Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất tritecpenoit khung lupan và thăm dò hoạt tính sinh học của chúng (TT)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN HÓA HỌC

NGUYỄN THỊ KIM TUYẾT

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT
TRITECPENOIT KHUNG LUPAN VÀ THĂM DÒ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số:

62.44.01.14

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC

HÀ NỘI - 2016


Công trình này được hoàn thành tại:
Phòng Hóa Dược
Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1.GS.TS. Nguyễn Văn Tuyến
2.TS. Trần Văn Lộc

Phản biện 1:..........................................................................................
Phản biện 2: ....................................................................................
Phản biện 3: ......................................................................................

Luận án sẽ được bảo vệ tại hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước tại Học Viện
Khoa học và Công nghệ
Vào hồi ........ giờ ..... ngày .......... tháng ...... năm 2016

Có thể tìm thấy luận án tại:
- Học Viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Thư viện Quốc Gia


DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ
1.Trần Văn Lộc, Nguyễn Thị Kim Tuyết, Trần Thị Phương Thảo, Nguyễn Văn
Tuyến. “ Tổng hợp một số dẫn xuất diamit mới của axít 3α,11α-dihydroxy-lup20(29)-en-23,28-dioic ”.Tạp chí Hóa học tháng 12 năm 2014.T52(6A), Tr190194.
2.Trần văn Lộc, Nguyễn Thị Kim Tuyết, Nguyễn Quốc Vượng, Trần Thị Phương
Thảo,Nguyễn Văn Tuyến . “ Tiếp tục bán tổng hợp một số dẫn xuất mới của
hợp chất Tritecpen phân lập từ cây chân chim(Schefflera octophylla, họ
Araliaceae) ”.Tạp chí Hóa học tháng 12 năm 2014.T52(6A), Tr195-199.
3. Dang Thi Tuyet Anh, Nguyen Thi Kim Tuyet, Pham The Chinh, Nguyen Ha
Thanh, Pham Thi Tham, Tran Van Loc,Luu Van Boi, Nguyen Van Tuyen
“ Synthesis of new hybrid compounds between triterpenoids and AZT via click
chemistry”.Biodiversity and Biological active substances Doi 10.15625/RDNP.
2014-0192.Proceedings of the first vast-bas workshop on science and
technology.Tr421-428.
4. Đặng Thị Tuyết Anh, Phạm Thế Chính, Nguyễn Thị Kim Tuyết, Nguyễn Hà
Thanh, Hoàng Thị Phương, Trần Văn Lộc, Lưu Văn Bôi, Nguyễn Văn Tuyến.
“Tổng hợp một số hợp chất lai Tritecpenoid-Triazol-AZT ”.Tạp chí Hóa học

tháng 12 năm 2014.T52(6A), Tr195-199.
5. Tuyet Anh Dang Thi, Nguyen Thi Kim Tuyet, Chinh Pham The, Ha Thanh
Nguyen, Cham Ba Thi,Tien Doan Duy, Matthias D/ hooghe, Tuyen Van
Nguyen. “ Synthesis and cytotoxic evaluation of novel ester- triazole-linked
triterpenoid-AZT conjugates) ”Bioorganic &Medicinal Chemistry letters
24,2014.5190-5194.
6. Tuyet Anh Dang Thi, Nguyen Thi Kim Tuyet, Chinh Pham The, Ha Thanh
Nguyen, Cham Ba Thi, Hoang Thi Phuong, Luu Van Boi, Tuyen Van Nguyen,
Matthias D/ hooghe,. “ Synthesis and cytotoxic evaluation of novel amidetriazole-linked triterpenoid-AZT conjugates) ”Tetrahedron Letters 56,
2015.218-224.


A-GIỚI THIỆU LUẬN ÁN
1. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án
Tổng hợp thuốc có cấu trúc lai (Pharmacophore hybridization) giữa các phân tử
thuốc có cùng một công dụng điều trị nhưng có tác dụng vào các đích khác nhau
nhằm tìm kiếm các thuốc mới có nhiều ưu việt và đang được nhiều nhà hóa dược
quan tâm nghiên cứu [7-13]. Cấu trúc lai giữa axit betulinic có hoạt tính chống HIV
và thuốc AZT đang được sử dụng điều trị HIV đã được nghiên cứu tổng hợp và thể
hiện hoạt tính chống HIV mạnh [31]. Từ ý tưởng trên, luận án này nghiên cứu tổng
hợp các hợp chất mới có cấu trúc lai của các tritecpenoit với AZT qua cầu nối estetriazole và qua cầu nối amit-triazole đồng thời nghiên cứu thử hoạt tính gây độc tế
bào trên các dòng tế bào ung thư gan (Hep-G2), ung biểu mô (KB) và hoạt tính
chống HIV của các sản phẩm lai tổng hợp được nhằm tìm kiếm các hợp chất mới có
hoạt tính sinh học lý thú.
2. Đối tượng và nhiệm vụ của luận án
2.1. Đối tượng nghiên cứu của luận án
Các hợp chất lai của tritecpenoit (axit betulinic, axit usolic, các dẫn xuất este hóa tại
nhóm ancol bậc 2 tại vị trí C-3 trên khung tritecpenoit, và các dẫn xuất khác của
tritecpenoit) với thuốc chống HIV -AZT qua cầu triazole .
2.2. Nhiệm vụ của luận án

2.2.1. Nghiên cứu tổng hợp các este của tritecpenoit với propagyl ancol
- Tổng hợp este của axit betulinic với propagyl ancol
- Tổng hợp este của axit axit usolic với propagyl ancol
- Tổng hợp este của các dẫn xuất tritecpenoit khác với propagyl ancol
2.2.2. Nghiên cứu tổng hợp các amit của tritecpenoit với propagyl amin
- Tổng hợp amit của axit betulinic với propagyl ancol
- Tổng hợp amit của axit axit usolic với propagyl ancol
- Tổng hợp amit của các dẫn xuất tritecpenoit khác với propagyl ancol
2.2.3. Nghiên cứu tổng các dẫn xuất lai của tritecpenoit với AZT qua cầu estetriazole
- Tổng hợp các hợp chất lai của axit betulinic với AZT qua cầu este-triazole
- Tổng hợp các hợp chất lai của usolic với AZT qua cầu este-triazole
- Tổng hợp các hợp chất lai của dẫn xuất tritecpenoit khác với AZT qua cầu estetriazole
2.2.4. Nghiên cứu tổng các dẫn xuất lai của tritecpenoit với AZT qua cầu amittriazole
- Tổng hợp các hợp chất lai của axit betulinic với AZT qua cầu amit-triazole
- Tổng hợp các hợp chất lai của usolic với AZT qua cầu amit-triazole
1


- Tổng hợp các hợp chất lai của dẫn xuất tritecpenoit khác với AZT qua cầu amittriazole
2.2.5. Xác định hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất lai
Các dẫn chất lai của tecpenoit được thử hoạt tính gây độc tế bào trên 2 dòng tế bào
ung thư thực nghiệm bao gồm: tế bào ung thư biểu mô KB (Human epidermic
carcinoma), ung thư gan Hep-G2.
Các dẫn chất lai của tecpenoit được thử hoạt tính chống HIV trên chủngvirus là
HIV-1 NL 4.3 và HIV-2 (ROD)
3. Những đóng góp mới của luận án
1. Luận án đã góp phần nghiên cứu thành công quy trình tổng hợp 12 hợp chất lai
mới giữa tritecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole.
2. Luận án đã nghiên cứu thành công quy trình tổng hợp 19 hợp chất lai mới giữa
tritecpenoit với AZT qua cầu nối amit-triazole.

3. Đã nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào trên hai dòng tế bào ung thư biểu mô (KB)
và ung thư gan (Hep-G2) của các hợp chất lai mới tritecpenoit và AZT qua cầu estetriazol, phát hiện được 5 hợp chất 157a, 159b, 160a, 160c và 161 có hoạt tính mạnh
với giá trị 5,9µM 4. Đã nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất tritecpenoit với AZT qua
cầu nối amit-triazole trên hai dòng tế bào ung thư biểu mô (KB )và ung thư gan (HepG2). Đã phát hiện được 4 hợp chất 184, 185b, 185c và 186b thể hiện hoạt tính gây
độc tế bào mạnh với giá trị IC50 <10 µM.
5. Đã thử hoạt tính kháng HIV và khả năng gây độc tế bào của 6 dẫn chất lai
triterpenoit-AZT 158a, 157a, 157c, 186b, 187b, 187a. Kết quả thử hoạt tính cho
thấy, hầu hết các dẫn chất lai triterpenoit –AZT có độc tính cao (CC50 < 11 µg/ml) và
có hoạt tính kháng HIV thấp hơn so với chất đối chứng.
4. Bố cục của luận án
Luận án có 131 trang bao gồm:
Mở đầu: 2 trang
Chương 1: Tổng quan 26 trang
Chương 2: Thực nghiệm 62 trang
Chương 3: Kết quả và thảo luận 30 trang
Kết luận: 1 trang
Phần tài liệu tham khảo có 83 tài liệu về lĩnh vực liên quan của luận án, được
cập nhật đến năm 2016.
2


Phần phụ lục gồm 83 trang gồm các loại phổ của các chất tổng hợp được.
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 và MS.
B-NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN
Chương 1. TỔNG QUAN

Tổng quan gồm 26 trang, tổng kết tài liệu về tình hình nghiên cứu tổng hợp các
dẫn chất lai của tritecpenoit với các hợp chất thuốc đã biết của các tác giả trong và
ngoài nước.
Chương 2. THỰC NGHIỆM
Thực nghiệm gồm 62 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,
1
H NMR và 13C NMR.
1. Chúng tôi đã đưa ra phương pháp tổng hợp dãy các hợp chất propargyl este của
axit betulinic, axit usolic và các dẫn chất tritecpenoit khác.
2. Chúng tôi đã đưa ra phương pháp tổng hợp dãy các hợp chất propargyl este của
axit betulinic, axit usolic và các dẫn chất tritecpenoit khác.
3. Chúng tôi đã đưa ra phương pháp tổng hợp dãy các hợp chất lai của
tritecpenoit với AZT qua cầu este-triazole.
4. Chúng tôi đã đưa ra phương pháp tổng hợp dãy các hợp chất lai của
tritecpenoit với AZT qua cầu amit-triazole.
5. Chúng tôi đã xác định hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính chống HIV của một
số

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Cấu trúc lai giữa axit betulinic có hoạt tính chống HIV và thuốc AZT đang được
sử dụng điều trị HIV đã được nghiên cứu tổng hợp và thể hiện hoạt tính chống HIV
mạnh [31]. Từ ý tưởng trên, luận án này nghiên cứu tổng hợp các hợp chất mới có
cấu trúc lai của các tritecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole và qua cầu nối
amit-triazole đồng thời nghiên cứu thử hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào
ung thư Hep-G2, KB và hoạt tính chống HIV của các sản phẩm lai tổng hợp được
nhằm tìm kiếm các hợp chất mới có hoạt tính sinh học lý thú.
3

3.1. Tổng hợp các dẫn chất tritecpenoit với AZT qua cầu nối este-triazole
3.1.1. Tổng hợp cấu trúc lai của axit betulinic với AZT qua cầu este-triazole
Việc gắn kết AZT với dẫn xuất của tritecpenoit để tạo thành hợp chất chứa hai
thành phần thông qua cầu nối este-triazole được thực hiện thông qua phản ứng click.
Phản ứng “click" là phương pháp hiệu quả để tổng hợp các dẫn xuất triazol, đặc biệt
là tổng hợp các hợp chất lai có cầu nối triazol [2]. Để thực hiện được quá trình này
nhóm cacboxylic của axit betulinic 2 cần được chuyển hóa thành propargyl este 151a
bằng cách cho tác dụng với hai đương lượng propargyl bromid trong hỗn hợp dung
môi DMF/THF (1:1) tại nhiệt độ phòng trong sự có mặt của xúc tác Cs 2CO3 nhận
được hợp chất alkyne 151a (sơ đồ 3.1).

Sơ đồ 3.1: Tổng hợp hợp chất lai chất triazole-este AZT-betulinic acid 157a,d
Từ hợp chất propargyl este 151a tiến hành phản ứng este hóa của nhóm OH tự
do tại vị trí C-3 với các anhydrit khác nhau nhận được 151b-d (sơ đồ 3.1).
Cấu trúc của hợp chất 151a được chứng minh bằng các phương pháp phổ cộng
hưởng từ hạt nhân. Trên phổ 1H-NMR của 151a xuất hiện thêm hai cặp tín hiệu
doublet-doublet tại 4,69 và 4,64 ppm với hằng số tương tác J=2,5 Hz là đặc trưng của
nhóm metylen của propagyl, tín hiệu của nhóm ankin bậc 1 của propagyl cộng hưởng
tại 2,42 ppm (t, J=2,5 Hz).

4


Hình 3.1: Phổ 1H-NMR của hợp chất 151a

Hình 3.2: Phổ 13C-NMR của hợp chất 151a
Ngoài ra trên phổ 13C-NMR của hợp chất 151a xuất hiện thêm hai tín hiệu
cacbon của nhóm ankin tại δc ppm: 78,1 (C≡CH) và 74,3 (C≡CH). Các dữ liệu phân
tích trên cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 151a.

Tiếp theo, hợp chất lai giữa axit betulinic và AZT qua cầu nối este-triazole được
thực hiện thông qua phản ứng click bằng cách cho hợp chất ankin 151a-d tác dụng
5


với 0,8 mol đương lượng AZT trong dung môi t-BuOH, xúc tác CuI (0,2 đương
lượng) tại nhiệt độ 70oC trong khoảng 12h nhận được hợp chất triazole-este AZTbetulinic 157a-d với hiệu suất 51-61% (sơ đồ 3.1).Cấu trúc của các sản phẩm 157a
được chứng minh bằng các phương pháp phổ hiện đại. Trên phổ 1H-NMR của hợp
chất 157a xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng hưởng của khung terpenoid, triazol và
AZT.Tín hiệu cộng hưởng singlet tại 7,76 ppm được gán cho proton duy nhất của
khung triazol, giá trị cộng hưởng tại 7,39 ppm dạng singlet được gán cho proton trên
vòng thơm thymindine của AZT. Các tín hiệu của khung terpenoid được thể hiện
tương tự như của chất 151a.

Hình 3.3: Phổ 1H-NMR của hợp chất 157a
Phổ 13C-NMR của 157a xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 43 nguyên
tử cacbon của phân tử trong đó có ba tín hiệu cộng hưởng của cacbonyl ở các vị
trí176,2 ppm được gán cho nhóm cacbonyl của C-28; tín hiệu tại 163,6 ppm được gán
cho nhóm cacbonyl của thymidin và tín hiệu cộng hưởng tại 150,3 được gán cho
nhóm cacbonyl amit của thymidin. Tín hiệu cộng hưởng vùng trường thấp tại 150,4
được gán cho cacbon olefin tại C-20 của khung cấu trúc. Ngoài ra, tín hiệu cộng
hưởng tại 143,6 ppm được gán cho vị trícacbon bậc 4 của khung triazol; tín hiệu tại
137,8 ppm được gán cho nhóm CH của thymidin; tín hiệu cộng hưởng tại 124,1 ppm
được gán cho nhóm CH của triazol); tín hiệu cộng hưởng tại 170,3 được gán cho
cacbon bậc 4 tiếp theo của khung thymidin và tín hiệu tại 109,7 ppm được gán cho
6


cacbon tại vị trí C-29. Ngoài ra, trên phổ IR mất đi tín hiệu dao động đặc trưng của
nhóm ankin bậc 1 trong vùng 2163 cm-1, đồng thời xuất hiện thêm các tín hiệu hấp

thụ đặc trưng của C=N và vòng thơm ở 1696; 1460; 1383 cm1. Kết quả phân tích các
dữ liệu phổ trên cho phép khẳng định cấu trúc của 157a.

Hình 3.4: Phổ 13C-NMR của hợp chất 157a
Cơ chế hình thành sản phẩm 157a được giải thích theo phản ứng click như sau:

Sơ đồ 3.2: Cơ chế hình thành chất 157a
Như vậy, luận án đã tổng hợp thành công 4 hợp chất lai giữa axit betulinic và
AZT qua cầu nối este-triazole 157a-d qua hai và ba bước phản ứng với hiệu suất cao.
Từ thành công này, luận án tiếp tục nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất của tritecpenoit
với AZT qua cầu nối este-triazole khác nhằm tìm kiếm các cấu trúc lai mới.
7


3.1.2. Tổng hợp cấu trúc lai của dẫn xuất diaxit pentacyclic tritecpenoit với
AZTqua cầu este-triazole
Luận án tiếp tục tổng hợp các hợp chất lai của AZT với các dẫn xuất diaxit
pentacyclic tritecpenoit chiết tách được từ thực vật qua cầu nối este-triazole nhằm tìm
kiếm các hợp chất mới có hoạt tính sinh học lý thú. Quá trình phản ứng được thực
hiện như sau tương tự như các phần đã trình bày ở trên: Dẫn xuất diaxit pentacyclic
tritecpenoit 188a-b được phân lập từ cây chân chim (Cheffleraoctophylla) phản ứng
với 4 đương lượng tác nhân oxy hóa Jone trong dung môi axeton nhận được sản
phẩm oxy hóa 150a-b (sơ đồ 3.3).

Sơ đồ 3.3: Tổng hợp hợp chất lai chất triazole-este AZT-tritecpenoit 165a,b

3.1.3. Tổng hợp cấu trúc lai của dẫn xuất axit ursolic và oleanoic với AZTqua cầu
este-triazole
Axitursolic và oleanoic là các dẫn chất tritecpenoit có nhiều hoạt tính sinh học,
do đó luận án cũng tiến hành nghiên cứu tổng hợp các hợp chất lai của ursolic acid và

oleanoic acid với AZT qua cầu este-triazole bằng phương pháp tương tự như trên.
Hợp chất ursolic acid 3 và oleanoic acid 4 được phản ứng với 2 đương lượng mol
propargyl bromide trong hỗn hợp dung môi DMF/THF (1:1) tại nhiệt độ phòng trong
sự có mặt của xúc tác Cs2CO3 nhận được hợp chất alkyne 152a và 152b tương ứng.
8


Sau đó, tiến hành phản ứng click của 152avà 152b với AZT (0.8 mol đương lượng)
trong dung môi t-BuOH, xúc tác CuI (0.2 equiv) tại nhiệt độ 70oC trong 12h nhận
được hợp chất triazole-este AZT-ursolic 159a và oleanoic 159b với hiệu suất lần lượt
53% và 90%. Cấu trúc của sản phẩm được chứng minh bằng các phương pháp phổ
hiện đại (sơ đồ 3.4).

Sơ đồ 3.4: Tổng hợp dẫn chất của axit ursolic và oleanoic – AZT 159a,b
Một dẫn xuất khác của tritecpenoit là hợp chất oxo acid 150a được nghiên cứu
chuyển hóa rồi tiến hành lai hóa với AZT như trong sơ đồ 3.5. Đầu tiên, hợp chất
150a được khử hóa bằng NaBH4 trong MeOH/THF, sau đó tiến hành phản ứng với
propagyl bromide trong sự có mặt của hai đương lượng Cs2CO3 trong hỗn hợp dung
môi DMF/THF = 1:1 nhận được hợp chất hydroxy este 154 với hiệu suất 56%. Nhóm
hydroxyl trong hợp chất 154 được este hóa bằng các tác nhân succinic anhydrit hoặc
glutaric anhydrit trong pyridin được các hợp chất 156a và 156b với hiệu suất cao 60 96%. Tiếp theo, tiến hành phản ứng tạo vòng triazole Huisgen với xúc tác Cu(I)- giữa
các hợp chất alkynes 156a,b và AZT nhận được các hợp chất lai mới 160a và 160b
với hiệu suất lần lượt là 50% và 48%. Hợp chất ancol 154 cũng được thực hiện phản
ứng click với AZT thu được hợp chất 160c với hiệu suất đạt 56% (sơ đồ 3.5).

9


Sơ đồ 3.5: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-este AZT160a-c
3.1.4. Tổng hợp cấu trúc lai của dẫn xuất tecpenoids 164 với AZT qua cầu estetriazole

Hợp chất cuối cùng là hợp chất terpenoids 164, phân lập từ Ngũ Gia Bì
Acanthopanaxtrifoliatus được luận án nghiên cứu tạo phân tử lai hóa. Theo quy trình
tương tự như trên, hợp chất 164 được thực hiện phản ứng este hóa với propargyl
bromide trong hỗn hợp dung môi DMF/THF (1:1) nhận được hợp chất este 155, tiếp
theo hợp chất 155 tạo liên kết với AZT bằng phương pháp click nhận được hợp chất
lai tritecpenoit-AZT 161 với hiệu suất cao 67% (sơ đồ 3.6).

Sơ đồ 3.6: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-este AZT 161
3.1.5. Hoạt tính sinh học của các dẫn chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối
este-triazole
10


Từ các hợp chất trung gian và sản phẩm lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối
este-triazole nhận được ở trên, luận án tiến hành nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào
của các dẫn chất tổng hợp được từ đó có thể đưa ra sự liên quan giữa cấu trúc của các
hợp chất với hoạt tính sinh học.11 dẫn chất tritecpenoit trung gian 151a-d, 152a,b,
162a,b, 159a,b, 107 và 12 hợp chất lai hóa AZT-triazole-tritecpenoit157a-d, 159a-b,
158a-b, 160a-c, 161 được nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào in vitro trên hai dòng
tế bào ung thư người KB, Hep-G2.
Bảng 3.1: Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất lai tritecpenoit-AZT qua cầu nối
triazole-este
STT

Hợp chất

IC50 (µM) IC50 (µM) STT
KB

Hep-G2

Hợp chất

IC50 (µM) IC50 (µM)
KB

Hep-G2

1

AZT

>479

>479

18

96b

>255

>255

2

3

27.5

23.85

19

150a

7.68

11.20

3

151a

>259

180.06

20

150b

51.36

70.48

4

151b

21.18

50.00

21

162a

>267

>267

5

151c

28.70

19.150

22

162b

64.02

59.61

6

151d

12.50

186.38

23

158a

>171

>171

7

157a

5.92

7.04

24

158b

>168

>168

8

157b

24.69

20.60

25

154

40.10

133.33

9

157c

20.37

18.36

26

156a

10.65

11.41

10

157d

170.46

35.24

27

156b

9.88

27.28

11

163a

31.50

42.86

28

160a

7.31

7.81

12

163b

>280

>280

29

160b

>148

>148

13

152a

38.05

36.55

30

160c

34.05

7.34

14

152b

24.151

>259

31

164

46.77

58.0

15

159a

28.51

34.04

32

107

21.96

39.67

16

159b

6.26

7.37

33

161

136.66

8.55

17

96a

178.09

222.9

34

Ellipticine 1.21

11

1.22


Kết quả chỉ ra rằng hầu hết các hợp chất đều có hoạt tính gây độc tế bào, trong
đó có một số hợp chất lai AZT có hoạt tính gây độc tế bào mạnh. Đặc biệt, ba hợp
chất lai AZT-triazole tritecpenoits 157a, 159b và 160a có họat tính gây độc tế bào
mạnh trên dòng tế bào KB với giá trị IC50 đạt 5.92 µM-7.31 µM. 5 hợp AZT-triazole
tritecpenoits 157a, 159b, 160a, 160c và 161 thể hiện hoạt tính gây độc tế bào mạnh
trên dòng tế bào ung thư Hep-G2 với giá trị 7.04 µM < IC50<8.55 µM. Đây là những
kết quả rất có giá trị, có ý nghĩa khoa học cao trong lĩnh vực nghiên cứu ung thư của
các hợp chất lai.

Các hợp chất tritecpenoit-AZT qua cầu triazole-este có hoạt tinh sinh học cao
3.2. Tổng hợp các dẫn chất lai của tritecpenoit với AZT qua cầu nối amittriazole
Từ việc nghiên cứu thành công quy trình tổng hợp hợp chất lai tritecpenoitAZT qua cầu nối este-triazole xuất phát từ nguyên liệu tritecpenoit propargyl este,
bằng phương pháp tương tự luận án tiến hành nghiên cứu tổng hợp hợp chất lai
tritecpenoit-AZT qua cầu nối amit-triazole.
Axit betulinic 3 được chuyển hóa thành hợp chất propargyl amit 169a bằng
cách phản ứng với 1,5 mol đương lượng của propargyl amin, 1,5 mol đương lượng
của DCC (N,N'-dicyclohexylcarbodiimide), 1,5 mol đương lượng của HOBt (1hydroxybenzotriazole) và 2,0 mol đương lượng của DIPEA (N,Ndiisopropylethylamin) trong dung môi DMF tại nhiệt độ phòng trong thời gian12h,
12

hiệu suất phản ứng đạt 76% (sơ đồ 3.7). Cấu của hợp chất propargyl amit 169a được
chứng minh bằng các phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân.
Từ hợp chất propargyl amit 169a đã được tổng hợp tiến hành phản ứng este
hóa của nhóm OH tự do tại vị trí C-3 với các anhydrit khác nhau nhận được 169b-c
với hiệu suất lần lượt là 93 và 39% (sơ đồ 3.7).

Sơ đồ 3.7: Tổng hợp dẫn chất lai chất triazole-amit AZT178a-c
Trên phổ 1H-NMR của 169a xuất hiện thêm hai cặp tín hiệu doublet-doublet tại
4,08 và 3,98 ppm với hằng số tương tác J = 2,5 Hz là đặc trưng của nhóm metylen
của propagyl, tín hiệu của nhóm ankin bậc 1 của propagyl cộng hưởng tại 2,20 ppm
(t, J = 2,0 Hz).

13


Hình 3.8: Phổ 1H-NMR của hợp chất 169a

Hình 3.9: Phổ 13C-NMR của hợp chất 169a
Ngoài ra trên phổ 13C-NMR của hợp chất 169a xuất hiện đầy đủ các tín hiệu
cộng hưởng của 33 nguyên tử cacbon có mặt trong phân tử, đặc biệt là sự xuất hiện
của hai nguyên tử cacbon của nhóm ankin tại 80,2 ppm (C≡CH) và 71, 2 ppm
(C≡CH). Các dữ liệu phân tích trên cho phép khẳng định cấu trúc của hợp chất 169a.
Cơ chế hình thành sản phẩm 169a được thể hiện như sơ đồ sau:

Sơ đồ 3.8: Cơ chế hình thành sản phẩm 169a
14


Tiếp theo, thực hiện phản ứng click của hợp chất ankin 169a-c với 0,8 mol

đương lượng AZT trong dung môi t-BuOH, xúc tác CuI 0,2 đương lượng tại nhiệt độ
70oC trong 12h nhận được hợp chất triazole-amit AZT-betulinic 178a-c với hiệu suất
từ 20-56%. Cấu trúc của các sản phẩm 178a-c được chứng minh bằng các phương
pháp phổ hiện đại.
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất 178a xuất hiện đầy đủ các tín hiệu cộng
hưởng của khung terpenoid, triazole và AZT.

Hình 3.10. Phổ 1H-NMR của hợp chất 178a
Tín hiệu cộng hưởng singlet tại 7,75 ppm được gán cho proton duy nhất của
khung triazole, giá trị cộng hưởng tại 7,44 ppm dạng singlet được gán cho proton trên
vòng thơm thymindine của AZT. Tín hiệu doublet-boublet của hai proton của nhóm
metylen ở cầu nối CONHCH2 cộng hưởng tại các vị trí 4,52 ppm và 4,50 ppm (dd, J
= 2,5, 11,0 Hz, CONHCH2). Ngoài ra, trên phổ 1H-NMR còn xuất hiện thêm các tín
hiệu đặc trưng của khung terpenoid được thể hiện tương tự như của chất 169a.
Trên phổ 13C-NMR của 178a xuất hiện đầy đủ tín hiệu cộng hưởng của 43
nguyên tử cacbon của phân tử trong đó tín hiệu cacbon của ba nhóm CO ở các vị trí
177,2 ppm được gán cho nhóm cabonyl tại C-28; tín hiệu cộng hưởng tại 164,6 ppm
là của nhóm cacbonyl của khung thymidin; tín hiệu cộng hưởng tại 150,6 là tín hiệu
của nhóm cacbonyl amit của vòng thymidin.

15


Hình 3.11. Phổ 13C-NMR của hợp chất 178a
Ngoài ra, tín hiệu của 6 nguyên tử cacbon anken tại các vị trí 150,7 ppm được
gán cho vị trí C-20; tín hiệu tại 145,6 ppm được gán cho nguyên tử cacbon bậc IV lai
hóa có lai hóa sp (=C= triazol); tín hiệu cộng hưởng tại 137,8 ppm được gán cho
nhóm metilen của khung thymidin; tín hiệu cộng hưởng tại 122,1 ppm là của nhóm
metilen của khung triazole; tín hiệu tại 170,3 ppm là nguyên tử cacbon bậc IV lai hóa
sp2 của vòng triazole; tín hiệu cộng hưởng tại 109,7 được gán cho nguyên tử cacbon

tại vị trí C-29. Kết quả phân tích các dữ liệu phổ trên cho phép khẳng định cấu trúc
của 178a.
Như vậy, luận án đã tổng hợp thành công hợp 3 chất lai giữa axit betulinic và
AZT qua cầu nối amit-triazole qua hai và ba bước phản ứng. Đây là thành công quan
trọng để luận án tiếp tục nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất của tritecpenoit với AZT
qua cầu nối amit-triazole.
3.2.2.Tổng hợp chất lai của ursolic với AZT qua cầu nối amit-triazole
Axit ursolic 3 là dẫn chất thuộc nhóm tritecpenoit có nhiều hoạt tính sinh học
quý như năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thu, giảm béo … được nhiều nhà
khoa học quan tâm nghiên cứu. Trong phần này luận án tiếp tục được nghiên cứu
chuyển hóa axit usolic thành các hợp chất lai với AZT qua cầu amit-triazole nhằm
tìm kiếm các hợp chất có cấu trúc mới và hoạt tính sinh học lý thú. Tương tự như
tổng hợp các hợp chất lai của axit betulinic, axit usolic phản ứng propargyl amin nhận
được amit 170, tiếp theo amit 170 phản ứng click với AZT trong sự có mặt của xúc
tác CuI-nhận được hợp chất 179 với hiệu suất phản ứng đạt 64% (sơ đồ 3.9).

16


Sơ đồ 3.9: Tổng hợp dẫn chất lai của ursolic AZT 179
3.2.3.Tổng hợp chất lai của tritecpenoit khác với AZT qua cầu nối amit-triazole
Áp dụng quy trình tương tự như trên, các hợp chất axit tritecpenoit 150a, 150b
được nghiên cứu lai hóa AZT qua cầu nối amit-triazole. Hợp chất tritecpenoit 150a,
150b được phản ứng với 1,5 mol đương lượng của propargyl amin, 1,5 mol đương
lượng của DCC (N,N'-dicyclohexylcar bodiimide), 1,5 mol đương lượng của HOBt
(1-hydroxybenzotriazole) và 2,0 mol đương lượng của DIPEA (N,Ndiisopropylethylamin) trong dung môi DMF tại nhiệt độ phòng trong khoảng 12h
nhận được hợp chất propargyl amit 171a, 171b, hiệu suất phản ứng đạt 68% và 93%.
Tiếp theo, thực hiện phản ứng click của hợp chất hợp chất propargyl amit 171a, 171b
với 0,8 mol đương lượng AZT trong dung môi t-BuOH, xúc tác CuI (0,2 mol đương
lượng) tại nhiệt độ 70oC trong thời gian 12h nhận được hợp chất triazole-amit AZTtritecpenoit 180a, 180b với hiệu suất 43% và 38% (Sơ đồ 3.10). Cấu trúc của các sản

phẩm được chứng minh tương tự bằng các phương pháp phổ hiện đại.

17


Sơ đồ 3.10: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit AZT 180a,b
Tương tự, hợp chất tritecpenoit 176 được tiến hành phản ứng với propagyl
amin, sau đó là phản ứng este hóa của nhóm bằng các tác nhân succinic anhydrit,
glutaric anhydrit hoặc methyl glutaric anhydrit trong pyridin được các hợp chất
177a-c với hiệu suất cao 56-90%. Tiếp theo, tiến hành phản ứng tạo vòng triazole
Huisgen với xúc tác Cu(I)- giữa các hợp chất alkynes 177a-c với AZT nhận được các
hợp chất lai mới 181a-c với hiệu suất cao 50-60%. Hợp chất amit 172 cũng được lai
hóa với AZT bằng phản ứng click được hợp chất 181d với hiệu suất 48% (Sơ đồ
3.11). Cấu trúc của sản phẩm được chứng minh bằng các phương pháp phổ hiện đại.

Sơ đồ 3.11: Tổng hợp chất181a-d
18


Hợp chất tritecpenoit 164, phân lập từ Ngũ Gia Bì Acanthopanaxtrifoliatus có
hoạt tính chống ung thư nên được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Trong
phần này luận án nghiên cứu tổng hợp các hợp chất lai với AZT qua cầu triazole amit
nhằm tìm kiếm các hợp chất mới có hoạt tính sinh học lý thú. Tương tự, hợp chất 164
được thực hiện phản ứng amit hóa với propargyl amin nhận được hợp chất amit 173,
tiếp theo hợp chất amit 173 tạo liên kết với AZT bằng phản ứng click nhận được hợp
chất lai tritecpenoit-AZT 182 với hiệu suất cao 67% (Sơ đồ 3.12). Cấu trúc của 182
được chứng minh bằng các phương pháp phổ hiện đại.

(a) propargyl amin, DCC, HOBt, DIPEA, nhiệt độ phòng , DMF, 12h; (b)0,2 mol đương lượng
AZT, CuI, t-BuOH, 70oC, 12h.

Sơ đồ 3.12: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit AZT 182

Tương tự, dẫn chất tritecpenoit 166 là sản phẩm chuyển hóa từ betulin cũng
được phản ứng với propargyl amin nhận được sản phẩm amit 174. Tiếp theo, amit
174 lai hóa với AZT nhận được hợp chất lai mới 184 với hiệu suất đạt 67%.

Điều kiện và tác nhân: (a) propargyl amin, DCC, HOBt, DIPEA, t0 phòng, DMF, 12h; (b) 0,2 mol
đương lượng AZT, CuI, t-BuOH, 70oC, 12h.

19


Sơ đồ 3.13: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit AZT 184

Nhóm hydroxyl tại vị trí C3 của betulinic acid 2 được luận án khai thác mở rộng bằng
phản ứng acyl hóa với chloroformyl este (2 mol đương lượng) trong dung môi
CH2Cl2, xúc tác DMAP trong 24h nhận được các hợp chất dieste 167a-c với hiệu suất
cao từ 78-81%. Sau đó, hợp chất tritecpenoit 167a-c được tạo lai hóa với AZT qua
hai bước phản ứng tương tự: giai đoạn đầu tiên là amit hóa với propargyl amin trong
DMF tại nhiệt độ phòng trong khoảng 12h với sự có mặt của 1,5 mol đương lượng
của DCC (N,N'-dicyclohexylcarbodiimide), 1,5 mol đương lượng của HOBt (1hydroxybenzotriazole) và 2,0 mol đương lượng của
DIPEA (N,Ndiisopropylethylamin) nhận được các hợp chất amit 175a-c, tiếp theo là phản ứng
click của amit 175a-c với nhóm azit của AZT nhận được các hợp chất lai 185a-c với
hiệu suất từ 45-64% (sơ đồ 3.14).

Sơ đồ 3.14: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit AZT185a-c

Hợp chất tritecpenoit cuối cùng được luận án nghiên cứu tạo lai hóa với AZT
qua cầu nối amit-triazole là các dẫn chất của hợp chất 176. Hợp chất 176 có nhóm

OH tại vị trí C3 cũng được nghiên cứu chuyển hóa tạo acyl hóa với chloroformyl este
như trên được các hợp chất dieste 168a-b. Tiếp theo là phản ứng amit hóa với
propargyl amin và phản ứng click với AZT nhận được hai hợp chất lai mới
tritecpenoit-AZT 186a-b với hiệu suất phản ứng đạt 38-40%. Thủy phân nhóm metyl
20


bằng LiOH trong MeOH nhận được hai hợp chất lai hóa 187a-b (sơ đồ 3.15). Cấu
trúc của các hợp chất 187a-b được chứng minh bằng các phương pháp phổ.

Sơ đồ 3.15: Tổng hợp dẫn chất lai triazole-amit AZT186a,b và 187a,b

Như vậy, luận án đã nghiên cứu thành công quy trình tổng hợp các hợp chất lai
giữa tritecpenoit với AZT qua cầu nối amit-triazole qua hai bước phản ứng amit hóa
với propargyl amin và tạo vòng triazole bằng phương pháp click. Từ đó đã nghiên
cứu tổng hợp được 19 hợp chất lai giữa các hợp chất tritecpenoit với AZT với hiệu
suất cao. Cấu trúc của các sản phẩm được chứng minh cấu trúc bằng các phương
pháp phổ hiện đại 1H NMR, 13C NMR, IR và MS.
3.2.4. Hoạt tính chống ung thư của các dẫn chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu
amit-triazole
Các hợp chất lai tritecpenoit với AZT qua cầu nối amit-triazole và các hợp chất
trung gian được tiến hành nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào. Cụ thể 7 dẫn chất
tritecpenoit trung gian và 19 hợp chất lai hóa AZT-triazole-tritecpenoit được nghiên
cứu hoạt tính gây độc tế bào in vitro trên hai dòng tế bào

21


Bảng 3.2: Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất lai tritecpenoit-AZT qua cầu nối
triazole-amit

STT

Hợp chất IC50

IC50

STT

Hợp chất IC50

(µM) KB (µM)

IC50

(µM) KB (µM)

Hep-G2

Hep-G2

1

2

27.5

23.9

15

181d

>171

>171

2

178a

185.1

92.5

16

164

46.8

58.0

3

178b

92.0

80.8

17

182

>168

>168

4

178c

68.4

65.0

18

166

>249

39.3

5

163a

31.5

42.9

19

184

8.1

5.9

6

179

25.1

23.8

20

185a

25.6

26.9

7

150a

7.7

11.2

21

185b

8.1

6.6

8

153b

51.4

70.5

22

185c

4.6

3.5

9

180a

32.5

31.4

23

186a

>151

79.0

10

180b

>168

>168

24

186b

8.3

>143

11

176

180.5

274.8

25

187a

>153

30.6

12

181a

34.5

51.4

26

187b

>146

18.7

13

181b

23.6

27.9

27

AZT

>479

>479

14

181c

20.5

29.3

28

Ellipticine 1.2

22

1.2