Khóa luận tốt nghiệp chuyên ngành hóa hữu cơ điều chế một số dẫn xuất benzylidene của acid usnic và aldehyde thơm

Khóa luận hóa hữu cơ: Điều chế dẫn xuất benzylidene acid usnic và aldehyde thơm. Nghiên cứu tổng hợp, ứng dụng tiềm năng trong dược phẩm.

Chuyên ngành

Hóa Hữu Cơ

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2018

45
1
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Khám phá acid usnic và tiềm năng của dẫn xuất benzylidene

Hóa học các hợp chất thiên nhiên là một lĩnh vực đầy hứa hẹn, cung cấp nguồn dược liệu quý giá cho y học hiện đại. Trong số đó, acid usnic, một dẫn xuất dibenzofuran tự nhiên, nổi lên như một hợp chất có tiềm năng lớn. Hợp chất này được tìm thấy chủ yếu trong các loài địa y thuộc chi Usnea, Cladonia và Ramalina. Với công thức phân tử C18H16O7, acid usnic ở dạng tinh thể rắn màu vàng, tan kém trong nước nhưng tan trong một số dung môi hữu cơ. Lịch sử nghiên cứu acid usnic đã ghi nhận nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý. Các nghiên cứu ban đầu đã chứng minh khả năng kháng khuẩn, kháng virus và chống viêm mạnh mẽ của nó. Đặc biệt, tiềm năng kháng ung thư của acid usnic đã được Kupchan và Kopperman chứng minh lần đầu trên dòng ung thư phổi [8], mở ra một hướng đi mới trong việc tìm kiếm các tác nhân điều trị ung thư từ thiên nhiên. Tuy nhiên, việc ứng dụng lâm sàng của hợp chất này còn gặp nhiều rào cản. Để khai thác tối đa tiềm năng dược học, các nhà khoa học đã tập trung vào việc biến đổi cấu trúc hóa học để tạo ra các dẫn xuất mới. Trong đó, việc điều chế dẫn xuất benzylidene của acid usnic thông qua phản ứng với aldehyde thơm đang thu hút sự quan tâm đặc biệt. Các dẫn xuất này được kỳ vọng sẽ giữ lại hoặc tăng cường các hoạt tính quý giá của phân tử mẹ, đồng thời khắc phục được những nhược điểm cố hữu, mở đường cho việc phát triển các loại thuốc hiệu quả và an toàn hơn.

1.1. Tổng quan về acid usnic Nguồn gốc và đặc tính hóa học

Acid usnic (C18H16O7) là một chất chuyển hóa thứ cấp đặc trưng của nhiều loài địa y. Hợp chất này tồn tại dưới hai dạng đối quang là (+)-acid usnic và (-)-acid usnic, có cấu trúc không gian khác nhau. Về mặt hóa học, cấu trúc của nó bao gồm một khung dibenzofuran đa chức, chứa các nhóm hydroxyl (-OH) và hai nhóm methylketone (-COCH3). Chính sự hiện diện của các nhóm chức này tạo nên khả năng phản ứng hóa học đa dạng, cho phép các nhà khoa học biến đổi cấu trúc để tạo ra các hợp chất mới. Acid usnic có đặc tính vật lý là chất rắn màu vàng, nhiệt độ nóng chảy khoảng 204°C và độ tan trong nước rất thấp (<0.01 g/100 mL), đây là một trong những thách thức lớn khi sử dụng nó làm thuốc. Các nghiên cứu ban đầu đã chỉ ra hoạt tính kháng khuẩn rộng của acid usnic đối với nhiều loại vi khuẩn Gram dương. Bên cạnh đó, các hoạt tính kháng virus, chống viêm, giảm đau và chống oxy hóa cũng đã được ghi nhận, cho thấy tiềm năng ứng dụng to lớn trong ngành dược phẩm.

1.2. Tại sao dẫn xuất benzylidene của acid usnic lại quan trọng

Việc tổng hợp các dẫn xuất benzylidene của acid usnic là một hướng đi chiến lược nhằm cải thiện các đặc tính dược học của hợp chất gốc. Các dẫn xuất này được tạo thành thông qua phản ứng ngưng tụ giữa nhóm methyl hoạt động của acid usnic và nhóm carbonyl của các aldehyde thơm. Việc gắn thêm một nhóm benzylidene vào cấu trúc không chỉ làm thay đổi kích thước và hình dạng phân tử mà còn ảnh hưởng đến các đặc tính điện tử và khả năng tương tác của nó với các mục tiêu sinh học. Nhiều nghiên cứu trước đây đã cho thấy các dẫn xuất chalcone, enaminebenzylidene có hoạt tính sinh học được cải thiện đáng kể. Cụ thể, Ebrahim và cộng sự (2017) đã chứng minh rằng nhóm dẫn xuất benzylidene của acid usnic là một nhóm hợp chất kháng ung thư vú tiềm năng, có khả năng ức chế sự di căn của khối u. Do đó, việc tổng hợp và khám phá các dẫn xuất này không chỉ tạo ra các khung carbon mới mà còn mở ra hy vọng tìm kiếm các hoạt chất mạnh mẽ hơn, ít độc tính hơn cho việc điều trị các bệnh nan y.

II. Những thách thức trong việc ứng dụng acid usnic vào y học

Mặc dù sở hữu phổ hoạt tính sinh học rộng và đầy hứa hẹn, việc đưa acid usnic vào ứng dụng lâm sàng trên quy mô lớn vẫn đối mặt với nhiều rào cản đáng kể. Một trong những thách thức lớn nhất là độc tính cao của nó, đặc biệt là độc tính trên gan. Nhiều báo cáo đã ghi nhận các trường hợp tổn thương gan nghiêm trọng liên quan đến việc sử dụng các sản phẩm bổ sung có chứa acid usnic để giảm cân. Độc tính này phần nào hạn chế liều lượng sử dụng an toàn và làm giảm sự quan tâm của các công ty dược phẩm trong việc phát triển nó thành một loại thuốc chính thống. Bên cạnh đó, độ tan trong nước cực kỳ thấp của acid usnic (<0.01 g/100 mL) là một trở ngại lớn về mặt dược động học. Độ tan kém làm giảm khả năng hấp thu của hợp chất qua đường uống, dẫn đến sinh khả dụng thấp và không ổn định. Điều này đòi hỏi phải có các hệ thống phân phối thuốc phức tạp hoặc phải sử dụng các dung môi hữu cơ có thể gây hại để bào chế, làm tăng chi phí và rủi ro. Chính những hạn chế này đã thúc đẩy mạnh mẽ các nghiên cứu trong lĩnh vực hóa hữu cơ nhằm mục tiêu biến đổi cấu trúc của acid usnic. Việc tạo ra các dẫn xuất benzylidene hay các dẫn xuất khác là một giải pháp thông minh để giải quyết đồng thời hai vấn đề: giảm độc tính và tăng độ tan, qua đó tối ưu hóa tiềm năng điều trị của hợp chất thiên nhiên quý giá này.

2.1. Phân tích rào cản về độc tính và độ tan của acid usnic

Độc tính gan là mối quan tâm hàng đầu khi xem xét sử dụng acid usnic trong trị liệu. Cơ chế gây độc được cho là liên quan đến việc gây ra stress oxy hóa và làm suy giảm chức năng của ty thể trong tế bào gan, dẫn đến hoại tử tế bào. Hạn chế này đòi hỏi phải có sự giám sát y tế chặt chẽ và giới hạn phạm vi ứng dụng của nó, đặc biệt là trong điều trị dài hạn. Song song đó, vấn đề độ tan gần như bằng không trong nước của acid usnic làm cho việc bào chế các dạng thuốc thông thường (viên nén, dung dịch tiêm) trở nên vô cùng khó khăn. Các nhà khoa học phải tìm đến các phương pháp như tạo phức với cyclodextrin, bào chế dạng nano hoặc sử dụng các hệ phân phối lipid để cải thiện sinh khả dụng. Tuy nhiên, các giải pháp này thường phức tạp và tốn kém. Do đó, việc biến đổi hóa học để tạo ra các dẫn xuất benzylidene tan tốt hơn trong nước được xem là một cách tiếp cận hiệu quả và kinh tế hơn.

2.2. Nhu cầu cấp thiết về các hợp chất kháng ung thư mới

Thực trạng các dòng tế bào ung thư ngày càng kháng lại các loại hóa trị liệu truyền thống đặt ra một yêu cầu cấp bách về việc tìm kiếm và phát triển các tác nhân kháng ung thư mới với cơ chế tác động đa dạng. Các hợp chất thiên nhiên, với cấu trúc hóa học phức tạp và độc đáo, là nguồn cảm hứng vô tận cho quá trình này. Acid usnic đã cho thấy hoạt tính gây độc tế bào mạnh mẽ trên nhiều dòng tế bào ung thư in vitro. Tuy nhiên, như đã phân tích, độc tính và độ tan kém đã cản trở nó. Việc tổng hợp các dẫn xuất benzylidene của acid usnic không chỉ là một bài toán hóa học mà còn mang ý nghĩa y học sâu sắc. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng việc thay đổi cấu trúc ở các nhánh có thể làm tăng tính chọn lọc của hợp chất lên tế bào ung thư, giảm tác động lên tế bào lành, từ đó tạo ra một thế hệ thuốc kháng ung thư mới hiệu quả và an toàn hơn.

III. Phương pháp điều chế dẫn xuất benzylidene từ acid usnic

Để tổng hợp các dẫn xuất benzylidene của acid usnic, phương pháp được lựa chọn là phản ứng ngưng tụ aldol trong môi trường xúc tác base. Đây là một phản ứng kinh điển và hiệu quả trong hóa hữu cơ để tạo liên kết carbon-carbon mới. Nguyên tắc của phản ứng dựa trên khả năng của ion enolate, được tạo ra từ một hợp chất có chứa hydro linh động ở vị trí alpha so với nhóm carbonyl, tấn công vào nguyên tử carbon carbonyl của một hợp chất khác. Trong nghiên cứu này, acid usnic đóng vai trò là tác nhân chứa hydro alpha linh động ở hai nhóm methylketone (CH3-15 và CH3-18). Các aldehyde thơm, cụ thể là 2-chlorobenzaldehyde4-bromobenzaldehyde, đóng vai trò là tác nhân bị tấn công. Phản ứng được thực hiện trong dung môi ethanol với sự có mặt của kali hydroxide (KOH) làm xúc tác base. KOH có vai trò loại bỏ proton alpha, tạo ra ion enolate hoạt động. Hỗn hợp phản ứng được đun nóng ở 60°C trong 2 giờ để thúc đẩy quá trình ngưng tụ và tách nước. Quá trình này không chỉ tạo ra các sản phẩm ngưng tụ đơn giản mà còn mở ra khả năng cho các phản ứng nội phân tử phức tạp hơn, dẫn đến sự hình thành các khung carbon mới độc đáo. Việc lựa chọn các aldehyde thơm có chứa nhóm thế halogen (Cl, Br) cũng là một ý đồ chiến lược, vì sự hiện diện của halogen có thể ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của các sản phẩm cuối cùng.

3.1. Nguyên tắc cốt lõi của phản ứng ngưng tụ aldol hóa

Phản ứng ngưng tụ aldol là một công cụ mạnh mẽ để hình thành liên kết C-C. Trong môi trường base mạnh như KOH, proton trên nguyên tử carbon alpha của nhóm methylketone trong acid usnic trở nên linh động và bị loại bỏ, tạo thành một carbanion (ion enolate). Ion enolate này hoạt động như một nucleophile mạnh, tấn công vào nguyên tử carbon mang điện tích dương của nhóm carbonyl trong aldehyde thơm. Giai đoạn này tạo ra một sản phẩm trung gian là alkoxide. Alkoxide sau đó nhận proton từ dung môi (ethanol) để tạo thành một hợp chất β-hydroxy ketone (sản phẩm cộng aldol). Dưới điều kiện đun nóng, hợp chất này dễ dàng bị tách nước để tạo thành một α,β-unsaturated ketone, chính là dẫn xuất benzylidene mong muốn. Do acid usnic có hai nhóm methylketone, phản ứng có thể xảy ra ở một hoặc cả hai vị trí.

3.2. Quy trình tổng hợp dẫn xuất với aldehyde thơm chi tiết

Quy trình thực nghiệm được tiến hành một cách cẩn thận để đảm bảo hiệu suất và sự hình thành sản phẩm. Cụ thể, 70 mg acid usnic (0.2035 mmol) được hòa tan trong ethanol trong một bình cầu. Sau đó, aldehyde thơm (ví dụ: 0.7278 mmol 2-chlorobenzaldehyde) và dung dịch xúc tác KOH (0.5232 mmol) được thêm vào. Tỷ lệ mol giữa aldehyde và acid usnic được giữ ở mức cao để thúc đẩy phản ứng. Hỗn hợp được khuấy từ và đun cách dầu ở 60°C trong 2 giờ. Quá trình phản ứng được theo dõi liên tục bằng sắc ký lớp mỏng (TLC). Sau khi phản ứng kết thúc, hỗn hợp được làm nguội và acid hóa bằng dung dịch H2SO4 30% để trung hòa base và làm kết tủa sản phẩm. Sản phẩm thô sau đó được chiết bằng dung môi ethyl acetate để tách khỏi các tạp chất tan trong nước. Dịch chiết hữu cơ được thu lại để tiến hành bước tinh chế tiếp theo.

IV. Bí quyết xác định cấu trúc các dẫn xuất acid usnic mới

Sau khi tổng hợp thành công, bước tiếp theo và không kém phần quan trọng là tinh chế và xác định cấu trúc của các dẫn xuất benzylidene của acid usnic mới được tạo thành. Do phản ứng có thể tạo ra một hỗn hợp nhiều sản phẩm phức tạp, việc tinh chế là bắt buộc để thu được các hợp chất tinh khiết. Sắc ký cột (column chromatography) trên pha tĩnh silica gel là phương pháp được lựa chọn. Hỗn hợp sản phẩm thô được nạp lên cột và được rửa giải bằng một hệ dung môi có độ phân cực tăng dần (ví dụ: n-hexane:chloroform:ethyl acetate:acetone). Các hợp chất khác nhau sẽ di chuyển qua cột với tốc độ khác nhau tùy thuộc vào độ phân cực, cho phép tách chúng ra thành từng phân đoạn riêng biệt. Sau khi thu được các hợp chất tinh khiết, việc xác định cấu trúc được thực hiện bằng các phương pháp phổ hiện đại, trong đó phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) đóng vai trò chủ chốt. Các phổ 1H-NMR (phổ proton) và 13C-NMR (phổ carbon) cung cấp thông tin chi tiết về số lượng và loại các nguyên tử hydro và carbon trong phân tử, cũng như môi trường hóa học xung quanh chúng. Bằng cách so sánh dữ liệu phổ của sản phẩm với chất đầu là acid usnic, các nhà khoa học có thể xác định chính xác vị trí xảy ra phản ứng và cấu trúc không gian của các khung carbon mới.

4.1. Ứng dụng phương pháp sắc ký cột để tinh chế hợp chất

Sắc ký cột là kỹ thuật không thể thiếu trong việc cô lập các hợp chất từ hỗn hợp phản ứng. Dịch chiết ethyl acetate chứa hỗn hợp sản phẩm được cô đặc và hòa tan trong một lượng nhỏ dung môi, sau đó được nạp cẩn thận lên đỉnh cột silica gel đã được chuẩn bị. Quá trình giải ly bắt đầu bằng dung môi kém phân cực như n-hexane và tăng dần độ phân cực bằng cách thêm chloroform, ethyl acetate. Các phân đoạn được hứng liên tục và kiểm tra bằng sắc ký lớp mỏng. Các phân đoạn có cùng một vết trên bản mỏng sẽ được gộp lại và cô quay để loại bỏ dung môi, thu được các hợp chất riêng lẻ ở dạng tinh khiết. Nhờ phương pháp này, bảy dẫn xuất mới đã được cô lập thành công từ hai phản ứng với 2-chlorobenzaldehyde4-bromobenzaldehyde.

4.2. Biện luận cấu trúc bằng phổ NMR 1H NMR và 13C NMR

Phổ 1H-NMR cung cấp thông tin về các proton. Sự biến mất của tín hiệu singlet đặc trưng cho nhóm methyl (-CH3) ở khoảng δH 2.68 ppm của acid usnic là dấu hiệu đầu tiên cho thấy phản ứng đã xảy ra ở nhóm methylketone. Thay vào đó là sự xuất hiện của các tín hiệu proton olefin mới (H-C=C-H) ở vùng trường thấp hơn (δH 7.0-8.0 ppm), đặc trưng cho cấu trúc benzylidene. Phổ 13C-NMR củng cố thêm bằng chứng này. Tín hiệu của carbon carbonyl trong nhóm methylketone (khoảng δC 201.8 ppm) dịch chuyển về vùng trường cao hơn (khoảng δC 190 ppm) do hiệu ứng liên hợp với nối đôi mới tạo thành. Tín hiệu của carbon methyl (khoảng δC 32.1 ppm) cũng biến mất, thay vào đó là các tín hiệu carbon sp2 mới của vòng thơm và nối đôi C=C. Các phổ 2D-NMR như HSQC và HMBC giúp xác định các tương tác giữa proton và carbon, cho phép khẳng định chắc chắn cấu trúc của các sản phẩm phức tạp, kể cả các sản phẩm có sự đóng vòng nội phân tử.

V. Kết quả điều chế 4 nhóm dẫn xuất benzylidene đột phá

Quá trình thực hiện phản ứng ngưng tụ aldol giữa acid usnic và các aldehyde thơm đã mang lại những kết quả bất ngờ và thú vị. Thay vì chỉ tạo ra các sản phẩm ngưng tụ đơn giản, phản ứng đã hình thành một hỗn hợp gồm 7 hợp chất mới, được phân loại thành 4 nhóm cấu trúc chính. Việc hình thành đa dạng sản phẩm cho thấy khả năng phản ứng phức tạp của phân tử acid usnic trong môi trường base. Tổng hiệu suất cô lập các sản phẩm dao động từ 29% đến 33%, một con số hợp lý đối với các phản ứng đa giai đoạn và tạo nhiều sản phẩm. Nhóm sản phẩm I và II là kết quả của phản ứng ngưng tụ aldol kinh điển, trong đó phản ứng xảy ra ở cả hai nhóm methylketone (Nhóm I, ví dụ LA1.1) hoặc chỉ ở một nhóm methylketone (Nhóm II, ví dụ LA1.2). Đáng chú ý hơn là sự xuất hiện của Nhóm sản phẩm III và IV. Các hợp chất này có khung carbon mới, được tạo thành không chỉ bởi phản ứng aldol mà còn có sự tham gia của phản ứng đóng vòng nội phân tử. Cụ thể, nhóm hydroxyl ở vị trí C-8 (OH-8) đã tham gia vào phản ứng cộng Michael nội phân tử, tạo ra một dị vòng mới. Những cấu trúc này chưa từng được báo cáo trước đây, cho thấy sự độc đáo và sáng tạo của phương pháp tổng hợp. Việc khám phá ra các cấu trúc mới này mở ra nhiều tiềm năng cho việc sàng lọc và tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học vượt trội.

5.1. Phân tích sản phẩm Nhóm I II Phản ứng ngưng tụ aldol

Hợp chất LA1.1 (Nhóm I) được xác định là sản phẩm thế hai lần, nơi cả hai nhóm methylketone (CH3-15 và CH3-18) của acid usnic đều phản ứng với hai phân tử 2-chlorobenzaldehyde. Dữ liệu phổ NMR cho thấy sự biến mất hoàn toàn của tín hiệu hai nhóm methyl và sự xuất hiện của hai cặp proton olefin. Ngược lại, hợp chất LA1.2 (Nhóm II) là sản phẩm thế một lần. Phân tích phổ chỉ ra rằng một nhóm methylketone (CH3-15) vẫn còn nguyên vẹn, trong khi nhóm còn lại (CH3-18) đã tham gia phản ứng tạo thành cầu nối benzylidene. Sự hình thành của cả hai loại sản phẩm này cho thấy khả năng kiểm soát phản ứng để tạo ra sản phẩm thế một lần hoặc hai lần là có thể, tùy thuộc vào điều kiện và tỷ lệ tác chất.

5.2. Phân tích sản phẩm Nhóm III IV Đóng vòng nội phân tử

Sự hình thành các sản phẩm Nhóm III (ví dụ LA1.3) và Nhóm IV (ví dụ LA1.3A) là kết quả thú vị nhất của nghiên cứu. Hợp chất LA1.3 được tạo thành từ sản phẩm thế một lần (Nhóm II) thông qua một phản ứng cộng Michael nội phân tử. Cụ thể, anion phenolate tạo ra từ nhóm OH-8 đã tấn công vào liên kết đôi C=C của hệ α,β-unsaturated ketone, tạo thành một dị vòng 6 cạnh mới chứa oxy. Phổ phổ NMR đã xác nhận cấu trúc này qua sự biến mất của tín hiệu proton OH-8 và sự xuất hiện các tín hiệu proton và carbon sp3 mới của vòng vừa tạo thành. Tương tự, hợp chất LA1.3A (Nhóm IV) được hình thành từ sản phẩm thế hai lần (Nhóm I) cũng qua một phản ứng đóng vòng nội phân tử tương tự. Việc tạo ra các khung carbon mới phức tạp này từ các nguyên liệu đơn giản cho thấy tính hiệu quả của phương pháp tổng hợp.

VI. Tương lai của các dẫn xuất acid usnic và hoạt tính sinh học

Nghiên cứu này đã thành công trong việc tổng hợp và xác định cấu trúc của bảy dẫn xuất benzylidene của acid usnic hoàn toàn mới, trong đó có những hợp chất sở hữu khung carbon mới độc đáo. Thành công này không chỉ đóng góp vào kho tàng kiến thức về hóa học các hợp chất thiên nhiên mà còn mở ra một hướng đi đầy triển vọng cho việc phát triển các tác nhân dược lý mới. Các hợp chất mới này là ứng cử viên sáng giá cho các thử nghiệm sàng lọc hoạt tính sinh học, đặc biệt là hoạt tính kháng ung thư và kháng khuẩn. Dựa trên các nghiên cứu trước đây về các dẫn xuất tương tự, có cơ sở để kỳ vọng rằng một số hợp chất tổng hợp được có thể cho thấy hoạt tính mạnh mẽ hơn và/hoặc độc tính thấp hơn so với acid usnic ban đầu. Hướng nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc tối ưu hóa điều kiện phản ứng để tăng hiệu suất của các sản phẩm mong muốn, đặc biệt là các sản phẩm có cấu trúc đóng vòng phức tạp. Bên cạnh đó, việc mở rộng phạm vi phản ứng với một loạt các aldehyde thơm khác nhau, mang các nhóm thế đa dạng (nhóm đẩy điện tử, nhóm hút điện tử), có thể dẫn đến việc tạo ra một thư viện hợp chất phong phú. Thư viện này sẽ là nguồn tài nguyên quý giá cho các chương trình sàng lọc thuốc, góp phần vào nỗ lực chung của cộng đồng khoa học trong việc tìm kiếm các giải pháp điều trị hiệu quả cho các bệnh hiểm nghèo.

6.1. Tổng kết các hợp chất mới đã tổng hợp thành công

Nghiên cứu đã chứng minh rằng phản ứng ngưng tụ aldol là một phương pháp hiệu quả để biến đổi cấu trúc của acid usnic. Bảy hợp chất mới đã được cô lập và xác định cấu trúc hoàn chỉnh bằng các phương pháp phổ hiện đại, bao gồm LA1.1, LA1.2, LA1.3, LA1.3A từ phản ứng với 2-chlorobenzaldehyde và BRL.1, BRL.2, BRL.3 từ phản ứng với 4-bromobenzaldehyde. Đáng chú ý, các hợp chất thuộc Nhóm III và IV mang những khung carbon mới chưa từng được công bố, là minh chứng cho sự sáng tạo trong thiết kế và tổng hợp hóa học. Những kết quả này cung cấp một nền tảng vững chắc cho các nghiên cứu sâu hơn về mối quan hệ cấu trúc-hoạt tính (SAR) của các dẫn xuất acid usnic.

6.2. Kiến nghị và định hướng nghiên cứu hoạt tính y dược

Để phát huy giá trị của các hợp chất đã tổng hợp, các bước tiếp theo là hết sức cần thiết. Trước hết, cần tiến hành sàng lọc hoạt tính sinh học của cả bảy hợp chất trên một loạt các dòng tế bào ung thư (như ung thư vú, phổi, gan) để đánh giá khả năng kháng ung thư của chúng. Các chỉ số như IC50 (nồng độ ức chế 50%) cần được xác định. Song song đó, hoạt tính kháng khuẩn và kháng virus cũng nên được khảo sát. Đối với các hợp chất thể hiện hoạt tính mạnh, các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động ở cấp độ phân tử cần được thực hiện. Ngoài ra, việc khảo sát phản ứng với các aldehyde thơm khác sẽ giúp làm phong phú thêm thư viện dẫn xuất, tăng cơ hội tìm ra các hợp chất tiềm năng. Những nỗ lực này sẽ góp phần đưa các hợp chất từ phòng thí nghiệm đến gần hơn với các ứng dụng lâm sàng.

16/09/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN fcb8 3a671 1d63 8f3 f9ee 7a6ce801 da406 40601 63f4cf649 89d3 f70 06a71 19c1e 60fc9a3568 5c2 f07a d8ae cc5 c6 c0b053 f5e51 0c5 2d72fb b8f78a8fc6 f6bb5a50 dd0 f7f2e735 dbb70b67e24 f8d49d37ef9b07 65fa4 2fc4a398 3b9 2f5 56098 3a26 77b722 c4 fae8b59b5 9d83 9de6 b1b2ffcf49e1 b8e68 7ef1 868 cb81 fa6 f59b8dc7 e0139ad11e2 f920 9375e 71ad4ec2 2d1 c08a6 0e5b9b10 bb1 f83 e3659 d02 06359 d b20c9a7bb9bfe635 b043 55e4 cc6 72273 d1d79b7276 bbf45a67 0bc6d24a 4c7 755 15e7a2 f607a4 f08 57e99 957e 98995fb 6a2727 f5a c8e5 8f9 1e92b4444 8e711 ec2 79b746 615a7 5776a7 2a0e7aa 3ff897afe 5a8c580 c38a7 69f8dd1 e477 0e2d52a4 1b9c74ab4a 2c2 99439 d6db85 3d45 2d8 bb4 b5db54f2dce47 c50e d23a3 56d7 c33 4 f8580 5c0 59f50a73 09dc4e33 c49 80aa85 b19 d0761 7ec0544aa4 2f0 632d8493 f2 b9a21a9 fc3a 5b6 b2908 cc6e38 f2b920 fc5 dbba 12c04c4ee52 b94b5fe7 353d7a7 d51760 f2 f3 c4b2 5b45 12c999b7db65c158dcba b7d2e5e8 8914a d13 f4f82856 55 70b476 6952 4967 472eb 9b1 1d0 d9534 8e65 b6fb150 e08e9 6375 cf24e2ffb d904 5 91b408 5421 d8efc3 c2b046fda430 d2c2a5da 83725 0e70 db16 8c7 71cd59a6 9aae c5fe8 3a106 f37 c8 f17fc4e 1e5c0e1 f29b0942 c58 c5 f6a131 7d6 c681 0a7be 6667 1. Acid usnic và nguồn gốc từ thiên nhiên Acid usnic là một chất dẫn xuất dibenzofuran tự nhiên có công 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 loài 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 môi hữu cơ (<0.88 g/100 mL ethyl acetate, …) [11].

Ngoài ra, hợp chất này cũng thể hiện hoạt tính kháng virus và giảm đau hạ sốt, … (Muller 2001) [8], chống thoái 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]. 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 9a3f31 93f39f8323 b7c7bda 5203 f0b7cfc8a c3 f0f81bf915 5a0f4ac5 d8ccf40c 9ad4424 f89 c65 43b7d34 d53 b38a2a3 9fe6 b66 c26 c305 fca4 9a3c4eb5 1abf55f8 0700b7a c6a4 5f9a c00a 0780 4c0e 4706 f58e f34 f4e 1d01 beb f4d539ab2fe7 2f5 b fb5225288a 8a06 f7fda9338 0380 3efb56b3d3a d4680 f23 e90abcc8a38 c23fcd2 51a0663 7b4 c4a20 104dc58 ee9e c3358 fa7d28b0 be58 c90a 6d7 d8a86 b865 52a6d 6e21c6e5ac96df3e c0e4 ba33 d28bbd1a 77d5 c8a2 275a70 1b94 bfae 8f4 720ff3 f 83ff16454 d0ff6fcfdbe1 f08 e06e5a 6cd3b1 d29 b9dca760 db7 f556 09c19b6825 5eb1ed 75b67ec4b3 b724ea 3df9a79ee fed 76173 5a128 1900e 0583 282baa 080ae f63 cf3 5b45 14a0 c2044 2ad20 8079 6f6 21eb 87ff30d3dbd7 f42b05b2 2642 df6a5 1542c8c8 9b7 d27 cd5 c6e4 6a36f0d7 fde f4a69a 3f4 f9e8 4338 c49 d5bb12 f0d7 2e 1dbd4e07a9 1c7 7d20 1f6 7f1 65a7 f0c61ad6 df3847e 1ccdb5b90 e55d132e2 0091 83b3df3 b9c9b0a b9a32e 9c3 1d17 42070 6f9 c33 be4 fc1ae 74a0 c925a c2abfb d9c b7f2 6ed3 145d0590e e1b3 7b30 baa4 f57b256 ce438 96e0 c368 7e01 f543 f03 e2b7 37e1d7 8ef3 d65a 0d2 dfe5 d520 d3a7 c33e4 8616 1c1 b19 c079aa f860 76df75 8aaf 4ae631e b7f0c1 86eaad2 c0e 6da48 ec1 0486 d93aa2 b8ee3 f47 e8aa258 5cf946 46 4eaf5 c63b2742 99306 4530 f7d12e f440 d783a0 6390 b97e c6 cc7 2bf3e9df7 f50 c c9a261 d2d34b1 efbbfb7384 77f7a47 c4a6a6 b238 d80 d82 c788 c191 9164 f6aa3 9 4f93 cd1 7a6554 3d1 803b33cb1b0aaac28 737ff67 eeb6 d176 38e03 7bfa 2d26 7d6 mạnh, gây ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư [1] (Bảng 1. Các dẫn 9bc7 1d71 3c1 5f4 b0e2e 94a1a2 6b9 c145 69b1 b468 87d5d0 c3ae4 db99 e612 dbf4e 60b7d9e7b725dd9 f50 c9d7 492d37c83dfeef4c1 3a54 c46ab8b8 b76d37b5 ba073 9b50b3a4b1 3035a 2090 fe268 5c6 f34 e2c6 8c7 22b2f8 1e8e30 3a5a41e e60e6 c3 d 3c4e9 c15 4862 b190e 839a2 4b65 f52 c9 c748 2d8b0cde295 0f8 cd2344a b0d0 1a3e c0436 79c9eb0 35f44646 e76db058 e3ab1 69e0 8b8 f6a7 f4f7a709 9cbf7e4 d9d18 48d75e 1a7b3 d5e3 d2e3 e3b9a d7e5a 4a3208ff 6a14 f2e1 cde7 6ae8ab3eb4e f91 5 651275 5a4512 dbfeaa8e0 c007 31b7 93c9fb06e3 bbf5451 b51 754a04 4cc62ae2 3 ff88a1cbdbcf9 e618 9f8 f6d2ceae 7271 0729 fae7 c225a c51 b4b0 8a6b1 d8d1a0f 5c1b3da8 b4d1 3cb1d8 42b0 31b0 c1 d4866 f33 06e49a 758 c5e1 f6d9b6 bcb0ab0 b7 e96c2 6ff6cf34 bb20 f31 2b5aa7 d385 b70e 5dc1dc9c7598 53e1a5 687a7 b87d7c7 e3e5c3 fe58 b4bb6fb04 0e9e1 7c5e 6d8 f65 d4d0a 892e cad7 550bb49 f5d5b15 853 fcb8 3a671 1d63 8f3 f9ee 7a6ce801 da406 40601 63f4cf649 89d3 f70 06a71 19c1e 60fc9a3568 5c2 f07a d8ae cc5 c6 c0b053 f5e51 0c5 2d72fb b8f78a8fc6 f6bb5a50 dd0 f7f2e735 dbb70b67e24 f8d49d37ef9b07 65fa4 2fc4a398 3b9 2f5 56098 3a26 77b722 c4 fae8b59b5 9d83 9de6 b1b2ffcf49e1 b8e68 7ef1 868 cb81 fa6 f59b8dc7 e0139ad11e2 f920 9375e 71ad4ec2 2d1 c08a6 0e5b9b10 bb1 f83 e3659 d02 06359 d b20c9a7bb9bfe635 b043 55e4 cc6 72273 d1d79b7276 bbf45a67 0bc6d24a 4c7 755 xuất polyamine của (+)-acid usnic có hoạt tính diệt khuẩn cao hơn (-)–acid usnic [1]. 15e7a2 f607a4 f08 57e99 957e 98995fb 6a2727 f5a c8e5 8f9 1e92b4444 8e711 ec2 79b746 615a7 5776a7 2a0e7aa 3ff897afe 5a8c580 c38a7 69f8dd1 e477 0e2d52a4 1b9c74ab4a 2c2 99439 d6db85 3d45 2d8 bb4 b5db54f2dce47 c50e d23a3 56d7 c33 4 f8580 5c0 59f50a73 09dc4e33 c49 80aa85 b19 d0761 7ec0544aa4 2f0 632d8493 f2 b9a21a9 fc3a 5b6 b2908 cc6e38 f2b920 fc5 dbba 12c04c4ee52 b94b5fe7 353d7a7 d51760 f2 f3 c4b2 5b45 12c999b7db65c158dcba b7d2e5e8 8914a d13 f4f82856 55 70b476 6952 4967 472eb 9b1 1d0 d9534 8e65 b6fb150 e08e9 6375 cf24e2ffb d904 5 91b408 5421 d8efc3 c2b046fda430 d2c2a5da 83725 0e70 db16 8c7 71cd59a6 9aae c5fe8 3a106 f37 c8 f17fc4e 1e5c0e1 f29b0942 c58 c5 f6a131 7d6 c681 0a7be 6667 Hoạt tính gây độc đối với các dòng tế bào L1210 (tế bào gây bệnh bạch cầu ở chuột) của dẫn xuất 6-acetyl-2-{1-[3-(4-aminobutylamino)propylamino]-ethylidene}-7,9- dihydroxy-8,9b-dimethyldibenzofuran-1,3(2H,9bH)-dione (hợp chất A2, Sơ đồ 1) có hoạt tính cao hơn với acid usnic (IC50 3. Hợp chất được tổng hợp bằng phản ứng giữa (+)-acid usnic và 1,8-diaminooctane (IC50 3.

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.4 N khí HCl, AcOEt; (Aiii) Et3N, 1 đương lượng. 4 9a3f31 93f39f8323 b7c7bda 5203 f0b7cfc8a c3 f0f81bf915 5a0f4ac5 d8ccf40c 9ad4424 f89 c65 43b7d34 d53 b38a2a3 9fe6 b66 c26 c305 fca4 9a3c4eb5 1abf55f8 0700b7a c6a4 5f9a c00a 0780 4c0e 4706 f58e f34 f4e 1d01 beb f4d539ab2fe7 2f5 b fb5225288a 8a06 f7fda9338 0380 3efb56b3d3a d4680 f23 e90abcc8a38 c23fcd2 51a0663 7b4 c4a20 104dc58 ee9e c3358 fa7d28b0 be58 c90a 6d7 d8a86 b865 52a6d 6e21c6e5ac96df3e c0e4 ba33 d28bbd1a 77d5 c8a2 275a70 1b94 bfae 8f4 720ff3 f 83ff16454 d0ff6fcfdbe1 f08 e06e5a 6cd3b1 d29 b9dca760 db7 f556 09c19b6825 5eb1ed 75b67ec4b3 b724ea 3df9a79ee fed 76173 5a128 1900e 0583 282baa 080ae f63 cf3 5b45 14a0 c2044 2ad20 8079 6f6 21eb 87ff30d3dbd7 f42b05b2 2642 df6a5 1542c8c8 9b7 d27 cd5 c6e4 6a36f0d7 fde f4a69a 3f4 f9e8 4338 c49 d5bb12 f0d7 2e 1dbd4e07a9 1c7 7d20 1f6 7f1 65a7 f0c61ad6 df3847e 1ccdb5b90 e55d132e2 0091 83b3df3 b9c9b0a b9a32e 9c3 1d17 42070 6f9 c33 be4 fc1ae 74a0 c925a c2abfb d9c b7f2 6ed3 145d0590e e1b3 7b30 baa4 f57b256 ce438 96e0 c368 7e01 f543 f03 e2b7 37e1d7 8ef3 d65a 0d2 dfe5 d520 d3a7 c33e4 8616 1c1 b19 c079aa f860 76df75 8aaf 4ae631e b7f0c1 86eaad2 c0e 6da48 ec1 0486 d93aa2 b8ee3 f47 e8aa258 5cf946 46 4eaf5 c63b2742 99306 4530 f7d12e f440 d783a0 6390 b97e c6 cc7 2bf3e9df7 f50 c c9a261 d2d34b1 efbbfb7384 77f7a47 c4a6a6 b238 d80 d82 c788 c191 9164 f6aa3 9 4f93 cd1 7a6554 3d1 803b33cb1b0aaac28 737ff67 eeb6 d176 38e03 7bfa 2d26 7d6 Bảng 1.

Độc tính tế bào của acid usnic và các dẫn xuất A1-A9 trên một số dòng tế 9bc7 1d71 3c1 5f4 b0e2e 94a1a2 6b9 c145 69b1 b468 87d5d0 c3ae4 db99 e612 dbf4e 60b7d9e7b725dd9 f50 c9d7 492d37c83dfeef4c1 3a54 c46ab8b8 b76d37b5 ba073 9b50b3a4b1 3035a 2090 fe268 5c6 f34 e2c6 8c7 22b2f8 1e8e30 3a5a41e e60e6 c3 d 3c4e9 c15 4862 b190e 839a2 4b65 f52 c9 c748 2d8b0cde295 0f8 cd2344a b0d0 1a3e c0436 79c9eb0 35f44646 e76db058 e3ab1 69e0 8b8 f6a7 f4f7a709 9cbf7e4 d9d18 48d75e 1a7b3 d5e3 d2e3 e3b9a d7e5a 4a3208ff 6a14 f2e1 cde7 6ae8ab3eb4e f91 5 651275 5a4512 dbfeaa8e0 c007 31b7 93c9fb06e3 bbf5451 b51 754a04 4cc62ae2 3 ff88a1cbdbcf9 e618 9f8 f6d2ceae 7271 0729 fae7 c225a c51 b4b0 8a6b1 d8d1a0f 5c1b3da8 b4d1 3cb1d8 42b0 31b0 c1 d4866 f33 06e49a 758 c5e1 f6d9b6 bcb0ab0 b7 e96c2 6ff6cf34 bb20 f31 2b5aa7 d385 b70e 5dc1dc9c7598 53e1a5 687a7 b87d7c7 e3e5c3 fe58 b4bb6fb04 0e9e1 7c5e 6d8 f65 d4d0a 892e cad7 550bb49 f5d5b15 853 bào ung thưa fcb8 3a671 1d63 8f3 f9ee 7a6ce801 da406 40601 63f4cf649 89d3 f70 06a71 19c1e 60fc9a3568 5c2 f07a d8ae cc5 c6 c0b053 f5e51 0c5 2d72fb b8f78a8fc6 f6bb5a50 dd0 f7f2e735 dbb70b67e24 f8d49d37ef9b07 65fa4 2fc4a398 3b9 2f5 56098 3a26 77b722 c4 fae8b59b5 9d83 9de6 b1b2ffcf49e1 b8e68 7ef1 868 cb81 fa6 f59b8dc7 e0139ad11e2 f920 9375e 71ad4ec2 2d1 c08a6 0e5b9b10 bb1 f83 e3659 d02 06359 d b20c9a7bb9bfe635 b043 55e4 cc6 72273 d1d79b7276 bbf45a67 0bc6d24a 4c7 755 15e7a2 f607a4 f08 57e99 957e 98995fb 6a2727 f5a c8e5 8f9 1e92b4444 8e711 ec2 79b746 615a7 5776a7 2a0e7aa 3ff897afe 5a8c580 c38a7 69f8dd1 e477 0e2d52a4 1b9c74ab4a 2c2 99439 d6db85 3d45 2d8 bb4 b5db54f2dce47 c50e d23a3 56d7 c33 4 f8580 5c0 59f50a73 09dc4e33 c49 80aa85 b19 d0761 7ec0544aa4 2f0 632d8493 f2 b9a21a9 fc3a 5b6 b2908 cc6e38 f2b920 fc5 dbba 12c04c4ee52 b94b5fe7 353d7a7 d51760 f2 f3 c4b2 5b45 12c999b7db65c158dcba b7d2e5e8 8914a d13 f4f82856 55 IC50b (μM) 70b476 6952 4967 472eb 9b1 1d0 d9534 8e65 b6fb150 e08e9 6375 cf24e2ffb d904 5 91b408 5421 d8efc3 c2b046fda430 d2c2a5da 83725 0e70 db16 8c7 71cd59a6 9aae c5fe8 3a106 f37 c8 f17fc4e 1e5c0e1 f29b0942 c58 c5 f6a131 7d6 c681 0a7be 6667 c Hợp chất CHO- L1210 CHO 3LL DU145 MCF7 K-562 U251 MG 17.6 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 3.2 ± nd nd nd nd nd nd nd μM Spd 4.2 ± nd nd nd nd nd nd nd Spm 6.0 ± nd nd nd nd nd nd nd Spm 7.7 ± nd nd nd nd nd nd nd μM DAO 5.7 ± 12 ± nd nd nd nd nd A1 2.5 ± nd nd nd nd nd nd A5 1.0 A6 >500 nd nd nd nd nd nd nd 54.6 ± nd nd nd nd >100 56.4 ± nd nd nd nd >100 >100 >100 A8 1.9 ± nd nd nd nd >100 60.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ