0177 nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm của các dẫn chất 3 phenyl 3h benzoe13thiazin 24 dion

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y DƢỢC CẦN THƠ
-----------------------

NGUYỄN HOÀNG THÂN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT
TÍNH
KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM CỦA CÁC DẪN
CHẤT
3-PHENYL-2H-1,3-BENZOTHIAZIN-2,4(3H)-DION

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ ĐẠI HỌC

Cần Thơ – 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC Y DƢỢC CẦN THƠ
-----------------------

NGUYỄN HOÀNG THÂN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH
KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM CỦA CÁC DẪN CHẤT
3-PHENYL-3H-BENZO[e][1,3]THIAZIN-2,4-DION

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ ĐẠI HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
ThS. VÕ THỊ MỸ HƢƠNG

Cần Thơ – 2015


LỜI CẢM ƠN
Trên hết, tôi xin gửi quyển luận văn này như là một món quà đặc biệt dành tặng
cho ba mẹ và những người thân trong gia đình đã luôn là nguồn động viên tinh thần,
kề vai sát cánh bên bên tôi trong hơn một năm qua.
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cô Ths. Ds. Võ
Thị Mỹ Hƣơng đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt và truyền đạt những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Dù gặp khơng ít khó
khăn nhưng cô vẫn luôn quan tâm, động viên, ủng hộ về mọi mặt để tơi có thể hồn
thành luận văn một cách tốt nhất.
Cho tôi xin gửi lời cám ơn đến cô Ts. Ds Phạm Thị Tố Liên - Trƣởng liên bộ
mơn Hóa Lý - Hóa Dƣợc, Khoa Dƣợc, Đại Học Y Dƣợc Cần Thơ đã dành nhiều
thời gian hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể thực hiện tốt luận văn
của mình.
Tiếp theo, tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, anh chị ở bộ mơn Hóa Dược
gồm Thầy Ds. Huỳnh Trƣờng Hiệp, Cơ Ths. Ds. Lê Thị Cẩm Tú, Cô Ths. Ds
Trần Lê Uyên, Cô Ths. Ds. Nguyễn Thị Hồng Long, anh Lê Việt Hùng và chị
Bùi Thị Ngọc Hân đã giúp đỡ, động viên và hỗ trợ em hoàn thành tốt luận văn.
Tôi xin được gửi lời cám ơn đến quý thầy cô ở các Liên bộ môn Dƣợc Liệu Thực Vật Dƣợc - Dƣợc Cổ Truyền, liên bộ mơn Hóa Phân Tích - Kiểm Nghiệm Độc chất đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi về thiết bị, máy móc và phịng thí nghiệm trong
suốt q trình thực hiên luận văn.
Cuối cùng, xin cám ơn anh Hồ Phƣớc Tính Dƣợc K34, anh Phạm Duy Toàn
Dƣợc K35 và các bạn cùng thực hiện đề tài Hóa Dƣợc, các bạn thực hiện đề tài
Dƣợc Liệu, Kiểm Nghiệm, Bào chế - Công Nghiệp Dƣợc và các bạn Dƣợc K36 đã
trao đổi kinh nghiệm, chia sẻ vui buồn và giúp đỡ tôi trong thời gian qua.

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu
và kết quả nghiên cứu khoa học của luận văn này là hồn tồn trung thực và chưa
từng được ai cơng bố trong bất kì nghiên cứu nào.
Cần Thơ, ngày 12 tháng 06 năm 2015

Nguyễn Hoàng Thân


i

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC ........................................................................................................................i
DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ............................................................... iii
DANH MỤC ẢN

IỂU ĐỒ .................................................................................... v

DANH MỤC H NH ẢNH .............................................................................................vi
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................. 1
Chƣơng 1. TỔN

QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 3

1.1. ĐẠI CƢƠNG VỀ BENZOTHIAZIN VÀ DẪN CHẤT ....................................... 3
1.1.1. Benzothiazin ................................................................................................... 3
1.1.2. Acid thiosalicylic ......................................................................................... 10

1.1.3. Anilin và dẫn chất ........................................................................................ 11
1.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC .............................................. 12
1.2.1. Phƣơng pháp quang phổ hồng ngoại (Infrared spectrometry-IR) ................ 12
1.2.2. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (Mass Spectrometry-MS) ............................. 13
1.2.3. Phƣơng pháp cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR) ............................................ 14
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢN

VÀ PHƢƠN

PHÁP N HIÊN CỨU ............................ 15

2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 15
2.2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ..................................... 15

2.2.1. Nguyên liệu .................................................................................................. 15
2.2.2. D ng c và thiết ị ....................................................................................... 15
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................................... 16
2.3.1. Phƣơng pháp tổng hợp ................................................................................. 17
2.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra độ tinh khiết ............................................................. 20
2.3.3. Phƣơng pháp xác định cấu trúc .................................................................... 21


ii

2.3.4. Phƣơng pháp khảo sát hoạt t nh kháng khuẩn kháng nấm .......................... 23
Chƣơng 3. KẾT QUẢ N HIÊN CỨU ....................................................................... 28
3.1. T NG HỢP H A HỌC ..................................................................................... 28
3.1.1. Tổng hợp các dẫn chất N-aryl-2-mercaptobenzamid (1A – 1D) ................ 28
3.1.2. Tổng hợp dẫn chất 3-aryl-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion (2A – 2D)..... 36
3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN, KHÁNG NẤM ...... 41

3.2.1. Định t nh khả năng kháng khuẩn kháng nấm.............................................. 41
3.2.2. Kết quả MIC cho các chất có hoạt t nh kháng khuẩn. ................................. 42
Chƣơng 4. ÀN LUẬN ................................................................................................ 43
4.1. T NG HỢP H A HỌC ..................................................................................... 43
4.1.1. Tổng hợp các dẫn chất N-aryl-2-mercaptobenzamid ................................... 43
4.1.2. Tổng hợp các dẫn chất 3-aryl-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion ................ 45
4.2. XÁC ĐỊNH ĐỘ TINH KHIẾT VÀ CẤU TRÚC ............................................... 47
4.2.1. Xác định độ tinh khiết .................................................................................. 47
4.2.2. Xác định cấu trúc ......................................................................................... 48
4.3. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN VÀ NẤM .................................. 53
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 54
KIẾN N HỊ .................................................................................................................. 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO


iii

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nguyên gốc

Ý nghĩa

13

13

Phổ cộng hƣởng từ car on

C-NMR

C- Nuclear Magnetic

Resonance
CFU

Colony-forming unit

CTPT

Công thức phân tử

CYP51

Cytochrome 51

Đơn vị khuẩn lạc
Enzyme chuyển hóa tế ào vi khuẩn
Tỷ trọng

d
DMF

Dimethylfomamide

Dung môi hữu cơ

DMSO

Dimethylsulfoxide

Dung môi hữu cơ

ESI

Electrospray ionization

K thu t phun m electron trong khối
phổ

1

H-NMR

1

H-Nuclear Magnetic

Phổ cộng hƣởng từ proton

Resonance
HPLC

High performance liquid

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

chromatography

IC50

Inhibition concentration at 50% Giá trị đánh giá khả năng ức chế tác
d ng sinh học

IUPAC

International Union of Pure and Liên minh Quốc tề về Hóa học thuần
Applied Chemistry

túy và Hóa học ứng d ng

IR

Infrared

Hồng ngoại

MRSA

Methicillin resistant

Chủng vi khuẩn Staphylococcus

Staphylococcus aureus

aureus kháng Methicillin

MHA

Muller - Hilton Agar

Môi trƣ ng thử nghiệm vi khuẩn

MS

Mass spectrometry

Khối phổ

MIC

Minimum inhibitory

Nồng độ tối thiểu ức chế vi sinh v t


iv

concentration

của kháng sinh

Non-steroidal anti-

Thuốc giảm đau kháng viêm không

inflammatory drug

steroid

NB

Nutrient Broth

Môi trƣ ng nuôi cấy vi khuẩn

PE

Petrolium ether

Dung môi hữu cơ

NSAID

Hằng số phân ly acid

pKa
PTL

Phân tử lƣợng

SKLM

Sắc ký lớp mỏng

SDA

Sabouraud dextrose agar

Môi trƣ ng thử nghiệm vi khuẩn

TBS

Trypticase soy broth

Môi trƣ ng nuôi cấy vi khuẩn

TBA

Trypticase soy agar

Môi trƣ ng ni cấy vi khuẩn

Tonc

Nhiệt độ nóng chảy

UV

Ultraviolet

Tử ngoại


v

DANH MỤC ẢN

IỂU ĐỒ

ảng 2.1. Đỉnh hấp thu IR đặc trƣng cho các nhóm chức của các dẫn chất ................. 22
ảng 2.2. Độ dịch chuyển của các car on và proton trong các dẫn chất. ..................... 22
ảng 3.1. Hiệu suất của các phản ứng tổng hợp với từng dẫn chất .............................. 29
ảng 3.2. T nh chất của các sản phẩm 1 (1A – 1D) ...................................................... 29
ảng 3.3. Nhiệt độ nóng chảy của các sản phẩm 1 (1A – 1D) và nguyên liệu ............. 30
ảng 3.4. Kết quả sắc ký lớp mỏng của các sản phẩm 1 (1A – 1D) ............................. 31
ảng 3.5. Kết quả phổ tử ngoại – khả kiến của các sản phẩm 1 (1A – 1D) .................. 31
ảng 3.6. Kết quả phổ hồng ngoại của các sản phẩm 1 (1A - 1D) ............................... 32
ảng 3.8. Kết quả phổ 13C-NMR của các sản phẩm 1 (1A – 1D) ................................. 34
ảng 3.9. Kết quả phổ DEPTcủa các sản phẩm (1A – 1D)........................................... 35
ảng 3.10. Kết quả khối phổ của các sản phẩm 1 (1A -1D) ......................................... 36
ảng 3.11. Hiệu suất của các phản ứng tổng hợp ......................................................... 37
ảng 3.12. T nh chất các sản phẩm 2 (2A – 2D)........................................................... 38
ảng 3.13. Kết quả định t nh khả năng kháng khuẩn kháng nấm ................................ 42
ảng 3.14. Kết quả MIC (µg/ml) các sản phẩm 2 ......................................................... 42


vi

DANH MỤC H NH ẢNH
H nh 2.1. Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất 3-aryl-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion ........ 17
Hình 2.2. Bảng mỏng chấm sắc ký ................................................................................ 20
Hình 2.3. Đĩa thạch định t nh khả năng kháng khuẩn kháng nấm. .............................. 25


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trên thế giới nhiều chủng vi khuẩn gây ệnh đã trở nên ngày càng đề kháng đối

với thuốc kháng sinh. Bằng chứng mới đây nhất là sự lây lan của chủng vi khuẩn
kháng carbapenem ở một số quốc gia Châu Âu và Châu Á [6]. Các kháng sinh thế hệ
mới đắt tiền th m ch cả một số kháng sinh thuộc nhóm ―lựa chọn cuối c ng‖ cũng
đang mất dần hiệu lực. Hiệu lực của kháng sinh nên đƣợc xem nhƣ một loại hàng hóa
đặc iệt cần đƣợc ảo vệ và quý trọng không nên lãng ph vào các trƣ ng hợp không
cần thiết. Bên cạnh việc nâng cao nh n thức của ngƣ i dân về các ệnh nhiễm khuẩn
và cách sử d ng kháng sinh hợp lý các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu để tìm
ra những kháng sinh mới có thể thay thế các kháng sinh đã ị đề kháng [12], [29]. Xu
hƣớng của công nghệ sản xuất dƣợc phẩm hiện nay là t p trung phát triển các kháng
sinh tổng hợp do có thể sản xuất với quy mơ lớn và nhanh chóng hơn việc điều chế các
kháng sinh có nguồn gốc tự nhiên [9].
Một trong những hợp chất đã và đang đƣợc nghiên cứu hiện nay là enzothiazin
[46]. Đây là nhóm hợp chất đƣợc minh chứng có nhiều tác d ng dƣợc lý khả quan và
ứng d ng nhiều trong ngành dƣợc nhƣ: kháng viêm, kháng khuẩn kháng nấm [25][28],
[33], chống oxy hóa [43] chống thấp khớp [25], [48], chống ung thƣ [36], chống loạn
nhịp điều trị cao huyết áp chống đông máu [48],… Ngồi ra nhóm hợp chất này cịn
có tác

d ng tốt trên

Mycobacterium

tuberculosis,

Mycobacterium

avium,

Staphylococcus aureus, Escheria coli, Candida albicans…[22], [41].
Vì v y để tiếp t c hƣớng phát triển này chúng tơi t p trung nghiên cứu tổng hợp

nhóm hợp chất 1 3-benzothiazin với hi vọng sẽ tìm ra chất có tác d ng kháng khuẩn
kháng nấm mạnh để ph c v nhu cầu chữa ệnh và cải thiện tình trạng thiếu h t kháng
sinh không ị đề kháng hiện nay.


2

Vì những l do trên chúng tơi lựa chọn và thực hiện đề tài “N HIÊN CỨU
TỔN

HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁN

KHUẨN KHÁN

NẤM

CỦA DẪN CHẤT 3-PHENYL-3H-BENZO[e][1,3]THIAZIN-2,4(3H)-DION”
Đề tài đƣợc thực hiện nhằm những m c tiêu sau:
- Tổng hợp các dẫn chất 3-aryl-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion từ nguyên liệu an
đầu là acid thiosalicylic và các dẫn chất anilin.
- Xác định độ tinh khiết xác định cấu trúc hóa học c ng các thơng số lý hóa đặc
trƣng của các chất tổng hợp thu đƣợc.
- Khảo sát hoạt t nh kháng nấm kháng khuẩn của các chất tổng hợp đƣợc nhằm chọn
ra chất có tác d ng kháng nấm kháng khuẩn hiệu quả.


3

1 Chƣơng

TỔN
1.1. ĐẠI CƢƠN

1

QUAN TÀI LIỆU

VỀ ENZOTHIAZIN VÀ DẪN CHẤT

1.1.1. Benzothiazin
1.1.1.1. Cơng thức
Benzothiazin là nhóm hợp chất mà trong cấu trúc phân tử có sự ngƣng t giữa nhân
enzen vào dị vòng thiazin [33], [47]. Vị tr của nguyên tử S và N trong dị vòng và vị
tr ngƣng t giữa hai vòng tạo nên các dẫn chất enzothiazin khác nhau.
S

S

S

NH

N
H

1,3-benzothiazin

N
H

3,1-Benzothiazin
S

1,4-benzothiazin
S

O

O
N

NH

X

O

O

3H-1,3-benzothiazin-2,4-dion

3-phenyl-3H-1,3-benzothiazin-2,4-dion

1.1.1.2. Một số công tr nh nghiên cứu tổng hợp 1 3-benzothiazin và dẫn chất
Phản ứng của acid thiosalicylic và ethylcloroformat
Năm 1962 E. Raymond và cộng sự đã nghiên cứu thành cơng phƣơng pháp đóng
vịng benzothiazin ằng cách cho thiosalicylanilid ngƣng t với ethylcloroformat trong
hỗn hợp dung môi pyridin-acetonitril với tỉ lệ 1 : 1 5 [31].
SH
Ethylcloroformat

H
N
O

S

pyridin

O
N

O


4

Phản ứng của acid thiosalicylic và benzylisocyanat
K. Sindelar và cộng sự đã nghiên cứu phát triển phƣơng pháp tổng hợp vòng 3phenyl-1,3-benzothiazin qua một giai đoạn ằng cách cho acid 2-mercaptobenzoic
phản ứng với enzyl isocyanat ở 105oC trong dung môi là pyridin [43].
SH

S

Benzyl isocyanat
OH

O
N

Pyridin, 1050C

O

O

Phản ứng của acid thiosalicylic với 1 1’-carbonyldiimidazol và nitrooxyethylamin
Năm 1959 tại trung tâm nghiên cứu Italfarmaco (Ý) Francesca Benedini và cộng
sự đã thực hiện phản ứng gồm 2 giai đoạn giữa acid thiosaicylic với lần lƣợt là 1 1’carbonyldiimidazol và nitrooxyethylamin với xúc tác triethylamin, kết quả thu đƣợc
một số dẫn chất 1 3-benzothiazin-2,4-dion theo sơ đồ sau [18].
O

O
OH1,1'-carbonyldiimidazol

ONO2

N

nitrooxyethylamin
SH

S

O

Phản ứng của muối 2-nitrophenolat và ester mang nhóm thế halogen
Năm 2000, Seckin Ozden và cộng sự đã thử nghiệm và đề xuất một phƣơng pháp
tổng hợp 4-hydroxy-2H-1,4-benzoxazin từ muối 2-nitrophenolat ằng các kết hợp với
ethyl 2-alkylbromoacetat. Áp d ng tƣơng tự cho hợp chất enzothiazin [37].
R
OH

R

MeOH
NO2
O

O

OK

K

Br

R

COOEt
NO2

NO2
R

O

R

Zn/NH4Cl

R

R
COOEt
NO2

R

COOEt
R

N
OH

O


5

Phản ứng của 2-clorobenzaldehyd lƣu huỳnh và các diamin
Một công trình nghiên cứu về 1 3-benzothiazin của T. Mizuhara và cộng sự đƣợc
công ố vào năm 2013 đã tổng hợp vòng 1 3- enzothiazin từ 2-clorobenzaldehyd ằng
các tác nhân hydrazinhydrat và lƣu huỳnh sau đó phản ứng với propylendiamin và
cuối c ng là romocyanat theo sơ đồ sau [35].
O

S
NH2(CH2)3NH2

NH2NH2.H2O, S8
Cl

S

EtOH, 150oC, 12h
54%

S

Benzen, 72h
12%

N

N
NH

N

BrCN

EtOH, 2h
34%

SH

S

NH

Phản ứng của 2-amino-benzyl (N,N-dialkyl) và sulfinyl(2,4-dihydroxythiobenzoyl)
Năm 2005 J. Matysiak và cộng sự tại đại học Agricultural (Phần Lan) đã d ng tác

nhân sulfinyl(2,4-dihydroxythio enzoyl) (STB) để tạo ra dẫn chất 4H-3,1-benzothiazin
từ diamin thơm theo sơ đồ sau [34].
R1
N
R
R2
NH2

STB
CH3OH
3h, 80oC

S

OH

R
N

OH

Phản ứng của acid 2-amino-benzoic và 4,5-dicloro-1,2,3-dithiazolium clorid
Theo F. R. Alexandre và cộng sự đã d ng tác nhân 4 5-dicloro-1,2,3-dithiazolium
clorid để tạo ra 1,3-benzothiazin-4-on trong những điều kiện nhƣ sau [32].


6

R1
R2

R1
S

NH2

R2

HS

N

+
R3

COOH

CH2Cl2
Cl

N

CN

rt,3h,PPh3

Cl

S
R3

O

Phản ứng của thiophenol và alkyl-N-benzotriazol
Alan R. Katrizky và cộng sự đã tổng hợp dẫn chất 3 4-dihydro-2H-1,3-benzothiazin
từ thiophenol trải qua các ƣớc theo sơ đồ sau:
Li
S

SH

S
Li

n-BuLi
TMEDA
R

R3

1. ZnBr2

R

cyclohexan

N

R
2. R3-N-Benzotriazol

Phản ứng của halogenobenzamid và carbondisulfua
Năm 2011 Makarov Vadim A. đã tỗng hợp thành công các dẫn chất 2-amino-1,3benzothiazin-4-on theo sơ đồ sau [47].
S

Y

R3
+ CS2

(Rn)

S

+ R3-X

(Rn)
N

CONH2
O

Trong đó: X Y là halogen.
R là các có thể gắn với halogen -NO2, halogen, -CHO, -COOR4 (với R3 là Hydro
hoặc alkyl có từ 1 đến 6 car on) và –CN.
R3 là các alkyl từ 1-3 car on có thể gắn với halogen.
1.1.1.3. Một số nghiên cứu tác dụng sinh học về benzothiazin và dẫn chất
Từ giữa những năm 1960 nhóm hợp chất 1 3-benzothiazin đã ắt đầu đƣợc nghiên
cứu do những đặc t nh hóa học đặc iệt và các hoạt t nh sinh học đáng kể của nhiều
dẫn chất [44].

7

Tác dụng kháng khuẩn
Năm 2004 Naveen Gautam tại đại học Rajasthan ( Ấn độ) đã tiến hành q trình
oxy hóa các dẫn chất 4H-1,4-benzothiazin với hydrogen peroxid 30% trong axit axetic
ăng tạo thành dẫn chất 4H-1,4-benzothiazin-1,1-dioxid. Sau đó dẫn chất benzothiazin
này tham gia phản ứng gắn với đƣ ng (β-D-ribofuranose-1-acetat- 2,3,5-tribenzoat)
hình thành các ri ofuranosid mới. Các hợp chất này đƣợc đánh giá chất chống oxy hóa
và các hoạt động kháng khuẩn trên Enterobacter, Staphylococci [24].
R2

O
S
R4

R

N

1

R3
O

OBz

OBz

OBz

Năm 2002 Lajos Fador và cộng sự ở đại học Szeged (Hungary) đã sử d ng các dẫn
chất 2-(4-chlorophenyl)-6-methyl-4H-1,3-benzothiazin để tiến hành phản ứng acetyl
hóa với acetyl clorua hình thành các dẫn chất có cấu trúc chứa nhân

-lactam thể hiện

hoạt t nh kháng khuẩn [27].
Hợp chất pseudopteroxazol mang cấu trúc enzothiazin đã đƣợc phân l p từ cây roi
iển Pseudopterogorgia elisabethae ởi Rodriguez và cộng sự. Hợp chất này thể hiện
hoạt t nh ức chế sự phát triển của M. tuberculosis rất tốt. Do đó hợp chất này đã và
đang đƣợc xem nhƣ một dẫn chất tiềm năng cho sự phát triển của các tác nhân kháng
vi khuẩn lao [28].
Năm 2006 Ana Maria và cộng sự đã cơng ố cơng trình nghiên cứu về một số dẫn
chất của 2H-benzo-1,4-thiazin. Dị vòng này sau khi ngƣng t với các enzaldehyd tạo
thành các dẫn chất

ao gồm: 6-acetylamino hoặc 6-benzoylamino-2-benzyliden-4-

methyl-4H-benzo[1,4]thiazin-3-on và 6- enzoylamino hoặc 6-nitro-2-benzyliden-4H-


8

benzo[1,4]thiazin-3-on. Các dẫn chất này tổng hợp đƣợc chứng minh có khả năng
chống lại l u cầu và một số trực khuẩn ằng các thử nghiệm định lƣợng sinh học [45].
Vera L. de M. Guarda tại đại học Josephp-Fourier đã tổng hợp và ghi nh n t nh chất
v t lý của các dẫn chất 6-acylamino-4-octyl-2H-1,4-benzothiazin-3-on. Một số dẫn
chất đƣợc đánh giá hoạt t nh kháng khuẩn trên in vitro với các chủng vi khuẩn sau:
Micrococcus flavus, Staphylococcus aureus, Salmonella enteritidis, Bacillus cereus,

Escherichia coli và Proteus vulgari cho kết quả khả quan [51].
S
R
N
H

O

C8H17

Tyson Bel tại đại học La Tro e (Úc) đã tiến hành một thử nghiệm vào năm 2013
trên một số các hợp chất mới đƣợc tổng hợp của dẫn chất 2-aminobenzyl benzothiazin.
Thử nghiệm đánh giá hoạt t nh kháng khuẩn cho thấy dẫn chất có hoạt t nh trên các
chủng Gram âm đó là P. aeruginosa, E. coli, và A. Baumannii. Sự ức chế vi khuẩn
xảy ra ở nồng độ 200 μg.ml-1 hoặc cao hơn [17].
Một số dẫn chất có tiềm năng sinh học nhƣ 2-(4-hydroxy-1,1-dioxido-2H-1,2benzothiazin-3-yl)quinazolin-4(3)-on đƣợc tổng hợp qua quá trình ngƣng t giữa 4hydroxy-1,2-benzothiazin-1,1-dioxit và anthranilamid sản phẩm cuối c ng tạo thành
N-[2-(aminocar-bonyl)phenyl]-4-hydroxy-1,2-benzothiazin-3-cacboxamit-1,1-dioxit.
Tất cả các hợp chất tổng hợp đƣợc đánh giá sơ ộ ằng thử nghiệm MIC cho thấy hoạt
động sinh học chống lại đƣợc vi khuẩn gram âm và cả gram dƣơng. Đặc iệt một số
hợp chất thử nghiệm cho thấy hoạt động đáng kể đối với Bacillus subtilis [50].
Tác dụng kháng nấm
Một dẫn chất tƣơng tự của ketoconazol đƣợc nghiên cứu và tổng hợp dựa trên việc
thay thế nhóm 2 4-diclorophenyl ằng 1 4- enzothiazin ởi Schiaffella và cộng sự tại


9

đại học Perugia(Ý) vào năm 2006. Các dẫn chất đƣợc tiến hành thử nghiệm đánh giá
khả năng ức chế enzyme CYP 51 của vi khuẩn. Kết quả chỉ ra rằng hoạt t nh tốt nhất
khi thay thế ở dạng đồng phân trans ở C7 trên cấu trúc ketoconazol [42].

Một dẫn chất mới mà cấu trúc chứa dị vòng enzothiazin đƣợc tổng hợp ởi
Pitzurra và cộng sự là 7-[1-[(4-clorobenzyl)oxy]-2-(1H-1-imidazolyl)ethyl]-4-methyl3,4-dihdro-2H-1,4-benzothiazin-3-on. Họ đã nghiên cứu và cho thấy tác d ng chống lại
Candida albicans của dẫn chất là tƣơng đƣơng khi tiến hành so sánh với fluconazolmột dẫn chất đƣợc sử d ng rộng rãi trong điều trị nấm [33].
O

O
O
NH

X

S
O

CH3

O

Các tác dụng khác
Dẫn chất 5H-1,3-oxazino-[5,6]-1,2-benzothiazin-2,4-(3H)-dion-6,6-dioxit đƣợc
công ố ởi Michael Harmata, ở đại học Misouri (Columbia) thể hiện đặc t nh chống
viêm khá tốt. Các dẫn chất này đƣợc xem nhƣ là một thành phần rất hữu ch của thuốc
kháng viêm ao gồm các chất trung gian mới đƣợc sử d ng trong tổng hợp dioxit
benzothiazin [28].
Các dẫn chất 4-hydroxy-2-methyl-2H-1,2-benzothiazin-3-carboxamid v d nhƣ là
piroxicam là thuốc chống viêm đang đƣợc sử d ng rộng rãi. Phƣơng pháp tổng hợp
chúng đã và đang đƣợc liên t c phát triển ởi A e và các cộng sự, mặc d nó là vẫn
cịn một nhóm cịn tƣơng đối t đƣợc quan tâm của hợp chất dị vòng . Điển hình cho
một số dẫn chất 1,2- benzothiazin nhƣ droxicam, ampiroxicam, meloxicam và
lornoxicam đã và đang đƣợc sử d ng nhƣ kháng viêm không steroid (NSAIDs) [48].

Năm 2013 Shahwar Durre và cộng sự tại đại học Quốc gia Pakistan đã cơng ố
cơng trình nghiên cứu về các dẫn chất

enzothiazin đƣợc tổng hợp từ 2-

aminothiophenol và sacharin có tiềm năng ức chế chọn lọc các enzym và chống oxy


10

hóa trong thử nghiệm in vitro. Khả năng ức chế enzym của các dẫn chất đƣợc xác định
ằng phƣơng pháp Ellman và hoạt t nh chống oxy hóa đƣợc xác định ằng phƣơng
pháp định lƣợng emzym hiện đại. Các dẫn chất đều thể hiện hoạt t nh kháng lại tác
d ng của enzym acetylcholine esterase một cách đáng kể với giá trị IC50 trong khoảng
nồng độ 35 9 -122,0 mmol/ml [43].
Năm 2005 Matysiak đã áo cáo trên tạp ch Biorganic Medical Chemistry về hợp
chất 2-aryl-4H-3,1-benzothiazin đã đƣợc tổng hợp và thử nghiệm hoạt t nh kháng ung
thƣ. Các hợp chất này thu đƣợc từ phản ứng của tác nhân aryl sulfinyl((2,4dihydroxyphenyl)methanethion) với 2-aminobenzyl. Theo đó hoạt t nh chống độc tế
ào trên in vitro chống lại đc ốn dịng tế ào ung thƣ ở ngƣ i đã đƣợc xác định.
T nh chất chống tăng sinh của một số hợp chất có hiệu quả hơn cisplatin đƣợc chứng
minh trong một nghiên cứu so sánh [34].
1.1.2. Acid thiosalicylic

1.1.2.1. Công thức
SH
OH
O

Công thức cấu tạo
1.1.2.2. Tên gọi

Tên thông thƣ ng: Acid thiosalicylic
Tên gọi theo danh pháp IUPAC:
2-mercaptobenzoic acid
2-sulfanylbenzoic acid
o-mercaptobenzoic acid.
1.1.2.3. Tính chất vật lý
Nhiệt độ nóng chảy: 165-1680C.

C7H6SO2
Cơng thức phân tử


11

Nhiệt độ sôi: 298 ± 23oC ở 1atm.
Khối lƣợng riêng: 1.49 g/ml.
Tan tốt trong ethanol methanol aceton tan t trong nƣớc chloroform toluen….
1.1.2.4. Tính chất hóa học
Phản ứng thế nhóm -OH của nhóm car oxyl -COOH trong phân tử acid
thiosalicylic ằng các dẫn xuất halogen nhƣ PCl3, PCl5, SOCl2 tạo acid halogenid.
Acid halogenid tiếp t c phản ứng acyl hóa với các amin thơm tạo liên kết amid [4].
SH

SH
NH2
Cl +

R

120-125oC

NH

O

+
R

HCl

O

1.1.3. Anilin và dẫn chất
1.1.3.1. Cơng thức
NH2

NH2

NH2

NH2

Cl

Cl
Cl

Anilin

2-cloroanilin

3-cloroanilin

4-cloanilin

1.1.3.2. Tính chất vật lý của anilin
Nhiệt độ nóng chảy là -6,2oC.
Nhiệt độ sơi là 1840C.
pKa = 4,58.
Tỷ trọng: d=1,022 g/ml ở 250C.
Chất lỏng sánh màu vàng đến nâu kém tan trong nƣớc dễ tan trong ethanol, ether,
benzen.
Độ tan trong nƣớc là 3 6 g/100 ml nƣớc [4].


12

1.1.3.3. Tính chất hóa học
Phản ứng với acid vơ cơ (t nh kiềm):
NH2

NH3
HCl, H2O

R

R

Phản ứng alkyl hóa, acyl hóa (acetyl hóa):
NH2

NHCOR

+

R-CO-Cl

Phản ứng tạo muối diazo:
NH2

N

NCl

NaNO2 / HCl
H2O, 0-5oC

1.2. CÁC PHƢƠN

PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC

1.2.1. Phƣơng pháp quang phổ hồng ngoại (Infrared spectrometry-IR)
Ánh sáng có ƣớc sóng từ 800 đến 50.000 nm gây ra dao động của nguyên tử và
liên kết trong phân tử. Do đó phổ hồng ngoại đặc trƣng cho dao động của nguyên tử
trong phân tử khi hấp th ánh sáng từ v ng có λ từ 800 đến 50.000 nm (số sóng υ từ
10.000 đến 200 cm-1) [23].
Nguyên nhân phát sinh vân phổ hồng ngoại ch nh là do sự chuyển mức dao động
của phân tử dƣới tác d ng của ức xạ hồng ngoại [3].
Ứng dụng trong xác định cấu trúc phân tử

13

Phƣơng pháp quang phổ hồng ngoại là một trong những phƣơng pháp để xác định
cấu trúc của hợp chất hữu cơ. Để giải th ch cấu trúc phân tử dựa vào phổ hồng ngoại
cần chú ý một số đặc điểm quan trọng của phổ.
Phổ hồng ngoại đƣợc chia thành hai phần [3]:
-

Phần 1: Giữa 4000 - 1500 cm-1 (gọi là v ng nhóm chức) có tƣơng đối t các dải
hấp th

các kiểu dao động cơ sở của hầu hết các nhóm chức ch nh đều ở v ng

này.
-

Phần 2: từ 1500 – 600 cm-1 ( gọi là v ng vân ngón tay) dày đặc các dải hấp ph .

Ngƣ i ta thƣ ng phối hợp phƣơng pháp phổ hồng ngoại với các phƣơng pháp khác
để xác định chắc chắn cấu trúc phân tử.
1.2.2. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (Mass Spectrometry-MS)
Trong phƣơng pháp phổ khối lƣợng các phân tử của chất mẫu đƣợc ion hoá và
đƣợc phân mảnh. Các ion xuất hiện đƣợc phân tách theo số khối của chúng và đƣợc ghi
nh n dƣới dạng các t n hiệu trên phổ. Vị tr của t n hiệu cho iết số khối và cƣ ng độ
t n hiệu cho iết hàm lƣợng tƣơng đối của ion tƣơng ứng [10], [13].
Phổ khối lƣợng có hai ứng d ng ch nh:
Nh n iết các chất c ng với công thức cấu trúc của chúng.
Xác định công thức cấu trúc của hợp chất chƣa iết.
Ứng dụng phân tích phổ khối lượng trong xác định cấu trúc phân tử

Để xác định cấu trúc những mảnh phổ có khối lƣợng lớn có ý nghĩa hơn mảnh nhỏ.
Những pic có cƣ ng độ lớn là những pic ứng với các ion tạo thành với xác suất cao khi
phân mảnh cho nên cần đƣợc xem xét đầy đủ. Xác định công thức cấu tạo của hợp chất
hữu cơ dựa vào khối phổ theo các ƣớc:
Bước 1: Nh n iết ion phân tử
Xác định pic ion phân tử (rất quan trọng) để iết khối lƣợng phân tử và là điểm
khởi đầu để xem xét sự phân mảnh do v y cần:


14

-

Xem xét mối quan hệ giữa cƣ ng độ pic ion phân tử với cấu tạo và khối lƣợng
ion phân tử là chẵn hay lẻ.

-

Xem xét đặc điểm về cƣ ng độ của các ―pic đồng vị‖ trong c m pic ion phân tử.
Kiểm tra xem những pic gần nhất dƣới pic ion phân tử có ph hợp với sự mất

các tiểu phân trung hịa hợp lý khơng .
Bước 2: Xác định các ion mảnh
Dựa vào sự khác nhau về khối lƣợng so với ion phân tử
Dựa vào giá trị m/e của pic đó của ion đơn giản nhất và các pic thuộc dãy ion
đồng đẳng ở các loai hợp chất
Khẳng định cấu tạo của hợp chất ằng sơ đồ phân mảnh sao cho ph hợp với
qui tắc chẵn electron.
1.2.3. Phƣơng pháp cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR)
Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân gọi tắt là NMR (Nuclear Magnetic Resonance

Spectroscopy) thu đƣợc từ những phân tử chứa các hạt nhân có momen động lƣợng
khác khơng (I ≠ 0): 1H, 13C, 31P …[11].
Các t n hiệu phổ đều xuất phát từ hạt nhân này. Tuy nhiên số vị tr và cƣ ng độ
các t n hiệu còn ph thuộc vào thành phần và cấu trúc của phân tử, nên phổ cộng
hƣởng từ hạt nhân cho iết các thông tin về cấu trúc phân tử cần xét [13].
Vì proton và hạt nhân của đồng vị 1H tồn tại trong hầu hết các phân tử của các hợp
chất hố học có tỷ số cơ từ tƣơng đối lớn nên phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton ( 1HNMR) là phổ quan trọng nhất trong các phổ cộng hƣởng từ hạt nhân [8].
Ứng dụng trong xác định cấu tạo hơp chất hữu cơ
Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân đặc iệt quan trọng đối với nghiên cứu cấu hình mạch
ch nh đồng phân và dạng hình học khơng gian của phân tử. Đây là một phƣơng pháp
rất quan trọng để xác định đồng phân hình học thành phần hỗn hợp ceton – enol...


15

2

ĐỐI TƢỢN
2.1. ĐỐI TƢỢN

Chƣơng 2

VÀ PHƢƠN

PHÁP N HIÊN CỨU

N HIÊN CỨU

Đối tƣợng nghiên cứu là các dẫn chất 3-aryl-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion bao
gồm:

3-phenyl-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion
3-(2-clorophenyl)-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion
3-(3-clorophenyl)-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion
3-(4-clorophenyl)-3H-benzo[e][1,3]thiazin-2,4-dion.
2.2. N UYÊN LIỆU VÀ PHƢƠN
2.2.1. Nguyên liệu

TIỆN N HIÊN CỨU

Các hóa chất nguyên liệu sử d ng có nguồn gốc từ các nhà phân phối Across
Merck (M ) Xilong (Trung Quốc) Chemsol (Việt Nam)… đạt tiêu chuẩn dƣợc d ng.

2.2.1.1. Nguyên liệu d ng trong tổng hợp
Acid thiosalicylic anilin và các dẫn chất cloroanilin (2-cloroanilin, 3-cloroanilin, 4cloroanilin…) thionyl clorid, ethylcloroformat, acid clohydric, natri hydroxid, natri
hydrocar onat silicagel 60 (pha thu n cỡ hạt 40-63 μm (Merck)).
Dung môi hữu cơ: toluen, pyridin, acetonitril, methanol, n-hexan.
2.2.1.2. Nguyên liệu d ng trong kiểm nghiệm
β-naphtol, DMSO DMF nƣớc cất methanol ethanol, kali bromid.
Các dung môi triển khai sắc ký: petrolium ether, n-hexan, benzen, toluen,
chloroform, dicloromethan, ethylacetat, aceton, methanol, ethanol tuyệt đối, acid
acetic, DMF, DMSO.
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị
2.2.2.1. Dụng cụ và thiết bị d ng cho tổng hợp