KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dược học FULL (CND và BC) nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất của acid 3 (benzimidazol 2 yl)propanoic

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ
THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ
DẪN CHẤT CỦA ACID
3-(BENZIMIDAZOL-2-YL)PROPANOIC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ
THỬ TÁC DỤNG SINH HỌC MỘT SỐ
DẪN CHẤT CỦA ACID
3-(BENZIMIDAZOL-2-YL)PROPANOIC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy PGS. TS.
, người đã trực tiếp hướng dẫn, cho tôi những lời khuyên quý báu, tạo mọi điều
kiện giúp đỡ tôi trong q trình nghiên cứu và hồn thành khóa luận tốt nghiệp
này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công Nghiệp Dược,

đặc biệt là DS. Nguyễn Văn Giang, DS. Phạm Thị Hiền, DS. Nguyễn Thị Thanh
Phúc và CN. Phan Tiến Thành của Tổ mơn Tổng hợp Hóa dược đã nhiệt tình giúp
đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Trong q trình thực hiện khóa luận tơi đã nhận được sự giúp đỡ của các
thầy cô trường Đại học Dược Hà Nội, cán bộ Phịng Phân tích phổ- Viện Hóa họcViện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Phịng Phân tích hữu cơ- Viện
Hợp chất thiên nhiên- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng thư
viện Trường Đại học Dược Hà Nôi, tôi xin chân thành cảm ơn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến bố mẹ và bạn bè, những người luôn
động viên, khích lệ tơi trong cuộc sống và học tập.

Hà Nội, Ngày 21 tháng 5 năm
Sinh viên


MỤC LỤC
Trang
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………………………... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN...................................................................................

2

1.1. Khái quát chung về benzimidazol và dẫn chất……………………………. 2
1.2. Tổng quan về tác dụng sinh học của benzimidazol.......................................

3

1.2.1. Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn.............................................................

3

1.2.2. Tác dụng sinh học khác……………………………………………………..

9

1.3. Xác định hƣớng đề tài nghiên cứu………………………………………….

14

CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN

CỨU…………………………………………………………………….

15

2.1. Nguyên liệu và thiết bị……………………………………………………….. 15
2.1.1. Nguyên liệu, dung mơi, hóa chất…………………………………………..

15

2.1.2. Thiết bị, dụng cụ …………………………………………………………….

16

2.2. Nội dung nghiên cứu…………………………………………………………. 17
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu.............................................................................

18

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………………….. 20
3.1. Tổng hợp hóa học…………………………………………………………….

20

3.1.1. Tổng hợp acid 3-(benzimidazol-2-yl)propanoic (1)....................................

21

3.1.2. Tổng hợp ethyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2a)………………………….

22

3.1.3. Tổng hợp methyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2b)………………………..

22

3.1.4. Tổng hợp 3-(benzimidazol-2-yl)propanhydrazid (3a-1)……………………….

23

3.1.5. Tổng hợp ethyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2-yl)propanoat
(3a-2)…………………………………………………………………………………………

24

3.1.6. Tổng hợp ethyl 3-(1-benzyl-benzimidazol-2-yl)propanoat (3a-3)…………….

25


3.1.7. Tổng hợp methyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2-yl)propanoat
(3b-1)…………………………………………………………………………………………

26

3.2. Kiểm tra độ tinh khiết của các dẫn chất tổng hợp đƣợc…………………... 27
3.3. Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp đƣợc ……………………………. 29
3.3.1. Kết quả phân tích phổ các chất trung gian (1, 2a, 2b)...............................

29

3.3.2. Kết quả phân tích phổ các chất sản phẩm (3a-1, 3a-2, 3a-3, 3b-1)……….

32

3.4. Thử tác dụng sinh học……………………………………………………….

35

3.4.1. Thử hoạt tính kháng khuẩn………………………………………………….

35

3.4.2. Thử hoạt tính kháng nấm……………………………………………………. 38
CHƢƠNG 4. BÀN LUẬN………………………………………………………...

41

4.1. Về tổng hợp hóa học………………………………………………………….

41

4.2. Vế tác dụng sinh học…………………………………………………………

43

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………………………… 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1

H-NMR

1

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton ( H nuclear magnetic
resonance)

AcOH

Acid acetic

BuOH

n-Butanol

CTCT

Công thức cấu tạo

DMF

N,N-dimethylformamid

EC50

Nồng độ tác dụng 50% (half maximal effective concentration)

ECA

Ethylcloroacetat

EtOH

Ethanol

g

Gam

h

Giờ

HEPG2

Dòng tế bào ung thư gan ở người (human hepatocellular liver
carcinoma cell line)

IC50

Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử (half maximal inhibitory
concentration)

IR

Phổ hồng ngoại (infrared)

MeOH

Methanol

MIC

Nồng độ ức chế tối thiểu (minimum inhibitory concentration)

MS

Phổ khối (mass spectroscopy)

MT

Mơi trường

PC12

Dịng tế bào pheochromocytoma thượng thận chuột (rat adrenal
pheochromocytoma cell line)

Rf
0
nc

Hệ số lưu giữ (retension of factor)

t

Nhiệt độ nóng chảy

TLC

Sắc kí lớp mỏng (thin layer chromatography)

VSV

Vi sinh vật

ν

Dao động hóa trị


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang

Bảng 1.1

MIC (μg/ml) của các chất trong nghiên cứu của T. Z. Taher

6

Bảng 1.2

Các dẫn chất 1H-benzimidazolcarboxamidin

8

Bảng 1.3

IC50 (mM) của các hợp chất trên dòng tế bào HEPG2 và PC12

10

Bảng 1.4

Hoạt động chống động kinh trên chuột DBA/2

13

Bảng 2.1

Danh mục ngun liệu, dung mơi và hóa chất

15

Bảng 2.2

Danh mục thiết bị, máy móc

16

Bảng 2.3

Cơng thức của các chất tổng hợp được

17

Bảng 3.1

Kết quả tổng hợp hóa học

27

Bảng 3.2

TLC của các chất trung gian 1, 2a, 2b

28

Bảng 3.3

TLC của các chất sản phẩm 3a-1, 3a-2, 3a-3, 3b-1

28

Bảng 3.4

Rf và t nc của 7 chất tổng hợp được

29

Bảng 3.5

Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của 1, 2a, 2b

30

Bảng 3.6

Kết quả phân tích phổ khối lượng của 1, 2a, 2b

30

Bảng 3.7

Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân H của 1, 2a, 2b

31

Bảng 3.8

Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của 3a-1, 3a-2, 3a-3, 3b-1

32

Bảng 3.9

Kết quả phân tích phổ khối lượng của 3a-1, 3a-2, 3a-3, 3b-1

32

Bảng 3.10

Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân của 3a-1, 3a-2,

0

1

3a-3, 3b-1

33

Bảng 3.11

Kết quả thử tác dụng kháng khuẩn

38

Bảng 3.12

Kết quả thử tác dụng kháng nấm

40

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1

5,6-dimethyl-1-( -D-ribofiranosyl)benzimidazol

2

Hình 1.2

Cấu trúc vịng benzimidazol

2

Hình 1.3

Hiện tượng hỗ biến ở benzimidazol

3

Hình 1.4

Một số dẫn chất benzimidazol được sử dung trong điều trị

3

Hình 1.5

Các chất benzimidazol-hydrazid được tổng hợp

4

Hình 1.6

Cơng thức cấu tạo của N1-alkyl-2-aryl-5(6)-R-1H-benzimidazol
trong nghiên cứu của Hakan Goeker

5

Hình 1.7

Cơng thức cấu tạo các chất trong nghiên cứu của T. Z. Taher

6

Hình 1.8

Dẫn chất 3-(2-methylbenzimidazol-1-yl)propanhydrazid

7

Hình 1.9

Các dẫn chất trong nghiên cứu của Z. M. Nofal

10

Hình 1.10

Dẫn chất 2-methylaminobenzimidazol tổng hợp bởi K. Achar

12

Hình 1.11

1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazol-1-on tổng hợp bởi A. Chimirri

13


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 3.1

Quy trình tổng hợp chung

20

Sơ đồ 3.2

Tổng hợp acid 3-(benzimidazol-2-yl)propanoic (1) từ ophenylendiamin

21

Sơ đồ 3.3

Tổng hợp ester ethyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2a)

22

Sơ đồ 3.4

Tổng hợp ester methyl 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat (2b)

22

Sơ đồ 3.5

Tổng hợp 3-(benzimidazol-2-yl)propanhydrazid (3a-1)

23

Sơ đồ 3.6

Tổng hợp ethyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2yl)propanoat (3a-2)

24

Sơ đồ 3.7

Tổng hợp ethyl 3-(1-benzyl-benzimidazol-2-yl)propanoat (3a-3)

25

Sơ đồ 3.8

Tổng hợp methyl 3-(1-ethoxy carbonyl methyl-benzimidazol-2yl)propanoat (3b-1)

26

Sơ đồ 4.1

Phản ứng đóng vịng benzimidazol

41

Sơ đồ 4.2

Phản ứng trùng hợp

41

Sơ đồ 4.3

Phản ứng ester hóa xúc tác H

Sơ đồ 4.4

Phản ứng tổng hợp ester xúc tác SOCl2

42

Sơ đồ 4.5

Phản ứng alkyl hóa

42

Sơ đồ 4.6

Phản ứng tạo amoni bậc 4

43

+

42


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Sức khỏe luôn là một trong những vấn đề được chú trọng nhất trong mỗi
quốc gia. Việc sử dụng trực tiếp các sản phẩm tự nhiên để chữa trị đã có từ lâu và
đạt được nhiều thành tựu, nhưng con đường tìm kiếm thuốc mới bằng phương pháp
tổng hợp ln là cần thiết khi mà mơ hình bệnh tật ngày càng phức tạp. Việc nghiên
cứu tìm ra thuốc mới là kết quả kết hợp của nhiều ngành khoa học như bào chế, hóa
dược, vi sinh, dược lâm sàng…, trong đó tổng hợp hóa dược đóng vai trị rất quan
trọng. Ngày nay, các thuốc có nguồn gốc tổng hợp hóa học ngày càng giữ vị trí
quan trọng trong cơng tác chăm sóc sức khỏe.
Xu hướng nghiên cứu và phát triển thuốc mới thường dựa vào cấu trúc của
các chất đang được dùng làm thuốc hoặc có triển vọng sinh học để tìm ra các hoạt
chất có thể ứng dụng trong điều trị lâm sàng.
Nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy dẫn chất benzimidazol là nhóm hợp
chất dị vịng có tác dụng sinh học rất đa dạng như: kháng khuẩn, kháng nấm, chống
ung thư, chống co giật, giảm đau, chống viêm, hạ huyết áp….
Để góp phần làm phong phú thêm các nghiên cứu về tổng hợp và tác dụng
sinh học của dẫn chất benzimidazol, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học một số dẫn chất của acid 3(benzimidazol-2-yl)propanoic” với các mục tiêu sau:

1. Tổng hợp và một số dẫn chất ester 3-(benzimidazol-2-yl)propanoat với các
nhóm thế khác nhau ở vị trí N1 và tổng hợp hydrazid
2. Thử hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của hydrazid và một số dẫn chất ester
3-(benzimidazol-2-yl)propanoat tổng hợp được.


CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN
1.1. Khái quát chung về benzimidazol và dẫn chất
Năm 1944, Wooley suy đốn rằng benzimidazol có thể hoạt động
tương tự như purin để thể hiện tác dụng sinh học [24]. Năm năm sau, Brink
xác định 5,6-dimethylbenzimidazol là sản phẩm phân hủy của vitamin B12 và
sau đó tìm thấy một số các dẫn xuất của nó có hoạt động như vitamin B12 [7].

Hình 1.1. 5,6-dimethyl-1-( -D-ribofiranosyl)benzimidazol

Cấu trúc benzimidazol là một hệ vịng bicyclic mà benzen kết hợp với
vị trí 4- và 5- của imidazol. Các hợp chất benzimidazol nói chung, và
benzimidazol carbamat nói riêng là những chất rắn kết tinh với điểm nóng
chảy khá cao và tương đối khó tan trong nước [23].

Hình 1.2. Cấu trúc vịng benzimidazol

Bezimidazol có chứa một nguyên tử hydro được gắn với nitơ ở 1 vị trí
dễ dàng hỗ biến:


Hình 1.3. Hiện tượng hỗ biến ở benzimidazol

Hiện tượng này cũng được tìm thấy tương tự trong imidazol và amidin

[15,25].
1.2. Các nghiên cứu về tác dụng sinh học của benzimidazol

Hình 1.4. Một số dẫn chất benzimidazol đã được sử dụng trong điều trị

1.2.1. Tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn
Năm 2011, Yusuf Ozkay cùng cộng sự đã tổng hợp được một số
benzimidazol-hydrazon (1 1n); các dẫn chất này thể hiện tính kháng khuẩn
yếu nhưng hoạt tính kháng chủng Candida rất đáng chú ý ở nồng độ không
độc hại [20].


Hình 1.5. Các chất benzimidazol-hydrazid được tổng hợp

Các chất tổng hợp 1a÷ 1n được thử tác dụng ức chế in vitro vi sinh vật
theo kĩ thuật pha loãng liên tiếp. Tác dụng kháng khuẩn được thử với dòng vi
khuẩn Gram(+) là: Staphylococcus aureus ATCC (American Type Culture
Collection) 25923, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Bacillus subtilis và
Listeria monocytogenes, đồng thời thử với vi khuẩn Gram(-) là: Klebsiella
pneumoniae ATCC 13883, Escherichia coli ATCC 35218, E. coli ATCC
25922, Salmonella thyphimurium NRRL (Agricultural Research Service
Culture Collection) B-4420; Proteus vulgaris NRRL B-123 và nấm men:
Candida albicans, Candida tropicalis và Candida glabrata ATCC 3658.
Cloramphenicol và ketoconazol được sử dụng làm thuốc đối chiếu.
Hầu hết các dẫn chất trên khơng có hoạt tính chống lại các chủng vi
khuẩn, tuy nhiên chúng vẫn có hoạt tính trung bình với E. coli khi so sánh với
cloramphenicol. Trái lại với hoạt tính kháng khuẩn yếu, các hợp chất 1a, 1k,
1l, 1m, 1n ức chế mạnh với C. albicans, C. glabrata và C. tropicalis trong
khong MIC= 12,5ữ 400 àg/ml. Cht 1k v 1m cho thấy hiệu lực gấp 2 lần
(MIC= 25 µg/ml) so với ketoconazol (MIC= 50 µg/ml) đối với tất cả các

chủng nấm. Bên cạnh đó, hoạt tính kháng nấm với C. tropicalis của 1a, 1l, 1n
cũng khá cao so với các tài liệu khác. Các hợp chất khác 1b÷ 1j thể hiện hoạt


tính kháng nấm ngang bằng với ketoconazol. Nghiên cứu về liên quan cấu
trúc đến tác dụng sinh học (SAR- structure activity relationship) cho thấy mật
độ điện tử trên vòng benzen là yếu tố quan trọng liên quan đến tác dụng
kháng nấm tối ưu. Các hợp chất 1k÷ 1n với nhóm thế hút điện tử (nitro,
triflomethyl, cyano và carboxyl) cho thấy tác dụng hoạt tính kháng nấm tốt
nhất [20].
Năm 2009, Hakan Goeker cùng cộng sự đã tổng hợp và thử các hoạt
tính kháng nấm Candida in vitro của một số N1-alkyl-2-aryl-5(6)-R-1Hbenzimidazol, theo phương pháp pha loãng ống. Các hợp chất được thử
nghiệm in vitro cho hoạt tính kháng nấm: C. albicans (ATCC 10231), C.
krusei (ATCC 6258), C. parapsilosis (ATCC 22019), và C. glabrata với các
MIC là: 3,12 µg/ml; 6,25 µg/ml; 12,5 µg/ml và 50 µg/ml.
R1=-butyl,-propyl,-pentyl
R2=-Cl,-CN,-Br,-F
R3=-Cl,-CN,-F,-Cl,-Br,-NC
R4=-CF3,-F,-Cl,-Br,-I,-CCH,-NO2,-NH2,CHO, MeO-N=CH-, CH3CO-, NH2C(NOH)CH2R5=-Cl,-CN
R5’=-F,-OH
X,Y,Z= CH, N
Hình 1.6. Công thức cấu tạo của N1-alkyl-2-aryl-5(6)-R-1H-benzimidazol trong
nghiên cứu của Hakan Goeker

Kết quả thử tác dụng sinh học cho thấy các benzimidazol này đều có
hoạt tính tốt trên một số lồi Candida. Trong đó 1-butyl-2-(pyridin-3-yl)benzimidazol-5-carbonitril

và

1-butyl-2-(pyridin-4-yl)-benzimidazol-5-

carbonitril thể hiện tác dụng lớn nhất vi giỏ tr MIC l 6,25ữ 3,125 àg/ml
[11].
Nm 2012, T. A. Taher cùng cộng sự đã tổng hợp và đánh giá khả năng
kháng khuẩn, kháng nấm của một số benimidazol-2-yl. Tất cả các chất đều


được thử tác dụng in vitro trên các vi khuẩn Gram(-): Pseudomonas
aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella typhi; vi khuẩn Gram(+):
Staphylococcus aureus và nấm Candida albicans bằng phương pháp thạch
pha loãng (tobramycin và voriconazol được sử dụng là thuốc đối chiếu). Đánh
giá các hợp chất thử nghiệm cho kết quả khả quan, đặc biệt với vi khuẩn
Gram(-) và Candida albicans với MIC rất thấp (< 0,016 μg/ml). Ngược lại, vi
khuẩn Gram(+) (Staphylococcus aureus) lại có khả năng kháng tất cả các chất
thử nghiệm với MIC > 256 μg/ml [22].

Hình 1.7. Cơng thức cấu tạo các chất trong nghiên cứu của T. Z. Taher

Bảng 1.1. MIC (μg/ml) của các chất trong nghiên cứu của T. Z. Taher
Hợp chất

Pseud

E.c.

Sal.

St.

Ca.

3a

< 0,016

< 0,016

< 0,016

>256

< 0,016

3b

< 0,016

< 0,016

< 0,016

>256

< 0,016

3c

< 0,016

< 0,016

< 0,016

>256

< 0,016

3d

< 0,016

< 0,016

< 0,016

>256

< 0,016


4a

< 0,016

< 0,016

< 0,016

>256

< 0,016


4b

< 0,016

< 0,016

< 0,016

>256

< 0,016

5a

< 0,016

< 0,016

< 0,016

>256

< 0,016

5b

< 0,016

< 0,016

< 0,016

>256

< 0,016

Tobramycin

1

1,29

-

1

-

Voriconazol

-

-

-

-

0,12

Pseud: Pseudomonas aeruginosa, E.c.: Escherichia coli, Sal.: Salmonella typhi,
St.: Staphylococcus aureus, Ca.: Candida albicans.

Nghiên cứu của Afaf H. El-masry cùng cộng sự trong việc tổng hợp và
đánh

giá

tác

dụng

của

các

dẫn

chất

3-(2-methylbenzimidazol-1-

yl)propanhydrazid (năm 2000) trên chủng vi khuẩn Gram(+) (Bacillus
cereus), Gram(-) (Escherichia coli), nấm men (Saccharomyces cerevisae) và
nấm mốc (Aspergillus niger), thực hiện theo phương pháp khuếch tán đĩa
(gentamycin, ampicillin được dùng là chất đối chiếu) [10].

Hình 1.8. Dẫn chất 3-(2-methylbenzimidazol-1-yl)propanhydrazid

Kết quả cho thấy 6a là chất có hoạt động rất mạnh chống lại vi khuẩn
Bacillus cereus, nhưng có tác dụng yếu trên Escherichia coli. Các hợp chất
6c, 6d hoạt động tốt chống lại Bacillus cereus, trong khi hợp chất 6b, 6g chỉ
có tác dụng yếu trên Bacillus cereus. Nhưng tất cả hợp chất đã được thử
nghiệm cho thấy khơng có tác dụng chống lại Saccharomyces cerevisae và
Aspergillus niger [10].


Năm 2012, nhận thấy tỷ lệ đề kháng thuốc của các cầu khuẩn Gram(+)
bao gồm cả Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA), tụ cầu
Coagulas kháng methicillin (MR-CNS), Pneumoniea kháng penicillin, và
Enterococcus kháng vancomycin (VRE) tiếp tục tăng [21], trong đó đáng chú
ý là S. aureus khi nhiều trường hợp chủng này đã kháng lại methicillin [12],
Hacer Karatas cùng cộng sự đã tổng hợp 1 dãy các chất 1Hbenzimidazolcarboxamidin và đánh giá tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm in
vitro trên Staphylococcus aureus ATTC 25923, Candida albicans ATTC
10231, Candida krusei ATCC 6258, MRSA ATTC 43300 (Staphylococcus
aureus kháng methicillin) theo phương pháp pha loãng.
Bảng 1.2. Các dẫn chất 1H-benzimidazolcarboxamidin

CTCT

Chất

R

7a

H

7b

H

7c

H

7d

n-butyl

7e

n-butyl

7f

n-butyl

7g

p-Cl-benzyl

7h

p-Cl-benzyl

R’

8a

1-naphtyl

NHEt

8b

Phenyl

NHEt

8c

p-Cl-phenyl

NHEt

8d

p-Cl-phenyl

NH-isopropyl

8e

p-Cl-phenyl

NH(Me)2

9a

Cl

H

9b

Cl

Cl

Kết quả thử nghiệm cho thấy 8a, 8c, 8d, 8e, 9a, 9b có hoạt tính kháng
khuẩn tốt: chống MRSA (MIC < l µg/ml), hợp chất 9a, 9b có hoạt tính vừa
phải chống lại nấm Candida. Các chất cịn lại 7 7h, 8b cho thấy tác dụng
yếu hoặc khơng có tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn.
Thí nghiệm cịn cho thấy nhóm amidin thơm (trong 9a, 9b) của 1Hbenizimidazol đóng vai trị quan trọng trong hoạt động trong hoạt động kháng
khuẩn [16].
1.2.2. Tác dụng khác của benzimidazol
Năm 2011, Z. M. Nofal cùng cộng sự đã tổng hợp được 1 dãy các dẫn
chất của 1-(1H-benzimidazol-2-yl)-3-R-2-propen-1-on và thử hoạt tính chống
ung thư trên HEPG2 (dịng tế bào ung thư biểu mơ gan), PC12 (tế bào tủy
thượng thận chuột). Dưới đây là một số dẫn chất thuộc nhóm này:


Hình 1.9. Các dẫn chất trong nghiên cứu của Z. M. Nofal

Kết quả nghiên cứu tác dụng in vitro của các hợp chất 10÷ 15 ức chế sự

phát triển của 2 dịng tế bào ung thư người được trình bày ở bảng 1.3. Nghiên
cứu cho thấy, chất 11 có triển vọng tác dụng cao đối với cả PC12 (IC50= 2,4
mM) và HEPG2 (IC50= 0,268 mM), trong khi chất 10a, 10b, 14, 15a, 15b
chỉ hoạt động duy nhất trên tế bào PC12 và có hoạt tính in vitro yếu chống lại
HEPG2 ở nồng độ thấp. Nghiên cứu cũng chỉ ra α,β-ceton khơng no ở 10a là
yếu tố tích cực nhất chống lại dòng tế bào PC12 (IC50= 0,103 mM), dẫn xuất
isoxazol 11 của nó cho hoạt động kép trên cả 2 dịng tế bào này. Các dẫn xuất
acetohydrazid có hoạt tính rõ ràng trên dịng PC12 và hoạt tính yếu trên
HEPG2, trong đó 15a cho thấy hoạt tính rõ ràng nhất trên PC12 (IC50= 0,251
mM) do có sự hiện diện của lưu huỳnh trong chuỗi đính kèm bên [19].


Bảng 1.3. IC50 (mM) của các hợp chất trên dòng tế bào HEPG2 và PC12

Hợp chất

IC50 (mM)
HEPG2-24h

PC12-24h

10a

>30 mM

0,103 mM

10b

>30 mM

5mM

11

2,4 mM

0,268 mM

12

>30mM

18 mM

13

>30 mM

3 mM

14

>30 mM

0,954 mM

15a

>30 mM

0,251 mM

15b

>30 mM

1,5 mM

Năm 1982, trung tâm nghiên cứu dược phẩm tại Kanebo (Japan) đã
phát triển 1 dãy dẫn chất 2-(2-pyridinyl)benzimidazol từ 55 hợp chất và thử
tác dụng giảm đau, chống viêm. Kết quả cho thấy, 2-(5-ethyl-2pyridinyl)benzimidazol (KB-1043) là hợp chất có hoạt động chống viêm,
giảm đau hạ sốt tốt hơn phenylbutazon và tiaramid. Hơn nữa, hợp chất này có
tác dụng kích thích tiêu hóa thấp hơn và chỉ số điều trị cao hơn 2÷ 3 lần so với
nhóm hợp chất cùng nghiên cứu [14].

Năm 2010, một dãy các dẫn xuất 2-methylaminobenzimidazol được
tổng hợp bởi Kavitha Achar và được sàng lọc tác dụng giảm đau, chống viêm.


Hình 1.10. Dẫn chất 2-methylaminobenzimidazol được tổng hợp bởi K.
Achar

Tác dụng giảm đau được đánh giá theo phương pháp gây đau bằng acid
acetic. Gần như tất cả các hợp chất thử nghiệm đều cho thấy tác dụng giảm
đau mạnh khi so sánh với thuốc chuẩn nimesulid. Trong đó, chất 16-g cho
thấy tác dụng giảm đau rõ rệt (89%, 100 mg/kg thể trọng). Còn lại hợp chất
16-b, 16-d, 16-f, 16-g, 16-h, 16-i, 16-j và 16-k cũng cho thấy tác dụng tốt.
Trong hệ thống vịng 2-methylaminobenzimidazol, người ta nhận thấy rằng sự
có mặt của -Br, -Cl trên vòng benzimidazol và -Br, -Cl, methyl, methoxy trên

phần anilin tại các vị trí khác nhau làm tăng cường tác dụng giảm đau. Ngoài
ra các dẫn chất trên cũng được nghiên cứu tác dụng chống viêm. Kết quả cho
thấy hợp chất 16-a, 16-b có khả năng chống viêm tốt [6].
Năm 2001, Alba Chimirri cùng cộng sự đã tổng hợp một số dẫn chất
1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazol-1-on và thử đặc tính chống co giật trên chuột
DBA/2 [18]. Số liệu được tính tốn theo phương pháp của Litchfield và
Wilcoxon.


Hình 1.11. 1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazol-1-on tổng hợp bởi A.
Chimirri
Bảng 1.4. Hoạt động chống động kinh trên chuột DBA/2

Chất

EC50 (µmol/kg)
Pha co giật

Pha co cứng

18

24,1

17,9

19

52,7

27,4

21

23,9

17,0

22

104

79,0

23

46,4

31,7

24

63,8

54,4

Cis-25

63,8

56,9

Trans-25

39,1

25,6

Cis-26

80,3

63,8

Trans-26

43,2

29,1

27

29,2

27,0

28

18,2

9,26

29

27,2

18,5


Trong các hợp chất được thay thế methyl ở vị trí R2 (18, 19, 21), sự có
mặt của fluor ở vị trí C6 (chất 21) khơng làm ảnh hưởng đến tác dụng, nhưng
nếu thay bằng clor (chất 19) thì lại làm giảm tác dụng. Trong các hợp chất
thay thế bằng phenyl ở R2 (22, 23, 24) thì hoạt động mạnh nhất là dẫn chất thế
6-Cl (chất 23). Hiệu ứng co giật cũng tăng lên khi có mặt nhóm methyl ở C2
(25 và 26), đồng phân trans hoạt động mạnh hơn so với cis. Cuối cùng, tác
dụng được tăng cường mạnh khi thay p-tolyl ở vị trí R2 (27, 28, 29), đặc biệt
sự kết hợp của nhóm thế 6-Cl và p-tolyl (chất 28) cho thấy hiệu quả chống co
giật mạnh nhất [9].
1.3. Lựa chọn hƣớng tổng hợp và thử tác dụng sinh học cho đề tài
Từ các tài liệu tham khảo được chúng tôi nhận thấy rằng các hợp chất
của benzimidazol thế ở vị trí C2 và N1 đều có nhiều tác dụng sinh học như:
kháng nấm, kháng khuẩn, chống ung thư, virus, chống co giật, giảm đau,
chống viêm….[6,9,11,19]. Các benzimidazol hydrazid cũng có các tác dụng
sinh học đáng kể, đặc biệt là chống nấm [20]. Vì thế hướng nghiên cứu của
chúng tôi dự kiến là tổng hợp các dẫn chất của benzimidazol-2-propanoat, bao
gồm: các hợp chất thế vị trí N1 và tổng hợp một số hydrazid, đồng thời thử
tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn của chúng.


CHƢƠNG 2.

NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu và thiết bị
Thực hiện khóa luận này chúng tơi đã sử dụng một số hóa chất, dung
mơi và thiết bị của phịng thí nghiệm Tổng hợp Hóa dược- Bộ môn Công
nghiệp Dược.
2.1.1. u ên li u, dun mơi và óa c ất
Bảng 2.1. Danh mục ngun liệu, dung mơi và hóa
chất

STT

Tên hóa chất

Xuất xứ

1

Acid acetic 99,8%

Merck- Đức

2

Acid hydrocloric

Trung Quốc

3

Acid monocloroacetic

Trung Quốc

4

Acid sulfuric

Trung Quốc

5

Anhydrid succinic

Trung Quốc

6

Benzyl clorid

Trung Quốc

7

Cloroform

Trung Quốc

8

Dicloromethan

Trung Quốc

9

Ethanol tuyệt đối

Việt Nam

10

Hydrazin hydrat

Trung Quốc

11

Kali carbonat khan

Trung Quốc

12

Methanol

Trung Quốc

13

Natri acetat

Trung Quốc

14

n-Butanol

Trung Quốc

15

Natri carbonat

Trung Quốc

16

Natri hydroxyd

Trung Quốc