“Nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất của sesquitecpenoit thiên nhiên parthenin và thăm dòhoạt tính sinh học của chúng

1
MỞ ĐẦU
Nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên như
sesquitecpen lacton có hoạt tính sinh học cao để ứng dụng trong y học,
nông nghiệp và các mục đích khác trong đời sống con người là một trong
những nhiệm vụ quan trọng đã và đang được các nhà khoa học trong và
ngoài nước hết sức quan tâm.
Với sự phát hiện ra nhiều chất có hoạt tính sinh học có giá trị từ thiên
nhiên, các nhà khoa học đã có những đóng góp đáng kể trong việc tạo ra
các loại thuốc điều trị những bệnh nhiệt đới và bệnh hiểm nghèo như:
penicillin (1941); artemisinin (những năm 1970); , để kéo dài tuổi thọ và
nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. Sesquitecpen lacton thiên
nhiên không chỉ là nguồn nguyên liệu cung cấp các hoạt chất quý hiếm để
tạo ra các biệt dược mà còn cung cấp các chất dẫn đường để tổng hợp ra
các loại thuốc mới. Từ những tiền chất được phân lập từ sesquitecpen
lacton thiên nhiên, các nhà khoa học đã chuyển hoá chúng thành những
hoạt chất có khả năng trị bệnh rất cao.
Sesquitecpen lacton được biết đến như một nhóm lớn các sản phẩm tự
nhiên được phân lập chủ yếu từ họ Asteraceae, Artemisia… Lớp chất này
có cấu trúc và hoạt tính sinh học rất đa dạng và phong phú. Một trong số
sesquitecpen lacton thiên nhiên được quan tâm nghiên cứu là hợp chất
parthenin.
Cây Parthenium hysterophorus với hoạt chất chính là parthenin thuộc
khung pseudoguainolide đã được biết đến với các hoạt tính sinh học như
kháng lỵ amit, chống sốt rét, kháng ung thư. Do đó, chúng tôi chọn
parthenin làm nguyên liệu đầu để nghiên cứu chuyển hóa một số dẫn xuất
của nó nhằm tìm kiếm những hoạt tính sinh học của các dẫn xuất tổng hợp.
Những nội dung chính nghiên cứu của luận án:
2
1. Nghiên cứu chiết tách, xác định cấu trúc của parthenin;
2. Tổng hợp các dẫn xuất của parthenin;

3. Xác định cấu trúc hoá học của các dẫn xuất chuyển hóa được;
4. Thăm dò hoạt tính sinh học của các hợp chất chuyển hóa được.
Từ những mục tiêu trên chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp
các dẫn chất của sesquitecpenoit thiên nhiên parthenin và thăm dò hoạt tính
sinh học của chúng”.
3
Chương I
TỔNG QUAN
1.1. Vài nét về sesquitecpen lacton:
Sesquitecpen lacton được biết đến như một nhóm lớn các sản phẩm
tự nhiên được phân lập chủ yếu từ họ Asteracea, Artemisia, Acanthaceae,
Anacardiaceae, Apiaceae, Euphorbiaceae, Lauraceae, Magnoliaceae,
Menispermaceae, Rutaceae, Winteraceae và Hepatideae Lớp chất này có
cấu trúc và hoạt tính sinh học rất đa dạng [1]. Tuy nhiên, các hợp chất
sesquitecpen lacton được tìm thấy nhiều nhất trong họ Asteraceae với hơn
3000 cấu trúc đã được công bố [2].
O
O
O
O
O
O
O
O
Khung Pseudoguainolid
Khung Guaianolid
O
O
O
O

O
O
O
O
Khung Germacronolid
O
O
O
O
O
OO
O
O
Khung Hypocretenolid
Khung Eudesmanolid
Khung Heliangolid
Hình 1.1: Các khung sesquitecpen lacton cơ bản
4
Các hợp chất sesquitecpen lacton được phân thành 4 nhóm chất
chính germacranolid (có vòng 10 cạnh); guaianilid (chứa 2 vòng sáu cạnh
gắn kết với nhau); eudesmanolid và pseudoguainolid (có chứa 2 vòng 5
cạnh và 7 cạnh gắn kết với nhau) [3] và hai khung heliangolid,
hypocretenolid (Hình 1.1).
O
HO
O
Costunolide (1)
O
O
HO

OH
O
O
Tagitinin A (2)
O
O
O
O
Tagitinin C (3)
OH
O
HO
H
H
O
Cynaropicrin (4)
O
O
CH
2
OH
O
O
Eupatoriopicrin (5)
O
O CH
2
OH
OH
O

O
O
HO
Parthenin (6)
O
O
O
HO
Helenalin (7)
O
O
O
O
O
Artemisinin (8)
O
O
H
OH
O
O
OH
OMeO
Vernodal (9)
Hình 1.2: Một số hợp chất sesquitecpen lacton điển hình
Một đặc tính quan trọng của sesquiterpen lacton là sự hiện diện của
một vòng γ-lacton đóng vòng với C-6 hoặc C-8 và có chứa một nhóm α-
metylen trong nhiều hợp chất. Phần lớn sesquiterpen lacton đã cho thấy
hoạt tính gây độc tế bào (KB và P388 bệnh bạch cầu trong in vitro) và hoạt
5

tính chống lại bệnh bạch cầu P388 trong in vivo. Nghiên cứu cơ chế hoạt
động cho thấy rằng sesquiterpen lacton gây độc tế bào bằng các phản ứng
khác nhau với các thiol như cystein trong protein, phản ứng cộng
nucleophin theo kiểu Michael nhờ hệ cacbonyl



liên hợp.
Một số nghiên cứu xác định sesquiterpen lacton ức chế phát triển khối
u theo cơ chế ankyl hóa chọn lọc trong sinh tổng hợp bởi các enzym chìa
khóa, kiểm soát sự phân chia tế bào, ức chế và kiểm soát hoạt động của tế
bào.
1.2. Hoạt tính sinh học của sesquitecpen lacton
1.2.1. Hoạt tính chống ung thư
Trong những năm gần đây, các nghiên cứu trên thế giới đã thấy rằng
sesquitecpen lacton có hoạt tính chống ung thư. Một số các hợp chất quan
trọng của lớp này được liệt kê ở hình dưới đây:
O
O
O
O
O
H
H
O
O
O
O OH
O
Parthenolide (10) Dehydrocostus lacton (11)

Vernolid (12)
O
O
HO
O
O
Hanphyllin (13) Alantolacton (14)
6
O
O
O
O
O
O
O
O
Epoxy(4,5)-4,5-dihydrosantonin (15) (4,5)-epoxy-4,5-dihydrosantonin (16)
O
O
O
OH
O
O
O
NH
2
O
Neurolenin B (17)
O
O

OH
O
O
O
O
Tagitinin C (3)
O
O
O
H
OH
O
O
OH
OMeO
Vernodal (18)
O
O
O
H
O
O
O
OH
11

, 13-dihydrovernodalin (19)
O
O
HO

H
OAc
Rupicolin A 8-axetat (20)
O
O
HO
OH
Ridentin (21)
Hình 1.3: Một số sesquitecpen lacton có hoạt tính chống ung thư
Năm 1995, Chen. H.C và cộng sự [4] đã phân lập được costunolid
(1) từ rễ của Saussurea lappa và phát hiện costunolid có hoạt tính chống
ung thư [5], costunolid có khả năng ức chế phát triển tế bào bệnh bạch cầu
[6], ức chế các tế bào nội mô hình thành mạch [7] và phá vỡ cấu trúc nhân
trong các tế bào ung thư [8].
Parthenolid (10) là một sesquitecpen lacton được chiết tách từ
Tanacetum parthenium là loài được dùng nhiều trong thảo dược truyền
thống để điều trị chứng đau đầu, sốt, viêm khớp [9], [10] do có tác dụng ức
chế mạnh hoạt động tế bào NF-kB [11, 13]. Hoạt tính chống ung thư đã
được các nhà khoa học quan tâm, một số lượng lớn các công trình nghiên
7
cứu về cơ chế hoạt động của parthenolid trong các giai đoạn khác nhau của
tế bào ung thư. Parthenolid gây chết tế bào dòng bạch cầu nguyên sinh, bao
gồm cả tế bào nhiễm sắc thể hoán vị gen [12]. Parthenolid gây chết tế bào
nguyên sinh nhanh chóng bởi quá trình mất nhân ADN và quá trình khử
màng tế bào ở nồng độ khác nhau (5-100 M) [13].
Helenalin (7) được chiết tách từ loài Arnica có khả năng gây độc tế
bào và hoạt tính chống ung thư [14] do có hoạt tính ức chế mạnh axit
nucleic và sinh tổng hợp protein [15].
1.2.2. Hoạt tính chống sốt rét
Artemisinin (8) là một secquitecpen lacton, có cầu endoperoxit, được

phân lập từ cây Thanh hao hoa vàng (Artemisia annua L.). Các công trình
nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc và Việt Nam đã chứng minh
artemisinin có hoạt tính chống sốt rét [16] và đã chuyển hóa artemisinin
thành các dẫn xuất ete theo sơ đồ sau.
Sơ đồ 1.1: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất ete của artemisinin
23a:
23b:
23c:
23d:
23e:
(R) R
1
= -CH
2
C
2
H
5
(S) R
1
= -CH
2
C
6
H
5
(R) R
1
= -C
6

H
5
(S) R
1
= -COOC
2
H
5
(R) R
1
=-CH
3
R
2
= -CH
2
C
6
H
5
R
2
= -CH
2
C
2
H
5
R
2

= -COOC
2
H
5
R
1
= -C
6
H
5
R
2
= -C
6
H
4
-4-CF
3
22a:
22b:
R= Me
R= Et
O
O
O
O
O
O
O
O

O
OH
O
O
O
O
O
R
1
R
2
NaBH
4
8
22
23a-23e
O
O
O
O
OR
22a-b
8
Lin và cộng sự [17] khi nghiên cứu tìm kiếm các dẫn xuất để khắc
phục những nhược điểm của artemisinin như kém tan trong dầu, trong nước
đã tổng hợp hàng loạt dẫn xuất mới bằng cách đưa vào đó những nhóm thế
có khả năng hút hoặc đẩy điện tử rất mạnh, hoặc là gắn vào -metylen
cacbon những nhóm thế có thể gây cản trở không gian lớn.Kết quả đã tổng
hợp được các dẫn xuất 23a-23e có hoạt tính cao hơn so với metylete (22a),
etylete (22b) và axit arterlinic (sơ đồ 1.1).

Cũng tương tự như trong công trình nêu trên, với mục đích tìm kiếm
các dẫn xuất có khả năng tan tốt trong nước, Lin và cộng sự đã tổng hợp
hai dẫn xuất (24) và (25) có tính chất vượt trội so với artelinat, khi nghiên
cứu invivo trên chuột thực nghiệm bị nhiễm P. berghei, qua con đường
uống, đặc biệt là dẫn xuất (24).
O
O
COOH
Cl
O
O
O
O
COOH
Br
O
O
24 25
Hình 1.4: Dẫn xuất ete chứa vòng thơm và halogen của artemisinin
Trong công trình tiếp theo, Lin và các cộng sự đã tổng hợp các dẫn
xuất có chứa liên kết amin ở cacbon C-12.
Các dẫn xuất chứa các amin thơm ở cacbon C-12 (Sơ đồ 1.2) [18] có
thể tạo muối tan trong nước với các axit vô cơ nên làm tăng tính tan của các
dẫn xuất trong nước. Ngoài ra, do không chứa liên kết kiểu ete ở cacbon C-
12 nên không bị enzym P-450 phân huỷ. Các dẫn xuất 28a-28f nhận được
có hoạt tính chống sốt rét và độ bền cao. Trong công trình nghiên cứu [19]
nhằm tạo ra dẫn xuất ít chịu tác dụng của enzym P450 để tạo thành
9
dihydroartemisinin trong quá trình chuyển hoá, O’neill và cộng sự đã tổng
hợp các dẫn xuất có chứa liên kết phenoxy ở cacbon C-12.

O
O
O
O
OH
22
O
O
O
O
26
O
O
O
O
27
O
O
O
O
28a-28f
Br
Br
HN
R
Br
2
Br
N
S

F
N
N
N
N
Br
a,
b,
c,
d,
e,
f,
R=
R=
R=
R=
R=
R=
Sơ đồ 1.2: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất chứa liên kết amin ở các bon C-12
Các dẫn xuất này dễ dàng được điều chế từ DHA sau một bước phản
ứng. Các dẫn xuất này có hoạt tính cao hơn hẳn so với artesunat và
metylete (Sơ đồ 1.3).
a) R =
b) R =
c) R =
F
CF
3
COOH
O

O
O
O
OH
22
O
O
O
O
OR
29a-29c
Sơ đồ 1.3: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất có chứa liên kết phenoxy của
dihydroartemisinin
10
Dẫn xuất 29a và 29b bền dưới tác dụng của P450. Hợp chất 29c có
độ tan trong nước được cải thiện một cách đáng kể. Hiện nay, những
nghiên cứu invivo của hợp chất này đang được tiến hành.
Một hướng nghiên cứu tạo ra các dẫn xuất không phải là “prodrug”
của DHA, nghĩa là thay đổi liên kết C-12 oxygen bằng liên kết C-12
cacbon-cacbon (giả thiết rằng kiểu chất như vậy sẽ ít bị ảnh hưởng bởi tác
dụng của enzym P-450) nên sẽ có thời gian bán huỷ trong plasma dài hơn
và sẽ có hoạt tính cao nên có thể sử dụng để chữa bệnh sốt rét tái phát. Dựa
trên ý tưởng như vậy, từ năm 1997, Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự đã
nghiên cứu tổng hợp hàng loạt các dẫn xuất mới của artemisinin có chứa
liên kết C-C ở vị trí các bon C-12. Có khoảng 50 dẫn xuất loại này đã được
tổng hợp (Sơ đồ 1.4) và các kết quả nghiên cứu invitro cho thấy hầu hết các
dẫn xuất nhận được đều có hoạt tính cao hơn so với artemisinin [20, 21, 22,
23]. Một số các dẫn xuất loại này được lựa chọn để nghiên cứu sâu hơn về
hoạt tính và độc tố trường diễn trên chuột…
O

O
O
O
O
8
O
O
O
O
N
HO
R
2
R
1
30
Sơ đồ 1.4 Tổng hợp dẫn xuất mới của artemisinin có chứa liên kết C-C ở vị
trí các bon C-12
Tiếp theo là nghiên cứu gắn kết trực tiếp artemisinin với vòng thơm
tại cacbon C-12 dựa trên phản ứng chuyển vị kiểu Priss. Trên cơ sở phương
pháp này tác giả Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự [24] đã tổng hợp được
hàng loạt các dẫn xuất mới (31) có hoạt tính cao hơn nhiều so với
artemisinin (Sơ đồ 1.5).
11
O
O
O
O
OH
22

31
O
O
O
O
HO
R
Sơ đồ 1.5 Tổng hợp trực tiếp artemisinin với vòng thơm tại cacbon C-12
Cũng theo hướng nghiên cứu này, Wang và cộng sự [25] cũng đã
tổng hợp các dẫn xuất của (31) với nhóm thế R khác nhau. Haynes [26] đã
tổng hợp được một số dẫn xuất chứa liên kết trực tiếp cacbon- cacbon ở vị
trí C-12 với vòng benzen (32) như mô tả trong sơ đồ 1.6. Các kết quả
invitro cho thấy hoạt tính của chúng cao hơn nhiều so với artemisinin. Khi
ứng dụng phản ứng chuyển vị kiểu Priss vào trường hợp này, Nguyễn Văn
Tuyến và cộng sự cũng đã tổng hợp được hàng loạt dẫn xuất của (32). Các
kết quả thử nghiệm invitro cũng cho thấy hoạt tính của chúng cao hơn
nhiều so với artemisinin.
O
O
O
O
OH
22
32
O
O
O
O
R
Sơ đồ 1.6 Tổng hợp được một số dẫn xuất chứa liên kết trực tiếp

cacbon- cacbon ở vị trí C-12 với vòng benzen
Tiếp tục các công trình nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới có liên
kết bền C-C ở vị trí C-12, Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự đã nghiên cứu
tổng hợp các hợp chất có chứa nhóm nitơ. Đây là hướng nghiên cứu lý thú
và các kết quả được tóm tắt ở sơ đồ 1.7. Các kết quả thử nghiệm invitro
trên các dòng kí sinh trùng kháng thuốc cho thấy rất nhiều dẫn xuất kiểu
(34) với các nhóm thế R khác nhau có hoạt tính chống sốt rét cao hơn nhiều
so với artemisinin.
12
O
O
O
O
OH
22
33
O
O
O
O
C
H
N
R
O
O
O
O
C
H

2
H
N
R
34
Sơ đồ 1.7 Tổng hợp các dẫn xuất của artemisinin có chứa nhóm nitơ
Hướng nghiên cứu khác nhằm tăng độ bền hoá học của các dẫn xuất
là chuyển hoá vòng lacton thành vòng lactam (11-aza-artemisinin). Quá
trình tổng hợp như được mô tả trong sơ đồ 1.8. Kết quả nghiên cứu invitro
cũng cho thấy các dẫn xuất này có hoạt tính chống sốt rét cao hơn nhiều so
với artemisinin.
O
O
O
O
8
O
N
O
O
O
O
R
35a-35d
a, R=H
b, R=C
3
H
7
c, R=C

4
H
9
d, R=CH
2
CHCH
2
Sơ đồ 1.8: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất aza-artemisinin
Những nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới hiện nay cũng
đang tập trung tổng hợp các dẫn xuất bền của artemisinin với liên kết bền
C-C ở cacbon C-12 vì đây là một hướng nghiên cứu hiện đại và có nhiều
triển vọng. Rất nhiều dẫn xuất mới nhận được có hoạt tính và độ bền cao
hơn nhiều so với artemisinin.
13
Các hợp chất dime không chứa liên kết axetal gần đây cũng được sự
chú ý đặc biệt. Từ những nỗ lực này các nhà khoa học đã tìm ra các dẫn
xuất 36 [27], 37 [28] và 38 [29] không chỉ có hoạt tính chống sốt rét cao
mà còn có hoạt tính chống ung thư.
O
O
O
O
36
O
O
O
O
S
O
O

O
O
O
O
37
O
O
O
O
O
P
O
O
OMe
38
O
O
O
O
O
O
O
O
COOH
Hình 1.5: Dẫn xuất dime không chứa liên kết axetal của artemisinin
Hoạt tính chống sốt rét của neurolenin B (17) (IC
50
= 0,62 M) mạnh
hơn furanoheliangolid lobatin B (39a) (IC
50

= 16,51 M).
O
HO
O
O
O
O
O
Lobatin B (39a)
O
O
O
O
O
O
HO
Lobatin A (39b)
O
Hình 1.6: Sự khác biệt cấu trúc của Lobatin A và Lobatin B
Trong số các germacranolid, sự thay đổi của các liên kết đôi từ vị trí
2,3 (neurolenin B) vào vị trí 3,4-(lobatin A) (39b) đã dẫn đến giảm đáng kể
14
hoạt tính [30]. Ngoài ra, nhóm hydroxyl mạch nhánh tại C-8 tăng các hoạt
tính chống sốt rét trong khi nhóm hydroxyl ở C-9 mạch nhánh lại giảm hoạt
tính.
Gofill và cộng sự nghiên cứu hoạt tính kháng chủng P.falciparum
trong dịch chiết của Tithonia diversifolia đã phân lập được Tagitinin C (3)
có khả năng kháng chủng FCA ở IC
50
= 0,33 g/ml [31]. Jenett-Siems và

cộng sự đã phát hiện hai sesquitecpen lacton vernodalol (19) và 11

,13-
dihydrovernodalin (20) có khả năng kháng chủng P. falciparum mạnh nhất
ở IC
50
= 4,8 và 1,1 g/ml. Kraft và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính kháng
sốt rét của Rupicolin A-8-O-axetat (21) thấy rằng hoạt tính kháng chủng
P.falciparum yếu hơn dihydrovernodalin (20) với (IC
50
= 10,8 g/ml) [32].
Passreiter và cộng sự đã chiết tách các sesquitecpen lacton thuộc
khung pseudoguainolid henalin (7), dihydrohenalin từ Arnica Montana.
Các dẫn xuất axetat của chúng đã được phát hiện có hoạt tính trong in vitro
kháng chủng P. falciparum với IC
50
= 0,23-7,41 M [33].
O
O
OH
O
O
O
O
O
O
OH
O
O
O

O
40
41
Hình 1.7: Sesquitecpen lacton tách từ Camchaya calcarea có khả năng
kháng chủng P. falciparum.
Năm 2006, Vongvanich và cộng sự đã nghiên cứu chiết tách hai hợp
chất 40 và 41 từ Camchaya calcarea, các hợp chất này kháng chủng P.
falciparum với giá trị IC50 = 1,2 và 0,3 μg/ml tương ứng [34].
15
O
O
O
N
O
O
O
N
N
N
N
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O

42
43
44
4645
1.2.3. Hoạt tính chống viêm
Sesquitecpen lacton có khả năng chống viêm khi NF-kB đóng một vai
trò trung tâm trong hầu hết các quá trình mắc bệnh vì NF-kB có thể điều
chỉnh sự biểu hiện của nhiều gen quan trọng liên quan đến viêm cũng như
trong nhiều loại ung thư ở người [35].
Koo và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống viêm của costunolid
(1) ức chế vi khuẩn Gram(-) do kích thích NF-kB, ức chế sự phosphoryl
hóa của IkB-protetin và IkB-protetin
Lyu và cộng sự nghiên cứu hoạt tính chống viêm của helenanin (7),
kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng kháng viêm của NF-kB ở nhân nhờ
ức chế ADN của nó.
1.2.4. Hoạt tính chống vi rút
Hình 1.8: Một số dẫn xuất parthenolid có hoạt tính chống viêm gan C
Hoạt tính chống vi rút viêm gan C của sesquitecpen lacton được phát
hiện bởi Hwang và cộng sự [37]. Nhóm tác giả đã thử nghiệm hoạt tính
viêm gan C của các hợp chất parthenolid (10) (IC
50
= 2,21 M), costunolid
(1) (IC
50
= 2,69 M), dehydrocostus lacton (11) (IC
50
= 3,08 M),
16
O
O

HO
O
OH
OH
H
O
O
HO
O
OH
H
OH
O
O
HO
O
OH
O
O
OH
O
6
47
48
49
helenalin (7) (IC
50
= 1,25 M); alantolacton (14) (IC
50
= 2,21 M),

epoxy(4, 5)-dihydrosantonin (15) (IC
50
≥ 10 M). Hoạt tính chống vi rút
viêm gan C (HCV) tốt nhất với helenalin và dẫn xuất của parthenolid 42-
46. Trong đó hợp chất 45 có hoạt tính cao nhất (IC
50
= 1,64 M).
1.3. Parthenin, dẫn xuất của parthenin và hoạt tính sinh học
1.3.1. Vài nét về parthenin và hoạt tính sinh học
Parthenin (6) là một hợp chất được tách từ cây Parthenium
hysterophorus thuộc khung pseudoguainolid. Parthenin đã được phân lập
và có những hoạt tính sinh học như kháng lỵ amít, kháng ung thư, sốt rét
[38, 39, 40, 41, 42].
Một số sesquitecpen lacton thuộc khung pseudoguainolid và
parthenin
43
được Tosiho Morikawa và các cộng sự [44] phân lập từ cây
Dichrocephala integrifolia được liệt kê trong hình 1.9 dưới đây.
O
O
HO
O
OH
O
O
HO
O
OH
H
O

OH
O
O
O
O
HO
O
H
O
OH
O
O
OH
50 51
52
Hình 1.9: Sesquitecpen lacton thuộc khung pseudoguainolid
Parthenin có hoạt tính kháng lỵ amit tương đương với metronidazole.
Các kết quả nghiên cứu gợi ra rằng parthenin có thể được sử dụng trong
điều trị bệnh lỵ amít ở gan [45], parthenin ảnh hưởng đến sự phosphoryl
17
O
OH
OH
O
COOEt
O
53
OH
OTBDMS
OTBDMS

O
O
O
BrMg
OTBDMS
O
O
O
OTBDMS
O
O
O
MeI
O
O
HO
O
O
OH
O
O
O
OH
O
H
54
55
56
5758
60

59
6
hóa, oxy hóa ty lạp thể [
46
]. Tuy nhiên, Parthenin cũng gây độc tế bào đối
với trâu, bò ở nồng độ 1-3 g/ml [47].
Mukher Jee và Chatter Jee đã nghiên cứu tác dụng kháng ung thư của
dịch chiết methanol từ hoa của P. hysterophorus trên chuột mang bệnh ung
thư máu trắng và đã phát hiện sự phát triển chậm lại của bệnh ung thư, làm
tăng khả năng sống sót của chuột ung thư máu trắng [48].
1.3.2. Nghiên cứu tổng hợp toàn phần parthenin
Sơ đồ 1.9: Sơ đồ tổng hợp toàn phần parthenin từ 2-hydroxy-4-
metylcyclohepta-2,4,6-trienon (53)
18
O
O
OH
O
O SiO
Me
3
SiCl
O
O
MgBr
CuI, BF
3
1. O
3
, MeOH

2. HCl, HOAc, 30
o
C
3. PhCO
2
-
Na
+
HO
O
THPO
O
61
O
p-TsOH
OPHT
O
OPHT
OH
O
O
O
O
O
O
62
63
64
65
66 67

68
69
70
6
Fumito Shimoma và cộng sự [49] đã nghiên cứu tổng hợp toàn phần
parthenin từ hợp chất 53 qua 17 bước phản ứng với hiệu suất tổng 2,8%
(Sơ đồ 1.9).
Sơ đồ 1.10: Sơ đồ tổng hợp toàn phần parthenin từ cyclohex-2-enon (61)
C. H. Heathcock và cộng sự [50] nghiên cứu tổng hợp toàn phần
parthenin từ hợp chất 61 qua 12 bước phản ứng với hiệu suất tổng 3,2%
(Sơ đồ 1.10).
19
Hisashi Takei và cộng sự năm 1995 đã nghiên cứu thành công tổng
hợp toàn phần parthenin từ hợp chất (71) qua 9 bước phản ứng với hiệu
suất tổng thu được 8,2% [51] (sơ đồ 1.11).
O
O
HO
O
O
O
OTBDMS
O
OTBDMS
EtO
O
OH
HO
OH
O

O
OH
O
O
O
O
O
O
O
O
SePh
O
O
O
O
O
71
72
73
74
75
767778
6
Sơ đồ 1.11: Sơ đồ tổng hợp toàn phần parthenin từ hexahydro-4,8

-
dimetylazulen-1,8(2H,8

H)-dion (71)
Năm 2003, Anonymous đã nghiên cứu hoạt tính chống sốt rét của

parthenin và một vài dẫn xuất của nó trên chủng P. falciparum đã kháng
thuốc và đã phát hiện parthenin có hoạt tính kháng chủng này [52].
Talakal và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính kháng trùng roi (ký sinh
trùng đơn bào động vật nguyên sinh) trypanosoma của dịch chiết thô
ethanol của P. hysterophorus. Kết quả chỉ ra rằng hoạt tính kháng trùng roi
ở trong màng bụng ở liều 100 và 300 mg/kg trọng lượng cơ thể [53].
Ngoài ra, parthenin có tác dụng điều tiết sinh trưởng [54], [55], gây
độc lên thực vật, động vật [56, 57, 58], hoạt tính trừ sâu [59], gây dị ứng
[60] và kháng nấm [61], [62].
1.3.3. Các phương pháp chuyển hóa parthenin và hoạt tính sinh học của
chúng
20
Dẫn xuất của parthenin được biết đến với những hoạt tính chống ung
thư [63, 64]. Năm 2004, C. Ramesh và cộng sự [65] đã nghiên cứu tổng
hợp một số dẫn xuất của parthenin và thử hoạt tính kháng khuẩn của chúng.
Kết quả đã tổng hợp được một số dẫn xuất của parthenin như mô tả trong
sơ đồ 1.12.
O
O
OH
O
6
O
O
OH
O
83
O
O
OH

RO
80 R = H
81 R = Ac
O
O
O
82
O
O
OH
O
85 Me - 13

86 Me - 13

O
O
OH
O
84
OMe
N
3
O
O
O
OH
79
Sơ đồ 1.12: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất parthenin
Hoạt tính kháng khuẩn của hợp chất 80 - 86 đã được kiểm tra đối với

các chủng vi sinh vật khác nhau như: Gram dương (Bacillus subtilis,
spharicus Bacillus, Staphylococcus aureus) và Gram âm (Klebsiella
21
O
O
OH
O
6
O
O
O
O
Cl
Cl
O
O
OH
O
107
Br
Br
Br
Br
108
aerogenes, Chromobacterium violaceum). Các hợp chất này có hoạt tính
rất tốt đối với B. subtilis và S. aureus. Năm 2009, Bhahwal Ali Shah và
cộng sự đã tổng hợp một số dẫn xuất 87 - 106 của parthenin và nghiên cứu
hoạt tính chống ung thư của các dẫn xuất này (sơ đồ 1.13).
O
O

OH
O
6
O
O
O
87
+
O
O
OH
O
88
+
O
O
O
O
89: R=H
90: R=Me
91: R=Ethyl
+
O
O
OH
O
O
O
O
O

O
OH
O
+
O
O
OH
HO
OH
O
R
92: R=C
2
H
5
93: R=C
3
H
7
94: R=C
5
H
11
R
OH
R
O
R
R
95: R=Phenyl

96: R=p-chloro-phenyl
97: R=3,4-methylenedioxy phenyl
98: R=Styryl
99: R=p-methoxy phenyl
100: R=3,4-dimethoxy phenyl
101: R=Furfuryl
102: R=Phenyl
103: R=p-chloro-phenyl
104: R=3,4-methylenedioxy phenyl
105: R=Styryl
O
O
OH
OH
Cl
+
106
Sơ đồ 1.13: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất parthenin của Bhahwal Ali Shah
Sơ đồ 1.14: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất parthenin 107 và 108
Nghiên cứu trên hai dòng tế bào ung thư HL-60 và HeLa, kết quả
22
cho thấy các hợp chất 95 - 98, 100 - 102 và 100 có IC
50
< 10 M [66], hợp
chất 107 có IC
50
= 3 M và 108 có IC
50
= 8 M (sơ đồ 1.14). Từ parthenin
đã có nhiều hướng chuyển hóa khác nhau.

Năm 2007, Bhahwal A. Shah, Subhash C. Taneja và cộng sự đã áp
dụng phản ứng Baylis - Hillman để tổng hợp các dẫn xuất 110 - 114 của
parthenin [67]:
O
O
OH
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
HO
OH
O
O
OH
O
111: R=H
112: R=Phenyl
113: R= p-chlorophenyl
114: R=xinnamoyl
OH
+
R

6
109 110
Sơ đồ 1.15: Chuyển hóa parthenin bằng phản ứng Baylis - Hillman
Biswanath Das và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất 115
- 126 của parthenin [68] nhằm tìm kiếm mối liên quan giữa cấu trúc và hoạt
tính sinh học với nhiều hướng chuyển hóa khác nhau:
Sơ đồ 1.16: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất parthenin của Biswanath Das
115
O
O
HO
O O
O
O
O
HO
HO
O
O
+
EtO
116
O
O
HO
AcO
EtO
119 120
NaBH
4

MeOH
Na/EtOH
6
Ac
2
O
Py
23
Kết quả đã cho thấy nhóm -metylen--lacton đóng một vai trò quan
trọng trong hoạt tính của các dẫn xuất thu được.
O
O
HO
O
6
O
O
O
O
O
O
120
122
+
O
O
HO
HO
O
O

HO
HO
O
O
117
118
Zn/HOAc
m - CPBA
Pd/C
Sơ đồ 1.17: Sơ đồ chuyển hóa dẫn xuất parthenin của Biswanath Das
O
O
HO
O
6
O
O
HO
O
O
O
HO
O
OH
O
O
HO
O
OMe
MeO

O
O
O
126
123
124
125
Mg/MeOH
SiO
2
HCl
Lên men
-H
2
O
Sơ đồ 1.18: Sơ đồ tổng hợp dẫn xuất của Biswanath Das
24
Nhóm tác giả đã sử dụng những phương pháp tổng hợp hữu cơ nhằm
bảo vệ nhóm -metylen--lacton hoặc giữ cấu trúc lacton của các dẫn xuất
của parthenin.
Tóm lại, sesquitecpen lacton có hoạt tính sinh học rất đa dạng và
quan trọng. Việc nghiên cứu chuyển hóa các hợp chất sesquitecpenoit
thành các hợp chất mới nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học
cao đã và đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm.
Parthenin và dẫn xuất của nó có cấu trúc lập thể phong phú. Do đó, nghiên
cứu tổng hợp các dẫn xuất của nó hy vọng có những hoạt tính sinh học lý
thú là cần thiết và có ý nghĩa khoa học.
25
Chương II
THỰC NGHIỆM

2.1. Mẫu thực vật và tác nhân phản ứng:
Hoa của cây Parthenium hysterophorus được thu hái ở vùng
Venkatapur, Andhra Pradesh, Ấn Độ. Thời điểm lấy mẫu là tháng 8 năm
2007. Cây Parthenium hysterophorus [69] được định tên bởi GS.
Rajugopal của Trường đại học Osmania. Các tác nhân, dung môi cho phản
ứng và các chất hấp phụ dùng để tách sản phẩm phản ứng mua của hãng
Merck. Các dung môi dùng cho quá trình chiết, sắc ký cột là loại dung môi
công nghiệp được cất lại, làm khan trước khi sử dụng.
2.2. Các phương pháp phân lập chất
Phân lập các hợp chất tinh khiết từ các cặn dịch chiết và các hợp chất
từ hỗn hợp phản ứng bằng các phương pháp sắc ký như: sắc ký cột thường,
sắc ký cột nhanh, sắc ký lớp mỏng phân tích và điều chế trên silica gel và
sephadex.
2.3. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được.
Cấu trúc của các chất phân lập từ dịch chiết và các chất tách từ hỗn
hợp phản ứng được xác định bằng sự kết hợp các phương pháp phổ như:
phổ hồng ngoại (FT-IR); phổ khối (EI-MS); phổ khối ion hóa bụi điện tử
(ESI-MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều và hai chiều (1D- và
2D-NMR).
2.4. Phương pháp thử hoạt tính
Hoạt tính kháng HIV và khả năng gây độc tế bào của các dẫn xuất
parthenin được xác định theo phương pháp so màu MTT (the tetrazolium-
based colorimetric). Các phép thử hoạt tính này được thực hiện tại Viện
nghiên cứu virut Tibotec, Vương quốc Bỉ.