Điều chế một số dẫn xuất benzylidene của acid usnic và aldehyde thơm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HĨA HỌC
------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHUN NGÀNH HÓA HỮU CƠ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. Phạm Đức Dũng
SINH VIÊN THỰC HIỆN: Hứa Thành Phước
MÃ SỐ SINH VIÊN: K40.106.082

TP. HCM, THÁNG 4 NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HĨA HỌC
------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHUN NGÀNH HÓA HỮU CƠ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. Phạm Đức Dũng
SINH VIÊN THỰC HIỆN: Hứa Thành Phước
MÃ SỐ SINH VIÊN: K40.106.082

TP. HCM, THÁNG 4 NĂM 2018


LỜI CẢM ƠN

Là một sinh viên gần tốt nghiệp, kết thúc quãng thời gian ở ghế giảng đường,
bản thân em nhận thấy mình đã học tập, rèn luyện, gặt hái và lĩnh hội rất nhiều kiến
thức bổ ích, có giá trị, được trưởng thành và tự tin hơn. Khơng có một sự thành cơng
nào mà khơng có nỗ lực, khơng có cố gắng, khơng trải qua khó khăn và thất bại. Điều
đó chính em lại càng cảm nhận sâu sắc hơn khi bắt tay vào thực hiện khóa luận tốt
nghiệp này.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến quý
Thầy cô khoa Hóa học – trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh đã tận tâm chỉ
dạy, truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm thực tiễn và cả
những kỹ thuật nhỏ nhất cho em cùng các bạn sinh viên khác. Thầy cô luôn tạo ra cho
chúng em một môi trường học tập lành mạnh, những khoảng thời gian trải nghiệm
thực tế. Một cách đặc biệt hơn, em xin gửi đến Thầy Phạm Đức Dũng, Thầy Dương
Thúc Huy lời tri ân cao quý nhất, vì các Thầy đã theo sát và hướng dẫn em từ những
ngày đầu làm khóa luận, hỗ trợ em rất tận tâm, Thầy luôn sẵn sàng giải đáp thắc mắc
và góp ý cho những thao tác sai, kiến thức chưa đúng chuẩn.
Bên cạnh đó, em cũng xin gửi một lời cảm ơn đến gia đình và những người bạn
vì suốt thời gian qua, ln động viên, khích lệ, chia sẻ để em có thêm động lực hồn
thành khóa luận này.
Mặc dù được hướng dẫn và chỉ dạy nhiều trong quá trình thực hiện đề tài,
nhưng cũng khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng
góp từ q Thầy cơ để em có thêm kinh nghiệm và kịp thời bổ sung, hệ thống lại
những kiến thức chưa đúng.
Cuối cùng, em xin gửi đến quý Thầy cô một lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và
thành công.
Em xin chân thành cảm ơn.
SINH VIÊN THỰC HIỆN

i

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i
MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................iv
DANH MỤC SƠ ĐỒ .....................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..........................................................................................vi
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .........................................................................................3
1.1. Acid usnic và nguồn gốc từ thiên nhiên ............................................................3
1.2. Những hoạt tính sinh học của acid usnic và các dẫn xuất của nó từ các
nghiên cứu trên thế giới .............................................................................................3
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM..................................................................................18
2.1. Hóa chất và dụng cụ, thiết bị ...........................................................................18
2.1.1. Hóa chất cần thiết .........................................................................................18
2.1.2. Dụng cụ, thiết bị ...........................................................................................18
2.2. Quy trình thực hiện phản ứng .........................................................................18
2.3. Số liệu phổ định danh cơ cấu sản phẩm ..........................................................19
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................24
3.1. Phản ứng aldol hóa acid usnic .........................................................................24
3.2. Hiệu suất phản ứng ...........................................................................................24
3.3. Biện luận cấu trúc sản phẩm ............................................................................25
3.3.1. Nhóm sản phẩm I ..........................................................................................25
3.3.2. Nhóm sản phẩm II ........................................................................................27
3.3.3. Nhóm sản phẩm III .......................................................................................29
3.3.4. Nhóm sản phẩm IV .......................................................................................31
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................35
4.1. Kết luận ..............................................................................................................35
4.2. Kiến nghị ............................................................................................................35
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................36

PHỤ LỤC ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
ii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DMAP

4-Dimethylaminopyridine

DMF

DiMethyl Formamide

EA

Ethyl acetate

THF

Tetrahydrofuran

VO(acac)2 Vanadyl acetylacetonate
CTD50

Liều lượng giết chết 50 % số tế bào thử nghiệm (Cytotoxic Dose)

EC50/ED50 Nồng độ/ liều lượng chất độc gây ra các ảnh hưởng sinh học khác
nhau cho 50 % tế bào thử nghiệm (Effective Concentration/ Effective
Dose)
IC50

Nồng độ ức chế sự phát triển của 50 % số tế bào thử nghiệm
(Inhibitory Concentration)

r.t

Nhiệt độ phòng (room temperature)

SD

Độ lệch chuẩn (Standard Deviation)

TNF-α

Yếu tố hoại tử khối u (Tumor necrosis factor alpha)

iii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. (+)-Acid usnic và (-)-Acid usnic
Hình 2. Cấu trúc các sản phẩm
Hình 3. Các nhóm sản phẩm chính
Hình 4. Cấu trúc (+)-acid usnic và sản phẩm nhóm I (LA1.1 và BRL.1)
Hình 5. Cấu trúc(+)-acid usnic và sản phẩm nhóm II (LA1.2 và BRL.2)
Hình 6. Cấu trúc (+)-acid usnic và sản phẩm nhóm III (LA1.3 và BRL.3)
Hình 7. Cấu trúc (+)-acid usnic và sản phẩm nhóm IV (LA1.3A)
Hình 8. Cơ chế giải thích sự tạo thành sản phẩm

iv

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1. Phản ứng điều chế dẫn xuất của acid usnic với một số amine
Sơ đồ 2. Phản ứng điều chế dẫn xuất của acid usnic với một số amine
Sơ đồ 3. Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone của acid
usnic (1)
Sơ đồ 4. Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone của acid
usnic (2)
Sơ đồ 5. Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone của acid
usnic (3)
Sơ đồ 6. Phản ứng điều chế một số dẫn xuất của acid usnic bằng phản ứng với amine
béo
Sơ đồ 7. Phản ứng điều chế dẫn xuất của acid usnic bằng phản ứng cộng với một số
amine thơm và amine béo.
Sơ đồ 8. Tổng hợp dẫn xuất muối bậc bốn từ enamine và alkyl halogenua tương ứng
Sơ đồ 9. Điều chế các dẫn xuất bromo enamine, azido enamine và triazole
Sơ đồ 10. Một số dẫn xuất từ acid usnic và aldehyde thơm
Sơ đồ 11. Quy trình thực hiện phản ứng giữa acid usnic và 3-chlorobenzaldehyde

v


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Độc tính tế bào của acid usnic và các dẫn xuất A1-A9 trên một số dòng tế
bào ung thư
Bảng 1.2. Cảm ứng apoptosis của (+)-acid usnic và dẫn xuất A4 với tế bào L1210
Bảng 1.3. Hoạt tính của các dẫn xuất đối với virus cúm A(H1N1)pdm09
Bảng 1.4. Hoạt tính của các dẫn xuất acid usnic chống lại virut cúm A /California
/7/09 (H1N1)pdm09

Bảng 1.5. Hoạt tính gây độc của hợp chất E1 và E3-E11 (CD50, µM)
Bảng 1.6. Hoạt tính kháng Mycobacterium smegmatis mc (2) và S. lividans APHVIII+
của E1 và E7-E11
Bảng 3.1. Hiệu suất phản ứng giữa 2-chlorobenzaldehyde với acid usnic
Bảng 3.2. Hiệu suất phản ứng giữa 4-bromobenzaldehyde với acid usnic
Bảng 3.3. Dữ liệu phổ 1H-NMR và

13

C-NMR của hợp chất LA1.1; BRL.1 và acid

13

C-NMR của hợp chất LA1.2; BRL.2 và acid

13

C-NMR của hợp chất LA1.3; BRL.3 và acid

usnic
Bảng 3.4. Dữ liệu phổ 1H-NMR và
usnic
Bảng 3.5. Dữ liệu phổ 1H-NMR và
usnic
Bảng 3.6. Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất LA1.3A và acid usnic

vi


MỞ ĐẦU

Địa y là dạng cộng sinh giữa nấm và tảo, vi khuẩn lam. Các hợp chất chuyển
hóa của chúng như các dẫn xuất dibenzofuran tự nhiên được tìm thấy trong nhiều lồi
địa y. Chúng có có nhiều hoạt tính sinh học như kháng vi khuẩn, virus và kháng viêm.
Điển hình là acid usnic có tác dụng chống ung thư in vitro và đã được Kupchan và
Kopperman lần đầu tiên chứng minh đối với dòng ung thư phổi [8]. Mặc dù số lượng
báo cáo về các loại thuốc kháng sinh mới vẫn tăng lên mỗi năm, nhưng vi khuẩn có
khả năng kháng kháng sinh đang phát triển từng ngày gây ra những thách thức lớn đối
với nền y học toàn cầu và trên thực tế, độc tính cao đối với gan và độ tan thấp trong
nước (<0.01 g/100 mL nước) của acid usnic đã phần nào hạn chế việc sử dụng của nó
trong liệu pháp chữa trị bệnh ung thư. Điều này kích thích sự quan tâm tìm cách giữ
ngun hoạt tính kháng bệnh song hạn chế mức tối đa tác hại của chúng đến cơ thể
người bệnh.
Nhiều dẫn xuất có khung sườn carbon mới từ acid usnic được điều chế từ các
nghiên cứu trong và ngồi nước. Hoạt tính sinh học được tăng cường khi thay đổi một
số đặc điểm cấu trúc ở nhánh. Những phản ứng với tác chất chalcone tạo thành những
dẫn xuất mạnh nhất. Dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone là các hoạt chất tiềm
năng ức chế sự phát triển của virus. Gần đây, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để
cải thiện hoạt tính kháng ung thư của acid usnic, thí dụ như các dẫn xuất imine có hoạt
tính kháng virus và gây độc tế bào khối u [6]. Bruno (2013) đã tổng hợp chuỗi dẫn
xuất imine dựa trên phản ứng acid usnic và amino acid nhằm tìm kiếm hoạt chất mạnh
đối với tế bào ung thư biểu mô sừng HaCaT với kết quả tất cả các dẫn xuất đều mạnh
hơn acid usnic (IC50 24 μg/mL) trong khi hợp chất mạnh nhất có giá trị IC50 4.1 μg/mL
[3]. Pokrovskii (2014) điều chế một số dẫn xuất benzylidene furanone của acid usnic
để tìm kiếm những chất kháng các dòng tế bào ung thư CEM13, U937, MT4 với giá trị
IC50 0.6–3.0 μg/mL. Năm 2015, O.A. Luzina và các cộng sự đã tổng hợp được sản
phẩm tạo ra từ (+)-acid usnic và 1,8-diaminooctane có hoạt tính gây độc tế bào đối với
dịng tế bào L1210 [6]. Ngồi ra, nhiều nghiên cứu khác nhằm điều chế dẫn xuất của
acid usnic và thử nghiệm hoạt tính kháng virus cúm của chúng được thực hiện bởi
Nouri Neamati (1997), Dmitriy N. Sokolov (2012) và Ann A. Shtro (2014).

1


Phản ứng điều chế một số dẫn xuất benzylidene dựa trên phản ứng của acid
usnic và các aldehyde đã được Ebrahim và cộng sự (2017) thực hiện cho thấy nhóm
sản phẩm này là nhóm hợp chất kháng ung thư tiềm năng. Độc tính thấp hơn acid
usnic cùng với khả năng ức chế sự di căn của các khối u ung thư vú mạnh, thúc đẩy sự
mở rộng nghiên cứu đối với nhóm hợp chất benzylidene này. Với hy vọng từ phản ứng
ngưng tụ aldol dưới xúc tác kiềm, chúng tôi sẽ tổng hợp được một nhóm hợp chất dẫn
xuất benzylidene của acid usnic có khung carbon mới và đồng thời có khả năng ức chế
sự phát triển của nhiều dịng tế bào ung thư.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Acid usnic và nguồn gốc từ thiên nhiên
Acid usnic là một chất dẫn xuất dibenzofuran tự nhiên có cơng thức phân tử
C18H16O7, lần đầu tiên được cô lập bởi nhà khoa học người Đức W. Knop năm 1844 và
được Curd, Robertson tổng hợp lần đầu tiên giữa năm 1933-1937, có trong một số lồi
địa y thuộc chi Usnea, Cladonia, Hypotrachyna, Lecanora, Ramalina, Evernia,
Parmelia và Alectoria [15]. Ở điều kiện bình thường, acid usnic là chất rắn, màu vàng
và có vị cay, nóng chảy ở 204 oC, tan ít trong nước và một số dung mơi hữu cơ (<0.01
g/100 mL H2O, 0.77 g/100 mL acetone, 0.88 g/100 mL ethyl acetate, …) [11].

Hình 1. (+)-Acid usnic và (-)-Acid usnic
Acid usnic sở hữu nhiều đặc tính sinh học mạnh chống lại các vi khuẩn Gram
dương như Staphylococcus, Streptococcus, Enteroccus, vi khuẩn lao, và một số loại
nấm gây bệnh (Muller 2001). Ngoài ra, hợp chất này cũng thể hiện hoạt tính kháng
virus và giảm đau hạ sốt, … (Muller 2001) [8], chống thối hóa, giảm đau và kháng

siêu vi khuẩn (Ingolfsdottir, 2002). Đặc biệt các thử nghiệm in vitro cho thấy acid
usnic có khả năng gây độc mạnh mẽ ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung
thư ở người (Muller 2001, Podterob 2008, Boustie 2011) [2, 8, 12].
1.2. Những hoạt tính sinh học của acid usnic và các dẫn xuất của nó từ các nghiên
cứu trên thế giới
Năm 1997, Nouri Neamati và các cộng sự đã tiến hành thử nghiệm khả năng
kháng virus HIV trên một số dẫn xuất của acid usnic, kết quả cho thấy khả năng ức chế
trung bình đối với virus này. Đồng thời chúng cũng thể hiện khả năng ngăn chặn sự di
căn của tế bào ung thư phổi [9].
Năm 2008, Marc-Antoine Bazin và cộng sự đã tổng hợp được các dẫn xuất
imine của acid usnic với polyamine, thử nghiệm cho thấy chúng có khả năng gây độc
3


mạnh, gây ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư [1] (Bảng 1.1). Các dẫn
xuất polyamine của (+)-acid usnic có hoạt tính diệt khuẩn cao hơn (-)–acid usnic [1].
Hoạt tính gây độc đối với các dịng tế bào L1210 (tế bào gây bệnh bạch cầu ở chuột)
của dẫn xuất 6-acetyl-2-{1-[3-(4-aminobutylamino)propylamino]-ethylidene}-7,9dihydroxy-8,9b-dimethyldibenzofuran-1,3(2H,9bH)-dione (hợp chất A2, Sơ đồ 1) có
hoạt tính cao hơn với acid usnic (IC50 3.0 μM). Hợp chất được tổng hợp bằng phản
ứng giữa (+)-acid usnic và 1,8-diaminooctane (IC50 3.0 μM). Các dẫn xuất muối amoni
bậc 4 của acid usnic cũng có các hoạt tính sinh học có lợi [1].

A1 R= -(CH2)4NH2, 2HCl; Hiệu suất: 25 %
A2 R= -(CH2)3NH-(CH2)4-NH2, 3HCl; Hiệu suất: 12 %
A3 R= -(CH2)3NH-(CH2)4-NH-(CH2)3NH2, 4HCl; Hiệu suất: 55 %
A4 R= -(CH2)8NH2, 2HCl; Hiệu suất: 36 %
A5 R= -(CH2)4OH; Hiệu suất: 73 %
A6 R= -(CH2)8CH3; Hiệu suất: 69 %
A7 R = C2H5-CH(CH3)-CH-COOH; Hiệu suất: 85 %
A8 R = C6H5-CH2-CH-COOC2H5; Hiệu suất: 74 %

A9 R = (CH3)2CH-CH2-CH-COOC2H5; Hiệu suất: 75 %

Sơ đồ 1. Phản ứng điều chế dẫn xuất của acid usnic với một số amine.
(Ai) RNH2 1 đương lượng, đun hồi lưu trong EtOH/THF 80:20, 4 giờ;
(Aii) 2.4 N khí HCl, AcOEt; (Aiii) Et3N, 1 đương lượng.

4


Bảng 1.1. Độc tính tế bào của acid usnic và các dẫn xuất A1-A9 trên một số dòng tế
bào ung thưa
IC50b (μM)
Hợp chất

c

L1210

CHO

CHOMG
nd

3LL

DU145

MCF7

K-562

U251

17.4 ±
nd
35.1 ±
45.9 ± 51.7 ±
21.8 ±
19.7 ±
1.4
10.7
7.0
7.3
3.8
4.6
26.4 ±
31.3 ±
30 ±
23 ± 6.6 57.4 ±
105.4
52.8 ±
19.5 ±
(+) UA
8.5
16
12
2.1
± 16
8.7
1.6

Put
»100
»100
»100
nd
nd
nd
nd
nd
Spd
»100
»100
»100
nd
nd
nd
nd
nd
54.5 ±
»100
»100
nd
nd
nd
nd
nd
Spm
9.2
DAO
»100

»100
nd
nd
nd
nd
nd
nd
(+) UA + 100
20.5 ±
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
μM Put
3.8
(+) UA + 100
23.2 ±
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
μM Spd
4.3
(+) UA + 50 μM

14.2 ±
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
Spm
6.4
(+) UA + 25 μM
20.0 ±
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
Spm
7.4
(+) UA + 100
14.7 ±
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd

μM DAO
5.2
12.0 ±
10.7 ±
12 ±
nd
nd
nd
nd
nd
A1
2.8
2.0
1.0
8.4 ±
29.3 ± 28.0 ±
nd
nd
9.9 ±
nd
12.5 ±
A2
1.4
1.0
3.0
0.2
4.9
15.3 ±
48 ±
59 ±

nd
nd
11.2 ±
nd
4.4 ±
A3
2.6
20
9.0
2.3
1.1
2.7 ±
3.5 ±
5 ± 2.0
8.2 ±
14.1 ±
5.8 ±
7.2 ±
8.2 ±
A4
0.8
1.2
2.7
2.1
0.4
0.8
0.6
19.9 ±
19.5 ±
nd

nd
nd
nd
nd
nd
A5
1.5
5.0
>500
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
A6
54.6 ±
nd
nd
nd
nd
>100
56.7 ±
nd
A7
18.5
28.9
74.4 ±
nd

nd
nd
nd
>100
>100
>100
A8
1.3
48.9 ±
nd
nd
nd
nd
>100
60.7 ±
>100
A9
10.5
37.0
0.5 ±
nd
nd
4.0 ±
1.5 ±
12.2 ±
4.9 ±
0.5 ±
Etoposide
0.25
1.3

0.4
0.5
0.8
0.1
a
Bệnh ung thư bạch huyết Murine L1210 (ATCC CCL 219), 3LL, ung thư phế quản (CRL1642), K-562, bệnh bạch cầu mãn tính ở người (ATCC CCL 243), ung thư biểu mô tuyến tiền
liệt của con người di căn DU145 (ATCC HTB 81), ung thư biểu mô tuyến vú của người mẹ
MCF7 (ATCC HTB 22), U251, u xơ u đen U251 (RCB0461)
b
Các tế bào được nuôi cấy 48 giờ hoặc 72 giờ với các nồng độ khác nhau của các hợp chất
được liệt kê. Tất cả các kết quả là của ít nhất ba lần thí nghiệm độc lập ± SD. nd: not
determined - không xác định
c
UA, usnic acid; Put, Putrescine; Spd, spermidine; Spm, spermine; DAO, diaminooctane
(-) UA

5


Bảng 1.2. Cảm ứng apoptosis của (+)-acid usnic và dẫn xuất A4 với tế bào L1210
Hợp chất

Nồng độ (μM)

Mẫu không

Apoptotic cella (%)

Caspase-3 activity

24 h

48 h

48 h

1.0 ± 0.3b

1.8 ± 0.8

1.0 ± 0.1

(+)-Acid usnic

17

30 ± 9

33 ± 3

3.4 ± 0.3

(+)-Acid usnic

26

32 ± 7

38 ± 3

7.4 ± 0.7

(+)-Acid usnic

35

35 ± 9

42 ± 5

21.9 ± 3

A4

3

37 ± 5

37 ± 3

1.4 ± 0.2

A4

4.5

38 ± 10

42 ± 4

1.7 ± 0.1

A4

6

35 ± 6

48 ± 5

1.7 ± 0.2

1.7

47 ± 7

53 ± 7

19.5 ± 1.5

Etoposide
a

Sau khi rửa, các tế bào đã bị nhuộm màu với Hoechst 33342. Tỷ lệ phần trăm các tế bào có
nhân tế bào phân mảnh được xác định dưới kính hiển vi huỳnh quang
b
Dữ liệu đại diện từ ba thí nghiệm độc lập ± SD

Đến năm 2012, Dmitriy N. Sokolov và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp và thử
nghiệm hoạt tính kháng virus cúm H1N1. Kết quả thu được 26 dẫn xuất (Sơ đồ 2),

trong đó 13 hợp chất (-)-L1, (+)-L3, (+)-L4, (+)-L5b, (+)- và (-)-L6, (+)-L7, (+)-L8,
(+)- và (-)-L11, (+)- và (-)-L12, và (+)-L13 thể hiện hoạt tính mạnh. Mặt khác có thể
thấy rằng cấu hình tuyệt đối của acid usnic và các dẫn xuất có ảnh hưởng đến hoạt tính
sinh học, cụ thể hoạt tính của các dẫn xuất từ (-)-acid usnic mạnh hơn các dẫn xuất của
(+)-acid usnic [14].

6


Sơ đồ 2. Phản ứng điều chế dẫn xuất của acid usnic với một số amine

7


Bảng 1.3. Hoạt tính của các dẫn xuất đối với virus cúm A(H1N1)pdm09a

a

Hợp chất
(+)-L1
(-)-L1
(+)-L2
(-)-L2
(+)-L3
(-)-L3
(+)-L4
(-)-L4
(+)-L5b
(-)-L5b
(+)-L6

(-)-L6
(+)-L7
(-)-L7
(+)-L8
(-)-L8
(+)-L9
(-)-L9
(+)-L10
(-)-L10
(+)-L11
(-)-L11
(+)-L12
(-)-L12
(+)-L13
(-)-L13
Ribavirin
Rimantadine

CTD50 (μM)
305.2
209.3
768.9
522.2
78.9
71.8
31.1
396.7
120.7
34.2
67.3

197.0
162.2
400.0
208.2
350.1
172.4
152.7
193.3
154.2
61.3
35.3
33.6
97.8
190.2
220.7
>2000.0
284.4

ED50 (μM)
51.7
14.5
62.2
57.8
6.0
10.5
1.6
38.9
5.5
12.5
11.2

10.7
6.9
400.0
23.6
90.4
25.1
13.1
20.2
30.4
12.7
4.0
10.4
9.8
5.1
27.7
24.6
56.9

SI
5.9
14.4
12.4
9.0
13.2
6.8
19.4
10.2
21.9
2.7
6.0

18.4
23.5
1.0
8.8
3.9
6.9
11.7
9.6
5.1
4.8
8.8
3.2
10.0
37.3
8.0
>81.0
5.0

Các giá trị của EC50 và CTD50 là giá trị trung bình của ba thí nghiệm khác nhau

Năm 2014, Ann A. Shtro và cộng sự đã tiến hành tổng hợp các dẫn xuất dị vòng
của acid usnic có hoạt tính kháng virus cúm A (H1N1) [13]. Kết quả thu được 9 dẫn
xuất

có

khung

sườn

carbon

mới

(2,6-diacetyl-7,9-dihydroxy-8,9b-dimethyl-

1,3(2H,9bH)-dibenzo-furandione). Bên cạnh đó cịn cho thấy hoạt tính sinh học được
tăng cường khi thay đổi một số đặc điểm cấu trúc ở nhánh, đặc biệt với tác chất là
chalcone. Cụ thể các dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone là các hoạt chất tiềm
năng ức chế sự phát triển của virus (Sơ đồ 3-5).

8


Sơ đồ 3. Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone của
acid usnic (1).
Ka: PhNHNH2, EtOH, đun hồi lưu; Kb: NaBH4,THF, -20 oC; Kc: CH2N2, CHCl3,
r.t; Kd: ArCHO, MeOH/H2O, KOH, 70 oC; Ke: t-BuOH, VO(acac)2, PhMe, r.t; Kf:
NH2NH2*H2O, AcOH, EtOH, đun hồi lưu.

9


Sơ đồ 4. Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone của
acid usnic (2).
Ka: trifluorochloroethylene, K2CO3, DMF, 40-45 oC; Kb: 2-bromobenzoylchloride,
Et3N, DMAP, Et2O, r.t.; Kc: AcOOH, CHCl3, r.t; Kd: PhNHNH2, EtOH, đun hồi
lưu.

Sơ đồ 5. Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone của acid usnic

(3) Ka: 2Br2, HBr, dioxane, r.t; Kb: AcOK, acetone, đun hồi lưu; Kc: aldehyde,
MeOH/H2O, 70 oC; Kd: MeI, K2CO3, DMF, r.t; Ke: Br2, dioxane, r.t; Kf: thiol, NaOH,
MeOH, r.t; Kg: 2Br2, HBr, dioxane, r.t.

10


Sơ đồ 6. Phản ứng điều chế một số dẫn xuất của acid usnic bằng phản ứng với amine
béo. Ka: EtOH/H2O, KOH (pH~9.5), đun hồi lưu; Kb: EtOH, Et3N, đun hồi lưu.
Bảng 1.4. Hoạt tính của các dẫn xuất acid usnic chống lại virut cúm A /California
/7/09 (H1N1)pdm09
Hợp chất
(+)-K1
(-)-K1
(+)-K2
(+)-K3
(-)-K3
(+)-K4
(-)-K4
(+)-K5
(+)-K6
(-)-K6
(+)-K7
(-)-K7
(+)-K8
(+)-K9
(+)-K10
(+)-K11
(+)-K12
(+)-K13

(-)-K10
(-)-K11
(+)-K14
(+)-K15
(+)-K16
(+)-K17
(+)-K18
(+)-K19
(+)-K20
(+)-K21

CTD50
(μM)
424.4
133.7
14.5
67.3
149.6
147.0
144.6
20.4
13.1
32.8
130.5
83.9
20.8
21.1
831.7
26.3
1095.0

681.2
564.9
47.8
36.5
252.7
909.1
431.0
862.1
278.7
98.4
517.2

ED50
(μM)
51.7
13.1
8.1
11.2
10.7
7.2
14.5
5.9
6.6
6.6
35.0
28.0
18.9
4.2
69.5
2.4

68.4
262.0
56.3
12.0
32.7
55.1
82.7
34.5
50.7
32.8
8.2
25.9

SI

Hợp chất

8.2
10.2
1.8
6.0
14.0
20.3
10.0
3.4
2.0
5.0
3.7
3.0
1.1

5.0
12.0
11.0
16.0
2.6
10.0
4.0
1.1
4.6
11.0
12.5
17.0
8.5
12.0
20.0

(+)-K22
(+)-K23
(+)-K24
(+)-K25
(+)-K26
(-)-K14
(-)-K15
(-)-K16
(-)-K17
(-)-K27
(+)-K27
(+)-K28
(+)-K29
(+)-K30

(+)-K31
(+)-K34
(+)-K35
(+)-K38
(+)-K39
(+)-K40
(+)-K32
(+)-K33
(-)-K36
(+)-K37
(+)-K41
(+)-K42
(+)-K43
(-)-K43
(+)-K44

11

CTD50
(μM)
517.2
530.0
34.6
18.3
1016.3
105.8
115.5
909.1
862.1
131.6

117.0
32.6
39.4
46.4
53.4
58.9
2.0
6.4
2.1
177.1
105.3
559.7
177.5
937.5
100.0
31.1
234.0
151.6
67.0

ED50
(μM)
25.9
53.0
8.7
5.5
101.6
60.6
79.4
64.9

76.4
64.3
64.3
4.8
4.7
7.7
7.0
29.5
2.0
2.1
2.1
56.3
14.7
24.3
23.7
160.7
72.0
7.8
10.6
28.7
13.4

SI
20.0
10.0
4.0
3.3
10.0
1.7
1.5

14.0
11.3
2.0
1.8
6.8
8.3
6.1
7.7
2.0
1.0
3.0
1.0
3.1
7.1
23.1
7.5
5.8
14.0
4.0
22.0
5.3
5.0


Năm 2015, Nguyễn Trung Giang và các cộng sự đã điều chế một số dẫn xuất
của (+)-acid usnic với amine thơm trong điều kiện chiếu xạ vi sóng [10] (Sơ đồ 7).

Sơ đồ 7. Phản ứng điều chế dẫn xuất của acid usnic bằng phản ứng cộng với một số
amine thơm
Cùng năm đó, O.A. Luzina và các cộng sự cũng đã tổng hợp được sản phẩm tạo

ra từ (+)-acid usnic và 1,8-diaminooctane, chúng có hoạt tính gây độc tế bào đối với
dòng tế bào L1210 [7] và một số các dẫn xuất khác có tác động kháng u, chống lại các
dòng tế bào bạch cầu ở người CEM -13 và MT -14 [7] (Sơ đồ 8).
Bảng 1.5. Hoạt tính gây độc của hợp chất E1 và E3-E11 (CD50, µM)
Hợp chất CEM – 13

U – 937

MT – 4

Hợp chất

CEM – 13

U – 937

MT – 4

(+)-E1

26.0

19.4

26.0

(+)-E7

149.0

99.0

99.0

(–)-E1

23.2

37.8

17.4

(–)-E7

169.0

165.4

91.7

(+)-E3

14.5

91.8

21.7

(+)-E8

54.8

137.0

95.9

(–)-E3

29.0

33.8

23.4

(–)-E8

>171

159.0

85.6

(+)-E4

20.6

67.9

19.2

(+)-E9

72.1

67.1

68.8

(–)-E4

27.1

31.7

21.9

(–)-E9

72.1

72.1

114.1

(+)-E5

69.0

158.0

122.8

(+)-E10

147.0

52.3

163.4

(–)-E5

70.1

>219

92.1

(–)-E10

62.1

68.6

117.6

(+)-E6

110.6

>213

106.3

(+)-E11

>181

>181

116.1

(–)-E6

74.4

181.0

106.3

12


Sơ đồ 8. Tổng hợp dẫn xuất muối bậc bốn từ enamine và alkyl halogenua tương ứng
Bảng 1.6. Hoạt tính kháng Mycobacterium smegmatis mc(2) và S. lividans APHVIII+
của E1 và E7-E11
Vùng ức chế
Hợp chất

S. lividans APHVIII+,

mm/SICa

Mycobacterium smegmatis
mc(2), mm/MICb

(+)-E1

Không hoạt động /100

8/75

(–)-E1

9/100

8/75

(+)-E7

Không hoạt động /100

7.5/10

(–)-E7

Không hoạt động /100

7.5/10

(+)-E8

Không hoạt động 100

7.5/10

(–)-E8

Không hoạt động /100

7.7/10

(+)-E9

14/20

9/20

(–)-E9

14/50

8/20

(+)-E10

14/70

8.5/20

(–)-E10

12/50

7.5/20

(+)-E11

12/20

9/20

aSIC: nồng độ ức chế tiểu, nmol/đĩa; bMIC: nồng độ ức chế tối thiểu, nmol/đĩa.

13


Năm 2017, Nagi Reddy Vanga và cộng sự đã tổng hợp các dẫn xuất của acid
usnic có khung sườn triazole mới và thử nghiệm hoạt tính kháng viêm của chúng. Các
dẫn xuất bromo enamine (N2a, N2b), azido enamine (N3a, N3b) và triazole (N4f,
N4g, N4h, N5f, N5g và N5h) thể hiện hoạt tính kháng viêm mạnh đối với TNF-α với
IC50 1.40 đến 5.70 µM, triazole ổn định trong q trình thủy phân acid và base, các
điều kiện khử và oxy hoá, và tương đối kháng sự suy thối chuyển hóa. Trong đó các
hợp chất N5f (IC50 1.40) và N5h (IC50 1.88) thể hiện hoạt tính rất mạnh và là hợp chất
tiềm năng cho các thử nghiệm dược học kế tiếp [16].

Sơ đồ 9. Điều chế các dẫn xuất bromo enamine, azido enamine và triazole
Na: bromo alkylamine, EtOH, đun hồi lưu, 4 h, 80-86 %; Nb: NaN3, DMF, 70 °C, 24
h, 79-82 %; Nc: alkyne phù hợp, CuSO4.5H2O, sodium ascorbate, THF, H2O, r.t, 12 h,
68-84 %.
Năm 2017, Ebrahim H. Y. đã tổng hợp các dẫn xuất benzylidene của acid usnic

nhằm tìm kiếm hợp chất kháng ung thư vú và nghiên cứu cơ chế tác động của chúng
trong việc kiềm chế sự di căn của tế bào ung thư. Các dẫn xuất được điều chế sở hữu
14


khung carbon mới. Trong đó dẫn xuất 52D là hợp chất kháng ung thư tiềm năng được
thử nghiệm in vitro trên mơ hình chuột ung thư vú di căn [4].

Sơ đồ 10. Một số dẫn xuất từ acid usnic và aldehyde thơm

15


Sơ đồ 10. Một số dẫn xuất từ acid usnic và aldehyde thơm (tiếp theo)

16


Sơ đồ 10. Một số dẫn xuất từ acid usnic và aldehyde thơm (tiếp theo)

17