LATS Nghiên cứu tổng hợp và hoạt tính chống ung thư của các hợp chất indenoisoquinolin

A-GIỚI THIỆU LUẬN ÁN
1. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án
Indenisoquinolin là lớp chất có hoạt tính gây độc tế bào ung thư theo
cơ chế ức chế topoisomerase I, một số dẫn xuất như Indotecan (5) và
Indimitecan (6) đã được đưa vào nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng giai
đoạn II cho thấy: các hợp chất này có hoạt tính cao hơn so với thuốc chống
ung thư hệ camptothecin, không gây hiệu ứng phụ, đặc biệt bền và khơng
bị thủy phân vì khơng có vịng lacton [11,12,15,22,33] nên trong thời gian
gần đây có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về lớp chất này [10,18,19,27].
Những nghiên cứu gần đây về lớp chất indenoisoquinolin đã chỉ ra rằng
nhóm thế ở vịng B tại vị trí nguyên tử Nitơ (N-6) là các nhóm
aminopropyl, morpholinopropyl, imdazolopropyl cho khả năng gây độc tế
bào rất tốt, trong đó có 2 thuốc đang được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn
II là Indotecan (5) và Indimitecan (6) [6,8,15,22,42]. Bên cạnh đó các chất
chứa hợp phần của aminopropanol cũng được biết đến là các lớp chất cho
nhiều hoạt tính sinh học lí thú như hoạt tính chống ung thư, chống sốt rét,
kháng khuẩn, kháng nấm [74-77].
Trên cơ sở đó, luận án đã thiết kế tổng hợp các indenoisoquinolin
mới có nhóm thế khác nhau ở vịng B khi đưa thêm nhóm hydroxyl vào vị
trí thứ 2 của mạch nối propyl cịn vị trí thứ 3 là các dị vòng với hy vọng sẽ
làm tăng khả năng gây độc tế bào ung thư. Đồng thời luận án cũng thiết kế
tổng hợp các indenoisoquinolin mới chứa nhóm thế giàu điện tử ở vịng B,
với ý tưởng làm tăng khả năng gây độc tế bào ung thư thông qua các liên
kết yếu của indenoisoquinolin với DNA và Top1 tại vị trí phân cắt của
topoisomerase I [22,28,42-45,68].

Các indenoisoquinolin mục tiêu tổng hợp

2. Đối tượng và nhiệm vụ của luận án
2.1. Đối tượng nghiên cứu của luận án
Tổng hợp các indenoisoquinolin mới chứa nhóm thế giàu điện tử ở

vòng B, với ý tưởng làm tăng khả năng gây độc tế bào ung thư thông qua
các liên kết yếu của indenoisoquinolin với DNA và Top1 tại vị trí phân cắt
của topoisomerase I.
1


Tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác nhau ở vịng B
khi đưa thêm nhóm hydroxyl vào vị trí thứ 2 của mạch nối propyl cịn vị
trí thứ 3 là các nhóm thế chứa dị tố N, O, S với hy vọng sẽ làm tăng khả
năng gây độc tế bào ung thư.
Đánh giá hoạt tính chống ung thư của các hợp chất indenoisoquinolin
tổng hợp được qua đó đưa ra những định hướng nghiên cứu tiếp theo.
2.2. Nhiệm vụ của luận án
2.2.1. Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)
2.2.2. Tổng hợp các indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa
indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59) với các amin bậc 1
- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 59 với các arylamin.
- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 59 với các amin dị vòng thơm.
- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 59 với các amin bậc 1 có gốc hữu cơ mạch hở.
- Tổng hợp các indenoisoquinolin 170 trên cơ sở của phản ứng giữa
indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các α-amino axít.
2.2.3. Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ 6-allyl-5H-indeno[1,2c]isoquinoline-5,11(6H)-đion.
- Tổng hợp các hợp chất indenoisoquinolin 171 và 172.
- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 173 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 171 với các dị vòng no morpholin, piperidin, pyrrolidin.
- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 173 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 171 với 2-xyanoguaniđin và natri azua.

- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 173 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 171 với piperazin và các dẫn xuất piperazin.
- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 174 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 171 với benzoimidazolthiol và dẫn xuất benzoimidazolthiol.
2.2.4. Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ 6-(2,3-đihydroxypropyl)5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion.
- Tổng hợp chất 6-(2,3-đihydroxypropyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinoline5,11(6H)-đion (175).
- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 176 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 175 với Metansunfonyl clorua, 4-Toluensunfonyl clorua
- Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 177 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 175 với anhiđrit isobutyric, anhiđrit axetic.

2


2.2.5. Xác định hoạt tính gây độc tế bào của các hemiasterlin
- Các indenoisoquinolin được thử hoạt tính gây độc tế bào trên 2 dòng tế
bào ung thư thực nghiệm, tế bào ung thư biểu mô KB (Human epidermic
carcinoma), tế bào ung thư gan Hep-G2 (Hepatocellular carcinoma).
3. Những đóng góp mới của luận án
- Luận án đã đã áp dụng các lý thuyết hóa học hữu cơ nâng cao để
giải thích cơ chế của phản ứng tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11đion và phản ứng tổng hợp indenoisoquinolin 169, 170.
- Luận án đã thiết kế và tổng hợp thành công 32 hợp chất
indenoisoquinolin mới, bao gồm:
+ 14 dẫn chất mới đi từ nguyên liệu là indeno[1,2-c]isochromen-5,11đion.
+ 14 dẫn chất mới đi từ nguyên liệu là 6-allyl-5H-indeno[1,2c]isoquinolin-5,11(6H)-đion.
+ 4 dẫn chất mới đi từ nguyên liệu là 6-(2,3-đihydroxypropyl)-5Hindeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion.
- Luận án đã quy kết được độ chuyển dịch của các proton và cacbon
khung indenoisoquinolin trên dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1HNMR và 13C-NMR.
- Đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của 36 hợp chất
indenoisoquinolin trên 2 dòng tế bào ung thư biểu mô (Kb) và ung thư gan

(Hep G2), trong đó có 23 hợp chất có khả năng gây độc tế bào ung thư
khảo sát, có 12 hợp chất thể hiện hoạt tính gây độc tế bào ung thư mạnh
với giá trị IC50 < 5 µM.
- Đã tổng hợp được 3 hợp chất indenoisoquinolin có giá trị IC50
tương đương chất chuẩn đối chứng Ellipticine: 169l IC50 = 1,82 µM (KB),
1,41 µM (Hep-G2), 173c IC50 = 1,67 µM (KB), 1,15 µM (Hep-G2), 173h
IC50 = 1,51 µM (KB), 1,19 µM (Hep-G2).
- Đã tổng hợp được 2 hợp chất indenoisoquinolin có giá trị IC50 nhỏ
hơn chất chuẩn tham chiếu Ellipticine: 173a IC50 = 0,82 µM (KB), 0,47
µM (Hep-G2) 173i IC50 = 0,82 µM (KB), 0,69 µM (Hep-G2).
4. Bố cục của luận án
Luận án có 155 trang bao gồm:
Mở đầu: 3 trang
Chương 1: Tổng quan 42 trang
Chương 2: Thực nghiệm 51 trang
Chương 3: Kết quả và thảo luận 58 trang
3


Kết luận: 1 trang
Phần tài liệu tham khảo có 81 tài liệu về lĩnh vực liên quan của luận
án, được cập nhật dến năm 2015.
Phần phụ lục gồm 65 trang gồm các loại phổ của các chất tổng hợp
được và dữ liệu X-ray tinh thể của hợp chất 171, 172
5. Phương pháp nghiên cứu
Các chất được tổng hợp theo các phương pháp tổng hợp hữu cơ hiện
đại đã biết, có cải tiến và vận dụng thích hợp vào các trường hợp cụ thể.
Sản phẩm phản ứng được làm sạch bằng phương pháp sắc kí cột và kết
tinh lại. Cấu trúc của sản phẩm được xác định bằng các phương pháp phổ
như: IR, 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC, MS và X-ray crystal.

B-NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN
Chương 1. TỔNG QUAN
Tổng quan gồm 42 trang, tổng kết tài liệu về tình hình nghiên cứu các
phương pháp tổng hợp và hoạt tính chống ung thư của indenoisoquinolin
được các tác giả trong và ngoài nước thực hiện.
Chương 2. THỰC NGHIỆM
Thực nghiệm gồm 51 trang, trình bày chi tiết về các phương pháp
nghiên cứu, quy trình tổng hợp, tinh chế, các tính chất vật lý của các sản
phẩm nhận được như: điểm chảy, hình thái, màu sắc, hiệu suất phản ứng
và dữ liệu chi tiết các phổ MS, IR, 1HNMR, 13C NMR, HSQC, HMBC và
X-ray crystal.
1. Chúng tôi đã đưa ra phương pháp tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen5,11-đion (59)
2. Tổng hợp các indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa
indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các amin bậc 1
3. Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ 6-allyl-5H-indeno[1,2c]isoquinoline-5,11(6H)-đion.
4. Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ 6-(2,3-đihydroxypropyl)-5Hindeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion.
5. Xác định hoạt tính gây độc tế bào của các indenoisoquinolin.

4


0,079 ®.l p-TsOH

4,0 ®.l NaOMe
O
O

MeOH/EtOAc (2:1),
65°C, 6h

O
56

O

Toluen, , 6h
O

OH
58

57

169a R = 4-metoxybenzyl
169m R = methyl (11H)-yl)undecanoat
169b R = 3-metoxybenzyl
169n R = 3-carboxypropyl
169c R = benzyl
169p R = 10-aminodecyl
169d R = 4-brombenzyl
170a R1 = hydro
169f R = 6-metoxypyridin-3-yl
170b R1 = isopropyl
169g R = pyridin-2-ylmetyl
170c R1 = Bezyl
169h R = furan-2-ylmetyl
170d R1 = 4-hydroxylbenzyl
169i R = prop-2-yn-1-yl
170e R1 = 3,4-dihydroxylbenzyl
169j R = allyl

169k R = 2-metoxyetyl
169l R = 8-(N-Boc-amino)-3,6-dioxaoctanyl
169e R = 3- (N-Boc-N-metylamino)phenyl

0

F
DM

0
,6

C

CH
N
R1
H2

®.l
1,3

C

H
OO

59

O

O

H
N C COOH
R1
O

N

O

O
OH
N

N

O

X

O

169j

173
(X = NR 1R2)

2,0 ®.l Br2

CH2Cl2/H2O (50:1), 05 C, 12h

Br
N

O
OH
N

OCOR

O

177a R = isopropyl
177b R = Metyl

177

1,2 ®.l (RCO)2O,
3,0 ®.l Et3N
CH2Cl2, rt, 2h

1,5 ®.l R1R2NH
2,0 ®.l K2CO3
axeton (DMF), 65°C, 12h
3,0 ®.l K2CO3
CH3CN/H2O (40:1)
60° C,18h

O

O

O
OH

OH

+

N

Br

O

O

172

171

N
Br

OH

O
175

1,5 ®.l RSH
2,0 ®.l K2CO3
axeton, 70°C, 12h

1,5 ®.l RSO 2Cl
CH2Cl2, 0°C, 4h

O

O

OH

OH
N
174a R = 1H-benzo[d]imidazol-2-yl
174b R = 5-metoxy-1H-benzo[d]imidazol-2-yl

R

O
169

170
173a X= Morpholin-1-yl
173b X= 4-metylpiperidin-1-yl
173c X= piperidin-1-yl
173d X= pyrrolidin-1-yl
173e X= 2-cyanoguanidyl
173f X= azido

173g X= 4-Boc-piperazin-1-yl
173h X= 4-methylpiperazin-1-yl
173i X= piperazin-1-yl
173j X= 4-tosylpiperazin-1-yl

24h

+ O

nhiệt độ phòng,

H
OH

O

O

O

1,1 đ.l RNH2,
CH2Cl2

O

N

SR
O

O

176

174

OSO 2R
176a R = metyl
176b R = 4-metylphenyl

Sơ đồ 2.1. Sơ đồ tổng quát tổng hợp các indenoisoquinolin mới có
nhóm thế khác nhau ở vòng B.

5


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Chiến lược tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác
nhau ở vịng B
Indenisoquinolin là lớp chất có hoạt tính gây độc tế bào ung thư theo
cơ chế ức chế topoisomerase I, một số dẫn xuất như Indotecan (5) và
Indimitecan (6) đã được đưa vào nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng giai
đoạn II cho thấy: các hợp chất này có hoạt tính cao hơn so với thuốc chống
ung thư hệ camptothecin, không gây hiệu ứng phụ, đặc biệt bền và không
bị thủy phân vì khơng có vịng lacton [11,12,15,22,33] nên trong thời gian
gần đây có rất nhiều cơng trình nghiên cứu tổng hợp về lớp chất này
[10,18,19,27]. Trong đó, phương pháp tổng hợp indenoisoquinolin thông
qua phản ứng của indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (16) với các amin bậc
1 thường được các nhà khoa học sử dụng vì chỉ qua ít bước phản ứng đồng
thời thuận lợi trong việc tạo ra nhiều dẫn xuất khác nhau của

indenoisoquinolin [1,2,4,12,13,15,28-33].
Với mục tiêu là tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế
khác nhau ở vịng B, có khả năng tạo ra nhiều tương tác giữa
indenoisoquinolin với DNA, Protein và các cặp bazơ cơ sở tại vị trí phân
cắt của topoisomerase I qua đó nâng cao khả năng ức chế và gây độc tế
bào ung thư [22,28,42,44,45,68], luận án đã sử dụng phương pháp tổng
hợp khung indenoisoquinolin thông qua phản ứng của indeno[1,2c]isochromen-5,11-đion (16) với các amin bậc 1 đi từ nguyên liệu đầu tiên
là phthalide và 2-cacboxybenzanđehit. Các amin bậc 1 (RNH2) được sử
dụng để tổng hợp indenoisiquinolin ở đây là các amin có chứa gốc R là các
vịng thơm, dị vịng thơm, các axít amin với hy vọng các chất tổng hợp
được sẽ tạo ra nhiều tương tác trong phức hợp Top1-DNAindenoisoquinolin. Đồng thời luận án cũng thiết kế tổng hợp các
indenoisoquinolin thông qua phản ứng giữa indeno[1,2-c]isochromen-5,11đion (16) với các amin có gốc R chứa các trung tâm phản ứng quen thuộc
như anken, ankin, axít cacboxylic, amin để thực hiện các nghiên cứu tiếp
theo nhằm tạo ra nhiều dẫn xuất indenoisoquinolin mới có hoạt tính sinh
học lý thú. Trong các indenoisoquinolin mới có trung tâm phản ứng quen
thuộc tổng hợp được, luận án đã chọn 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-đion (169i) để thực hiện các phản ứng tổng hợp tiếp theo vì
nhóm chức anken có thể thực hiện được nhiều phản ứng hóa học thuận lợi,
đồng thời nhóm thế allyl ở vịng B của indenoisoquinolin còn đảm bảo
mục tiêu của luận án là các nhóm thế đưa vào cách ngun tử Nitơ của
vịng indenoisoquinolin 3 nguyên tử cacbon.
6


Trên cơ sở đó, cùng kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học cho
thấy các nhóm thế ở vịng B tại vị trí nguyên tử Nitơ (N-6) là các nhóm
aminopropyl, morpholinopropyl, imdazolopropyl cho khả năng gây độc tế
bào rất tốt, trong đó có 2 hợp chất đang được thử nghiệm lâm sàng giai
đoạn II là Indotecan (5) và Indimitecan (6) [6,8,15,22,42,44]. Do đó, luận
án tiếp tục thiết kế tổng hợp các indenoisoquinolin mới, bằng cách đưa
thêm nhóm hydroxyl vào vị trí thứ 2 của nhóm propyl cịn vị trí thứ 3 là

các dị vòng Morpholin, Piperidin, Pyrrolidin, Piperazin, benzimidazolthio
với hy vọng làm tăng khả năng tương tác của các nhóm thế ở vịng B của
indenoisoquinolin với DNA và Top1 tại vị trí phân cắt của topoisomerase
I. Ngồi ra, với mục tiêu là tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm
thế khác nhau chứa các dị tố cách nguyên tử N ở vòng indenoisoquinolin 3
nguyên tử cacbon luận án cũng đã thiết kế tổng hợp các dẫn xuất
indenoisoquinolin mới từ 6-(2,3-đihydroxypropyl)-5H-indeno[1,2c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (175) với hy vọng các chất tổng hợp được sẽ
cho nhiều hoạt tính sinh học lý thú.
3.2. Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)
Bước chìa khóa để tổng hợp indenoisoquinolin theo phương pháp mà
chúng tơi lựa chọn đó là tổng hợp được Indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion
(59) các phản ứng tổng hợp được tóm tắt ở sơ đồ 3.2.

Sơ đồ 3.2.1. Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)
Đầu tiên, là thực hiện phản ứng ngưng tụ giữa phthalide (57) và 2cacboxybenzanđehit (56) trong sự có mặt của NaOMe, dung mơi
MeOH/EtOAc, tại nhiệt độ 65oC, trong 6h nhận được hợp chất trung gian
58. Hợp chất 58 được phản ứng với TsOH nhận được hợp chất lacton 59
với hiệu suất phản ứng đạt 58%. Hợp chất 59 thu được là chất rắn có màu
vàng cam, có nhiệt độ nóng chảy là 258-259 oC.
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 59, xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng
hưởng của 8 proton của indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion ở vùng trường
thấp từ 7,26-8,38 ppm. Tín hiệu doublet cộng hưởng tại 8,37 ppm với hằng
số tương tác J = 8,0 Hz là đặc trưng của proton H-1. Tín hiệu doubletdoublet với hằng số tương tác J = 1,0 và J = 8,0 Hz tại 8,29 ppm là đặc
trưng cộng hưởng của proton H-4. Một tín hiệu doublet khác cộng tưởng
tại 7,59 ppm với hằng số tương tác J = 7,0 Hz là được quy kết cho proton
7


H-7. Ba tín hiệu cộng hưởng doublet-triplet của 3 proton bao gồm: proton
ở vị trí H-2 cộng hưởng tại 7,80 ppm với hằng số tương tác J = 8,0 Hz,

proton ở vị trí H-3 cộng hưởng tại 7,52 ppm với hằng số tương tác J = 8,0
Hz, proton ở vị trí H-9 cộng hưởng tại 7,41 ppm với hằng số tương tác J =
7,0 Hz. Hai proton còn lại của nhân indenoisoquinolin là H-8 và H-10 có
tín hiệu cộng hưởng chồng lấp trong khoảng 7,45-7,48 ppm.

Hình 3.2.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất 59
Ngoài ra cấu trúc của hợp chất 59 còn được khẳng định bởi phổ cộng
hưởng từ 13C-NMR, trên phổ xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 16
ngun tử cacbon bao gồm tín hiệu của nhóm cacbonyl (C-11) tại δC
189,96 ppm, nhóm cacbonyl của vịng lacton tại δC 170,59 ppm (C-5). Tín
hiệu tại δC 160,81 ppm (C-15) được quy kết cho cacbon thuộc vòng
indeno nối với oxi vịng lacton, cùng 13 tín hiệu khác của vịng indeno[1,2c]isochromen-5,11-đion

Hình 3.2.2. Phổ 13C-NMR của hợp chất 59
8


Từ các dữ liệu phổ trên cùng các dữ liệu tham khảo [2,32,78] cho
phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 59. Cơ chế hình thành sản phẩm 59
được giải thích như sơ đồ 3.2.2.

Sơ đồ 3.2.2. Cơ chế tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59)
3.3. Tổng hợp các indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa
indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các amin bậc 1.
Sau khi hợp chất indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59) được tổng
hợp, cho tiến hành phản ứng với các amin bậc 1 (RNH2) khác nhau thu
được các indenoisoquinolin 169, 170. Cơ chế của phản ứng được giải thích
như sau:

Sơ đồ 3.3.1. Cơ chế hình thành các hợp chất indenoisoquinolin 169, 170

Các amin bậc 1 (R-NH2) được sử dụng để tổng hợp các
indenoisoquinolin 169, 170 ở đây là các amin có chứa gốc R là các vịng
thơm, dị vịng thơm, các axít amin với hy vọng các chất indenoisoquinolin
mới tổng hợp được sẽ tạo ra nhiều liên kết hydro, liên kết Van-der-Waals,
liên kết cộng hóa trị với DNA, Top1 và protein tại vị trí phân cắt của
topoisomerase I [22,28,42,44,45,68]. Đồng thời hợp chất 59 cũng được
thực hiện phản ứng cùng các amin với gốc R có chứa các trung tâm phản
ứng quen thuộc như anken, ankin, axít cacboxylic, amin nhằm thực hiện
các phản ứng hóa học tiếp theo để tạo ra nhiều dẫn xuất indenoisoquinolin
mới có hoạt tính sinh học lý thú.
9


3.3.1. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 với R là nhóm Aryl
Các hợp chất có vịng benzen, có mật độ electron phân bố đồng đều
thường có mối tương hỗ giữa các electron với các phân tử sát bên, đó
chính là lực liên kết Van-der-Waals. Với ý tưởng làm tăng khả năng tương
tác của indenoisoquinolin với DNA, Top1, Protein tại vị trí phân cắt thơng
qua các lực liên kết yếu như liên kết Van-der-Waals, luận án đã thiết kế
tổng hợp các indenoisoquinolin mới với các nhóm thế ở vịng B chứa vòng
benzen. Từ hợp chất 59, cho tiến hành phản ứng với các amin bậc 1 (RNH2) có R là các gốc aryl
như
4-metoxybenzylamin, 3metoxybenzylamin, benzylamin, 4-bromobenzylamin, tert-butyl (3aminophenyl)(metyl)carbamat thu được các hợp chất 169a, 169b, 169c,
169d, 169e có màu đỏ cam với hiệu suất từ 81% đến 90%. Cấu trúc của
các hợp chất được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR.

Sơ đồ 3.3.2. Sơ đồ tổng hợp indenoisoquinolin 169a-e với R là nhóm Aryl
Như vậy luận án đã tổng hợp được 5 dẫn xuất của indenoisoquinolin
với các nhóm thế ở vòng B chứa vòng benzen 169a, 169b, 169c, 169d,
169e. Các chất này sẽ được thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế

bào ung thư ung thư biểu mơ biểu bì miệng (KB), ung thư gan (Hep G2).
3.3.2. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 với R là các dị
vòng thơm.
Tiếp tục với mục tiêu tổng hợp indenoisoquinolin mới có nhóm thế
khác nhau ở vịng B chứa các dị tố N, O cách nguyên tử N ở vòng B của
indenoisoquinolin 2 đến 3 nguyên tử cacbon luận án đã tiếp tục thực hiện
phản ứng giữa hợp chất 59 với các amin bậc 1 (R-NH2) có R là các gốc dị
vòng thơm như 5-amino-2-metoxypyridin, pyridin-2-ylmetanamin và
furan-2-ylmetanamin thu được các hợp chất 169f , 169g, 169h với hiệu
suất tương ứng là 83%, 86%, 83%. Cấu trúc của các hợp chất được chứng
minh bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR.

Sơ đồ 3.3.3. Sơ đồ tổng hợp indenoisoquinolin 169f-h với R các dị
vòng thơm.
10


Như vậy luận án đã tổng hợp được 3 dẫn xuất của indenoisoquinolin
với các nhóm thế ở vịng B chứa các dị tố N, O cách nguyên tử N ở vịng B
của indenoisoquinolin 2 đến 3 ngun tử cacbon đó là hợp chất 169f-h.
Các chất này sẽ được thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dịng tế bào ung
thư ung thư biểu mơ biểu bì miệng (KB), ung thư gan (Hep G2).
3.3.3. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 169 với R là gốc hữu
mạch hở.
Với mục tiêu tổng hợp được các indenoisoquinolin mới có có nhóm
thế khác nhau ở vòng B chứa các trung tâm phản ứng quen thuộc như
anken, ankin, axít cacboxylic, amin nhằm tạo ra nhiều dẫn xuất
indenoisoquinolin mới có hoạt tính sinh học lý thú, phản ứng giữa hợp
chất indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (59) với các amin có gốc R là gốc
hữu cơ mạch hở tiếp tục được thực hiện. Hợp chất 59 được phản ứng lần

lượt với 3-aminoprop-1-in, 3-aminoprop-1-en, 2-metoxyetylamin, tertbutyl 2-(2-ethoxyethoxy)Etylcarbamat, metyl 11-aminoundecanoat, 4aminobutanoic axít, 1,10-Điaminodecane thu được các hợp chất 169i ,
169j, 169k, 169l , 169m, 169n, 169p với hiệu suất tương ứng là 81%,
92%, 96%, 86%, 82%, 81%, 80%.

Sơ đồ 3.3.4. Sơ đồ tổng hợp indenoisoquinolin 169i-p với R là gốc hữu
cơ mạch hở.
Hợp chất 169i được tổng hợp khi cho indeno[1,2-c]isochromen-5,11đion (59) phản ứng với 1,1 đương lượng 3-aminopropin trong dung môi
CH2Cl2 tại nhiệt độ phòng trong 22 giờ thu được sản phẩm là chất bột có
màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 226-227 oC. Trên phổ 1H-NMR của
hợp chất 169i, xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của một proton tại δH 2,49
ppm (1H, s, H-3’), một tín hiệu của nhóm metylen nối với Nitơ và cacbon
lai hóa sp của nối ba tại δH 5,28 ppm (2H, s, H-1’). Cùng đầy đủ tín hiệu
cộng hưởng của 8 proton khung indenoisoquinolin: Tín hiệu doublet cộng
hưởng tại 8,62 ppm với hằng số tương tác J = 8,0 Hz là đặc trưng của
proton H-1. Tín hiệu doublet với hằng số tương tác J = 8,0 Hz tại 8,31
ppm là đặc trưng cộng hưởng của proton H-4. Cùng hai tín hiệu doublet
cộng tưởng tại 7,77 ppm và 7,56 ppm được quy kết cho proton H-7 và H10. Hai tín hiệu cộng hưởng triplet của 2 proton bao gồm: proton ở vị trí
H-2 cộng hưởng tại 7,70 ppm với hằng số tương tác J = 8,0 Hz, proton ở
11


vị trí H-9 cộng hưởng tại 7,38 ppm với hằng số tương tác J = 7,0 Hz. Hai
proton còn lại của nhân indenoisoquinolin là H-8, H-3 có tín hiệu cộng
hưởng chồng lấp trong khoảng 7,43-7,47 ppm.

Hình 3.3.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất 169i
Trên phổ 13C-NMR của hợp chất 169i xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng
hưởng của 19 nguyên tử cacbon, bao gồm tín hiệu đặc trưng của khung
indenoisoquinolin như nhóm cacbonyl (C-11) tại δC 189,99 ppm, nhóm
cacbonyl của vịng lactam tại δC 162,20 ppm (C-5), tín hiệu của cacbon

thuộc vòng indeno nối với nitơ vòng lactam tại δC 156,16 ppm (C-15).
Ngồi ra trên phổ cịn xuất hiện tín hiệu đặc trưng của cacbon ankin nối ba
đầu mạch tại δC 74,32 ppm (C-3’), xuất hiện tín hiệu của cacbon trong liên
kết ba còn lại tại δC 78,03 ppm (C-2’), xuất hiện tín hiệu của cacbon nhóm
metylen nối với Nitơ và cacbon lai hóa sp của nối ba cộng hưởng tại δC
33,94 ppm (C-1’) cùng các tín hiệu đặc trưng của khung indenoisoquinolin
cho phép khẳng định cấu trúc của 169i.

Hình 3.3.2. Phổ 13C-NMR của hợp chất 169i
12


Trên phổ HMBC của hợp chất 169i cho thấy sự tương tác của cacbon
nhóm cacbonyl vịng lactam C-5 (δC 162,20) với proton nhóm metylen
mạnh nhánh H-1’ (δH 5,27) và một proton vòng thơm H-4 (δH 8,31). Điều
này cho thấy việc quy kết proton H-4 ở độ chuyển dịch δH 8,31 hoàn toàn
hợp lý, kết quả này cũng cho thấy sự phỏng đốn vị trí proton H-4 có độ
chuyển dịch ở từ trường thấp nhất trong các proton khung
indenoisoquinolin (δH 8,61) ở tài liệu số tham khảo số 78 và số 2 cần được
xem xét lại. Ngồi ra trên phổ cịn xuất hện tín hiệu tương tác của cacbon
C-15 (δC 154,94) với proton H-1’ (δH 5,27) và proton H-7 (δH 7,77), sự
tương tác của cacbon nhóm cacbonyl C-11 (δC 189,99) với proton H-10 (δH
7,56). Các kết quả phân tích trên cùng các tín hiệu đặc trưng trên phổ 1HNMR cho phép khẳng định độ chuyển dịch của proton H-4 (δH 8,31), H-7
(δH 7,77) , H-10 (δH 7,56), H-1 (δH 8,56).

Hình 3.3.3. Phổ HMBC giãn của hợp chất 169i

Hình 3.3.4. Phổ HMBC giãn vùng cacbon thơm của hợp chất 169i
Ngồi các tín hiệu kể trên, phân tích phổ giãn HMBC vùng cacbon
vịng thơm cịn thấy xuất hiện tín hiệu tương tác của proton H-1 (δH 8,56)

với C-14 (δC 123,13) và C-3 (δC 127,02); tương tác của proton H-4 (δH
8,31) với C-13 (δC 131,99) và C-2 (δC 133,79); tương tác của proton H-7
13


(δH 7,77) với C-17 (δC 134,49) và C-9 (δC 130,82); tương tác của proton H10 (δH 7,56) với C-16 (δC 136,50) và C-8 (δC 133,04). Điều đó cho thấy các
quy kết hồn tồn phù hợp. Các kết quả phân tích trên, cùng các kết quả
trên HSQC cho thấy các quy kết độ chuyển dịch proton và cacbon trên cấu
trúc phân tử hợp chất 169i hồn tồn chính xác và phù hợp.

Hình 3.3.5. Phổ HSQC giãn của hợp chất 169i
Tương tự cấu trúc của các hợp chất 169j, 169k, 169l , 169m, 169n,
169p cũng được chứng minh. Như vậy luận án đã tổng hợp được 7 dẫn
xuất của indenoisoquinolin với các nhóm thế ở vịng B chứa vịng chứa các
trung tâm phản ứng quen thuộc như anken, ankin, axít cacboxylic, amin
169i, 169j, 169k, 169l , 169m, 169n, 169p. Các chất này sẽ được thử hoạt
tính gây độc tế bào trên các dịng tế bào ung thư biểu mơ biểu bì miệng
(KB), ung thư gan (Hep G2). Hợp chất 169j được chọn để thực hiện các
phản ứng tiếp theo nhằm tạo ra các indenoisoquinolin có nhóm thế propyl
ở vịng B tương tự giống cấu trúc vòng B của 2 thuốc Indotecan (5) và
Indimitecan (6) .
3.3.4. Tổng hợp các indenoisoquinolin 170 trên cơ sở của phản ứng
giữa indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các α-amino axít.
Adina Ryckebusch và các cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp các dẫn
chất của indenoisoquinolin với mạch nhánh được tổng hợp là các este và
amit của các axít amin khác nhau có độ dài n từ 2 đến 3 cacbon và đã phát
hiện dẫn chất amit với axít amin Arginin (n = 2) và glyxin (n = 2) có hoạt
tính ức chế topoisomerase II cao nhất [32]. Trên cơ sở đó luận án cũng đã
tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin 170 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 59 với các amin bậc 1 là các α-amino axít như: Glyxin, L-Valin,

L-Phenyl alanin, L-Tyrosin, 3,4-đihydroxyphenylalanin thu được các hợp
chất 170a, 170b, 170c, 170d, 170e với hiệu suất tương ứng là 88%, 86%,
85%, 81%, 81%. Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng phổ IR,
1
H-NMR, 13C-NMR.
14


Sơ đồ 3.3.5. Sơ đồ tổng hợp indenoisoquinolin 170a-e trên cơ sở của phản
ứng giữa indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các α-amino axít.
Như vậy luận án đã tổng hợp được 5 dẫn xuất mới của
indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa indeno[1,2-c]isochromen5,11-đion với các α-amino axít, hợp chất 170a-e. Các chất này sẽ được thử
hoạt tính gây độc tế bào trên các dịng tế bào ung thư biểu mơ biểu bì
miệng (KB), ung thư gan (Hep G2), đồng thời ở mạch nhánh vẫn cịn
nhóm chức cacboxyl đó cũng là cơ sở cho các hướng nghiên cứu tiếp theo
nhằm tạo ra các dẫn xuất khác nhau của indenoisoquinolin với hy vọng tìm
ra nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học lý thú.
3.4. Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ 6-allyl-5H-indeno[1,2c]isoquinolin-5,11(6H)-đion.
Như đã phân tích ở trên với ý tưởng thiết kế tổng hợp các
indenoisoquinolin mới có nhóm propyl ở vịng B đồng thời đưa thêm
nhóm hydroxyl vào vị trí thứ 2 của nhóm propyl, luận án tiếp tục tổng hợp
các indenoisoquinolin mới khi cho 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-đion (169i) phản ứng với brom, sản phẩm thu được tiếp tục cho
phản ứng với các hợp chất dị vòng Morpholin, Piperidin, Pyrrolidin,
Piperazin, benzimidazolthio thu được các indenoisoquinolin 173, 174 như
sơ đồ:

0

C

t

3

1.
5
eq equ
u i iv
v
K R 3S
2C
O H

70

2

ce
A

e,
on

Sơ đồ 3.4.1. Các indenoisoquinolin được tổng hợp đi từ 6-allyl-5Hindeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion.
3.4.1. Tổng hợp các indenoisoquinolin 171, 172
Hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (169j)
được thực hiện phản ứng với 2 đương lượng Br2, trong dung môi
15

CH2Cl2/H2O (50/1) ở nhiệt độ 0 oC - 5 oC. Sau 12 giờ thu được 2 hợp chất
6-(3-bromo-2-hydroxypropyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion
(171) và hợp chất 6-(2,3-đibrompropyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-đion (172) với hiệu suất tương ứng là 77% và 10%.
Hợp chất 172 tổng hợp được dưới dạng tinh thể có màu đỏ tím, có
nhiệt độ nóng chảy là 150-151 oC. Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 172
xuất hiện đầy đủ tín của 8 proton khung indenoisoquinolin ở vùng trường
thấp và 5 proton mạch nhánh ở vùng trường cao hơn. Tín hiệu cộng hưởng
của một proton với hằng số tương tác lớn tại δH 5,16 ppm ( 1H, dd, J =
6,0; 14,0 Hz) được quy kết cho proton Ha-1’ của nhóm metylen mạch
nhánh gắn với nhân indenoisoquinolin, hai tín hiệu doublet doublet cộng
hưởng tại δH 4,00 ppm (1H, dd, J = 4,5; 11,0 Hz) và δH 3,91 ppm (1H, dd,
J = 6,0; 11,0 Hz) với hằng số tương tác lớn được quy kết cho proton Ha-3’
và Hb-3’, tín hiệu của hai proton Hb-1’và H-2’ cộng hưởng chồng lấp tại δH
4,91-4,81 (2H, m). Tín hiệu cộng hưởng của 8 proton khung
indenoisoquinolin cũng được thấy rõ trên phổ tại các độ chuyển dịch: δH
8,75 ppm (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1), δH 8,34 ppm (1H, dd, J = 0,5; 8,0 Hz,
H-4), δH 7,76 ppm (1H, dt, J = 1,0; 8,0 Hz, H-2), δH 7,72 ppm (1H, d, J =
7,5 Hz, H-7), δH 7,66 ppm (1H, d, J = 1,0; 7,0 Hz, H-10), δH 7,50 ppm
(1H, dt, J = 1,0, 8,0 Hz, H-3), δH 7,48 ppm (1H, dt, J = 1,0, 7,5 Hz, H-8),
δH 7,42 ppm (1H, t, J = 7,0 Hz, H-9).

Hình 3.4.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất 172
Phổ 13C-NMR của hợp chất 172 xuất hiện đẩy đủ tín hiệu cộng hưởng
của 19 ngun tử cacbon. Trong đó tín hiệu của nhóm cacbonyl xeton (C11) cộng hưởng tại 190,46 ppm. Nhóm cacbonyl amit (C-5) cộng hưởng
tại 163,68 ppm. Tín hiệu tại cộng hưởng của cacbon tại δC 49,21 ppm được
quy kết cho cacbon của nhóm (Br)CH (C-2’), tín hiệu của cacbon nhóm
16


CH2 nối với nhân indenoisoquinolin cộng hưởng tại δC 48,08 ppm (C-1’)

cùng tín hiệu cộng hưởng tại δC 34,81 ppm (C-3’) được quy kết cho
cacbon của nhóm (Br)CH2. Qua các dữ kiện vừa phân tích cùng các dữ
liệu phổ chi tiết ở trên cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 172.
Ngoài ra cấu trúc của hợp chất 172 còn được khẳng định bởi phương
pháp nhiễu xạ tia X tinh thể (X-ray crystal). Các số liệu ghi, chụp (data
collection) cùng các dữ liệu tính tốn và tối ưu hóa (data solution &
refinement) đã chỉ ra rằng hợp chất 172 có cơng thức phân tử là
C19H13Br2NO2 , khối lượng phân tử là 447.12, trong phân tử có hai ngun
tử brơm xuất hiện với độ dài liên kết Br(2) - C(2) là 1,954 0A, Br(1) - C(1) là
1,945 0A đặc trưng cho liên kết C-Br dẫn xuất halogen, cùng các góc liên
kết C(3) -C(2)-Br(2) là 105,90, C(1) - C(2)-Br(2) là 110,060 , C(1) - C(2)-C(3) là
113,70, C(2) - C(1)-Br(1) cho thấy Cacbon C(1) , C(2) , C(3) đều là Cacbon lai
hóa sp3. Từ các các dữ liệu phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR, X-ray đơn tinh
thể cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 172.

Hình 3.4.2. Phổ 13C-NMR của hợp chất 172

Hình 3.4.3. Mơ hình cấu trúc phân tử của hợp chất 172 theo phương
pháp X-ray đơn tinh thể
17


Tương tự cấu trúc của hợp chất 171 cũng được khẳng định dựa trên
kết quả từ các dữ liệu phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR, X-ray crystal. Trên phổ
1
H-NMR của hợp chất 171, ngồi các tín hiệu đặc trưng của 8 proton vịng
indenoisoquinolin giống hợp chất 172 cịn xuất hiện tín hiệu đầy đủ của 5
proton mạch nhánh bao gồm hai tín hiệu của 2 proton nhóm metylen mạch
nhánh gắn với nhân indenoisoquinolin cộng hưởng với hằng số tương tác
lớn tại δH 4.70 (1H, dd, J = 4,5, 14,5 Hz, Ha-1’) và 4.60 (1H, dd, J = 8.0,

14.5 Hz, Hb-1’), một tín hiệu cộng hưởng của proton H-2’ cộng hưởng tại
δH 4.36-4.39 (1H, m) cùng hai tín hiệu proton H-3’ cộng hưởng tại δH
3,67 (2H, dd, J = 5,5; 7,5 Hz, 2H-3’). Ngồi ra trên phổ 13C-NMR của hợp
chất 171 cịn xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 19 cacbon bao gồm
16 tín hiệu cộng hưởng của vịng indenoisoquinolin tương tự hợp chất 172
và tín hiệu của 3 cacbon mạch nhánh cộng hưởng tại δC 68,5 ppm (C-2’);
δC 49,2 ppm (C-1’); δC 36,3 ppm (C-3’).

Hình 3.4.4. Phổ 1H-NMR của hợp chất 171
Cấu trúc của hợp chất 171 một lần nữa được khẳng định bởi các dữ
liệu X-ray crystal. Các số liệu ghi chụp, tính tốn và tối ưu hóa cho thấy
hợp chất 171 có cơng thức phân tử là C19H14BrNO3, khối lượng phân tử là
384.22, trong phân tử chỉ có một nguyên tử brôm xuất hiện thêm một
nguyên tử Oxi với độ dài liên kết O(2) - C(2) là 1,426 0A đặc trưng cho liên
kết C-O ancol cùng các góc liên kết O(2) - C(2)-C(3) là 108,570, O(2) - C(2)C(1) là 113,420 và các dữ liệu tương tự khác giống hợp chất 172 cho phép
khẳng định cấu trúc của hợp chất 171.
18


Hình 3.4.5. Mơ hình cấu trúc phân tử của hợp chất 171 theo phương pháp
X-ray đơn tinh thể
3.4.2. Tổng hợp các indenoisoquinolin 173 chứa các nhóm thế dị vịng
no.
Những nghiên cứu của Mark Cushman và cộng sự cho thấy các nhóm
thế ở vịng B tại vị trí ngun tử Nitơ (N-6) là các nhóm aminopropyl,
morpholinopropyl, imdazolopropyl cho khả năng gây độc tế bào rất tốt,
trong đó có 2 hợp chất đang được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II là
Indotecan (5) và Indimitecan (6) [6,8,15,22,42,44]. Trên cơ sở đó luận án
là đã thiết kế tổng hợp các indenoisoquinolin mới, khi đưa thêm nhóm
hydroxyl vào vị trí thứ 2 của nhóm propyl cịn vị trí thứ 3 là các dị vịng no

Morpholin, Piperidin, Pyrrolidin. Với hy vọng nhóm hydroxyl đưa vào sẽ
tăng khả năng tương tác của các nhóm thế ở vịng B của Indenoisoquinolin
với DNA và Top1 tại vị trí phân cắt của topoisomerase I.
Các dẫn xuất indenoisoquinolin 173 chứa các dị vòng no được tổng khi
cho hợp chất 171 phản ứng với với 1,5 đương lượng các amin vòng no như
Morpholin, 4-MetylPiperidin, Piperidin, Pyrrolidin trong dung môi axeton
ở nhiệt độ 65 oC cùng 2 đương lượng chất xúc tác K2CO3 thu được các hợp
chất 173a , 173b, 173c, 173d với hiệu suất tương ứng là 73 %, 78 %, 76%,
68 %. Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR,
13
C-NMR.
O

O
1.5 ®.l XH
2 ®.l K2CO3

OH
N
O

Br

OH
N

axeton, 65o C
O

171

19

X
173a-d

173a X= Morpholin-1-yl
173b X= 4-metylpiperidin-1-yl
173c X= piperidin-1-yl
173d X= pyrrolidin-1-yl


Sơ đồ 3.4.2. Tổng hợp các indenoisoquinolin 173 chứa các nhóm thế dị
vịng no.
Hợp chất 173a tổng hợp được là chất rắn có màu vàng chanh, có
nhiệt độ nóng chảy 227-228 oC. Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 173a xuất
hiện đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 21 proton bao gồm 8 proton vòng
indenoisoquinolin, 8 proton vòng Morpholin và 5 proton mạch nối. Tín
hiệu của 5 proton mạch nối giữa nhân indenoisoquinolin và vịng
Morpholin bao gồm hai tín hiệu cộng hưởng của 2 proton Ha-1’ và Hb-1’
của nhóm metylen gắn với nhân indenoisoquinolin cộng hưởng tại δH 4,75
ppm ( 1H, dd, J = 5,0; 14,5 Hz) và δH 4,51 ppm (1H, dd, J = 6,5, 14,5 Hz),
một tín hiệu cộng hưởng của proton H-2’ cộng hưởng tại δH 4,20 ppm (1H,
m) cùng tín hiệu của hai proton H-3’ cộng hưởng tại δH 2,51-2,49 ppm
(2H, m, 2H-3’). Tín hiệu của 8 proton vòng Morpholin cộng hưởng chồng
lấp tại hai độ chuyển dịch khác nhau bao gồm 4 proton H-2”, H-4” cộng
hưởng tại δH 3.79-3.68 ppm (4H, m) và 4 proton H-1”, H-3” cộng hưởng
tại δH 2.67-2.60 ppm (4H, m). Tín hiệu cộng hưởng của 8 proton khung
indenoisoquinolin cũng được thấy rõ trên phổ tại các độ chuyển dịch: δH
8,71 ppm (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1); δH 8,31 ppm (1H, d, J = 8,0 Hz, H-4);

δH 7,93 ppm (1H, d, J = 7.5 Hz, H-7); δH 7,72 ppm (1H, td, J = 1,0; 7,0 Hz,
H-2); δH 7,60 ppm (1H, d, J = 7,0 Hz, H-10); δH 7,43-7,47 ppm (2H, m, H3, H-8); δH 7,37 ppm (1H, t, J = 7,5 Hz, H-9).

Hình 3.4.6. Phổ 1H-NMR của hợp chất 173a

20


Trên phổ 13C-NMR của hợp chất 173a xuất hiện đẩy đủ tín hiệu cộng
hưởng của 23 nguyên tử cacbon. Trong đó tín hiệu của nhóm cacbonyl
xeton (C-11) cộng hưởng tại 190,6 ppm. Nhóm cacbonyl amit (C-5) cộng
hưởng tại 164,38 ppm. Tín hiệu tại cộng hưởng của cacbon tại δC 66,59
ppm được quy kết cho cacbon C-2’, tín hiệu của cacbon nhóm CH2 nối với
nhân indenoisoquinolin cộng hưởng tại δC 48.68 ppm (C-1’), tín hiệu cộng
hưởng tại δC 62,77 ppm đặc trưng cho cộng hưởng của cacbon C-3’, tín
hiệu của 4 cacbon vòng Morpholin cộng hưởng chồng lấp tại các độ
chuyển dịch δC 67.02 ppm (C-2”+C-4”), δC 53.8 ppm (C-1” + C-3”). Qua
các dữ kiện vừa phân tích cùng các dữ liệu phổ chi tiết ở trên cho phép
khẳng định cấu trúc của hợp chất 173a.
Tương tự cấu trúc của các hợp chất 173b, 173c, 173d cũng được
chứng minh. Như vậy luận án đã tổng hợp được 4 dẫn xuất mới của
indenoisoquinolin với các nhóm thế ở vịng B là 2-hydroxy-3morpholinopropyl, 2-hydroxy-3-(4-metylpiperidin-1-yl)propyl, 2-hydroxy3-(piperidin-1-yl)propyl, 2-hydroxy-3-(pyrrolidin-1-yl)propyl. Các chất
này chất này sẽ tiếp tục được thử hoạt tính chống ung thư.
3.4.3. Tổng hợp indenoisoquinolin 173 thông qua phản ứng giữa hợp
chất 171 với 2-xyanoguanidin và natri azua.
Với mục tiêu tổng hợp các indenoisoquinolin mới có nhóm thế khác
nhau ở vịng B chứa các dị tố cách nguyên tử nitơ (N-6) vòng
indenoisoquinolin 3 nguyên tử cacbon các indenoisoquinolin 173e, 173f
cũng đã được tổng hợp thông qua phản ứng giữa hợp chất 171 với 2xyanoguanidin và natri azua, thu được các hợp chất 6-(2-xyanoguanidyl)5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (173e) và 6-(3-azido-2hydroxypropyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (173f) với
hiệu suất tương ứng là 65 %, 81 %. Cấu trúc của các hợp chất được chứng

minh bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS.

Sơ đồ 3.4.3. Tổng hợp indenoisoquinolin 173 thông qua phản ứng giữa
hợp chất 171 với 2-xyanoguanidine và natri azua.
Như vậy luận án đã tổng hợp được 2 dẫn xuất mới của
indenoisoquinolin thông qua phản ứng giữa hợp chất 171 với 2xyanoguanidin và natri azua, hợp chất 173e-f. Các chất này sẽ được thử

21


hoạt tính gây độc tế bào trên các dịng tế bào ung thư biểu mơ biểu bì
miệng (KB), ung thư gan (Hep G2)
3.4.4. Tổng hợp các indenoisoquinolin 173 với các nhóm thế là vịng
piperazin
Những nghiên cứu của Qinglong Guo và cộng sự cho thấy các
indenoisoquinolin có nhóm thế piperazinylpropyl ở vịng B cho hoạt tính
chống ung thư rất tốt [6]. Trên cơ sở đó luận án cũng tiến hành tổng hợp
các dẫn xuất indenoisoquinolin 173 với các nhóm thế chứa vịng piperazin.
O

O
1.5 ®.l XH
2 ®.l K2CO3

OH
N
O

Br

OH
N

axeton, 65oC
O

171

X

173g X= 4-Boc-piperazin-1-yl
173h X= 4-metylpiperazin-1-yl
173i X= piperazin-1-yl
173j X= 4-tosylpiperazin-1-yl

173g-j

Sơ đồ 3.4.4. Tổng hợp các indenoisoquinolin 173 với các nhóm thế là
vịng piperazin.
Hợp chất 171 được tiến hành phản ứng với 1,5 đương lượng piperazin
và các dẫn xuất của piperazin như 1-Boc-Piperazin, 1-metylPiperazin,
Piperazin, 1-tosylPiperazin trong dung môi aceton ở nhiệt độ 65 oC cùng 2
đương lượng chất xúc tác K2CO3 thu được các hợp chất 173g , 173h, 173i,
173j với hiệu suất tương ứng là 66 %, 49 %, 60 %, 45 %.Cấu trúc của các
hợp chất được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR.
Như vậy luận án đã tổng hợp được 4 dẫn xuất mới của
indenoisoquinolin với các nhóm thế ở vịng B chứa nhóm 2-hydroxy-3(piperazin-1-yl)propyl và dẫn xuất. Các chất này sẽ được thử hoạt tính gây
độc tế bào trên các dịng tế bào ung thư biểu mơ biểu bì miệng (KB), ung
thư gan (Hep G2).
3.4.5. Tổng hợp các indenoisoquinolin 174

Tiếp tục với ý tưởng gắn các dị vịng vào vị trí thứ 3 của nhóm 2hydroxypropyl, các hợp chất indenoisoquinolin 174 đã được tổng hợp
thông qua phản ứng giữa hợp chất 171 với 1,5 đương lượng 1Hbenzo[d]imidazol-2-thiol và 5-metoxy-1H-benzo[d]imidazol-2-thiol, trong
dung môi aceton ở nhiệt độ 70 oC cùng 2 đương lượng chất xúc tác K2CO3.
Kết thúc phản ứng thu được các hợp chất 174a và 174b với hiệu suất
tương ứng là 64 %, 65 %. Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh
bằng phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS.

22


Sơ đồ 3.4.5. Tổng hợp các indenoisoquinolin 174
Như vậy luận án đã tổng hợp được 2 dẫn xuất mới của
indenoisoquinolin với các nhóm thế ở vịng B chứa các gốc của 1Hbenzo[d]imidazol-2-thiol và 5-metoxy-1H-benzo[d]imidazol-2-thiol. Các
chất này sẽ được thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dịng tế bào ung thư
biểu mơ biểu bì miệng (KB), ung thư gan (Hep G2).
3.5. Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ 6-(2,3-đihydroxypropyl)5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion.
Những nghiên cứu tổng hợp, hoạt tính gây độc trên các dịng tế bào
ung thư và hoạt tính ức chế Top1 của các dẫn chất indenoisoquinolin có
chứa mạch nhánh là các ancol, điol và aminoancol đã được Mark Cushman
và cộng sự nghiên cứu với kết quả hợp chất 6-(2,3-đihydroxypropyl)-3nitro-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (87b) có hoạt tính cao
hơn so các thuốc camptothecin, Topotecan và Irinotecan [4]. Trên cơ sở đó
luận án đã tiến hành tổng hợp thành công 6-(2,3-đihydroxypropyl)-5Hindeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (175) và tổng hợp các dẫn xuất
mới của indenoisoquinolin trên cơ sở phản ứng este hóa giữa 6-(2,3đihydroxypropyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion với MsCl,
TsCl, anhiđrit isobutyric, anhiđrit axetic như sơ đồ:

Sơ đồ 3.5.1. Tổng hợp các indenoisoquinolin đi từ 6-(2,3đihydroxypropyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion.
Hợp
chất 6-(2,3-đihydroxypropyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinolin5,11(6H)-đion (175) được tổng hợp khi cho hợp chất 171 phản ứng với
H2O trong dung môi axetonitrin (axetonitrin/H2O = 40/1) ở nhiệt độ 60 oC
trong 18h thu được sản phẩm là một chất rắn có màu vàng sáng, có nhiệt

23


độ nóng chảy 209-211 oC. Cấu trúc của sản phẩm được xác định dựa trên
các dữ kiện phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR.

Hình 3.5.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất 175
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 175 xuất hiện đầy đủ tín của 8
proton khung indenoisoquinolin ở vùng trường thấp và 5 proton mạch
nhánh ở vùng trường cao hơn. Tín hiệu cộng hưởng của một proton với
hằng số tương tác lớn tại δH 4,73 ppm (1H, dd, J = 6,5; 14,5 Hz) được quy
kết cho proton Ha-1’ của nhóm metylen mạch nhánh gắn với nhân
indenoisoquinolin, tín hiệu cộng hưởng của proton Hb-1’ cịn lại cộng
hưởng tại δH 4,46 ppm ( 1H, dd, J = 5,5; 14,5 Hz), hai tín hiệu doubletdoublet cộng hưởng tại δH 3,71 ppm (1H, dd, J = 4,0; 12,0 Hz) và δH 3,63
ppm (1H, dd, J = 4,0; 12,0 Hz) với hằng số tương tác lớn được quy
kếtcho proton Ha-3’ và Hb-3’, tín hiệu cộng hưởng đặc trưng của proton H2’ cộng hưởng tại δH 4,06-4,09 (1H, m). Tín hiệu cộng hưởng của 8
proton khung indenoisoquinolin cũng được thấy rõ trên phổ tại các độ
chuyển dịch: δH 8,63 ppm (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1), δH 8,24 ppm (1H, d, J
= 8,0 Hz, H-4), δH 7,80 ppm (1H, d, J = 7,5 Hz, H-7), δH 7,67 ppm (1H, t,
J = 7,5 Hz, H-2), δH 7,54 ppm (1H, d, J = 7,0 Hz, H-10), δH 7,38-7,42 ppm
(2H, m, H-3; H-8), δH 7,32 ppm (1H, t, J = 7,0 Hz, H-9).
Trên phổ 13C-NMR của hợp chất 175 xuất hiện đẩy đủ tín hiệu cộng
hưởng của 19 nguyên tử cacbon. Trong đó tín hiệu của nhóm cacbonyl
xeton (C-11) cộng hưởng tại 190,46 ppm. Nhóm cacbonyl amit (C-5) cộng
24


hưởng tại 163,68 ppm. Tín hiệu cộng hưởng của cacbon tại δC 70,29 ppm
được quy kết cho cacbon nối với nhóm hydroxyl C-2’, tín hiệu của cacbon
nhóm CH2 nối với nhân indenoisoquinolin cộng hưởng tại δC 46,80 ppm

(C-1’) cùng tín hiệu cộng hưởng tại δC 63,52 ppm được quy kết cho
cacbon C-3’. Qua các dữ kiện vừa phân tích cùng các dữ liệu phổ chi tiết ở
trên cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 175. Hợp chất 175 thu
được tiếp tục cho phản ứng với MsCl, TsCl, anhiđrit isobutyric, anhiđrit
axetic thu được các indenoisoquinolin 176, 177.
3.5.1. Tổng hợp các hợp chất indenoisoquinolin 176
Các hợp chất indenoisoquinolin 176 được tổng hợp thông qua phản
ứng giữa hợp chất 175 phản ứng với 1,5 đương lượng Metansunfonyl
clorua, 4-Toluensunfonyl clorua trong dung môi CH2Cl2 ở nhiệt độ 0-4 oC
trong 4h thu được sản phẩm 176a , 176b với hiệu suất tương ứng là 58 %,
54 %. Cấu trúc của các hợp chất được chứng minh bằng phổ IR, 1H-NMR,
13
C-NMR.

Sơ đồ 3.5.2. Tổng hợp các hợp chất indenoisoquinolin 176.
Như vậy luận án đã tổng hợp được 2 dẫn xuất mới của
indenoisoquinolin trên cơ sở của phản ứng giữa 6-(2,3-đihydroxypropyl)5H-indeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (175) với Metansunfonyl
clorua, 4-Toluenesunfonyl clorua, thu được các hợp chất 176a , 176b. Các
chất này sẽ được thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dịng tế bào ung thư
biểu mơ biểu bì miệng (KB), ung thư gan (Hep G2).
3.5.2. Tổng hợp các hợp chất indenoisoquinolin 177
Các hợp chất indenoisoquinolin 177 được tổng hợp thông qua phản
ứng giữa hợp chất 175 với anhiđrit isobutyric, anhiđrit axetic, thu được các
hợp chất 177a , 177b với hiệu suất tương ứng là 65 %, 62 %.

Sơ đồ 3.5.3. Tổng hợp các hợp chất indenoisoquinolin 177.
Hợp chất 177a được tổng hợp khi cho 6-(2,3-đihydroxypropyl)-5Hindeno[1,2-c]isoquinolin-5,11(6H)-đion (175) phản ứng với 1,5 đương
25