H thì:


 TMS  x
.10 6 ( ppm)
o

8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


Trong đó: νTMS, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn TMS và của
hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ.
Đối với các hạt nhân khác thì độ chuyển dịch hóa học được định nghĩa
một các tổng quát như sau:


 chuan  x
.10 6 ( ppm)
o

Trong đó: νchuan, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn và của hạt
nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ.
Hằng số chắn σ xuất hiện do ảnh hưởng của đám mây electron bao
quanh hạt nhân nguyên tử, do đó tùy thuộc vào vị trí của hạt nhân 1H và 13C
trong phân tử khác nhau mà mật độ electron bao quanh nó khác nhau dẫn đến
chúng có giá trị hằng số chắn σ khác nhau và do đó độ chuyển dịch hóa học

Để phá vỡ phân tử người ta có nhiều phương pháp: bắn phá bằng dòng
electron (EI), phương pháp ion hóa hóa học (CI), phương pháp bắn phá
nguyên tử nhanh (FAB)… Dùng dòng eclectron có năng lượng cao để bắn
phá phân tử là phương pháp hay được sử dụng nhất. Khi bắn phá các phân tử
hợp chất hữu cơ trung hòa sẽ trở thành các ion phân tử mang điện tích dương
hoặc bị phá vỡ thành các ion và các gốc theo sơ đồ:
2e (1) > 95%

ABC
ABC

e
ABC

2

3e (2)

ABC-

Sự hình thành các ion mang điện tích +1 chiếm hơn 95%, còn lại là các
ion mang điện tích +2 và điện tích âm (-). Năng lượng bắn phá các phân tử
thành ion phân tử khoảng 10 eV. Nhưng với năng lượng cao thì ion phân tử
10
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


có thể phá vỡ thành các mảnh ion dương (+), hoặc các ion gốc, các gốc, hoặc

thông số quan trọng để qui kết chính xác cấu trúc phân tử của một chất cần
nghiên cứu khi kết hợp nhiều phương pháp phổ với nhau.
1.2.3. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR).
Trong số các phương pháp phân tích cấu trúc, phổ hồng ngoại cho
nhiều thông tin quan trọng về cấu trúc của hợp chất.
11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


Bức xạ hồng ngoại bao gồm một phần của phổ điện từ, đó là vùng bước
sóng khoảng 10-4 đến 10-6 m. Nó nằm giữa vi sóng và ánh sáng khả kiến.
Phần của vùng hồng ngoại được sử dụng nhiều nhất để xác định cấu trúc nằm
trong giữa 2,5x10-4 và 16x10-6 m. Đại lượng được sử dụng nhiều trong phổ
hồng ngoại là số sóng (cm-1), ưu điểm của việc dùng số sóng là là chúng tỷ lệ
thuận với năng lượng [9-11].
Khi chiếu các bức xạ hồng ngoại vào phân tử các hợp chất, bức xạ hồng
ngoại sẽ kích thích phân tử từ trạng thái dao động cơ bản lên trạng thái dao
động cao hơn. Có 2 lại dao động khi phân tử bị kích thích là dao động hóa trị
và biến dạng, dao động hóa trị (ν) là dao động làm thay đổi độ dài liên kết,
dao động biến dạng (δ) là dao động làm thay đổi góc liên kết.
Đường cong biểu diễn cường độ hấp thụ với số sóng của bức xạ hồng
ngoại được gọi là phổ hồng ngoại, trên phổ biểu diễn các cực đại hấp thụ ứng
với những dao động đặc trưng của nhóm nguyên tử hay liên kết nhất định,
(Hình 1.1).

Hình 1.3. Phổ hồng ngoại của benzyl ancol
Căn cứ vào phổ hồng ngoại đo được đối chiếu với các dao động đặc
trưng của các liên kết, ta có thể nhận ra sự có mặt của các liên kết trong phân

Điểm kết thúc phản ứng thu được bằng phép đo điện đối với iot dư.
- Thuốc thử và vật liệu thử
Chỉ sử dụng các thuốc thử tinh khiết phân tích và nước được sử dụng phải là
nước cất hoặc nước đã khử khoáng có độ tinh khiết tương đương.

13
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM

2.1.Hóa chất và thiết bị.
2.1.1.Hóa chất và dung môi.
Các hoá chất dùng cho tổng hợp hữu cơ và dung môi được mua của
hãng Merck, hãng Sigma Aldrich và hãng Fluka và thuộc loại phân tích dùng
cho phân tích.
Bột silicagel cho sắc ký cột 100 – 200 mesh (Merck), bản mỏng sắc ký
silicagel đế nhôm Art. 5554 DC – Alufolien Kiesel 60F254(Merck).
2.1.2. Thiết bị xác định cấu trúc
Để xác định cấu trúc các chất hữu cơ tổng hợp được, chúng tôi tiến hành
các phương pháp sau:
- Xác định nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ nóng chảy của các chất tổng hợp được đo trên máy đo trên máy
Gallenkeamp của Anh tại phòng thí nghiệm Tổng hợp hữu cơ – Viện hóa học
– Viện Hàn Lâm khoa học & Công nghệ Việt Nam.
- Phổ hồng ngoại (IR)
Phổ IR của các chất nghiên cứu được ghi trên máy Impact 410 – Nicolet,
tại phòng thí nghiệm Phổ hồng ngoại Viện Hóa học – Viện Hàn Lâm Khoa


NMR,phổ hồng ngoại ( IR).
Các sản phẩm phản ứng được kiểm tra độ sạch bằng các phương pháp
sắc kí lớp mỏng, sắc khí lỏng ghép nối khối phổ (LC/MS).
Sắc kí lớp mỏng (SKLM) được sử dụng để định tính chất đầu và sản
phẩm. Thông thường chất đầu và sản phẩm có giá trị Rf khác nhau, màu sắc
và sự phát quang khác nhau. Dùng sắc kí lớp mỏng để biết được phản ứng đã
xảy ra hay không xảy ra, phản ứng đã kết thúc hay chưa kết thúc là dựa vào
các vết trên bản mỏng, cùng các giá trị Rf tương ứng. Giá trị Rf của các chất
phụ thuộc vào bản chất và phụ thuộc vào dung môi làm pha động. Dựa trên
tính chất đó, chúng ta có thể tìm được dung môi hay hỗn hợp dung môi để
tách các chất ra xa nhau (Rf khác xa nhau) hay tìm được hệ dung môi cần thiết
để tinh chế các chất.
2.2.Tổng hợp Glibenclamide .
2.2.1. Tổng hợp 5-chloro-2-methoxybenzoyl chloride.

15
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


Hoà tan 10g (53,76mmol) 5-chloro-2-methoxybenzoic acid trong 200 ml
CHCl3. Hỗn hợp này được làm lạnh xuống 00C, sau đó nhỏ giọt từ từ (12,69g,
107,52 mmol) SOCl2. Sau khi kết thúc nhỏ giọt, phản ứng được khuấy ở nhiệt
độ 250C, trong khoảng 8h. Kết thúc phản ứng, hỗn hợp được làm nguội, cất
loại dung môi và SOCl2 rồi thêm dần 300ml nước và chiết với CH2Cl2. Pha
hữu cơ được rửa với nước cho đến môi trường trung tính, làm khan bằng
MgSO4, cất loại dung môi dưới áp suất giảm nhận được sản phẩm thô. Sản
phẩm thô được làm sạch bằng sắc ký cột silicagel với hệ dung môi rửa giải

143,58 (C-4); 142,09 (C-1); 131,45 (C-13); 129,45 (C-11); 129,12(C-3 và 5);
125,65 (C-2 và 6); 124,79 (C-12); 124,29 (C-10); 114,13 (C-14); 56,23
(OMe); 54,83 (C-8); 34,55 (C-7).
EI-MS m/z: [M ]+ 368
CTPT: C16H17ClN2O4S
2.2.3. Tổ ng hợp Glibenclamide (5).

2
3

O
11

Cl

8

10

9
15

12
13
14

N
H

4