Tổng hợp và tác dụng sinh học của một số dẫn chất n alkyl hóa của 5 arylidenrhodanin và 5 arylidenthiazolidin 2,4 dion

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI




NGUYỄN ĐỨC ĐÔNG
TỔNG HỢP VÀ TÁC DỤNG SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT N-ALKYL
HÓA CỦA 5-ARYLIDENRHODANIN VÀ
5-ARYLIDENTHIAZOLIDIN-2,4-DION



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ



HÀ NỘI - 2013

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN ĐỨC ĐÔNG

TỔNG HỢP VÀ TÁC DỤNG SINH HỌC
CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT N-ALKYL
HÓA CỦA 5-ARYLIDENRHODANIN VÀ
5-ARYLIDENTHIAZOLIDIN-2,4-DION

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

Người hướng dẫn:
PGS.TS. Đinh Thị Thanh Hải
Nơi thực hiện:
Bộ môn Hóa hữu cơ


HÀ NỘI - 2013
Lời cảm ơn

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với PGS. TS. Đinh Thị
Thanh Hải - Bộ môn Hóa hữu cơ - Trường Đại học Dược Hà Nội đã tận
tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình
thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn: Các cán bộ Phòng phân tích cấu
trúc (Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ quốc gia), Phòng sinh
học thực nghiệm (Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên - Viện Khoa học
và Công nghệ quốc gia), Bộ môn hóa vật liệu - Khoa Hóa - Trường Đại
học Khoa học tự nhiên, Khoa Dược lý sinh hóa - Viện Dược liệu và toàn
thể các thầy cô, các cán bộ kỹ thuật viên của Bộ môn Hóa hữu cơ, những
người đã giúp đỡ để tôi có được những kết quả chính xác, kịp thời trong
phạm vi khóa luận này.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn
giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập cũng như làm khóa
luận.

Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2013
Sinh viên

Nguyễn Đức Đông


MỤC LỤC
Trang

LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………………… 1
Chương 1.
TỔNG QUAN…………………………………………………… 2
1.1. Tác dụng sinh học của các dẫn chất của thiazolidin-2,4-dion……………2
1.1.1. Tác dụng kháng khuẩn…………………………………………………2
1.1.2. Tác dụng kháng nấm………………………………………………… 5
1.1.3. Tác dụng chống đái tháo đường……………………………………… 7
1.1.4. Tác dụng chống phân bào và kháng tế bào ung thư………………… 7
1.1.5. Các tác dụng khác…………………………………………………… 9
1.2. Tác dụng sinh học của các dẫn chất của rhodanin…………………… 9
1.2.1. Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm……………………………………9
1.2.2. Tác dụng chống ung thư…………………………………………… 14
1.3. Các phản ứng tổng hợp…………………………………………………16
1.3.1. Khả năng phản ứng của các nhóm trong nhân thiazolidin-2,4-dion
và nhân rhodanin 16
1.3.2. Phương pháp tổng hợp 5-arylidenrhodanin và
5-aryliden thiazolidin-2,4-dion 16
1.3.3. Phản ứng N-alkyl hóa các dẫn chất 5-arylidenrhodanin

và 5-arylidenthiazolidin-2,4-dion 19
1.4. Tổng quan về vi sóng và ứng dụng của vi sóng
trong tổng hợp hữu cơ………………………………….……………….19

Chương 2.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.1. Nguyên liệu và thiết bị nghiên cứu…………………………………… 21
2.2. Nội dung nghiên cứu………………………………………………… 22
2.3. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………… 22
2.3.1. Phương pháp tổng hợp các sản phẩm dự kiến……………………… 22
2.3.2. Phương pháp xác định cấu trúc………………………………….……23
2.3.3. Phương pháp thử tác dụng sinh học………………………….……….23
Chương 3:
THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN…………………… 29
3.1. Tổng hợp hóa học………………………………………………….……29
3.1.1. Sơ đồ tổng hợp hóa học………………………………………….……29
3.1.2. Tổng hợp 5-arylidenrhodanin và 5-arylidenthiazolidin-2,4-dion…… 29
3.1.3. Tổng hợp một số dẫn chất N-alkyl hóa của 5-arylidenrhodanin
và 5-arylidenthiazolidin-2,4-dion………………………………….…33
3.2. Kiểm tra độ tinh khiết và xác định cấu trúc của các
chất tổng hợp được………………………………………………………37
3.2.1. Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp được………………… 37
3.2.2. Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được………………….…….37
3.3. Thử tác dụng sinh học…………………………………….…………….43
3.3.1. Thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm………………………………43
3.3.2. Thử tác dụng kháng tế bào ung thư người……………………………45
3.4. Bàn luận……………………………………………………………… 46
3.4.1. Về tổng hợp hóa học………………………………………………….46
3.4.2. Về xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được………………….…46
3.4.3. Về tác dụng sinh học…………………………………….……………50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………….………….52
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

13
C-NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
13
C
1
H-NMR : Phổ cộng hưởng từ proton
NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance)
MS : Phổ khối lượng (Mass Spectrometry)
IR : Phổ hồng ngoại (Infraed Spectroscopy)
KLPT : Khối lượng phân tử
CTPT : Công thức phân tử
DMF : Dimethylfornamid
SKLM : Sắc ký lớp mỏng
TMS : Tetramethylsilan
VSV : Vi sinh vật
Hep-G2 : Tế bào ung thư gan người
IC
50
: Nồng độ ức chế 50% (A concentration that inhibits 50% of
cell growth)
MIC : Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimal Inhibitory Concentration)
AcOH : Acid acetic
AcONa : Natri acetate
EtOH : Ethanol
VSV : Vi sinh vật

T
0
nc
: Nhiệt độ nóng chảy
MW : Microwave (vi sóng)
MeOH : Methanol



DANH MỤC CÁC BẢNG



Trang

Bảng 3.1: Hiệu suất và một số hằng số vật lý của các chất tổng hợp được….36
Bảng 3.2: Tóm tắt kết quả SKLM………………………………………… 37
Bảng 3.3: Số liệu phổ IR của các chất tổng hợp được………………………38
Bảng 3.4: Số liệu phổ khối lượng của các chất tổng hợp được…………… 39
Bảng 3.5: Số liệu phổ cộng hưởng từ proton
1
H-NMR…………… ………40
Bảng 3.6: Số liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân
13
C-NMR………………… 41
Bảng 3.7: Số liệu phổ
13
C-DEPT…………………………………………….43
Bảng 3.8: Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm………………….44
Bảng 3.9: Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thư người (Ia-IVa)…… 44

Bảng 3.10: Tác dụng của các mẫu thử (Ib-IVb) ở nồng độ 100 g/ml trên
một số dòng tế bào ung thư…………………………………… 45
Bảng 3.11: Giá trị IC
50
của các mẫu thử (Ib, IIb)……………………………45









DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ



Trang
Hình 3.1: Sơ đồ phân mảnh của chất IIIa……………………………………48
Hình 3.2: Sơ đồ phân mảnh của chất IVa……………………………………49

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay trên thế giới, với mô hình bệnh tật ngày càng phức tạp, việc
nghiên cứu và tổng hợp các thuốc mới trở nên vô cùng cần thiết. Trong đó
tổng hợp hóa học là con đường chiếm vị trí rất quan trọng trong ngành công
nghiệp Dược phẩm. Các nhà khoa học thường dựa trên những chất đã biết tác
dụng dược lý để tạo ra những dẫn chất có tác dụng mạnh hơn và độc tính thấp
hơn nhằm đáp ứng nhu cầu thuốc cho điều trị bệnh tật trong thực trạng các
loại bệnh xuất hiện ngày càng nhiều và tình trạng kháng thuốc ngày càng cao.
Các nhà khoa học đã có nhiều công trình nghiên cứu các dẫn chất của
rhodanin (2-thioxo-thiazolidin-4-on) và thiazolidin-2,4-dion cũng như ứng
dụng các dẫn chất đó trong thực tế điều trị bệnh. Đây là những chất có tác

dụng kháng khuẩn, kháng nấm và kháng tế bào ung thư ở người… [5-10];
[12-16]; [19]; [21-23]; [29]; [38]; [45-46]. Bên cạnh đó, việc áp dụng kỹ thuật
vi sóng trong tổng hợp hữu cơ và tổng hợp thuốc đã và đang được áp dụng
rộng rãi do những đặc tính ưu việt của phương pháp này.
Với mong muốn góp phần làm phong phú thêm các nghiên cứu về tổng
hợp hóa học và tác dụng sinh học của các dẫn chất của rhodanin và
thiazolidin-2,4-dion hướng tới ứng dụng trong điều trị, chúng tôi thực hiện đề
tài “Tổng hợp và tác dụng sinh học của một số dẫn chất N-alkyl hóa của 5-
arylidenrhodanin và 5-arylidenthiazolidin-2,4-dion” với các mục tiêu sau:
1- Tổng hợp một số dẫn chất N-alkyl hóa của 5-aryliden
rhodanin và 5-arylidenthiazolidin-2,4-dion sử dụng kỹ thuật
vi sóng.
2- Thử tác dụng sinh học (kháng khuẩn, kháng nấm, kháng tế
bảo ung thư) của các chất tổng hợp được.


2

n
n
Chương 1
TỔNG QUAN

1.1. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẪN CHẤT CỦA THIAZOLIDIN -2,4-DION
Thiazolidin-2,4-dion và dẫn chất là một trong nhiều dãy hợp chất hữu
cơ đã được nghiên cứu hệ thống về mặt hóa học cũng như tác dụng sinh học.
Rất nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học của các
dẫn chất thiazolidin-2,4-dion cho thấy chúng có tác dụng khá phong phú và đa
dạng như kháng nấm, kháng khuẩn, kháng lao, chống phân bào, chống đái
tháo đường…

1.1.1. Tác dụng kháng khuẩn
Đây là tác dụng đáng chú ý của dẫn chất thiazolidin-2,4-dion. Nhiều
công trình nghiên cứu cho thấy dãy dẫn chất này có tác dụng kháng khuẩn
mạnh. Y. A. Ladnaya và N.M.Turkevich [46] đã tổng hợp một số dãy các dẫn
chất này bằng cách ngưng tụ thiazolidin-2,4-dion với 5-nitro-furfural.




(n = 0,1)
Các chất này có tác dụng mạnh với vi khuẩn đường ruột như Shigella
flexneri, Escherichia coli.
Tiếp tục nghiên cứu trên, nhà khoa học người Thụy Điển E.B.Akerblom
[28] đã tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn của các dẫn chất thiazolidin-2,4-
dion:

(n=0,1; R
1
= H, Alkyl; R
2
= O, S)
Các chất tổng hợp đều được xác định nồng độ ức chế tối thiểu trên 5
chủng vi khuẩn (bao gồm 2 chủng Gram (+): S. aureus, β-haem streptococcus
CH CH CH
S
N
O
NO
2
O

R
2
R
1
CH CH CH
S
NH
O
NO
2
O
O
3

(R
1
= H, Cl; R
2
= H, Br, Cl, F, NO
2
)
và 3 chủng Gram (-): E.coli, P. aeruginosa, P. vulgaris) bằng kỹ thuật pha
loãng. Trong các dẫn chất với thiazolidin-2,4-dion mới tổng hợp được 9 chất
thực sự có tác dụng diệt khuẩn mạnh trên 5 chủng vi khuẩn kiểm định. Giá trị
MIC nằm trong khoảng từ 0,2-12,5 µg/ml. Trong công trình này tác giả cũng
đã đưa ra một vài nhận xét về mối liên quan cấu trúc-tác dụng sinh học của dãy dẫn
chất.
Năm 1994, các tác giả Nguyễn Thị Xuân Thủy, Nguyễn Quang Đạt
[15] đã tổng hợp thành công 5-(5’-nitro-2’-furfuryliden)thiazolidin-2,4-dion
và các dẫn chất base Manich:

(R
1,
R
2
= Alkyl, Aryl)
Kết quả thử tác dụng sinh học cho thấy các chất này có tác dụng kháng
khuẩn, kháng nấm và chống phân bào trên mô thực vật mạnh.
Năm 2003, công trình nghiên cứu luận án tiến sĩ Dược học của tác giả
Đinh Thị Thanh Hải [9] một lần nữa khẳng định dẫn chất của 5-nitro furfural
và thiazolidin-2,4-dion cùng các dẫn chất base Manich của chúng có tác dụng
kháng khuẩn, kháng nấm, chống phân bào và kháng tế bào ung thư người.
Năm 2006, M.C.Ünlüsoy và cộng sự [33] đã tổng hợp thành công các
dãy dẫn chất của 3-benzyl-5-(4-cloro-2-piperidin-1-yl-thiazol-5-yl-methylen)
thiazolidin-2,4-dion. Cấu trúc của chúng như sau:




S
N
O
O
CH
2
ONO
2

CH
N
R
1
R
2
CH
2
N
S
CH
S
N
N
R
2
R
1
O
O
Cl
4

NHN
NHN
CH
3
N
O
N

N
R
1
R
2
Kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy chúng có tác dụng khá mạnh
trên các chủng vi khuẩn Gram (+): Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis
và vi khuẩn Gram (-) E.coli.
Cũng trong năm 2006, Vũ Thị Mừng [12] đã tổng hợp một số dẫn chất
5-arylidenthiazolidin-2,4-dion và thử tác dụng kháng khuẩn trên 4 chủng vi
khuẩn 2 chủng Gram (-): Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa; 2 chủng
Gram (+): Bacillus subtillis; Staphylococcus aureus). Kết quả tìm ra 2 chất có
tác dụng trên 4 chủng vi khuẩn kiểm định (MIC = 50µg/ml), 1 chất có tác
dụng trên 2 chủng Bacillus subtillis, Pseudomonas aeruginosa (MIC =
50µg/ml) và 1 chất có tác dụng trên Pseudomonas aeruginosa (MIC =
50µg/ml).




=






Năm 2008, Lê Thu Hiền [10] nghiên cứu theo hướng tổng hợp các dẫn
chất của 5-(p-nitrobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion. Thử tác dụng kháng khuẩn
với MIC = 50µg/ml cũng trên 4 chủng vi khuẩn hay mắc tại Việt Nam gồm 2

chủng Gram (-): Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa và 2 chủng Gram
(+): Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, kết quả tìm ra 4 chất có tác
dụng kháng khuẩn tốt.
Một tác dụng chống vi khuẩn được chú ý là tác dụng chống vi khuẩn
lao. N.M.Turkevich và Yurzkenko – 2 nhà khoa học Thụy Điển [44] đã nhận
CH
N
S
CH
2
N
R
1
R
2
O
O
5

N
CH
3
CH
3
CH
S
N CH CH
2
CH
3

O
O
R
1
R
2
thấy các dẫn chất của thiazolidin-2,4-dion như: arylidenthiazolidin-2,4-dion,
các hydrazon, semicarbon, thiosemicarbon có tác dụng kháng vi khuẩn lao.



R
1
= NO
2
R
2
=

Dẫn chất này đã được chứng minh là có tác dụng rất tốt đối với
Mycrobacterium turbeculosis kể cả đã kháng một số thuốc điều trị khác.
Trong tình hình hiện nay, với tình trạng kháng thuốc ngày càng cao của
các chủng vi khuẩn, việc tìm ra các thuốc kháng khuẩn mới là dẫn chất của 5-
arylidenthiazolidin-2,4-dion là một đóng góp có ý nghĩa của ngành công
nghiệp Hóa dược.
1.1.2. Tác dụng kháng nấm
Một số dẫn chất của thiazolidin-2,4-dion do N.M.Turkevich và cộng sự
[44] tổng hợp được có tác dụng kháng nấm mạnh. Cấu trúc của chúng có dạng
bis-2,4-thiazolidin-2,4-dion:

X = -CH
2
CH
2
OCH
2
CH
2
-


= -CH
2
COCH
2
-
Hai tác giả Leopola M và Jadwiga S. [4]; [7] đã nghiên cứu sâu về tác
dụng kháng nấm của các thiazolidin-2,4-dion. Các dẫn chất của 5-aryldien
thiazolidin-2,4-dion tổng hợp có tác dụng kháng mạnh với chủng nấm
Fusarium culmorum, Atlernaria tenuis, Botrytis cinerea.
S
N
O
O
Ar
X
S
N
O

O
Ar
H
2
C
CH
2
=
6

S
N
H
O
O
CH
Ar


R= m-Cl; R’ = H
Năm 2005, tác giả Lê Tiến Dũng [5] đã tổng hợp và thử hoạt tính kháng
nấm các dẫn chất của thiazolidin-2,4-dion và tìm ra một số dẫn chất 5-aryliden
thiazolidin-2,4-dion có tác dụng kháng nấm mốc Fusarium oxysporum khá
mạnh.


(Ar= -C
6
H
5

; m-NO
2
-C
6
H
4
-)
Kết quả một lần nữa được khẳng định với nghiên cứu của Vũ Thị
Mừng [12] năm 2006, trên các nấm mốc và nấm men. Tác giả đã tổng hợp
được 4 dẫn chất 5-benzyliden-thiazolidin-2,4-dion có tác dụng mạnh trên cả 4
chủng nấm kiểm định: Aspergillus niger, Fusarium oxysporum, Candida
albicans, Saccharomyces cerevisiae (MIC = 12,5 – 25 µg/ml).
Năm 2007, trong nghiên cứu của mình về các dẫn chất 5-benzyliden
thiazolidin-2,4-dion, Nguyễn Ngọc Tú [19] cũng đã tổng hợp thành công dãy
dẫn chất base Mannich của 5-(p-nitribenzyliden)thiazolidin-2,4-dion. Kết quả
cho thấy một số chất có tác dụng trên các nấm mốc Aspergilus niger;
Fusarium oxysporum.
Tác giả Lê Thu Hiền [10] (2008) đã tổng hợp và thử tác dụng sinh học
của 5-(p-nitrobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion và dẫn chất. Kết quả cho thấy
một số dẫn chất tổng hợp được có tác dụng trên 2 chủng nấm mốc Aspergilus
niger, Fusarium oxysporum.



CH
S
N
H
O
O

R(R')
NO
2
CH
S
NR
O
O
H
2
C
N
C
2
H
5
C
2
H
5
NH
2
C
N
N
H
2
C
CH
3

R=
,
,
7

N
O
S
NH
O
O
O
S
NH
O
O
N
N
1.1.3. Tác dụng chống đái tháo đường
Đái tháo đường đang được xem như căn bệnh của thế kỷ XXII không
chỉ ở các nước phát triển mà còn ở những nước đang phát triển. Trong đó
khoảng 90% là các bệnh nhân đái tháo đường type II. Một số thuốc đã được
ứng dụng trên lâm sàng như Ciglitazone, Troglitazone, Pioglitazone,
Rosiglitazone, Enlitazone, Darglitazone [25], [41], [47], một số lớn khác vẫn
đang được tiếp tục thử nghiệm.




Pioglitazone Rosiglitazone

Pioglitazone hydroclorid (Actos), Rosiglitazone maleat (Avandia) là
hai thuốc hiện đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Chúng có thể dùng
đơn độc hay kết hợp với metformin, sulfonylurea trong điều trị đái tháo
đường type II.
1.1.4. Tác dụng chống phân bào và kháng tế bào ung thư.
Năm 1985, Eshba và Salama [37] đã tổng hợp thành công một loạt các
dẫn chất của 5-(2-oxoindolinyl)thiazolidin-2,4-dion. Thử nghiệm hoạt tính
cho thấy các hợp chất này tác dụng mạnh trên dòng tế bào ung thư bạch cầu ở
chuột.
Năm 2004, các nhà khoa học tại trường đại học Cambridge (Anh) [29]
đã tổng hợp và thử tác dụng ức chế phân bào, kháng tế bào ung thư đối với
một loạt các chất 5-benzylidenthiazolidin-2,4-dion và tìm ra một số chất mà
tác dụng của chúng có liên quan đến sự suy giảm một phần Ca
2+
nội bào và
phosphoryl mạnh mẽ của eIF2α.
8

Năm 1994, Nguyễn Thị Xuân Thủy, Nguyễn Quang Đạt [15] và cộng
sự đã tiến hành tổng hợp thành công dẫn chất ngưng tụ của 5-nitrofurfural với
thiazolidin-2,4-dion, sau đó tổng hợp ra một loạt các dẫn chất base Manich.
Các dẫn chất này được thử tác dụng chống phân bào trên mô sinh thực vật:



(R
1
, R
2

= Alkyl, Aryl)
Kết quả cho thấy tất cả các chất tổng hợp được đều có tác dụng chống
phân bào mạnh trên mô phân sinh thực vật, kìm hãm hoàn toàn sự phát triển
của rễ mầm.
Năm 2003, các tác giả Đinh Thị Thanh Hải, Nguyễn Quang Đạt [8] đã
công bố kết quả tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của 11 dẫn chất của 5-(5’-
nitro-2’-furfurilyden)thiazolidin-2,4-dion khẳng định chúng có hoạt tính
kháng mạnh cả hai dòng tế bào ung thư KB và FL, giá trị IC
50
trong khoảng
0,2-0,8 µg/ml.
Năm 2007, Nguyễn Ngọc Tú [19] đã tổng hợp thành công dãy dẫn chất
của 5-(m-nitrobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion và tiến hành thử hoạt tính
kháng tế bào ung thư của hai chất trong số đó. Kết quả thử nghiệm cho thấy
hai chất 5-(m-nitrobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion và 3-(piperidinomethyl)-5-
(m-nitrobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion có tác dụng mạnh trên dòng tế bào
ung thư gan người (Hep-G2) với giá trị IC
50
là 2,22 µg/ml và 2,78 µg/ml.
Năm 2008, tác giả Lê Thu Hiền [10] đã tổng hợp thành công dãy dẫn
chất của 5-(nitrobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion và cũng tiến hành thử hoạt
tính kháng tế bào ung thư của 2 chất là 5-(nitrobenzyliden)thiazolidin-2,4-
dion và 3-(piperidinomethyl)-5-(nitrobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion. Kết quả
S
N
O
O
CH
2
O

NO
2
CH
N
R
1
R
2
9

n = 0, 1 R
1
= H, alkyl
cả 2 chất trên đều có tác dụng khá mạnh trên dòng tế bào ung thư gan (Hep-
G2) với giá trị IC
50
là 2,738 µg/ml và 3,314 µg/ml.
Gần đây, năm 2009, tác giả Nguyễn Thị Thu Hương [11] đã tổng hợp
thành công dãy dẫn chất của 5-(p-clorobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion và tiến
hành thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của 2 chất trong số đó. Kết quả thử
nghiệm cho thấy chất 5-(p-clorobenzyliden)thiazolidin-2,4-dion có tác dụng
khá mạnh trên dòng tế bào ung thư gan người (Hep-G2) với giá trị IC
50
là
4,07 µg/ml.
1.1.5. Các tác dụng khác
Ngoài các tác dụng nêu ở trên, các dẫn chất thiazolidin-2,4-dion còn có
nhiều tác dụng khác: chống béo phì, xơ cứng bì, chống viêm…
Bishwajit và cộng sự [25] cho thấy các dẫn chất của thiazolidin-2,4-
dion như 5-[4-(4-(2-amino-2-methoxycarbonylethyl)phenoxy)benzyliden]

thiazolidin-2,4-dion ngoài tác dụng hạ glucose máu còn có tác dụng hạ
cholesterol và triglycerid trong huyết tương được dùng điều trị bệnh béo phì,
bệnh tim mạch và hỗ trợ điều trị đái tháo đường. Điều đặc biệt là chúng
không độc với gan. Hiện nay những chất này đang được tiếp tục nghiên cứu
nhằm thu được những kết quả tốt hơn trên lâm sàng.
1.2. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẪN CHẤT CỦA RHODANIN
1.2.1. Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm
Năm 1974, nhà nghiên cứu Thụy Điển Akerblom E.B. [21] đã tổng hợp
và thử tác dụng kháng khuẩn của các dẫn chất ngưng tụ của rhodanin với các
aldehyd chứa nhóm 5 - nitrofuran:
O
O
2
N
(
C
H
=
C
H
)
n
C
H
S
N
O
R
1
S

10

Các chất tổng hợp được xác định nồng độ ức chế tối thiểu trên hai
chủng vi khuẩn Gram (+), và ba chủng vi khuẩn Gram (-) bằng kỹ thuật pha
loãng.
Kết quả có 9 chất có tác dụng diệt khuẩn mạnh hơn nitrofurantoin trên
cả 5 chủng vi khuẩn kiểm định với MIC = 0,2 - 12,5µg/ml.
Năm 1997, Habib NS, Rida SM, Badaway EAM [30] đã tổng hợp một
số dithiazol và nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của dãy chất này.
S
N
X
O
H
2
N
R
S
N
O
S
C
6
H
4
R
1

R = (CH
2
CH = CH
2
); C
6
H
5
R
1
= CH
3
; Cl X = NH
2
; OC
2
H
5

Các chủng vi sinh vật kiểm định là Staphylococcus aureus, Escherichia
coli, Proteus vulgaris, Candida albicans, Aspergillus niger. Kết quả các chất
này có tác dụng kháng khuẩn mạnh với MIC = 0,1 - 0,2mg/ml và kháng nấm
với MIC = 0,025 - 0,1mg/ml.
Năm 2003, Pafahl M. C. [39] đã tiến hành thử hoạt tính kháng nấm của
các dẫn chất 5-benzylidenrhodanin:
O
C
H
3
S

N
O
CH
2
COOH
S
O CH
2
R

R = C
6
H
4
- OCF
3
(p); CH(CH
3
)Ph
Tính kháng nấm được thử nghiệm trên Candida albicans và kết quả là
các chất này có hoạt tính kháng nấm mạnh (MIC = 0,5µg/ml).
Năm 2004, Orchard Michael, Neuss Charlotte [38] tổng hợp một số
dẫn chất thiazolidinon và thử hoạt tính kháng nấm của các chất này.

11

X = O; S Y = CH
2
; CO
Q = (CH
2
)
n
CHR
1
(CH
2
)
n
R
2
= H, alkyl, cycloalkyl
R
3
, R
4
= H, alkyl, COR
6
R
6
= H, alkyl, (CH
2
)
p
phenyl
n = 0 - 2 p = 0 - 3

Các chất tổng hợp trên có hoạt tính kháng các chủng nấm Aspergillus
niger, Microsporum gypseum, với MIC = 0,2 - 0,5µg/ml.
Cũng trong năm 2004, các tác giả người Singapo: Sim Mui Mui, Sew
Bee [43] đã đưa ra những thông tin về hoạt tính kháng khuẩn của các dẫn chất
5-benzylidenrhodanin.


X = S R = N(CH
3
)
2
; Cl R
1
= H; alkyl n = 0; 1
Tác dụng này là do các chất có khả năng ức chế enzyme UDB-N-
Acetyl muramate/L-Alanin ligase của Staphylococcus aureus kháng methicillin.
Tuy nhiên các chất này lại không có tác dụng trên vi khuẩn Gram (-)
Escherichia coli.
Ở Việt Nam, nhiều dẫn chất của rhodanin cũng đã được tổng hợp và
thử tác dụng sinh học trong đó có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm.
Năm 1998, Trương Phương, Huỳnh Thị Nguyên Thuỷ [14] đã tổng hợp
và thử tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của các dẫn chất 3-salicylamino
rhodanin:



R
4
R
3

NY
R
2
O
N
C
S
R
5
O
X
Q
R
1
O
N
C
S
(CH = CH)
n
CH
X
O
R
R
1
=
__
_
_

S
N
S
O
N
H
CHR
OH
O
R = C
6
H
5
– ; (CH
3
)
2
NC
6
H
4
–
12

S
N
S
O
NH
CHR

OH
O
Cl
Cl
Kết quả là các chất trên có tác dụng trên tất cả các chủng vi khuẩn kiểm
định, trong đó mạnh nhất là 4-phenylhydrazon-3-salicyaminorhodanin với
MIC = 0,031µg/ml.



Dựa theo kết quả nghiên cứu trên, năm 2000, Trương Phương và cộng
sự [13] tiếp tục tổng hợp các dẫn chất 3-(3’,5’-diclorosalicylamido)rhodanin:



R = C
6
H
5
– ; (CH
3
)
2
NC
6
H
4
OH – ; C
6
H

4
OH –
Vi sinh vật kiểm định là các chủng: Staphylococcus aureus,
Microsporum gypseum, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa,
Streptococcus aureus, Candida albicans.
Cả sáu chất tổng hợp được đều có tác dụng mạnh trên các chủng vi
khuẩn Gram (+) với MIC = 0,15 - 0,5µg/ml, tác dụng yếu và có khi không tác
dụng trên vi khuẩn Gram (-) và vi nấm.
Năm 2001, các tác giả Nguyễn Quang Đạt, Ngô Mai Anh, Đinh Thị
Thanh Hải, Imphea Rith [6] tổng hợp và thử tác dụng kháng khuẩn, kháng
nấm của 5-(5’-nitro-2’-furfuryliden)rhodanin và một số dẫn chất base
Mannich của nó:


R
1
= H, alkyl, aryl R
2
= alkyl, aryl
Các chất này được thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm trên các
chủng VSV thông thường như: Staphylococcus aureus, Escherichia coli,
O
N
C
S
O
2
N
CH
O

S
CH
2
N
R
1
R
2
S
N
S
N
NH
OH
O
NH
13

Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, và cho thấy có tác dụng
mạnh, thể hiện ở MIC = 1 - 10µg/ml.
Năm 2007, các tác giả Nguyễn Quang Đạt, Nguyễn Ngọc Anh, Phạm
Thị Hạnh Nguyên, Cao Thị Thúy Ngân [7] đã tổng hợp và thử tác dụng của 5-
(m-nitrobenzyliden)rhodanin và một số dẫn chất base Mannich của nó:





Kết quả nghiên cứu cho thấy phần lớn các chất này đều có hoạt tính
kháng khuẩn, kháng nấm khá mạnh trên các chủng VSV: Staphylococcus

aureus, Fusarium oxysporum (MIC = 25 - 50µg/ml).
Cũng trong năm 2007, tác giả Dương Thị Huyền Châm [3] đã tổng hợp và
thử tác dụng của 5-(p-nitrobenzyliden)rhodanin và 5-(p-fluorobenzyliden)
rhodanin và một số dẫn chất của chúng.
X
C
H
S
N
O
S
H
2
C
N
R
1
R
2
X
=
F
,

N
O
2


Kết quả nghiên cứu cho thấy 9 chất có tác dụng trên 1 chủng vi khuẩn

kiểm định là Staphylococcus aureus và cả 10 chất đều có hoạt tính khá mạnh
với chủng vi nấm Fusarium oxysporum. Ngoài ra, có 5 chất có hoạt tính khá
mạnh với chủng vi nấm Aspergillus niger (MIC = 12,5-50µg/ml).
Năm 2009, tác giả Bùi Đức Trung [18] đã tổng hợp và thử tác dụng của
5-(p-dimethylaminobenzyliden)rhodanin và một số dẫn chất của nó.
S
CH
O
S
R
2
R
1
NO
2
_ _
N C H
2
N
14

N
C
H
S
N
O
S
H
2

C
N
R
1
R
2
H
3
C
H
3
C

Kết quả thử tác dụng sinh học cho thấy các chất này không có tác dụng
kháng khuẩn nhưng một số chất có hoạt tính với các chủng vi nấm Candida
albicans, Saccharomyces cerevisiae (MIC = 25-50 µg/ml)
* Về cơ chế tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của các dẫn chất
rhodanin
Theo một số tài liệu tham khảo được thì các dẫn chất của rhodanin có
khả năng ức chế enzym cần thiết cho chuyển hoá của vi khuẩn, vi nấm [30],
[43].
Một số dẫn chất của rhodanin chứa nhóm carbonyl α, β - không no có
khả năng phản ứng với nhóm -SH của các nhóm enzym cần thiết cho chuyển
hoá của vi khuẩn, vi nấm [6], [9], [21].
Các dẫn chất khác của rhodanin có nhóm -NO
2
trong phân tử, khi bị
khử hoá sẽ thành các nhóm hoạt động như gốc nitro, nhóm nitroso, nhóm
hydroxylamin, nhóm amin. Các chất này tương tác và làm tổn thương ADN
của vi khuẩn, vi nấm [6], [8], [9], [21].

1.2.2. Tác dụng chống ung thư
Thời gian gần đây, ngoài tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, các dẫn
chất của rhodanin còn được biết đến với tác dụng chống ung thư. Trên thế
giới ngày càng có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này.
Năm 2004, Al-Shamma Hussien, Pafahl Magnus [23] đã tổng hợp các
dẫn chất 5-benzylidenrhodanin:



N
S
R
1
S
R
2
O
Ar
15

Kết quả nghiên cứu cho thấy các chất trên ức chế đáng kể sự phát triển
của các tế bào ung thư vú, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư tuỵ, ung thư phổi
với MIC = 1 - 10µg/ml.
Cũng trong năm 2004, các dẫn chất rhodanin có chứa vòng piperazin
trong phân tử cũng được Dikova I., Wesselinova D. [27] tổng hợp bằng phản
ứng Mannich và nghiên cứu tác dụng chống ung thư.
Các chất được thử nghiệm in vitro trên tế bào khối u dạng tuỷ ở chuột
đồng. Một số chất có tác dụng chọn lọc trên tế bào khối u mà không có tác
dụng với tế bào bình thường khác.
Ở Việt Nam, năm 2003, các tác giả Đinh Thị Thanh Hải, Nguyễn

Quang Đạt, Lê Mai Hương [8] đã công bố kết quả tổng hợp và tác dụng
kháng tế bào ung thư người của một số dẫn chất 5-nitrofurfuran trong đó có 5-
(5’-nitro-2’-furfuryliden)rhodanin:



Chất trên được thử tác dụng kháng tế bào ung thư người trên các dòng
tế bào ung thư biểu mô (KB) và tế bào ung thư tử cung (FL). Kết quả là chất
này có tính kháng mạnh cả hai dòng tế bào ung thư, thể hiện qua IC
50
=
1,1µg/ml đối với KB và IC
50
= 0,5µg/ml đối với FL.
Năm 2007, tác giả Nguyễn Quang Đạt và cộng sự [7] đã công bố kết
quả tổng hợp và thử tác dụng kháng tế bào ung thư người (tế bào ung thư gan
(Hep - G2) và ung thư phổi (LU)) của 5-(m-nitrobenzyliden)rhodanin (1) và
một dẫn chất base Mannich của nó là 3-piperidinomethyl-5-(m-
nitrobenzyliden)rhodanin (2). Kết quả thử cho thấy chất (1) có hoạt tính
kháng mạnh cả hai dòng tế bào ung thư thử nghiệm với IC
50
= 1,19µg/ml
(Hep - G2) và 2,72µg/ml (LU); chất (2) có hoạt tính kháng dòng tế bào ung
N
S
CH
S
O
O
O

2
N
H
16

thư gan với IC
50
= 3,71µg/ml.
1.3. CÁC PHẢN ỨNG TỔNG HỢP
1.3.1. Khả năng phản ứng của các nhóm trong nhân thiazolidin-2,4-dion
và nhân rhodanin.
1.3.1.1. Khả năng phản ứng của nhóm imid (-NH)
Nhóm imid (-NH) trong nhân thiazolidin-2,4-dion và nhân rhodanin có
nguyên tử hydro linh động. Nó dễ dàng bị thay thế bởi các gốc alkyl khi cho
tác dụng với các halogenid hay Me
2
SO
4
.
Nguyên tử hydro linh động có thể tham gia vào phản ứng Manich. Đây
là tính chất quan trọng của nhân thiazolidin-2,4-dion và nhân rhodanin. Nhiều
chất mới có tác dụng sinh học mạnh đã được tổng hợp dựa vào tính chất đặc
biệt này.
1.3.1.2. Khả năng phản ứng của nhóm methylen (>CH
2
)
* Tham gia phản ứng thế:
Các nguyên tử hydro trong nhóm methylen (>CH
2
) rất linh động nên có

thể bị thay thế bởi các nhóm thế khác nhau.
* Tham gia phản ứng ngưng tụ
Nhóm >CH
2
có khả năng tham gia phản ứng ngưng tụ với aldehyd, dẫn
chất nitrozo và formamidin.
1.3.2. Phương pháp tổng hợp 5-arylidenrhodanin và 5-aryliden
thiazolidin-2,4-dion
Có nhiều phương pháp để tổng hợp 5-arylidenrhodanin và 5-aryliden
thiazolidin-2,4-dion. Trong khóa luận này chúng tôi xin trình bày phương
pháp tổng hợp bằng các ngưng tụ aldehyd thơm với thiazolidin-2,4-dion và
rhodanin vì phương pháp này đơn giản, dễ làm; hóa chất rẻ tiền, dễ kiếm.
* Sơ đồ phản ứng:
17

Ar
C
H
O
+
R
CH
2
C
O
R'
Ar
R
R'
OH

CH
CH
C
O
H
2
O
Ar CH
C
C
R
R'
O
Ar CH O
+
S
N
O
X
H
-H
2
O
AcOH, AcONa
S
N
O
X
H
CH

Ar


Phản ứng xảy ra dễ dàng với xúc tác là natri acetat khan trong acid acetic
băng.
Một số công trình nghiên cứu đã thực hiện phản ứng này để tạo ra
nhiều dẫn chất 5-arylidenrhodanin [6], [16], [21], [22] và 5-aryliden
thiazolidin-2,4-dion [7], [9].
Nhân rhodanin và nhân thiazolidin-2,4-dion đều có nhóm methylen
hoạt động ở vị trí 5. Phản ứng ngưng tụ các aldehyd thơm với rhodanin và
thiazolidin-2,4-dion tương tự như với các hợp chất có nhóm methylen hoạt
động khác như các aldehyd mạch hở, no; các ceton mạch hở, no và một số
hợp chất dị vòng (hydantoin ).
* Cơ chế phản ứng ngưng tụ aldehyd thơm với các hợp chất có
nhóm methylen hoạt động:
Phản ứng ngưng tụ của các aldehyd thơm với các hợp chất có chứa
nhóm methylen hoạt động thực chất là phản ứng ngưng tụ aldol hỗn hợp [1],
[4], [26].
- Sơ đồ phản ứng như sau:



Phản ứng ngưng tụ aldol có thể thực hiện với xúc tác base hoặc acid [4],
[26].
* Cơ chế phản ứng ngưng tụ aldehyd thơm với rhodanin và
thiazolidin-2,4-dion:
X= O; S