Luận án tổng hợp hợp chất lai triterpenoid chứa nhóm benzamide và hydroxamate nghiên cứu hoạt tính chống ung thư

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐINH THỊ CÚC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT LAI CỦA MỘT SỐ TRITERPENOID CÓ CHỨA NHÓM BENZAMIDE VÀ HYDROXAMATE LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội-2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐINH THỊ CÚC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC HỢP CHẤT LAI CỦA MỘT SỐ TRITERPENOID CÓ CHỨA NHÓM BENZAMIDE VÀ HYDROXAMATE Chuyên ngành : Hóa hữu cơ Mã số : 9.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1: GS.Nguyễn Văn Tuyến 2: TS.Lê Nhật Thùy Giang Hà Nội-2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi và các cộng sự. Các kết quả trong luận án này có nguồn gốc rõ ràng và công bố theo đúng quy định. Đây là các kết quả do tôi tự nghiên cứu, phân tích và trình bày một cách trung thực khách quan, phù hợp với yêu cầu của một luận án tiến sĩ về Hóa học. Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ luận án nào.

Nghiên cứu sinh Đinh Thị Cúc LỜI CẢM ƠN Với tấm lòng chân thành và biết ơn sâu sắc, em xin được cảm ơn GS.Nguyễn Văn Tuyến, TS.Lê Nhật Thùy Giang, TS.Đặng Thị Tuyết Anh những người thầy vô cùng tận tậm và nhiệt huyết đã định hướng và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại Viện Hóa Học. Tôi cũng xin được cảm ơn các anh, chị, các bạn và các em là cán bộ và nghiên cứu sinh của phòng Hóa dược và phòng Hóa sinh môi trường - Viện Hóa Học, nơi tôi học tập và công tác đã cùng tôi chia sẻ công việc cũng như động viên tôi về tinh thần để tôi vượt qua những khó khăn vất vả trong suốt thời gian nghiên cứu và học tập. Đặc biệt, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè và những người thân trong gia đình tôi. Mọi người không chỉ là nguồn động lực mà còn là chỗ dựa vật chất và tinh thần, là nguồn tiếp sức mạnh lớn nhất giúp tôi vượt qua mọi khó khăn để có thể hoàn thiện được luận án này.

Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng …. Đinh Thị Cúc i MỤC LỤC MỤC LỤC. i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .iii DANH MỤC SƠ ĐỒ. v DANH MỤC HÌNH.

vii DANH MỤC BẢNG. ix MỞ ĐẦU. 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của các dẫn xuất triterpenoid.

Tổng hợp betulin và hoạt tính sinh học các dẫn xuất của betulin. Một số hợp chất lai của triterpenoid và hoạt tính chống HIV, chống ung thư. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của các hợp chất benzamide. Tổng hợp và hoạt tính sinh học của các hợp chất hydroxamate.

15 CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM. Hóa chất và dung môi. Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất bằng sắc kí lớp mỏng. Phương pháp và thiết bị nghiên cứu.

Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư. Tổng hợp các hợp chất lai của một số triterpenoid có chứa nhóm benzamide. Tổng hợp các dẫn xuất ester của betulin (76a-f). Quy trình tổng hợp các hợp chất trung gian 79a-b và 69.

Quy trình tổng hợp các hợp chất trung gian 81, 82 và 86. Quy trình tổng hợp các hợp chất 77a-e, 80, 83a, 84, 85, 87 và 88a. Quy trình tổng hợp các hợp chất 83b và 88b. Tổng hợp các hợp chất lai của một số triterpenoid có chứa nhóm hydroxamate.

Quy trình tổng hợp các dẫn xuất amide trung gian 91, 93 và 95. Quy trình tổng hợp các hợp chất lai có chứa nhóm hydroxamate 89a- h, 90a-b, 92a-b, 94a-b, 96a-b. Hoạt tính chống ung thư của các hợp chất lai có chứa nhóm benzamide và hydroxamate. 60 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.

Kết quả tổng hợp các hợp chất lai của một số triterpenoid có chứa nhóm benzamide. Kết quả tổng hợp các hợp chất lai của betulin có chứa nhóm benzamide qua cầu nối ester. Kết quả tổng hợp các hợp chất lai của diacid pentacyclic triterpenoid có chứa nhóm benzamide. Kết quả tổng hợp các hợp chất lai của betulinic acid có chứa nhóm benzamide.

Kết quả tổng hợp các hợp chất lai của một số triterpenoid khác có chứa nhóm benzamide. Kết quả tổng hợp các hợp chất lai của một số triterpenoid có chứa nhóm hydroxamate. Kết quả tổng hợp các hợp chất lai của betulin có chứa nhóm hydroxamate qua cầu nối ester. Kết quả tổng hợp các hợp chất lai của một số triterpenoid khác có chứa nhóm hydroxamate qua cầu nối amide.

Hoạt tính chống ung thư của các hợp chất lai. 113 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN. 114 CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN. 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

116 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT  (ppm) Độ dịch chuyển hóa học (phần triệu) 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (13C-Nuclear Magnetic Resonance) 1 H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-Nuclear Magnetic Resonance) J Hằng số tương tác (Hz) IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectrometry) MS MS Phổ khối lượng (Mass Spectrometry) CDI Carbonyl diimidazole DBU 1,8-Diazabicyclo[5.0]undec-7-ene DCC N,N'-Dicyclohexyl carbodiimide DCM Dichloromethane DIEPA N,N-Diisopropylethylamine DMAP 4-Dimethylaminopyridine DMF Dimethylformamide DMSO-d6 Dimethylsulfoxide deutri hóa HNMeOH.HCl N-methylhydroxylammonium hydrochloride HNMeOMe.HCl N,O-dimethylhydroxylammonium hydrochloride EDC. HCl HOBt 1-hydroxybenzotriazole TEA Triethylamine (Et3N ) TFA Trifluoroacetic acid THF Tetrahydrofuran TSA Trichostatin A HRMS high resonance mass spectrometry (phổ khối phân giải cao) iv EC50 Half maximal effective concentration (Nồng độ ức chế 50% ) IC50 The half maximal inhibitory concentration EGFR Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì HDAC Histon deaxetylase rfx Reflux (hồi lưu) rt Room temperature (nhiệt độ phòng) h Giờ H Hiệu suất toC Nhiệt độ nóng chảy 3TC Lamivudine d4T Stavudine AZT Zidovudine US-FDA Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ AML Ung thư bạch cầu tủy bào cấp ALL Ung thư bạch cầu cấp MDS Hội chứng loạn sản tủy MGC-803 Ung thư dạ dày PC3 Ung thư tiền liệt tuyến Bcap-37 Ung thư biểu mô cổ tử cung A375 Ung thư da MCF-7 Ung thư vú KB Ung thư biểu mô Hep-G2 Ung thư gan SW620 Ung thư đại tràng CTPT Công thức phân tử v DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1: Tổng hợp dẫn xuất ester của betulin và nicotinic acid .2: Tổng hợp dẫn xuất ester 8-13 .3: Tổng hợp dẫn xuất amide 14…………………………………….4: Tổng hợp một số dẫn xuất ester-amide 16a-c .5: Tổng hợp một số dẫn xuất carbamate 18-21 .6: Tổng hợp chất lai 23, 25a-b của betulin và AZT qua liên kết ester .7: Tổng hợp chất lai 26a-b của betulin và 3TC qua liên kết ester.8: Tổng hợp dẫn chất lai triterpenoid-AZT qua cầu nối ester-triazole .9: Tổng hợp dẫn chất lai triterpenoid-AZT qua cầu nối amide-triazole .10: Tổng hợp các hợp chất benzamide 42a-f.11: Tổng hợp các dẫn chất benzamide 40a-c .12: Tổng hợp các hợp chất benzamide 52a-j.13: Tổng hợp các hợp chất hydroxamate 57a-d .14: Tổng hợp các hợp chất 59a-g .15: Tổng hợp các hợp chất 61a-o .16: Tổng hợp các hợp chất 64a-e .17: Tổng hợp các hợp chất 67a-e .18: Tổng hợp các hợp chất 70a-d, 71a-k .19: Tổng hợp các hợp chất 73a-h .20: Tổng hợp các hợp chất hydroxamate 75a-c.1: Chiến lược tổng hợp của luận án .2: Cơ chế hình thành liên kết –CONH .3: Tổng hợp các hợp chất 77a-e .4: Cơ chế hình thành hợp chất 77c .5: Tổng hợp hợp chất 80 .6: Tổng hợp các hợp chất 83a-b .7: Tổng hợp các hợp chất 84 và 85 .8: Tổng hợp hợp chất 87 .9: Tổng hợp các hợp chất 88a-b .10: Tổng hợp các hợp chất 89a-b .11: Cơ chế hình thành sản phẩm 89a .12: Tổng hợp các hợp chất 90a-b, 92a-b………………………….13: Tổng hợp các hợp chất 94a-b………………………….14: Tổng hợp các hợp chất 96a-b……………………….103 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc một số hợp chất triterpenoid .2: Cấu trúc một số hợp chất triterpenoid-AZT qua cầu triazole-ester và triazole-amide có hoạt tính sinh học cao .3: Cấu trúc một số hợp chất benzamide .4: Cấu trúc một số hợp chất hydroxamate .1: Cấu trúc của các chất ức chế HDAC .2: Cấu trúc hóa học và một số đặc trưng vật lý của các hợp chất 76a-f .3: Phổ 1H-NMR của betulin (1) .4: Phổ giãn 1H-NMR của hợp chất 76a .5: Phổ giãn 1H-NMR của hợp chất 76e .6: Phổ giãn 1H-NMR của hợp chất 77c .7: Phổ giãn 13C-NMR của hợp chất 77c.9: Cấu trúc hóa học và một số đặc trưng vật lý của các hợp chất 77a-e .10: Phổ 1H-NMR của hợp chất 80 .11: Phổ 13C-NMR của hợp chất 80 .12: Phổ LC-MS/MS của hợp chất 80 .13: Cấu trúc hóa hoc và đặc trưng vật lý của các hợp chất 80, 83a-b .14: Cấu trúc hóa học và một số đặc trưng vật lý của hợp chất 84, 85 .15: Cấu trúc hóa học và một số đặc trưng vật lý của hợp chất 87, 88a-b .16: Phổ 1H-NMR của hợp chất 87 .17: Phổ 13C-NMR của hợp chất 87 .18: Phổ LC-MS/MS của hợp chất 87 .19: Phổ 1H-NMR của hợp chất 89a .20: Phổ 13C-NMR của hợp chất 89a .21: Phổ LC-MS/MS của hợp chất 89a .22: Phổ 1H-NMR của hợp chất 89b .23: Phổ 13C-NMR của hợp chất 89b .24: Phổ LC-MS/MS của hợp chất 89b .25: Cấu trúc hóa học và một số đặc trưng vật lý của hợp chất 89a-h.26: Phổ 1H-NMR của hợp chất 91 .27: Phổ 1H-NMR của hợp chất 92a .28: Phổ 13C-NMR của hợp chất 92a .29: Phổ LC-MS/MS của hợp chất 92a .30: Cấu trúc hóa học và một số đặc trưng vật lý của các hợp chất 90a-b, 92a-b, 94a-b, 96a-b .31: Cấu trúc hóa học một số hợp chất lai có hoạt tính tốt. 112 ix DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất hydroxamate 70a-d, 71a- k .1: Kết quả phân tích phổ 1H-NMR của các hợp chất 76a-f .2: Tín hiệu đặc trưng trên phổ 1H-NMR của các hợp chất 77a-e .3: Tín hiệu đặc trưng trên phổ 13C-NMR của các hợp chất 77a-e .4: Tín hiệu đặc trưng trên phổ 13C-NMR của các hợp chất 80, 83a .5: Tín hiệu đặc trưng trên phổ 1H-NMR của các hợp chất 80, 83a-b .6: Tín hiệu đặc trưng trên phổ 1H-NMR của hợp chất 87, 88a-b.7: Tín hiệu đặc trưng trên phổ 13C-NMR của hợp chất 87, 88a .8: Kết quả phân tích phổ khối của các hợp chất lai có chứa nhóm benzamide.9: Tín hiệu đặc trưng trên phổ 1H-NMR của các hợp chất 89a-h .10: Kết quả phân tích phổ khối của các hợp chất 89a-h, 90a-b, 92a-b, 94a-b và 96a-b.11: Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất lai có chứa nhóm benzamide .12: Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất lai có chứa nhóm hydroxamate. 110 1 MỞ ĐẦU Ung thư là một trong những căn bệnh nguy hiểm nhất thế giới.