Nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất acid 3 (benzimidazol 2 yl) propanoic

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

ĐOÀN NGUYỄN THÀNH ĐẠT

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ
THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ
DẪN CHẤT CỦA ACID
3-(BENZIMIDAZOL-2-YL)PROPANOIC


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ






HÀ NỘI-2013


BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI


ĐOÀN NGUYỄN THÀNH ĐẠT

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ
THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ

DẪN CHẤT CỦA ACID
3-(BENZIMIDAZOL-2-YL)PROPANOIC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

Ngƣời hƣớng dẫn:
PGS. TS.
Phúc
Nơi thực hiện:






HÀ NỘI-2013



LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy PGS. TS.
, người đã trực tiếp hướng dẫn, cho tôi những lời khuyên quý
báu, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa
luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công Nghiệp Dược,
đặc biệt là DS. Nguyễn Văn Giang, DS. Phạm Thị Hiền, DS. Nguyễn Thị Thanh
Phúc và CN. Phan Tiến Thành của Tổ môn Tổng hợp Hóa dược đã nhiệt tình giúp
đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Trong quá trình thực hiện khóa luận tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các
thầy cô trường Đại học Dược Hà Nội, cán bộ Phòng Phân tích phổ- Viện Hóa học-

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Phòng Phân tích hữu cơ- Viện
Hợp chất thiên nhiên- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng thư
viện Trường Đại học Dược Hà Nôi, tôi xin chân thành cảm ơn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến bố mẹ và bạn bè, những người luôn
động viên, khích lệ tôi trong cuộc sống và học tập.


Hà Nội, Ngày 21 tháng 5 năm 2013.

Sinh viên


Đoàn Nguyễn Thành Đạt







MỤC LỤC

Trang
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………………………

1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
2
1.1. Khái quát chung về benzimidazol và dẫn chất…………………………….
2
1.2. Tổng quan về tác dụng sinh học của benzimidazol
3
1.2.1. Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn
3
1.2.2. Tác dụng sinh học khác……………………………………………………
9
1.3. Xác định hƣớng đề tài nghiên cứu………………………………………….
14
CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU…………………………………………………………………….
15
2.1. Nguyên liệu và thiết bị………………………………………………………
15
2.1.1. Nguyên liệu, dung môi, hóa chất…………………………………………
15
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ …………………………………………………………….
16
2.2. Nội dung nghiên cứu………………………………………………………….
17
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
18
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU………………………………………
20
3.1. Tổng hợp hóa học…………………………………………………………….
20

3.1.1. Tổng hợp acid 3-(benzimidazol-2-yl)propanoic (1)
21
3.1.2. Tổng hợp ethyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2a)………………………….
22
3.1.3. Tổng hợp methyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2b)………………………
22
3.1.4. Tổng hợp 3-(benzimidazol-2-yl)propanhydrazid (3a-1)……………………….
23
3.1.5. Tổng hợp ethyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2-yl)propanoat
(3a-2)…………………………………………………………………………………………
24
3.1.6. Tổng hợp ethyl 3-(1-benzyl-benzimidazol-2-yl)propanoat (3a-3)…………….
25




3.1.7. Tổng hợp methyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2-yl)propanoat
(3b-1)…………………………………………………………………………………………

26
3.2. Kiểm tra độ tinh khiết của các dẫn chất tổng hợp đƣợc…………………
27
3.3. Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp đƣợc …………………………….
29
3.3.1. Kết quả phân tích phổ các chất trung gian (1, 2a, 2b)
29
3.3.2. Kết quả phân tích phổ các chất sản phẩm (3a-1, 3a-2, 3a-3, 3b-1)……….
32
3.4. Thử tác dụng sinh học……………………………………………………….

35
3.4.1. Thử hoạt tính kháng khuẩn………………………………………………….
35
3.4.2. Thử hoạt tính kháng nấm…………………………………………………….
38
CHƢƠNG 4. BÀN LUẬN………………………………………………………
41
4.1. Về tổng hợp hóa học………………………………………………………….
41
4.2. Vế tác dụng sinh học…………………………………………………………
43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ……………………………………………………
44
TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1
H-NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (
1
H nuclear magnetic
resonance)
AcOH
Acid acetic
BuOH
n-Butanol
CTCT
Công thức cấu tạo
DMF
N,N-dimethylformamid
EC
50
Nồng độ tác dụng 50% (half maximal effective concentration)
ECA
Ethylcloroacetat
EtOH
Ethanol
g
Gam
h
Giờ

HEPG2
Dòng tế bào ung thư gan ở người (human hepatocellular liver
carcinoma cell line)
IC
50

Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử (half maximal inhibitory
concentration)
IR
Phổ hồng ngoại (infrared)
MeOH
Methanol
MIC
Nồng độ ức chế tối thiểu (minimum inhibitory concentration)
MS
Phổ khối (mass spectroscopy)
MT
Môi trường
PC12
Dòng tế bào pheochromocytoma thượng thận chuột (rat adrenal
pheochromocytoma cell line)
R
f

Hệ số lưu giữ (retension of factor)
t
0
nc
Nhiệt độ nóng chảy
TLC

Sắc kí lớp mỏng (thin layer chromatography)
VSV
Vi sinh vật
ν
Dao động hóa trị


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang







Bảng 1.1
MIC (μg/ml) của các chất trong nghiên cứu của T. Z. Taher
6
Bảng 1.2
Các dẫn chất 1H-benzimidazolcarboxamidin
8
Bảng 1.3
IC
50
(mM) của các hợp chất trên dòng tế bào HEPG2 và PC12
10
Bảng 1.4
Hoạt động chống động kinh trên chuột DBA/2
13

Bảng 2.1
Danh mục nguyên liệu, dung môi và hóa chất
15
Bảng 2.2
Danh mục thiết bị, máy móc
16
Bảng 2.3
Công thức của các chất tổng hợp được
17
Bảng 3.1
Kết quả tổng hợp hóa học
27
Bảng 3.2
TLC của các chất trung gian 1, 2a, 2b
28
Bảng 3.3
TLC của các chất sản phẩm 3a-1, 3a-2, 3a-3, 3b-1
28
Bảng 3.4
R
f
và t
0
nc của 7 chất tổng hợp được
29
Bảng 3.5
Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của 1, 2a, 2b
30
Bảng 3.6
Kết quả phân tích phổ khối lượng của 1, 2a, 2b

30
Bảng 3.7
Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân
1
H của 1, 2a, 2b
31
Bảng 3.8
Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của 3a-1, 3a-2, 3a-3, 3b-1
32
Bảng 3.9
Kết quả phân tích phổ khối lượng của 3a-1, 3a-2, 3a-3, 3b-1
32
Bảng 3.10
Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân của 3a-1, 3a-2,
3a-3, 3b-1

33
Bảng 3.11
Kết quả thử tác dụng kháng khuẩn
38
Bảng 3.12
Kết quả thử tác dụng kháng nấm
40


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1
5,6-dimethyl-1-( -D-ribofiranosyl)benzimidazol
2

Hình 1.2
Cấu trúc vòng benzimidazol
2
Hình 1.3
Hiện tượng hỗ biến ở benzimidazol
3
Hình 1.4
Một số dẫn chất benzimidazol được sử dung trong điều trị
3
Hình 1.5
Các chất benzimidazol-hydrazid được tổng hợp
4
Hình 1.6
Công thức cấu tạo của N1-alkyl-2-aryl-5(6)-R-1H-benzimidazol
trong nghiên cứu của Hakan Goeker

5
Hình 1.7
Công thức cấu tạo các chất trong nghiên cứu của T. Z. Taher
6
Hình 1.8
Dẫn chất 3-(2-methylbenzimidazol-1-yl)propanhydrazid
7
Hình 1.9
Các dẫn chất trong nghiên cứu của Z. M. Nofal
10
Hình 1.10
Dẫn chất 2-methylaminobenzimidazol tổng hợp bởi K. Achar
12
Hình 1.11

1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazol-1-on tổng hợp bởi A. Chimirri
13














DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 3.1
Quy trình tổng hợp chung
20
Sơ đồ 3.2
Tổng hợp acid 3-(benzimidazol-2-yl)propanoic (1) từ o-
phenylendiamin

21
Sơ đồ 3.3
Tổng hợp ester ethyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2a)
22
Sơ đồ 3.4

Tổng hợp ester methyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2b)
22
Sơ đồ 3.5
Tổng hợp 3-(benzimidazol-2-yl)propanhydrazid (3a-1)
23
Sơ đồ 3.6
Tổng hợp ethyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2-
yl)propanoat (3a-2)

24
Sơ đồ 3.7
Tổng hợp ethyl 3-(1-benzyl-benzimidazol-2-yl)propanoat (3a-3)
25
Sơ đồ 3.8
Tổng hợp methyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2-
yl)propanoat (3b-1)

26
Sơ đồ 4.1
Phản ứng đóng vòng benzimidazol
41
Sơ đồ 4.2
Phản ứng trùng hợp
41
Sơ đồ 4.3
Phản ứng ester hóa xúc tác H
+

42
Sơ đồ 4.4

Phản ứng tổng hợp ester xúc tác SOCl
2

42
Sơ đồ 4.5
Phản ứng alkyl hóa
42
Sơ đồ 4.6
Phản ứng tạo amoni bậc 4
43
1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Sức khỏe luôn là một trong những vấn đề được chú trọng nhất trong mỗi
quốc gia. Việc sử dụng trực tiếp các sản phẩm tự nhiên để chữa trị đã có từ lâu và
đạt được nhiều thành tựu, nhưng con đường tìm kiếm thuốc mới bằng phương pháp
tổng hợp luôn là cần thiết khi mà mô hình bệnh tật ngày càng phức tạp. Việc nghiên
cứu tìm ra thuốc mới là kết quả kết hợp của nhiều ngành khoa học như bào chế, hóa
dược, vi sinh, dược lâm sàng…, trong đó tổng hợp hóa dược đóng vai trò rất quan
trọng. Ngày nay, các thuốc có nguồn gốc tổng hợp hóa học ngày càng giữ vị trí
quan trọng trong công tác chăm sóc sức khỏe.
Xu hướng nghiên cứu và phát triển thuốc mới thường dựa vào cấu trúc của
các chất đang được dùng làm thuốc hoặc có triển vọng sinh học để tìm ra các hoạt
chất có thể ứng dụng trong điều trị lâm sàng.
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy dẫn chất benzimidazol là nhóm hợp
chất dị vòng có tác dụng sinh học rất đa dạng như: kháng khuẩn, kháng nấm, chống
ung thư, chống co giật, giảm đau, chống viêm, hạ huyết áp….
Để góp phần làm phong phú thêm các nghiên cứu về tổng hợp và tác dụng
sinh học của dẫn chất benzimidazol, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất của acid 3-

(benzimidazol-2-yl)propanoic” với các mục tiêu sau:
1. Tổng hợp và một số dẫn chất ester 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat với các
nhóm thế khác nhau ở vị trí N1 và tổng hợp hydrazid
2. Thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của hydrazid và một số dẫn chất ester
3-(benzimidazol-2-yl)propanoat tổng hợp được.




2

CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN
1.1. Khái quát chung về benzimidazol và dẫn chất
Năm 1944, Wooley suy đoán rằng benzimidazol có thể hoạt động
tương tự như purin để thể hiện tác dụng sinh học [24]. Năm năm sau, Brink
xác định 5,6-dimethylbenzimidazol là sản phẩm phân hủy của vitamin B12 và
sau đó tìm thấy một số các dẫn xuất của nó có hoạt động như vitamin B12 [7].



Hình 1.1. 5,6-dimethyl-1-( -D-ribofiranosyl)benzimidazol
Cấu trúc benzimidazol là một hệ vòng bicyclic mà benzen kết hợp với
vị trí 4- và 5- của imidazol. Các hợp chất benzimidazol nói chung, và
benzimidazol carbamat nói riêng là những chất rắn kết tinh với điểm nóng
chảy khá cao và tương đối khó tan trong nước [23].

Hình 1.2. Cấu trúc vòng benzimidazol
Bezimidazol có chứa một nguyên tử hydro được gắn với nitơ ở 1 vị trí
dễ dàng hỗ biến:

3


Hình 1.3. Hiện tượng hỗ biến ở benzimidazol
Hiện tượng này cũng được tìm thấy tương tự trong imidazol và amidin
[15,25].
1.2. Các nghiên cứu về tác dụng sinh học của benzimidazol

Hình 1.4. Một số dẫn chất benzimidazol đã được sử dụng trong điều trị
1.2.1. Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn
Năm 2011, Yusuf Ozkay cùng cộng sự đã tổng hợp được một số
benzimidazol-hydrazon (1a÷ 1n); các dẫn chất này thể hiện tính kháng khuẩn
yếu nhưng hoạt tính kháng chủng Candida rất đáng chú ý ở nồng độ không
độc hại [20].

4


Hình 1.5. Các chất benzimidazol-hydrazid được tổng hợp
Các chất tổng hợp 1a÷ 1n được thử tác dụng ức chế in vitro vi sinh vật
theo kĩ thuật pha loãng liên tiếp. Tác dụng kháng khuẩn được thử với dòng vi
khuẩn Gram(+) là: Staphylococcus aureus ATCC (American Type Culture
Collection) 25923, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Bacillus subtilis và
Listeria monocytogenes, đồng thời thử với vi khuẩn Gram(-) là: Klebsiella
pneumoniae ATCC 13883, Escherichia coli ATCC 35218, E. coli ATCC
25922, Salmonella thyphimurium NRRL (Agricultural Research Service
Culture Collection) B-4420; Proteus vulgaris NRRL B-123 và nấm men:
Candida albicans, Candida tropicalis và Candida glabrata ATCC 3658.
Cloramphenicol và ketoconazol được sử dụng làm thuốc đối chiếu.

Hầu hết các dẫn chất trên không có hoạt tính chống lại các chủng vi
khuẩn, tuy nhiên chúng vẫn có hoạt tính trung bình với E. coli khi so sánh với
cloramphenicol. Trái lại với hoạt tính kháng khuẩn yếu, các hợp chất 1a, 1k,
1l, 1m, 1n ức chế mạnh với C. albicans, C. glabrata và C. tropicalis trong
khoảng MIC= 12,5÷ 400 µg/ml. Chất 1k và 1m cho thấy hiệu lực gấp 2 lần
(MIC= 25 µg/ml) so với ketoconazol (MIC= 50 µg/ml) đối với tất cả các
chủng nấm. Bên cạnh đó, hoạt tính kháng nấm với C. tropicalis của 1a, 1l, 1n
cũng khá cao so với các tài liệu khác. Các hợp chất khác 1b÷ 1j thể hiện hoạt
5

tính kháng nấm ngang bằng với ketoconazol. Nghiên cứu về liên quan cấu
trúc đến tác dụng sinh học (SAR- structure activity relationship) cho thấy mật
độ điện tử trên vòng benzen là yếu tố quan trọng liên quan đến tác dụng
kháng nấm tối ưu. Các hợp chất 1k÷ 1n với nhóm thế hút điện tử (nitro,
triflomethyl, cyano và carboxyl) cho thấy tác dụng hoạt tính kháng nấm tốt
nhất [20].
Năm 2009, Hakan Goeker cùng cộng sự đã tổng hợp và thử các hoạt
tính kháng nấm Candida in vitro của một số N1-alkyl-2-aryl-5(6)-R-1H-
benzimidazol, theo phương pháp pha loãng ống. Các hợp chất được thử
nghiệm in vitro cho hoạt tính kháng nấm: C. albicans (ATCC 10231), C.
krusei (ATCC 6258), C. parapsilosis (ATCC 22019), và C. glabrata với các
MIC là: 3,12 µg/ml; 6,25 µg/ml; 12,5 µg/ml và 50 µg/ml.

R
1
=-butyl,-propyl,-pentyl
R
2
=-Cl,-CN,-Br,-F
R

3
=-Cl,-CN,-F,-Cl,-Br,-NC
R
4
=-CF
3
,-F,-Cl,-Br,-I,-CCH,-NO
2
,-NH
2
,-
CHO, MeO-N=CH-, CH
3
CO-, NH
2
C(N-
OH)CH
2
-
R
5
=-Cl,-CN
R
5
’=-F,-OH
X,Y,Z= CH, N

Hình 1.6. Công thức cấu tạo của N1-alkyl-2-aryl-5(6)-R-1H-benzimidazol trong
nghiên cứu của Hakan Goeker
Kết quả thử tác dụng sinh học cho thấy các benzimidazol này đều có

hoạt tính tốt trên một số loài Candida. Trong đó 1-butyl-2-(pyridin-3-yl)-
benzimidazol-5-carbonitril và 1-butyl-2-(pyridin-4-yl)-benzimidazol-5-
carbonitril thể hiện tác dụng lớn nhất với giá trị MIC là 6,25÷ 3,125 µg/ml
[11].
Năm 2012, T. A. Taher cùng cộng sự đã tổng hợp và đánh giá khả năng
kháng khuẩn, kháng nấm của một số benimidazol-2-yl. Tất cả các chất đều
6

được thử tác dụng in vitro trên các vi khuẩn Gram(-): Pseudomonas
aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella typhi; vi khuẩn Gram(+):
Staphylococcus aureus và nấm Candida albicans bằng phương pháp thạch
pha loãng (tobramycin và voriconazol được sử dụng là thuốc đối chiếu). Đánh
giá các hợp chất thử nghiệm cho kết quả khả quan, đặc biệt với vi khuẩn
Gram(-) và Candida albicans với MIC rất thấp (< 0,016 μg/ml). Ngược lại, vi
khuẩn Gram(+) (Staphylococcus aureus) lại có khả năng kháng tất cả các chất
thử nghiệm với MIC > 256 μg/ml [22].











Hình 1.7. Công thức cấu tạo các chất trong nghiên cứu của T. Z. Taher

Bảng 1.1. MIC (μg/ml) của các chất trong nghiên cứu của T. Z. Taher

Hợp chất
Pseud
E.c.
Sal.
St.
Ca.
3a
< 0,016
< 0,016
< 0,016
>256
< 0,016
3b
< 0,016
< 0,016
< 0,016
>256
< 0,016
3c
< 0,016
< 0,016
< 0,016
>256
< 0,016
3d
< 0,016
< 0,016
< 0,016
>256
< 0,016

4a
< 0,016
< 0,016
< 0,016
>256
< 0,016
7

4b
< 0,016
< 0,016
< 0,016
>256
< 0,016
5a
< 0,016
< 0,016
< 0,016
>256
< 0,016
5b
< 0,016
< 0,016
< 0,016
>256
< 0,016
Tobramycin
1
1,29
-

1
-
Voriconazol
-
-
-
-
0,12
Pseud: Pseudomonas aeruginosa, E.c.: Escherichia coli, Sal.: Salmonella typhi,
St.: Staphylococcus aureus, Ca.: Candida albicans.
Nghiên cứu của Afaf H. El-masry cùng cộng sự trong việc tổng hợp và
đánh giá tác dụng của các dẫn chất 3-(2-methylbenzimidazol-1-
yl)propanhydrazid (năm 2000) trên chủng vi khuẩn Gram(+) (Bacillus
cereus), Gram(-) (Escherichia coli), nấm men (Saccharomyces cerevisae) và
nấm mốc (Aspergillus niger), thực hiện theo phương pháp khuếch tán đĩa
(gentamycin, ampicillin được dùng là chất đối chiếu) [10].

Hình 1.8. Dẫn chất 3-(2-methylbenzimidazol-1-yl)propanhydrazid
Kết quả cho thấy 6a là chất có hoạt động rất mạnh chống lại vi khuẩn
Bacillus cereus, nhưng có tác dụng yếu trên Escherichia coli. Các hợp chất
6c, 6d hoạt động tốt chống lại Bacillus cereus, trong khi hợp chất 6b, 6g chỉ
có tác dụng yếu trên Bacillus cereus. Nhưng tất cả hợp chất đã được thử
nghiệm cho thấy không có tác dụng chống lại Saccharomyces cerevisae và
Aspergillus niger [10].
8

Năm 2012, nhận thấy tỷ lệ đề kháng thuốc của các cầu khuẩn Gram(+)
bao gồm cả Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA), tụ cầu
Coagulas kháng methicillin (MR-CNS), Pneumoniea kháng penicillin, và
Enterococcus kháng vancomycin (VRE) tiếp tục tăng [21], trong đó đáng chú

ý là S. aureus khi nhiều trường hợp chủng này đã kháng lại methicillin [12],
Hacer Karatas cùng cộng sự đã tổng hợp 1 dãy các chất 1H-
benzimidazolcarboxamidin và đánh giá tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm in
vitro trên Staphylococcus aureus ATTC 25923, Candida albicans ATTC
10231, Candida krusei ATCC 6258, MRSA ATTC 43300 (Staphylococcus
aureus kháng methicillin) theo phương pháp pha loãng.

Bảng 1.2. Các dẫn chất 1H-benzimidazolcarboxamidin

CTCT
Chất
R

R
’


7a
H

7b
H

7c
H

7d
n-butyl

7e

n-butyl

7f
n-butyl

7g
p-Cl-benzyl

7h
p-Cl-benzyl

9


8a
1-naphtyl
NHEt
8b
Phenyl
NHEt
8c
p-Cl-phenyl
NHEt
8d
p-Cl-phenyl
NH-isopropyl
8e
p-Cl-phenyl
NH(Me)
2

9a
Cl
H
9b
Cl
Cl

Kết quả thử nghiệm cho thấy 8a, 8c, 8d, 8e, 9a, 9b có hoạt tính kháng
khuẩn tốt: chống MRSA (MIC < l µg/ml), hợp chất 9a, 9b có hoạt tính vừa
phải chống lại nấm Candida. Các chất còn lại 7a÷ 7h, 8b cho thấy tác dụng
yếu hoặc không có tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn.
Thí nghiệm còn cho thấy nhóm amidin thơm (trong 9a, 9b) của 1H-
benizimidazol đóng vai trò quan trọng trong hoạt động trong hoạt động kháng
khuẩn [16].
1.2.2. Tác dụng khác của benzimidazol
Năm 2011, Z. M. Nofal cùng cộng sự đã tổng hợp được 1 dãy các dẫn
chất của 1-(1H-benzimidazol-2-yl)-3-R-2-propen-1-on và thử hoạt tính chống
ung thư trên HEPG2 (dòng tế bào ung thư biểu mô gan), PC12 (tế bào tủy
thượng thận chuột). Dưới đây là một số dẫn chất thuộc nhóm này:
10


Hình 1.9. Các dẫn chất trong nghiên cứu của Z. M. Nofal
Kết quả nghiên cứu tác dụng in vitro của các hợp chất 10÷ 15 ức chế sự
phát triển của 2 dòng tế bào ung thư người được trình bày ở bảng 1.3. Nghiên
cứu cho thấy, chất 11 có triển vọng tác dụng cao đối với cả PC12 (IC
50
= 2,4

mM) và HEPG2 (IC
50
= 0,268 mM), trong khi chất 10a, 10b, 14, 15a, 15b
chỉ hoạt động duy nhất trên tế bào PC12 và có hoạt tính in vitro yếu chống lại
HEPG2 ở nồng độ thấp. Nghiên cứu cũng chỉ ra α,β-ceton không no ở 10a là
yếu tố tích cực nhất chống lại dòng tế bào PC12 (IC
50
= 0,103 mM), dẫn xuất
isoxazol 11 của nó cho hoạt động kép trên cả 2 dòng tế bào này. Các dẫn xuất
acetohydrazid có hoạt tính rõ ràng trên dòng PC12 và hoạt tính yếu trên
HEPG2, trong đó 15a cho thấy hoạt tính rõ ràng nhất trên PC12 (IC
50
= 0,251
mM) do có sự hiện diện của lưu huỳnh trong chuỗi đính kèm bên [19].





11

Bảng 1.3. IC
50
(mM) của các hợp chất trên dòng tế bào HEPG2 và PC12
Hợp chất
IC
50
(mM)
HEPG2-24h
PC12-24h

10a
>30 mM
0,103 mM
10b
>30 mM
5mM
11
2,4 mM
0,268 mM
12
>30mM
18 mM
13
>30 mM
3 mM
14
>30 mM
0,954 mM
15a
>30 mM
0,251 mM
15b
>30 mM
1,5 mM

Năm 1982, trung tâm nghiên cứu dược phẩm tại Kanebo (Japan) đã
phát triển 1 dãy dẫn chất 2-(2-pyridinyl)benzimidazol từ 55 hợp chất và thử
tác dụng giảm đau, chống viêm. Kết quả cho thấy, 2-(5-ethyl-2-
pyridinyl)benzimidazol (KB-1043) là hợp chất có hoạt động chống viêm,
giảm đau hạ sốt tốt hơn phenylbutazon và tiaramid. Hơn nữa, hợp chất này có

tác dụng kích thích tiêu hóa thấp hơn và chỉ số điều trị cao hơn 2÷ 3 lần so với
nhóm hợp chất cùng nghiên cứu [14].

Năm 2010, một dãy các dẫn xuất 2-methylaminobenzimidazol được
tổng hợp bởi Kavitha Achar và được sàng lọc tác dụng giảm đau, chống viêm.

12


Hình 1.10. Dẫn chất 2-methylaminobenzimidazol được tổng hợp bởi K.
Achar
Tác dụng giảm đau được đánh giá theo phương pháp gây đau bằng acid
acetic. Gần như tất cả các hợp chất thử nghiệm đều cho thấy tác dụng giảm
đau mạnh khi so sánh với thuốc chuẩn nimesulid. Trong đó, chất 16-g cho
thấy tác dụng giảm đau rõ rệt (89%, 100 mg/kg thể trọng). Còn lại hợp chất
16-b, 16-d, 16-f, 16-g, 16-h, 16-i, 16-j và 16-k cũng cho thấy tác dụng tốt.
Trong hệ thống vòng 2-methylaminobenzimidazol, người ta nhận thấy rằng sự
có mặt của -Br, -Cl trên vòng benzimidazol và -Br, -Cl, methyl, methoxy trên
phần anilin tại các vị trí khác nhau làm tăng cường tác dụng giảm đau. Ngoài
ra các dẫn chất trên cũng được nghiên cứu tác dụng chống viêm. Kết quả cho
thấy hợp chất 16-a, 16-b có khả năng chống viêm tốt [6].
Năm 2001, Alba Chimirri cùng cộng sự đã tổng hợp một số dẫn chất
1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazol-1-on và thử đặc tính chống co giật trên chuột
DBA/2 [18]. Số liệu được tính toán theo phương pháp của Litchfield và
Wilcoxon.
13


Hình 1.11. 1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazol-1-on tổng hợp bởi A. Chimirri

Bảng 1.4. Hoạt động chống động kinh trên chuột DBA/2
Chất
EC
50
(µmol/kg)
Pha co giật
Pha co cứng
18
24,1
17,9
19
52,7
27,4
21
23,9
17,0
22
104
79,0
23
46,4
31,7
24
63,8
54,4
Cis-25
63,8
56,9
Trans-25
39,1

25,6
Cis-26
80,3
63,8
Trans-26
43,2
29,1
27
29,2
27,0
28
18,2
9,26
29
27,2
18,5

14

Trong các hợp chất được thay thế methyl ở vị trí R
2
(18, 19, 21), sự có
mặt của fluor ở vị trí C6 (chất 21) không làm ảnh hưởng đến tác dụng, nhưng
nếu thay bằng clor (chất 19) thì lại làm giảm tác dụng. Trong các hợp chất
thay thế bằng phenyl ở R
2
(22, 23, 24) thì hoạt động mạnh nhất là dẫn chất thế
6-Cl (chất 23). Hiệu ứng co giật cũng tăng lên khi có mặt nhóm methyl ở C2
(25 và 26), đồng phân trans hoạt động mạnh hơn so với cis. Cuối cùng, tác
dụng được tăng cường mạnh khi thay p-tolyl ở vị trí R

2
(27, 28, 29), đặc biệt
sự kết hợp của nhóm thế 6-Cl và p-tolyl (chất 28) cho thấy hiệu quả chống co
giật mạnh nhất [9].

1.3. Lựa chọn hƣớng tổng hợp và thử tác dụng sinh học cho đề tài
Từ các tài liệu tham khảo được chúng tôi nhận thấy rằng các hợp chất
của benzimidazol thế ở vị trí C2 và N1 đều có nhiều tác dụng sinh học như:
kháng nấm, kháng khuẩn, chống ung thư, virus, chống co giật, giảm đau,
chống viêm….[6,9,11,19]. Các benzimidazol hydrazid cũng có các tác dụng
sinh học đáng kể, đặc biệt là chống nấm [20]. Vì thế hướng nghiên cứu của
chúng tôi dự kiến là tổng hợp các dẫn chất của benzimidazol-2-propanoat, bao
gồm: các hợp chất thế vị trí N1 và tổng hợp một số hydrazid, đồng thời thử
tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn của chúng.







15

CHƢƠNG 2.
NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu và thiết bị
Thực hiện khóa luận này chúng tôi đã sử dụng một số hóa chất, dung
môi và thiết bị của phòng thí nghiệm Tổng hợp Hóa dược- Bộ môn Công
nghiệp Dược.


Bảng 2.1. Danh mục nguyên liệu, dung môi và hóa chất
STT
Tên hóa chất
Xuất xứ
1
Acid acetic 99,8%
Merck- Đức
2
Acid hydrocloric
Trung Quốc
3
Acid monocloroacetic
Trung Quốc
4
Acid sulfuric
Trung Quốc
5
Anhydrid succinic
Trung Quốc
6
Benzyl clorid
Trung Quốc
7
Cloroform
Trung Quốc
8
Dicloromethan
Trung Quốc
9

Ethanol tuyệt đối
Việt Nam
10
Hydrazin hydrat
Trung Quốc
11
Kali carbonat khan
Trung Quốc
12
Methanol
Trung Quốc
13
Natri acetat
Trung Quốc
14
n-Butanol
Trung Quốc
15
Natri carbonat
Trung Quốc
16
Natri hydroxyd
Trung Quốc
16

17
N,N-dimethylformamid
Trung Quốc
18
Natri sulfat khan

Trung Quốc
19
O-phenylendiamin
Merck- Đức
20
Thionyl clorid
Merck- Đức
21
Xylen
Trung Quốc


Bảng 2.2. Danh mục thiết bị, máy móc
STT
Tên thiết bị/ dụng cụ
Xuất xứ
1
Bản mỏng Silicagel GF
254
70-230 mesh
Đức
2
Bộ lọc hút chân không Buchner
Buchi- Thụy Sĩ
3
Cân kỹ thuật XB 320
Precisa- Thụy Sĩ
4
Đèn soi UV sắc ký CN6

Vilber Lourmart- Đức
5
Máy cất quay chân không Buchi CH 9230
Model: R-210; No 0700012009
Buchi- Thụy Sĩ
6
Máy khuấy từ gia nhiệt Wisd Wise stir MSH-
20A
Daihansci- Hàn Quốc
7
Máy tạo khí N
2
Nitrox UHP N0751
Model UHP N0751E-SIN 9900774
Domnick Hunter Ltd- Anh
8
Tủ hotte Unilab
Model TH 1300
Jinan Unilab Instrusments. Co.
Ltd-Trung quốc
9
Tủ lạnh
Toshiba- Nhật
10
Tủ sấy Wisd Wiseven
Serial No: 0409300124T002
Daihansci- Hàn Quốc
11
Bình cầu, bình sắc ký, bình 2 cổ, bình định
mức 25 ml,pipet, cốc có mỏ, ống nghiệm, đũa

thủy tinh.
Lenz- Đức