0116 tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số ketone ab không no có cấu trúc tương tự trong thiên nhiên luận văn tốt nghiệp

BỘGIÁODỤCVÀ ĐÀOTẠO

VIỆNHÀN LÂM KHOAHỌC
VÀCÔNGNGHỆ VIỆTNAM

HỌCVIỆNKHOAHỌCVÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

LÊPHONG

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH SINH
HỌCCỦAMỘTSỐKETONE,-KHƠNGNO
CĨCẤUTRÚCTƯƠNGTỰTRONGTHIÊNNHIÊN

LUẬNÁNTIẾNSỸ HỐHỌC

HÀNỘI – 2016


VIỆNHÀNLÂMKHOAHỌC VÀCƠNGNGHỆVIỆTNAM

HỌCVIỆNKHOAHỌCVÀ CƠNG NGHỆ
……..….***…………

LÊPHONG

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT
TÍNHSINHHỌCCỦAMỘTSỐKETONE,KHƠNGNOCĨCẤUTRÚCTƯƠNGTỰTRONG
THIÊNNHIÊN
LUẬNÁNTIẾNSỸ HỐHỌC
Chun ngành: Hố học các Hợp chất Thiên

nhiênMãsố:62.44.01.17

Ngườihướngdẫnkhoahọc:
1. TSLưuVănChính
2. PGS.TS Phan Văn Kiệm

HàNội–2016


LỜICAMĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kếtquả nêu trong Luận án là trung thực và chưa từng có ai cơng bố trong các cơng
trìnhnghiên cứu trước đây. Tồn bộ các thơng tin trích dẫn trong Luận án đã được chỉ
rõnguồngốcxuấtxứ.

Tác giảluậnán

NCS LêPhong


LỜICẢMƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn khoa họcTS.
Lưu Văn Chính, Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa họcvà Công
nghệ Việt Nam và PGS.TS. Phan Văn Kiệm, Viện Hóa sinh biển, Viện Hànlâm Khoa học
và Cơng nghệ Việt Nam đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em trongtồnbộqtrìnhthực
hiệnLuậnán.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, các Cơ, các cán bộ Viện Hóa học cácHợp
chất

thiên

nhiên,

Viện

Hàn

lâm

Khoa

học

và

Cơng

nghệ

Việt

Nam

đã

giảng

dạy,hướngdẫnemhồnthànhcáchọcphầnvàcácchunđềtrongChươngtrìnhđàotạo.
Tơi cũng xin chân thành cảm ơn tập thể các cán bộ nhóm Tổng hợp hữu cơ, Viện
Hóa học các Hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiệnLuậnán.

Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến Tập thể Lãnh đạo Viện Hóa học các Hợp chấtthiên
nhiên, Hội đồng khoa học, Bộ phận quản lý đào tạo và các Phịng ban đã giúp
đỡ,tạođiềukiệnthuận lợi chotơitrongsuốt thời gianhọctập vànghiên cứutạicơsở.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến Ban Giám đốc Học viện Khoa học và Côngnghệ,
Hội đồng khoa học, Bộ phận quản lý đào tạo đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận
lợichotôitrong thờigianthực hiệnvàbảovệLuậnán.
Tôi cũng xin cảm ơn Đảng ủy, Lãnh đạo Viện Khoa học hình sự, Bộ Cơng an, Lãnh
đạo và tập thể Phịng 4 đã cho phép, tạo điều kiện về thời gian, phương tiện
thiếtbịnghiêncứu,độngviêntinhthầnchotơi trongqtrìnhhọc tậpnghiêncứu.
Tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người thân và bạn bè đã hết lịngủng
hộ tơi, giúp đỡ tôi về cả tinh thần và vật chất trong suốt quá trình học tập và
thựchiệnLuậnán.
HàNội,ngày

tháng

TácgiảLuận án

NCSLêPhong

năm2016


MỤCLỤC
MỞĐẦU........................................................................................................................1
CHƯƠNGI.TỔNGQUAN.............................................................................................3
1.1 Giớithiệuvềcáchợpchấtketoneα,β-khơngkhơngno..........................................................3
1.1.1 Đặcđiểmcấutạo,quangphổ.............................................................................3
1.1.2 Cáchợpchấtketoneα,β-khơngkhơngnocónguồngốcthực vật.....................................5
1.1.2.1 Cácchalcone..........................................................................................5

1.1.2.2 Cácflavone............................................................................................7
1.1.2.3 Các ketoneα,β-khơngkhơngnocónguồngốcthựcvậtkhác...................................8
a. Giớithiệuvềzerumbone................................................................................9
b. Mộtsốchuyểnhóachínhcủazerumbone.......................................................12
c. Giớithiệuvềchalcone.................................................................................14
1.1.3 Phảnứngtổng hợpchalcone...........................................................................16
1.1.3.1 Tổnghợp chalconebằngphảnứngClaisen-khơngSchmidt................................16
1.1.3.2 Tổnghợp chalconebằngphảnứng Wittig................................................18
1.1.3.3 Tổnghợp chalconetừ cácbazơ Schiff....................................................19
1.1.3.4 Tổnghợp chalconetừ cáchợp chấtcơ kim..............................................19
1.1.3.5 Tổnghợp chalconetừcácdẫnxuấtα,β-khôngdibromochalcone.........................20
1.1.3.6 TổnghợpchalconebằngphảnứngquanghóaFries....................................20
1.1.3.7 Tổnghợp chalconetừcácβ-khơngchlorovinylketone.......................................20
1.1.4 Hoạt tínhsinhhọccủa cácketoneα,β-khơngkhơngno...............................................21
1.1.4.1 Hoạttínhgâyđộc tếbào..........................................................................21
1.1.4.2 Hoạttínhchống sốtrét............................................................................23
1.1.4.3 Hoạttính khángkhuẩn...........................................................................24
1.1.4.4 Hoạttínhkhángnấm..............................................................................25
1.1.4.5 Hoạttínhkhángviêm.............................................................................26
1.1.4.6 Hoạttính khángvirus............................................................................27
1.2 GiớithiệuvềhoạttínhIDOvàhoạttínhứcchếsựhìnhthànhvàpháttriển
khốiubachiềutrênthạchmềm.....................................................................................28
1.2.1 HoạttínhứcchếIDO(indoleamine-khơng2,3-khơngdioxygenase)......................................28
1.2.2 Hoạttínhứcchếsựhìnhthànhvàpháttriểnkhốiu3chiềutrênthạchmềm
31
CHƯƠNGII.ĐỐITƯỢNGVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU....................................32
1


2.1 Đốitượngnghiêncứu...........................................................................................32

2.2 Phương phápnghiêncứu.....................................................................................33
2.2.1 Đối vớizerumbonevàdẫnxuấtzerumboneoxide............................................33
2.2.2 Đối vớicácphảnứngtổnghợpchalcone.........................................................34
2.3 Hóachất,thiếtbịnghiêncứu..................................................................................35
2.3.1 Hóachất,dungmơi........................................................................................35
2.3.2 Thiết bịdùngchonghiêncứu.........................................................................36
2.4 Phương phápđánhgiáhoạttínhgâyđộc tếbào........................................................36
2.4.1 Phươngphápthử khảnănggâyđộctếbào(cytotoxicity)...................................36
2.4.2 Phươngphápđánhgiáhoạttính ứcchếsựhìnhthànhvàpháttriển
khốiu3chiềutrênthạchmềminvitro........................................................................37
2.5 Phương phápđánhgiáhoạttínhIDOinvitro...........................................................38
CHƯƠNGIII:THỰCNGHIỆM....................................................................................39
3.1 Tổnghợpcácdẫnxuấtcủazerumbone....................................................................39
3.1.1 Tổnghợpcáctổhợp(112-khơng114)củaazazerumbonevàazazerumbone
oxidevớiAZT.......................................................................................................39
3.1.1.1 Chuẩnbịcácazazerumbone(102,103)....................................................39
a. Tổnghợpzerumboneoxime(100,101).........................................................39
b. Chuyển vịBeckmannzerumboneoxime.....................................................39
3.1.1.2 Chuẩnbịcácazazerumboneoxide(107,108)...........................................40
a. Tổnghợpzerumboneoxide(104).................................................................40
b. Tổnghợpzerumboneoxideoxime105,106..................................................40
c. Chuyển vịBeckmannzerumboneoxideoxime.............................................40
3.1.1.3 Tổnghợpcácazazerumbone vàazazerumboneoxidepropargyl
(109-khơng111)..........................................................................................................40
3.1.1.4 Qui trình chung cho phản ứng đóng vịng Click triazole của
cácazazerumbonepropargyl (109,110)vàazazerumboneoxidepropargyl
(111)với AZT..................................................................................................41
3.1.2 Tổnghợpcáctổhợpcủacácazazerumbonevàazazerumboneoxide
vớiartemisinin(116-khơng118).......................................................................................41
3.1.2.1 Tổnghợp2-khơng(10β-khơngdihydroarteminoxy)ethylbromide(92)........................42

3.1.2.2 Qui trình chung cho tổng hợp các tổ hợp của các
azazerumbone,azazerumboneoxidevớiartemisinin(116-khơng118)...........................42
3.1.3 Tổnghợpcáctổhợpcủaazazerumbonevàazazerumboneoxidevới
PBr121-không122.........................................................................................................43


3.1.3.1 TổnghợpPBr120..................................................................................43
3.1.3.2 Qui trình chung tổng hợp các sản phẩm của azazerumbone
vàazazerumboneoxide vớiPBr(121-không122)..........................................................43
3.1.4 Tổng hợpazazerumboneaceticacid(124)......................................................43
3.1.4.1 Tổnghợp ethyl azazerumboneacetate(123)...........................................43
3.1.4.2 Tổnghợpazazerumboneaceticacid(124)...............................................44
3.2 Tổnghợpcácchalconechứacác nucleobasevà dẫnxuấtcónguồngốc
thiênnhiên................................................................................................................44
3.2.1 Tổng hợpcácchalconechứavịngthymine(148-khơng158)......................................44
3.2.1.1 Tổnghợp5ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơngchloromethyl-khơng2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone (126)....................44
3.2.1.2 Tổnghợp5ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơngthyminylmethyl-khơng2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone(127).................45
3.2.1.3 Tổnghợp3-khơngchloromethyl-khơng4-khơngmethoxybenzaldehyde (130a)...................45
3.2.1.4Quitrìnhchung chotổnghợpcácdẫn xuấtcủa 4-khơng
methoxybenzaldehyde(143-khơng145).....................................................................45
3.2.1.5 Tổnghợpcácchalconechứavịngthyminekhơngchứanhóm–
OHởhợpphầnaldehyde148-khơng152,156-khơng158..........................................................46
3.2.1.6 Tổnghợpcácchalconechứavịngthyminecónhóm –OHởhợp
phầnaldehyde153-khơng155......................................................................................47
3.2.2 Tổng hợpcácchalconechứavịnguracil159-khơng168............................................50
3.2.2.1 Tổnghợp5ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnguracilylmethyl-khơng2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone(128)....................50
3.2.2.2 Tổnghợpcácchalconechứavịnguracilkhơngchứanhóm-khơngOH
ởhợpphầnaldehyde(159-khơng162,166-khơng168).............................................................50
3.2.2.3 Tổnghợp cácchalconechứavịnguracilcóhợpphầnaldehyde
chứanhóm–OH(163-khơng165).................................................................................51

3.2.3 Tổng hợpcácchalconechứavịng5-khơngfluorouracil(171-khơng179).............................53
3.2.3.1 Tổng hợp 5ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơng(5-khơngfluorouracilyl)methyl-khơng2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơng
hydroxyacetophenone(169)
53
3.2.3.2 Qui trình chung cho tổng hợp 4-khơngmethoxy-khơng3-khơng
thyminylmethylbenzaldehyde (146) và 4-khơngmethoxy-khơng3-khơng
uracilylmethylbenzaldehyde(147).....................................................................53
3.2.3.3Quitrìnhchung đểtổnghợpcácchalconechứa vịng5-khơng
fluorouracil(171-khơng179)......................................................................................54
3.2.3.4 Tổnghợpcáctổhợpcủachalconevà5-khơngfluorouracilthơngqua
cầuliênkết1,2,3triazole(189-khơng193).....................................................................55


3.3 Tổnghợpcácketoneα,β-khơngkhơngno khác.................................................................60
3.3.1 Tổng hợpcácketoneα,β-khơngkhơngnochứanhómimidazole196-khơng202....................60
3.3.1.1 Tổnghợp5ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơng(1-khơngimidazolyl)methyl-khơng2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone (195)........60
3.3.1.2 Tổnghợpcácchalconechứavịngimidazole............................................61
3.3.2 Tổnghợpcácketoneα , β -khôngkhôngn o c h ứ a n h ó m
p h e n y l a c e t a m i d e 2 0 5 -khơng 211
62
3.3.2.1 Tổnghợp 5ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơngcyanomethyl-khơng2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone 203.........................62
3.3.2.2 Tổnghợp 3'-khơngacetyl-khơng4'-khơnghydroxyphenylacetamide204...............................62
3.3.2.3 Quitrìnhchungtổnghợpcác2'-khơnghydroxy-khơng5'-khơngchalconylacetamide
205-khơng
211. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 6 3
3.3.3 Tổnghợpcáck e t o n e α , β -không
khôngn o c h ứ a n h ó m m e t h o x y m e t h y l 2 1 6 -khơng 230
64

3.3.3.1 Tổnghợp cácketoneα,β-khơngkhơngnochứanhómmethoxymethyl từ
2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone216-khơng223.....................................................................64
a. Tổnghợp5ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơngmethoxymethyl-khơng2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone 212..........................64
b. Tổnghợpcác5ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơngmethoxymethyl-khơng2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxychalcone216-khơng223......................64
3.3.3.2 Tổnghợp cácketoneα,β-khơngkhơngnochứanhómmethoxymethyl từ
4ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone224-khơng230.....................................................................65
a. Tổnghợp3ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơngchloromethyl-khơng4ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone214..............................65
b. Tổnghợp3ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơngmethoxymethyl-khơng4ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxyacetophenone 215.........................66
c. Quitrìnhchungtổnghợpcác3ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơngmethoxymethyl-khơng4ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơnghydroxychalcone
224-khơng
230. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 6 6
3.3.4 Tổng hợp mộtsốcácchalconechứanhóm4-khơngisopropylkhác233-khơng237................67
3.3.4.1 Quitrìnhchung tổnghợp cácchalcone233-khơng235.......................................67
3.3.4.2 Tổnghợp chalcone236..........................................................................68
3.3.4.3 Tổngh ợ p 4 ' -không h y d r o x y -không 3 ' -không ( p i p e r i d i n y l m e t h y l ) -không 4 -không
i s o p r o p y l c h a l c o n e (237)
68


3.4 Nghiêncứuhoạttínhgâyđộctếbàocủacácketoneα,β-khơngkhơngno tổnghợp
được......................................................................................................................... 69
3.5 Nghiêncứuhoạttínhứcchếsựhìnhthànhvàpháttriểnkhốiu3chiềutrênthạch
mềmcủamột số ketoneα,β-khơngkhơngnotổnghợpđược.....................................................69
3.6 Phương phápxácđịnhhoạttínhứcchếIDO.............................................................69
CHƯƠNGIV.KẾT QUẢTHẢO LUẬN..............................................................................70
4.1 Tổnghợp mộtsốdẫnxuấtketoneα,β-khơngkhơngnocócấutrúctươngtựtrong
thiênnhiên................................................................................................................70

4.1.1 Tổnghợpcácdẫn xuấtcủazerumbone............................................................70
4.1.1.1 Tổhợpcủacácazazerumbonevới AZT...................................................74
4.1.1.2 Tổhợpcácazacủazerumbonevới dihydroartemisinin..............................80
4.1.1.3 TổhợpcủacácazazerumbonevàazazerumboneoxidevớiPBr...................85
4.1.1.4 Tổ hợpcủacácazacủazerumbonevớiaceticacid......................................87
4.1.2Tổnghợp mộtsốchalconechứathymine,uracilvàdẫnxuất 5-khơng
fluorouracil..........................................................................................................89
4.1.2.1 Tổnghợpcáchợpchấttrunggianketonechứanhómthymine,
uracilvàaldehydechứa cácdẫnxuấtcủapiperazine..............................................90
4.1.2.2 Tổnghợpmộtsốchalconechứathymine..................................................93
4.1.2.3 Tổnghợpmộtsốchalconechứauracil......................................................99
4.1.2.3Tổnghợpmộtsốchalconechứadẫnxuất5-khơngfluorouracil.............................106
4.2 Tổnghợpcácdẫnxuấtketoneα,β-khơngkhơngnokhác...................................................118
4.2.1 Tổnghợpcácdẫnxuấtketoneα,β-khơngkhơng nocóchứaimidazole........................119
4.2.2 Tổnghợpcácdẫnxuấtketoneα,β-khơngkhơngnocóchứanhómphenylacetamide..124
4.2.3 Tổnghợpcácdẫnxuấtketoneα,β-khơngkhơngnocóchứanhóm
methoxymethyl..................................................................................................127
4.2.4 Tổnghợp mộtsốcácchalconechứanhóm4-khơngisopropylkhác............................131
4.3 Kếtquả nghiêncứuhoạttínhsinhhọc của cáchợpchấtketoneα,β-khơngkhơng
nođãtổng hợp.........................................................................................................133
4.3.1 Hoạt tínhgâyđộctếbàocủacácdẫnxuấtzerumbone.......................................133
4.3.2 Hoạt tínhgâyđộctếbàocủacácchalconechứa cácnucleoside........................135
4.3.2.1 Hoạttínhgâyđộc tếbàoinvitrocủacácchalconechứathymine
vàuracil..........................................................................................................135
4.3.2.2 Hoạttínhgâyđộc tếbàocủacácchalconechứa 5-khơngfluorouracil..................136
4.3.3 Kếtquả nghiêncứuhoạttínhgâyđộc tếbàocủacácchalconechứa
nhómacetamide..................................................................................................138


4.3.4 Kếtquả nghiêncứuhoạttínhgâyđộc tếbàocủacácchalconechứa

nhómmethoxymethyltrongvịngA.......................................................................139
4.3.5 Nghiêncứuảnhhưởngcủahợp phầnketoneđếnhoạttínhgâyđộc tế
bàocủacácchalcone.............................................................................................140
4.3.6 Nghiêncứuhoạt tínhức chếIndoleamine-khơng2,3-khơngdioxygenase(IDO).................141
4.3.7 Nghiêncứuhoạt tính ức chếsự hìnhthànhvàpháttriểncủacáckhốiu
Hep-khơngG2trênthạchmềm........................................................................................143
V. KẾTLUẬN............................................................................................................ 145
DANHMỤCCÁC BẢNG
Bảng

Tênbảng

Trang

1.1 Mộtsốchalconeđiểnhìnhcóhoạt tínhsinhhọctừthực vật

6

1.2 Mộtsốcácflavone điểnhìnhtừthựcvật vàhoạttínhsinhhọccủa

7

chúng
1.3 Mộtsốketoneα,β-khơngkhơngnođiển hìnhkháctrongthực vật

9

4.1 DữliệuphổNMRcủa104và105/106

72

4.2 DữliệuphổNMRcủahợpchất107và108

75

4.3 DữliệuphổNMRcủahợpchất109,110,111

77

4.4 DữliệuphổNMRcủahợpchất112,113,114

80

4.5 DữliệuphổNMRcủahợpchất116,117,118

85

4.6 DữliệuphổNMRcủahợpchất121,122

87

4.7 Tínhiệuphổ1H-khơngNMRcủachalconechứahợp phầnthymine

98

4.8 Tínhiệuphổ13C-khơngNMRcủachalcone chứahợp phầnthymine

100

4.9 Tínhiệuphổ1H-khơngNMR củachalconechứahợp phầnuracil

104

4.10 Tínhiệuphổ13C-khơngNMRcủachalcone chứahợpphầnuracil

106

4.11 Tínhiệuphổ1H-khơngNMR củachalcone chứahợp phần5-khơngfluorouracil

111

4.12 Tínhiệuphổ13C-khơngNMR củachalconechứahợpphần5-khơngfluorouracil

112

4.13 Tínhiệuphổ1H-khơngNMR củachalconechứahợp phần5-khơngfluorouracilvà

118

triazole
4.14 Tínhiệuphổ13C-khơngNMRcủachalcone chứahợp phần5-khơngfluorouracil và

119

triazole
4.15 Tínhiệuphổ1H-khơngNMR củachalcone chứahợpphầnImidazole

123

4.16 Tínhiệuphổ13C-khơngNMR củachalconechứahợp phầnImidazole

124

4.17 Tínhiệuphổ1H-khơngNMRcủachalcone chứahợp phầnAcetamide

126


4.18 Tínhiệuphổ13C-khơngNMRcủachalcone chứahợp phầnAcetamide

127

4.19 Tínhiệuphổ1H-khơngNMRcủachalconechứahợpphần2'-khơnghydroxy-khơng5’-khơng

129

methoxymethyl
4.20 Tínhiệuphổ13C-khơngNMR củachalcone chứahợpphần2'-khơnghydroxy-khơng5’-khơng

130

methoxymethyl
4.21 Tínhiệuphổ1H-khơngNMRcủachalconechứahợpphần4'-khơnghydroxy-khơng3’-khơng

131

methoxymethyl
4.22 Tínhiệuphổ13C-khơngNMRcủachalconechứahợp phần4'-khơnghydroxy-khơng3’-khơng

132

methoxymethyl
4.23 Tínhiệuphổ1H-khơngNMRcủachalconechứahợpphầnIsopropyl

133

4.24 Tínhiệuphổ13C-khơngNMRcủachalconechứahợpphầnIsopropyl

133

4.25 Hoạttínhgâyđộc tếbàocủacác dẫnxuấtcủazerumbone

134

4.26 Hoạttínhgâyđộc tếbàocủa các chalconechứathyminevàuracil

136

4.27 Hoạt tính gây độc tế bào của các tổ hợp của chalcone với 5-khơng

138

fluorouracil
4.28 Hoạttínhgâyđộc tếbàocủa các chalcone chứanhómacetamide

140

4.29 Hoạttínhgâyđộc tếbàocủa các chalconechứanhómmethoxymethyl

141

4.30 Sựphụthuộccủahoạttínhgâyđộctếbàovàohợpphần ketone

142

4.31 Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế hình thành khối u trên thạch
mềmcủamộtsốchalcone

DANHMỤCCÁCHÌNH

144


Hình

Tênhình

1.1 Qtrìnhsinhtổnghợpvàchuyểnhóachalconethànhcác hợp

Trang
16

chấtkhácnhau
4.1 Mộtphần phổHSQCcủa112

79

4.2 Mộtphần phổHMBC của112

79

4.3 Mộtphần phổHSQCcủa116

83

4.4 Mộtphần phổHMBC của116

84

4.5 PhổHRMScủa116

84

4.6 Mộtphần phổ1H-khôngNMRcủa153

96

4.7 Phổ13C-khôngNMRcủa153

96

4.8 Mộtphần phổHSQCcủa153

97

4.9 MộtphầnphổHMBC củahợpchất153

97

4.10 Mộtphần phổ1H-khôngNMRcủa163

102

4.11 Phổ13C-khôngNMRcủa163

102

4.12 Mộtphần phổHSQCcủa163

103

4.13 Mộtphần phổHMBC của163

103

4.14 Phổ1H-khôngNMRcủa171

109

4.15 Phổ13C-khôngNMRcủa171

109

4.16 Mộtphần phổHMBC của171

110

4.17 Mộtphần phổHSQCcủa171

110

4.18 Phổ1H-khôngNMRcủa189

116

4.19 Phổ13C-khôngNMRcủa189

116

4.20 Mộtphần phổHSQCcủa189

117

4.21 MộtphầntrongphổHMBCcủa189

117

4.22 Mộtphần phổ1H-khơngNMRcủa197

121

4.23 Mộtphầncủa phổHSQCcủa197

122

4.24 Mộtphần phổHMBC của197

122

4.25 Cấutrúccủacácchalconechứanhóm methoxymethyl

129

4.26 Hìnhảnhcáckhối utrênthạchmềmcủamẫu đốichứng(a),mẫu

144

152(b),mẫu226(c),219(d),237(e)và162(f)
DANHMỤCCÁCSƠĐỒ
Sơđồ

Tênsơđồ

Trang


1.1

Sinhtổnghợpzerumbone

10

4.1

Qtrìnhtổnghợpcácazazerumbone102và103

72

4.2

Qtrìnhtổnghợpcác azazerumboneoxime

72

4.3

Qtrìnhtổnghợpcácazazerumboneoxide107và108

73

4.4

Qtrìnhepoxyhóacácazazerumbone

73

4.5

Tổnghợp
cácdẫnxuấtpropargylcủacácazazerumbonevàazazerumboneoxid
e

76

4.6

Qtrìnhtổnghợpcáctổhợpcủaazazerumbonevàazazerumboneoxidevớ
iAZT

78

4.7

Qtrìnhtổhợpgiữaazazerumbonevớiartemisinintheoconđường1

82

4.8

Qtrìnhtổhợpgiữaazazerumbonevớiartemisinintheoconđường2

82

4.9

Qtrìnhtổnghợpcáctổhợpcủa119vàcácazazerumbone103,108

86

4.10

Tổnghợpazazerumboneaceticacid124

88

4.11

Tổnghợpcáchợp phầnketonechứathyminevàuracil

92

4.12

Qtrìnhtổnghợpcácdẫnxuất143-145củabenzaldehyde

93

4.13

Qtrìnhtổnghợpcácchalconechứathymine

95

4.14

Qtrìnhtổnghợpcácchalconechứauracil

101

4.15
4.16

Qtrìnhtổnghợphợpphầnketonechứa5-khơngfluorouracil
Qtrìnhtổnghợpcácdẫnxuấtchứathyminevàuracilcủabenzaldeh
yde

107

Qtrìnhtổnghợpcácchalconechứa 5-khơngfluorouracil
Q trình tổng hợp các tổ hợp của 5-khơngfluorouracil và các 2ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126),4ꞌ-chloromethyl-2ꞌ-hydroxyacetophenone (126)-khơng

dihydroxychalcone

108

4.17
4.18

108

114

4.19
4.20

CơchếcủaphảnứngClickđóngvịngtriazole[176]
Qtrìnhtổnghợpcácchalconechứaimidazole

115

4.21

Qtrìnhtổnghợpcácchalconechứanhómacetamide

125

4.22
4.23

Cơchếthủyphânnhómnitriltrongmơitrườngaxít
Qtrìnhtổnghợpcácchalconechứanhómmethoxymethyl

126

4.24

Qtrìnhtổnghợpmộtsố4-khơngisopropylchalcone

132

120

128


DANHMỤCCHỮVIẾTTẮT
Cácphươngphápsắc ký
TLC

Thin Layer Chromatography: Sắc ký lớp

mỏngCC ColumnChromatography:Sắckýcột
Cácphươngphápphổ
HRMS

High resolution Mass Spectroscopy: Phổ khối lượng phân giải

caoFT-khôngICRMSFourier transform ion cyclotron resonance mass
spectrometerTOFMS Time-khơngof-khơngflightmassspectrometry
ESI-khơngMS

Electrospray Ionization Mass Spectroscopy: Phổ khối ion hóa phun

điệnIR

InfraredSpectroscopy:Phổ hồngngoại

UV

Ultravioletspectroscopy

1

Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Phổ cộng hưởng

H-khôngNMR

từhạtnhânproton
13

C-khôngNMR

Carbon-không13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Phổ cộng
hưởngtừhạtnhâncarbon13

DEPT

DistortiolessEnhancementbyPolarisationTransfer:PhổDEPT

COSY

Correlation Spectroscopy: Phổ tương tác 2 chiều đồng hạt nhân 1H-không

1HHSQC

HeteronuclearSingleQuantumCorrelation:Phổtươngtáchaichiềutrực
tiếpdịhạt nhân

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Correlation: Phổ tương tác đa liên kết
haichiềudịhạtnhân

s:singlet

d:doublet

t:triplet

quintetm:multiplet

q:quartet

qui:

dd:doubledoublet

br:broad
Cácchữviếttắtkhác
IC50

The half maximal inhibitory concentration: Nồng độ tác dụng
ứcchế50%sự tăngsinhdòngtếbàothử nghiệm

LD50

Lethaldose50%:liềugâychết50%cáthểnghiêncứu

MIC

Minimum inhibitory concentration: Nồng độ ức chế tối

thiểuTnc

Nhiệtđộnóngchảy

AZT

azidothymidine


DHA
CoA

Dihydroartemisinin
CoenzymeA

IR

Infraredspectroscopy

UV

Ultravioletspectroscopy

Hep-khơngG2

HumanHepatocellular carcinoma:Dịngtếbàoungthưgan

RD

HumanRhabdomyosarcoma:Dịngtếbàoungthưmơliênkết
(màngtim)

Lu

Lungcancer: Dịng tếbàoungthưphổi

FL

HumanUterine:Dịng tếbàoungthưmàngtửcung

SW480

Dịngtếbàoungthư đạitràng

MCF-khơng7

Dịngtếbàoungthưvú

P338

Dịngtếbàoungthư bạchcầuchuột

HIV-khơng1

Humanimmunodeficiencyvirustype1

FPP

fanesyldiphosphate

ZSS1

enzymeα-khơnghumulenesynthase

NF-khơngκB

Nuclearfactor-khơngkappaB

DMSO

Dimethylsulfoxide

TMS

Tetramethylsilan

DMF

Dimethylformamide

THF

Tetrahydrofuran

EtOAc

Ethylacetate

TCA

Trichloroaceticacid

m-khơngCPBA

meta-khơngChloroperbenzoicacid

PTSA

p-khơngToluenesulfonicacid(pTsOH),tosylicacid (TsOH)

THP

Tetrahydropyranyl

IDO

Indoleamine-khơng2,3-khơngdioxygenase

TDO

Tryptophan2,3-khơngdioxygenase

NCI

NationalCancerInstitute

PM

[4-khơng(4-khơngfluorophenyl)-khơng6-khơngisopropyl-khơng2-khơng(N-khơngmethyl-khơngN-khơng
methylsunfonylamino)pyrimidin-khơng5-khơngyl]methanol

PBr

[4-khơng(4-khơngfluorophenyl)-khơng6-khơngisopropyl-khơng2-khơng(N-khơngmethyl-khơngN-khơng
methylsunfonylamino)pyrimidin-khơng5-khơngyl]methylbromide

ELISA

Enzyme-khơngLinkedImmunoSorbentAssay


MỞĐẦU
Nghiên cứu, tìm kiếm các chất mới có hoạt tính sinh học có sử dụng các hợpchất
thiên nhiên làm chất dẫn đường nhằm thiết kế, tổng hợp các chất có thể sử dụnglàm thuốc
hay trong thiết kế thuốc luôn là một mục tiêu quan trọng của các nhà khoahọc.
Trong hóa học các hợp chất thiên nhiên và hóa dược, các hợp chất ketoneα,βkhông
no được phát hiện rất sớm và dường như có mặt trong hầu hết các lớp chấtquan trọng của
thiên nhiên như alkaloid, terpene, sesquiterpen, triterpenoid, chalconevà flavone như
daphnipaxianines

trong

câyDaphliphyllum

paxianum,

myrtenal

từ

loàiCitrusreticulata,zerumbonecủaZingiberzerumbet,licorisoflavaneA,quercetin,kaemferol
trongcâyMorus albaL. hay isoliquirigenin từ câyGlycyrrhiza glabravàđặc biệt là curcumin từ
loàiCurcuma longaL.,ngay cả chuỗi DNA của cơ thể sốngcũng được tạo thành từ các hợp
chất chứa nhóm ketoneα,βkhơng no là thymine vàuracil. Tuy vậy, trong tất cả các lớp
chất thiên nhiên đã được biết đếnt h ì
phần

cấu

trúc

n h ó m ketoneα,βkhơng no này lại chính làm ộ t
đặc

trưng

nhất,

khơng

t h ể thiếutrongbấtkỳhợpchấtchalconevàflavonenào.
Do nhóm ketoneα,βkhơng no hiện diện trong phân tử nên các hợp chất này cóvaitrị
quantrọngtrongcảhóahọcvàsinhhọc.Vềmặthóahọc,cáchợpchấtketoneα,βkhơng no là chất trung gian chìa khóa
để tổng hợp nhiều chất quan trọng nhưflavonoid,pyrazoline,diazepine,pyrimidine,…
Vềmặtsinhhọc,nhómketoneα,βkhơng no được xác định là trung tâm của nhiều hoạt tính
sinh

học

bao

gồm

hoạttínhk h á n g v i ê m , h o ạ t t í n h c h ố n g s ố t r é t , h o ạ t t í n h c h ố n g k ý s i n h t r ù n g ,
h o ạ t t í n h chốnghuyếtáphayloạibỏyếutốNF-khôngκB gây ra nhiều bệnh khác nhau, đặc biệt là hoạttínhgây
độctếbàodonhómnàyđượcxemnhưlàcácMichaelacceptorđốivớinhómthiol củamột số protein xác định hay khả
năng định hướng các tế bào ung thưc h ế t theo lập trình. Chính vì vậy, các hợp chất chứa
nhóm ketoneα,βkhơng no luôn là đốitượng nghiên cứu hấp dẫn của các nhà khoa học,
một

số

thuốc

chứa

nhóm

này

cũng

đãđượcsửdụnghiệuquảtrongđiềutrịbệnhnhưAZT,Edoxudine,Zalcitabine,Griseofulvin
nhiều

các

chất

khác

chứa

nhóm

này

sửdụngtronghỗtrợđiềutrịđiềutrịbệnhungthư.

1

phân

lập

từ

thiên

nhiên

và
được


Với mục đích đóng góp thêm những nghiên cứu mới về đối tượng này, luận
án“Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số ketone α,β khơng no có cấutrúc
tương

tự

trong

thiên

nhiên”

trình

bày

một

số

chuyển

hóam ớ i

của

z e r u m b o n e , tổnghợpmộtsốchaconemớicóchứacácnhómthếkhácnhaudựatrênch
alconemẹcóhoạttínhxuấthiệnnhiềutrongthựcvậtvàsànglọchoạttínhgâyđộctếbàođốivớimột số dịng tế bào ung thư
người

nhằm

định

hướng

cho

việc

khai

thác

một

mớicóhoạttínhtiềmnăngtronglĩnhvựcchămsócsứckhỏe cộngđồng.

số

các

hợpchất

CHƯƠNGI.TỔNGQUAN
1.1 Giới thiệuvềcáchợpchấtketoneα,β-khôngno
Các hợp chất ketoneα,β-khôngkhông no là những hợp chất được tìm thấy nhiều trongthiên
nhiên trong đó điển hình nhất là các hợp chất mangmàu nhưc h a l c o n e , f l a v o n e và
những chất có liên quan. Các hợp chất này có phổ hoạt tính sinh học rộng, đặc biệtlà hoạt
tính chống ung thư, các nghiên cứu đều chỉ ra rằng nhóm ketoneα,β-khơngkhơng
nocóvaitrịchìakhóaquyếtđịnhđếnhoạttínhsinhhọccủachúng.Trongthiênnhiênc
ác hợp chất ketoneα,β-khơngkhơng nođược tạothành trongq trình sinh tổngh ợ p b ở i một số con
đường,

chẳng

hạn

trong

thực

vật

mangmàunhưchalcone,auronevàflavonoids

các

hợp

chất

ketoneα,β-khơngkhơng

no

đượctạothànhtừ4-khơngcoumaroyl-khơngCoAvàmalonyl-khơng

CoAtrongqtrìnhtổnghợpcácanthocyanidin.
Ngồi sự xuất hiện trong thiên nhiên, các ketoneα,β-khơngkhơng no có thể được
tổnghợpbởirấtnhiều conđườ ng khácnhau đểtạoramộtsốlượnglớn cácchấtvớicấutrú
cđadạngvàcáchoạttínhsinhhọcquýđượcứngdụngtrongthực tế.
1.1.1 Đặcđiểmcấutạo,quang phổ
Các hợp chất ketoneα,β-khôngkhông no là một hệ liên hợp giữa C=C và C=O
cịnđượcbiếtđếnlàcáchợpchấtketoneα,β-khơngkhơngnovớicơngthứctổngqtnhưsau:

Hệ liên hợp C=C và C=O được thể hiện rất rõ trên các phổ như hồng ngoại,
tửngoạivàphổcộnghưởngtừ hạtnhân.
Phổhồngngoại(IR):
Sự có mặt của một liên kết đơi C=C liền kề nhóm ketone dẫn đến sự khơng địnhvịcủa
cácelectronπởcácliênkếtC=CvàC=O.Sựliênhợpnàylàmảnhhưởngđếncác liên kết đơn của cả liên kết C=O và
C=C và làm giảm các hằng số lực của chúng,điều này dẫn đến tần số hấp thụ của nhóm
C=O và C=C bị giảm và hiệu ứng này cịnthấy ở các hệ liên hợp có các liên kết ba. Nói
chung, sự có mặt của hệ liên hợp dẫn đếnsựgiảmsốsónghấpthụcủanhómC=Okhoảng25-khơng45cm-khơng1so với
nhóm

C=O

khơngliênhợp,hiệntượngnàycũngđượcquansátthấykhinhómC=Ogắnvớivịngthơm,


trong trường hợp nhóm ketoneα,β-khơngkhơng no gắn với các vịng thơm thì tần số hấp thụcực
đại cịn giảm hơnn ữ a n h ư n g c ũ n g k h ô n g q u á 1 5 c m -không1[7, 8]. Cụ thể, phổ

hồngngoạicủaketoneα,β-khôngkhôngno đượcđặctrưngbởi3dảihấpthụsau:
Dải hấp thụ nằm trong vùng 960-không965 cm -không1đặc trưng cho dao động biến dạngkhơng
phẳng của liên kết C-khơngH trong nhóm vinyl, ngồi minh chứng cho dao động biếndạng
không phẳng của liên kết C-khơngH thì dải này cịn cho thấy cấu hìnhtranscủa
2protoncủanhómnày(H-khơngαvàH-khơngβ).
Dải hấp thụ trong vùng 1550-không1615 cm -không1đặc trưng cho dao động hóa trị của liênkết
đơi C=C liên hợp,tuy vậy dải này thường bị xen phủ với daođ ộ n g

hóa

trị

c ủ a nhómC=OvàdaođộnghóatrịC=Ccủanhânthơm.
Dải hấp thụ trong vùng 1635-khơng1695 cm-khơng1đặc trưng cho dao động hóa trị
củanhómC=Oliên hợp.
Phổtửngoại(UV):
Phổtửngoạicủahệliênhợpketoneα,β-khơngkhơngnothườngxuấthiệnhaicựcđạihấpthụ:
+λ max1nằmởvùngtừ300nmtrởlênvớihệsốtắtphântử=10 2đặctrưngchobướcchuyển
n→ππ*t r o n g đóđơielectrontrênorbitalcủanhómC=O.
+λ max2nằmởkhoảng250nmvớihệsốtắtphântử=10 4đặctrưngchobướcchuyểnπ→ππ*(đơielect
ronπ củaliên kếttransvinyl).
Ngồiracịncócáccựcđạihấpthụnhỏhơnđặctrưngcủacácnhânthơmhoặcdịvịngnốivới
nhómnày.
Phổcộnghưởngtừproton(1H-NMR):
Phổ cộng hưởng từproton củanhómketoneα , β -khơngkhơngno có
nhữngđặctrưngrấtdễnhậnradosựtổhợpcủacả2hiệuứng gồm hiệu ứng cảm ứng và
hiệu ứng liên hợp (các electron πkhơngcưtrúđồngđềutrênhệliênhợpmàcóxuhướng
lệch vềphía ngun tử oxi) và hiệu ứng khơng đẳng hướng thường
thấytrongn h ó m n à y . M ặ t k h á c , d o c ấ u h ì n h t r a n s b ề n n ê n t r
ong

phần lớn các hợp chất 2 proton của nhóm này thường có cấu hìnhtransthể hiện rất đặctrưng,
dễnhậnthấytrênphổprotonnhờhiệuứngmáinhàvớihằngsốtươngtácJlớntrongkhoảngtừ 14-không17Hz.


Phổ proton của các hợp chất ketoneα,β-khôngkhông no thường xuất hiện một
sốtrườnghợpsau [8]:
-khơng Các proton H-khơngβtrong nhóm ketoneα,β-khơngkhơng no khơng bị che phủ bởi
sựcộnghưởngthườngdẫntớiđộchuyểndịchhóahọc củaH-khơngβlớnhơn H-khơngα.
-khơng Trongr ấ t n h i ề u t r ư ờ n g h ợ p v i n y l t h ế , n g u y ê n t ử o x y k h ô n g c h
e p h ủ c á c protonH-khơngαbởihiệuứngcảmứngnhưnglạichephủH-khơng
βbởisựcộnghưởngdẫnđếnđộchuyểndịchhóahọccủaH-khơngαlớn hơn H-khơngβtrường hợp này chính là
hiệu ứng khơngđẳnghướngdonhómC=Otạora.
Phổcộng hưởngtừcacbon13(13C-NMR):
Khơng giống như phổ proton, do hiệu ứng cảm ứng và hiệu ứng liên hợp
trongnhóm ketoneα,β-khơngkhơng no nên C-khơngβthường có độ chuyển dịch lớn hơn C-khơng αvà tín
hiệucộng hưởng của các ngun tử cacbon này thường xuất hiện trong vùng có 100 ppm
<δδC<δ150ppm[8].
1.1.2 Cáchợpchấtketoneα,β-khơng nocó nguồngốcthựcvật
Do trong thiên nhiên các hợp chất ketoneα,β-khôngkhông no xuất hiện với số lượngrất lớn
vàcó cấu trúcrất đa dạngkhơngthểl i ệ t k ê đ ầ y đ ủ t r o n g k h u ô n k h ổ c ủ a
l u ậ n án,vìvậyluậnánchỉkháiqtlạimộtsốcáchợpchấtketoneα,β-khơngkhơng no điển hìnhthường xun xuất hiện
trong thiên nhiên với vai trị sinh học quan trọng trong đó chủyếu là các chất chuyển hoá
thứ cấp như flavone, chalcone và một số các ketoneα,β-khơngkhơng no khác có hàm lượng lớn
và hoạt tính chống ung thư tiềm năng như zerumbonehaycácbazơnitơcótrongcơthểsốnggồmthymine,uracil
vàcácdẫnxuất5-khơngfluorouracil của chúng. Ngồi ra trong luận án chalcone, zerumbone, thymine
và uracilvàdẫnxuất5-khơngfluorouracillàcácchấtđíchvàchấtđầuchocácchuyểnhóatiếptheonên các ketoneα,β-khơngkhơng no này
sẽ được nghiên cứu kỹ lưỡng về hóa học và hoạt tínhsinhhọc của chúng.

1.1.2.1 Cácchalcone
Các chalcone được xem là các flavone mạch hở cùng có cấu trúc khung dạngC6-khơngC3-khơng

C6xuất hiện phổ biến trong các thực vật bậc cao, cũng giống với các flavonoid,chalcone có
nhiều hoạt tính sinh học hấp dẫn và đóng góp chính của nhóm ketoneα,β-khơngkhơng no vào
các

hoạt

tính này cũng đã

được

chứng

minh.

Bảng dưới đây liệt kê

mộtsốchalconeđiểnhìnhđãđượcphânlậptừcáclồithựcvật,xácđịnhcấutrúcvàđánh
giáhoạttínhsinhhọccủachúng.