MỞ ĐẦU hiện nay Việt am phải nhập khâu tới 90% h0ạt chất làm thuốc, 100% các thuốc có gốc sler0id và nền công nghiệp hóa dojợc gần nhọ là chơja có, d0 vậy giá thuốc rất ca0 sO với mức †hu nhập của ngơiời dân. Trojéc tinh hình đó, chính phủ Việt Ilam đã phê duyệt chojơng trình trọng điểm quốc gia về h0á - Dojợc lừ 2007 đến 2015 có lính đến 2020, nhằm thúc đẩy và †ạ0 ra cú huých ch0 công nghiệp h0á - Dojợc nojớc nhà phát triển. Tháng 10/2007, Đại hội h0á - Dojợc diễn ra ở hà Hội, hội h0á - Dojợc đojợc thành lap, va pam sac rat sôi nổi, hojởng ứng “chojong lrình trọng điểm h0á- Dgjợc quốc gia”. Phần lớn các ý kiến đều đồng nhất quan điểm ch0 rằng: hiện nay, chojong trình h0á - Dơjợc Việt Iam muốn thành công vẫn phải øỊu liên đi và0 các nguồn hợp chất thiên nhiên nhọ sler01 đậu loJơng, flav0n0id.
Trojớc đây di0sgenin và s0las0din là nguyên liệu số 1 ch0 tổng hợp các l0ại thuốc sler0id. Tuy nhiên chúng phải gie0 trồng trên đất nông nghiệp nhiều năm mới có thu h0ạch, dO vậy giá thành ca0. Từ lâu ngojời ‡a đã ra sức tìm kiếm các nguồn nguyên liệu rẻ liền hơn. các s†er01 thực vật (phy10sler0l) đơjợc chú ý đến nhiều nhất vì chúng có trữ lojợng rất lớn và có thê †hu hồi đơjợc từ phế phụ thải công nghiệp giấy, công nghiệp mía đojờng và công nghiệp dầu đậu lotơng.
Điều này đã lrở thành hiện thực sau khi phát minh ra một số chủng vi sinh phân cắ† chọn lựa mạch bên các sier0l đến các 17-cel0sler0id: andr0siendi0n (AD), andr0s†adiendi0n (ADD) và 9œ-hydr0xyandr0s†endi0n (9œ-0h AD) [3, 4, 23, 99]. Một số công †y dojợc lớn lrên thế giới “Apdz0n'? [60] va “Serl”[18] của Mỹ, “Sering” [73] của Lb Đức, “Milsusisi” [49] của Hhật đã doja ra thi trojong một vài dojợc phâm đầu liên đơjợc sán lổng hợp lừ sler0I thông qua 17-cel0s†er0id trung gian [2]. Ở Việt Tlam, từ những năm 1978-1980 đã có một số lojợng lớn cán sộ kh0a học Viện h0á học - Viện Kh0a học và công nghệ Việt nam (Viện KhVII - lên cũ) và Viện Dojợc liệu - bộ V lế ra sức ầm kiếm nguồn nguyên liệu di0sgenin và sOlasOdin Hr cây cỏ Việt Ilam. Kết quả là sau nhiều năm điều tra sàng lọc không chỉ ra đơjợc cây nà0 có thê làm nguyên liệu vì ham lojong hOat chat quá thấp.
cây s0lanum di thực từ Liên Xô cũ và0 Việt Ham trồng thử ở Lâm Đồng nhoỊng dần bị lhÖái h0á. Một vài cây di0scOrea lấy giống lừ Mehic0 ch0 hàm lojlợng di0sgenin khá ca0 và ôn định. Vì vậy, bộ V lế đã có đề án quốc gia chiết xuất và chuyên h0á di0sgenin đến các l0ại thuốc sler0id. Tuy nhiên, sau sa kế h0Oạch 5 năm vẫn choa đoỊa và0 sản xuất một l0ại thuốc nà0 mà chỉ sán tổng hợp đojợc một vài dẫn xuất san đầu †he0 quy trình cũ từ những năm 1950; từ 1990 đến nay đề lài này không thấy đojợc liếp lục, có lẽ chính vì nhọ trên đã nói thời thế đã thay đổi, sler01 đang sắt đầu lên ngôi.
Ở ngớc ‡a đang h0ạ† động mội số nhà máy giấy cỡ lớn và đậu tojong 14 mot nông sản quan lrọng thứ 3 với sản lolợng hàng trăm ngàn lắn/ năm. D0 vậy thu hồi sler0I từ phế phụ thải của hai ngành sản xuất trên là một vấn đề thời sự có ý nghĩa kh0a học, kinh lế, xã hội và môi trojờng 10 lớn. Ở Việt Iam lừ 1990 đến nay nhóm nghiên cứu của Loiu Đức huy và cộng sự (Viện h0á học-Viện Kh0a học và công nghệ Việt Ilam) đã nghiên cứu nhằm h0àn thiện mội số phơiơng pháp mới chuyên h0á s†er01 đến c0riic0id thong qua 17- cel0sler0id trung gian. Mục đích cuối còng là đoỊa ra mội sơ đồ mới hiệu quả tong hop cOrticOid tir ster01 thay thế ch0 các sơ đồ trojớc đây lông hợp chúng dựa lrên nguyên liệu cũ không còn lơJơng lai di0sgemin và s0las0dim.
Hăm 2006, lần đầu liên Loiu Đức huy và cộng sự cusa đã công số kết qua chuyển h0á vi sinh rất hiệu quả phyl0sler0l, nguyên liệu Việt Iam đến andr0slendi0n (AD) và andr0s†adiendi0n (ADD) [88]. Hăm 2007, bộ Kh0a học & công nghệ đã phê duyệt nhiệm vụ nghị định thoi hợp lác với Liên sang IIga “IIghiên cứu công nghệ vi sinh chuyên h0á phyl0sler01 đến andr0slendi0n (AD) và 9a-hydr0xy AD sử dụng lr0ng công nghiệp h0á-Dojợc” d0 Loiu Đức huy làm chủ nhiệm. Vừa mới đây, Loiu Đức huy và cộng sự IIga đã có công số về công nghệ chuyên hóa vi sinh phyl0sler01 của Việt IHam đến AD va 90-0h AD với hiệu 5 suat trung sình đạt 70% và 75+§0% ‡ojơng ứng [98]. công nghệ còn đojợc nghiên cứu cải liến, nâng cấp nhờ áp dụng phojơng pháp xúc tác Imm0:il [38].
VỀ nguyên lắc khi nguyên liệu đầu là di0sgenin hay s0las0din, sau khi phân cắt chọn lọc mạch nhánh †a đã có đojợc mạch sên pregnan; khi chuyên sang sier0l ta nhận đơiợc L7-cel0sier0id, lức là chơia có mạch bên pregnam. một tr0ng số các nhiệm vụ quan trọng nhất là xây dựng mạch sên pregnan. Tr0ng số nhiều pho|ơng pháp xây dựng mạch sên pregnan chúng lôi trình sày lr0ng phần tổng quan, phojơng pháp cyanhydrin và phoJơng pháp acelylen lỏ ra có triển vọng ứng dụng nhất. Từ phy10sler0I ir0ng phạm vi của luận văn này, chúng lôi hạn chế nghiên cứu các phoJơng pháp chính sau: 1.
Phơlơng pháp cyanhydrin ta0 mạch bên pregHan. PhoJơng pháp †ạ0 mạch sên c0rlic0id sử dụng hợp chất đa hóa lrị của 10d Phl(0Ac)z 3. Phojong pháp chọn lựa lập thể lổng hợp 16j-melyl-17a-hydr0xy pregnan. Thuộc về một chojơng trình rộng lớn hơn của nhóm ngiên cứu dO Lou Đức huy phụ trách, nghiên cứu tổng hợp các l0ại thuốc có gốc sterOid dic siệt là các c0rhc0id.
chơjơng 1: TÔIG QUAI Tổng hợp c0rlic0sler0id, nói riêng 20-cel0pregnan lừ 17-cel0andr0sien có thể thực hiện sằng nhiều phơjơng pháp sau day [4, 6, 7, 8, 9]. PhoJơng pháp cyanhydrin: 17-cel0sler0id đojợc ngoIng tụ chọn lựa lập thể với hell; 17B-cyan0-170-hydrOxyandrOsten 1ạ0 thành đojợc ankyl h0á sằng tác nhân Grignard hay mety] lih. Ung dung phan tmg Vitic, hire 14 toong tac 17-cetOsterOid voi [lit phOtpho. Ung dung phan tng Knevenagel: ngomg tu xúc lác sazơ 17-cel0sler0id với hợp chat co nguyén fr hydr0 lith dong mho, metOxy-, este cyan0acelic, is0cyan0acelal, nitr0melan v.và liếp the0, 0xy h0á liên kết đôi c¡z=œo.
Ứng dụng phản ứng TefOrmalxki: lojơng tác 17-cel0sler0id với esle của axil cacs0xylic thế œ-hal0gen có mặt Zn và sau đó 0xy h0á liên kết đôi ci=cao. Phơjơng pháp acelylen, tức là 17-cel0sier01i đojợc ngơing lụ với acelylen; 17œ- elynyl-17B-hydr0xy-andr0slen lạ0 ra sẽ đojợc chuyển h0á đến pregnan sằng những phoJơng pháp khác nhau. c0n đơjờng acelylen sắt đầu phá! triển chỉ và0 những năm gần đây khi có đojợc khả năng rõ ràng 170-elynyl h0á định hojong lập thể 17- cel0sler0id hay là epime h0á hiệu quả trung lâm c¡; của 170-elynyl- 17B- hydr0cyandr0slen nhận đojợc san đầu tr0ng phản ứng ngong tụ acelylen. Điều đó đã kích thích mối quan lâm ứng dụng phoJơng pháp này và0 thực liễn và cần thiết lông kết lại các lơi liệu tham khả0 mà ch0 đến nay tr0ng các tổng quan mới chỉ đojợc đề cập rời rạc ở phạm vi lổng hợp mạch bên pregnan [4, 6, 7, 9].
Tr0ng lổng quan này chúng lôi sắp xếp số cục the0 thời gian phát lriển của phơojơng pháp chuyển h0á 17-cel0andr0slen đến 20-cel0pregnan, đặc siệt loiu ý toi các công lrình gần đây nhất.1 Phojong pháp cyanhydrin lỗng hợp mạch rên pregnan Phojơng pháp rất có ý nghĩa thực liễn lông hợp mạch bên pregnan là 8 phojơng pháp cyanhydrin, sa0 gồm tong tac của cdc hop chat 17-cetOsterOid với acel0cyanhydrin (hay hcTI) và ankyl h0á tiếp the0 hợp chất 17a-hydr0xy-17B- miri vừa nhận đojợc. PhoJơng pháp cyanhydrin xây dựng mạch bên c0rHc0id từ AD va 9a-0h AD co hang 10at gu diém: fimh chọn lọc ca0 của phản ứng hydr0cyan h0á và0 nhóm 17-cel0, tác nhân acel0cvanhydrin đồi dà0, rẻ liền. Tr0ng lông hợp các pregnan từ AD chúng lôi đã chỉ ra lính hiệu quả ca0 của phản ứng này [72]. PhoJơng pháp cyanhydrin xây dựng mạch bên pregnamn lrên cơ sở AD cũng đã đojợc đề xuất sởi các tác gid That [44].
Tr0ng patent của hãng Apdz0n [36], phơjơng pháp cyanhydrin đơjợc áp dụng để mô hình h0á các dẫn xuất khác nhau của AD. Tuy nhiên việc sử đụng 9a-0h AD là hợp chất đầu đã đojợc tuyên số nhoỊng chơIa đojợc mô lả lr0ng các ví dụ. Đã đojợc siết để tránh chuyên vị không m0ng muốn với sự tham gia của nhóm 9œ-0h sậc 3 [18], một cách liện lợi sẽ chuyển h0á nó đến dẫn xuất A°Œ , chức này khá bền vững hơn lr0ng điều kiện các phản ứng liếp lhe0. hãng Mitsupishi cia [hat đã đề xuất điều chế 17-cyan-17œ-hydr0xy-AD hay là dẫn xuất A°*ŒĐ.AD sằng cách hydr0cyan .Tuy nhiên phản ứng của A*ŒĐ-AD với acel0ncyanhydin tr0ng các điều kiện đã đojợc mô lá sởi lác giả xảy ra với sự lạ0 thành chỉ dẫn xuất không m0ng muốn 170-cyan-17B-hydr0xy lr0ng khi phản ứng với sự có mặt nhóm 9ơ-hydr0xy ở chính các điều kiện này chỉ ch0 đồng phân epime mŨng muốn 17-cvan-l7o- hydr0xy.
Đồng phân epime 17B-cyan- 17œ-hydr0xy-A?9dĐ có thê đojợc nhận đoiợc bằng cách đồng phân hóa 17a-cyan- 17B-hydr0xy tojong ing dojgc †ạ0 thành san đầu sằng tác dụng, chẳng hạn nalri cyanua h0ặc là trielyl am0ni hydr0cyanua †r0ng dung môi ancOl Bac thấp [49]. Tác gid patent [73] đã điều chế thành công đồng phân epime 17-cyan-17a-hydr0xy xuất phát lừ A°-AD với hiệu suất 93% †r0ng môi lrojờng roJợu /nojớc khi sử dụng phojong phap epime h04 mà sản chất của phơjơng pháp này là kết tủa dần dần đồng phân epime 17-cyan bằng cách thay đổi nồng độ nojớc. 4 HO o „¡cZH "OH —> —> Ơ 11 chuyên h0á xa hơn hợp chất 17J-cyan-17a-hydr0xy- đến 20-cel0pregnan đã đojợc thực hiện sằng loJơng lác các cyanhydrin loJơng ứng với các nhóm 3- cel0- va 17a-hydrOxy da dajgc sả0 vệ với melvl lili hay metyl magie prOmua [37, 44, 74, 86]. Dé ta0 ra hop chất A!5- có thể sử dụng dẫn xuất 17a-cyan-17B-hydr0xy cũng nhơi đồng phân 17-cyan-17ơ-hydr0xy của nó, và cũng nhọ là hỗn hợp của chúng.
ban đầu ngơjời †a esle h0á nhóm 17-hydr0xy của 17-cyanhydrin sằng cách lơơng tac với melalsulfOnvlchlOrid, sau đó 17-cyan0-l7- melalsulf0nyl0xysler0id 1a0 ra dojgc xir li bang lác nhân dehydra† h0á. Ankyl h0á tiếp the0 A'5-dehydr0-17- nitril bang lác nhân Grignard ch0 phép chuyên h0á các dẫn xuất andr0s†an đến 20- cel0pregnan với hiệu suất ca0 [22]. Phojơng pháp đã đojợọc hOàn thiện và áp dụng đối với các lroờng hợp 3-acel0xy-AŠ-17- cel0andrOstan va AD [75]. Đề điều chế 17-acelyl sler0id từ 17-0x0-s†er0id có thể sử dụng các tác nhân acetyl đặc siệt gọi là tác nhân acelyl che chắn làm thay đổi h0ạ† lính của nhóm cacs0nyl.
các nguyên lắc và ứng dụng của khái niệm này đã đơjợc xem xét lại bởi D. Tr0ng sự có mặt của các lác nhân acy] che chắn sazơ mạnh dạng aniOn sền vững mà nó dễ phản ứng với cace0n cacs0nyl và †ạ0 ra hợp chất trung gian dé sị thủy phân thành nhóm acelyl dẫn tới 17-acelyl sler0id khi phản ứng với 17-0x0s†er0id.