›

Khóa luận Tổng hợp một số dẫn xuất của phyllanthone

pdf 54 trang thiennha21 15/04/2022 5950
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Tổng hợp một số dẫn xuất của phyllanthone", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_tong_hop_mot_so_dan_xuat_cua_phyllanthone.pdf

Nội dung text: Khóa luận Tổng hợp một số dẫn xuất của phyllanthone

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC - BỘ MÔN HÓA HỮU CƠ  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA PHYLLANTHONE MỤC LỤC SVTH: Đỗ Quỳnh Trang MSSV: K39.106.117 LỜI CẢMGVHD: ƠN TS. Dương Thúc Huy LỜI C ẢM ƠN TP. Hồ Chí Minh, 05/2017
  2. LỜI CẢM ƠN Trong thời gian 4 năm học tập tại trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh, với lòng yêu nghề và sự tận tâm giảng dạy của các thầy cô đã giúp em tích lũy được nhiều kiến thức và các kĩ năng cần thiết trong cuộc sống. Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn đến: Thầy Phạm Đức Dũng, người Thầy đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Thầy Dương Thúc Huy, người Thầy đã hết lòng chỉ bảo, đóng góp nhiều ý kiến quý giá trong suốt quá trình em thực hiện khóa luận. Thầy Nguyễn Tiến Công, người Thầy đã nhiệt tình giải đáp các câu hỏi của em trong quá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các Thầy, Cô trong Khoa Hóa học – trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh, đã luôn chỉ bảo, khuyến khích và hỗ trợ em rất nhiều trong suốt thời gian học tập tại trường, giúp em tiếp thu được rất nhiều kiến thức và kỹ năng cần thiết để trang bị cho tương lai. Em xin cảm ơn các anh chị, các bạn, các em sinh viên ở Bộ môn Hóa Hữu Cơ khóa 38, 39, 40 và bạn Đặng Hữu Toàn đã hỗ trợ, động viên và tận tình giúp đỡ em trong quãng thời gian vừa qua. Em xin cảm ơn gia đình – chỗ dựa vững chắc về tinh thần trong suốt thời gian em theo học và thực hiện đề tài ở trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, vì thời gian và khả năng có hạn nên khóa luận này không tránh được những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý chân thành của Thầy Cô và các bạn để báo cáo khóa luận trở nên hoàn chỉnh hơn. Cuối cùng, em xin gửi lời chúc sức khỏe và hạnh phúc đến quý Thầy Cô. Em xin chân thành cảm ơn. i
  3. MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU iv DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU v DANH MỤC PHỤ LỤC vii LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2 1.1 Đặt vấn đề 2 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu và sự cần thiết tiến hành nghiên cứu 2 1.2.1 Các loại phản ứng tạo dẫn xuất của các triterpene thuộc khung sườn ursan 5 1.2.2 Các lạo phản ứng tạo dẫn xuất của các triterpene khác tương tự phyllanthol 12 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 15 2.1 Sơ đồ phản ứng 15 2.1.1 Tổng hợp phyllanthone A 15 2.1.2 Tổng hợp hợp chất B-D 15 2.1.3 Tổng hợp hợp chất E 16 2.2 Thực nghiệm 15 2.2.1 Hóa chất 15 2.2.2 Cách tiến hành 15 2.2.2.1 Tổng hợp phyllanthone A 16 2.2.2.2 Tổng hợp hợp chất B, C, D 17 2.2.2.3 Tổng hợp hợp chất E 17 2.3 Xác định cấu trúc 17 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 3.1 Cơ chế phản ứng 18 3.2 Kết quả 18 3.3 Biện luận cấu trúc 19 ii
  4. 3.3.1 Hợp chất B 19 3.3.2 Hợp chất C 21 3.3.3 Hợp chất D 22 3.3.4 Hợp chất E 23 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 26 4.1 Kết luận 26 4.2 Đề xuất 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 PHỤ LỤC 31 iii
  5. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU Ac : acetone AcOH : acetic acid 13C-NMR : carbon nuclear magnetic resonance d : mũi đôi (doublet) dd : mũi đôi đôi DCM : dichloromethane DDQ : 2,3-Dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinon DMF : dimethylformamide EA : ethyl acetate Et : ethanol 1H-NMR : proton nuclear magnetic resonance H : n-hexane HMBC : heteronuclear multiple bond coherence HSQC : heteronuclear single quantum correlation IC50 : nồng độ ức chế 50% đối tượng thử J : hằng số tương tác spin-spin m : mũi đa (multiplet) m : multi (hình dạng mũi) PCC : pyridinium chlorochromate ppm : part per million py : pyridine r.t : nhiệt độ phòng (room temperature) s : mũi đơn (singlet) t : mũi ba (triplet) THF : tetrehydrofuran iv
  6. DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU HÌNH ẢNH Hình 1.1: Phyllanthone và dẫn xuất từ tự nhiên Hình 1.2: Các loại phản ứng điều chế dẫn xuất thực hiện trên vòng A của các triterpene tương tự phyllanthol SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1:Sinh tổng hợp của phyllanthol từ α-amyrin Sơ đồ 1.2:Tổng hợp dẫn xuất ester từ α-amyrin Sơ đồ 1.3: Tổng hợp các hydrazone từ α-amyrin Sơ đồ 1.4: Tổng hợp dẫn xuất ester từ ursolic acid Sơ đồ 1.5: Tổng hợp các dẫn xuất trên vòng A của ursolic acid tại vị trí C-2 Sơ đồ 1.6: Tổng hợp dẫn xuất 2,3-dihydroxy từ ursolic acid Sơ đồ 1.7: Tổng hợp dẫn xuất benzylidine từ ursolic acid Sơ đồ 1.8: Tổng hợp một số dẫn xuất đứt mạch carbon trên vòng A của ursolic acid Sơ đồ1.9: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C-1- C-2 trên vòng A chuyển hóa từ oleanoic acid Sơ đồ 1.10: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C- 1-C-2 trên vòng A chuyển hóa từ oleanoic acid Sơ đồ 1.11: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C- 1-C-2 trên vòng Achuyển hóa từ oleanoic acid Sơ đồ 2.1: Tổng hợp phyllanthone A từ phyllanthol Sơ đồ 2.2: Tổng hợp hợp chất B-D từ phyllanthone A Sơ đồ 2.3: Tổng hợp hợp chất E từ phyllanthone A Sơ đồ 3.1: Cơ chế phản ứng cộng nucleophile vào carbon carbonyl AN (C=O) của phyllanthone A Sơ đồ 3.2: Cấu dạng syn và anti của dẫn xuất hydrazone Sơ đồ 3.3: Đồng phân hỗ biến “keto” và “enol” của dẫn xuất hydrazone v
  7. BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Hoạt tính kháng đường cao trong máu của vài dẫn xuất ester từ α- amyrin Bảng 1.2: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất từ ursolic acid Bảng 1.3: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất benzylidine từ ursolic acid Bảng 1.4: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất từ oleanoic acid Bảng 3.1: Hiệu suất phản ứng tổng hợp các dẫn xuất của phyllanthone B - E Bảng 3.2: Dữ liệu phổ HMBC, HSQC của hợp chất B Bảng 3.3: Dữ liệu phổ HMBC của hợp chất C Bảng 3.4: Dữ liệu phổ HMBC, HSQC của hợp chất D Bảng 3.5: Dữ liệu phổ 1H - NMR, 13C – NMR của các hợp chất A – E (từ C1 – C30) (CDCl3) vi
  8. DANH MỤC PHỤ LỤC 1 Phụ lục 1: Phổ H-NMR của hợp chất A (CDCl3, 500 MHz) 13 Phụ lục 2: Phổ C-NMR của hợp chất A(CDCl3, 125 MHz) 1 Phụ lục 3: Phổ H-NMR của hợp chất B (CDCl3, 500 MHz) 13 Phụ lục 4: Phổ C-NMR của hợp chất B (CDCl3, 125 MHz) Phụ lục 5: Phổ HSQC của hợp chất B (CDCl3) Phụ lục 6: Phổ HMBC của hợp chất B (CDCl3) 1 Phụ lục 7: Phổ H-NMR của hợp chất C (CDCl3, 500 MHz) 13 Phụ lục 8: Phổ C-NMR của hợp chất C (CDCl3, 125 MHz) Phụ lục 9: Phổ HMBC của hợp chất C (CDCl3) 1 Phụ lục 10: Phổ H-NMR của hợp chất D (CDCl3, 500 MHz) Phụ lục 11: Phổ HSQC của hợp chất D (CDCl3) Phụ lục 12: Phổ HMBC của hợp chất D (CDCl3) 1 Phụ lục 13: Phổ H-NMR của hợp chất E (CDCl3, 500 MHz) 13 Phụ lục 14: Phổ C-NMR của hợp chất E (CDCl3, 125 MHz) vii
  9. LỜI MỞ ĐẦU Những năm gần đây, các hợp chất triterpene được quan tâm nghiên cứu vì chúng sở hữu các hoạt tính sinh học đa dạng như kháng ung thư, kháng vi rút, kháng khuẩn, chống lại sự nhân bản của vi rút, chống viêm loét dạ dày, chống suy nhược, trầm cảm và kháng viêm, Từ đó mở ra những triển vọng trong việc điều chế các hợp chất dẫn xuất nhằm điều trị ung thư và các bệnh mãn tính liên quan đến ứcchế enzyme.Triterpene thuộc khung ursane là nhóm hợp chất phổ biến với hoạt tính ức chế các loại enzyme hay hoạt tính gây độc tế bào. Phyllanthol là một dẫn xuất triterpene thuộc khung ursane. Quá trình nghiên cứu cây chùm ruột Phyllanthus acidus cho thấy phyllanthol là một thành phần chính của loài chùm ruột này. Với mong muốn tổng hợp một số dẫn xuất của phyllanthol, là những hợp chất mới với hoạt tính sinh học đáng kì vọng, chúng tôi tiến hành oxi hóa phyllanthol và tổng hợp các dẫn xuất của phyllanthone. Các phản ứng tổng hợp dẫn xuất của phyllanthol cho đến nay ít được nghiên cứu do nguồn cung cấp còn hạn chế của phyllanthol từ tự nhiên. Trong đề tài này, chúng tôi thực hiện tổng hợp dẫn xuất của phyllanthone dựa trên phản ứng cộng thân hạch của nó. 8
  10. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Triterpene thuộc khung ursane là nhóm hợp chất phổ biến với đa dạng các loại hoạt tính sinh học, đặc biệt là hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính ức chế một số loại enzyme. Kết quả nghiên cứu cho thấy các dẫn xuất tổng hợp được từ các triterpene thuộc khung ursane như ursolic acid, α-amyrin hay boswellic acid có sự gia tăng đáng kể hoạt tính sinh học so với hợp chất ban đầu. Phyllanthol là một dẫn xuất triterpene thuộc khung ursane với sự hiện diện của cấu trúc cyclopropane khá hiếm tại vị trí C-13 và C-14. Phyllanthol được tìm thấy trong các loài cây thuộc chi Phyllanthus như Phyllanthus polyanthus, Phyllanthus sellowianus, Phyllanthus sellowianus, Phyllanthus acidus, Có thể do hàm lượng phyllanthol được tìm thấy từ các nguồn tự nhiên còn hạn chế nên các công bố về điều chế các dẫn xuất từ phyllanthol cũng như hoạt tính sinh học của nó vẫn chưa được tìm thấy. Trong một nghiên cứu gần đây về thành phần hóa học của cây chùm ruột của nhóm nghiên cứu, phyllanthol hiện diện với hàm lượng tương đối trong cao chiết hexane từ lá và rễ cây chùm ruột Phyllanthus acidus thu hái tại miền Nam Việt Nam. Ngoài ra kết quả khảo sát hoạt tính ức chế enzyme xanthine oxidase của phyllanthol cho thấy nó có hoạt tính mạnh với IC50 20.0 µg/mL. Phyllanthone là sản phẩm được nhóm nghiên cứu oxide hóa từ phyllanthol. Dựa trên hoạt tính sinh học đa dạng vốn có của triterpene thuộc khung ursane, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Tổng hợp một số dẫn xuất của phyllanthone”. 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu và sự cần thiết tiến hành nghiên cứu Triterpene là nhóm hợp chất tự nhiên khá phổ biến với nhiều loại hoạt tính sinh học và dược học. Đó là hoạt tính kháng ung thư, kháng vi rút, kháng khuẩn, chống lại sự nhân bản của vi rút, chống viêm loét dạ dày, chống suy nhược, trầm cảm và kháng viêm, [1–2]. Các dẫn xuất triterpene thuộc khung oleanane và ursane có tiềm năng kháng ung thư, kháng viêm. Ngoài ra, người ta đề xuất mối quan hệ cấu trúc – hoạt 9
  11. tính giữa triterpene thuộc khung sườn oleanane và ursane với hoạt tính gây độc tế bào của chúng [3]. Triterpene thuộc khung ursane là nhóm hợp chất phổ biến với hoạt tính sinh học phong phú, đặc biệt là độc tính tế bào và ức chế các loại enzyme. Một số dẫn xuất của triterpene thuộc khung ursane được thử nghiệm cho hoạt tính ức chế các loại enzyme như α-amylase [4], enzyme PTP1B [5], 5-lipoxygenase [6], DNA polymerase β-lyase [7], cyclooxygenase-2 [8] hay hoạt tính gây độc tế bào [9]. Ursolic acid và các dẫn xuất tổng hợp thuộc khung ursane cũng được đánh giá như một nhóm hợp chất có hoạt tính kháng ung thư cao [10]. Các dẫn xuất từ các triterpene thuộc khung oleanane [11] cũng được tổng hợp và cho thấy có sự gia tăng đáng kể hoạt tính kháng viêm và khả năng hồi phục vết thương so với hợp chất ban đầu. Hợp chất phyllanthol là một triterpene thuộc khung sườn ursane với sự hiện diện của cấu trúc cyclopropyl khá hiếm tại vị trí C-13 và C-14. Trong giới hạn tìm kiếm của chúng tôi, cho đến nay chỉ có khoảng 5 hợp chất chứa hợp phần cyclopropyl tại C-13/C-14 được tìm thấy trong tự nhiên. Các triterpene sở hữu thành phần cyclopropyl chiết xuất từ các cây bậc cao thường thuộc khung sườn cycloartenol với vị trí của hợp phần cyclopropyl tại C-9 và C-10 [12–13]. Phyllanthol được tìm thấy trong các loài cây thuộc chi Phyllanthus như Phyllanthus polyanthus [13], Phyllanthus sellowianus [14], Phyllanthus acidus [15]. Triterpene này được sinh tổng hợp từ α-amyrin (sơ đồ 1.1). Về phản ứng điều chế dẫn xuất của phyllanthol, hiện nay chỉ có một công bố về sự chuyển hóa của phyllanthol thành 3-acetylphyllanthol [13]. Tuy nhiên, có khá nhiều công bố quốc tế về điều chế dẫn xuất của các hợp chất tương tự phyllanthol hay các triterpene khác thuộc khung sườn ursane. So sánh với các hợp chất tương tự thuộc cùng khung carbon, phyllanthol chỉ chứa một tâm hydroxyl hoạt động tại C-3 của vòng A. Vì vậy, chúng tôi hệ thống các phản ứng điều chế dẫn xuất từ triterpene thuộc khung ursane chứa nhân A tương tự phyllanthol và một vài triterpene khác tương tự về cấu trúc, đồng thời hệ thống hoạt tính sinh học của các dẫn xuất này khi so sánh với các chất ban đầu của chúng (Hình 1.1, 1.2). 10
  12. Sơ đồ 1.1: Sinh tổng hợp của phyllanthol từ α-amyrin Hình 1.1: Phyllanthone và dẫn xuất từ tự nhiên Hình 1.2: Các loại phản ứng điều chế dẫn xuất thực hiện trên vòng A của các triterpene tương tự phyllanthol 11
  13. 1.2.1 Các loại phản ứng tạo dẫn xuất của các triterpene thuộc khung sườn ursane Narender và cộng sự. 2009 đã điều chế các dẫn xuất của α-amyrin để hình thành mối liên hệ giữa cấu trúc và hoạt tính kháng đường cao trong máu [16]. Khi khảo sát sơ bộ cho thấy 3-acetyl-α-amyrin có hoạt tính ngang với thuốc thương mại để trị bệnh đái tháo đường metformin. Một số dẫn xuất ester 4, 8 và 12 cho hoạt tính mạnh hơn trong khi các dẫn xuất hidrazide N-thế 14 và 15 làm giảm hoạt tính của hợp chất ban đầu. (Sơ đồ 1.2, 1.3 và bảng 1.1). Năm 2008, Soldi và cộng sự cũng điều chế các dẫn xuất của triterpene amyrin thông qua các phản ứng ester hóa và phản ứng oxide hóa (Sơ đồ 1.4) [17]. Kết quả nghiên cứu hoạt tính giảm đau cho thấy các hợp chất ester tổng hợp được có tác dụng cao hơn so với aspirin. O NH NH R OH N N NH2 H DCC-DMAP HO DCM, r.t, 4h O metformin 1 R O O 11 5 8 2 H3C MeO N HN O Me 9 12 3 6 Cl N Me 3 10 Me 4 O2N 7 Me Me Br Sơ đồ 1.2: Tổng hợp dẫn xuất ester từ α-amyrin 12
  14. NH HN 2 NO2 PCC/DCM 12h reflux NO2 EtOH, InCl3, HO O reflux, 12h N 1 13 NH NO O2N 2 Ar-NCS/ NaH DMF/ 0OC/r.t NO2 N NO N 2 N N S S HN HN O2N O2N 14 15 O2N Sơ đồ 1.3: Tổng hợp các hydrazone từ α-amyrin O PCC/DCM (t-BuO) CrO 12h reflux 2 2 HO (AcO)2O/AcOH, O CHCl 6h reflux O 1 3 13 16 RCOCl/Py/reflux (AcO)2O/AcOEt O O (t-BuO)2CrO2 O O (AcO)2O/AcOH, AcO R 2 O CHCl3 6h reflux 17 Sơ đồ 1.4: Tổng hợp dẫn xuất ester từ ursolic acid 13
  15. Bảng 1.1: Hoạt tính kháng đường cao trong máu của vài dẫn xuất ester từ α-amyrin Hoạt tính kháng đường cao trong máu (%) Hợp chất 5h 24h 2 18.4 17.6 4 13.8 27.6 8 18.2 27.6 12 24.9 20.2 Metformin 23.5 26.5 Năm 2008, Chadalapaka và cộng sự. đã tổng hợp một số dẫn xuất của ursolic acid tại vị trí C-2 thông qua trung gian enolate [18]. Các dẫn xuất –iodo 18, -cyanon 19 và triifluoromethyl 20 được thử nghiệm độc tính tế bào đối với các dòng tế bào bàng quang và tụy. Các hợp chất 19 và 20 thể hiện sự gia tăng hoạt tính rất mạnh đối với các dòng tế bào 253JB-V, KU7, Panc-1, Panc-2 khi so sánh với chất ban đầu trong khi ursolic acid không có hoạt tính hoặc có hoạt tính yếu hơn (Bảng 1.2). Bảng 1.2: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất từ ursolic acid CO CH 2 3 R CO2CH3 18 R= I HO O 19 R= CN 20 R= CF3 Dòng tế bào (µM) Hợp chất 253JB-V KU7 Panc-1 Panc-2 1 - - 14.9 - 41 6.1 9 11.8 10.6 18 4.9 6 6.9 13.5 19 0.2 0.3 0.5 1 20 0.2 0.5 0.7 1.1 14
  16. Kondo et al, Ma et al., Baglin và cộng sự dựa trên các phản ứng ester hóa, ngưng tụ, formyl hóa, để tổng hợp các dẫn xuất của chất nền ursolic acid 35 [19– 21]. Năm 2016, Spivak và cộng sự đã đề nghị phương pháp hiệu quả để hình thành các nhóm chức glycoside tại vị trí C-2 trên triterpene ursolic acid (Sơ đồ 1.5) [22]. Nelson và cộng sự cũng tổng hợp một số dẫn xuất chứa 2,3-dihydroxy của ursolic acid để thử nghiệm hoạt tính kháng viêm. Kết quả cho thấy các dẫn xuất này cho hoạt tính mạnh hơn các hợp chất ban đầu (Sơ đồ 1.6) [23]. Sơ đồ 1.5: Tổng hợp các dẫn xuất trên vòng A của ursolic acid tại vị trí C-2 Điều kiện sơ đồ 1.5 (a) t-BuOK, propargyl bromide, DME – THF (1:1) r.t., Ar, 1h. 15
  17. Sơ đồ 1.6: Tổng hợp dẫn xuất 2,3-dihydroxy từ ursolic acid Dar và cộng sự đã thực hiện các phản ứng ngưng tụ giữa tâm ketone tại C-3 của ursolic acid để tổng hợp 16 dẫn xuất benzylidine và được thử nghiệm độc tính tế bào đối với dòng tế bào A-549, MCF-7, HCT-116, THP-1 và tế bào lành tính [24] (Sơ đồ 1.7). Sơ đồ 1.7: Tổng hợp dẫn xuất benzylidine từ ursolic acid 16
  18. Kết quả cho thấy tất cả các hợp chất đều có sự gia tăng hoạt tính vượt trội so với các chất ban đầu 33 và 34 trong đó hợp chất 37a là hợp chất tiềm năng, có cơ chế gây chết tế bào theo chương trình thông qua con đường ti thể trong điều trị ung thư biểu mô tá tràng (Bảng 1.3). Bảng 1.3: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất benzylidine từ ursolic acid Dòng tế bào, Hợp IC50 (µM) chất A-549 HCT-116 MCF-7 THP-1 FR-2 35 33 42 37 9.1 31 36 15 2.3 56 13 24 37a 0.55 <0.1 5.5 0.9 0.2 37b <0.9 <0.9 4.0 9.1 35 37c 0.5 2.1 5.0 0.9 8.6 37d 0.65 2.1 12 16 38 Năm 2016, Mendes và cộng sự dùng các phản ứng oxy hóa liên tiếp nhau để làm đứt mạch carbon trên nhân A của ursolic acid [25]. Tiếp theo bằng các phản ứng ester hóa, amide hóa và khử hóa điều chế 15 dẫn xuất khác (Sơ đồ 1.8). Các hợp chất thu được từ sự chuyển hóa ursolic acid này được thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào đối với một số dòng tế bào ung thư. Trong nghiên cứu này, các dẫn xuất của ursolic acid được tổng hợp và được sàng lọc hoạt tính kháng u trên các dòng tế bào ung thư phổi không tiểu bào bằng hệ thống mô hình nuôi cấy 2D và 3D. 17
  19. Sơ đồ 1.8: Tổng hợp một số dẫn xuất đứt mạch carbon trên vòng A của ursolic acid Điều kiện phản ứng sơ đồ 1.8: (a) Selectfluor®, dioxane, nitromethane, 80 oC, o 24 h; (b) tác chất Jones, acetone, đá; (c) acid acetic băng, acid sulfuric, NaN3, 65 C; ii. o e 30 C, 5 h; (d) m-CPBA 77%, CHCl3, r.t., 120 h. (e) acid p-toluenesulfonic monohydrate, CH2Cl2, r.t., 24 h; (f) (i) oxalyl chloride, CH2Cl2, r.t., 15 h; (ii) dung dịch ammonium 25% lạnh, THF khan, 2 h; (g) R1NH2, THF khan, Et3N, T3P (50 wt% o trong THF), ice; (h) T3P (50 wt% trong THF), THF/EtOAc, Et3N, 77 C, 5 h. Các hợp chất sự đứt mạch trên vòng A và chứa các amide mang dây hydrocarbon ngắn (45g-i) là những hợp chất có hoạt tính mạnh nhất. Các hợp chất này có tác dụng trên cả hai mô hình nuôi cấy, với rất ít thay đổi về giá trị IC50 của chúng. Cơ chế tiền đề cho thấy hợp chất 45i có khả năng kích hoạt gây chết tế bào thông qua 18
  20. sự hoạt hoá của caspase-8, caspase-7, cắt PARP và làm biến động Bcl-2 trong các dòng tế bào ung thư phổi không tiểu bào. Sự tự thực bào cũng được kích hoạt bởi hợp chất 45i và có thể là hệ quả của việc giảm Bcl-2, vì protein này ức chế Beclin-1, một yếu tố điều hoà quan trọng trong sự hoạt hoá tự thực bào. Hoạt tính và cơ chế tác động của hợp chất 45i này hứa hẹn cho việc phát triển các thuốc kháng ung thư mới dùng cho ung thư phổi không tiểu bào. 1.2.2 Các loại phản ứng tạo dẫn xuất của các triterpene khác tương tự phyllanthol Năm 2011, Sporn M. B. và cộng sự thông qua các phản ứng oxy hóa, formyl hóa, dehydrate hóa để biến đổi và tạo nhóm chức mới tại vị trí C-2 trên nhân A của hợp chất acid oleanolic (Sơ đồ 1.9) [11]. Sơ đồ 1.9: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C-1-C-2 trên vòng A chuyển hóa từ oleanoic acid Honda T. và cộng sự đã sử dụng đa dạng các phản ứng hóa học nhằm thay thế các nhóm thế trên vòng A của triterpene oleanoic acid (Sơ đồ 1.10) nhằm xây dựng mối liên hệ giữa cấu trúc và hoạt tính ức chế sự sản sinh NO trên mô hình chuột [26]. 19
  21. Sơ đồ 1.10: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C-1-C-2 trên vòng A chuyển hóa từ oleanoic acid Điều kiện phản ứng sơ đồ 1.10: (a) HCO2Et/MeONa/THF; (b) PhSeCI/AcOEt, 30%H2O/THF; (c) NH2OH.HCI/EtOH/H2O; (d) MeONa/MeOH, Et2O; (e) HCO2Et/ MeONa/PhH; (f) LiI/DMF Hợp chất 56 có hoạt tính rất cao (IC50 0.7, 0.8 µM) so với chất ban đầu oleanoic acid có hoạt tính yếu (IC50 40 µM). Đến năm 2002, cũng nhóm tác giả này đã mở rộng các nghiên cứu tiếp tục tổng hợp 30 hợp chất dẫn xuất khác để khảo sát hoạt tính ức chế sự sản sinh NO của interferon-γ trong đại thực bào của chuột (Sơ đồ 1.11, Bảng 4) [27]. 20
  22. Sơ đồ 1.11: Tổng hợp một số dẫn xuất với sự thay đổi đặc điểm cấu trúc tại C-1-C-2 trên vòng A chuyển hóa từ oleanoic acid Điều kiện phản ứng sơ đồ 1.11: (a) LiI/DMF; (b) (COCl2)2/CH2Cl2; (c) NH3/PhH; (d) SOCl2; (e) EtI/DBO/toluene; (f) Tác chất Stiles/DMF; (g) CH2N2/Et2O/THF; (h) PhSeCI/pyr./CH2Cl2; 30%H2O/CH2Cl2; (i) KOH/aq MeOH Bảng 1.4: Hoạt tính gây độc tế bào cùa một số dẫn xuất từ oleanoic acid Hợp chất R1 R2 IC (nM)a 65 COOH CN 0.44 66 COOMe CN 0.11 67 COOMe COOH 9.55 68 CN COOH 1.68 69 COOEt COOH 7.93 70 CONH2 CN 0.098 71 CONHNH2 CN 0.26 72 CONHMe CN 0.58 73 CONH(CH2)2CH3 CN 1.50 74 CONH(CH2)5CH3 CN 14.9 75 CONHPh CN 9.2 21
  23. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1. HÓA CHẤT - Protocetraric acid được ly trích và tinh chế từ địa y Parmotrema sp. - Methanol (Chemsol), 99.7%. - Ethanol (Trung Quốc), 99.7%. - Aluminum chloride hexahydrate (Trung Quốc), 97%. - Benzoic acid (Trung Quốc), 99.5%. - trans-cinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%. - (E)- -methylcinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%. - trans-4-methylcinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%. - trans-4-methoxycinnamic acid (Sigma-Aldrich), 99%. - trans-4-nitrocinnamic acid (Sigma-Aldrich), 97%. - Dimethyl sulfoxide (Trung Quốc), 99%. - Chloroform, chưng cất thu ở phân đoạn 61°C. - Ethyl acetate, chưng cất thu ở phân đoạn 77°C. - Acetone, chưng cất thu ở phân đoạn 56°C. - Acetic acid (Trung Quốc), 99.5%. - Nước cất. - Sắc ký bản mỏng (Merck), 60F254. - Silica gel (Himedia). 2.2. THIẾT BỊ - Cân điện tử 4 số, Satorius AG Germany CPA3235. - Máy khuấy từ gia nhiệt Stone Staffordshire England ST15OSA. - Máy cộng hưởng từ hạt nhân NMR Bruker Ultrashied 500 Plus (đo ở tần số 500 MHz cho phổ 1H–NMR và 125 MHz cho phổ 13C–NMR) thuộc phòng Phân tích Trung tâm trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Thành phố Hồ Chí Minh. 22
  24. 2.3. QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ CÁC DẪN XUẤT ESTER CỦA PROTOCETRARIC ACID Phản ứng điều chế các dẫn xuất ester giữa protocetraric acid và các carboxylic acid khác nhau được thực hiện như quy trình sau. Trong một bình cầu 50 mL, cân 0.0267 mmol protocetraric acid, cân 1.23 mmol RCOOH (benzoic acid, trans-cinnamic acid, trans-4- methylcinnamic acid, trans-4-methoxycinnamic acid, (E)- - methylcinnamic acid, trans- 4-nitrocinnamic acid), dung môi sử dụng là DMSO, xúc tác là AlCl3. Các yếu tố được thay đổi khi tiến hành tổng hợp các dẫn xuất là thể tích dung môi, lượng xúc tác, nhiệt độ và thời gian phản ứng (Bảng 2.1). Tiến hành đun kết hợp khuấy từ. Nhiệt độ được điều chỉnh nhờ một bếp cách dầu. Hỗn hợp sau phản ứng được để nguội. Tiến hành chiết lỏng- lỏng nhiều lần với ethyl acetate để loại dung môi DMSO. Quá trình chiết được theo dõi bằng sắc ký bản mỏng cho đến khi hỗn hợp chiết không hiện hình UV nữa thì kết thúc. Tiến hành sắc ký cột sản phẩm thô với hệ dung môi n-hexane: EtOAc: acetone: AcOH (10:1:0.2:0.2) để thu sản phẩm tinh khiết. Cân sản phẩm cô lập được, tính hiệu suất cô lập (H%). Các phản ứng được theo dõi theo thời gian bằng sắc kí bản mỏng. 1.3.1. Phản ứng giữa protocetraric và benzoic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol benzoic acid (tỉ lệ 1:46), o dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (1.1 mg), nhiệt độ 120 C: Thời gian phản ứng: 0.25 giờ (phản ứng 1a) Thời gian phản ứng: 0.5 giờ (phản ứng 1b) 1.3.2. Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-cinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-cinnamic acid (tỉ lệ 1:46): 24
  25. o Dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (0.0825 mmg), nhiệt độ 90 C, thời gian 3 giờ (phản ứng 2a) o Dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.55 mg), nhiệt độ 100 C, thời gian 1.25 giờ (phản ứng 2b) Dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 70oC, thời gian 6 giờ (phản ứng 2c) 1.3.3. Phản ứng giữa prototocetraric acid và trans-4-methylcinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-4-methylcinnamic o acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 90 C, thời gian 3 giờ (phản ứng 3) 1.3.4. Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methoxycinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-4-methoxycinnamic acid (tỉ lệ 1:46) o Dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80 C, thời gian 3 giờ (phản ứng 4a) o Dung môi DMSO (2 mL), AlCl3 (0.55 mg), nhiệt độ 100 C, thời gian 1 giờ ( phản ứng 4b) 1.3.5. Phản ứng giữa protocetraric acid và (E)- -methylcinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol (E)- -methylcinnamic o acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80 C, thời gian 5h (phản ứng 5) 1.3.6. Phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-nitrocinnamic acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 1.23 mmol trans-4-nitrocinnamic o acid (tỉ lệ 1:46), dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80 C, thời gian 6h (phản ứng 6) 1.3.7. Phản ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric acid Dùng 0.0267 mmol protocetraric acid và 0.0267 mmol gyrophoric (tỉ lệ 1:1), 25
  26. dung môi DMSO (1 mL), AlCl3 (0.0825 mg), nhiệt độ 80 0C, thời gian 6h (phản ứng 7) 26
  27. Bảng 2.1. Kết quả khảo sát phản ứng ester hóa giữa protocetraric acid và các carboxylic acid đơn chức sử dụng xúc tác AlCl3. Sản phẩm STT R- Khối lượng DMSO AlCl3 Nhiệt độ Thời gian Sản phẩm RCOOH (mL) (mg) (oC) (h) (mg) 1a 2 1.1 120 0.25 Pr.B2 150 1b 2 1.1 120 0.5 Pr.B2+ B1 2a 180 2 0.0825 90 3 Pm.C2 2b 1 0.55 100 1.25 Pm.C2 + C3 27
  28. 2c 2 0.0825 70 6 không phản ứng 3 200 1 0.0825 90 3 Pm.CM2 4a 1 0.0825 80 3 Pr.C4M2 + Pr.C4M1 220 4b 2 0.55 100 1 Pr.C4M2+ Pm.C4M1 5 200 1 0.0825 80 5 C 6 1 0.0825 80 6 không phản ứng 240 Pm.GXR1 + các sản 7 12.5 2 1.1 80 5 phẩm khác chưa khảo sát 28
  29. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI BENZOIC ACID Từ phản ứng 1a, 1b (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với benzoic acid đã cô lập được 2 sản phẩm là Pr.B2 và Pr.B1. Hình 3.1. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và benzoic acid 3.1.1. Cấu trúc hóa học của sản phẩm Pr.B2 Hợp chất Pr.B2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và benzoic acid có đặc điểm như sau: Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO. 1 Phổ H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 1): trình bày trong Bảng 3.1. 13 Phổ C–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 2): trình bày trong Bảng 3.2. 29
  30. Biện luận cấu trúc So sánh dữ liệu phổ 1H-NMR của hợp chất Pr.B2 với protocetraric acid cho thấy có sự tương đồng, tuy nhiên Pr.B2 có sự xuất hiện của một đơn vị benzoyl tại C- 8’ (5 proton ở vùng nhân thơm gồm có 2H ở ở ở ở 7.48). Sự hiện diện của một đơn vị benzoyl này cũng dẫn đến sự chuyển dịch về vùng từ trường thấp của nhóm methylene H-8’ ớ ủa H-8’ của protocetraric acid. Dữ liệu phổ 13C- NMR của hợp chất Pr.B2 giúp củng cố nhận định trên. Như vậy, Pr.B2 được xác định là sản phẩm ester hóa của protocetraric acid (Hình 3.1) 3.1.2. Cấu trúc hóa học sản phẩm Pr.B1 Hợp chất Pr.B1 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và benzoic acid có đặc điểm như sau: Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol và DMSO. 1 Phổ H–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 3): trình bày trong Bảng 3.1. 13 Phổ C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 4): trình bày trong Bảng 3.2. Biện luận cấu trúc Phổ 1H-NMR của hợp chất Pr.B1 với protocetraric acid hoàn toàn tương đồng, ngoại trừ sự khác biệt duy nhất là sự chuyển dịch về vùng từ trường cao hơn của nhóm methylene tại C-8’. So sánh dữ liệu phổ 13C-NMR của hợp chất Pr.B1 với protocetraric acid cũng cho thấy sự khác biệt giữa hai hợp chất là sự chuyển dịch về vùng từ trường thấp của C-8’. Những dữ kiện này chứng tỏ Pr.B1 có thể là sản phẩm dehydrate của chính protocetraric acid tại nhóm hydroxymethylene C-8’. Điều này cũng được tái xác định dựa trên sự gia tăng của nhiệt độ phản ứng sẽ làm tăng dần lượng của Pr.B1 trong hỗn hợp sau phản ứng. 3.2. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-CINNAMIC ACID 30
  31. Từ phản ứng 2a, 2b (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với trans-cinnamic acid đã cô lập được 2 sản phẩm là Pm.C2 và C3. Hình 3.2. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và trans- cinnamic acid 3.1.3. Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.C2 và Pm.C3 Hợp chất Pm.C2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và trans-cinnamic acid có đặc điểm như sau: Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO. 1 Phổ H–NMR (Acetone-d6) (phụ lục 5): trình bày trong Bảng 3.1. 13 Phổ C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 6): trình bày trong Bảng 3.2. Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 7). 1 Hỗn hợp Pm.C2 và C3 được đo phổ H–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 8): trình bày trong Bảng 3.1. Biện luận cấu trúc 31
  32. Dữ liệu phổ 1H-NMR của Pm.C2 với protocetraric acid và Pr.B2 cho thấy có sự tương đồng ở nhân thơm A nhưng có sự khác biệt rất rõ ở các tín hiệu trên nhân B. Cụ thể là nhóm methyl H-9’ của Pm.C2 chuyển dịch về vùng từ trường rất thấp khi so sánh với nhóm H-9’ trong protocetraric acid và Pr.B2. Trong khi đó, nhóm methylene H-8’ trong Pm.C2 chuyển dịch về vùng từ trường cao hơn khi so sánh với nhóm thế tương tự trong hợp chất Pr.B2. Mặt khác, khi phân tích phổ của sản phẩm C3 trong hỗn hợp sau phản ứng, chúng tôi nhận thấy dữ liệu phổ của C3 hoàn toàn tương đồng với Parmosidone A (một meta-depsidone có cấu trúc tương tự như protocetraric). Theo Duong T. H. và cộng sự,[8] sự thay đổi trong cấu trúc nhân thơm B của parmosidone A sẽ dẫn đến sự chuyển dịch của nhóm methyl H-9’ về vùng từ trường thấp trong khi đó nhóm methylene H-8’ sẽ chuyển dịch về vùng từ trường cao hơn. Từ những dữ kiện trên, kết hợp với sự xuất hiện của các tín hiệu đặc trưng của trans-cinnamic acid: 1H ở d, 16), 1H ở d, 16), 5 proton thơm (2H tạ ại hợp chất Pm.C2 được đề nghị là một sản phẩm ester của parmosidone A và trans-cinnamic acid. Điều này được tái khẳng định bởi tương quan HMBC của H-8’ với C-2’, C-3’ và C-4’ và của H-9’ với C-1’, C-5’ và C-6’. Dưới ảnh hưởng của xúc tác Lewis acid, chúng tôi nhận thấy có sự chuyển hóa giữa protocetraric acid, một para-depsidone và parmosidone A, một meta-depsidone. Sự chuyển vị này thông qua hai giai đoạn liên tiếp nhau gồm có giai đoạn (i) là sự thủy phân liên kết ester của depsidone và giai đoạn (ii) là phản ứng thế nucleophile vào vòng thơm tại vị trí C-2. Giai đoạn có thể xảy ra dựa trên sự hỗ trợ của hai nhóm thế rút electron tại 32
  33. vị trí C-1 (-COOR) và C-3 (-CHO) trên nhân thơm A. Cơ chế được đề nghị trong Hình 3.3. Hình 3.3. Cơ chế đề nghị của sự chuyển hóa protocetraric acid thành parmosidone A (C3) 3.3. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-4-METHYLCINNAMIC ACID Từ phản ứng 3 (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với trans-4-methylcinnamic acid đã cô lập được sản phẩm là Pm.CM2. 33
  34. Hình 3.4. Cấu trúc sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4- methylcinnamic acid 3.1.4. Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.CM2 Hợp chất Pm.CM2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methylcinnamic acid có đặc điểm như sau: Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO. 1 Phổ H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 9): trình bày trong Bảng 3.1. 13 Phổ C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 10): trình bày trong Bảng 3.2. Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 11). Biện luận cấu trúc So sánh dữ liệu phổ 1H-NMR của Pm.CM2 với Pm.C2 (Bảng 3.1) cho thấy hoàn toàn tương đồng. Thêm vào đó là sự xuất hiện các tín hiệu đặc trưng của trans-4- s), 2 proton olefin lần d 7.55 (2H, d 7.58 (2H, d d, 7.5) cho phép đề nghị Pm.CM2 cũng là một sản phẩm ester của trans-4-methylcinnamic acid với parmosidone A. 3.4. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI TRANS-4-METHOXYCINNAMIC ACID Từ phản ứng 4a, 4b (Bảng 2.1) giữa prototcetraric acid với trans-4- methoxycinnamic acid đã cô lập được 3 sản phẩm Pm.C4M1, Pr.C4M1 và Pr.C4M2. 34
  35. Hình 3.5. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4- methoxycinnamic acid 3.1.5. Cấu trúc sản phẩm Pr.C4M1 và Pm.C4M1 Hợp chất Pm.C4M1 và Pr.C4M1 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methoxycinnamic acid có đặc điểm như sau: Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO. 1 Phổ H–NMR của Pm.C4M1 (DMSO-d6) (phụ lục 12): trình bày trong Bảng 3.1. 1 Phổ H–NMR của Pr.C4M1 (DMSO-d6) (phụ lục 13): trình bày trong Bảng 3.1. 13 Phổ C–NMR của Pr.C4M1(DMSO–d6) (phụ lục14): trình bày trong Bảng 3.2. Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H-NMR của Pm.C4M1 và Pr.C4M1 gần như trùng khớp nhau. 35
  36. Tuy nhiên, phổ Pm.C4M1 cho thấy độ dịch chuyển của nhóm methyl H-9 - phổ Pr.C4M1 lại cho thấy sự hiện diện của 2 nhóm methyl này lần lượt tại ương tự như protocetraric acid. Bên cạnh đó, phổ proton của 2 hợp chất này đều cho thấy sự xuất hiện các tín hiệu đặc trưng của trans-4- methoxycinnamic acid: 1 nhóm methoxy –O-CH3 3.73 (3H, s), 2 proton olefin 6.45 (1H, d d, 16), 4 proton thơm gồm 2 d d, 9). Kết hợp với sự tương đồng giữa dữ liệu phổ của Pm.C4M1 với Pm.C2, của Pr.C4M1 với Pr.B2 cho phép đề nghị Pm.C4M1 là ester của trans-4-methoxycinnamic acid với parmosidone A và Pr.C4M1 là ester của trans-4-methoxycinnamic acid với protocetraric acid. 3.1.6. Cấu trúc sản phẩm Pr.C4M2 Hợp chất Pr.C4M2 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và trans-4-methoxycinnamic acid có đặc điểm như sau: Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi methanol, ethanol, DMSO. 1 Phổ H–NMR (DMSO–d6) ( phụ lục 15): trình bày trong bảng 3.3. 13 Phổ C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 16): trình bày trong bảng 3.3. Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 17) Biện luận cấu trúc So sánh dữ liệu phổ 1H-NMR của Pr.C4M2 với Pr.C4M1 cho thấy có sự tương đồng trên các nhân A và B và sự khác biệt giữa chúng là sự chuyển dịch về vùng từ trường cao của nhóm methylene H- trong Pr.C4M1 so với 3.05 trong Pr.C4M2, kết hợp với dữ liệu 13C-NMR của nhóm này, giúp xác định nhóm methylene H-8’ không liên kết với dị tố oxygen. Mặt khác, cùng với sự biến mất của liên kết đôi tại C-7” và C-8” của một đơn vị cinamoyl trong Pr.C4M1 cùng với sự xuất hiện của các nhóm methylene H- ) và oxymethine H-7” 36
  37. ) ở vùng từ trường cao giúp xác định hợp chất Pr.C4M2 không thể là các sản phẩm ester của trans-4-cinnamic acid với protocetraric acid hoặc parmosidone A. Phổ HMBC cho thấy sự tương quan của proton H- 5.09, d, 8) với các carbon C-1”, C-8”, C-9” và C-8’ và của proton H- 3.05, m) với các carbon C-8’, C-8”, C-9” giúp xác định các vị trí lân cận của các proton này và đồng thời xác định sự liên kết của nhân thơm C và nhân thơm B qua các liên kết C-8’-C-8”-C-7”. Ngoài ra, proton H-7” và H-8’ cùng cho tương quan với C-2’ giúp xác định sự hiện diện của vòng 6 cạnh pyranose giữa hai nhân thơm B và C. Từ những dữ kiện phổ nghiệm trên, cấu trúc của hợp chất Pr.C4M2 được xác định như minh họa trong Hình 3.5 Khi quan sát cấu trúc của hợp chất Pr.C4M2, chúng tôi nhận thấy rằng có sự đóng vòng giữa vị trí C-8’ và 2’-OH của nhân thơm B với liên kết đôi C-7” và C-8” của đơn vị trans-4-methoxycinnamoyl. Dưới ảnh hưởng của xúc tác acid Lewis, hợp chất protocetraric acid đã có sự chuyển hóa nhanh tại vị trí C-8’ và 2’-OH trên nhân thơm B thành trung gian ortho-quinone methide. Tiếp theo, trung gian ortho-quinone methide sẽ phản ứng với hợp chất trans-4-methoxycinnamic acid theo cơ chế của phản ứng Diel-Alder nội phân tử (Lumb J.-P. 2008).[14] Cơ chế đề nghị được minh họa trong Hình 3.6 37
  38. Hình 3.6. Cơ chế đề nghị của sự tạo thành sản phẩm Pr.C4M2 3.5. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI (E)- -METHYLCINNAMIC ACID Từ phản ứng 5 (Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với (E)- -methylcinnamic acid đã cô lập được sản phẩm Pr.C Hình 3.7. Cấu trúc các sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và (E)- - methylcinnamic acid 3.1.7. Cấu trúc sản phẩm Pr.C Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO. 1 Phổ H–NMR (DMSO-d6) (phụ lục 18): trình bày trong Bảng 3.1. 13 Phổ C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục19): trình bày trong Bảng 3.2. Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H–NMR và 13C–NMR của Pr.C và Pr.C4M1 cho thấy sự tương đồng ở nhân A, nhân B cũng như sự dịch chuyển về trường thấp của nhóm oxymethylene H-8’ ( ới sự hiện diện của 1 nhóm methyl H-8” tạ d, 1), 5 proton vùng thơm trong khoảng 7.37-7.42 (5H, m), 1 tín hiệu proton olefin ở d, 1) là các tín hiệu đặc trưng của (E)- -methylcinnamic acid cho phép đề nghị Pr.C là sản phẩm ester hóa của (E)- -methylcinnamic acid và protocetraric acid. 38
  39. 3.6. SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG GIỮA PROTOCETRARIC ACID VỚI GYROPHORIC ACID Từ phản ứng 7 (xem Bảng 2.1) giữa protocetraric acid với gyrophoric acid đã cô lập được Pm.GXR1 (các sản phẩm khác chưa khảo sát). + các sản phẩm khác chưa khảo sát Hình 3.8. Cấu trúc sản phẩm trong phản ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric acid 3.1.8. Cấu trúc hóa học sản phẩm Pm.GXR1 Hợp chất Pm.GXR1 cô lập được sau khi thực hiện phản ứng giữa protocetraric acid và gyrophoric có đặc điểm như sau: Trạng thái: chất bột màu trắng, tan tốt trong các dung môi acetone, methanol, DMSO. 1 Phổ H–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 20): trình bày trong bảng 3.3. 13 Phổ C–NMR (DMSO–d6) (phụ lục 21): trình bày trong bảng 3.3. Phổ HMBC (DMSO–d6) (phụ lục 22) Phổ HSQC (DMSO–d6) (phụ lục 23) 39
  40. Biện luận cấu trúc Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của Pm.GXR1 khá tương đồng với dữ liệu NMR của hợp chất của Parmosidone D.[18] Sự khác biệt duy nhất giữa chúng là xuất hiện của proton H-1” thay thế cho nhóm carboxyl ester tại vị trí C-1”. Phổ HMBC cho tương quan của H-1” với C-2”, C-3” và C-6”, của H-3” với C-1”, C-2” và C-4” và của H3-7” với C-1”, C-5” và C-6” giúp khẳng định cấu trúc của nhân C cũng như giúp xác định toàn bộ cấu trúc của Pm.GXR1 (Hình 3.8) Gyrophoric acid dưới ảnh hưởng của nhiệt độ và Lewis acid đã xảy ra phản ứng decarboxyl hóa để tạo ra orcinol (i). Tiếp theo orcinol tạo thành sẽ tham gia phản ứng Friedel-Craft alkyl hóa với parmosidone A được chuyển hóa từ protocetraric acid (ii). (Sơ đồ 3.1) 40
  41. Sơ đồ 3.1. Quá trình đề nghị tạo thành của sản phẩm Pm.GX 41
  42. Pm.C2a C3 ParA Pm.CM2 Pm.C4M1 Pr.C4M1 PrA Pr.B2 Pr.B1 Pr.Cα Pm.C2 5 6.82 (s) 6.80 (s) 6.78 6.80 6.83 (s) 6.78 (s) 6.84 (s) 6.83 6.80 6.83 6.83 (s) (s) (s) (s) (s) (s) 8 10.79 10.61 10.61 10.60 10.59 (s) 10.61 (s) 10.58 (s) 10.59 10.58 10.60 10.58 (s) (s) (s) (s) (s) (s) (s) (s) 9 2.58 (s) 2.41 (s) 2.40 2.38 2.42 (s) 2.41 (s) 2.43 (s) 2.43 2.36 2.40 2.43 (s) (s) (s) (s) (s) (s) 8’ 5.39 (s) 5.22 (s) 4.49 4.43 5.26 (s) 5.21 (s) 5.23 (s) 4.60 5.39 3.76 5.31 (s) (s) (s) (s) (s) (s) 9’ 2.77 (s) 2.66 (s) 2.62 2.62 2.49 (s) 2.66 (s) 2.45 (s) 2.40 2.48 2.47 2.44 (s) (s) (s) (s) (s) (s) 2”/6” 7.66 7.68 (m) 7.58 7.64 7.64 7.87 7.40 (m)) (d,8.0) (d,8.5) (d,9.0) (m) (m) 3”/5” 7.42 (m) 7.40 (m) 7.21 6.95 6.96 7.48 7.40 (d,8.0) (d,8.5) (d,9.0) (m) (m) 4” 7.42 (m) 7.40 (m) 7.62 7.36 (m) (m) 7” 7.66 7.58 (d, 7.55 7.53 7.55 7.42 (d,16.0) 16.0) (d,16.0) (d,16.0) (d,16.0) (m) 8” 6.52 6.61 (d, 6.54 6.44 6.45 (d,16.0) 16.0) (d,16.0) (d,16.0) (d,16.0) aĐo trong9” dung môi Acetone-d6 2.32 (s) 4”- CH3 8”- 2.00 CH3 (s) 4”- 3.79 (s) 3.79 (s) OCH3 1 Bảng 3.1. Dữ liệu phổ H-NMR (DMSO- d6) của các hợp chất đã tổng hợp 42
  43. 13 Bảng 3.2. Dữ liệu phổ C-NMR (DMSO- d6) của các hợp chất đã tổng hợp Pm.C2 Pm.CM2 ParA PrA Pr.B2 Pr.B1 Pr.Cα Pr.C4M1 1 112.4 112.4 112.6 112.4 112.7 112.2 112.2 2 161.2 161.2 161.9 161.2 161.8 160.9 161.2 3 111.7 111.9 111.6 111.8 112.3 111.9 111.9 4 163.8 163.8 164.2 163.8 164.2 163.9 163.9 5 117.0 116.6 116.6 117.0 117.4 117.1 116.4 6 152.0 152.2 151.9 152.0 150.8 152.1 152.0 152.0 7 164.4 164.3 164.2 163.9 164.5 163.9 164.0 8 191.8 191.9 192.2 191.7 192.1 192.1 191.5 191.6 9 21.2 21.2 21.4 21.3 21.4 21.6 21.1 21.2 1’ 115.9 115.9 115.5 116.6 115.6 116.5 115.0 2’ 159.2 158.5 162.2 155.0 152.7 156.8 155.4 155.9 3’ 112.7 113.0 117.5 118.6 117.5 113.8 117.1 4’ 145.1 145.3 143.8 144.5 144.9 145.6 145.2 5’ 132.6 132.5 131.5 141.7 142.0 142.1 142.0 6’ 140.9 140.6 139.6 129.4 130.4 131.6 131.8 7’ 170.2 170.4 170.6 170.1 171.3 170.1 170.2 8’ 55.9 56.0 52.5 52.9 56.9 63.0 56.3 55.6 9’ 14.4 14.5 14.1 14.3 14.8 14.7 14.6 14.6 1” 133.9 131.3 135.0 126.5 2”/6” 128.9 129.6 129.6 130.2 3”/5” 128.3 128.4 128.5 114.4 4” 130.5 144.0 128.6 160.9 7” 144.5 144.7 138.5 144.6 8” 117.9 117.1 166.3 127.7 113.8 9” 166.2 166.4 167.7 166.5 4”-CH3 21.1 4”- 55.4 OCH3 8”-CH3 13.9 43
  44. c Đo trong dung môi DMSO-d6 44
  45. 1 13 Bảng 3.3.Dữ liệu phổ H-NMR (DMSO- d6), C-NMR (DMSO- d6) của Pm.GXR1, Pr.C4M2 và parmosidone D Pm.GRX1 Pr.C4M2 PAR D[8] δH δC δH δC δH δC 1 113.1 112.4 112.7 2 164.6 161.6 164.7 3 111.5 112.1 111.4 4 163.6 164.6 163.7 5 6.76(1H, s) 116.6 6.77 (1H, s) 118.0 6.74 (1H, s) 117.0 6 151.5 152.3 151.5 7 161.9 165.1 161.6 8 10.59 (1H, s) 192.1 10.54 (1H, s) 192.0 10.57 (1H, s) 192.2 9 2.27 (3H, s) 20.8 2.40 (3H, s) 22.0 2.21 (3H, s) 20.7 1’ 113.3 122.6 113.5 2’ 162.8 148.2 162.8 3’ 118.3 112.6 117.8 4’ 144.1 142.7 144.1 5’ 130.0 142.4 130.1 6’ 140.1 125.4 140.0 7’ 170.3 173.6 169.6 8’ 3.77 (2H, s) 20.7 3.05 (1H, m) 23.4 3.82 (2H, s) 20.6 9’ 2.57 (3H, s) 14.1 2.21 (3H, s) 14.0 2.58 (3H, s) 14.1 1” 6.01 (1H, d, 2) 108.4 130.8 113.5 2” 155.7 128.8 154.4 3” 5.96 (1H, d, 2) 101.2 114.2 6.11 (1H, s) 101.2 4” 156.9 159.8 158.3 5” 115.7 114.2 116.4 6” 137.8 128.8 135.7 7” 5.09 (1H, d, 8) 78.5 170.0 8” 20.6 3.05 (2H, m) 43.5 2.20 (3H, s) 17.4 9” 2.24 (3H, s) 167.6 - - 7”- 3.73 (3H, s) 55.6 3.70 (3H, s) 51.6 OCH3 2”-OH 9.57 (1H, s) 45
  46. Bảng 3.4. Hiệu suất cô lập của một số hợp chất điều chế được. Hợp chất Hiệu suất cô lập (H%) Pr.B2 23.5 Pr.B1 4.1 Pm.C2 26 Pm.CM2 24 Pm.C4M1 4.1 Pr.C4M1 17.8 Pr.C4M2 28 Pr.C 22.3 Pm.GXR1 31.2 47
  47. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Kết luận Qua đề tài: “Tổng hợp một số dẫn xuất của phyllanthone”, chúng tôi đã tổng hợp được 4 hợp chất dẫn xuất hydrazide mới. Tính chất vật lý (trạng thái, màu sắc) và cấu trúc phân tử của các hợp chất đã được khảo sát và xác nhận qua các phương pháp phổ 1H – NMR, 13C – NMR, HMBC, HSQC. 4.2 Đề xuất Tiếp tục phản ứng của phyllanthone với các dẫn xuất hydrazide khác để tạo thêm một số dẫn xuất của phyllanthone. Khảo sát phản ứng cộng thân hạch của phyllanthone. Thăm dò hoạt tính sinh học của các hợp chất tổng hợp được. 48
  48. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P. Dzubak, M. Hajduch, D. Vydra, A. Hustova, M. Kvasnica, D. Biedermann, L. Markova, M. Urban, and J. Sarek, “Pharmacological activities of natural triterpenoids and their therapeutic implications.,” Natural Product Reports, vol. 23, no. 3, pp. 394–411, 2006. [2] F. W. a Barros, P. N. Banderia, D. J. B. Lima, A. S. Meira, S. S. de Farias, M. R. J. Albuquerque, and H. S. dos Santos, “Amyrin esters induce cell death by apoptosis in HL-60 leukemia cells.,” Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 19, no. 3, pp. 1268–1276, 2011. [3] L. Vechia Dalla, S. C. B. Gnoatto, and G. Gosmann, “Derivados oleananos e ursanos e sua importância na descoberta de novos fármacos com atividade antitumoral, anti-inflamatória e antioxidante,” Química Nova, vol. 32, no. 5, pp. 1245–1252, 2009. [4] R. Yonemoto, M. Shimada, M. D. P. T. Gunawan-Puteri, E. Kato, and J. Kawabata, “α-Amylase Inhibitory Triterpene from Abrus precatorius Leaves.,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 62, no. 33, pp. 8411–8414, 2014. [5] M. Na, P. T. Thuong, I. H. Hwang, K. Bae, B. Y. Kim, H. Osada, and J. S. Ahn, “Protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory activity of 24-norursane triterpenes isolated from Weigela subsessilis,” Phytotherapy Research, vol. 24, no. 11, pp. 1716–1719, 2010. [6] S. Schweizer, A. F. W. Von Brocke, S. E. Boden, E. Bayer, H. P. T. Ammon, and H. Safayhi, “Workup-dependent formation of 5-lipoxygenase inhibitory boswellic acid analogues,” Journal of Natural Products, vol. 63, no. 8, pp. 1058–1061, 2000. [7] V. S. P. Chaturvedula, Z. Gao, S. H. Jones, X. Feng, S. M. Hecht, and D. G. I. Kingston, “A new ursane triterpene from Monochaetum vulcanicum that inhibits DNA polymerase β lyase,” Journal of Natural Products, vol. 67, no. 5, pp. 899– 49
  49. 901, 2004. [8] T. Ringbom, L. Segura, Y. Noreen, P. Perera, and L. Bohlin, “Ursolic acid from Plantago major, a selective inhibitor of cyclooxygenase-2 catalyzed prostaglandin biosynthesis,” Journal of Natural Products, vol. 61, no. 10, pp. 1212–1215, 1998. [9] W. L. Wang, X. Zhou, Y. L. Liu, Q. M. Xu, X. R. Li, and S. L. Yang, “Two new 20(H)-ursane-type triterpenoids from Ilex cornuta and their cytotoxic activities,” Journal of Asian Natural Products Research, vol. 16, no. 2, pp. 175–180, 2014. [10] J. a. R. Salvador, V. M. Moreira, B. M. F. Gonçalves, A. S. Leal, and Y. Jing, “Ursane-type pentacyclic triterpenoids as useful platforms to discover anticancer drugs,” Natural Product Reports, vol. 29, pp. 1463–1479, 2012. [11] M. B. Sporn, K. T. Liby, M. M. Yore, L. Fu, J. M. Lopchuk, and G. W. Gribble, “New synthetic triterpenoids: Potent agents for prevention and treatment of tissue injury caused by inflammatory and oxidative stress,” Journal of Natural Products, vol. 74, no. 3, pp. 537–545, 2011. [12] Y. M. Chiang, J. K. Su, Y. H. Liu, and Y. H. Kuo, “New cyclopropyl- triterpenoids from the aerial roots of Ficus microcarpa.,” Chemical and Pharmaceutical Bulletin (Tokyo), vol. 49, no. May, pp. 581–583, 2001. [13] V. J. Ndlebe, N. R. Crouch, and D. A. Mulholland, “Triterpenoids from the African tree Phyllanthus polyanthus,” Phytochemistry Letters, vol. 1, no. 1, pp. 11–17, 2008. [14] O. G. Miguel, J. B. Calixto, A. R. S. Santos, I. Messana, F. Ferrari, V. C. Filho, M. G. Pizzolatti, and R. A. Yunes, “Chemical and preliminary analgesic evaluation of geraniin and furosin isolated from Phyllanthus sellowianus,” Planta Medica, vol. 62, no. 2, pp. 146–149, 1996. [15] Sengupta P., Mukhopadhyay J., “Terpenoids and related compds. VII. Triterpenoids of Phyllanthus acidus”, Phytochemistry, 5(3), 531-534, 1966. [16] T. Narender, T. Khaliq, A. B. Singh, M. D. Joshi, P. Mishra, J. P. Chaturvedi, A.K. Srivastava, and S. C. A. R. Maurya, “Synthesis of α-amyrin derivatives and 50
  50. their in vivo antihyperglycemic activity,” European Journal of Medicinal Chemistry, vol. 44, no. 3, pp. 1215–1222, 2009. [17] C. Soldi, M. G. Pizzolatti, A. P. Luiz, R. Marcon, R. G. Meotti. L. A. Mioto, and A. R. S. Santos, “Synthetic derivatives of the α- and β-amyrin triterpenes and their antinociceptive properties,” Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 16, no. 6, pp. 3377–3386, 2008. [18] G. Chadalapaka, I. Jutooru, A. McAlees, T. Stefanac, and S. Safe, “Structure- dependent inhibition of bladder and pancreatic cancer cell growth by 2- substituted glycyrrhetinic and ursolic acid derivatives,” Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 18, no. 8, pp. 2633–2639, 2008. [19] M. Kondo, S. L. Mackinnon, C. C. Craft, M. D. Matchett, R. A. R. Hurta, and C. C. Neto, “Ursolic acid and its esters: Occurrence in cranberries and other Vaccinium fruit and effects on matrix metalloproteinase activity in DU145 prostate tumor cells,” Journal of the Science of Food and Agriculture, vol. 91, no. 5, pp. 789–796, 2011. [20] C.-M. Ma, S.-Q. Cai, J.-R. Cui, R.-Q. Wang, P.-F. Tu, M. Hattori, and M. Daneshtalab, “The cytotoxic activity of ursolic acid derivatives.,” European Journal of Medicinal Chemistry, vol. 40, pp. 582–589, 2005. [21] I. Baglin, A. Poumaroux, M. Nour, K. Tan, A. C. M.-Offer, M. A. L.-Dubois, B. Chauffer, and C. Cave', “New ursolic and betulinic derivatives as potential cytotoxic agents.,” Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, vol. 18, no. 2, pp. 111–7, 2003. [22] A. Y. Spivak, R. R. Gubaidullin, Z. R. Galimshina, D. A. Nedopekina, and V. N. Odinokov, “Effective synthesis of novel C(2)-propargyl derivatives of betulinic and ursolic acids and their conjugation with β-D-glucopyranoside azides via click chemistry,” Tetrahedron, vol. 72, no. 9, pp. 1249–1256, 2016. [23] A. T. Nelson, A. M. Camelio, K. R. Claussen, J. Cho, L. Tremmel, J. DiGiovanni, and D. Siegel, “Synthesis of oxygenated oleanolic and ursolic acid derivatives with anti-inflammatory properties,” Bioorganic & Medicinal 51
  51. Chemistry Letters, vol. 25, no. 19, pp. 4342–4346, 2015. [24] B. A. Dar, A. M. Lone, W. A. Shah, and M. A. Qurishi, “Synthesis and screening of ursolic acid-benzylidine derivatives as potential anti-cancer agents,” European Journal of Medicinal Chemistry, vol. 111, pp. 26–32, 2016. [25] V. I. S. Mendes, G. A. Bartholomeusz, M. Ayres, V. Gandhi, and J. A. R. Salvador, “Synthesis and cytotoxic activity of novel A-ring cleaved ursolic acid derivatives in human non-small cell lung cancer cells,” European Journal of Medicinal Chemistry, vol. 123, pp. 317–331, 2016. [26] T. Honda, B. V. Rounds, G. W. Gribble, N. Suh, Y. Wang, and M. B. Sporn, “Design and synthesis of 2-cyano-3,12-dioxoolean-1,9-dien- 28-oic acid, a novel and highly active inhibitor of nitric oxide production in mouse macrophages,” Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 8, no. 19, pp. 2711–2714, 1998. [27] T. Honda, F. G. Favalorvo, Jr., G. W. Gribble, N. Suh, A. E. Place, M. H. Rendi, and M. B. Sporn, “A novel dicyanotriterpenoid, 2-cyano-3,12-dioxooleana- 1,9(11)-dien-28-onitrile, active at picomolar concentrations for inhibition of nitric oxide production,” Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 12, no. 7, pp. 1027–1030, 2002. [28] G. Solomons, C. Fryhle, S. Snyder, “Organic chemmistry”, John Wiley & Sons ed., ed.11e, pp.742, 2014. [29] Nguyễn Hữu Đĩnh, Hoàng Thị Tuyết Loan, Lệ Thị Luyến, “Cấu trúc dãy hiđrazit-hiđrazon dẫn xuất của axit isoeugenoxyaxetic”, Tạp chí Hóa học, T. 46 (5), Tr. 605-609, 2003. [30] Nguyễn Ngọc Vinh, Trương Thế Kỷ, Tô Thị Kim Quyên, "Tổng hợp dẫn chất 3- (hydrazino-2-oxoethyl)-4(3H)-quinazolinon, Tuyển tập các công trình Hội nghị Khoa học và Công nghệ Hóa hữu cơ lần thứ III, trang 189 - 1921, Hà Nội, 2005. [31] Nguyễn Tiến Công, Ngô Đại Quang, Trần Quốc Sơn, “Nghiên cứu cấu trúc của các aryloxiaxetohiđrazit N-thế”, Tạp chí Hóa học và ứng dụng, No.5(65), trang 46-49, 2007. 52
  52. PHỤ LỤC 53