Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học một số dẫn chất 4 amino 4h 1,2,4 triazol

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.95 MB, 85 trang )

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN CÔNG TRƯỜNG

TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 4-
AMINO-4H-1,2,4-TRIAZOL

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2013
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN CÔNG TRƯỜNG

TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
SINH HỌC MỘT SỐ DẪN CHẤT 4-
AMINO-4H-1,2,4-TRIAZOL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

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

HÀ NỘI-2013

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian làm việc khẩn trương, được sự giúp đỡ tận tình của
thầy cô giáo, gia đình và bạn bè, tôi đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp“
Tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất 4-amino-4H-1,2,4-
triazol”.
Trước tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
PGS TS Đinh Thị Thanh Hải
DS. Ngô Xuân Hoàng
đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian nghiên cứu thực hiện khóa luận
tốt nghiệp này .
Đồng thời, tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới các cán bộ
Khoa Dược Lý - Viện Dược Liệu - Bộ Y tế, các cán bộ phòng phân tích cấu
trúc, khối phổ, và phổ hồng ngoại ( Viện Hóa học – Viện Khoa học và công
nghệ Việt Nam ) đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện công trình này.
Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, kỹ thuật viên bộ môn
hóa hữu cơ, các thầy cô trong trường, các phòng ban, thư viện đã tạo điều
kiện cho tôi hoàn thành khóa luận.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong

suốt thời gian thực hiện khóa luận!
Hà Nội, ngày 6/6/2013

Sinh viên

Nguyễn Công Trường

MỤC LỤC

Trang
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
ĐẶT VẤN ĐỀ
Chương 1 TỔNG QUAN
1.1.Tác dụng sinh học của các dẫn chất Triazol 1
1.1.1.Tác dụng kháng khuẩn 1
1.1.2.Tác dụng kháng nấm 3
1.1.3.Tác dụng kháng tế bào ung thư 7

1.1.4.Tác dụng kháng virus và tác các dụng khác 11
1.2. Phương pháp tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol 12
1.3. Phương pháp tổng hợp các dẫn chất azomethin của 4-amino-4H-
1,2,4-triazol 13
1.3.1. Phản ứng ngưng tụ aldehyd thơm với amin bậc 1 13
1.3.2.Tổng hợp các azomethin của 4-amino-4H-1,2,4-triazol 15
Chương 2. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu thiết bị 18
2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu 18
2.1.2. Thiết bị nghiên cứu 19
2.2. Nội dung nghiên cứu 19
2.2.1. Tổng hợp các dẫn chất azomethin của 4-amino-4H-1,2,4-triazol 19
2.2.2. Xác định cấu trúc hóa học 19
2.2.3. Thử tác dụng sinh học 19
2.3. Phương pháp nghiên cứu 20
2.3.1. Tổng hợp các chất dự kiến 20
2.3.2. Xác định cấu trúc các chất tổng hợp được 20
2.3.3. Thử tác dụng sinh học 20
2.3.3.1. Thử tác dụng kháng tế bào ung thư 20
2.3.3.2. Thử tác dụng kháng nấm 21
Chương 3. THỰC NGHIỆM KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Tổng hợp hóa học 25
3.1.1. Tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol. (I) 25
3.1.1.1 Tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol theo phương
pháp Horning.E.C 25
3.1.1.2. Tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol theo
phương pháp Rubtsov. M.V; Baichikov.A.G 27
3.1.2. Tổng các azomethin của 4-amino-4H-1,2,4-triazol 28
3.1.2.1. Tổng hợp 4-(2’-cloro-benzyliden amino)-4H-1,2,4-triazol (II) 29

3.1.2.2. Tổng hợp 4-(4’-fluoro-benzyliden amino)-4H-1,2,4-triazol (III) 29
3.1.2.3. Tổng hợp 4-(4’-cloro-benzyliden amino)
-4H-1,2,4-triazol (IV) 30
3.1.2.4. Tổng hợp 4-(3’-nitro-benzyliden amino)-4H-1,2,4-triazol (V) 31
3.1.2.5. Tổng hợp 4-(2’-hydroxy-benzyliden amino)
-4H-1,2,4-triazol (VI) 32
3.1.2.6. Tổng hợp 4-(4’-nitro-benzyliden amino)-4H-1,2,4-triazol (VII) 32
3.1.2.7. Tổng hợp 4-(benzyliden amino)-4H-1,2,4-triazol (VIII) 34
3.2. Kiểm tra độ tinh khiết và xác định cấu trúc 35
3.2.1. Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp được 35
3.2.2. Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được 36
3.2.2.1. Phân tích phổ hồng ngoại IR 36
3.2.2.2. Phân tích phổ khối lượng MS 37
3.2.2.3. Phân tích phổ cộng hưởng từ proton
1
H-NMR và phổ cộng hưởng từ
hạt nhân
13
C-NMR 38
3.3. Thử tác dụng sinh học 39
3.3.1. Thử tác dụng kháng các dòng tế bào ung thư người 39
3.3.2. Thử tác dụng kháng nấm 39
3.4. Bàn luận 40
3.4.1. Về tổng hợp hóa học 40
3.4.2. Về xác định cấu trúc 41
3.4.2.1. Về phổ hồng ngoại (IR) 42
3.4.2.2. Về phổ khối lượng (MS) 43
3.4.2.3. Về phổ cộng hưởng từ proton (
1
H-NMR) và phổ cộng hưởng từ hạt

nhân (
13
C-NMR) của chất I, II, III 43
3.4.3. Về tác dụng sinh học 44
3.4.3.1. Tác dụng kháng các dòng tế bào ung thư 44
3.4.3.2. Tác dụng kháng nấm 44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
A549 : Tế bào ung thư phổi
CTPT : Công thức phân tử
DMF : Dimethylformamid
EtOH : Ethanol
Et
2
O : ether
Hep-G2 : Tế bào ung thư gan
Hela : Tế bào ung thư tử cung
IR : phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy)
MeOH: Methanol

MIC: Nồng độ ức chế tối thiểu
MS : Phổ khối lượng
NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
(nuclear magnetic resonance spectroscopy)
OVCAR-8 : Tế bào ung thư buồng trứng
PTL : Phân tử lượng (khối lượng phân tử)
SKLM: Sắc ký lớp mỏng
VSV : Vi sinh vật
UV : Phổ tử ngoại

ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ xa xưa đến nay thuốc luôn chiếm một vị trí quan trọng trong vấn đề
chăm sóc sức khỏe con người. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật
và công nghệ, bên cạnh các thuốc có nguồn gốc thiên nhiên và vi sinh, thuốc
có nguồn gốc tổng hợp hóa dược ngày càng đóng một vai trò quan trọng và
chiếm một lượng lớn trong tổng số các thuốc được sử dụng.
Trong lĩnh vực tổng hợp thuốc, để nhanh chóng tạo ra được các thuốc
mới, các nhà nghiên cứu thường dựa trên cấu trúc của các chất đang được sử
dụng làm thuốc hoặc các chất có tác dụng dược lý có và triển vọng cao để tạo
ra các chất mới dự đoán có tác dụng tốt hơn, ít độc hơn và có hiệu quả hơn
trong điều trị.
Trong những năm gần đây, triazol và các dẫn chất là một dãy chất hữu cơ
đã được nghiên cứu một cách có hệ thống về mặt hóa học cũng như tác dụng

sinh học. Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước đã công bố
cho thấy các dẫn chất triazol có các tác dụng đáng quan tâm như: kháng nấm,
kháng khuẩn kháng virus và chống ung thư [2], [4], [7], [11], [14], [16-23],
[25], [27-30], [33], [35-42], [45-47], [49]. Trong số các dẫn chất triazol thì
các dẫn chất azomethin của 4-amino-4-H-1,2,4-triazol với các aldehyd thơm
đã được chú ý nghiên cứu, kết quả cho thấy các dẫn chất này có tác dụng sinh
học đáng quan tâm.
Tiếp tục hướng nghiên cứu về tổng hợp hóa học và tác dụng sinh học của
các dẫn chất triazol, chúng tôi thực hiện đề tài “ Tổng hợp và thử hoạt tính
sinh học một số dẫn chất 4-amino-4H-1,2,4-triazol” với các mục tiêu
nghiên cứu sau đây:
1. Tổng hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol và một số dẫn chất của chất này.
2. Thử sàng lọc tác dụng sinh học của một số chất tổng hợp được.
Với mục tiêu trên, chúng tôi hy vọng đề tài này sẽ là một phần đóng góp
nhỏ vào việc nghiên cứu tìm kiếm các hoạt chất có hoạt tính sinh học cao của
dãy dẫn chất 4-amino-4H-1,2,4-triazol.

1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÁC DẪN CHẤT TRIAZOL
Các dẫn chất triazol đã được nghiên cứu có 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 triazol đã cho thấy các dẫn chất thuộc họ
này có tác dụng sinh học phong phú, đa dạng và đã được sử dụng có hiệu quả
trong điều trị. Một số tác dụng sinh học chính có thể kể đến như sau: tác dụng
kháng nấm, tác dụng khuẩn, tác dụng kháng ung thư, tác dụng kháng virus.
1.1.1. Tác dụng kháng khuẩn

Tác dụng kháng khuẩn của các dẫn chất triazol đã được nhiều nhà khoa
học quan tâm nghiên cứu.
Đầu tiên, phải kể đến công bố của B.M. Volynskii cùng các cộng sự [17]
vào năm 1971, đã phát hiện 2 dẫn chất của 4-amino-4H-1,2,4-triazol với 5-
nitro-furfural có tác dụng kháng khuẩn là furazonal và furacylin:
N
N
N
N
C
H
O
N
O
2
F
u
r
a
z
o
n
a
l
N
N
N
N
C
H

C
H
H
C
F
u
r
ac
y
li
n
O
N
O
2

Furazonal là hoạt chất có phổ kháng khuẩn rộng, tác dụng trên các chủng
vi khuẩn: Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumonia, Salmonella
Typhi, Proteus vulgaris và streptococcus pneumonia kể cả những chủng đã
kháng sulfamid và kháng kháng sinh. Ở Liên Xô (cũ) furazonal đã được dùng
điều trị lỵ trực trùng [42].
Tiếp theo đó, vào năm 1975, J. R. Bhuben [17] đã công bố 3-amino-
1H-1,2,4-triazol có tác dụng kháng vi khuẩn gram (-):
Công thúc cấu tạo của
3-amino-1H-1,2,4-triazol:
N
N
N
H
N

H
2

2
Các dẫn chất của 4-amino-3H-1,2,3-triazol cũng có tác dụng sinh học
như kháng khuẩn, kháng nấm. Kết quả này được P. L. Perrarinl [17] phát hiện
năm 1975 và năm 1978 đó là các chất:
N
N
NH
R
H
N
N
N
C
H
3
R
:

C
6
H
5

,

CO
O
H
N
N
N
H
3
C
N
(
C
2
H
5
)
2
S
O
2
R
R
:
H

,

C
H
3

O

Năm 1994, F. Ozkanli và cộng sự [36] đã phát hiện một số dẫn chất của
1-H-1,2,4-triazol acetamid có tác dụng kháng khuẩn khá mạnh đối với các
chủng vi khuẩn: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa,
Escherichia coli và một số vi nấm: C.albicans, C.parapsilosis, C.pseudotro-
picalis và C.stellatoided.
Tác dụng kháng khuẩn của các dẫn chất 3-[4H-(1,2,4)-triazolyl]-2-aryl-
1,3-thiazolidin-4-on cũng đã được H. S. Patel công bố trong nghiên cứu năm
2008 [37].
Theo đó các dẫn chất tổng hợp được thử nghiệm trên 2 chủng vi khuẩn
Gr(+) (B.subtilis, S.aureus) và 3 chủng vi khuẩn Gram (-) (K.promioe, S.typhi
và E.coli). Kết quả cho thấy một số chất thử nghiệm thể hiện hoạt tính kháng
khuẩn tốt hơn chất đối chứng tetracyclin.
N
N
N
C
SC
N
H
R
O

Năm 2009, A. Demirbas và các cộng sự [20] đã tổng hợp và thử tác dụng
kháng khuẩn của các dẫn chất 1,3,4-thiadiazol-2-ylmethyl-1,2,4-triazol.
Kết thúc công trình nghiên cứu này, các tác giả đã chỉ ra rằng các dẫn
chất của 1,3,4-thiadiazol-2-ylmethyl-1,2,4-triazol có tác dụng rất tốt trên các
vi khuẩn như: Escherichia coli, Yersinia pseudotuberculosis, Pseudomonas
aeruginosa, Enterococcus, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus.

3

N
N
N
N
O
N
O
N
OC
H
3
C
H
2
R
S
1
:

R
:
N N
C
H
3
2
:

R
:
N
O

Thêm vào đó, cũng vào năm 2009, D. Neslihan và cộng sự [21] đã tổng
hợp 1,2,4-triazol base manich và base Schiff của chất này, thử hoạt tính sinh
học của các chất tổng hợp được trên một số chủng vi khuẩn.
N
N
N
N
S
C
H
2
C
O
N
H
N
C
HR

Kết quả của nghiên cứu này cho thấy các dẫn chất 1,2,4-triazol tổng hợp
được có tác dụng kháng các chủng vi khuẩn: Escherichia coli, Yersinia
pseudotuberculosis, pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis,
staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Candida tropicalis.
Để góp phần tìm kiếm thêm các hoạt chất có tính kháng khuẩn cao và

dược động học ưu việt, D. Neslihan và cộng sự, năm 2010 [14], tiếp tục tổng
hợp thêm một số dẫn 1,2,4-triazol và thử tác dụng sinh học của các chất này
trên một số chủng vi sinh vật.

Kết quả cho thấy rằng các chất tổng hợp được có tác dụng kháng E. Coli,
Klebsiella pneumonia, Yersinia pseudotuberculosis, Enterobacter aerogenes,
Pseudomonas aeurogenosa, staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis,
Bacillus cereus, Candida tropicalis, Candida glabrata.
1.1.2. Tác dụng kháng nấm
Là tác dụng đáng chú ý của các dẫn chất triazol. Các dẫn chất triazol và
các dẫn chất imidazol đã tạo thành họ thuốc azol chống nấm. Tác dụng chống
nấm của các azol được phát hiện từ năm 1944 bởi Woolley [18], nhưng mãi
Với R: là các Aryl khác nhau

4
tới năm 1970 mới được công nhận và nghiên cứu sâu hơn về tổng hợp hóa
học, dược động học, độc tính và thử lâm sàng.
Trong những năm gần đây kết quả của các nghiên cứu này đã đưa ra các
thuốc chống nấm mới thuộc họ triazol được áp dụng trong điều trị [2], [4].
Các thuốc kháng nấm họ triazol được liệt kê trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Một số kháng sinh điều trị nấm chứa nhân 1,2,4-triazol
STT
Tên chất
CTCT
Chỉ định
1

Fluconazol

C
O
H
C
H
2
F
F
N
N
N
C
H
2
N
N
N

Nhiễm nấm do
Crypyococcus và
Aspergillus.

2
Itraconazol
N
N
N
C
H
2

O
O
O
N N
N N
N
O
C
H
C
H
2
C
H
3
C
H
3
C
l
C
l

Nhiễm nấm do
Cadida albican,
Cryptococcus
neoformans và
Aspergilus fumigatus
3
Voriconazol

C
O
H
C
H
C
H
3
N
N
F
F
F
N
N
N
C
H
2

Nhiễm nấm do
Crypyococcus và
Aspergillus

4
Posaconazol

N
N
N

O
H
O
N
N
O
O
H
N
N
N
F
F

Nhiễm nấm do
aspergillus, candida,
cryptococcus
5
Saperconazol
O
O
H
2
C
F
F
N
N
N
C

H
2
O
N N
N
NN
O
C
H
C
H
3
C
H
2
C
H
3

Nhiếm nấm do
Cryptococcus và
Aspegillus

5
Năm 1979, 16 dẫn chất 1H-1,2,4-triazol được Ran Heeres và các cộng sự
[28] tổng hợp và thử tác dụng chống nấm.
N
N
N
H

2
C
O O
C
l
C
l
C
H
2
O
N N
R

Kết quả cho thấy 8 trong số 16 chất có tác dụng kháng nấm ở liều
1,25mg/kg hoặc 2,25mg/kg.
Tiếp tục hướng nghiên cứu này, năm 1980-1981, Ran Heeres và các cộng
sự [27], [29] tiếp tục tổng hợp và sàng lọc tác dụng chống nấm của các dẫn
chất tổng hợp được, với các gốc R khác nhau và đã lựa chọn được hoạt chất
itraconazol (công thức cấu tạo xem bảng 1.1), được sử dụng có hiệu quả trong
điều trị nhiễm nấm Cadida albican, Cryptococcus neoformans và Aspergilus
fumigatus.
Các tác giả Narayanaswami và Richardson [35], năm 1983, đã nghiên
cứu và công bố tác dụng kháng nấm của các dẫn chất triazol.
NN
N
N N
N
C
H

2
C
X
R
C
H
2

Trong đó R là các dẫn chất chứa vòng thơm như naphthyl, biphenylyl, 5-
chloro-pyrid-2-yl hoặc nhóm phenyl có các vị trí được thay thế bởi F, Cl, I,
CF
3
, hoặc C
1
-C
4
alkoxy và X có thể là F, Br, Cl hoặc OH. Kết quả cho thấy
hầu hết các chất các tác giả tổng hợp được đều có tác dụng ức chế Candida
albicans, Cryptococcus neoformans, Aspergilus fumigatus, Coccidioides,
Paracoccidioides, Histoplasma, Blastomyces.
Kết quả của nghiên cứu trên đã góp phần tìm ra dẫn chất fluconazol, hoạt
chất này hiện nay đang được sử dụng trong điều trị nấm Crypyococcus và
Aspergillus.

6
N
N
N
R
1

R
2
H
O
N
X
Y
R
3
X
:
C
H
,

N
Y
:
F
,

C
l
R
1
:
C
1
-
C

4

a
l
k
y
l
R
2
:

H
,

C
1
-
C
4

a
l
k
y
l
R
3
:

H

a
l
o
g
e
n
,

C
F
3
,

O
C
F
3

Fluconazol có thể được tổng hợp theo quy trình sau:

F
F
C
l
C
l
O
F
F
O

Al
C
l
3
N
H
N
N
NE
t
3
,

E
t
O
A
c
F
F
N
N
N
O
F
F
N
N
N
O

S
O
I
F
F
O
H
N
N
N
N
N
N
N
H
N
N
K
2
CO
3
,

DMF
Fl
uco
n
a
z
o

l

Năm 1991, 1994, 1998, Stephen J. Ray và cộng sự [45], [46], [47] đã
tổng hợp và công bố tác dụng kháng nấm của một loạt dẫn chất 1H-1,2,4-
triazol.

Từ kết quả của những công bố này các tác giả đã tiếp tục sàng lọc, thử
tác dụng sinh học và độc tính, cuối cùng đã lựa chọn được voriconazol đưa
vào sử dụng trong điều trị nấm Candida abicans, Crypotococcus neoformans,
Aspergillus furmigatus (công thức cấu tạo của voriconazol xem bảng 1.1).
Năm 2001, Toshiyuki Konosu và cộng sự [30] đã tổng hợp các dẫn chất
dioxin-triazol và tiến hành thử tác dụng chống nấm của các chất tổng hợp
được. Hầu hết các dẫn chất này có tác dụng kháng nấm cao với MIC ≤1µg/ml.

C
C
H
H
O
O
H
H
C
C
H

H
3
3
S
S
(
(
)
)
A
A
r
r
n
n
N
N
N
N
N
N
F
F
F
F
n
n
=
=

1
1
,
,
2
2
,
,
3
3

7
N
N
N
H
N
S
C
H
2
C
O
H
N
R

Sau những nghiên cứu trên, vào năm 2008, S. Emami và cộng sự [22] đã

tổng hợp và thử tác dụng chống nấm của các dẫn chất 2-hydroxyphenacyl
azol và 2-hydroxyphenacyl azolium. Các chất này được xem như là một nhóm
thuốc azol chống nấm mới. Kết quả nghiên cứu cho thấy một số dẫn chất của
triazol có tác dụng chống nấm hiệu quả với MIC < 32µg/ml.
C
O
H
H
3
CO
O
C
H
2
N
N
N
O
H
R
C
O
C
H
2
N
N
N
NH
2

B
r
R
:
C
H
3
O

,

C
l

Năm 2009, R.R. Soman và cộng sự [33] đã tiến hành thêm một nghiên
cứu tổng hợp và thử tác dụng chống nấm của một số chất thuộc nhóm các dẫn
chất 1,2,4-triazol.

Với R là các aryl, các chất tổng hợp được đều có tác dụng chống nấm C.
albicans và A.niger tại các nồng độ 50µg/ml và 100µg/ml.
Có thể thấy rằng: các azol đã bổ sung một lượng lớn vào danh mục các
thuốc chống nấm vì có độc tính thấp hơn amphotericin B, có tác dụng trên
nhiều loại nấm khác nhau và có các tính chất dược động học ưu việt.
Cơ chế tác dụng [2], [18], [24]: Các thuốc chống nấm azole đều hoạt
động theo cơ chế tác dụng chung là ức chế enzym cytocrom P
450
của nấm, các
enzym này cần thiết để demethyl hóa các 14-α-methylsterol thành ergosterol.
Ergosterol là sterol chủ yếu của màng tế bào nấm, khi ergosterol không được

tạo thành, màng tế bào nấm bị tổn thương nên thay đổi chức năng và độ thấm
của màng, dấn đến làm mất các chất quan trọng trong tế bào nấm như ion K
+
,

các acid amin và do đó nấm bị tiêu diệt.
1.1.3. Tác dụng kháng tế bào ung thư

8
STT
Chất
Công thức cấu tạo
Chỉ định
1

Anastrozol
N
C
C
N
N
N
N

Hỗ trợ cho Phụ nữ sau mãn
kinh mắc bệnh ung thư vú
ở giai đoạn sớm, có thụ thể

eostrogen dương tính
.

2

Letrozol
C
N
N
N
N
N
C

Tiền phẫu thuật và trị liệu
trong ung thư vú di căn ở
nữ giới đã mãn kinh nhưng
vẫn đáp ứng với receptor
eostrogen hoặc progesteron
dương tính.

Guanazol có CTCT như sau:

N
N
H
N
H
2

N NH
2

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

Ung thư là một bệnh nan y và rất khó điều tri. Người ta đã sử dụng nhiều
phương pháp hy vọng đạt kết quả trong việc điều trị căn bệnh này. Vì vậy rất
nhiều các chất kể cả các hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên và các chất tổng
hợp hóa học đã được thử tác dụng kháng tế bào ung thư. Một số chất chứa
hợp phần 1,2,4-triazol có mặt trong một số thuốc điều trị ung thư như
anastrozol, letrozol, các thuốc này được liệt kê trong bảng 1.2.
Bảng 1.2 Một số thuốc chông ung thư có nhân triazol

Để chứng minh tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất triazol,
đầu tiên phải kể đến công bố của M. A. Hahn, R . H. Adanson vào năm 1972
[17] về guanazol (3,5-diamino-1H-1,2,4-triazol) có tác dụng kháng tế bào ung
thư. Hoạt chất này hiện nay đang được sử dụng trong điều trị bệnh tăng bạch
cầu.

Năm 1990, Phillip. N. Edward và Michael. S. Large [39] đã tổng hợp và thử
tác dụng sinh học ức chế enzym acromastase ứng dụng trong điều trị ung thư
vú của một số dẫn chất 1H-1,2,4-triazol.

9

Kết quả cho thấy các chất thử nghiệm có tác dụng ở nồng độ ≤ 10mg/ml.
Trong số các chất này đáng chú ý có hợp chất anastrozol, hiện nay đang được
sử dụng trong điều trị bệnh ung thư vú ở nữ giới.
Anastrozol được tổng hợp theo sơ đồ sau:
B
r
B
r
K
C
N

,

n-

B
u
4
N
B
r
C
H
2
C
l
2
/
H
2
O
,

1
0
:
3
,

3
h
N
C
C
N

M
e
I
,

DM
F
N
a
H
,

2
h
N
C
C
N
N
C
C
N
B
r
(
P
h
C
O
)

2
O
2
,

NB
S
C
C
l
4
,

2
h
N
C
C
N
N
a
N
N
N
D
MF
,

1
8

h
N
N
N
(
A
n
as
t
r
o
z
o
l
)

Nối tiếp những thành quả nghiên cứu trên, cũng vào năm 1990, các nhà
khoa học Robert M. Bowman và cộng sự [41] đã tổng hợp và thử tác dụng
kháng enzym acromastase của một số dẫn chất 1,2,4-triazol.
N N
N
C
R
1
R
2
C
N

Nghiên cứu này góp phần tìm ra dẫn chất letrozol, là một thuốc hiện nay

đang được sử dụng để điều trị ung thư vú ở nữ giới do khả năng kháng enzym
acromastase và là một trong số các dẫn chất được Robert M. Bowman và
cộng sự [41] tổng hợp ở trên. Hoạt chất này tiếp tục được nghiên cứu bởi A.S.
Bhatnagar và cộng sự [16] vào năm 1990, L.M. Demers [19] năm 1994, B. P.
Haynes [25] năm 2003, các nghiên cứu đã đưa ra quy trình tổng hợp hóa học
hoàn chỉnh như sau:

C
N
N
H
N
N
B
r
C
N
N
N
N
C
H
2
C
l
2
,

15
h
t
-
B
u
O
K
,

DMF
N
C
F
C
N
N
N
N
N
C
L
e
t
r
o
z
o
l

10
Công thức cấu tạo
Ar
IC
50
(µM)
N
N
N
N
S
A
r
O
F

HT29 K293 MDA231
4-F, 3-CF
3
C
6
H
3
10 20 9
2-F, 5-NO
2
C
6

H
3
13 25 13

N
N
P
h
N
N
N
P
h
S
R
H
3
C
O
R:
C
H
C
H
2
C
H
2
O
H

C
H
C
H
2
OC
H
3
O
N
N
P
h
N
N
N
P
h
S
C
l
R
1
N
H
N
C
l
R
1

:

Một nghiên cứu khác vào năm 2010 của Paul .A.M. Wood và cộng sự
[38] đã tổng hợp và thử tác dụng ức chế acromatase- sulfatase của một số dẫn
chất
4-amino-4H-1,2,4-triazol. Kết quả một số chất thể hiện hoạt tính ức chế
acromatase và sulfatase ở mức độ nanomol. Các dẫn chất 4-amino-4H-1,2,4-
triazol này làm phong phú thêm số lượng các dẫn chất triazol có tác dụng
chống ung thư.
N
N
N
N
C
N

Mười sáu dẫn chất của triazol, năm 2012, đã được nhóm nghiên cứu của
Eman M. Flefel [23] và cộng sự tổng hợp thử tác dụng sinh học kháng vi sinh
vật, kháng ung thư, kết quả cho thấy 5 dẫn chất được tổng hợp có tác dụng
chống khối u tử cung và tế bào ung thư vú với IC
50
(2,72-5,85µg/ml).

Một nghiên cứu khác năm 2012 của G.C. Ramaprasad [40] đã thu được
kết quả đáng quan tâm khi thử hoạt tính của một số dẫn chất 1,2,4-triazol trên
các dòng tế bào ung thư HT29, K293, MDA231. Kết quả thu được:

11
1.1.4. Tác dụng kháng virus và các tác dụng khác.
• Tác dụng kháng virus
Tác dụng kháng virus cũng là một tác dụng đáng được quan tâm của các
dẫn chất triazol.
Một số dẫn chất 1,2,3-triazol carboxamid và 1,2,4-triazol carboxamid có
tác dụng kháng virus đã được công bố:
Năm 1972, J.T. Witkowski và các cộng sự [49] đã tổng hợp và thử tác
dụng kháng virus của một số các dẫn chất của 1,2,4-triazol-3-carboxamidin
ribonucleosid, kết quả thu được một hợp chất được ứng dụng trong điều trị là
ribavirin ( 1-β-D-ribofura-nosyl-1H-1,2,4-triazol-3-carboxamid) [2], [49] có
công thức cấu tạo như sau:
NH
2
N
N
O
N
O
O
H
O
H
H
H
H

H
H
O

Ribavirin là một nucleosid kháng virus phổ rộng, chống virus cúm B khá
mạnh, kháng virus hợp bào đường hô hấp (RSV), nó cũng có một số tác dụng
với các loại virus khác như: herpes, thủy đậu, viêm gan, sởi.
• Tác dụng khác:
Ngoài các tác dụng đáng kể trên người ta còn thấy các dẫn chất triazol
còn có một số tác dụng có thể ứng dụng trong điều trị như tác dụng chống sốt
rét, chống trầm cảm. Sau đây là một số chất đã được công bố công bố [11],
[17].

12
H
COO
H
+
NH
2
NH
2
.
H
2
O
H
CO
NHNH

2
+
H
2
O
2

H
CO
NHNH
2
N
N
N
H
2
N
t
0
t
0

Các kết quả kết quả nghiên cứu trên cho thấy các dẫn chất triazol có tác
dụng phong phú và đa dạng. Vì vậy việc nghiên cứu tìm kiếm các dẫn chất
triazol có hoạt tính sinh học cần được tiếp tục và phát triển.
1.2. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP 4-AMINO-4H-1,2,4-TRIAZOL
4-Amino-4H-1,2,4-triazol được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1899 do
S. Ruhemann và cộng sự [43] thực hiện bằng cách đun nóng formyl hydrazin
ở nhiệt độ 150-200
0

C, đây là phương pháp khá đơn giản và thuận lợi. Về sau
nhiều nhà tổng hợp hữu cơ đã nghiên cứu sâu hơn về phương pháp tổng hợp
4-amino-4H-1,2,4-triazol.
E.C. Horning [26] đã thực hiện phản ứng này qua 2 giai đoạn từ
ethylformiat và hydrazin hydrat, các phản ứng diễn ra như sau:
H
C
O
OC
2
H
5

+

NH
2
NH
2

.
H
2
O
H
CO
N

HN
H
2

+

C
2
H
5
O
H

+

H
2
O
2

H
CO
NHNH
2
N
N
N

H
2
N
t
0
E
t
O
H
,

t
0
c

M.V. Rubtsov; A.G. Baichikov [42] đã thực hiện phản ứng tổng hợp 4-
amino-4H-1,2,4-triazol từ acid formic và hydrazin hydrat. Phản ứng xảy ra
theo hai giai đoạn nhưng thực hiện liên tiếp trong 1 quá trình:

Thông qua các phương pháp trên, chúng tôi nhận thấy để tổng hợp 4-
amino-4H-1,2,4-triazol có thể tiến hành theo hai phương pháp bao gồm
N
N
H
N
H
2
N
C

H
2
O
O

N
N
N
C
H
3
C
6
H
5
C
l

(chống sốt rét)
(chống trầm cảm)

13
phương pháp của M.V. Rubtsov; A.G. Baichikov [42] hoặc phương pháp của
E.C. Horning [26]. Do đó, trong công trình nghiên cứu này chúng tôi tiến
hành tổng hợp hợp 4-amino-4H-1,2,4-triazol khảo sát theo 2 phương pháp của
M.V. Rubtsov; A.G. Baichikov [42] và E.C. Horning [26].
1.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT AZOMETHIN
CỦA 4-AMINO-4H-1,2,4-TRIAZOL.
1.3.1. Phản ứng ngưng tụ aldehyd thơm với amin bậc 1
Phương trình tổng quát:

A
r
C
H
O

+
NH
2
A
r
1
A
r
C
H
N
A
r
1
+
H
2
O

Đây là phản ứng cộng hợp ái nhân (A
N
) vào nhóm carbonyl của aldehyd
thơm và đồng thời tách loại một phân tử nước, tác nhân ái nhân là H

2
N-Ar
1
,
phản ứng có thể sử dụng xúc tác acid, base hoặc không dùng xúc tác.
Cơ chế phản ứng:[1], [5], [8]
Phản ứng xảy ra theo 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Tác nhân ái nhân tấn công vào nhóm carbonyl của aldehyd
theo cơ chế cộng hợp ái nhân A
N
:
Cơ chế như sau:
C
O
H
A
r
+
N
H
H
A
r
1
C
O
A
r
H
N

A
r
1
H
H
:
C
O
H
A
r
H
N
A
r
1
H

Giai đoạn 2: Phản ứng tách loại một phân tử nước theo cơ chế tách loại
E
1
.
Cơ chế như sau:
C
O
H
A
r
H
N A

r
1
H
+
H
+
C
O
H
2
+
A
r
H
N A
r
1
H
-
H
2
O
C
A
r
H
N A
r
1
H

-
H
+
C
A
r
N A
r
1
H

Như vậy khả năng và tốc độ của phản ứng phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu
tố:

14
Ο
O
δ
+
δ
−

+ Sự phân cực của liên kết đôi carbonyl (C=O) của aldehyd (-CHO). Các
nhóm thế hút điện tử (có hiệu ứng -M, -I) làm tăng tốc độ phản ứng vì làm
tăng sự phân cực liên kết C=O.
+ Tính ái nhân của phân tử amin. Các amin có tính base càng lớn thì tốc
độ phản ứng càng tăng.
• Phản ứng không cần xúc tác.
Phản ứng của các hợp chất carbonyl rất hoạt động và các nucleophin
cũng rất hoạt động thì phản ứng không cần xúc tác acid hay base. Cơ chế

phản ứng xảy ra như cơ chế chung.
• Phản ứng với xúc tác acid.
Nhóm carbonyl của aldehyd thơm là nhóm phân cực mạnh, do có liên kết
giữa carbon với dị tố oxy có độ âm điện cao:
C
O
C
O

Trung tâm carbon dương thuận lợi cho sự tấn công của tác nhân ái nhân
(Nu)
Khả năng phản ứng cộng A
N
vào nhóm carbonyl phụ thuộc trước hết vào
điện tích dương ở nguyên tử carbon, khả năng phản ứng càng cao nếu điện
tích dương ở nguyên tử carbon càng lớn.
Để làm tăng điện tích dương trên nguyên tử carbon có thể dùng xúc tác
acid để proton hóa nhóm carbonyl do đó làm tăng tính electrophin của carbon.
Cơ chế phản ứng như sau:
C
O
H
A
r
+
C
A
r
H
H

O
H
C
A
r
H
O
H
NH
2
A
r
1
+
C
O
H
A
r
H
N
A
r
1
H
H
C
O
H
A

r
H
N A
r
1
H
H
-
H
2
O
C
A
r
H
N A
r
1
H
-
H
C
A
r
H
N A
r
1

Tốc độ đạt được cực đại khi tất cả các nhóm carbonyl được proton hóa.

Nhưng khi dùng tác nhân ái nhân có khả năng bị proton hóa như amin thì pH

15
để phản ứng có vận tốc cực đại phụ thuộc vào bản chất nhóm carbonyl và
nucleophin. Khi đó có thể tồn tại 2 cân bằng sau:
N
H
2
A
r
1
+
H
N
H
3
A
r
1
C
A
r
H
O
C
A
r
H
O
H

H
+

Sự proton hóa cặp điện tử tự do ở nguyên tử N của H
2
N-Ar
1
làm giảm
khả năng ái nhân của chất này, do đó làm giảm khả năng tấn công vào carbon
của nhóm carbonyl. Song nếu proton hóa nhóm carbonyl sẽ làm tăng khả
năng phản ứng của nhóm này với tác nhân ái nhân. Do dó ở một giá trị pH
nào đó mà không phải tất cả lượng H
2
N-Ar
1
chuyển thành H
3
N
+
-Ar
1
và nồng
độ acid liên hợp của nhóm carbonyl có đủ để tốc độ phản ứng có giá trị lớn
nhất, đó là giá trị pH tối ưu.
• Phản ứng với xúc tác base.
Các amin bậc 1 (tác nhân ái nhân) có tính base, có thể cộng hợp vào
nhóm carbonyl mà không đòi hỏi deproton hóa, song phản ứng vẫn có thể xảy
ra tốt hơn với xúc tác base vì các ion imidua (được tạo thành từ các amin do
sự deproton hóa) là các base mạnh hơn do đó làm tăng khả năng phản ứng của
tác nhân này.

1.3.2. Tổng hợp các dẫn chất azomethin của 4-amino-4H-1,2,4-triazol
Nhiều nhà nghiên cứu trong nước và nước ngoài đã đi sâu nghiên cứu
phương pháp tổng hợp các azomethin của 4-amino-4H-1,2,4-triazol.
• Nước ngoài
S. Ruhemann [43] đã thực hiện phản ứng tổng hợp hợp các azomethin
của 4-amino-4H-1,2,4-triazol với các aldehyd thơm trong dung môi EtOH ở
nhiệt độ phòng với xúc tác piperidin:
C
H
O
A
r
+
N
N
N
H
2
N
N
N
N
N
H
C
A
r
Pi
p
e

r
i
d
i
n
E
t
O
H

16
A
r:
,

R
:
C
H
3

Với Ar-CHO là các aldehyd thơm như: benzaldehyd; 3-
nitrobenzaldehyd; 2-hydroxybenzaldehyd; p-dimethylamino benzaldehyd;
furfural.
Còn khi tạo các azomethin với các ceton thơm thì các tác giả thực hiện
phản ứng trong dung môi EtOH, xúc tác piperidin, đun ở nhiệt độ sôi cách
thủy:

Với:

M.V. Rubtsov; A.G. Baichikov [42] đã thực hiện phản ứng tổng hợp chế
phẩm furazonal trong môi trường nước ở 15
o
C với sự có mặt của acid
sulfuric. Phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn sau:
- Thủy phân 5-nitrofurfuraldiacetat với xúc tác acid sulfuric để tạo 5-
nitrofurfural.
- Ngưng tụ 5- nitrofurfural với 4-amino-4H-1,2,4-triazol trong môi trường
nước với xúc tác sulfuric, ở nhiệt độ 15
o
C.

• Tại
Việt Nam
Năm 1983 Nguyễn Văn Yên, Nguyễn Quang Đạt [13] thực hiện phản
ứng tổng hợp các azomethin giữa 4-amino-4H-1,2,4-triazol và các aldehyd
thơm, Isatin trong dung môi EtOH, trong các điều kiện thử nghiệm ở nhiệt độ
phòng và đun cách thủy với xúc tác là piperidin. Kết quả cho thấy khi tiến
C
A
r
+
N
N
N
H