BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

VÕ NGỌC BÌNH

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CÁC DẪN XUẤT MỚI CỦA ALKALOID DỪA CẠN

Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số: 9.44.01.14

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2018


Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện
Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Ngô Quốc Anh
Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Đoàn Duy Tiên

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:


6. Vo Ngoc Binh, Nguyen Le Anh, Nguyen Thuy Hang, Tran Thi Yen,
Ngo Quoc Anh. Synthesis and antitumor activity of new vinca
alkaloids from 3’-cyanoanhydrovinblastine, Viet Nam Journal of
Chemistry, 2018 (Đã chấp nhận đăng).


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Ung thư là một nhóm các bệnh được đặc trưng bởi sự phát triển không kiểm
soát và sự lan truyền của các tế bào bất thường. Tỷ lệ ung thư trên toàn thế giới ước
tính khoảng 14 triệu trường hợp mới mỗi năm. Các nguồn lực to lớn đang được đầu
tư trên khắp thế giới để phát triển các chiến lược phòng ngừa, chẩn đoán và điều trị
ung thư. Các công ty dược phẩm và các tổ chức chính phủ, phi chính phủ đều tham
gia tích cực vào việc phát hiện và phát triển các chất chống ung thư.
Các vinca alkaloid được phân lập từ cây dừa cạn Madagascar, Catharantus
roseus G. Don, chứa khoảng 130 terpenoid indole alkaloid. Giá trị lâm sàng của
chúng đã được công nhận vào đầu những năm 1965. Vì vậy loại hợp chất này đã
được sử dụng như các chất chống ung thư trong hơn 50 năm qua và là nhóm hợp
chất dẫn đầu cho sự phát triển thuốc. Ngày nay, hai hợp chất tự nhiên, vinblastine
(VLB) và vincristine (VCR) và hai dẫn chất bán tổng hợp, vindesine (VDS) và
vinorelbine (VRLB), đã được phê duyệt để sử dụng tại Hoa Kỳ. Do tầm quan trọng
dược phẩm và hàm lượng chiết xuất thấp của VLB, VCR và các alkaloid khác nên
Catharanthus roseus trở thành một trong những cây thuốc được nghiên cứu nhiều
nhất. Những nỗ lực nghiên cứu của các nhà khoa học nhằm tìm thêm các hợp chất
khác có độc tính thấp hơn và khả năng điều trị cao hơn vẫn đang được tiếp tục.
Xuất phát từ cơ sở các kết quả nghiên cứu và tính cấp thiết trong thực
tiễn, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và hoạt tính
sinh
học các dẫn xuất mới của alkaloid dừa cạn”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án

92a – 92e.
 Tiến hành thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào trên 2 dòng tế bào ung
thư KB và Hep-G2 của 23 dẫn chất mới. Kết quả, bốn hợp chất 83a, 83b, 84a,
84b thể hiện tính độc tế bào có chọn lọc và mạnh đối với dòng tế bào KB với
IC50 tương đương với vinblastine 1 và vincristine 2. Ba vinca alkaloid mới là
các dẫn xuất 81a-c xuất phát từ anhydrovinblastine 12 có hoạt tính gây độc tế
bào KB tốt hơn so với 12 và thậm chí tốt hơn so với Ellipcitine trong trường
hợp 81b. Các hợp chất vinca alkaloid lược giản 82a-c bằng cách thay thế
vindoline với 3,5-dimethoxyaniline (DMA) không làm mất đi hoạt tính mà còn cải
thiện họat tính đáng kể so với hợp chất gốc 18(S)-3’,5'dimethoxyanilinecleavamine 77.
 Lựa chọn 8 hợp chất 81a – 81c, 82a-b, 92a-92c có độc tính tế bào
mạnh để tiến hành docking trên tubulin. Kết quả cho thấy, 02 dẫn chất alkaloid
dừa cạn mới 92b và 82a có hoạt tính gây độc tế bào mạnh nhất thì cho tương
tác mạnh nhất với tubulin.
 Lần đầu tiên tiến hành thử cơ chế sinh học 02 chất chlorochablastine 83b
và chlorochacristine 84b trên các mô hình apoptosis, cell cycle, ức chế tăng sinh
tế bào so với các alkaloid thương phẩm. Kết quả cho thấy hai chất được lựa chọn
có hiệu lực tương tự như vinflunine là alkaloid dừa cạn bán tổng hợp thương
phẩm thế hệ mới nhất hiện nay.
2


5. Bố cục của luận án
Luận án có 138 trang bao gồm:
Mở đầu: 2 trang
Chương 1. Tổng quan: 27 trang
Chương 2. Thực nghiệm: 38 trang
Chương 3. Kết quả và thảo luận: 52 trang
Kết luận: 1 trang
Phần tài liệu tham khảo bao gồm 16 trang tài liệu được trích dẫn, các tài

2.1.2.3.
Phổ khối lượng MS và HRMS
2.1.2.3.
Năng suất quay cực riêng [α]D
2.2. Các phương pháp nghiên cứu
3


2.2.1. Các phương pháp tổng hợp hữu cơ
2.2.2. Phương pháp thử hoạt tính sinh học
2.2.3. Các phương pháp tinh chế và xác định cấu trúc
2.3. Tổng hợp một số dẫn xuất vinca alkaloid mới chứa mạch nhánh
ketone α,β-không no
2.3.1. Tổng hợp anhydrovinblastine 12
2.3.2. Tổng hợp 18(S)-3’,5'-dimethoxyanilinecleavamine 77
2.3.3. Tổng hợp một số dẫn xuất vinca alkaloid mới chứa mạch nhánh ketone
α,β-không no
2.4. Tổng hợp một số dẫn xuất vinca alkaloid mới từ 3’cyanoanhydrovinblastine 88
2.4.1. Tổng hợp 3’-cyanoanhydrovinblastine 88
2.4.2. Tổng hợp các dẫn xuất alkaloid mới thông qua việc khử có chọn lọc
dẫn xuất 3’-cyanoanhydrovinblastine 88
2.4.2.2.
Tổng hợp chất 3'R-cyano-(4’S,5’-dihydro)-anhydrovinblastine 83a
2.4.2.2.
Tổng hợp chất 3'R-cyano-(4’R,5’-dihydro)-anhydrovinblastine 92b
2.4.2.3.
Tổng
hợp
chất
(3'R-aminomethyl)-(4’S,5’-dihydro)anhydrovinblastine 92c

chìa khóa để tổng hợp nhiều chất quan trọng như flavonoid, pyrazoline,
diazepine, pyrimidine,…Về mặt sinh học, các hợp chất chứa nhóm ketone
α,β-không no được xác định là có nhiều hoạt tính sinh học bao gồm hoạt tính
kháng viêm, hoạt tính chống sốt rét, hoạt tính chống ký sinh trùng, hoạt tính
chống huyết áp hay loại bỏ yếu tố NF-κB gây ra nhiều bệnh khác nhau, đặc biệt
là hoạt tính gây độc tế bào do nhóm này được xem như là các Michael acceptor
đối với nhóm thiol của một số protein hay khả năng định hướng các tế bào ung
thư chết theo chương trình. Chính vì vậy, các hợp chất chứa nhóm ketone α,βkhông no luôn là đối tượng nghiên cứu hấp dẫn của các nhà khoa học, một số
thuốc chứa nhóm này cũng đã được sử dụng hiệu quả trong điều trị bệnh
như AZT, Edoxudine, Zalcitabine, Griseofulvin và nhiều các chất khác chứa
nhóm này phân lập từ thiên nhiên được sử dụng trong hỗ trợ điều trị điều trị
bệnh ung thư.

Hình 3.3. Hợp chất lai giữa ketone α,β-không no và vinca alkaloid
Do đó, chúng tôi đã nghiên cứu và tổng hợp một loạt các vinca alkaloid mới
có chứa mạch nhánh là các hợp chất ketone α,β-không no liên kết với amin bậc ba
trên phần velbanamine tạo thành các muối amoni bậc bốn và xác định hoạt tính

5


chống ung thư của chúng. Tổng hợp các hợp chất vinca alkaloid đơn giản bằng cách
thay thế vindoline với 3,5-dimethoxyaniline (DMA) cũng đã được nghiên cứu.

Sơ đồ 3.1. Quy trình chung tổng hợp các hợp chất 76a-c. Hóa chất và điều kiện:
(a) ArCHO, MeOH, nhiệt độ phòng. (b) NBS, p-TsOH, CH3CN, nhiệt độ phòng
Trước tiên, tổng hợp các alkylbromide 76a-c chứa hợp phần ketone α,βkhông no bắt đầu bởi phản ứng ngưng tụ Claisen-Schmidt của arylcarboxaldehyde
và acetone trong methanol ở nhiệt độ phòng. Sau đó, sản phẩm ngưng tụ được
bromo hóa chọn lọc ở vị trí α-methylketone của 75a-c áp dụng dụng quy trình của
nhóm tác giả Lee Jong Chan, sử dụng NBS trong sự hiện diện của axit ptoluenesulfonic ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ, thu được sản phẩm 76a-c với hiệu

7


Hình 3.4. Cấu trúc hợp chất lai vinca alkaloid – ketone α,β-không no 81a-c
Cấu trúc của các vinca alkaloid bisindole như anhydrovinblastine đã được
chứng minh bởi Szantay, Kutney, Webb Andrews. Dữ liệu phổ NMR của hợp
chất 81a-c được so sánh với hợp chất ban đầu anhydrovinblastine 12. Sự cộng
hưởng proton trên phần vindoline thay đổi không đáng kể. Một số pic được xác
định dễ dàng trên phổ 1H NMR với độ dịch chuyển hóa học và tương tác của
chúng. Những pic này sau đó được sử dụng như là điểm khởi đầu thuận tiện cho
việc gán các tín hiệu tiếp theo. Các tín hiệu cộng hưởng 1H, 13C NMR trên phần
vindoline của hợp chất 81b được liệt kê trong Bảng 3.1.

Hình 3.5. Cấu trúc và đánh số theo IUPAC trên phần vindoline
Bảng 3.1. Dữ liệu phổ NMR trên phần vindoline của hợp chất 81b và
anhydrovinblastine 12 trong CDCl3
Vị trí
Hợp chất 81b
Anhydrovinblastine 12
δH, J (Hz)
δC
δH, J (Hz)
1
2
3,81(s, 1H)
83,06 3,72 (s, 1H)
3
79,85
4
5,43 (s, 1H)

16
17
18
19
20
21
C16-OCH3
N-CH3
C3-COOCH3
C3-COOCH3
C4-OCOCH3
C4-OCOCH3

2,08 (d, J = 7,5,
1H)
3,33 (m, 1H)

50,02

2,82 (d, J = 16,0, 1H)
3,37 (m, 1H)

50,3

2,72 (m, 1H)
3,33 (m, 1H)
2,06 (m, 1H)
2,22 (m, 1H)

50,3

8,54
55,8
38,04
171,1
52,21
171,6
21,20

6,55 (s, 1H)
5,45 (s, 1H)
2,66 (s, 1H)
1,35 (m, 1H)
1,79 (m, 1H)
0,80 (t, J = 7,4, 3H)
3,82 (s, 3H)
2,72 (s, 3H)
3,80 (s, 3H)
2,10 (s, 3H)

44,6
53,3
122,8
123,5
121,1
158,0
94,2
152,7
65,4
30,9
8,4

anhydrovinblastine 12 trong CDCl3
Vị trí
Hợp chất 81b
Anhydrovinblastine 12
δH, J (Hz)
δC
δH, J (Hz)
1’
2,63 (m, 1H)
33,85 2,40 (m, 1H)
3,12 (m, 1H)
3,04 (m, 1H)
2’
2,02 (m, 1H)
30,68 1,30 (m, 1H)
3’
5,60 (s br, 1H)
121,8 5,45 (s, 1H)
4’
132,87
5’
4,45 (m, 1H)
64,35 3,28 (m, 1H)
4,56 (m, 1H)
3,52 (d, J = 16,0, 1H)
7’
4,45 (m, 1H)
53,40 3,4 (m, 1H)
4,47 (m, 1H)
3,4 (m, 1H)

19’
4,11 (m, 1H)
63,09 2,55 (br d, J = 14,0, 1H)
4,53 (m, 1H)
3,31 (m, 1H)
20’
2,04 (m, 2H)
27,26 1,92 (dd, J = 14,5/7,5,
1H)
21’
1,07 (t, J = 7,4, 3H)
11,50 0,98 (t, J = 7,5, 3H)
22’
3,68 (s, 1H)
70,5
23’
191,18
24’
6,90 (d, J = 16,5, 1H)
123,90
25’
8,25 (d, J = 16,5, 1H)
147,27
10

δC
34,3
32,9
123,5
140,0

173,09
52,83 3,62 (s, 3H)

174,6
53,3

Trên phần velbanamine, tín hiệu N-H và H-3’ có thể được định vị dễ dàng
ở 8,36 (s, 1H) và 5,60 (s br, 1H). Sử dụng H-3’ làm điểm bắt đầu, có thể xác
định các proton H-1’, H-2’ và H-19’ dựa trên phổ COSY. Ba tín hiệu cộng
hưởng proton methyl H-21’, C18’-COOCH3 ở 1,07 (t, J = 7,4 Hz, 3H) và 3,68
(m, 3H) không có sự thay đổi nhiều so với trong anhydrovinblastine 12. Trên
phổ COSY, các proton methylene H-20’ cộng hưởng ở 2,02 ppm tương tác với
proton H-21’ và tương tác allylic với proton H-3’ ở 5,60 ppm. Sự chuyển dịch
hóa học của proton methylene H-20’ hoàn toàn phù hợp với tính chất allylic của
nó. Hai tín hiệu cộng hưởng ở 4,45 và 4,56 ppm được gán cho proton H-5’ do
hai proton này có tương tác yếu với hai proton H-20’. Các proton còn lại trên
phần velbanamine là H-7’, H-8’ và proton thơm của nhân indole. Trên phổ
COSY, hai proton H-7’ tương tác yếu với proton H-5’ và tương tác với hai
proton H-8’. Độ chuyển dịch hóa học hai proton H-8’ ở 3,30 ppm và 3,87 ppm
không khác nhiều so với trong anhydrovinblasstine 12, trong khi đó, độ chuyển
dịch hóa học của hai proton H-7’ trong hợp chất 81b ở 4,45 và 4,56 ppm khác
nhiều so với hai proton H-7’ trong anhydrovinblastine 12 ở 3,61 và 3,44 ppm,
điều này có thể do ảnh hưởng của nhóm thế tại vị trí N-6’. Các proton thơm trên
nhân indole từ H-11’ đến H-14’ có thể dễ dàng xác định dựa trên phổ COSY,
HSQC và HMBC, bắt đầu từ H-11’ ở 7,57 (d, J = 8,1 Hz, 1H, H-11’) và ở 7,16
– 7,26 (m, 3H, H-12’, H-13’, H-14’). Như vậy, về cơ bản chúng tôi đã hoàn
thành việc gán phổ proton trên hai phần khung vindoline và velbanamine. Dễ
thấy, khi so sánh với hợp chất ban đầu các tín hiệu cộng hưởng proton và
carbon-13 trên phần khung vindoline thay đổi không đáng kể, sự thay đổi quan
trọng trên phổ NMR của 81b được quan sát thấy xung quanh vị trí N-6’, đặc

thơm đã được thế ở vị trí para. Hai tín hiệu doublet ở 8,03 ppm và 6,88 ppm có
cùng hằng số tách J = 16,2 Hz đặc trưng cho proton olefin H-25’ và H-24’. Tín
hiệu proton nhân indole cộng hưởng tại 7,44 (m, 1H, H-11’), 7,25 (m, 2H, H13’, H-14’), 7,07 (t, J = 7,3 Hz, H-12’) và 8,40 (s, N-H). Trên nhân aniline, tín
hiệu singlet cộng hưởng của 6 proton tương đương của 2 nhóm methoxi -OCH3
tại 3,76 ppm và hai tín hiệu proton H-2 và H-6 cộng hưởng tại 5,96 ppm và 6,00
ppm. Trên phổ 13C NMR và DEPT của hợp chất 82b, cho thấy rõ tín hiệu
carbon của nhóm carbonyl ở 191,03 (C-23’) và 172,76 (C18’-COOCH3). Trên
phổ 1H NMR và HSQC xác nhận tín hiệu proton không tương tác với carbon ở
5,29 (s, 2H) đó là tín hiệu proton –NH2 trên nhân aniline.
12


Bảng 3.3. So sánh phổ 1H NMR (CDCl3) của hợp chất 82b và 18(S)-3’,5'dimethoxyanilinecleavamine 77
Vị trí Hợp chất 82b
18(S)-3’,5'-dimethoxyanilinecleavamine 77
5’
4,45 (m, 1H)
3,30 (m, 1H)
6,11 (m, 1H)
3,40 (m, 1H)
7’
4,26 (m, 1H)
3,00 (dd, J = 13,6Hz/ 4,6Hz, 1H)
4,40 (m, 1H)
3,15 (m, 1H)
19’
4,18 (d, J = 15,9 Hz, 1H) 2,50 (d, J = 12,8Hz, 1H)
4,65 (d, J = 15,9 Hz, 1H) 3,54 (m, 1H)
22’
3,64 (s, 2H)

77, vinblastine 1, vincristine 2 (Sơ đồ 3.4). Các sản phẩm thu được 81a-84c thu
được với hiệu suất 62-72%. Ưu điểm của phương pháp này ở chỗ, phản ứng xảy ra
dễ dàng, hiệu suất tốt. Sản phẩm tạo ra bền hơn so với chất ban đầu, do trung tâm
phản ứng là nguyên tử nitơ trên amin bậc ba đã bị alkyl hóa. Đặc biệt, phản ứng
xảy ra rất chọn lọc tại vị trí N-6’ trên phần khung velbanamine điều này được lý
13


giải do cấu tạo chữ T của cấu trúc vinca alkaloid che chắn vị trí N-9 trên phần
vindoline và tính linh động của cặp electron trên amin bậc ba so với amin bậc một
trên nhân aniline.
3.2. Tổng hợp các dẫn xuất vinca alkaloid mới từ 3’-cyanoanhydrovinblastine 88
3.2.1.
Tổng hợp các dẫn xuất vinca alkaloid mới thông qua việc khử
chọn lọc 3’-cyanoanhydrovinblastine 88

Hình 3.14. Hợp chất 85, 86 và 87
Langlois và Potier đã lần đầu tiên tổng hợp các dẫn xuất nitril vinca
alkaloid (85, 86 và 87) thu được một hỗn hợp với hiệu suất thấp (
trong tài liệu [90], hợp chất 88 được xác định là 3’-cyanoanhydrovinblastine.
Vukovic và đồng nghiệp trước đây đã phát triển một phương pháp để ghép
nối catharanthine 6 và vindoline 7 trong môi trường nước có tính axit. Họ đã
chứng minh và xác định cấu hình C18’S bằng cơ chế phản ứng [78]. Bước đầu
tiên, sắt xúc tác oxi hóa của amin bậc ba trên catharanthine tạo ra cation đặc biệt
14, tiếp theo là sự tấn công của vindoline theo cơ chế SN2 để tạo ra ion iminium
15, cuối cùng là sự cộng hợp của tác nhân cyano hóa. Việc bổ sung cyanide kim
loại kiềm như KCN, trong trường hợp này chỉ dẫn đến phản ứng cộng 1,4. Việc
chọn lọc của phản ứng cộng ion iminium không bão hòa α, β 15 thường do tính
“cứng”, “mềm” của tác nhân nucleophil, với nucleophil mềm như CN- thích hợp
cho cộng 1,4 [151-152]. Tiến hành phản ứng ở nhiệt độ cao dưới điều kiện bazơ
15


cũng thích hợp cho cộng 1,4. Đáng chú ý là hợp chất 88 tương đối bền, có thể kết
tinh ở dạng tinh thể. Langlois và Potier đã không xác định cấu hình của carbon C-3’
mang nhóm nitril trong hợp chất 88. Mặc dù, cấu trúc lập thể C-3’ trong hợp chất
86 được công bố là R bằng phân tích tia X đơn tinh thể [82, 143]. Dữ liệu phổ X-ray
của vinblastine, chỉ rõ cấu hình tuyệt đối ở C-2’ là R [142]. Trên phổ NOESY của
hợp chất 88, xuất hiện tương tác của proton tại vị trí C-3’ với proton tại vị trí C-2’.
Như vậy, cấu hình tuyệt đối tại vị trí C-3’ của hợp chất 88 là cấu hình S.
Chúng tôi đã tổng hợp các nitril mới có chứa vinca alkaloid từ 3’cyanoanhydrovinblastine 88, sử dụng các phản ứng khử khác nhau (Sơ đồ 3.8,
Bảng 3.4) cho phép tổng hợp các dẫn xuất mới có hoạt tính sinh học thú vị.

Sơ đồ 3.8. Các dẫn xuất vinca alkaloid mới 92a-e thông qua sự khử chọn lọc 88
Bảng 3.4. Phản ứng khử 3’-cyanoanhydrovinblastine 88
ST
Chất khử
Xúc tác Dung môi Nhiệt độ Thời gian
Tỉ lệ sản phẩm

10:0:80:10:0
65(92c)
4c
NaBH4
Ni2B
EtOH
40
5
5:0:5:40:50
c
5
NaBH4
Co2B
EtOH
40
5
5:0:5:40:50
c
6
NaBH4
NiCl2
EtOH
40
5
10:0:40:50:0
7d
LiAlH4
THF
0 οC-RT
3

thuyết là 820,42854. Sự kết hợp các số liệu phổ HR-ESI-MS , 1H NMR, 13C NMR
và 2D NMR cho thấy sự hydro hóa của liên kết đôi ở vị trí C-4’. Ngoài ra, sự tương
tác NOESY giữa H-4’ và H-3’ xác nhận cấu hình tuyệt đối S của C-4’ trong 92a
Tiếp theo chúng tôi nghiên cứu việc khử xúc tác bằng cách sử dụng các
nguồn hydrid bao gồm NaBH4, NaBH3CN và LiAlH4 trong sự có mặt của
cobalt (II) và nikel (II) halogenua hoặc các boride tương ứng để khử một cách
có chọn lọc nitril, ester và nhóm chức olefin. Các nhóm chức này hầu như
không tham gia phản ứng khử nếu không có mặt xúc tác.
Đầu tiên, với tác nhân khử LiAlH4, không có dấu vết của sự khử nitril
thay vào đó chúng tôi thu được đồng thời hai sản phẩm với tỉ lệ (50 : 50), bằng
cách sử dụng phổ khối MS và sự biến mất của nhóm methoxycarbonyl
CH3OCO- và nhóm acetate CH3COO- tại vị trí C-3, C-4 trên phổ cộng hưởng từ
hạt nhân chúng tôi xác định được sản phẩm 4-deacetyl 92d và sản phẩm
deacetyl tại C-4 và khử este tại vị trí C-3 92e. Các dẫn xuất khử tương tự cũng
từng thu được khi vincristine được xử lý với NaBH4.
Trong trường hợp sử dụng hệ NaBH3CN/Ni2B, sự khử không dẫn đến sản
phẩm methylamino mà là các sản phẩm hydro hóa liên kết đôi tại vị trí C4’-C5’
92a và 92b (10:90). Trên phổ IR của hợp chất 92b chúng tôi vẫn quan sát thấy
có vân đặc trưng của nhóm nitril ở 2228 cm-1. Trên phổ 1H-NMR của hợp chất
92b, xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng từ của các proton trên khung cấu
trúc của phân tử. Trong vùng trường thấp, dễ thấy tín hiệu cộng hưởng proton
singlet ở 5,92 ppm đặc trưng cho tín hiệu proton vinylic tại vị trí 5' của hợp chất
88 đã bị mất. Sự kết hợp các số liệu phổ HR-ESI-MS , 1D NMR và 2D NMR
17


cho thấy sự hydro hóa của liên kết đôi ở vị trí C-4’. Không giống như hợp chất
92a, không có sự tương tác NOESY giữa H-4’ và H-3’ cho 92b, cho thấy cấu
hình tuyệt đối R của C-4’. Như vậy, tính chọn lọc hóa học (chemoselective) và
tính chọn lọc lập thể (stereochemistry) đã đạt được với olefin khi có mặt este và

chúng tôi tiến hành ngưng tụ amin 92c với một vài andehyde (p-vanillin, 4chlorobenzaldehyde, 2-naphthaldehyde, 4-(trifluoromethyl)benzaldehyde, 4-

18


imidazolecarboxaldehyde, indole-3-carboxaldehyde) và khử hóa bằng NaBH4
thu được các dẫn xuất vinca alkaloid mới theo sơ đồ 3.12.

Sơ đồ 3.12. Tổng hợp các dẫn xuất vinca alkaloid mới thông qua việc khử alkyl
hóa aminomethyl 92c
Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng các phương pháp phổ
1
H-NMR, 13C-NMR và HR-ESI-MS. Dữ liệu phổ của các chất thu được được so
sánh với hợp chất ban đầu 92c.
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 93a xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng
hưởng của proton có mặt trong phân tử. Trong vùng trường thấp, ba tín hiệu
proton ở 6,76 (s, 1H, H-26’), 6,82 (d, J = 8,0 Hz, 1H, H-29’) và 6,62 (d, J = 7,9
Hz, 1H, H-30’), đặc trưng cho vòng thơm đã được thế ở vị trí meta và para.
Trên phổ COSY, hai tín hiệu proton ở 2,06 (m, 1H, H-22’a) và 2,60 (m, 1H, H22’b) tương tác với nhau và tương tác với proton H-3’. Hai tín hiệu singlet tại
3,45 ppm và 3,43 ppm được gắn cho proton methylen H-24’b và H-24’a. Trên
phổ HSQC, tín hiệu cộng hưởng singlet của một proton tại 1,92 ppm không tương
tác với carbon được gán cho proton amin no bậc hai N-H. Phổ HR-ESI-MS [MH]- cho pic ion giả phân tử có m/z = 858,4949 ứng với hợp chất có công thức tính
toán C55H69N5O10 với số khối chính xác [M-H]- (m/z) theo lý thuyết là 858,5044.
Kết hợp các dữ liệu phổ HR-ESI-MS, 1D và 2D NMR cho phép xác định cấu trúc
của chất 93a.
Tương tự như vậy, cấu trúc của hợp chất 93b-f, cũng được khẳng định
bằng các phương pháp phổ 1D NMR, 2D NMR và phổ HR-ESI-MS.
Như vậy, từ hợp chất amin 92c chúng tôi đã tổng hợp thành công sáu dẫn
xuất của 3'-cyanoanhydrovinblastine là các hợp chất 93a-f. Cấu trúc của các sản
phẩm được chứng minh bằng các phương pháp phân tích phổ hiện đại.

4,53
12
4
11,5
20,4
77
5
0,64
4,31
81a
6
0,28
1,75
81b
7
0,64
51,5
81c
8
4,16
10,9
82a
9
6,12
20,2
82b
10
9,11
86,8
82c

tương đương với vinblastine 1 và vincristine 2. Trong khi đó 83c và 84c thể
hiện hoạt tính yếu hơn nhiều so với hoạt tính của 1 và 2 nhưng vẫn tương
đương với chất ellipcitine. Cũng cần lưu ý rằng ba vinca alkaloid mới là các dẫn
xuất 81a-c xuất phát từ anhydrovinblastine 12 có hoạt tính gây độc tế bào KB tốt
hơn so với 12 và thậm chí tốt hơn so với Ellipcitine trong trường hợp 81b.
20


Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất vinca
alkaloid mới chứa mạch nhánh ketone α,β-không no còn được chúng tôi đánh
giá và so sánh với dãy các hợp chất lai vinca alkaloid – phomopsin đã được
xây dựng trước đó bởi tác giả Ngô Quốc Anh và các cộng sự [117]. Theo đó,
chúng tôi thấy rằng cả hai dãy vinca alkaloid - ketone α,β-không no và vinca
alkaloid – phomopsin với cùng hợp chất gốc ban đầu (AVLB) đều cho hoạt
tính gây độc tế bào mạnh (IC50 < 1 µM) trên dòng tế bào KB. Giá trị IC50 của
các vinca alkaloid - ketone α,β không no nằm trong khoảng 0,28 – 0,64 (µM),
giá trị IC50 của các vinca alkaloid – phomopsin nằm trong khoảng 0,08 – 0,7
(µM). Nếu so sánh giá trị IC50 của dãy vinca alkaloid – phomopsin với tất cả
các chất trong dãy vinca alkaloid – ketone α,β không no (Bảng 3.5) thì thấy
rằng, một số hợp chất trong dãy vinca alkaloid – ketone α,β không no có hoạt
tính gây độc tế bào tốt hơn như hợp chất 83a (0,03 µM), 83b (0,06 µM) và 84b
(0,03 µM).
Điều đáng chú ý là, việc lược giản phần vindoline trên dãy vinca alkaloid
– phomopsin bằng cách thay thế vindoline với 3,5-dimethoxyaniline (DMA)
thì các hợp chất thu được đều bị mất đi hoạt tính [118]. Trái lại, việc lược giản
phần vindoline trên dãy vinca alkaloid – ketone α,β không no bằng cách thay
thế vindoline với 3,5-dimethoxyaniline (DMA) không làm mất đi hoạt tính của
các hợp chất thu được mà còn cải thiện họat tính đáng kể so với hợp chất gốc
18(S)-3’,5'-dimethoxyanilinecleavamine 77.
Hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất alkaloid mới từ 3’cyanoanhydrovinblastine

6
2,26
2,34
92e
21


7
8
9
10
11
12
13

93a
93b
93c
93d
93e
93f
Vinblastine
sulfate

13,87
1,63
8,79
1,89
12,69
11,09

cứu tiếp theo cần phải giải quyết xem có những khác biệt cụ thể nào tùy tế bào,
đặc biệt là trong tế bào thần kinh và liệu những kết quả này cũng có thể được
quan sát thấy trong cơ thể người không?
3.3.2.
Kết quả Docking
Kết quả docking bằng phần mềm autodock trong dãy đầu tiên cho thấy.
Hợp chất 82a có khả năng gắn kết tốt nhất với tubulin do có năng lượng liên kết
(Estimated Free Energy of Binding) thấp nhất -11,5 (kcal/mol), hằng số ức chế
thấp nhất là 3,69 (nM) và độ lệch chuẩn RMSD = 50,673 Å. Kết quả này hoàn
22