NGHIÊN cứu TỔNG hợp THUỐC CHỐNG UNG THƯ ANASTROZOLE

PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Phổ
1
H NMR của anastrozole
Phụ lục 2: Phổ
1
H NMR giãn rộng của anastrozole
Phụ lục 3: Phổ
13
C của anastrozole
Phụ lục 4: Phổ
13
C giãn rộng của anastrozole
Phụ lục 5: Phổ DEPT của anastrozole
Phụ lục 6: Phổ LC/MS của anastrozole
Phụ lục 7: Phổ
1
H của 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene
Phụ lục 8: Phổ
1
H NMR giãn rộng của 1,3-bis(bromomethyl)-5-
methylbenzene
Phụ lục 9: Phổ
13
C NMR của 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene
Phụ lục 10: Phổ MS của 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LÊ THỊ HƯƠNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THUỐC

CHỐNG UNG THƯ ANASTROZOLE
LUẬN VĂN THẠC SĨ CAO HỌC
Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
Mã số: 60 44 27
CẦN THƠ - 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LÊ THỊ HƯƠNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THUỐC
CHỐNG UNG THƯ ANASTROZOLE
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
Mã số: 60 44 27
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN CỬU KHOA
CẦN THƠ - 2012
LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Nguyễn Cửu Khoa,
người Thầy luôn gắn bó với khoa học, trực tiếp giảng dạy và hướng dẫn tôi trong suốt
thời gian học tập và nghiên cứu thực hiện đề tài này. Thầy đã tận tình truyền đạt
những tri thức khoa học uyên bác, đồng thời đã luôn động viên và an ủi tôi để vượt
qua những khó khăn trở ngại trong suốt thời gian làm đề tài.
Cảm ơn các thầy cô Khoa Khoa học Tự nhiên – Trường Đại học Cần Thơ và
các thầy cô công tác tại Viện Công nghệ Hóa học – Viện Khoa học Công nghệ đã
truyền đạt những kiến thức quý báu và tận tình hướng dẫn tôi suốt khóa đào tạo vừa
qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Trần Ngọc Quyển, ThS. Nguyễn Thị Phương,
KS. Lê Thị Phương- Phòng Vật Liệu Hóa Dược, Viện Khoa Học Vật Liệu Ứng Dụng,

TS. Hoàng Thị Kim Dung, Ths. Trịnh Thị Thanh Huyền, KS. Lý Tú Uyên – Phòng Hữu
Cơ Polime-Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện tốt để tôi hoàn thành luận văn.
Các anh, chị của Viện Công Nghệ Hóa Học–Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt
Nam đã giúp đỡ, hướng dẫn và đóng góp cho tôi nhiều ý kiến thiết thực.
Tất cả các anh, chị em lớp Cao học Hóa Khóa 17-Trường Đại học Cần Thơ đã
động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như làm luận văn.
Tôi chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và các đồng nghiệp công tác tại Trường
THPT Lưu Hữu Phước đã giúp đỡ và chia sẻ công việc giúp tôi trong thời gian tôi
tham gia khóa học.
Sau cùng, tôi vô cùng cảm ơn gia đình và người thân đã cổ vũ, động viên tôi,
luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành tốt
khóa học.
Chân thành cảm ơn!
LÊ THỊ HƯƠNG
i
ABSTRACT

2,2'-[5-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl)-1,3-phenylene]bis(2-methylpropanenitrile)
(anastrozole) is a novel non-steroidal drug exhibiting the inhibitory action of the
enzymee aromatase which is currently used for the treatment of advanced breast
cancer in postmenopausal women.Herein we introduce an effective method in
synthesis of the drugs using phase-transfer catalyst (PTC) and conducted reacting
toobtained the first precursor used in the synthesis of anastrozole.
In the same condition, the yield of obtained anastrozole increased in the order
of (55.58%) < toluene (65.32) < toluene + benzakonium chloride (78.32%) < toluene +
tetrabutylammonium bromide (TBAB) (88.41%). In the other case, anastrozole was
synthesized from 3,5-bis(2-cyanoprop-2-yl)benzylbromide and 1,2,4-triazole base
exhibiting a lower yield (59.2%) in comparision with use of triazole sodium salt.
In addition, we also investigated effect of other factors on the obtained yield of

the drug such as solvents, catalysts and reaction time to establish the best conditions in
the reaction.
In the research, first precursors of the process was synthesized from mesitylene
and N-bromosuccinimide with high yield. This work could contribute to ensure all
precursors in stock as well as decrement in their cost.
ii
TÓM TẮT

2,2′-[5-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl)-1,3-phenylene]bis(2-methylpropanenitrile)
còn gọi là anastrozole, một thuốc mới không chứa nhân steroid có tác dụng ức chế
men aromatase trong việc điều trị ung thư vú ở phụ nữ sau mãn kinh. Theo nhiều
nghiên cứu quy trình tổng hợp anastrozole rất phức tạp và các tác chất sử dụng mắc
tiền hơn nữa hiệu suất thu được lại thấp. Trong nghiên cứu này chúng tôi giới thiệu
một phương pháp tổng hợp anastrozole bằng xúc tác chuyển pha (PTC) và đồng thời
từng bước thiết lập quy trình tổng hợp tiền chất sử dụng trong quá trình tổng hợp
anastrozole.
Kết quả tổng hợp anastrozole từ 1,2,4-triazole dạng muối và 3,
5-bis(2-cyanoprop-2-yl)benzyl bromide cho thấy hiệu suất sản phẩm thu được theo thứ
tự sau: trong dung môi DMF (55.58%) < toluene (65.32)< toluene + benzakonium
chloride (78.32%) < toluene + tetra-n-butylammonium bromide (TBAB) (88.41%).
Trong trường hợp tổng hợp anstrozole từ 3,5-bis (2-cyanoprop-2-yl)benzyl bromide và
1,2,4-triazole dạng bazơ thì hiệu suất phản ứng thu được thấp hơn (59.2%). Ngoài ra
chúng tôi còn khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố khác như: dung môi, chất xúc tác
và thời gian phản ứng đến tốc độ phản ứng nhằm tìm điều kiện phản ứng tốt nhất để
tổng hợp thuốc anastrozole.
Ngoài ra, để chủ động nguồn nguyên liệu cho quy trình tổng hợp anastrozole
cũng như hiệu quả kinh tế của toàn bộ quá trình chúng tôi đã tổng hợp tiền chất
1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene từ mesitylene và N-bromosuccinimide.

iii

MỤC LỤC

PHỤ LỤC 1
ABSTRACT ii
TÓM TẮT iii
MỤC LỤC iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
DANH MỤC CÁC HÌNH x
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ x
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC PHỔ xii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN 3
1.1KHÁI QUÁT VỀ BỆNH UNG THƯ VÚ 3
1.1.1Khái niệm về bệnh ung thư vú 3
1.1.1Khả năng bị bệnh ung thư vú ở phụ nữ 4
1.1.2Chẩn đoán ung thư vú 4
1.2KHÁI QUÁT VỀ ANASTROZOLE 5
1.1.3Cuộc cách mạng tamoxifen 5,22 7
1.2.1Anastrozole - thuốc mới mạnh hơn cả tamoxifen 9
1.2.2Đặc điểm sản phẩm anastrozole 9
1.2.3Giới thiệu sơ lược về xúc tác chuyển pha1 15
1.2.3.1Định nghĩa về xúc tác chuyển pha 15
1.2.3.2Các loại xúc tác chuyển pha 15
1.2.3.3Chế tạo xúc tác chuyển pha 16
1.2.3.4Ứng dụng xúc tác chuyển pha trong tổng hợp hữu cơ 17
1.2.4Tình hình nghiên cứu tổng hợp trong nước và thế giới 22
1.1.1.1Tình hình nghiên cứu trong nước: 23
1.2.4.1Tình hình nghiên cứu trên thế giới: 23
CHƯƠNG 1:THỰC NGHIỆM 29

1.3HÓA CHẤT 29
iv
1.2DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ: 29
1.4THỰC NGHIỆM 30
1.4.1Phản ứng tổng hợp anastrozole 31
1.1.1.2Tổng hợp anastrozole trong dung môi DMF 32
1.1.1.3Tổng hợp anastrozole trong dung môi toluen 33
1.1.1.4Thực hiện phản ứng tổng hợp anastrozole với xúc tác chuyển pha 34
1.1.1.5Thực hiện phản ứng tổng hợp anastrozole với thời gian thay đổi 34
1.4.2Tổng hợp tiền chất trong chuỗi tổng hợp anastrozole15 34
CHƯƠNG 2:KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36
1.3Tổng hợp anastrozole 36
1.3.1Phản ứng tổng hợp anastrozole 36
1.1.1.6Kết quả phân tích cấu trúc 36
1.1.1.7Bàn luận: 37
1.3.2Khảo sát phản ứng tổng hợp anastrozole 41
1.1.1.8Tổng hợp anastrozole trong hỗn hợp dung môi DMF 42
1.1.1.9Tổng hợp anastrozole trong dung môi toluene 42
1.1.1.10Tổng hợp anastrozole trong dung môi toluene có sử dụng xúc tác chuyển pha.
44
1.1.1.11Tổng hợp anastrozole trong dung môi toluene có xúc tác chuyển pha ở 90°C
với ảnh hưởng của thời gian: 47
1.1.1.12Tổng hợp anastrozole trong dung môi toluene sử dụng tác chất ban đầu là 3, 5-
bis (2-cyanoprop-2-yl)benzyl bromide và 1,2,4-triazole dạng base: 48
1.4Tổng hợp 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene 50
1.4.1Kết quả phân tích cấu trúc 50
1.4.2Bàn luận 53
KẾT LUẬN: 55
KIẾN NGHỊ 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Từ viết đầy đủ
13
C-NMR Carbon (13) Nuclear Magnetic Resonance
1
H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance
CDCl
3
Deuterated chloroform
DCM Dichloromethane
d Doublet (NMR)
DEPT Distortionless Enhancement by Polarization Transfer
DMF N,N-dimethylformamide
EA Ethyl acetate
HMPA Hexamethylphosphoramide
m Bội số (NMR)
MHz Megahertz
NMR Nuclear Magnetic Resonance
ppm Parts per million
q Quartet (NMR)
R
f
Retention factor
S
TBAB
BKC
Singlet (NMR)
Tetrabutyl ammonium bromide

Benzakonium chloride
t Triplet (NMR)
TLC
Xt
PTC
Thin Layer Chromatography
Xúc tác
phase-transfer catalyst.
vi
Ana-4
IPA
NBS
3,5-bis(1-cyano-1-methyl)bromomethyl benzene
Isopropyl alcohol
N-bromosuccinimide
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 Các yếu tố nguy cơ ung thư vú ở phụ nữ
4
Bảng 2 Độ dịch chuyển hóa học
1
H NMR của Anastrozole
36
Bảng 3 Độ dịch chuyển hóa học
13
C NMR của Anastrozole
36
Bảng 4 Kết quả tổng hợp anastrozole với dung môi khác nhau không sử dụng xúc tác.
43

Bảng 5 Phân tích phương sai một chiều, tóm tắt thông tin thống kê cho “Hiệu suất”
43
Bảng 6 Phân tích phương sai “Hiệu suất” bằng “dung môi”
44
Bảng 7 Kết quả tổng hợp anastrozole trong dung môi toluene sử dụng xúc tác chuyển
pha khác nhau
45
Bảng 8 Phân tích phương sai một chiều, tóm tắt thông tin thống kê cho “Hiệu suất”
45
Bảng 9 Phân tích phương sai “Hiệu suất” bằng “xúc tác”
46
Bảng 10 Kết quả tổng hợp anastrozole trong dung môi toluene sử dụng xúc tác chuyển
pha TBAB với thời gian phản ứng khác nhau
47
Bảng 11 Phân tích phương sai một chiều, tóm tắt thông tin thống kê cho “Hiệu suất”
48
viii
Bảng 12 Phân tích phương sai “Hiệu suất” bằng “thời gian”
48
Bảng 13 Kết quả tổng hợp anastrozole trong dung môi toluene sử dụng tác chất khác
nhau dạng muối và dạng base
49
Bảng 14 Phân tích phương sai một chiều, tóm tắt thông tin thống kê cho “Hiệu suất”
49
Bảng 15 Phân tích phương sai “Hiệu suất” bằng “tác chất phản ứng”
50
Bảng 16 Độ dịch chuyển hóa học của
1
H NMR của 1,3-bis(bromo
methyl)-5-methylbenzene

51
Bảng 17 Độ dịch chuyển hóa học
13
C NMR của 1,3-bis(brom
omethyl)-5-methylbenzene
51
ix
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 Viên nang arimidex
9
Hình 2 Bình phản ứng tổng hợp anastrozole
32
Hình 3 Tinh thể anastrozole kết tinh sau khi cô cạn
32
Hình 4 Bình phản ứng tổng hợp 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene
từ mesitylene
35
Hình 5 Phổ HPLC của anastrozole
38
Hình 6 Phổ
1
HNMR của isoanastrozole và anastrozole
40
Hình 7 TLC của dung dịch phản ứng so với anastrozole
41
Hình 8 TLC của anastrozole
42
Hình 9 Phổ HPLC của 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene
52

Hình 10 TLC của vết 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene
53
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

x
Sơ đồ 1 Tác động của thuốc anastrozole tới quá trình hỗ trợ của men aromatase tới sự
phát triển của tế bào ung thư vú
7
Sơ đồ 2 Phản ứng tổng hợp anastrozole từ 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene
23
Sơ đồ 3 Quy trình tổng hợp anastrozole bắt đầu từ methyl 3,5-dimethyl benzoate
25
Sơ đồ 4 Quy trình tổng hợp chất hữu cơ 26
27
Sơ đồ 5 Quy trình tổng hợp anastrozole từ mesitylene
31
xi
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC PHỔ

Phụ lục 1
1
H NMR của anastrozole.
Phụ lục 2 Phổ
1
H NMR giãn rộng của anastrozole.
Phụ lục 3 Phổ
13
C NMR của anastrozole.
Phụ lục 4 Phổ
13

C NMR giãn rộng của anastrozole.
Phụ lục 5 Phổ DEPT của anastrozole.
Phụ lục 6 Phổ LC/MS của anastrozole.
Phụ lục 7
1
H NMR của 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene.
Phụ lục 8 Phổ
1
H NMR giãn rộng của 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene.
Phụ lục 9 Phổ
13
C NMR của 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene.
Phụ lục 10 Phổ MS của 1,3-bis(bromomethyl)-5-methylbenzene.
xii
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC – 2012
MỞ ĐẦU

Ở Việt Nam, hằng năm có khoảng 150, 000 người mắc bệnh ung thư, ung thư
vú là ung thư thường gặp nhất. Chi phí dành cho việc nhập khẩu các loại thuốc chữa
ung thư là một gánh nặng kinh tế cho đất nước. Vì vậy, đối với vấn đề sản xuất các
loại thuốc chống ung thư trong nước là rất quan trọng để giảm chi phí nhập khẩu của
loại thuốc và cải thiện điều trị các bệnh nhân ung thư. Đối với các trường hợp ung thư
vú ở phụ nữ, phần lớn sự tăng trưởng và phát triển của các khối u vú được tìm thấy
phụ thuộc vào hormone. Điều này đã dẫn đến sự phát triển của liệu pháp nội tiết để
loại bỏ các ảnh hưởng của estrogen trên tế bào ung thư vú. Trong bệnh viện Việt Nam,
các phương pháp điều trị bệnh ung thư vú đa số sử dụng cách ức chế estrogen bằng
tamoxifen. Tuy nhiên, thuốc này có thể gây ra nguy cơ bị chứng máu đông hay ung
thư nội mạc tử cung ở phụ nữ. Một cách tiếp cận mới ở các nước phát triển tập trung
vào việc hạn chế estrogen bằng cách can thiệp vào con đường sinh tổng hợp thông qua
sự ức chế các men aromatase với anastrozole. Một số nghiên cứu lâm sàng với

anastrozole cho thấy những hiệu quả cải thiện so với khi dùng tamoxifen .
Theo nhiều nghiên cứu chúng tôi thấy rằng quy trình tổng hợp anastrozole rất
phức tạp và các tác chất sử dụng mắc tiền. Do đó vấn đề đặt ra là tổng hợp anastrozole
có hiệu suất cao nhất và tự tổng hợp được nguồn nguyên liệu ban đầu từ những chất rẻ
tiền sẽ có tính khả thi và ý nghĩa kinh tế cao. Trong nghiên cứu này chúng tôi giới
thiệu phương pháp mới tổng hợp anastrozole bằng xúc tác chuyển pha và đồng thời
từng bước thiết lập quy trình tổng hợp tiền chất sử dụng trong quá trình tổng hợp
anastrozole. Do đó hướng nghiên cứu của đề tài có thể tổng hợp ra thuốc chống ung
thư anastrozole rẻ tiền ở Việt Nam nhằm thay thế thuốc nhập khẩu mắc tiền.
Xuất phát từ những yêu cầu và những ý nghĩa thực tiễn đó chúng tôi chọn và
thực hiện đề tài “ Nghiên cứu tổng hợp thuốc chống ung thư anastrozole”
Mục đích nghiên cứu của đề tài:
LÊ THỊ HƯƠNG