Tổng hợp và thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của một số dẫn chất 6(nbutylamino)quinazolin4on

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

PHẠM KIM TUYẾN

TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƢ CỦA
MỘT SỐ DẪN CHẤT 6-(nBUTYLAMINO)-QUINAZOLIN-4-ON

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

HÀ NỘI - 2019


BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

PHẠM KIM TUYẾN
Mã sinh viên: 1401668

TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH
GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƢ CỦA
MỘT SỐ DẪN CHẤT 6-(nBUTYLAMINO)-QUINAZOLIN-4-ON
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
Người hướng dẫn:
1. PGS. TS. Văn Thị Mỹ Huệ
2. TS. Lê Nguyễn Thành
Nơi thực hiện:
1. Bộ môn Hóa hữu cơ - Trƣờng Đại học Dƣợc
Hà Nội
2. Viện Hóa sinh Biển-Viện Hàn lâm Khoa học

và Công nghệ Việt Nam

HÀ NỘI - 2019


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến
PGS. TS. Văn Thị Mỹ Huệ – Bộ môn Hóa hữu cơ – Trường Đại học Dược Hà Nội và
TS. Lê Nguyễn Thành – Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thuốc – Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam - những người thầy đã luôn tận tâm hướng dẫn, tạo
mọi điều kiện thuận lợi và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành
khóa luận tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn và bày tỏ lòng yêu mến tới các anh, chị cán bộ làm
việc tại Trung tâm nghiên cứu và phát triển thuốc – Viện Hóa sinh biển – Viện Hàn
lâm và Khoa học Công nghệ Việt Nam, những người đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong
thời gian làm khóa luận tại đây.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trường Đại học Dược Hà Nội đã
truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong chặng đường năm năm vừa qua.
Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ tình cảm thân thương nhất tới gia đình và bạn
bè, những người luôn kề vai sát cánh cùng tôi trong suốt quá trình học tập cũng như
khi tôi thực hiện khóa luận này.
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019
Sinh viên

Phạm Kim Tuyến


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................... 2
1.1. Hợp chất 4(3H)-quinazolinon và tác dụng kháng ung thƣ ............................ 2
1.2. Phƣơng pháp tổng hợp các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on ....................... 11
1.2.1. Phản ứng giữa ketoalkyn với o-aminobenzamid thông qua sự phân cắt liên
kết ba ─C≡C─ .................................................................................................... 11
1.2.2. Phản ứng ngưng tụ alcol và anthranilamid .............................................. 11
1.2.3. Tổng hợp 2-arylquinazolin-4-on bằng phản ứng one-pot không sử dụng
dung môi và xúc tác. .......................................................................................... 12
1.2.4. Phản ứng ngưng tụ aminobenzamid và aldehyd ...................................... 12
1.2.5. Phản ứng ngưng tụ anthranilamid và aldehyd ......................................... 13
CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ........................................................................................................ 14
2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị .................................................................................. 14
2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi ....................................................... 14
2.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ 16
2.2.1. Tổng hợp và tinh chế các dẫn chất 6-n-butylamino-2-arylquinazolin-4-on16
2.2.2. Xác định cấu trúc các dẫn chất được tổng hợp ........................................ 16
2.2.3. Thử họa tính gây độc tế bào của các dẫn chất tổng hợp được ................. 16
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 16
2.3.1. Phương pháp tổng hợp và tinh chế dẫn chất 6-n-butylamino-2arylquinazolin-4-on ............................................................................................ 16
2.3.2. Phương pháp xác định cấu trúc các dẫn chất tổng hợp được................... 17
2.3.3. Phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn chất tổng hợp được17
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ................................................... 20


3.1. Tổng hợp hóa học ............................................................................................ 20
3.1.1. Tổng hợp các chất trung gian 5-cloro-2-nitrobenzamid (2); 5-n-butylamino2-nitrobenzamid (3); 2-amino-5-(n-butylamino)benzamid (4) .......................... 20
3.1.2. Tổng hợp các dẫn chất 6-n-butylamino-2-arylquinazolin-4-on (6) ......... 21
3.2. Kiểm tra độ tinh khiết và khẳng định cấu trúc ............................................ 25

3.2.1. Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp được ................................. 25
3.2.2. Xác định cấu trúc ..................................................................................... 27
3.3. Thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ............................................................ 31
CHƢƠNG 4. BÀN LUẬN ...................................................................................... 33
4.1. Về tổng hợp hóa học ........................................................................................ 33
4.2. Về khẳng định cấu trúc ................................................................................... 34
4.2.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) ...................................... 34
4.2.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C-NMR) .......................................... 36
4.2.3. Phổ hồng ngoại (IR) ................................................................................. 37
4.2.4. Phổ khối lượng (MS) ............................................................................... 38
4.3. Về hoạt tính gây độc tế bào ............................................................................. 39
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 43


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
APCI

Atmospheric pressure chemical ionization (phương pháp ion hóa ở áp
suất khí quyển

13

C-NMR

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

C)

CTPT

Công thức phân tử

Đ.v.C

Đơn vị carbon

DMAC

N,N-Dimethyl acetamid

DMEM

Dulbecco’s Modified Eagle Medium

DMSO

Dimethyl sulfoxid

DLA

Dalton Lymphoma ascites

EtOH

Ethanol

EC50

Half maximal effective concentration (Nồng độ có tác dụng với 50%

cá thể)

Hep-G2

Hepatocellular carcinoma – Ung thư gan

HCT-116

Human colon carcinoma – Ung thư ruột kết ở người

1

Proton nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

H-NMR

proton)
H:E

n-hexan: ethylacetat

IC50

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

IR

Infrared Spectrometry (Phổ hồng ngoại)

KB

Human epidemic carcinoma – Ung thư biểu mô của người

KLPT

Khối lượng phân tử

LU

Human lung carcinoma – Ung thư biểu mô phổi của người

Me

Methyl

MCF-7

Human breast carcinoma – Ung thư biểu mô tuyến vú của người

MS

Mass spectrometry (Phổ khối lượng)

MTT

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

PI3Kδ

Inhibitor of phosphatidylinositol-3-kinase δ

SKLM

Sắc ký lớp mỏng


Tonc

Nhiệt độ nóng chảy

TBHP

tert-Butyl hydroperoxid

TFA

Trifluoroacetic acid

TFH

Tetrahydrofuran


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tác dụng gây độc tế bào in vitro của các hợp chất tổng hợp bởi Naveen
Mulakayala và cộng sự .........................................................................................5
Bảng 1.2. Hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của các hợp chất IVb-d..........................8
Bảng 2.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi dùng trong nghiên cứu .................14
Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp các dẫn chất 6-n-butylamino-2-arylquinazolin-4-on

(6a-e) .....................................................................................................................24
Bảng 3.2. Giá trị Rf và Tonc của các hợp chất 6a-e ....................................................26
Bảng 3.3. Số liệu phổ 1H-NMR của các dẫn chất 6a-e .............................................27
Bảng 3.4. Số liệu phổ 13C-NMR của các dẫn chất 6a-e ............................................28
Bảng 3.5. Số liệu phổ IR của các dẫn chất 6a-e ........................................................29
Bảng 3.6. Số liệu phổ MS của các dẫn chất 6a-e .......................................................30
Bảng 3.7. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn chất 6a-e ..................31
Bảng 4.1. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn chất 6a-e ..................39


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
HÌNH VẼ

Hình 1.1. Khung 4(3H)-quinazolinon ................................................................ 2
Hình 1.2. Cấu trúc của Luotonin A ................................................................... 2
Hình 1.3. Cấu trúc của Idelalisib ....................................................................... 3
Hình 1.4. Công thức các hợp chất của Yuvaraj Govindaraj và cộng sự ....... 4
Hình 1.5. Công thức các hợp chất của Naveen Mulakayala và cộng sự ........ 5
Hình 1.6. Công thức các hợp chất của Benu Kumari và cộng sự ................... 6
Hình 1.7. Công thức cấu tạo hợp chất CB3717 ................................................ 6
Hình 1.8. Công thức cấu tạo Raltitrexed .......................................................... 7
Hình 1.9. Công thức cấu tạo Nolatrexed ........................................................... 7
Hình 1.10. Công thức cấu tạo của chất IVa ...................................................... 8
Hình 1.11. Công thức cấu tạo của chất IVb-d .................................................. 8
Hình 1.12. Công thức cấu tạo của chất IVe ...................................................... 8
Hình 1.13. Công thức cấu tạo các hợp chất của Lê Nguyễn Thành và cộng
sự ................................................................................................................... 9
Hình 1.14. Công thức cấu tạo của các hợp chất Vd, Ve ................................ 10
Hình 1.15. Công thức cấu tạo của các hợp chất Vf, Vg ................................. 10
Hình 3.1. Công thức cấu tạo của các hợp chất 6a-e ....................................... 27

Hình 3.2. Công thức cấu tạo của các hợp chất 6a-e ....................................... 29
Hình 3.3. Công thức cấu tạo của các hợp chất 6a-e ....................................... 30
Hình 4.1. Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H-NMR của hợp chất 6a ............... 35
Hình 4.2. Phổ đồ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất 6a ................ 37
Hình 4.3. Phổ đo hồng ngoại của hợp chất 6a ................................................ 38
Hình 4.4. Phổ khối lƣợng của hợp chất 6a ...................................................... 39
SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Phản ứng tổng hợp của Xifa Yang ...........................................................11
Sơ đồ 1.2. Phản ứng tổng hợp của Zhe Zhang và cộng sự .......................................12
Sơ đồ 1.3. Phản ứng tổng hợp của Mehdi Adib và cộng sự .....................................12
Sơ đồ 1.4. Phản ứng tổng hợp của Naveen Mulakayala và cộng sự .......................12


Sơ đồ 1.5. Phản ứng tổng hợp của Simón E. López và cộng sự...............................13
Sơ đồ 3.1. Quy trình tổng hợp các dẫn chất 6-n-butylamino-2-arylquinazolin-4-on
...............................................................................................................................20


ĐẶT VẤN ĐỀ
Thế kỷ 21 đánh dấu nhiều bước ngoặt mới trong nghiên cứu thuốc điều trị ung
thư [24]. Tuy nhiên số lượng thuốc điều trị ung thư được sử dụng ở thời điểm hiện tại
còn rất ít và hiệu quả trên lâm sàng còn hạn chế [28].Vì vậy, việc tìm kiếm các tác
nhân chống ung thư mới vẫn là rất cần thiết.
Dẫn chất 4(3H)-quinazolinon là một nhóm dị vòng quan trọng, phân bố rộng rãi
trong tự nhiên với hoạt tính sinh học đa dạng [13]. Các hợp chất này đã được nhiều
nhà khoa học quan tâm nhằm phát triển các tác nhân mới có hoạt tính kháng ung thư
tốt từ cấu trúc khung 4(3H)-quinazolinon [27].
Trong các hợp chất mang khung khung 4(3H)-quinazolinon thì các dẫn chất 2aryl-quinazolin-4-on đã được chứng minh là có nhiều tiềm năng về tác dụng kháng
ung thư [26], [21]. Nhóm thế tại vị trí C6 trên khung quinazolin-4-on, đặc biệt là nhóm
alkylamino- có vai trò quan trọng đối với hoạt tính kháng ung thư của các dẫn chất này

[17], [34]. Các hợp chất có nhóm thế 6-dimethylamino, 6-diethylamino cho giá trị IC50
thấp hơn nhiều so với chất đối chứng đã cho thấy hoạt tính nổi trội trên một số dòng tế
bào ung thư [6], [7]. Sự xuất hiện của nhóm thế 6-n-butylamino trên khung 2-arylquinazolin-4-on cũng cho các hợp chất có tác dụng kháng tế bào ung thư rất tốt [5].
Tiếp tục nghiên cứu thiết kế tổng hợp và hoạt tính gây độc tế bào của dãy 2aryl-quinazolin-4-on, lựa chọn nhóm thế n-butylamino tại vị trí C6, khóa luận “Tổng
hợp và thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ của một số dẫn chất 6-(nbutylamino)-quinazolin-4-on” được tiến hành với hai mục tiêu:
1. Tổng hợp được một số dẫn chất 6-(n-butylamino)-quinazolin-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.

1


Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. Hợp chất 4(3H)-quinazolinon và tác dụng kháng ung thƣ
Dẫn chất 4(3H)-quinazolinon được cấu tạo từ khung quinazolin với nhóm thế
ceto tại vị trí C4 ( Hình 1.1). Đây là các dẫn chất rất phổ biến trong tự nhiên, tìm thấy
ở hơn 100 alkaloid [25] và đã tổng hợp được từ năm 1869 [16]. Các dẫn chất này có
tác dụng sinh học đa dạng [16], trong đó, nổi bật là tác dụng kháng ung thư [11]. Với
những ưu điểm trên, 4(3H)-quinazolinon đã trở thành một cấu trúc quan trọng, được
ứng dụng trong nhiều nghiên cứu nhằm thiết kế các tác nhân kháng ung thư mới.
Nhiều dẫn chất 4(3H)-quinazolinon đã được chứng minh qua các thử nghiệm
lâm sàng tác dụng kháng ung thư với những cơ chế khác nhau [8], [18], [19].

Hình 1.1. Khung 4(3H)-quinazolinon
Luotonin A hợp chất được phân lập năm 1997 từ loài Peganum nigellastrum ở
Trung Quốc [22]. Đây là một alkaloid cấu tạo từ khung quinazolin-4-on với nhóm thế
vòng pyrrol tại vị trí C2 và C3. Hợp chất này đã biểu hiện trong các nghiên cứu lâm
sàng là tác nhân kháng ung thư với cơ chế gây độc topoisomerase-I của người từ đó
gây độc các tế bào khối u [30]. Các chất có cấu trúc tương tự luotonin A đã được tổng
hợp cho thấy hoạt tính gây độc tế bào tốt hơn luotonin A [14]. Các chất này đã hứa hẹn

sự phát triển của một nhóm thuốc ức chế topoisomerase I mới với hoạt tính chống ung
thư mạnh hơn luotonin A [8].

Hình 1.2. Cấu trúc của Luotonin A

2


Một hợp chất khác là Idelalisib (GS-1101) với cấu trúc quinazolin-4-on được
biết là chất ức chế PI3Kδ (inhibitor of phosphatidylinositol-3-kinase δ) đầu tiên được
sử dụng trong lâm sàng, có tác dụng rất tốt trên các bệnh nhân mắc bệnh bạch cầu
lympho mãn tính và u lympho không Hodgkin [7].
Bên cạnh đó, năm 2016, nghiên cứu của Sarah A. Meadows và cộng sự cũng
cho thấy tác dụng tốt của GS-1101 trên mô hình tế bào của bệnh ung thư hạch
Hodgkin (HL). Hợp chất này gây ức chế PI3Kδ, ức chế truyền tín hiệu nội bào và gây
hiện tượng apoptosis trên các tế bào HL, từ đó làm giảm đáng kể khả năng sống sót
của các tế bào này [23].

Hình 1.3. Cấu trúc của Idelalisib
Những dẫn chất 4(3H)-quinazolinon với hoạt tính kháng ung thư tốt đã được
nghiên cứu lâm sàng chính là tiền đề để các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu phát
triển các hợp chất này. Gần đây, việc thiết kế tổng hợp các dẫn chất 4(3H)quinazolinon mới ngày càng thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học [11]. Nhận
thấy vai trò đặc biệt quan trọng của nhóm thế tại vị trí C2 trên khung 4(3H)quinazolinon đối với tác dụng kháng ung thư, rất nhiều nghiên cứu sàng lọc và tìm
kiếm các nhóm thế tại vị trí này được thực hiện với hy vọng tìm kiếm các hợp chất
mới với hoạt tính kháng ung thư vượt trội hơn so với trước đây.
Năm 2009, Yuvaraj Govindaraj và cộng sự [15] đã tổng hợp một dãy các hợp
chất 4(3H)-quinazolinon, cố định nhóm thế đặc biệt tại vị trí C2 và tiến hành đánh giá
hoạt tính kháng ung thư của các chất này trên chuột bạch tạng Thụy Sĩ mang tế bào
DLA (Dalton Lymphoma ascites). Chất nghiên cứu được dùng trên chuột với liều
100mg/kg trọng lượng. Sử dụng chất đối chứng là cyclophosphamid. Sau khi phân tích

trọng lượng cơ thể, thời gian sống trung bình và tỷ lệ tăng tuổi thọ của chuột, thu được
kết quả là: Hợp chất Ia làm giảm trọng lượng cơ thể của chuột mạnh hơn chất đối

3


chứng. Hợp chất Ia và Ib làm tăng thời gian sống trung bình và tỉ lệ tăng tuổi thọ lớn
hơn chất đối chứng.
Kết quả của nghiên cứu đã cho thấy dẫn chất quinazolin-4-on với các nhóm thế
ở vị trí C1, C6, C8 và đặc biệt nhóm thế ở vị trí C2 là 2-methyl nitrogen mustard có tác
dụng kháng ung thư tốt trên chuột mang tế bào DLA.

Ia: R = Cl; Ib: R = NO2
Hình 1.4. Công thức các hợp chất của Yuvaraj Govindaraj và cộng sự
Trong số các nhóm thế ở vị trí C2 trên khung 4(3H)-quinazolinon, nhóm thế 2phenyl được chứng tỏ là có nhiều tiềm năng trong kháng tế bào ung thư [26], [22].
Năm 2012, Naveen Mulakayala và cộng sự [26] đã tiến hành tổng hợp 7 hợp
chất thuộc dãy 2-aryl-quinazolin-4-on và đánh giá tác dụng gây độc tế bào in vitro của
7 hợp chất này trên 3 dòng tế bào thử nghiệm: tế bào ung thư bạch cầu dòng tủy mãn
tính ở người (K562), tế bào ung thư biểu mô đại tràng ở người (Colo-205), tế bào ung
thư vú ở người (MDA-MB 231MR32). Sử dụng phương pháp MTT với chất đối chứng
là harmin để đánh giá hoạt tính gây độc tế bào, các giá trị IC50 thu được cho mỗi hợp
chất được tóm tắt trong Bảng 1.1.
Hầu hết các hợp chất có tác dụng gây độc trên tế bào K562, tuy nhiên, hợp chất
IIb, IId có hoạt tính tốt nhất (IC50 <19 µM, Bảng 1.1).
Trừ hợp chất IIe, các hợp chất còn lại đều có tác dụng gây độc trên tế bào Colo205 (IC50 <20 µM, Bảng 1.1).
Trên tế bào MDA-MB 231, các hợp chất trừ hợp chất IIa đều cho thấy tác dụng
gây độc (IC50 <45 µM, Bảng 1.1).

4

Hình 1.5. Công thức các hợp chất của Naveen Mulakayala và cộng sự
Bảng 1.1. Tác dụng gây độc tế bào in vitro của các hợp chất tổng hợp bởi
Naveen Mulakayala và cộng sự
Hợp chất

Nhóm thế R

IC50 (µM)
K562

Colo-205

MDA-MB 231

IIa

R=H

19

13

52

IIb

R=p–F

17

10

20

IIc

R = p - OCH3

24

8

28

IId

R = m – Cl

18

12

41

IIe

R = p – Cl

20

23

37

IIf

R = p – Br

21

11

41

IIg

R = p – NO2

19

12

42

Năm 2015, Benu Kumari và cộng sự [21] đã báo cáo kết quả tổng hợp và thử
hoạt tính kháng ung thư của 8 dẫn chất 2-aryl quinazolin-4-on. Kết quả sàng lọc với
chứng dương là doxorubicin cho thấy:
Hợp chất IIIa có hoạt tính kháng ung thư trên dòng tế bào ung thư biểu mô
tuyến vú ở người MCF-7 ( Human breast adenocarcinoma) (IC50 31.6 µM) cao gấp

28,7 lần doxorubicin (IC50 = 1.1µM).
Hợp chất IIIb có hoạt tính kháng ung thư trên dòng tế bào ung thư ruột kết
HCT-116 (Human colon carcinoma) (IC50 11.6 µM) cao gấp 19,3 lần doxorubicin
(IC50 = 0.6µM).

5


Hình 1.6. Công thức các hợp chất của Benu Kumari và cộng sự
Các nghiên cứu trên đã cho thấy vai trò quan trọng của nhóm thế tại vị trí C2
trên cấu trúc 4(3H)-quinazolinon đối với hoạt tính kháng ung thư, đặc biệt là nhóm thế
2-phenyl cho tác dụng kháng ung thư vượt trội hơn các nhóm thế khác tại vị trí này.
Bên cạnh vị trí C2, nhóm thế tại vị trí C6 cũng cho thấy nhiều tiềm năng trong
việc cải thiện hoạt tính trên các tế bào ung thư của dẫn chất 4(3H)-quinazolinon, được
chứng minh qua nhiều công thức của các hợp chất đã được thử nghiệm lâm sàng [19].
Các hợp chất CB3717, RTX đều là các 4(3H)-quinazolinon với các nhóm thế
cồng kềnh tại vị trí C6. Các hoạt chất này có tác dụng ức chế tổng hợp thymidylat từ
đó biểu hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư [29].
Chất chống đông cổ điển CB3717 là chất có tác dụng kháng tế bào ung thư đã
được chứng minh trong các thử nghiệm lâm sàng từ năm 1981 [10]. Mặc dù hoạt tính
của CB3717 đã được khẳng định nhưng việc sử dụng hợp chất này bị hạn chế do độ
hòa tan kém ở pH sinh lý [19].

Hình 1.7. Công thức cấu tạo hợp chất CB3717
Raltitrexed (RTX) là một thuốc chống nấm cổ điển và được ra mắt lần đầu tiên
ở Anh vào năm 1996 để điều trị giảm đau đầu tiên trong điều trị ung thư đại trực
tràng tiến triển [4].
RTX được thiết kế để hòa tan trong nước tốt hơn CB3717 - chất ức chế tổng
hợp thymidylat hàng đầu tại thời điểm đó [9].

6


Hình 1.8. Công thức cấu tạo Raltitrexed
Nolatrexed cũng là một chất ức chế tổng hợp thymidylat với nhóm thế 6-Me
trên khung 4(3H)-quinazolinon, được phê duyệt trong điều trị ung thư biểu mô tế bào
gan năm 2000 [33].

Hình 1.9. Công thức cấu tạo Nolatrexed
Có thể thấy, các thuốc cấu trúc từ bộ khung 4(3H)-quinazonilon với các nhóm
thế tại vị trí C2 và C6 đã đóng góp một phần quan trọng trong hệ thống thuốc điều trị
ung thư. Bên cạnh các hợp chất đã được phê duyệt và sử dụng rộng rãi trong điều trị
lâm sàng, các nghiên cứu trên các nhóm thế tại vị trí C2 và C6 tiếp tục được thực hiện
nhằm tìm kiếm các dẫn chất 4(3H)-quinazonilon mới có hoạt tính kháng ung thư vượt
trội hơn trong tương lai.
Năm 2000, Mann Jen Hour và cộng sự [17] đã tổng hợp và thử tác dụng gây
độc tế bào bằng cơ chế ức chế quá trình polymer hóa tubulin của 14 dẫn chất 2-phenylquinazolin-4-on với các nhóm thế khác nhau ở vị trí C6 và C7. Kết quả cho thấy 5 dẫn
chất có các nhóm thế tại vị trí C6 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-pyrrolidinyl4-quinazolinon (IVa) có hoạt tính độc tế bào mạnh nhất với các giá trị EC50 trên các
dòng tế bào lần lượt là: 0,09μg/ml (TB ung thư buồng trứng IA9); 0,5μg/ml (TB ung
thư phổi A-549); 0,23μg/ml (TB ung thư biểu mô KB); 0,22μg/ml (TB ung thư vú
MCF7).

7


Hình 1.10. Công thức cấu tạo của chất IVa
Năm 2007, nhóm nghiên cứu đã cố định nhóm thế tại vị trí C6 là pyrrolidinyl và
thực hiện các thay đổi ở vòng 2-phenyl trên dãy có cấu trúc 2 phenyl-quinazolin-4-on
[34]. Kết quả là hầu hết các hợp chất đều có hoạt tính tốt trên các dòng tế bào ung thư

máu thử nghiệm (U937, WEHI-3). Trong 7 nhóm thế nghiên cứu ở vị trí ortho của
vòng 2-phenyl là –F, -Cl, -OC2H5, -N(CH3)2, -OH, -OCH3, -OCF3, các nhóm thế -OH,
-OCH3, -OCF3 cho hợp chất có hoạt tính kháng tế bào ung thư mạnh nhất (Bảng 1.2).

Hình 1.11. Công thức cấu tạo của chất IVb-d
Bảng 1.2. Hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của các hợp chất IVb-d
Hợp chất

R

IC50 (µM)
U937

WEHI-3

IVb

-OH

0,4

0,3

IVc

-OCH3

0,35

0,47

IVd

-OCF3

0,38

0,59

Năm 2013, nhóm nghiên cứu của Mann Jen Hour tiếp tục tổng hợp được 15 dẫn
chất quinazolin-4-on với các nhóm thế khác nhau tại vị trí C2 và C6. Kết quả 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 và khối u ác tính cho 6 hợp chất gây độc tế bào mạnh với IC50 =
0,07-8,89µM. Trong đó 6-(pyrrolidin-1-yl)-2-(naphthalen-1-yl) quinazolin-4-on (IVe)
gây độc tế bào mạnh nhất với nồng độ IC50 từ 0,03-1,35µM trên 5 dòng tế bào thử
nghiệm [17].

Hình 1.12. Công thức cấu tạo của chất IVe

8


Ở Việt Nam, năm 2012, nhóm nghiên cứu của Lê Nguyễn Thành, Văn Thị Mỹ
Huệ đã tiến hành nghiên cứu dãy hợp chất 2-arylquinazolin-4-on với các nhóm thế
khác nhau ở vị trí C2, C6, C7 của vòng quinazolinon. Kết quả thử hoạt tính 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 KB (tế
bào ung thư biểu mô), Hep-G2 (tế bào ung thư gan), LU (tế bào ung thư phổi), MCF-7
(tế bào ung thư vú). Các hợp chất có nhóm thế methyl ở vị trí C6 cho hoạt tính tốt hơn
hơn so với các hợp chất có nhóm thế methyl ở vị trí C7. Cụ thể giá trị IC50 trên dòng tế

bào KB của hai hợp chất có nhóm thế methyl ở vị trí C6 lần lượt là IC50 (Va) = 4,48
(μg/ml), IC50 (Vb) = 1,18

(μg/ml). Đặc biệt hợp chất Vc với nhóm thế 6-

dimethylamino có hoạt tính tăng lên nhiều lần, các gía trị IC50 trên hai dòng tế bào KB
và Hep-G2 lần lượt là: IC50 (KB) = 0,051 (μg/ml), IC50 (Hep-G2) = 0,096 (μg/ml) [3].

Hình 1.13. Công thức cấu tạo các hợp chất của Lê Nguyễn Thành và cộng sự
Đến năm 2015, để khảo sát ảnh hưởng của nhóm thế tại vị trí C2 trên hoạt tính
gây độc tế bào, nhóm nghiên cứu tiếp tục tổng hợp một số dẫn chất 6-dialkylamino-2arylquinazolin-4-on với các nhóm thế vòng khác nhau tại vị trí C2. Kết quả cho thấy
các hợp chất này đều có tác dụng gây độc tế bào tốt trên 4 dòng tế bào ung thư KB (tế
bào ung thư biểu mô), Hep-G2 (tế bào ung thư gan), LU (tế bào ung thư phổi), MCF-7
(tế bào ung thư vú). Hầu hết các hợp chất có hoạt tính mạnh hơn chất đối chứng.
Trong đó, 6-diethylamino-2-(naphthalen-1-yl)quinazolin-4-on (Vd) là hợp chất có hoạt
tính nổi trội, với các giá trị IC50 trên các dòng tế bào lần lượt là 0,087μg/ml (KB);
0,07μg/ml (Hep-G2); 0,08μg/ml (LU); 0,1μg/ml (MCF-7) [5].

9


Hình 1.14. Công thức cấu tạo của các hợp chất Vd, Ve
Năm 2016, cố định nhóm thế tại vị trí C6 là -dimethylamino, tiếp tục nghiên
cứu, tìm kiếm nhóm thế ở vị trí C2 có ảnh hưởng mạnh đến hoạt tính gây độc tế bào,
Lê Nguyễn Thành và cộng sự đã tổng hợp và thử tác dụng gây độc tế bào 12 hợp chất
2-aryl-6-diethylaminoquinazolin-4-on. Kết quả có 9 chất ức chế mạnh các dòng tế bào
ung thư thử nghiệm: KB (tế bào ung thư biểu mô), Hep-G2 (tế bào ung thư gan), LU
(tế bào ung thư phổi), MCF-7 (tế bào ung thư vú). Trong đó, (Ve) là hợp chất có độc
tính mạnh nhất vượt trội so với đối chứng ellipticin, các giá trị IC50 trên các dòng tế
bào lần lượt là 0,007μg/ml (KB); 0,028μg/ml (Hep-G2); 0,03μg/ml (LU); 0,026μg/ml

(MCF-7) [1].
Năm 2018, với nhóm thế tại vị trí C6 là n-butylamino và các nhóm thế khác
nhau tại vị trí C2, dãy 10 hợp chất 2-aryl-6-butylamino-quinazolin-4-on tiếp tục được
nhóm nghiên cứu tổng hợp và thử hoạt tính gây độc tế bào trên hai dòng tế bào KB và
Hep-G2. Kết quả cho thấy 9 hợp chất có hoạt tính tốt trên 2 dòng tế bào thử nghiệm và
hoạt tính trên 2 dòng tế bào là tương đương nhau. Nổi trội là các hợp chất Vf, Vg trong
đó Vf có IC50 là 0,095μM (KB) và 0,0925μM (Hep-G2), cho thấy hoạt tính gây độc tế
bào mạnh gấp 19 lần chứng dương elipticin trên dòng KB và 26 lần chứng dương
elipticin trên dòng Hep-G2; Vg có IC50 là 0,098 μM trên dòng KB, biểu thị hoạt tính
gây độc trên dòng KB mạnh gấp 10 lần chứng dương elipticin và có IC50 trên dòng
Hep-G2 là 0,117μM, cho thấy hoạt tính gây độc tế bào trên dòng Hep-G2 mạnh gấp 20
lần so với chứng dương elipticin [2].

Hình 1.15. Công thức cấu tạo của các hợp chất Vf, Vg
Các nghiên cứu trên cho thấy dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on là một nhóm hợp
chất có hoạt tính kháng ung thư đầy tiềm năng. Đề tài của chúng tôi tiếp tục thực hiện
trên dãy 2-aryl-6-butylaminoquinazolin-4-on với các nhóm thế aryl thay đổi ở vị trí C2

10


và nhóm n-butylamino cố định tại vị trí C6 với mong muốn tìm kiếm và tổng hợp
được hợp chất mới cho hoạt tính gây độc tốt trên các dòng tế bào ung thư.
1.2. Phƣơng pháp tổng hợp các dẫn chất 2-arylquinazolin-4-on
1.2.1. Phản ứng giữa ketoalkyn với o-aminobenzamid thông qua sự phân cắt liên
kết ba ─C≡C─
Năm 2012, Xifa Yang và cộng sự [31] đã phát triển một phương pháp mới để
tổng hợp 2-arylquinazolin-4-on nhờ phân cắt liên kết ba của ketoalkyn thành 2 liên kết
C-N khi phản ứng ketoalkyn với o-aminobenzamid.
Khi sử dụng tác nhân acid trifluoroacetic (TFA) trong dung môi tetrahydrofuran

(THF), ngoài sản phẩm chính là 2-aryl-quinazolin-4-on còn thu được sản phẩm phụ là
acetophenon. Điều kiện tối ưu được xác định là 3 đương lượng TFA trong dung môi
toluen ở nhiệt độ 90oC và thời gian phản ứng là 16 giờ.
O-aminobenzamid với các nhóm thế 3-cloro, 4-methyl, 5-methyl, 6-cloro và 6fluoro phản ứng tốt cho các dẫn chất 4(3H)-quinazolinon với hiệu suất 79−84%.

Sơ đồ 1.1. Phản ứng tổng hợp của Xifa Yang
1.2.2. Phản ứng ngưng tụ alcol và anthranilamid
Năm 2012, Zhe Zhang và cộng sự [32] đã báo cáo một phương pháp hiệu quả
để tổng hợp quinazolinon từ phản ứng giữa anthranilamid và alcol, sử dụng sử dụng
tert-Butyl hydroperoxid (TBHP) làm chất oxy hóa, xúc tác α-MnO2, tiến hành ở 800C
trong 16 giờ. α-MnO2 có thể tái sử dụng mà không làm giảm hiệu quả xúc tác.
Phản ứng lần lượt sử dụng các alcol thơm khác nhau với các nhóm đẩy điện tử
(-CH3, -OCH3,…) và nhóm hút điện tử (-F, -Cl, -Br) trên vòng phenyl, sản phẩm mong
muốn thu được với hiệu suất 82-99%.

11


Sơ đồ 1.2. Phản ứng tổng hợp của Zhe Zhang và cộng sự
1.2.3. Tổng hợp 2-arylquinazolin-4-on bằng phản ứng one-pot không sử dụng dung
môi và xúc tác.
Năm 2010, Mehdi Adib và cộng sự [5] đã thực hiện phản ứng one-pot để tổng
hợp mới các dẫn chất 4(3H)-quinazolinon. Hỗn hợp nitril và hydroxylamin được đun
nóng trong điều kiện không có dung môi đã chuyển đổi gần như hoàn toàn thành
amidoxim. Tiếp theo, amidoxime được ngưng tụ với axit anthranilic mới thêm vào ở
điều kiện không có chất xúc tác, tạo ra 2-aryl/alkyl-4(3H)-quinazolinon sau 2 giờ đun
nóng

ở

1500C,

hiệu

suất

85-

93%.

Sơ đồ 1.3. Phản ứng tổng hợp của Mehdi Adib và cộng sự
1.2.4. Phản ứng ngưng tụ aminobenzamid và aldehyd
Năm 2012, Naveen Mulakayala và cộng sự [26] đã tổng hợp một dãy gồm 7
dẫn chất 2-aryl quinazolin-4-on bằng phương pháp ngưng tụ từ aminobenzamid và các
aldehyd thơm trong MeCN ở nhiệt độ phòng với xúc tác InCl3. Sản phẩm thu được với
hiệu suất từ tốt, từ 88-94%.

Sơ đồ 1.4. Phản ứng tổng hợp của Naveen Mulakayala và cộng sự

12


1.2.5. Phản ứng ngưng tụ anthranilamid và aldehyd
Năm 2000, Simón E. López và cộng sự [12] đã báo cáo một số 2-aryl-6pyrrolidin-quinazolin-4-on với quy trình tổng hợp bốn bước bắt đầu từ acid 5-cloro-2nitrobenzoic. Bước phản ứng của 2-amino-pyrrolidinobenzamid với các benzaldehyd
khác nhau sử dụng 1,5 đương lượng NaHSO3 làm tác nhân khử hydro trong dung môi
DMAC nóng (1500C) với thời gian phản ứng là 3 giờ, hiệu suất phản ứng có thể lên tới
89%.
Khi các benzaldehyd được sử dụng có nhóm thế ở vị trí ortho, hiệu suất của
phản ứng thấp hơn nhiều lần so với các nhóm thế ở vị trí khác. Nhóm nghiên cứu cho
rằng: hiệu ứng không gian của nhóm thế nằm ở vị trí này gây ảnh hưởng mạnh đến

việc khử hydro của 1,2-dihydro-quinazolin-4-on bằng tác nhân NaHSO3.
Đây là quy trình tổng hợp hiệu quả, diễn ra trong thời gian ngắn cho sản phẩm
đạt hiệu suất cao.

Sơ đồ 1.5. Phản ứng tổng hợp của Simón E. López và cộng sự
Phương pháp tổng hợp 2-arylquinazolin-4-on từ anthranilamid và aldehyd cho
thấy những ưu điểm nổi bât như: nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền; điều kiện phản ứng đơn
giản, dễ thực hiện; thời gian phản ứng ngắn; hiệu suất tương đối cao.
Do vậy, phương pháp này được chọn để thực hiện quá trình tổng hợp trong
khóa

luận

13

này.


Chƣơng 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị
2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi
Hóa chất sử dụng để tổng hợp các dẫn chất quinazolinon trong đề tài có xuất xứ
từ các công ty hóa chất như Merck, Aldrich, Acros, Quảng Châu (Trung Quốc), Đức
Giang (Việt Nam),... Các hóa chất này được sử dụng trực tiếp không qua tinh chế thêm
và được trình bày ở Bảng 2.1.
Bảng 2.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi dùng trong nghiên cứu
TT

Nguyên liệu

Xuất xứ

TT

Nguyên liệu

Xuất xứ

1

n-Butylamin

Merck

13

Dimethylsulfoxid

Merk

2

2-Methylbenzaldehyd

14

Dicloromethan

Merck

3

2,3-Dimethoxybenzaldehyd

15

Ethanol

16

Ethylacetat

17

n-Hexan

18

Methanol

Merck

19

Nước cất

Việt Nam

4

Aldrich
SigmaAldrich

5-Bromo-2-

Sigma-

methoxybenzaldehyd

Aldrich

25

Sigma-

Dimethylaminobenzaldehy
d

6

2,5-Dimethylbenzaldehyd

7

Dung dịch NH4OH

SigmaAldrich
SigmaAldrich
Trung

Quốc

14

Trung
Quốc
Trung
Quốc
Trung
Quốc


8

Hydrazin hydrat 80%

9

Bản mỏng silica gel

10

Aceton

11

N,N-dimethylacetamid

12

Than hoạt tính

Trung
Quốc
Merck
Trung
Quốc
Merck

20

FeCl3.6H2O

21

NaHSO3

22

Na2SO4

23

SOCl2

Trung
Quốc
Acros
Trung
Quốc

Merck

Trung
Quốc

Thiết bị thí nghiệm:
Dụng cụ thủy tinh: bình cầu 100ml, 50ml, 25ml, sinh hàn, phễu, cốc thủy tinh
các loại, bình lọc hút, phễu Bucher, bình nón, bình chiết, lọ penicilin...
Cân kỹ thuật điện tử Shimadzu (Nhật Bản).
Tủ sấy Memmert (Đức).
Bơm hút chân không DIVAC.1.21 (Mỹ).
Sắc ký lớp mỏng (SKLM) được tiến hành trên bản mỏng silicagel Kieselgel 60
F254 (Merck).
Cột chạy sắc ký.
Máy khuấy từ gia nhiệt IKA-RTC (Đức).
Máy cất quay Buchi R – 210 (Thụy Sĩ).
Máy đo nhiệt độ nóng chảy MPA 120 (Mỹ) tại bộ môn Hoá Hữu cơ- Trường
Đại học Dược Hà Nội
Máy đo phổ hồng ngoại FTIR Affinity - IS- Shimadzu (Nhật Bản) tại Khoa Hóa
học- Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐHQGHN
Máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1-H-NMR,

13

C-NMR) Bruker Avance

500MHz với TMS làm chất chuẩn nội hãng Bruker BioSpin (Thụy Sĩ) tại Khoa Hóa
học- Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐHQGHN.

15