BỘ Y TẾ
TRƯ
TRƯỜNG
ĐẠI HỌC DƯỢC
C HÀ NỘI
N
NGUYỄN DUY DŨNG
Mã sinh viên: 1201096
TỔNG
NG HỢP
H
VÀ THỬ HOẠT
T TÍNH KHÁNG
TẾ BÀO UNG THƯ CỦA
C
MỘT SỐ
Ố DẪN CHẤT
6-DIETHYLAMINO2-(2-TRIFLOUROMETHOXYPHENYL)
TRIFLOUROMETHOXYPHENYL)
TRIFLOUROMETHOXYPHENYL)-3HQUINAZOLIN-4-ON
KHÓA LU
LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢ
ỢC SĨ
HÀ NỘI - 2017
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
quan tâm, động viên tạo động lực cho em trong suốt quá trình làm khóa luận tốt
nghiệp.
Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình thực hiện khóa luận này khó
tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được những sự góp ý của thầy cô, bạn
bè để khóa luận được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày 17 tháng 5 năm 2017
Sinh viên
Nguyễn Duy Dũng
MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................... 2
1.1 Các hợp chất mang khung cấu trúc 4(3H)-quinazolinon ............................. 2
1.2. Tác dụng chống ung thư của dẫn chất 2-aryl-3H-quinazolin-4-on ............. 4
1.2.1 Tác dụng kháng ung thư của các dẫn chất 2-aryl-3H-quinazolin-4-on
với các nhóm thế ở vị trí C6 và 2-aryl ............................................................ 4
1.2.2 Tác dụng kháng ung thư của các dẫn chất với nhóm thế ở vị trí N3 ...... 7
1.3 Phương pháp tổng hợp các dẫn chất thế N3 của 2-arylquinazolin-4(3H)-on
....................................................................................................................... 14
1.3.1 Phản ứng tạo sản phẩm trung gian benzoxazinon............................... 14
1.3.2 Phản ứng tạo sản phẩm trung gian 2-aryl quinazolin-4(3H)-on ......... 14
1.3.3. Phản ứng tổng hợp đi từ 2-arylindol và amin .................................... 15
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
.......................................................................................................................... 17
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
13
1
C-NMR
H-NMR
Ar
CDCl3
CTPT
d
dd
DMAC
DMF
DMSO
Đ.v.c
EA, EtOAc
ED50
HE
IC50
IR
KLPT
m
MS
Rf
s
SKLM
t
Nhiệt độ nóng chảy
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Kết quả tổng hợp các dẫn chất 9a-e .................................................. 28
Bảng 3.2: Giá trị Rf và Tonc của các dẫn chất 9a-e ............................................. 29
Bảng 3.3: Số liệu phổ MS của các dẫn chất 9a-e .............................................. 30
Bảng 3.4: Số liệu phổ IR của các dẫn chất 9a-e ................................................ 30
Bảng 3.5: Phổ 1H-NMR của chất trung gian 7 .................................................. 31
Bảng 3.6: Số liệu phổ 1H-NMR của các dẫn chất 9a-e ...................................... 32
Bảng 3.7: Số liệu phổ 13C-NMR của các dẫn chất 9a-e ..................................... 34
Bảng 3.8: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của 9a-e .................................. 35
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
HÌNH VẼ
Hình 1.1: Khung cấu trúc của quinazolin và quinazolinon .................................. 2
Hình 1.2: Một số thuốc có chứa khung cấu trúc quinazolinon trên thị trường ..... 3
Hình 1.3: Dãy hợp chất 2-phenyl-4-quinazolinon trong nghiên cứu của MannJen Hour năm 2000 ............................................................................................. 4
Hình 1.4: Cấu trúc các hợp chất 2-aryl-6-subtituted quinazolinon của Mann-Jen
Hour năm 2013.................................................................................................... 5
Hình 1.5: Dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon trong nghiên cứu của Lê Nguyễn
Thành và cộng sự ................................................................................................ 6
Hình 1.6: Hợp chất 6-(diethylamino)-2-(2-triflouromethoxyphenyl)-4quinazolinon ........................................................................................................ 7
Hình 1.7: Các dẫn chất 2-phenylquinazolin-4(3H)-on trong nghiên cứu của Rhee
............................................................................................................................ 8
Hình 1.8: Các hợp chất 3-(arylidenamino)-2-phenylquinazolin-4(3H)-on trong
nghiên cứu của Subhadip Das.............................................................................. 9
Hình 1.9: Cấu trúc các hợp chất 2-(4-substituted phenyl) quinazolin-4(3H)-on .. 9
Hình 1.10: Dãy hợp chất 6,8-dibromo-2-phenyl-4(3H)-quinazolinon ............... 10
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ung thư là căn bệnh nguy hiểm và là nguyên nhân đứng thứ 2 gây tử vong
ở người. Theo thống kê của tổ chức y tế thế giới, trong năm 2014đã có 8,8 triệu
người chết do ung thư, chiếm 16% số ca tử vong trên toàn thế giới [29]. Trong
đó, Việt Nam là một trong những quốc gia có tỷ lệ tử vong do ung thư cao nhất
với khoảng 115.000 người mỗi năm tương đương với 315 người/ngày [30]. Mặc
dù trên thế giới đã có nhiều tiến bộ trong việc điều trị ung thư, tuy nhiên, việc
tìm ra các thuốc mới với hiệu quả điều trị cao và ít độc tính luôn luôn là rất cần
thiết. Trong số rất nhiều các hợp chất đang được nghiên cứu thì các dẫn chất
chứa khung cấu trúc quinazolinon đang thu hút được nhiều sự quan tâm của các
nhà khoa học bởi hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt của chúng [8,20,22], một
trong số đó là dãy hợp chất 2-arylquinazolin-4(3H)-on[14,24]. Một số kết quả
nghiên cứu đã cho thấy các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on với các nhóm thế tại
vị trí C6 và N3 có tác dụng ức chế tế bào ung thư rất đáng được quan tâm
[2,9,12,7]. Đặc biệt, hợp chất 2-aryl-6-diethylaminoquinazolinon đã thể hiện
được hoạt tính kháng ung thư mạnhtrên các dòng tế bào ung thư KB, Hep-G2,
LU và MCF7 với giá trị IC50từ 0,021-1,25 µg/ml [1].
Sử dụng hợp chất 2-aryl-6-diethylaminoquinazolin-4-on là hợp chất dẫn
đường, đề tài “Tổng hợp và thử hoạt tính kháng ung thư của một số dẫn chất
6-diethylamino-2-(2-trifluoromethoxyphenyl)-3H-quinazolin-4-on” được tiến
hành với 2 mục tiêu:
1. Tổng hợp được một số dẫn chất thế N3của 6-diethylamino-2-(2trifluoromethoxyphenyl)-3H-quinazolin-4-on.
2. Thử hoạt tính gây độc tế bàocủa các dẫn chất tổng hợp được trên một số
dòng tế bào ung thư.
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
S
O
NH
O
O
OH
O
Raltitrexed
OH
(Kháng ung th )
(Kháng ung th )
(Ch ng n m)
(Kháng ung th , gi m đau)
(Kháng ung th , c ch t ng
h p thymidilat)
(Ch ng s t rét)
Hình 1.2: Một số thuốc có chứa khung cấu trúc quinazolinon trên thị trường
của 15 dẫn chất 2-aryl-quinazolinon có nhóm thế ở C6 trên 5 dòng tế bào ung thư
người: khối u ác tính, ung thư phổi, ung thư biểu mô không nhỏ ở phổi, ung thư
gan và ung thư vòm họng. Kết quả cho thấy có 6 dẫn chất có tác dụng gây độc tế
bào mạnh trên cả 5 dòng tế bào ung thư với giá trị IC50 = 0,07- 8,89 µM. Trong
đó, hợp chất có nhóm thế R6 là pyrrolidinyl và R2 là vòng napthalenyl thể hiện
tác dụng mạnh nhất với giá trị IC50 từ 0,03-1,35 µM trên 5 dòng tế bào thử
nghiệm [13].
Hình 1.4: Cấu trúc các hợp chất thế C6 của 2-arylquinazolinon của Mann-Jen
Hour năm 2013
Ở Việt Nam, nhóm nghiên cứu của Lê Nguyễn Thành và cộng sự đãtiến
hành tổng hợp và đánh giá khả năng gây độc tế bào của dãy hợp chất 2-aryl-4quinazolinon (III, IV) trên 4 dòng tế bào ung thư ở người: ung thư biểu mô KB,
ung thư phổi LU-1, ung thư gan Hep-G2 và ung thư vú MCF-7. Kết quả cho thấy
hợp chất 2-aryl-6-methylquinazolin-4(3H)-on với nhóm thế -OCF3 trên vòng aryl
ở vị trí C2’ thể hiện hoạt tính tốt trên 3 dòng tế bào ung thư KB, Hep-G2 và LU
với giá trị IC50 = 1,18-2 µg/ml. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nhóm methyl ở vị trí
C6 có hoạt tính cao hơn so với khi được gắn ở vị trí C7. Đặc biệt, 2 hợp chất với
5
nhóm dialkylamino ở vị trí C6 thể hiện khả năng gây độc tế bào cao nhất trên tất
cả các dòng tế bào với giá trị IC50 dưới 1µg/ml, gấp 300-500 lần so với hợp chất
có chứa nhóm methyl ở cùng vị trí [2].
KB, IC50 = 1,18 µg/ml
R1
KB, IC50 (µg/ml)
6-(diethylamino)-2-(2-triflouromethoxyphenyl)-4-
quinazolinon (V) thể hiện hoạt tính mạnh trên các dòng tế bào ung thư KB, HepG2, LU vàMCF-7[1].
6
Hợp
IC50 (µg/ml)
chất
KB
Hep-G2 LU
MCF-7
V
0,021
0,026
0,03
1,25
VIb
Phenyl
Benzyl
VIc
Phenyl
4-OCH3 benzyl
VId
4-OCH3 phenyl
Methyl
VIe
4-OCH3 phenyl
Benzyl
VIf
4-OCH3 phenyl
4-OCH3 benzyl
8
Hình1.8: Các hợp chất 3-(arylidenamino)-2-phenylquinazolin-4(3H)-on trong
nghiên cứu của Subhadip Das
Theo một nghiên cứu của Srivalli và Satish vào năm 2012, 12 dẫn chất 2(4-substituted phenyl) quinazolin-4(3H)-on (VIIIa-m) với các nhóm thế khác
nhau trên vòng 2-aryl và vị trí N3 đã được tổng hợp và đánh giá hoạt tính sinh
học invitro.
R = -Cl, -F, -CH3, -OCH3
R1 = -H, -CH3, -OCH3, -Cl, -Br
Hình1.9: Cấu trúc các hợp chất 2-(4-substituted phenyl) quinazolin-4(3H)-on
Khả năng kháng ung thư được đánh giá bằng hai phương pháp là khả nănggây
chết tôm biển (brine shrimp lethality bioassay) và loại trừ thuốc nhuộm (tryphan
blue exclusion) với chất chuẩn là Cisplatin. Hầu hết các chất tổng hợp đều có tác
dụng tốt, trong đó hợp chất VIIIf với R = -F, R1 = -OCH3 có hoạt tính tốt nhất
trong phương pháp khả năng gây chết tôm biển (brine shrimp lethality bioassay)
với giá trị ED50 = 4,12 (24h) và hợp chất VIIId với R= -F, R1= -H với giá trị
IC50=12,62 µg/mL trong phép thử loại trừ thuốc nhuộm (tryphan blue
exclusion)[26].
Năm 2013, nhóm nghiên cứu Ai Cập gồm Marwa F. Ahmed và Mahmoud
Youns tiến hành tổng hợp 30 dẫn chất của dãy hợp chất 6,8-dibromo-2-phenyl4(3H)-quinazolinon và đánh giá hoạt tính kháng ung thư của các hợp chất này
trên dòng tế bào ung thư vú ở người MCF-7. Kết quả nghiên cứu cho thấy 9
9
hợpchất IXa-ithể hiện hoạt tính kháng ung thư mạnh với giá trị IC50từ 1,7- 21,4
µg/mL, thấp hơn so với chất đối chiếudoxorubicin (IC50= 29,6 µg/mL) [5].
S
O
Br
IXb
R
Br
N
N
O
O
N
Ar
Ar
N
N
Br
Br
IXe-i
10
Hình 1.11: Cấu trúc nhóm hợp chất 2-phenylquinazolin-4(3H)-on trong nghiên
cứu của Deep.A
Trong nghiên cứu của Hamdy M. Abdel-Rahman và cộng sự tiến hành
năm 2014, dãy 14 hợp chất 2-phenylquinazolin-4(3H)-on (XI) được tổng hợp và
đánh giá hoạt tính sinh học. Sau khi đánh giá khả năng ức chế
PDE4B(phosphodiesterase 4B), 3 hợp chất XIa, XIb và XIc được đánh giá khả
năng gây độc tế bào trên 3 dòng tế bào ung thư người là ung thư vú MDA-MB231, ung thư phổi A549, ung thư đại tràng HT29. Trong đó, hợp chất số VIc với
các nhóm thế R1 = R3 = R5 = -H, R2 = R4 = -OH thể hiện hoạt tính tốt nhất với
các giá trị IC50 lần lượt là: 0,14; 0,08 và 0,32 µM [3].
Hình 1.12: Cấu trúc dãy hợp chất 2-phenylquinazolin-4(3H)-on trong nghiên
cứu của Hamdy M. Abdel-Rahman.
Gần đây, nhóm nghiên cứu của Mohammad Mahdavi đã tiến hành thiết kế,
tổng hợp và đánh giá hoạt tính kháng ung thư của dãy hợp chất 2-
11
arylquinazolinon trên 3 dòng tế bào ung thư vú ở người bao gồm MCF-7, MDAMB-231 và T-47D. Trong số 15 hợp chất (XIIa-o) được tổng hợp và thử hoạt
tính, hợp chất XIIh với R= sec-butyl- thể hiện khả năng gây độc tế bào tốt nhất
(IC50< 5 µM) trên cả 3 dòng tế bào thử nghiệm, ít hơn 2 lần so với chất chuẩn
etoposide (IC50 lần lượt là 7,6-10,3 µM) [21].
O
O
N
hiện hoạt tính tốt nhất khi thử nghiệm với dòng tế bào ung thư HeLa với giá trị
IC50= 9,43 µg/ml. Khả năng gây độc tế bào của XIVb gần tương đương với khả
năng gây độc của thuốc chuẩn Cisplatin (IC50 = 6,58 μg/mL) [15].
Hình1.15: Cấu trúc dãy hợp chất 2-phenylquinazolin-4-(3H)-on trong nghiên
cứu của Alex Joseph.
Như vậy, có thể thấy nhiều dẫn chất 2-aryl-3H-quinazolin-4-on với các
nhóm thế tại vị trí N3 thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt rất đáng được
quan tâm.
13
Kết hợp khả năng thể hiện hoạt tính tốt tại vị trí C6và N3của các dẫn chất
2-aryl-3H-quinazolin-4-on, đề tài “Tổng hợp và thử hoạt tính kháng ung thư
của một số dẫn chất 6-Diethylamino- 2 -(2-trifluoromethoxyphenyl)-3Hquinazolin-4- on” được tiến hành với định hướng tổng hợp và sàng lọc nhằm
tìm kiếm các chất có hoạt tính kháng ung thư của dãy chất nói trên.
1.3 Phương pháp tổng hợp các dẫn chất thếN3 của 2-arylquinazolin-4(3H)on
1.3.1 Phản ứng tạo sản phẩm trung gian benzoxazinon
Nhóm nghiên cứu của Ji-Feng Liu và cộng sự tiến hành tổng hợp dãy hợp
chất quinazolin-4(3H)-on với nhóm thế ở vị trí C2 và N3. Phản ứng được tiến
hành với chất ban đầu là acidanthranilic và benzoylclorid hoặc acid cacboxylic
trong môi trường base piridin với chất xúc tác P(PhO)3được khuấy ở nhiệt độ
phòng để tạo benzoxazinon. Sau đó, các amin được thêm vào và sử dụng bức xạ
vi sóng ở nhiệt độ > 200oC để tạo các dẫn xuất quinazolin-4(3H)-on. Phương
pháp này đi từ nguyên liệu khá đơn giản, hiệu suất cao (46 – 88%), thời gian
phản ứng nhanh [19].
Sơ đồ 1.1: Phản ứng tổng hợp dẫn chất thế N3của quinazolin-4(3H)-on thông
chất trung gian bezoxazinon
1.3.2 Phản ứng tạo sản phẩm trung gian 2-aryl quinazolin-4(3H)-on
từanhthranilamid và aldehyd. Phản ứng thế tại vị trí N3 được tổng hợp theo
phương pháp của Rhee do phương pháp này có nhiều ưu điểm: nguyên liệu dễ
kiếm, sẵn có, hiệu suất phản ứng khá cao.
16