Tổng hợp và thử tác dụng kháng ung thư dẫn chất 2-methoxybenzamid - Nguyễn Phương Thảo

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN PHƯƠNG THẢO TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-METHOXYBENZAMID CÓ CHỨA VÒNG THƠM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2024 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN PHƯƠNG THẢO Mã sinh viên: 1901639 TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-METHOXYBENZAMID CÓ CHỨA VÒNG THƠM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: 1. Nguyễn Công Trường 2. Nguyễn Nữ Huyền My Nơi thực hiện: 1. Bộ môn Hóa Hữu Cơ Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI – 2024 LỜI CẢM ƠN Những dòng đầu tiên, tôi xin được chân thành cảm ơn đến những người đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.

Trước tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến những người thầy cô đáng kính đã hướng dẫn tôi thực hiện đề tài này: TS. Nguyễn Công Trường và ThS. Nguyễn Nữ Huyền My - Bộ môn Hóa Hữu Cơ - Khoa Công nghệ Hóa dược - Trường Đại học Dược Hà Nội. Thầy cô đã luôn tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, những kinh nghiệm quý báu và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành khóa luận một cách tốt nhất.

Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các giảng viên, kỹ thuật viên đang công tác tại Khoa Công Nghệ Hóa Dược - Trường Đại học Dược Hà Nội đã giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này. Cuối cùng, tôi cũng xin được cảm ơn gia đình, bạn bè cùng các thành viên khác cũng đang tham gia nghiên cứu tại bộ môn Hóa Hữu Cơ, đặc biệt là bạn Phạm Thu Bắc, bạn Nguyễn Hà Minh Đức, bạn Trần Hoàng Anh, em Trần Thị Vân Anh, em Lê Tiến Dũng, em Trần Nhật Minh, cùng các em K75, K76, K77. Sự đồng hành, chia sẻ và động viên của mọi người chính là nguồn động lực đối với tôi trong suốt quãng thời gian làm thực nghiệm. Hà Nội, ngày 1 tháng 6 năm 2024 Sinh viên Nguyễn Phương Thảo MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ.

1 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN. Tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất có chứa khung 2- methoxybenzamid. Tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất có chứa khung 2-aminobenzamid. Các phương pháp tổng hợp amid.

Phương pháp amid hóa trực tiếp không sử dụng xúc tác. Phương pháp tổng hợp amid sử dụng xúc tác kim loại. Phương pháp sử dụng dẫn chất boron làm chất xúc tác. Phương pháp tổng hợp amid thông qua Carbodiimid/ N-Hydroxybenzotriazol.

12 CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Hóa chất, thiết bị .1 Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi .2 Thiết bị thí nghiệm. Nội dung nghiên cứu. Tổng hợp hóa học các dẫn chất 2-methoxybenzamid.

Thử độc tính tế bào của các dẫn chất tổng hợp được. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp tổng hợp các dẫn chất 2-methoxybenzamid thơm. Phương pháp tinh chế và xác định cấu trúc.

Phương pháp xác định hoạt tính gây độc tế bào. 16 CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ. Tổng hợp hóa học. Tổng hợp các dẫn chất acid 4-((3-halogenobenzyl)oxy) 2-methoxybenzoic20 3.

Tổng hợp chất trung gian 2-amino-5-(dimethylamino)benzamid (8). Tổng hợp các dẫn chất 2-methoxybenzamid thơm. Kiểm tra độ tinh khiết, khẳng định cấu trúc. Kiểm tra độ tinh khiết.

Khẳng định cấu trúc. Thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư. 34 CHƯƠNG 4 : BÀN LUẬN. Tổng hợp hóa học.

Tổng hợp các dẫn chất trung gian acid 4-((3-halogenobenzyl)oxy)-2- methoxybenzoic (4a-c). Tổng hợp chất trung gian 2-amino-5-(dimethylamino)benzamid (8). Phản ứng tổng hợp các dẫn chất 2-methoxybenzamid thơm (9a-c). Khẳng định cấu trúc.

Phổ khối lượng (MS). Phổ hồng ngoại IR. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR). Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (13C-NMR).

Về hoạt tính kháng tế bào ung thư. 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ν Dao động hóa trị 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C 1 H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H A549 Dòng tế bào ung thư phổi (Human lung carcinoma) ACN Acetonitril AKT Protein Kinase B BxPC-3 Dòng tế bào ung thư tuyến tụy CRC Ung thư đại trực tràng CTPT Công thức phân tử d Vạch đôi (doublet) Đ.C Đơn vị carbon DCC Dicyclohexylcabodiimid DCM Dicloromethan dd Vạch chẻ đôi hai lần (doublet of doublet) DHMEQ Dehydroxymethylepoxyquinomicin DIC Diisopropylcarbodiimid DIPEA N,N-diisopropylethylamin DMEM Môi trường nuôi cấy tế bào (Dulbecco’s Modified Eagle Medium) DMF N,N-dimethylformamid DMSO Dimethylsulfoxid DMSO-d6 Dimethylsulfoxid deutri hóa EA Ethyl acetat EDC/EDCI 3-ethyl-1(N,N-dimethyl)aminopropylcarbodiimid ERS Căng thẳng lưới nội chất EtOH Ethanol HCT-116 Dòng tế bào ung thư ruột kết HepG2 Dòng tế bào ung thư biểu mô tế bào gan Hh Hedgehog HOBt N-hydroxybenzotriazol HSP Protein sốc nhiệt IC50 Nồng độ ức chế 50% sự phát triển của tế bào ung thư thử nghiệm IR Phổ hồng ngoại (Infrafed Spectrometry) J Hằng số tương tác (Hz) KB Dòng tế bào ung thư biểu mô m Vạch đa (multiplet) MCF-7 Dòng tế bào ung thư vú MDA-MB-231 Dòng tế bào ung thư biểu mô tuyến vú MeOH Methanol MIA PaCa2 Dòng tế bào ung thư tuyến tụy MS Phổ khối lượng (Mass Spectrometry) mTOR Mechanistic target of rapamycin MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromid m/z Tỷ số giữa khối lượng và điện tích của các ion NAMPT Nicotinamid Phosphoribosyltransferase NF-κB Yếu tố nhân kappa B OD Mật độ quang (Optical Density) PANC-1 Dòng tế bào ung thư tuyến tụy PI3K Phosphoinositide 3-kinase rf Hồi lưu (reflux) Rf Hệ số lưu giữ rt Nhiệt độ phòng s Vạch đơn (singlet) SAR Mối liên quan cấu trúc tác dụng (Struture-Activity Relationship) SKLM Sắc ký lớp mỏng Smo Protein Smoothened t Vạch ba (triplet) TEA Triethylamin tonc Nhiệt độ nóng chảy U-87 MG Dòng tế bào u thần kinh đệm VEGFR Thụ thể yếu tố tăng trưởng nội mạch δ (ppm) Độ dịch chuyển hóa học (đơn vị phần triệu) DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1: Phản ứng tổng hợp amid trực tiếp từ acid carboxylic và amin.2: Phản ứng tổng hợp amid sử dụng xúc tác kim loại .3: Phản ứng tổng hợp amid sử dụng xúc tác triphenyl borat.4: Phản ứng tổng hợp amid sử dụng EDC, HOBt .1: Quy trình tổng hợp các dẫn chất 2-methoxybenzamid thơm (9a-c) .2: Quy trình tổng hợp các dẫn chất (3a-c).3: Quy trình tổng hợp các dẫn chất (4a-c).4: Quy trình tổng hợp 5-cloro-2-nitrobenzamid (6) .5: Quy trình tổng hợp 5-(dimethylamino)-2-nitrobenzamid (7).6: Quy trình tổng hợp 2-amino-5-(dimethylamino)benzamid (8) .7: Quy trình tổng hợp các dẫn chất 2-methoxybenzamid thơm (9a-c) .1: Cơ chế tổng hợp các chất (3a-c) .2: Cơ chế tổng hợp các dẫn chất acid (4a-c) .3: Cơ chế tổng hợp chất (6) .4: Cơ chế tổng hợp các dẫn chất (9a-c) [26]. 38 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi dùng trong nghiên cứu .1: Kết quả tổng hợp các dẫn chất 2-methoxybenzamid .2: Giá trị Rf và tonc của các dẫn chất (9a-c) .3: Số liệu phổ MS của các dẫn chất (9a-c).4: Số liệu phổ IR của các dẫn chất (9a-c) .5: Số liệu phổ 1H-NMR của các dẫn chất (9a-c) .6: Số liệu phổ 13C-NMR của các dẫn chất (9a-c) .7: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn chất 2-methoxybenzamid thơm (9a-c) trên hai dòng tế bào ung thư A549 và MCF-7.

34 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Phổ MS của chất (9a) .2: Phổ IR của chất (9a) .3: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) của chất (9b) .4: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon của dẫn chất (13C-NMR) (9b). 43 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, ung thư là nguyên nhân gây tử vong đứng thứ hai sau bệnh tim mạch [2]. Ước tính mới của Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) về gánh nặng ung thư toàn cầu cho thấy số ca ung thư mới tăng lên 19,3 triệu và số ca tử vong do ung thư tăng lên 10 triệu vào năm 2020 (báo cáo GLOBOCAN 2020) [38]. Trên toàn cầu, cứ 5 người thì có 1 người mắc bệnh ung thư trong suốt cuộc đời, cứ 9 nam giới thì có 1 người và 12 phụ nữ thì có 1 người chết vì căn bệnh ung thư.

Đến năm 2030, gánh nặng trên toàn thế giới dự kiến sẽ tăng lên 26 triệu ca mắc mới và 17 triệu ca tử vong do ung thư mỗi năm [39]. Ung thư là một nhóm bệnh liên quan đến các nhóm tế bào có biểu hiện tăng trưởng không kiểm soát được (tăng sinh), xâm nhập và phá hủy các mô lân cận (xâm lấn) và lan sang các bộ phận khác của cơ thể thông qua bạch huyết hoặc máu (di căn) [20], [13]. Hóa trị liệu ung thư đã được nghiên cứu và đưa vào sử dụng từ 5 thập kỷ trước và cho thấy hoạt động chống ung thư chống lại một số khối u ác tính ở người [12]. Tuy nhiên, các thuốc này cũng gây những độc tính trên tế bào thường và phần lớn các khối u ác tính ở người được chứng minh là có khả năng kháng hóa chất.

Do đó, việc phát triển các thuốc chống ung thư mới và các phương pháp điều trị có hiệu quả rất quan trọng trong điều trị triệt căn hay điều trị bổ trợ cho người bệnh và là nhu cầu cấp thiết ở Việt Nam và thế giới. Các hợp chất mang khung 2-methoxybenzamid đã được báo cáo là có tác dụng đa dạng: chống nôn, an thần và chống loạn thần, chống khó tiêu, chống trầm cảm [5] và chống tăng sinh tế bào ung thư [15]. Trong nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng 2-methoxybenzamid là khung kết nối có lợi cho sự ức chế các tế bào ung thư [28], [32], [37]. Trên cơ sở đó, với mong muốn phát triển các tác nhân chống ung thư mới, khóa luận: “Tổng hợp và thử tác dụng kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất 2- methoxybenzamid có chứa vòng thơm.” được tiến hành với 2 mục tiêu sau: 1.

Tổng hợp được một số dẫn chất 2-methoxybenzamid có chứa vòng thơm. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn chất tổng hợp được trên một số dòng tế bào ung thư. 1 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1. Tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất có chứa khung 2- methoxybenzamid Các dẫn chất 2-methoxybenzamid hay ortho-anisamid là hợp chất chứa nhóm amid đã được báo cáo là có các tác dụng sinh học đa dạng: chống nôn, an thần và chống loạn thần, chống khó tiêu, chống trầm cảm [5] và chống tăng sinh tế bào ung thư [15].

Mặc dù cơ chế chính xác về hoạt động chống ung thư của nó có thể chưa được tìm hiểu đầy đủ, nhưng đã có các nghiên cứu cho thấy rằng 2-methoxybenzamid có thể chống tăng sinh tế bào ung thư.