Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 2 phenoxybutylthio benzimidazol

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ NGÂN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ
TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN
CHẤT 2- PHENOXYBUTYLTHIO-
BENZIMIDAZOL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ



HÀ NỘI-2015




BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ NGÂN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ THỬ
TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ DẪN
CHẤT 2- PHENOXYBUTYLTHIO-
BENZIMIDAZOL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn:
Ths. Đào Nguyệt Sương Huyền
Nơi thực hiện:
1. Bộ môn Công nghiệp Dược
2. Trường Đại học Dược Hà Nội

HÀ NỘI-2015





LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS.
Nguyễn Đình Luyện, ThS. Đào Nguyệt Sương Huyền - những người thầy đã nhiệt
tình hướng dẫn, cho tôi những lời khuyên quý báu và to mọi điu kiện gip đ tôi
trong quá trình nghiên cu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công Nghiệp Dược đc
biệt là TS. Nguyễn Văn Hải, ThS. Nguyễn Văn Giang, ThS. Phạm Thị Hiền và
CN. Phan Tin Thành thuộc phòng thí nghiệm Tng hợp Hóa dược bộ môn Công
nghiệp Dược, trường đi học Dược Hà Nội đã to mọi điu kiện gip đ tôi trong
quá trình nghiên cu.
Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến các cán bộ Phòng Phân tích ph -
Viện Hóa học – Viện Công nghệ Sinh học của Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam, Khoa Hóa học - Trường Đi học Tự Nhiên – Đi học Quốc gia Hà
Nội. Đồng thời tôi xin cảm ơn toàn thể các thầy cô trong trường Đi học Dược Hà
Nội!
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và bn bè - những
người luôn gip đ, động viên, quan tâm và to điu kiện thuận lợi cho tôi trong
suốt quãng thời gian học tập cũng như trong thời gian thực hiện khóa luận này.

Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2015
Sinh viên
Nguyễn Thị Ngân






MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL 2
1.1.1. Cấu tạo của khung 2- mercaptobenzimidazol 2
1.1.2. Tính chất hóa lý của 2- mercaptobenzimidazol 2
1.2. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-MERCAPTO-
BENZIMIDAZOL 2
1.2.1. Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 2
1.2.2. Tác dụng gây độc tế bào ung thư 5
1.2.3. Tác dụng ức chế bơm proton H
+
/K
+
-ATPase, chống bài tiết dịch vị và
chống viêm loét dạ dày 7
1.2.4. Tác dụng chống viêm, giảm đau 7

1.2.5. Các tác dụng khác của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol 9
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT KHUNG 2-
MERCAPTOBENZIMIDAZOL 9
1.3.1. Phản ứng đóng vòng tạo nhân 2-mercaptobenzimidazol (2MBI) 9
1.3.2. Tổng hợp dẫn chất S-alkyl hóa khung 2-mercaptobenzimidazol 11
1.3.2.1. Phản ứng S-alkyl hóa 11
1.3.2.2. Kết hợp khung 2-mercaptobenzimidazol và phenoxybutyl 11
1.4. LỰA CHỌN HƯỚNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC
CHO ĐỀ TÀI 12
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 13
2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ 13
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 14
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15




2.3.1. Tổng hợp hóa học 15
2.3.2. Xác định độ tinh khiết 16
2.3.3. Xác định cấu trúc 16
2.3.4. Thử tác dụng sinh học 16
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 18
3.1. TỔNG HỢP HÓA HỌC 18
3.1.1. Tổng hợp các chất trung gian 18
3.1.1.1. Tổng hợp 2-mercaptobenzimidazol (II-a) 18
3.1.1.2. Tổng hợp 5-methyl-2-mercaptobenzimidazol (II-b) 18
3.1.1.3. Tổng hợp 1,4-dibromobutan 19
3.1.1.4. Tổng hợp methyl 4-(4-bromobutoxy)benzoat (III) 20
3.1.2. Tổng hợp các chất IV-a, IV-b, V-a, V-b 21

3.1.2.1. Tổng hợp 2-[(4-(4-methoxycarbonyl)phenoxybutyl)thio]-1H-
benzo[d]imidazol (IV-a) 21
3.1.2.2. Tổng hợp 5-methyl-2-[(4-(4-methoxycarbonyl)phenoxybutyl)thio]-
1H-benzo[d]imidazol (IV-b) 22
3.1.2.3. Tổng hợp 2-[(4-(4-carbonylhydroxy)phenoxybutyl)thio]-1H-
benzo[d]imidazol (V-a) 23
3.1.2.4. Tổng hợp 5-methyl-2-[(4-(4-carbonylhydroxy)phenoxybutyl)thio]-
1H-benzo[d]imidazol (V-b). 23
3.2. KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 25
3.3. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA CÁC DẪN CHẤT TỔNG HỢP ĐƯỢC 26
3.3.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR) 26
3.3.2. Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS) 27
3.3.3. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (
1
H-NMR) 29
3.4. THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC 31
3.5. BÀN LUẬN 32
3.5.1. Về tổng hợp hóa học 32
3.5.1.1. Phản ứng ngưng tụ tạo nhân 2-mercaptobenzimidazol 32
3.5.1.2. Phản ứng alkyl hóa tạo methyl 4-(4-bromobutoxy)benzoat (III) 33




3.5.1.3. Phản ứng tạo IV-a, IV-b, V-a, V-b 34
3.5.2. Về cấu trúc các sản phẩm 34
3.5.3. Về hoạt tính sinh học 36
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
µM
Micromol
1
H-NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear
Magnetic Resonance Spectroscopy)
2MBI
2-mercaptobenzimidazol
AcOH
Acid acetic
CH
2
Cl
2
Dicloromethan
CHCl
3
Cloroform
CNS
Tế bào ung thư hạch ở các bệnh nhân AIDS
CTCT
Công thức cấu tạo
CTPT
Công thức phân tử

DMEM
Dulbecco's modified eagle's medium
DMF
N,N- dimethylformamid
DMSO
Dimethyl sulfoxid
EtOH
Ethanol
FBS
Huyết thanh phôi bò
GI
50

Nồng độ ức chế 50% sự phát triển
HT-29
Dòng tế bào ung thư đại tràng người
IC
50
Half maximal inhibitory concentration (Nồng độ ức chế
50%)
IR
Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy)
LU-1, LU
Dòng tế bào ung thư phổi
m
Khối lượng
MCF7
Dòng tế bào ung thư vú
MeOH
Methanol

MIC
Nồng độ ức chế tối thiểu
MS
Phổ khối lượng phân tử (Mass Spectroscopy)
n-BuOH
n-butanol
OD
Mật độ quang học




R
f

Hệ số lưu giữ (Retention factor)
SKLM
Sắc ký lớp mỏng
SRB
Sulforhodamine B
TBUT
Tế bào ung thư
TEA
Triethanolamin
THF
Tetrahydrofuran
t
o

Nhiệt độ

t
o
nc

Nhiệt độ nóng chảy











DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 CTCT các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo G.Yaseen 3
Bảng 1.2 Đường kính vòng vô khuẩn của các chất 1a– 1f 3
Bảng 2.1 Danh mục các dung môi, hóa chất 13
Bảng 2.2 Danh mục các dụng cụ, thiết bị 14
Bảng 3.1 Kết quả tổng hợp hóa học 25
Bảng 3.2 Giá trị R
f
và nhiệt độ nóng chảy (t
o
nc
) của các chất 25
Bảng 3.3 Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR) của các chất 27
Bảng 3.4 Kết quả phổ MS của các chất 28

Bảng 3.5 Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (
1
H-NMR) 29
Bảng 3.6 Kết quả thử hoạt tính độc tế bào 32






DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 CTCT của phân tử 2-mercaptobenzimidazol 2
Hình 1.2 CTCT các dẫn chất theo M. Hosamani và V. Shingalapur 4
Hình 1.3 CTCT một số dẫn chất styryl sulfon theo M. S. Vedula 5
Hình 1.4 CTCT dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo các nhà nghiên cứu 6
Trung Quốc 6
Hình 1.5 CTCT 2 dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo TS. Nguyễn Văn Hải 6
Hình 1.6 CTCT chung của các dẫn chất theo Junggren và cộng sự 7
Hình 1.7 CTCT chung của các dẫn chất theo nghiên cứu của Sung Yun Cho 7
Hình 1.8 CTCT của các dẫn chất theo K. Anandarajagopal và các cộng sự 8
Hình 1.9 CTCT các dẫn chất theo nghiên cứu của Sidram A. Nevade 8
Hình 1.10 Sơ đồ tổng hợp khung 2-mercaptobenzimidazol của Allan và Deacon 1 . 9
Hình 1.11 Sơ đồ tổng hợp khung 2-mercaptobenzimidazol của Allan và Deacon 2 . 9
Hình 1.12 Phản ứng tạo khung 2-mercaptobenzimidazol theo M. L. Wang năm
1995 10
Hình 1.13 Phản ứng tạo khung 2-mercaptobenzimidazol theo M. L. Wang năm
2007 10
Hình 1.14 Phản ứng tạo khung 2-mercaptobenzimidazol từ arylcarbamothioyl
cyanid và o-cloroanilin 11
Hình 1.15 Phản ứng S-alkyl hóa với tác nhân alkyl halogenid của dẫn chất 2-

mercaptobenzimidazol 11
Hình 1.16 Sơ đồ tổng hợp dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol mang khung phenoxy
12
Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp của các chất IV-a, IV-b, V-a, V-b 15
Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp chất II-a 18
Hình 3.2 Sơ đồ tổng hợp chất II-b 19
Hình 3.3 Sơ đồ tổng hợp 1,4-dibrombutan 19
Hình 3.4 Sơ đồ tổng hợp chất III 20
Hình 3.5 Sơ đồ tổng hợp chất IV-a 21




Hình 3.6 Sơ đồ tổng hợp chất IV-b 22
Hình 3.7 Sơ đồ tổng hợp các chất V-a 23
Hình 3.8 Sơ đồ tổng hợp chất V-b 24
Hình 3.9 Sơ đồ quá trình tạo dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol từ o-
phenylendiamin và carbondisulfid 33
Hình 3.10 Phản ứng tạo sản phẩm phụ 1,4-bis(p-carbonylmethoxy)butan 33
1



ĐẶT VẤN ĐỀ
Các dẫn xuất của 2-mercaptobenzimidazol là một trong những nhóm dẫn
xuất quan trọng của dị vòng benzimidazol. Một số hoạt chất chứa khung 2-
mercaptobenzimidazol đã được đưa vào ứng dụng trong lâm sàng làm thuốc điều trị
bệnh là: triclabendazol (trị sán), omeprazol (giảm acid dạ dày), lansoprazol (giảm
acid dạ dày)….[23,28]. Nhiều công trình nghiên cứu trong những thập kỷ gần đây
đã chỉ ra tác dụng sinh học đa dạng của các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol, điển

hình như: kháng khuẩn, kháng nấm, chống virus, gây độc tế bào ung thư, kháng
viêm, chống loét dạ dày, giảm lipid máu và xơ vữa động mạch [5,8]. Hơn nữa, các
dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol có thể dễ dàng được tạo ra bằng con đường hóa
học với hiệu suất tốt theo các phương pháp tổng hợp kinh điển để đáp ứng nhu cầu
với quy mô lớn [5].
Chính vì vậy việc tiếp tục nghiên cứu, tổng hợp các hợp chất mới của 2-
mercaptobenzimidazol là một hướng có tiềm năng lớn trong việc tìm ra các phân tử
có hoạt tính sinh học cao phát triển làm thuốc. Mặt khác kết hợp 2-
mercaptobenzimidazol với khung phenoxybutyl đã được một vài nghiên cứu gần
đây cho thấy có hoạt tính tốt. Để góp phần làm phong phú thêm các nghiên cứu về
tổng hợp và thử tác dụng sinh học của lớp dẫn chất quan trọng này, chúng tôi thực
hiện đề tài “ Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 2-
(phenoxybutylthio)benzimidazol” với những mục tiêu sau:
1. Tổng hợp một số dẫn chất 2- (phenoxybutylthio)benzimidazol.
2. Thử tác dụng gây độc tế bào ung thư của một số dẫn chất tổng hợp được.

2



CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ 2- MERCAPTOBENZIMIDAZOL
1.1.1. Cấu tạo của khung 2- mercaptobenzimidazol
2- Mercaptobenzimidazol, tên khoa học 1H-benzo[d]imidazol-2-thiol là dẫn
chất của benzimidazol, cấu tạo bởi khung benzimidazol liên kết với nhóm thiol
(SH) ở vị trí số 2 (xem hình 1.1).

1H-benzo[d]imidazol-2-thiol
Hình 1.1 CTCT của phân tử 2-mercaptobenzimidazol
Công thức phân tử: C

7
H
6
N
2
S.
Khối lượng phân tử: 150,2 đvC.
1.1.2. Tính chất hóa lý của 2- mercaptobenzimidazol
- Cảm quan: tinh thể hình phiến mỏng, có màu vàng nhạt hoặc màu trắng.
- Độ tan:
 Tan được trong dung môi hữu cơ như: methanol, ethyl acetat, aceton…
 Tan rất tốt trong ethanol.
 Tan rất ít trong nước, độ hòa tan trong nước: < 0,1 g/100 mL ở 23,5
o
C.
- Nhiệt độ nóng chảy: 301
o
C – 304
o
C.
1.2. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-MERCAPTO-
BENZIMIDAZOL
1.2.1. Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm
Năm 2010, G. Yaseen và J. Sudhakar đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp và
thử tác dụng kháng khuẩn của một số dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol có công
thức cấu tạo như sau (xem bảng 1.1).

3

Bảng 1.1 CTCT các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo G.Yaseen
Chất

1a

1d

1b

1e

1c

1f

Hoạt động kháng khuẩn thực hiện trên E. coli ATCC3750 và B. subtilis 6633
bằng phương pháp đĩa giấy, với chất đối chiếu là ciprofloxacin ở các nồng độ 50
µg/mL, 100 µg/mL, 200 µg/mL. Kết quả cho thấy các hợp chất này có tính kháng
khuẩn từ trung bình đến tốt, trong đó chất 1c và 1e cho tác dụng mạnh nhất, chất 1a
và 1d không có tác dụng ức chế đối với E. coli ở nồng độ thấp hơn 50 µg/mL, 1f có
tác dụng yếu trên B. subtilis. Kết quả cụ thể trong bảng sau [29]:
Bảng 1.2 Đường kính vòng vô khuẩn của các chất 1a– 1f
Hợp chất
B. subtilis 6633 - Gr(+)
E. coli ATCC3750 – Gr(-)
50
µg/mL
100
µg/mL

200
µg/mL
50
µg/mL
100
µg/mL
200
µg/mL
1a
4
9
14

8
9
1b
5
7
9
3
7
8
1c
5
11
16
8
9
14
1d

3
3
4

7
10
4



1e
4
10
13
5
9
16
1f


4
7
10
10
Ciprofloxacin
10
14
18
8
10

19
Năm 2011, K.M. Hosamani và R.V. Shingalapur cũng đã nghiên cứu tổng
hợp và thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của các dẫn chất của 2-
mercaptobenzimidazol có công thức cấu tạo như sau (xem hình 1.2).

Hình 1.2 CTCT các dẫn chất theo M. Hosamani và V. Shingalapur
Các chất thử và fluconazol, ciprofloxacin chuẩn được pha trong DMSO để
có nồng độ ban đầu 250 mg/mL và sau đó được pha loãng trong môi trường nuôi
cấy thành các nồng độ: 125; 62,5; 31,250; 16; 8; 4; 2 và 1 mg/mL. Hoạt tính của
mỗi chất được xác định bằng cách xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) trong
ống nghiệm.
Đối với tác dụng kháng khuẩn, thử nghiệm tiến hành trên S. aureus và S.
faecalus là vi khuẩn Gram (+), K. pneumonia và E. coli là vi khuẩn Gram (-), thuốc
đối chiếu là ciprofloxacin.
Đối với tác dụng chống nấm, thử nghiệm tiến hành trên C. albicans và A.
fumigatus, thuốc đối chiếu là fluconazol.
Trong số các hợp chất tổng hợp được thì hoạt tính chống vi khuẩn của 2b, 3b,
3e, 3f là tốt nhất so với fluconazol và ciprofloxacin chuẩn [15].
5



1.2.2. Tác dụng gây độc tế bào ung thư
Năm 2003, M. S. Vedula và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp một số dẫn chất
styryl sulfon của 2-mercaptomethylbenzimidazol (xem hình 1.3).

Hình 1.3 CTCT một số dẫn chất styryl sulfon theo M. S. Vedula
Các dẫn chất tổng hợp được đem thử in vitro trên các dòng tế bào ung thư
khác nhau. Kết quả cho thấy các chất thử cho tác dụng gây độc tế bào từ vừa phải
đến tốt.

Trong đó, các dẫn chất thế với nguyên tử halogen ở vị trí para trên nhân
thơm cho hoạt tính khá mạnh. Đặc biệt là dẫn chất 5d (R=R
1
= R
3
= H, R
2
= Br) với
nhóm bromo ở vị trí para trên nhân phenyl cho tác dụng với GI
50
trung bình là 8,5
µM. Dẫn chất này cho tác dụng đặc biệt trên các dòng tế bào vú, thận và CNS (tế
bào ung thư hạch ở bệnh nhân AIDS) và buồng trứng. Chất 5h (3,5-di-tert-butyl-
4-hydroxy phenyl) cho tác dụng tốt hơn các hợp chất có gắn halogen ở vị trí
orthor với IC
50
< 5µM trên hầu hết các dòng tế bào thử. Chất 4k (R= -6-Cl, R
1
= -
CH
3
, R
2
= -Cl, R
3
= H) cho thấy hoạt tính mạnh nhất với tác dụng ức chế 50% sự
phát triển của 4 dòng tế bào trên ở nồng độ < 1µM.
Dựa trên cơ sở đặc tính dược lực học tương đối tốt, chất 4k được đem đi thử
nghiệm in vivo trên dòng tế bào ung thư đại tràng người (HT-29) ghép ngoại lai
6

trên chuột. Kết quả cho thấy khi uống liều 400 mg/kg 4k chống lại 51% sự phát
triển của HT-29 [25].
Năm 2012, một nhóm các nhà nghiên cứu của Trung Quốc đã tiến hành
nghiên cứu về tác dụng chống ung thư của một số dẫn chất trong đó có dẫn chất của
2-mercaptobenzimidazol (xem hình 1.4). Chất này có khả năng ức chế sự phát triển
của tế bào ung thư đại tràng [30].

Hình 1.4 CTCT dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo các nhà nghiên cu
Trung Quốc
Năm 2014, TS. Nguyễn Văn Hải và các cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp và
thử tác dụng gây độc tế bào ung thư của 2 dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol (xem
hình 1.5).

Hình 1.5 CTCT 2 dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol theo TS. Nguyễn Văn Hải
Các chất thử (20 µL) pha trong DMSO 10% được đưa vào các giếng của
khay 96 giếng để có nồng độ: 100; 20; 4 và 0,8 µg/mL. Chất đối chứng là ellipticin,
sử dụng ở các nồng độ: 10; 2; 0,4 và 0,08 µg/mL. Kết quả cho thấy 2 mẫu nghiên
cứu 7a, 7b có hoạt tính khá mạnh trên dòng tế bào ung thư phổi (LU-1) và dòng tế
bào ung thư vú (MCF7) [1].
7



1.2.3. Tác dụng ức chế bơm proton H
+
/K
+

-ATPase, chống bài tiết dịch vị và
chống viêm loét dạ dày
Năm 1981, Junggren và các cộng sự đã tổng hợp một số dẫn chất 2-
mercaptobenzimidazol có công thức cấu tạo sau (xem hình 1.6).

Hình 1.6 CTCT chung của các dẫn chất theo Junggren và cộng sự
Tất cả các dẫn chất này đều có tác dụng chống bài tiết dịch vị, trong đó có
một số dẫn chất nêu trên là có tác dụng khá mạnh (hiệu lực ức chế 95-100%) [16].
Năm 2001, Y. C. Sung và cộng sự đã tổng hợp và thử tác dụng ức chế bơm
proton H+/K+-ATPase của các dẫn chất benzimidazol có công thức cấu tạo chung
như sau (xem hình 1.7).

Hình 1.7 CTCT chung của các dẫn chất theo nghiên cu
của Sung Yun Cho
Các chất thử được sử dụng trên chuột, chất đối chiếu là omeprazol. Kết quả
cho thấy các dẫn chất này đều có tác dụng ức chế bài tiết dịch vị ở dạ dày [9].
1.2.4. Tác dụng chống viêm, giảm đau
Năm 2010, K. Anandarajagopal và các cộng sự đã tổng hợp và thử tác dụng
giảm đau của các dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol (xem hình 1.8).
8




Hình 1.8 CTCT của các dẫn chất theo K. Anandarajagopal và các cộng sự
Tất cả các hợp chất làm giảm đau đáng kể với liều 20 mg/mL, khi so sánh
với pentazocin thuốc tiêu chuẩn 5 mg/mL. Tất cả các hợp chất thử nghiệm có tác
dụng giảm đau sau 30 phút và giảm đau tối đa đạt được ở 120 phút [6].
Năm 2013, Sidram A. Nevade đã tổng hợp và thử tác dụng chống viêm, giảm
đau của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol có công thức cấu tạo chung sau (xem

hình 1.9). Tất cả các hợp chất này đều có tác dụng chống viêm, giảm đau [23].

Hình 1.9 CTCT các dẫn chất theo nghiên cu của Sidram A. Nevade
9



1.2.5. Các tác dụng khác của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol
Ngoài ra, trong nhiều năm gần đây, còn có rất nhiều các nghiên cứu cho tác
dụng đa dạng khác của dẫn chất 2-mercaptobenzimidazol, như tác dụng chống virus
[18], gây ngủ, chống giảm oxy huyết, ức chế men COX [19], giảm lipid máu và xơ
vữa động mạch [7], ức chế Cytocrom P450 [13]….
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT KHUNG 2-
MERCAPTOBENZIMIDAZOL
1.3.1. Phản ứng đóng vòng tạo nhân 2-mercaptobenzimidazol (2MBI)
Năm 1950, J. A. VanAllan và B. D. Deacon đã nghiên cứu tổng hợp 2-
mercaptobenzimidazol (2MBI) từ o-phenylendiamin và kali ethylxantat trong dung
môi ethanol:

Hình 1.10 Sơ đồ tng hợp khung 2-mercaptobenzimidazol của Allan và Deacon 1
Phản ứng cho hiệu suất khoảng 84-86,5%, kali ethylxantat có thể được thay
bằng hỗn hợp kali hydroxyd và carbon disulfid với hiệu suất đạt được tương đương.
Sản phẩm được kết tinh lại trong ethanol 95% thu được khoảng 90% sản phẩm với
nhiệt độ nóng chảy không đổi [24].


Hình 1.11 Sơ đồ tng hợp khung 2-mercaptobenzimidazol của Allan và Deacon 2
10

Năm 1995, M. L. Wang cũng đã nghiên cứu tổng hợp khung 2-
mercaptobenzimidazol bằng phản ứng giữa carbon disulfid và o-phenylendiamin
với xúc tác amin bậc 3 trong ethanol hoặc methanol và nước [27]. Phản ứng xảy ra
theo từng bước như sau:


Hình 1.12 Phản ng to khung 2-mercaptobenzimidazol theo M. L. Wang năm
1995
Năm 2007, M.L. Wang cũng đã nghiên cứu tổng hợp khung 2-
mercaptobenzimidazol bằng phản ứng giữa carbon disulfid và o-phenylendiamin
với xúc tác tetrabutylammonium hydroxid (QOH với Q: (C
4
H
9
)
4
N) hoặc
tetrabutylammonium bromide và kali hydroxyd, dung môi N,N- dimethylformamid,
dimethyl sulfoxid, tetrahydrofuran, acetonitril, methanol và ethanol [26].

Hình 1.13 Phản ng to khung 2-mercaptobenzimidazol theo M. L. Wang năm
2007
Khung 2-mercaptobenzimidazol cũng có thể tạo ra từ phản ứng giữa o-
phenylendiamin và dẫn chất arylcarbamothiol cyanid trong dung môi DMF/TEA
hoặc EtOH/TEA [11] hoặc thu được từ phản ứng đi từ nguyên liệu ban đầu là dẫn
chất arylcarbamothioyl cyanid và o-cloroanilin trong dioxan/TEA [12].
11

Hình 1.14 Phản ng to khung 2-mercaptobenzimidazol từ arylcarbamothioyl
cyanid và o-cloroanilin
1.3.2. Tổng hợp dẫn chất S-alkyl hóa khung 2-mercaptobenzimidazol
1.3.2.1. Phản ứng S-alkyl hóa
Phản ứng S-alkyl hóa của 2-mercaptobenzimidazol thường sử dụng tác nhân
alkyl hóa là các alkyl-halogenid [3][9][20][25]:

Hình 1.15 Phản ng S-alkyl hóa với tác nhân alkyl halogenid của dẫn chất 2-
mercaptobenzimidazol
Phản ứng này được xảy ra trong nhiều loại dung môi khác nhau, có thể có
hoặc không có mặt base và chất xúc tác. Dung môi có thể là N,N-
dimethylformamid, dimethyl sulfoxid, cloroform, tetrahydrofuran, toluen, aceton
hoặc acetonitril, methanol Base sử dụng có thể là natri hydroxyd, kali hydroxyd,
kali carbonat, natri carbonat, các base hữu cơ như pyridin, triethylamin, N,N-
diisopropylethylamin, N-methyl morpholin…Chất xúc tác bao gồm các ether vòng,
các muối amoni bậc 4 như tetrabutylamoni clorid, tetrabutyl bromid, tetrabutyl
iodid, có thể là các muối halogenid vô cơ như kali iodid [17]…
1.3.2.2. Kết hợp khung 2-mercaptobenzimidazol và phenoxybutyl
Không có nhiều công trình nghiên cứu về kết hợp khung 2-
mercaptobenzimidazol và phenoxybutyl. Gần đây, nhóm tác giả TS. Nguyễn Văn
Hải cùng các cộng sự đã tổng hợp các dẫn chất của 2-mercaptobenzimidazol mang
khung phenoxy qua cầu nối 1,4-butylen theo sơ đồ như hình 1.17.
12




Hình 1.16 Sơ đồ tng hợp dẫn chất 2- mercaptobenzimidazol mang khung phenoxy

Phản ứng được thực hiện trong dung môi aceton ở 40
o
C trọng 2,5h với xúc
tác là kali carbonat/ kali iodid. Hiệu suất tổng hợp chất 2a là 72,44% và chất 2b là
85,19% [1,2].
1.4. LỰA CHỌN HƯỚNG TỔNG HỢP VÀ THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC
CHO ĐỀ TÀI
Như vậy, thông qua các tài liệu tham khảo được, chúng tôi nhận thấy rằng các
dẫn chất 2-(phenoxybutylthio)benzimidazol đều có nhiều tác dụng sinh học như
kháng khuẩn, kháng nấm và chống ung thư. Tiếp nối các nghiên cứu đó, chúng tôi
dự kiến tổng hợp một số dẫn chất 2-(phenoxybutylthio)benzimidazol và thử tác
dụng gây độc tế bào của các dẫn chất này.

13



CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ
Để thực hiện khóa luận này chúng tôi đã sử dụng một số hóa chất, dung môi,
thiết bị và dụng cụ của Phòng thí nghiệm Tổng hợp Hóa dược, Bộ môn Công
nghiệp Dược, Trường Đại học Dược Hà Nội (xem bảng 2.1, bảng 2.2).
Bảng 2.1 Danh mục các dung môi, hóa chất
STT
Dung môi, hóa chất
Nguồn gốc
1
4-methyl-o-phenylendiamin
Merck

2
Aceton
Trung Quốc
3
Acetonitril
Merck
4
Acid hydrocloric đặc (37%)
Trung Quốc
5
Acid sulfuric đặc (98%)
Trung Quốc
6
Carbon disulfid
Trung Quốc
7
Dicloromethan
Trung Quốc
8
1,4- Dioxan
Việt Nam
9
Ethanol
Trung Quốc
10
Ethyl acetat
Trung Quốc
11
Kali bromid
Trung Quốc

12
Kali carbonat
Trung Quốc
13
Kali hydroxyd
Trung Quốc
14
Kali iodid
Trung Quốc
15
Methanol
Trung Quốc
16
Methyl 4-hydroxybenzoat
Trung Quốc
17
o-Phenylendiamin
Trung Quốc
24
Tetrahydrofuran
Merck


14



Bảng 2.2 Danh mục các dụng cụ, thiết bị
STT
Tên dụng cụ, thiết bị

Xuất xứ
1
Bản mỏng silicagel GF
254

Merck
2
Bếp bọc
Hàn Quốc
3
Bình cầu 1 cổ 50 mL, 100 mL, 250 mL
Đức
4
Bình cầu 2 cổ 100 mL
Đức
5
Bình chiết 100 mL, 250 mL
Trung Quốc
6
Bình sắc ký
Trung Quốc
7
Bộ lọc hút chân không
Trung Quốc
8
Cân kỹ thuật Sartorius BP 2001S
Thụy Sỹ
9
Cốc có mỏ 50 mL, 100 mL, 250 mL, 1000 mL
Đức

10
Đèn tử ngoại
Đức
11
Đĩa petri
Trung Quốc
12
Giấy lọc
Việt Nam
13
Máy cất quay chân không Buchi R210
Thụy Sỹ
14
Máy đo nhiệt độ nóng chảy EZ-Melt
Mỹ
15
Máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân Bruker AV-500MHz
Mỹ
16
Máy đo phổ hồng ngoại GX-Perkin Elmer
Mỹ
17
Máy đo phổ khối lượng LC/MS/MS - Xevo TQ
Mỹ
18
Máy khuấy từ gia nhiệt IKA
Đức
19
Nhiệt kế thủy ngân
Trung Quốc

20
Ống đong 25 mL, 50 mL
Trung Quốc
21
Pipet chia vạch 1 mL, 5 mL, 10 mL
Đức
22
Sinh hàn hồi lưu
Đức
23
Tủ sấy Memmert
Đức
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1. Tổng hợp 4 dẫn chất 2-[(4-phenoxybutyl)thio]-1H-benzo[d]imidazol theo sơ
đồ như hình 2.1.