TỔNG HỢP VÀ THỬ HỌAT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2 ARYL 4 QUINAZOLINON

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI








VŨ THỊ HUYỀN



TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT
SỐ DẪN CHẤT 2-ARYL-4-
QUINAZOLINON







KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI - 2015



BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI





VŨ THỊ HUYỀN





TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT
SỐ DẪN CHẤT 2-ARYL-4-
QUINAZOLINON



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn:


1. TS. Văn Thị Mỹ Huệ

2. TS. Lê Nguyễn Thành
Nơi thực hiện:

1. Bộ môn Hóa hữu cơ-Đại học Dược Hà Nội

2. Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thuốc-
Viện Hóa sinh biển-Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam




HÀ NỘI - 2015



LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đúng thời hạn, đạt được những
mục tiêu đề ra, trong thời gian vừa qua, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tâm từ
các thầy cô, bạn bè trong và ngoài trường Đại học Dược Hà Nội. Nhân dịp này,

em xin bày tỏ lòng biết ơn tới:
TS.Văn Thị Mỹ Huệ, cô đã thường xuyên động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều
kiện cho em thực hiện đề tài này.
TS. Lê Nguyễn Thành, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thuốc –Viện
Hóa Sinh Biển–Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, thầy đã luôn
theo dõi và giúp đỡ em trong quá trình làm khóa luận.
Các thầy cô giáo trong Bộ môn Hóa Hữu cơ đã truyền đạt kiến thức quý
báu trong suốt thời gian em học tập trong trường tạo nền tảng giúp em thực hiện
tốt nhiệm vụ của khóa luận tốt nghiệp.
Các cán bộ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thuốc, phòng Nghiên cứu
cấu trúc – Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã
giúp đỡ em trong quá trình thực nghiệm.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã quan
tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện để em có thể tập trung hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp đúng hạn, thu được kết quả mong muốn.
Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2015
Sinh viên
Vũ Thị Huyền



MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ

ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Chương 1. TỔNG QUAN 2
1.1. HỢP CHẤT 3-ARYLISOQUINOLINON VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
CẤU TRÚC 2

1.1.1. Tác dụng chống ung thư của dãy hợp chất 3-arylisoquinolinon 2
1.1.2. Phát triển khung 3-arylisoquinolinon thành 2-aryl-4-quinazolinon
3
1.2. HỢP CHẤT 2-ARYL-4-QUINAZOLINON VÀ TÁC DỤNG SINH
HỌC 5
1.2.1. Tác dụng chống ung thư 5
1.2.2. Tác dụng sinh học khác. 8
1.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT 2-ARYL-4-
QUINAZOLINON. 10
1.3.1. Phản ứng giữa 2-halobenzamid và arylamin. 10
1.3.2. Phản ứng giữa acid anthranilic và nitril 11
1.3.3. Phản ứng giữa anthranilamid và aroyl halogenid 11
1.3.4. Phản ứng giữa anthranilamid và aldehyd. 12
Chương 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 14
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ. 14
2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi 14
2.1.2. Thiết bị thí nghiệm 14
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 15


2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15
2.3.1. Phương pháp tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon 15
2.3.2. Phương pháp tinh chế và xác định cấu trúc 16
2.3.3. Phương pháp xác định hoạt tính kháng tế bào ung thư 16
2.3.3.1. Nguyên tắc 16
2.3.3.2. Dòng tế bào thử nghiệm 16
2.3.3.3. Chất chuẩn dương tính 17
2.3.3.4. Tiến hành 17
Chương 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 19

3.1. TỔNG HỢP HÓA HỌC 19
3.1.1. Tổng hợp chất trung gian 2-amino-4-methylbenzamid 2. 19
3.1.2. Tổng hợp dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon 4a-e 20
3.2. KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT, KHẲNG ĐỊNH CẤU TRÚC 24
3.2.1. Kiểm tra độ tinh khiết 24
3.2.2. Khẳng định cấu trúc 25
3.2.2.1. Phổ khối lượng (MS) 25
3.2.2.2. Phổ hồng ngoại (IR) 26
3.2.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 27
3.3. THỬ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƯ 28
3.4. BÀN LUẬN 30
3.4.1. VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC 30
3.4.1.1. Tổng hợp chất trung gian 2-amino-4-methylbenzamid và
khẳng định cấu trúc 30
3.4.1.2. Tổng hợp dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon (4a-e) 31
3.4.2. VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC 33
3.4.2.1. Phổ khối lượng (MS) 33
3.4.2.2. Phổ hồng ngoại (IR) 34


3.4.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (
1
H-NMR). 35
3.4.2.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
13
C (
13
C-NMR) 36
3.4.3. VỀ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ 37
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
13
C-NMR Phổ cộng hưởng từ nhân carbon
1
H-NMR Phổ cộng hưởng từ nhân proton
Ar Aryl
CDCl
3
Cloroform-D
CTPT Công thức phân tử
d Doublet
Đ.v.c Đơn vị carbon
dd Doublet of doublet
DMAC N,N-dimethyl acetamid
DMSO Dimethyl sulfoxid
EA Ethylacetat
ED
50
(effective dose) Liều có tác dụng với 50% cá thể

EGFR (epidermal growth factor receptor) Thụ thể yếu tố phát triển biểu bì
Et Ethyl
EtOAc Ethylacetat
HE n-hexan
IC
50

(half maximal inhibitory
concentration)
Nồng độ ức chế 50% sự sống
của tế bào
IR Phổ hồng ngoại
KLPT Khối lượng phân tử
L1210 Tế bào bạch cầu lympho chuột
m Multiplet
Me Methyl
MS Phổ khối lượng
nt Not test
PMB p-methoxybenzyl
s Singlet
SKLM Sắc ký lớp mỏng
t Triplet
TLC Sắc ký lớp mỏng
T
o
nc
Nhiệt độ nóng chảy
TT Thứ tự
VEGFR (vascular endothelial growth
factor receptor)
Thụ thể yếu tố phát triển mạch
máu



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp các dẫn chất 4a-e 24

Bảng 3.2: Giá trị R
f
và T
o
nc
của các dẫn chất 4a-e 25

Bảng 3.3: Kết quả phân tích phổ khối lượng của các dẫn chất 4a-e 26

Bảng 3.4: Số liệu phổ IR của các dẫn chất 4a-e 26

Bảng 3.5. Số liệu phổ
1
H-NMR của các dẫn chất 4a-e 27

Bảng 3.6: Số liệu phổ
13
C-NMR của các dẫn chất 4a-e. 28

Bảng 3.7: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của 4a-e 30

Bảng 3.8: Phổ
1
H-NMR của chất trung gian 2 31

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
HÌNH VẼ

Hình 1.1: Cấu trúc các hợp chất 3-aryl-6-methylisoquinolinon trong nghiên
cứu của Cho và cộng sự 2

Hình 1.2: Cấu trúc của một số dẫn chất 3-arylisoquinolinon trong nghiên
cứu của Cho năm 2009. 2

Hình 1.3: Cấu trúc pharmacophore giả định của dẫn chất
3-arylisoquinolinon 3

Hinh 1.4: Thiết kế các dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon dựa trên phương
pháp nhóm thế đẳng cấu sinh học 4

Hình 1.5: Cấu trúc nhóm hợp chất 6-alkylamino- và 2,3-dihydro-3’-
methoxy-2-phenyl-4-quinazolinon 5

Hình 1.6: Cấu trúc nhóm hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon. 6

Hình 1.7: Dãy hợp chất 6-pyrrolidinyl-2-(2-substituted phenyl)-4-
quinazolinon. 6

Hình 1.8: Dãy hợp chất 2-aryl-6-substituted quinazolinon. 7

Hình 1.9: Một số chế phẩm điều trị ung thư có chứa khung quinazolinon7
Hình 1.10: Một sooa dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới có hoạt tính
kháng tế bào ung thư tốt………………………………………………… 8
Hình 1.11: Dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon có khả năng ức chế enzym β-

glucuronodase. 8

Hình 1.12: 2-(4-aminophenyl)-7-cloroquinazolin-4-on 9

Hình 1.13: 2-(2-(2,6-diclorophenylamino)benzyl)-3-(4,5-dihydro-5-
phenylpyrazol-3-ylamino)-6-iodoquinazolin-4-on 9

Hình 1.14: 1-((3-(4-florophenyl)-3,4-dihydro-6-iodo-4-oxoquinazolin-2-yl)
methylen) thiosemicarbazid. 9



Hình 1.15: 2-(phenyl amino methylen acetyl-4’-oxo-1’-thiazolidinyl-3-(indol-
3’’-yl)-4-quinazolinon 10

Hình 1.16: Chất lỏng ion có tính acid. 12

SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ 2-halobenzamid và
arylamin. 11

Sơ đồ 1.2: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ nitril. 11

Sơ đồ 1.3: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ anthranilamid và aroyl
clorid 12

Sơ đồ 1.4: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon 13

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ tổng hợp chất trung gian 2-amino-4-methylbenzamid. 19

Sơ đồ 3.2: Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon 19

Sơ đồ 3.3: Cơ chế phản ứng tạo 2-aryl-4-quinazolinon. 32



1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Bệnh ung thư đang ngày càng gia tăng ở các nước trên thế giới. Ước tính
mỗi năm thế giới có thêm khoảng 14,1 triệu ca mắc ung thư trong đó có khoảng
8,2 triệu trường hợp tử vong [24]. Việt Nam là một trong những quốc gia có tỷ lệ
tử vong do ung thư cao, với khoảng 110000 ca mắc ung thư mới và tỷ lệ tử vong
chiếm gần 75% (tỷ lệ tử vong trung bình của thế giới là 60%) [28]. Do vậy, việc
tìm kiếm các thuốc chống ung thư đang là nhu cầu cấp thiết không chỉ ở trên thế
giới mà còn ở cả Việt Nam. Hiện nay, nhiều nhà khoa học đang quan tâm đến
các dẫn chất có hoạt tính kháng tế bào ung thư. Một trong số đó là dãy hợp chất
3-arylisoquinolinon, dãy chất có hoạt tính sinh học tốt trên nhiều dòng tế bào ung
thư [5,25]. Dựa trên mối tương quan cấu trúc - tác dụng, nhiều nghiên cứu đã
phát triển cấu trúc của dãy chất này, tạo ra các hợp chất mới có tác dụng kháng tế
bào ung thư. Một trong những hướng phát triển cấu trúc đó là thay thế bằng các
nhóm đẳng cấu điện tử [2], do đó từ cấu trúc của dãy hợp chất 3-
arylisoquinolinon có thể phát triển thành nhiều dãy hợp chất, trong đó có dãy
chất 2-aryl-4-quinazolinon . Một số kết quả nghiên cứu cũng đã cho thấy các
chất 2-aryl-4-quinazolinon này đã thể hiện hoạt tính kháng ung thư tốt
[10,12,13].
Hội nhập với xu hướng nghiên cứu của thế giới trong việc tìm kiếm các dẫn
chất có hoạt tính kháng tế bào ung thư, đề tài: “Tổng hợp và thử hoạt tính
kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon” được tiến
hành với hai mục tiêu :

1. Tổng hợp được một số dẫn chất của 2-aryl-4-quinazolinon.
2. Thử hoạt tính của các dẫn chất tổng hợp được trên một số dòng tế bào
ung thư.

2

Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. HỢP CHẤT 3-ARYLISOQUINOLINON VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
CẤU TRÚC
1.1.1. Tác dụng chống ung thư của dãy hợp chất 3-arylisoquinolinon
Các dẫn chất 3-arylisoquinolinon đã thể hiện hoạt tính chống ung thư rất tốt.
Trong một nghiên cứu của Cho và cộng sự thực hiện năm 1998, dãy gồm 12
dẫn xuất của 3-arylisoquinolinon đã được tổng hợp (hình 1.1). Nghiên cứu độc
tính tế bào in vitro của dãy chất này trên 5 dòng tế bào ung thư thử nghiệm gồm
ung thư phổi, ung thư buồng trứng, khối u ác tính, ung thư đại tràng và khối u
thần kinh trung ương, các chất có nhóm thế methyl ở vị trí C
6
có tác dụng tốt trên
cả 5 dòng tế bào (IC
50
= 0,76 ÷ 38,9 μM) [25].

Hình 1.1: Cấu trúc các hợp chất 3-aryl-6-methylisoquinolinon trong
nghiên cứu của Cho và cộng sự năm 1998
Năm 2009, trong một nghiên cứu khác của Cho, một vài dẫn chất 3-
arylisoquinolinon được tổng hợp và thử nghiệm hoạt tính sinh học trên 3 dòng tế
bào ung thư bao gồm ung thư phổi, ung thư đại tràng và ung thư buồng trứng.
Các chất có nhóm thế methyl ở vị trí C
6
đều có hoạt tính sinh học tốt, đặc biệt kể

đến chất có R=PMB (p-methoxybenzyl) (IC
50
=2,37÷13,27 μg/mL) và chất có
R=H (IC
50
=3,34÷8,22 μg/mL) (hình 1.2) [26].

Hình 1.2: Cấu trúc của một số dẫn chất 3-arylisoquinolinon trong nghiên
cứu của Cho năm 2009
3

Một số nghiên cứu về sự liên quan cấu trúc - tác dụng của dãy hợp chất 3-
arylisoquinolinon đã được tiến hành. Cấu trúc pharmacophore của dãy 3-
arylisoquinolinon đã được nhóm nghiên cứu của Cho mô phỏng (hình 1.3). Theo
đó, 3-arylisoquinolinon có 3 vùng liên kết receptor quan trọng, gồm 2 vùng kỵ
nước (ở vị trí 2 vòng thơm) và 1 vùng tạo liên kết hydro (ở vị trí nhóm amid)
[25].


Hình 1.3: Cấu trúc pharmacophore giả định của dẫn chất
3-arylisoquinolinon
Từ cấu trúc mô phỏng này, mối liên quan cấu trúc-tác dụng của dãy hợp chất
3-arylisoquinolinon được nghiên cứu sâu hơn bằng phương pháp CoMFA
(Comparative Molecular Field Analysis). Kết quả cho thấy, có ba yếu tố cùng
ảnh hưởng đến tác dụng chống ung thư của dãy 3-arylisoquinolinon, đó là: yếu tố
điện tử, yếu tố không gian và tính kỵ nước. Nguyên tử oxy của nhóm amid tạo
mật độ điện tử cao xung quanh C
1
, giúp duy trì tác dụng chống ung thư. Các
nhóm thế kỵ nước ở vòng thơm B có vai trò làm tăng hoạt tính của hợp chất. Khi

vòng thơm A có chứa các nhóm thế có hiệu ứng không gian đẩy điện tử vào
vòng thơm như nhóm dimethoxy ở vị trí C
7,8
hay nhóm methyl ở vị trí C
6
sẽ tạo
thuận lợi cho hoạt tính kháng tế bào ung thư [26].

1.1.2. Phát triển khung 3-arylisoquinolinon thành 2-aryl-4-quinazolinon
Xuất phát từ hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt của các hợp chất 3-
arylisoquinolinon, nhiều nhà khoa học đã và đang dựa trên cấu trúc
Vùng kỵ nước
Vùng kỵ nước
Liên kết hydro
4

pharmacophore của các chất này để thiết kế các hợp chất mới với mong muốn
hướng đến hoạt tính chống ung thư tốt.
Một trong các phương pháp hiệu quả được sử dụng trong lĩnh vực nghiên
cứu và phát triển thuốc nói chung, cũng như thuốc chống ung thư nói riêng đó là
sử dụng nhóm đẳng cấu điện tử để thiết kế cấu trúc.
Thay thế bằng các vòng tương đương - các nhóm đẳng cấu điện tử của nhau
là một trong các kỹ thuật thiết kế cấu trúc được sử dụng phổ biến. Đặc biệt, sự
thay thế -CH= bằng -N= hoặc -CH=CH bằng -S- trong các vòng thơm là hai
trường hợp hay gặp và hiệu quả nhất trong số các nhóm đẳng cấu điện tử kinh
điển [2].

Như vậy, từ dẫn chất 3-arylisoquinolinon có thể phát triển một cấu trúc được
coi là đẳng cấu sinh học của hợp chất này bằng cách thay nhóm -CH= bằng –N=
của vòng benzen (hình 1.4), sự thay thế này tạo nên hợp chất 2-aryl-4-

quinazolinon, vốn được biết đến là dãy chất có tác dụng kháng tế bào ung thư
tốt. Trong đề tài này một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon với nhóm thế methyl
ở vị trí C
7
cùng các nhóm thế ở khung dị vòng được thiết kế với mong muốn tìm
hiểu nhiều hơn nữa tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất thuộc dãy
chất này.

Hình 1.4: Thiết kế các dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon dựa trên phương
pháp nhóm thế đẳng cấu sinh học

5

1.2. HỢP CHẤT 2-ARYL-4-QUINAZOLINON VÀ TÁC DỤNG SINH
HỌC
1.2.1. Tác dụng chống ung thư
Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về hoạt tính chống ung thư của dãy
2-aryl-4-quinazolinon.
Năm 2000, Mann-Jen Hour và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp
dãy hợp chất 6-alkylamino và 2,3-dihydro-3’-methoxy-2-phenyl-4-quinazolinon.
Trong nghiên cứu này, 18 dẫn chất tổng hợp đã được thử tác dụng gây độc tế
trên 10 dòng tế bào ung thư. Kết quả cho thấy các dẫn chất 6-alkylamino có hoạt
tính cao với nhiều dòng tế bào ung thư (ED
50
<1,0 μg/mL). Đặc biệt, hợp chất
với nhóm thế R
6
=
, R
7

=R
2’
=R
4’
=R
5’
=H, R
3’
=OCH
3

có hoạt tính tốt nhất, với
giá trị ED
50
ở nồng độ nanomol (hình 1.5) [12].


Hình 1.5: Cấu trúc nhóm hợp chất 6-alkylamino- và 2,3-dihydro-3’-
methoxy-2-phenyl-4-quinazolinon
Năm 2001, Yi Xia công bố nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học
của 11 dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon. Kết quả thử khả năng ức chế quá trình
trùng hợp tubulin và thử khả năng gây độc tế bào trên 7 dòng tế bào ung thư cho
thấy chất có R
6
=

R
3’
=OCH
3

, R
7
=R
2’
=R
4’
=H có hoạt tính tốt nhất, với giá trị IC
50

=4,9 mM và ED
50
< 5 μg/mL (đối với dòng tế bào ung thư biểu bì) (hình 1.6)
[27].

6


Hình 1.6: Cấu trúc nhóm hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon
Một nghiên cứu của Mann-Jen Hour và cộng sự năm 2007 tổng hợp và thử
độc tính in vitro trên 6 dòng tế bào ung thư của dãy 6-pyrrolidinyl-2-(2-
substituted phenyl)-4-quinazolinon (hình 1.7). Hầu hết các chất đều có tác dụng
tốt trên tế bào bạch cầu đơn nhân ở người và tế bào bạch cầu đơn nhân ở chuột,
với giá trị EC
50
= 0,30 ÷ 10,10 μM [13].


Hình 1.7: Dãy hợp chất 6-pyrrolidinyl-2-(2-substituted phenyl)-4-
quinazolinon
Năm 2013, nhóm nghiên cứu của Mann-Jen Hour tiếp tục nghiên cứu tổng

hợp và thử hoạt tính gây độc tế bào và chống ung thư của dãy hợp chất 2-aryl-6-
substituted quinazolinon (hình 1.8). 15 chất tổng hợp đã được tiến hành thử hoạt
tính trên 5 dòng tế bào ung thư, gồm u hắc sắc tố ác tính, ung thư phổi tế bào
vảy, ung thư phổi không phải tế bào nhỏ, ung thư gan và ung thư miệng. Kết quả
cho thấy những hợp chất có nhóm thế naphtalen-1-yl ở vị trí C
2
có tác dụng gây
độc tế bào mạnh, đặc biệt, hợp chất với nhóm thế naphtalen-1-yl ở vị trí C
2
và
nhóm thế pyrrolidin-1-yl ở vị trí C
6
thể hiện hoạt tính tốt nhất (IC
50
= 0,03÷1,35
μM) [10].

7

N
S
NH
N
R
6
R
2
O
R
6

= OCH
3
,
N
CH
3
CH
3
N
N
N
O
,
, ,
R
2
=
,
,

Hình 1.8: Dãy hợp chất 2-aryl-6-substituted quinazolinon
Một số chế phẩm điều trị ung thư trên thị trường có thành phần chính là các
chất có chứa khung quinazolin có tác dụng kháng tế bào ung thư rất tốt, ở mức
nanomol (hình 1.9) [16,20]:



Gefitinib (Biệt dược: Iressa)
EGFR IC
50

= 33 nM
Erlotinib (Biệt dược: Tarceva)
EGFR IC
50
=20 nM


Vandetanib (Biệt dược:
Zactima)
VEGFR-2 IC
50
= 40 nM
Raltitrexed (Biệt dược: Tomudex)
L1210 IC
50
= 9 nM
Hình 1.9: Một số chế phẩm điều trị ung thư có chứa khung quinazolinon
Gần đây, trong nghiên cứu của Lê Nguyễn Thành, Văn Thị Mỹ Huệ và
Nguyễn Thị Huyền , một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới đã được tổng
hợp và thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư rất tốt (hình 1.10) [1].
8



Hình 1.10: Một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới có hoạt tính kháng
tế bào ung thư tốt
1.2.2. Tác dụng sinh học khác
Ngoài tác dụng chống ung thư, dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon còn có
nhiều tác dụng khác.
Các chất 2-aryl-4-quinazolinon có khả năng ức chế enzym β-glucuronidase ,

một enzym tham gia vào nhiều cơ chế bệnh sinh như động kinh, bệnh thận,
nhiễm trùng đường tiết niệu… Năm 2014, Khalid Mohammed Khan và cộng sự
đã tiến hành tổng hợp dãy gồm 25 hợp chất 2-aryl-4(3H)-quinazolinon. Kết quả
đánh giá khả năng ức chế enzym β-glucuronidase cho thấy, 19 chất có giá trị
IC
50
=0,6÷44,0 μM thể hiện hoạt tính cao hơn cả chất chuẩn đối chiếu là acid D-
saccharid-1,4-lacton (IC
50
=45,75±2,16 μM) (hình 1.11) [7].


Hình 1.11: Dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon có khả năng ức chế
enzym β-glucuronodase
Năm 2013, nhóm nghiên cứu của Luca Sancineto tiến hành thiết kế, tổng
hợp và đánh giá khả năng ức chế hoạt động của enzym cyclin-dependent kinase
9 (CDK9) – enzym cần thiết cho quá trình phiên mã của protein trong HIV-1,
của dãy hợp chất 2-phenylquinazolinon. Chất 2-(4-aminophenyl)-7-
cloroquinazolin-4-on có hoạt tính mạnh nhất với IC
50
=4,0 μM (hình 1.12) [9].

KB IC
50
=4,48
μg/mL

KB IC
50
=1,18 μg/mL

9


Hình 1.12: 2-(4-aminophenyl)-7-cloroquinazolin-4-on
Các hợp chất quinazolinon còn có hoạt tính kháng khuẩn tốt. Năm 2011,
Patel cùng cộng sự đã tổng hợp dãy 2-[2-(2,6-diclorophenyl)amino] phenyl
methyl-3-[(5-substitutedphenyl)-1,5-dihydropyrazol-3-yl-amino]-6-
iodoquinazolin-4-on. Dãy chất này được kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn in vitro
trên 2 loại vi khuẩn Gram dương (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) và 2
loại tế bào Gram âm (E.coli, Certium) ở hai nồng độ 100 μg/mL và 50 μg/mL
(hình 1.13) [18].


Hình 1.13: 2-(2-(2,6-diclorophenylamino)benzyl)-3-(4,5-dihydro-5-
phenylpyrazol-3-ylamino)-6-iodoquinazolin-4-on
Dẫn chất quinazolinon có tác dụng chống co giật. Năm 2010, Aly và cộng sự
tổng hợp dãy 3-aryl-4-quinazolinon-2-carboxaldehyd là các chất có hoạt tính này
(hình 1.14) [3].


Hình 1.14: 1-((3-(4-florophenyl)-3,4-dihydro-6-iodo-4-oxoquinazolin-2-yl)
methylen) thiosemicarbazid
10

Một số dẫn chất quinazolinon có hoạt tính chống viêm. Năm 2003, Kumar
và cộng sự tổng hợp được dãy 2-(substituted phenyl methylen imino) amino
acetylmethylen-3-(2’-substitutedindol-3’-yl)-halosubstituted-4-quinazolinon và
dãy 2-(substituted phenyl amino methylen acetyl-4’-oxo-1’-thiazolidinyl-3-(2’’-
substituted indol-3’’-yl)-4-quinazolinon đã thể hiện tác dụng chống viêm rất tốt
(hình 1.15) [8].

Hình 1.15: 2-(phenyl amino methylen acetyl-4’-oxo-1’-thiazolidinyl-3-
(indol-3’’-yl)-4-quinazolinon
Từ những tác dụng sinh học nổi bật của dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon
đã biết, đặc biệt là hoạt tính kháng tế bào ung thư, trong đề tài này, một số dẫn
chất 2-aryl-4-quinazolinon mới đã được thiết kế và tổng hợp, tập trung vào vị trí
carbon số 7 của vòng quinazolinon qua phương pháp đẳng cấu sinh học với
mong muốn góp phần nghiên cứu tác dụng chống tế bào ung thư của dãy chất
này.
1.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT 2-ARYL-4-
QUINAZOLINON
1.3.1. Phản ứng giữa 2-halobenzamid và arylamin
Nhóm nghiên cứu của Wei Xu và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp
dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon đi từ 2-halobenazamid và arylamin. Phản
ứng được tiến hành điều kiện: xúc tác đồng (I) bromid (CuBr), K
2
CO
3
tạo môi
trường base và dung môi DMSO ở 110
o
C. Wei Xu đã khảo sát khả năng phản
ứng của các 2-halobenzamid, kết quả cho thấy các iodobenzamid cho phản ứng
11

đạt hiệu suất cao hơn (53-84%). Phương pháp này có tính kinh tế, thân thiện với
môi trường và hóa chất sẵn có (sơ đồ 1.1) [23].

Sơ đồ 1.1: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ 2-halobenzamid và

arylamin

1
.
3.2. Phản ứng giữa acid anthranilic và nitril
Một hướng nghiên cứu khác tổng hợp dãy 2-aryl-4-quinazolinon đi từ nitril
và acid anthranilic được nhóm nghiên cứu của Mehdi Adib công bố vào năm
2009. Phản ứng được tiến hành từ việc đun nóng hỗn hợp nitril và hydroxyl amin
trong điều kiện không có dung môi. Sau khi tạo ra chất trung gian amidoxim,
tiến hành thêm acid anthranilic vào đun nóng trong 2 giờ ở 150
o
C, thu được hợp
chất 2-aryl-4-quinazolinon. Phương pháp này đi từ nguyên liệu khá đơn giản,
hiệu suất phản ứng cao, thời gian diễn ra phản ứng nhanh, điều kiện phản ứng
trung tính (sơ đồ 1.2) [15].


Sơ đồ 1.2: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ nitril
1.3.3. Phản ứng giữa anthranilamid và aroyl halogenid
Potewar và cộng sự nghiên cứu tổng hợp dãy hợp chất 2-aryl-4-
quinazolinon đi từ anthranilamid và aroyl clorid. Theo đó các benzoyl clorid
phản ứng với 2-amino benzamid trong chất lỏng ion 1,3-di-n-butylimidazolium
bromid ([bbim]Br) ở 120
o
C để tạo 2-aryl-4(3H)-quinazolinon. Hiệu suất phản
ứng đạt 92%. Phương pháp này có nhiều ưu điểm: thân thiện với môi trường,
12

hiệu suất sản phẩm cao, có thể tái sử dụng chất xúc tác. Tuy nhiên, phương pháp
này đi từ chất đầu là một aroyl halogenid, là một hợp chất kém bền vững, đồng

thời, chất lỏng ion [bbim]Br chưa phổ biến ở nước ta (sơ đồ 1.3) [21].


Sơ đồ 1.3: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ anthranilamid và
aroyl clorid
Năm 2011, Majid M. Heravi và cộng sự cũng công bố kết quả nghiên cứu
tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon bằng phương pháp này, sử dụng một chất lỏng
ion có tính acid (hình 1.16). Phản ứng được thực hiện ở 90
o
C, không cần sử dụng
dung môi, đạt hiệu suất 94% [11].


Hình 1.16: Chất lỏng ion có tính acid
Tavakoli-Hoseini và cộng sự sử dụng chất xúc tác acid rắn làm chất khơi
mào phản ứng, hiệu suất đạt 85% [22].

1.3.4. Phản ứng giữa anthranilamid và aldehyd
Mann-Jen Hour và cộng sự đã tiến hành tổng hợp dãy hợp chất 2-aryl-4-
quianzolinon đi từ 2-aminobenzamid và benzaldehyd. Natri bisulfit được thêm
vào hỗn hợp gồm 2-aminobenzamid và benzaldehyd trong dung môi N,N-
dimethylacetamid (DMAC). Hỗn hợp được đung nóng, khuấy đều ở 150
o
C trong
3 giờ. Hiệu suất phản ứng cao (>80%) (sơ đồ 1.4) [14].

13


Sơ đồ 1.4: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon

Phương pháp tổng hợp đi từ anthranilamid và aldehyd còn được nhiều nhà
khoa học nghiên cứu, như G. Durgareddy sử dụng Cu(NO
3
)
2
làm chất xúc tác
[4], Kapil Juvale sử dụng Iodin và K
2
CO
3
[6], Na Yeun Kim sử dụng điều kiện
oxy hóa hiếu khí trong DMSO [17]…
Trong đề tài này, chúng tôi lựa chọn phương pháp tổng hợp 2-aryl-4-
quinazolinon đi từ anhthranilamid và aldehyd do phương pháp này có nhiều ưu
điểm: nguyên liệu dễ kiếm, sẵn có, thời gian phản ứng ngắn, hiệu suất phản ứng
khá cao.
14

Chương 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ
2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi
Các hóa chất, dung môi dùng trong quá trình tổng hợp có xuất xứ từ các
công ty như: Merk, Sigma-Aldrich, Trung Quốc,v.v… Các hóa chất này được sử
dụng trực tiếp không qua tinh chế thêm. Các hóa chất được trình bày ở bảng dưới
đây:

TT

Nguyên liệu Xuất xứ TT Nguyên liệu Xuất xứ

1 Aceton
Trung
Quốc
11 Ethylacetat
Trung
Quốc
2 2-Florobenzaldehyd Merck 12 2,6-diclorobenzaldehyd Merk
3 Ethanol
Trung
Quốc
13 CDCl
3
Merk
4 n-hexan Malaysia 14 DMSO-d
6

Merk
5 3-Florobenzaldehyd Aldrich 15 Bản mỏng silicagel Merck
6 3-Methoxybenzaldehyd Merck 16 Khí H
2
Việt Nam

7 2-Methylbenzaldehyd Merck 17 KOH
Trung
Quốc
8 3-Methylbenzaldehyd Merck 18 N,N-dimethylacetamid Merk
9 Dicloromethan

Merck 19 NaHSO
3

Trung
Quốc
10 Methanol Merk 20 2-nitrobenzaldehyde Merck

2.1.2. Thiết bị thí nghiệm
15

- Dụng cụ thủy tinh: bình cầu 2 cổ dung tích 100ml, bình cầu 100ml, 50ml,
sinh hàn, phễu, cốc thủy tinh các loại, bình lọc hút, phễu Buchner, bình nón, bình
chiết…
- Cân kỹ thuật điện tử Shimadzu (Nhật Bản).
- Bơm hút chân không DIVAC.1.21 (Mỹ).
- Máy cất quay Buchi R – 210 (Thụy Sỹ).
- Tủ sấy Memmert (Đức).
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (
1
H-NMR,
13
C-NMR) được ghi trên máy phổ
AVANCE Spectrometer AV500 (BRUKER, Đức), Viện hóa học - Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- Máy đo phổ khối khối lượng LC-MSD-Trap-SL - Viện Hóa học các hợp
chất thiên nhiên – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Máy đo phổ hồng ngoại được ghi trên máy Perkin Elmer tại Viện Hóa học
- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Máy đo nhiệt độ nóng chảy nhiệt điện Electrothermal digital.
- Máy khuấy từ gia nhiệt IKA-RTC (Đức).
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon.
- Kiểm tra độ tinh khiết và khẳng định cấu trúc của các chất tổng hợp được.

- Thử hoạt tính gây độc trên một số dòng tế bào ung thư của các chất tổng
hợp được.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Phương pháp tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon
- Sử dụng các phương pháp tổng hợp hữu cơ kinh điển và hiện đại để tổng
hợp các dẫn chất dự kiến.
- Theo dõi tiến trình phản ứng và sơ bộ đánh giá độ tinh khiết các chất bằng
sắc ký lớp mỏng (SKLM).