Tổng hợp và thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất 6 amino 2 aryl quinazolin 4 on

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

HOÀNG PHƯƠNG THÚY

TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT
SỐ DẪN CHẤT 6-AMINO-2-ARYL
QUINAZOLIN-4-ON
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI-2018


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

HOÀNG PHƯƠNG THÚY
Mã sinh viên: 1301404

TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT
SỐ DẪN CHẤT 6-AMINO-2-ARYL
QUINAZOLIN-4-ON
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. PGS. TS. Văn Thị Mỹ Huệ
2. ThS. Hoàng Thu Trang
Nơi thực hiện:
1. Trung tâm nghiên cứu và phát triển thuốcViện hóa sinh biển-Viện hàn lâm khoa học
và Công nghệ Việt Nam

2. Bộ môn Hóa Hữu cơ-Đại học Dược Hà Nội

HÀ NỘI-2018


Lời cảm ơn
Trong quá trình nghiên cứu tìm hiểu để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp,
em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ các thầy cô giáo, bạn bè, người thân.
Nhân dịp này, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
PGS. TS. Văn Thị Mỹ Huệ, cô đã giao cho em đề tài và thường xuyên quan
tâm, động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài này.
ThS. Hoàng Thu Trang, ThS. Ngô Xuân Hoàng đã hỗ trợ, quan tâm em
trong quá trình thực nghiệm và mang đến cho em nhiều kiến thức quý báu để em
hoàn thành tốt mục tiêu đề tài.
TS. Lê Nguyễn Thành và các cán bộ Trung tâm nghiên cứu và phát triển
thuốc -Viện Hóa sinh biển- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã
giúp đỡ, chỉ bảo em tận tình trong quá trình thực nghiệm.
Cuối cùng, em cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân đã luôn ủng
hộ, khích lệ tinh thần, giúp đỡ em rất nhiều trong suốt thời gian học tập và hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp đạt được kết quả mong muốn.
Hà Nội, ngày 18 tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Hoàng Phương Thúy


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ

ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................... 3
1.1. Hợp chất 4(3H)-quinazolinon và tác dụng kháng ung thư ................. 3
1.2. Phương pháp tổng hợp các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on ............ 12
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................................... 17
1.3. Nguyên vật liệu, thiết bị ....................................................................... 17
1.3.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi ................................................. 17
2.1.2. Thiết bị thí nghiệm ................................................................................ 18
2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 18
2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 19
2.3.1. Phương pháp tổng hợp dẫn chất 6-butylamino-2-arylquinazolin-4on................................................................................................................... 19
2.3.2. Phương pháp tinh chế và xác định cấu trúc .................................... 19
2.3.3. Phương pháp xác định hoạt tính kháng tế bào ung thư.................. 19
3.1. Tổng hợp hóa học .................................................................................... 23
3.1.1. Tổng hợp chất trung gian 5-butylamino-2-nitrobenzamid (2) ........ 23
3.1.2. Tổng hợp chất trung gian 2-amino-5-(butylamino)benzamid (3) ... 23
3.1.3. Tổng hợp các dẫn chất 6-butylamino-2-arylquinazolin-4-on (5) .... 24
3.2. Kiểm tra độ tinh khiết và khẳng định cấu trúc.................................... 28
3.2.1. Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp được ......................... 28


3.2.2. Khẳng định cấu trúc .......................................................................... 29
3.3. Thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư ................................................... 33
3.4. Bàn luận ................................................................................................... 34
3.4.1. Về tổng hợp hóa học .......................................................................... 34
3.4.2. Về khẳng định cấu trúc ..................................................................... 36
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 44

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ATCC

The American Type Culture Collection (Tổ chức tài nguyên và
tiêu chuẩn vật liệu sinh học Mỹ)

Ar

Aryl

CDCl3

Cloroform-D6

13

Carbon-13 nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt

C-NMR

nhân 13C)
CTPT

Công thức phân tử

Đ.v.C

Đơn vị carbon

DMAC

N,N-Dimethyl acetamid

DMC

Dimethyl carbonat

DMF

Dimethyl formamid

DMSO

Dimethyl sulfoxid

EC50

50% Effective concentration (Nồng độ có tác dụng với 50% cá
thể)

EGFR

Epidermal growth factor receptor (Thụ thể yếu tố phát triển biểu
bì)

ESI

Electrospray ionization (Ion hóa phun điện tử)

EtOAc

Ethylacetat

GI50

50% Growth inhibition (Nồng độ ức chế 50% sự phát triển)

hl

Hồi lưu

1

Proton nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

H-NMR

proton)
IC50

Half maximal inhibitory concentration (Nồng độ ức chế 50%)

IR

Infrared Spectrometry (Phổ hồng ngoại)

J

Hằng số tương tác spin-spin

KLPT

Khối lượng phân tử

LC50

50% Lethal concentration (Nồng độ gây chết 50% cá thể)

Me

Methyl


MS

Mass spectrometry (Phổ khối lượng)

MTT

3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyltetrazoli bromid

n-Bu

n-Butyl

SKLM

Sắc ký lớp mỏng

n-HE

n-Hexan

Tonc

Nhiệt độ nóng chảy

Than ht

Than hoạt tính


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1 Hợp chất I và tác dụng gây độc tế bào

5

Bảng 1.2 Hợp chất IV và tác dụng kháng ung thư

6

Bảng 1.3 Các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on và hoạt tính kháng ung

9

thư
Bảng 1.4 Hoạt tính độc tế bào của dẫn chất (X)

10

Bảng 1.5 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của một số dẫn chất

11

XIa-e trên 4 dòng tế bào ung thư người
Bảng 2.1 Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi dùng trong nghiên cứu

17

Bảng 3.1 Kết quả tổng hợp các dẫn chất 6-butylamino-2-aryl

27

quinazolin-4-on (5a-e)
Bảng 3.2 Giá trị Rf và Tonc của các hợp chất 5a-e

28

Bảng 3.3 Số liệu phổ IR của các dẫn chất 5a-e

29

Bảng 3.4 Số liệu phổ MS của các dẫn chất 5a-e

30

Bảng 3.5 Số liệu phổ 1H-NMR của các dẫn chất 5a-e

31

Bảng 3.6 Số liệu phổ 13C-NMR của các dẫn chất 5a-e

32

Bảng 3.7 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn chất 5a-e

33

Bảng 3.8 Kết quả thử hoạt tính kháng ung thư của các chất 5a-e

41


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1 Khung cấu trúc 4(3H)-quinazolinon

3

Hình 1.2 Các dẫn chất 6-pyrrolidinylquinazolin-4-on (II)

5

Hình 1.3 Các dẫn chất 6,8-dibrommo-4(3H)-quinazolinon

7

Hình 1.4 Hợp chất 6-cloro-2-(pyridin-4-yl)quinazolin-4(3H)-on (VI)

8

Hình 1.5 Các hợp chất 2- mercapto-3-(3,4,5-trimethoxy benzyl)-

8

4(3H)- quinazolinon có hoạt tính kháng ung thư cao
Hình 1.6 Hợp chất 3-(2-(2-phenylthiazol-4-yl)ethyl)-2propylquinazolin-4(3H)-on (VIII)

9


SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 1.1

Phản ứng tổng hợp của Shishoo C.J

12

Sơ đồ 1.2

Phản ứng giữa benzoyl clorid và 2-amino benzamid

13

của Potewar
Sơ đồ 1.3

Phản ứng giữa anthranilamid và aroyl halogenid của

13

Mann Jen-Hour
Sơ đồ 1.4

Phản ứng tổng hợp của Wei và cộng sự

13

Sơ đồ 1.5

Phản ứng tổng hợp của Wu và cộng sự

14

Sơ đồ 1.6

Phản ứng tổng hợp của Hour M. J. và cộng sự

14

Sơ đồ 1.7

Phản ứng tổng hợp của Kim N. Y. và Cheon CH.

15

Sơ đồ 1.8

Phản ứng tổng hợp của Shingare và cộng sự

15

Sơ đồ 1.9

Phản ứng tổng hợp của Angel H. Romero

15

Sơ đồ 1.10

Phản ứng tổng hợp dẫn chất quinazolin-4-on của nhóm

16

nghiên cứu Ấn Độ năm 2017
Sơ đồ 3.1

Quy trình tổng hợp các dẫn chất 6-butylamino-2arylquinazolin -4-on

23


ĐẶT VẤN ĐỀ
Ung thư là một bệnh lý đặc trưng bởi sự tăng trưởng vượt mức kiểm soát
của các tế bào, có thể xâm lấn và lan đến các vị trí khác nhau của cơ thể, từ đó
gây ra những hậu quả về sức khỏe nghiêm trọng. Theo thống kê của WHO, ung
thư là nguyên nhân gây tử vong đứng thứ 2 sau các bệnh tim mạch. Số ca tử vong

hàng năm sẽ tăng từ 14,1 triệu năm 2012 lên 21,6 triệu năm 2030 [30]. Tại Việt
Nam, số trường hợp mắc mới ung thư tăng nhanh từ 68.000 ca năm 2000 lên
126.000 năm 2010 và dự kiến sẽ vượt qua 190.000 ca vào năm 2020. Mỗi năm có
khoảng 115.000 người chết vì ung thư, tương ứng 315 người/ngày [3].
Hiện nay đã có nhiều thuốc điều trị ung thư được đưa ra thị trường cũng
như một số hợp chất đang trong quá trình thử nghiệm. Tuy nhiên, với thực trạng
trên thì việc tìm kiếm, phát triển các thuốc kháng ung thư mới vẫn là vấn đề rất
cấp thiết tại Việt Nam và cả trên thế giới.
Các hợp chất dị vòng như quinazolin, quinazolinon với hoạt tính kháng ung
thư tiềm năng đã và đang được các nhà khoa học quan tâm đến trong quá trình
nghiên cứu, phát triển thuốc mới. Trong đó, các hợp chất 4(3H)-quinazolinon
được sử dụng phổ biến trong hóa học tổng hợp và có mặt trong nhiều phân tử
thuốc do có nhiều tác dụng đáng chú ý như: kháng ung thư, kháng khuẩn, kháng
nấm, kháng virus, chống co giật, chống viêm, lợi tiểu, giãn cơ [5], [8], [9]… Đặc
biệt các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on được nhiều nhà khoa học nghiên cứu do
các hợp chất này thể hiện hoạt tính kháng ung thư rất tốt. Các chất này ức chế tế
bào ung thư theo nhiều cách khác nhau, ví dụ như ức chế các enzym
topoisomerase, tankyrase-kinase, tubulin polymerase, ức chế thụ thể yếu tố phát
triển biểu bì (EGFR), ức chế tổng hợp thymidylat [26]. Nhiều nghiên cứu về dãy
chất này đã chứng tỏ nhóm thế ở vị trí số 6 đóng vai trò quan trọng đối với hoạt
tính kháng ung thư, đặc biệt là nhóm 6-alkylamino [1], [2], [4], [9], [12], [13],
[14], [26]. Các hợp chất 2-arylquinazolin-4-on mang nhóm thế 6-diethylamino có

1


hoạt tính mạnh gấp nhiều lần so với Ellipticin trên nhiều dòng tế bào ung thư thử
nghiệm như biểu mô (KB), gan (Hep-G2), vú (MCF-7), phổi (LU)…[1].
Với định hướng thay thế nhóm 6-diethylamino bằng các nhóm thế khác để
tìm hiểu mối liên quan giữa cấu trúc và hoạt tính kháng ung thư của dãy chất này,

khóa luận: “Tổng hợp và thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của một số dẫn
chất 6-amino-2-arylquinazolin-4-on” được tiến hành với hai mục tiêu:
1. Tổng hợp được một số dẫn chất 6-amino-2-arylquinazolin-4-on.
2. Thử hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn chất tổng hợp được trên một số
dòng tế bào ung thư.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.

Hợp chất 4(3H)-quinazolinon và tác dụng kháng ung thư
Quinazolinon là hợp chất dị vòng rất được quan tâm do có nhiều tác dụng

sinh học đa dạng như kháng ung thư, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus, chống
co giật, chống viêm, lợi tiểu, giãn cơ, chống trầm cảm, an thần... Tùy thuộc vào
vị trí của nhóm ceton hay oxo, các hợp chất này có thể được phân thành 3 loại là:
2(1H)-quinazolinon, 4(3H)-quinazolinon và 2,4(1H, 3H)-quinazolindion, trong
đó phổ biến nhất là dị vòng 4(3H)-quinazolinon [9]. Dựa trên các nhóm thế vào
vòng, 4(3H)-quinazolinon được phân thành 5 loại bao gồm: 4(3H)-quinazolinon
thế ở vị trí số 2; 4(3H)-quinazolinon thế ở vị trí số 3; 4(3H)-quinazolinon thế ở vị
trí số 4; 4(3H)-quinazolinon thế ở vị trí số 2,3 và 4(3H)-quinazolinon thế ở vị trí
số 2,4 [8]. 4(3H)-Quinazolinon cùng với các dẫn chất của chúng được tìm thấy
trong khoảng 200 alcaloid tự nhiên và được sử dụng làm nguyên liệu trong nhiều
con đường tổng hợp hóa học, cũng như có mặt trong nhiều phân tử thuốc [9].

Hình 1.1. Khung cấu trúc 4(3H)-quinazolinon
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng vòng quinazolinon tương đối ổn định đối với
sự oxy hóa và phản ứng thủy phân, do đó nhân quinazolinon là hợp phần được

nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu, tổng hợp tạo nên nhiều
thuốc kháng ung thư mới tiềm năng. Sự phát triển nhanh này chỉ ra rằng sẽ có
thêm nhiều dẫn chất 4(3H)-quinazolinon trong các thử nghiệm lâm sàng ở tương
lai gần. Các hợp chất này có thể vượt qua các loại dược phẩm hữu cơ hiện có [9].
Một số dẫn chất 4(3H)-quinazolinon được phát triển thành các thuốc điều trị ung
thư như raltitrexed, nolatrexed [15].
Raltitrexed, tên thương mại là Tomudex, là một thuốc được sử dụng trong
hóa trị liệu ung thư, sản xuất bởi AstraZeneca, được sử dụng trong điều trị ung
3


thư đại trực tràng từ năm 1998. Raltitrexed có tính chất hóa học tương tự như acid
folic và nằm trong nhóm thuốc kháng chuyển hóa. Thuốc này hoạt động bằng
cách ức chế dihydrofolat reductase, một enzym được sử dụng trong tổng hợp
tetrahydrofolat, do đó ngăn ngừa sự tổng hợp của thymidylat. Raltitrexed có hoạt
tính hoàn toàn sau khi polyglutamyl hóa [27].

Nolatrexed cũng là một chất ức chế tổng hợp thymidylat. Vào tháng 4 năm
2000, Thymitaq (biệt dược của nolatrexed hydroclorid) được FDA (Cục quản lý
Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) công nhận là sản phẩm Fast Track để điều trị
ung thư biểu mô tế bào gan (HCC) dựa trên trên thử nghiệm lâm sàng Aurogon
pha II và nhu cầu y tế cấp thiết thời điểm đó [21].
Ngoài các thuốc được đưa vào sử dụng trong điều trị, các hợp chất mang
khung 4(3H)-quinazolinon vẫn luôn được nghiên cứu để tìm ra các chất kháng
ung thư mới. Nhiều nghiên cứu về sự liên quan giữa cấu trúc và tác dụng cho thấy
các nhóm thế ở vị trí số 2, 6 trên vòng 4(3H)-quinazolinon có ý nghĩa rất quan
trọng đối với hoạt tính kháng ung thư của hợp chất [9].
Năm 2000, Mann-Jen-Hour và cộng sự đã tổng hợp dãy các dẫn chất 2-(3methoxyphenyl)quinazolin-4-on với các nhóm thế khác nhau ở vị trí 6 và 7, đồng
thời thử nghiệm tác dụng gây độc tế bào. Trong đó, 5 dẫn chất có nhóm thế R6 là
dị vòng chứa N, R7=R2’=R4’=R5’=H và R3’= -OCH3 có tác dụng gây độc tế bào

rất tốt trên các dòng tế bào ung thư thử nghiệm với giá trị EC50<1,0µg/ml. Hợp
chất 2-(3’-methoxyphenyl)-6-pyrrolidinyl-4-quinazolinon (I) thể hiện hoạt tính

4


độc tế bào mạnh nhất. Hour M. J cho rằng cơ chế tác dụng của 6-amino-2arylquinazolin-4-on là ức chế quá trình polymer hóa tubulin [13].
Bảng 1.1. Hợp chất I và tác dụng gây độc tế bào
Công thức cấu tạo hợp chất I

EC50 (μg/ml)
0,09 (TB ung thư buồng trứng IA9)
0,5 (TB ung thư phổi A-549)
0,23 (TB ung thư biểu mô KB)
0,22 (TB ung thư vú MCF7)

Dãy hợp chất 6-pyrrolidinylquinazolin-4-on (II) tiếp tục được nghiên cứu
vào năm 2007 với các nhóm thế khác nhau trên vòng 2-phenyl ở vị trí C2. Kết
quả cho thấy hầu hết các hợp chất này đều có hoạt tính tốt trên các dòng tế bào
ung thư máu thử nghiệm (U937, WEHI-3) với giá trị IC50 từ 0,3-10,1µM. Trong
đó, các hợp chất với nhóm thế -OH, -OCH3, -OCF3 (IIa-c) có hoạt tính kháng tế
bào ung thư mạnh nhất [14].

Hình 1.2. Các dẫn chất 6-pyrrolidinylquinazolin-4-on (II)
Tiếp đó, năm 2013 Hour và cộng sự tiếp tục thử tác dụng gây độc tế bào
trên 5 dòng tế bào ung thư người: phổi, biểu mô không nhỏ ở phổi, gan, vòm họng
5


và khối u ác tính của 15 dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on thế ở vị trí số 6. Thử

nghiệm đã chứng tỏ 6 dẫn chất trong số đó có tác dụng gây độc tế bào mạnh ở
nồng độ IC50 từ 0,07µM đến 8,89µM trên cả 5 dòng tế bào. Trong đó dẫn chất có
nhóm thế R6 là pyrrolidinyl và R2 là vòng napthalenyl cho tác dụng gây độc tế bào
mạnh nhất ở nồng độ IC50 từ 0,03-1,35µM trên 5 dòng tế bào thử nghiệm. Nhóm
nghiên cứu cũng cho rằng, cơ chế tác dụng của các dẫn chất 6-amino-2naphthylquinazolin-4-on (III) nhằm vào đích kép: tubulin và liên kết JNK với
hoạt tính kháng ung thư mạnh, kháng lại nhiều dòng tế bào ung thư, đặc biệt là
các dòng tế bào ung thư di căn M21 ác tính [12].

Ức chế tubulin polymerazer

Ức chế tubulin polymerazer và liên kết JNK

Năm 2011, Yang C.Wu đã thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào của hợp
chất 2-(naphthalen-1-yl)-6-(pyrrolidin-1-yl)-quinazolin-4-on (IV) trên các dòng
tế bào ung thư người. Kết quả cho thấy hợp chất này có hoạt tính sinh học cao
trên 4 dòng tế bào ung thư thử nghiệm với các giá trị IC50 ở khoảng nanomol khác
nhau [29].
Bảng 1.2. Hợp chất IV và tác dụng kháng ung thư
Công thức cấu tạo hợp chất IV

IC50 (nM)
33nM (TB ung thư di căn M21)
41nM (TB ung thư vòm họng)
53nM (TB ung thư phổi)
83nM (TB ung thư biểu mô)

6


Trong một nghiên cứu khác, Marwa F. Ahmed đã tổng hợp và thử nghiệm

hoạt tính của dãy các dẫn chất 6,8-dibrommo-4(3H)-quinazolinon (V). Kết quả
nghiên cứu cho thấy, 3 hợp chất Va, Vb, Vc có tác dụng kháng tế bào ung thư vú
MCF-7 đáng kể nhất với giá trị IC50 rất thấp (so sánh với Doxorubicin (IC50=
29,6±2,78 (μg/ml))). Tác giả đưa ra kết luận: nhóm thế phenyl ở vị trí số 2 của
vòng 4(3H)-quinazolinon có liên quan mật thiết đến tác dụng kháng ung thư của
các chất tổng hợp được [19].

IC50= 1,7±0,35 (μg/ml)

IC50= 1,83±0,09 (μg/ml)

IC50= 1,8±0,12 (μg/ml)
Hình 1.3. Các dẫn chất 6,8-dibrommo-4(3H)-quinazolinon
Năm 2014, nhóm nghiên cứu Ai Cập đã tổng hợp một chuỗi các dẫn chất
quinazolin, quinazolinon từ 4,6-dicloro-2-(pyridin-4-yl)quinazolin và acid
anthranilic. Các dẫn chất nói trên được sàng lọc, sau đó thử nghiệm tác dụng gây
độc tế bào trên dòng tế bào ung thư biểu mô gan (Hep-G2) và so sánh với thuốc
chuẩn dùng trong điều trị ung thư là Doxorubicin. Kết quả nghiên cứu cho thấy
hợp chất 6-cloro-2-(pyridin-4-yl)quinazolin-4(3H)-on (VI) có tác dụng kháng ung
thư đáng kể với IC50 là 0,126μM [28].

7


Hình 1.4. Hợp chất 6-cloro-2-(pyridin-4-yl)quinazolin-4(3H)-on (VI)
Gần đây, Adel S. El-Azab cùng cộng sự đã tổng hợp và thử nghiệm hoạt
tính kháng ung thư in vitro của dãy 20 dẫn chất 2- mercapto-3-(3,4,5trimethoxybenzyl)-4(3H)-quinazolinon. Các hợp chất VIIa và VIIb cho thấy có
tác dụng kháng ung thư mạnh với giá trị GI50 lần lượt là 17,9µM và 6,33µM; LC50
là 80,52µM và 93,58µM; những giá trị này được so sánh với thuốc tham chiếu 5fluorouracil (GI50: 22,60µM; LC50: 100µM). So sánh với trung vị GI50 (µM) của
các thuốc 5-FU, gefitinib, erlotinib, kết quả cho thấy các hợp chất VIIa và VIIb

có hoạt tính kháng ung thư tương đương hoặc cao hơn các thuốc đã biết đặc biệt
là trên các dòng tế bào ung thư phổi, ung thư vú, u lympho hệ thống thần kinh
trung ương (CNS) [6].

Hình 1.5. Các hợp chất 2- mercapto-3-(3,4,5-trimethoxybenzyl)-4(3H)quinazolinon có hoạt tính kháng ung thư cao.
Một nghiên cứu khác về tác dụng gây độc tế bào đã được tiến hành trên 11
dẫn chất 3-(2-(2-phenylthiazol-4-yl)ethyl)-quinazolin-4(3H)-on. Với các dòng tế
bào ung thư: tuyến tiền liệt (PC3), vú (MCF-7), đại trực tràng (HT-29), kết quả
cho thấy hợp chất 3-(2-(2-phenylthiazol-4-yl)ethyl)-2-propylquinazolin-4(3H)-on
(VIII) ức chế hiệu quả nhất cả 3 dòng tế bào thử nghiệm, giá trị IC 50 đối với các
dòng tế bào PC3, MCF-7, HT-29 lần lượt là 10μM, 10μM, 12μM [18].
8


Hình 1.6. Hợp chất 3-(2-(2-phenylthiazol-4-yl)ethyl)-2-propylquinazolin-4(3H)on (VIII)
Ở Việt Nam, năm 2014, nhóm nghiên cứu của Lê Nguyễn Thành, Văn Thị
Mỹ Huệ và Nguyễn Thị Huyền đã tổng hợp, nghiên cứu dãy hợp chất 2arylquinazolin-4-on với các nhóm thế khác nhau ở vị trí 6, 7. Kết quả thử tác dụng
gây độc tế bào cho thấy nhiều hợp chất 2-arylquinazolin-4-on có gắn nhóm thế
methyl hay dimethylamino ở vị trí C6 thể hiện hoạt tính rất tốt trên 4 dòng tế bào
ung thư : biểu mô (KB), gan (Hep-G2), phổi (LU), vú (MCF-7). Các hợp chất có
nhóm thế methyl ở vị trí số 6 cho hoạt tính tốt hơn so với các hợp chất có nhóm
thế methyl ở vị trí số 7 (IXa, IXb). Đặc biệt hợp chất với nhóm thế 6dimethylamino (IXc) có hoạt tính tăng lên nhiều lần [4]. (Bảng 1.3)
Bảng 1.3. Các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on và hoạt tính kháng ung thư
Hợp chất

IC50 (μg/ml)

4,48 (KB)

1,18 (KB)

9


0,051 (KB)
0,096 (Hep-G2)

Đến năm 2015, nhóm nghiên cứu nói trên đã tổng hợp một số dẫn chất 6dialkylamino-2-arylquinazolin-4-on khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy các
hợp chất này đều có tác dụng gây độc tế bào tốt trên 4 dòng tế bào ung thư [2].
Trong đó, hợp chất 6-diethylamino-2-(naphthalen-1-yl)quinazolin-4-on (X) có
hoạt tính tốt nhất trên các dòng tế bào ung thư thử nghiệm với giá trị IC50 khoảng
8,7-100 ng/ml. (Bảng 1.4)
Bảng 1.4. Hoạt tính độc tế bào của dẫn chất (X)
Giá trị IC50 (µg/ml)
KB

Hep-G2

LU

MCF-7

0,0087

0,07

0,08

0,1

Tiếp nối chuỗi nghiên cứu về các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on, lựa chọn
hợp chất 6-diethylamino-2-(naphthalen-1-yl)quinazolin-4-on là hợp chất dẫn
đường, năm 2016, nhóm nghiên cứu này đã tiến hành tổng hợp và thử hoạt tính
sinh học của dãy hợp chất 2-aryl-6-diethylaminoquinazolin-4-on (XIa-l). Kết quả
cho thấy 9/12 chất tổng hợp được có hoạt tính ức chế mạnh các dòng tế bào ung
thư thử nghiệm: biểu mô (KB), gan (Hep-G2), phổi (LU), vú (MCF-7). Đã phát
hiện ra hợp chất (XIb) có độc tính trên các tế bào ung thư mạnh nhất, gấp 23-70
lần so với Ellipticin và mạnh hơn so với hợp chất dẫn đường (Bảng 1.5) [1].

10


Bảng 1.5: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của một số dẫn chất XIa-e trên 4
dòng tế bào ung thư người
Giá trị IC50 (μg/ml)
TT

Ký hiệu

CTCT
KB

HepG2

MCF-7

1

XIa

0,09

0,5

0,11

2

XIb

0,007 0,028 0,03

0,026

3

XIc

0,041

1,5

0,42

4

XId

0,019 0,026 1,63

0,5

5

XIe

0,021 0,026 1,25

0,03

0,31

0,53

Ellipticin

0,118

LU

0,40

0,35

0,45

Như vậy, qua nhiều nghiên cứu tổng hợp và thử hoạt tính của dẫn chất
quinazolin-4-on, có thể nhận thấy rằng các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on là một
nhóm hợp chất có hoạt tính kháng ung thư rất triển vọng. Trong nghiên cứu này,
một nhóm thế khác ở vị trí số 6 là 6-butylamino được thiết kế nhằm tìm hiểu mối

11


liên quan giữa cấu trúc và hoạt tính gây độc trên tế bào ung thư của dãy hợp chất
này.
1.2.

Phương pháp tổng hợp các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on
Quinazolinon được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1869 từ acid anthranilic

và cyanid trong ethanol, tạo ra 2-cyano-4(3H)-quinazolinon. Hầu hết các phương
pháp tổng hợp 2-arylquinazolin-4-on đều sử dụng acid anthranilic hoặc một trong
các chất dẫn chất của chúng [9]. Dựa trên yếu tố này, có một số phương pháp tổng
hợp như sau:
1.2.1. Phản ứng giữa ester methyl anthranilat với nitril
Phản ứng do nhà khoa học Shishoo C.J và đồng nghiệp tiến hành tổng hợp
các dẫn chất quinazolin-4-on thế ở vị trí số 2 từ ester methyl anthranilat và các
nitril trong điều kiện có mặt khí hydroclorid trong dioxan. Tuy nhiên nhược điểm
của phản ứng này là khí HCl dễ bay hơi trong quá trình phản ứng gây ăn mòn
dụng cụ thí nghiệm nên rất ít được sử dụng [25]. (Sơ đồ 1.1)

Sơ đồ 1.1. Phản ứng tổng hợp của Shishoo C.J
1.2.2. Phản ứng giữa anthranilamid và aroyl halogenid
Potewar và cộng sự tiến hành phản ứng đi từ benzoyl clorid và 2-amino
benzamid trong chất lỏng ion 1,3-di-n-butylimidazoli bromid ([bbim]Br) ở 120oC
tạo sản phẩm là 2-arylquinazolin-4-on đạt hiệu suất 92 % (Sơ đồ 1.2). Ưu điểm
của phương pháp này là có thể tái sử dụng xúc tác, hiệu suất phản ứng cao, tuy
nhiên benzoyl clorid là một chất kém bền, với điều kiện nóng và ẩm ở nước ta
phản ứng có thể tạo ra acid HCl ăn mòn thiết bị, ngoài ra chất lỏng ion 1,3-di-nbutyl imidazolium bromid chưa phổ biến ở Việt Nam nên phương pháp này ít
được sử dụng [22].

12


Sơ đồ 1.2. Phản ứng giữa benzoyl clorid và 2-amino benzamid của Potewar
Một điều kiện phản ứng khác đã được Mann Jen-Hour và cộng sự tiến hành
bằng cách đun hỗn hợp gồm anthranilamid và aroyl halogenid với xúc tác
NaHSO3 trong môi trường DMAC, phản ứng tiến hành ở 150oC trong 2 giờ, tuy
nhiên hiệu suất phản ứng chỉ đạt 25% [13]. (Sơ đồ 1.3)

Sơ đồ 1.3. Phản ứng giữa anthranilamid và aroyl halogenid của Mann Jen-Hour
1.2.3. Phản ứng ngưng tụ alcol và o-aminobenzamid
Wei và cộng sự tiến hành phản ứng giữa alcol và o-aminobenzamid để tạo
ra quinazolinon sử dụng DMSO là chất oxy hóa. Đây là một phương pháp tiện lợi
và hiệu quả trong quá trình tổng hợp quinazolinon, hiệu suất phản ứng cao (4193%) thông qua quá trình oxy hóa tại chỗ alcol thành aldehyd. Phản ứng được
thực hiện trong dung môi xanh dimethyl carbonat (DMC) và điều kiện khí quyển.
Phương pháp này thích hợp với alcol hoặc alkyl thơm [11]. (Sơ đồ 1.4)

Sơ đồ 1.4. Phản ứng tổng hợp của Wei và cộng sự
Wu và cộng sự đã phát triển phương pháp này sử dụng xúc tác ZnI2, tertbutyl hydroperoxyd (TBHP) trong dung môi DMSO để tạo ra khung quinazolinon
đi từ 2-aminobenzamid và alcol benzylic. Sản phẩm tạo thành với hiệu suất cao.
13


Bên cạnh đó khi thay thế alcol benzylic bằng benzaldehyd, phản ứng tiến hành
với dung môi nước và cũng đạt hiệu suất cao [15]. (Sơ đồ 1.5)

Sơ đồ 1.5. Phản ứng tổng hợp của Wu và cộng sự
1.2.4. Phản ứng ngưng tụ anthranilamid và aldehyd
Năm 2000, Hour M. J. đã tổng hợp các dẫn chất 2-aryl-4(3H)-quinazolinon

bằng cách ngưng tụ dẫn chất của anthranilamid và benzaldehyd. Phản ứng này sử
dụng NaHSO3 làm chất xúc tác, DMAC làm dung môi phản ứng, hỗn hợp phản
ứng được tiến hành ở nhiệt độ 150oC đun hồi lưu trong 2 giờ. Hiệu suất phản ứng
là 75-95% [13]. (Sơ đồ 1.6)

Sơ đồ 1.6. Phản ứng tổng hợp của Hour M. J. và cộng sự
Phương pháp này đã được được Hour M. J. và cộng sự sử dụng để tổng hợp nhiều
dẫn chất thế ở C2, C6, C7 của vòng quinazolinon [12], [13], [14].
Năm 2014, Kim N. Y. và Cheon CH. cũng đã tổng hợp các dẫn chất
quinazolinon bằng phản ứng ngưng tụ anthranilamid và các aldehyd. Phản ứng
được tiến hành trong điều kiện oxy hóa chân không, dung môi dimethyl sulfoxid
(DMSO), hỗn hợp phản ứng được đun ở 100oC trong 12-36 giờ. Hiệu suất của
phản ứng là 38 – 98% [16]. (Sơ đồ 1.7)

Sơ đồ 1.7. Phản ứng tổng hợp của Kim N. Y. và Cheon CH.
14


Shingare và cộng sự đã phát triển một phương pháp tổng hợp hiệu quả cho
dẫn chất quinazolin-4-on với các nhóm thế ở vị trí số 2 sử dụng acid 2-morpholino
ethanesulfonic như một chất xúc tác gốc tiềm năng. Ngoài ra, kỹ thuật vi sóng bức
xạ được thực hiện thành công để rút ngắn thời gian phản ứng. Hiệu suất phản ứng
đạt 81-96% [17]. (Sơ đồ 1.8)

Sơ đồ 1.8: Phản ứng tổng hợp của Shingare và cộng sự.
Năm 2013, phản ứng ngưng tự giữa 2-nitrobenzamid và benzaldehyd với
xúc tác là chất khử mạnh natri dithionit đã được Angel cùng cộng sự tiến hành.
Quá trình khảo sát điều kiện phản ứng cho thấy phản ứng diễn ra nhanh hơn trong
môi trường nước (trong trường hợp không có nước hiệu suất phản ứng thấp chỉ
đạt 12 %). Hiệu suất phản ứng cao hơn (đạt trên 65%) khi thực hiện với 3,5eq

Na2S2O4 ở nhiệt độ 90oC-100oC trong 5 giờ [7]. (Sơ đồ 1.9)

Sơ đồ 1.9. Phản ứng tổng hợp của Angel H. Romero
Năm 2017, một nhóm nghiên cứu Ấn Độ cũng lựa chọn phương pháp này
để tổng hợp các dẫn chất quinazolin-4-on, nhưng thay thế bằng dung môi MeOH
và đun hồi lưu ở 80oC trong 2 giờ, tuy nhiên phản ứng phải tiến hành qua 2 giai
đoạn, tạo ra dẫn chất trung gian 2,3-dihydroquinazolin-4-on [23]. (Sơ đồ 1.10)

15