TỔ NG QUAN
T ổ ng quan v ề artemisinin
1.1.1.1 Ngu ồn gốc của ART
Artemisinin là một hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên được chiết xuất từ cây thanh hao hoa vàng (tên khoa học: Artemisia annua L.)
Loài annua là một loại thảo dược sống hàng năm, phát triển chủ yếu ở các khu vực ôn đới ẩm, cận nhiệt đới và nhiệt đới của Bắc bán cầu, bao gồm nhiều quốc gia ở Đông Âu và Bắc Mỹ.
Cây thanh hao hoa vàng phân bố chủ yếu ở khu vực Tây – Nam Á và Đông Á, đặc biệt là tại các quốc gia như Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên và Việt Nam Tại Việt Nam, cây này mọc tự nhiên ở bốn tỉnh là Lạng Sơn, Cao Bằng, Quảng Ninh và Bắc Giang, đồng thời được trồng phổ biến ở các tỉnh trung du và đồng bằng Bắc Bộ.
Vĩnh Phúc, Phú Thọ(Thanh Sơn), Tuyên Quang, Bắc Ninh…
Cây thanh hao hoa vàng là loại cây thân thảo, cao từ 30 đến 100 cm trong điều kiện tự nhiên, có thể đạt 200-300 cm nếu được chăm sóc tốt và mất khoảng 8 tháng để phát triển đầy đủ Cây mọc thẳng đứng, sống hàng năm và phân nhiều cành, với thân hình trụ có rãnh dọc, màu xanh lục hoặc hơi tím, cao từ 0,5 đến 2,0 m Lá kép mọc so le, với lá giữa thân thường xẻ 3 lần lông chim thành những thùy nhỏ và sâu, trong khi lá ở ngọn khi cây sắp ra hoa thường hẹp và xẻ 1-2 lần lông chim, mặt trên có lông lục nhạt và cả hai mặt đều có lông nhỏ mịn.
Cụm hoa hình đầu với cuống ngắn, đường kính khoảng 1,5 cm, tạo thành chùy ở ngọn thân và đầu cành, có các lá bắc hình sợi chỉ thuôn không lông, xếp thành 2–3 hàng Hoa có màu vàng, dạng ống, dài không quá 1mm, gồm hoa cái ở ngoài và hoa lưỡng tính bên trong Tràng hoa cái có tuyến trong ống, hơi loe ở đỉnh và chia thành 4 thùy nhọn, vòi nhụy xẻ; trong khi đó, tràng hoa lưỡng tính rộng và chia thành 5 thùy, với 5 nhị và bao phấn ngắn.
Cây có hình dáng bế, trái xoan hoặc trứng ngược, với vân dọc, kích thước dài từ 0,4 đến 0,5 mm và chứa tinh dầu Toàn bộ cây và lá vò ra đều tỏa ra mùi thơm đặc trưng, có vị hơi đắng và tính mát.
Hình 1.1 Cây thanh hao hoa vàng Artemisia annua L
Việc phân lập artemisinin lần đầu tiên từ cây thanh hao hoa vàng diễn ra vào năm 1972, trong khuôn khổ Dự án 523 do Tu Youyou dẫn đầu tại Bắc Kinh, nhằm tìm kiếm phương pháp điều trị bệnh sốt rét Bà đã chiết xuất thành công tinh thể không màu từ lá khô của cây bằng dung môi n-hexan, gọi là Qinghaosu, sau này được biết đến là artemisinin Đến năm 1979, Qinghaosu được phân lập ở dạng tinh khiết từ các chồi của Artemisia annua L và cấu trúc của nó được xác định Nhờ những đóng góp quan trọng này, Tu Youyou đã được trao giải Nobel về sinh lý học và y học vào năm 2015.
In addition to its primary component, artemisinin, the aerial parts of the Artemisia annua plant also contain various compounds such as artemisinic acid, artemisin (quinghaosu I), artenuin B (quinghaosu II), desoxyartemisinin (quinghaosu III), quinghaosu IV, artenuin E (quinghaosu V), artemisinin lactone (artenuin F), artemisiten (dehydroartemisinin), and artemisinic acid methyl ester Furthermore, the plant is rich in lipids, flavonoids, coumarins, polyacetylenes, and sterol essential oils.
1.1.1.2 Tên, tính ch ất của ART
- Tên IUPAC: (3R,5aS,6R,8aS,9R,12R,12aR)-3,6,9-trimethyloctahydro- 12H-3,12-methano [1,2] dioxepino [4,3-i] isochromen-10(3H)-one
- Khối lượng phân tử: 282,332 g/mol
Artemisinin là một sesquiterpen lacton đặc trưng với cầu peroxit nội, trong đó hai nguyên tử oxy tạo thành cầu peroxit (C-O-O-C) và hai nguyên tử oxy khác cấu thành vòng lacton Cấu trúc không gian của artemisinin cho thấy có đến bảy trung tâm bất đối xứng, làm cho hợp chất này có tính quang hoạt cao.
+ Bột kết tinh trắng hoặc tinh thể hình kim không màu, không mùi;
Chất này tan được trong CHCl3, dễ hòa tan trong aceton và ethylacetate, cũng như trong acid acetic băng, methanol và ethanol Tuy nhiên, nó tan ít trong n-hexane, benzene, toluene và gần như không tan trong nước (chỉ 8,4 µg mL-1 ở 25°C).
+ Năng suất quay cực: [α]D 17= +66,3 (17 o C, CDCl3);
Artemisinin có khả năng bị thủy phân trong các dung môi phân cực khi ở nhiệt độ cao và dễ bị phân hủy trong môi trường axit hoặc bazơ mạnh Tuy nhiên, hợp chất này lại khá bền vững trong các dung môi không phân cực.
1.1.2 Các phương pháp chiết xuất artemisinin
Artemisinin chủ yếu được chiết xuất từ lá cây, thường thu hái vào thời điểm bắt đầu ra hoa khi hàm lượng artemisinin trong lá đạt cao nhất Mặc dù hàm lượng artemisinin tự nhiên chỉ khoảng 0,01-1,4% trọng lượng khô của cây, nhưng các giống cây lai mới trồng ở Thụy Sĩ đã cho thấy khả năng chứa tới 2% artemisinin.
Sau khi thu hoạch và làm khô, lá cây chứa artemisinin được chiết xuất bằng dung môi không phân cực như n-hexan, ete dầu hỏa và xăng, do artemisinin có khả năng hòa tan kém trong nước Hàm lượng artemisinin trong sản phẩm chiết xuất có thể khác nhau tùy thuộc vào loại dung môi sử dụng Hiện nay, các phương pháp chiết xuất phổ biến bao gồm chiết dung môi lỏng, chiết dung môi có áp suất (PSE), chiết có hỗ trợ vi sóng (MAE) và chiết chất lỏng siêu tới hạn (SFE).
1.1.2.1 Chi ết xuất artemisinin bằng phương pháp chiết dung môi hữu cơ Ở Việt Nam cũng như trên thế giới, người ta sử dụng dung môi n-hexan để chiết xuất artemisinin Phương pháp chiết bằng dung môi n-hexan được coi là một phương pháp truyền thống Lá thanh cao hoa vàng được phơi khô, xay thô và nạp vào nồi chiết Tỷ lệ dược liệu/dung môi là 1/5, chiết ở nhiệt độ 30 – 50°C, thời gian chiết 3 giờ Chiết 3 lần, dịch chiết lần 3 sử dụng làm dung môi chiết lần
Sau khi thu hồi dung môi từ dịch chiết, artemisinin sẽ kết tinh cùng với sáp trong ít nhất 24 giờ Để loại bỏ sáp, sử dụng phương pháp gạn dung dịch và nhiệt độ kết hợp với xăng nóng để thu được artemisinin thô Kiểm tra việc loại bỏ sáp bằng cách hòa tan artemisinin thô trong aceton; nếu dung dịch trong, sáp đã được loại bỏ hoàn toàn Artemisinin thô sau khi loại sáp được hòa tan trong cồn sôi, thêm than hoạt và đun sôi trong 20 phút với sinh hàn hồi lưu, sau đó lọc nóng để loại bỏ than hoạt Cuối cùng, để kết tinh ở nhiệt độ thường trong ít nhất 24 giờ, vẩy ly tâm và rửa tinh thể bằng cồn, sau đó sấy ở 80°C.
Phương pháp chiết xuất artemisinin phổ biến tại Việt Nam do tính đơn giản và chi phí thấp, nhưng hiệu suất thu được lại không cao và độ tinh khiết kém Dung môi n-hexan được sử dụng vì tính chọn lọc, tuy nhiên, quá trình chiết xuất này có hiệu suất thấp và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ.
T ổ ng quan v ề khung quinazolinone
1.2.1 Giới thiệu về khung quinazolinone
Quinazolinones là hợp chất dị vòng quan trọng, phổ biến trong thực vật và vi sinh vật, đóng vai trò then chốt trong hóa dược Chúng có khả năng liên kết mạnh mẽ tại nhiều vị trí, giúp phát hiện nhanh chóng các hợp chất hữu ích với hoạt tính y học Các dẫn xuất quinazolinone thể hiện nhiều đặc tính y học như giảm đau, chống viêm, hạ huyết áp, kháng khuẩn, chống co giật, kháng nấm và chống ung thư Gefitinib (Iressa), erlotinib (Tarceva), lapatinib (Tykerb) và vandetanib (Caprelsa) là những ví dụ tiêu biểu của các hợp chất quinazoline được sử dụng trong điều trị ung thư Trong đó, Gefitinib và Erlotinib là thuốc hóa trị liệu thụ thể yếu tố tăng sinh biểu bì (EGFR) thế hệ đầu tiên, mang lại hy vọng kéo dài thời gian sống và nâng cao chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân ung thư phổi không tế bào nhỏ.
Quinazolinone là hợp chất dị vòng được tạo bởi 2 vòng thơm, một vòng benzene và một vòng pyrimidinone
Tùy thuộc vào vị trí của nhóm keto hoặc oxo mà quinazolinone có ba đồng phân cấu trúc:
Trong số ba đồng phân cấu trúc của quinazolinone, 4(3H)-quinazolinones là đồng phân phổ biến nhất và đóng vai trò là sản phẩm trung gian trong nhiều con đường sinh tổng hợp.
1.2.2 Các phương pháp tổng hợp quinazolinone
Phương pháp tổng hợp quinazolinone đầu tiên được báo cáo vào năm 1869, sử dụng axit anthranilic và cyanide trong ethanol để tạo ra 2-ethoxy-4(3H)-quinazolinone Các phương pháp tổng hợp hiện nay chủ yếu dựa trên quy trình này.
28 hợp chất 4-(3H)-quinazolinone được tổng hợp chủ yếu từ anthranilic acid hoặc các dẫn xuất của nó Quá trình tổng hợp quinazolin-4(3H)-one diễn ra khi nhóm keto được đưa vào vòng pyrimidin của quinazoline Dựa trên yếu tố này, các phương pháp tổng hợp đã được liệt kê.
• Ngưng tụđóng vòng giữa anthranilic acid và formamide
Chuyển đổi đơn giản thành 4(3H)-quinazolinone có thể thực hiện bằng cách làm nóng axit anthranilic với formaldehyde trong bình chứa mở ở nhiệt độ trên 120°C, thông qua sự loại bỏ nước và trung gian o-amidobenzamide Phương pháp này được biết đến là tổng hợp Niementowski Besson et al đã cải tiến quy trình Niementowski bằng kỹ thuật chiếu xạ tia cực tím để nâng cao năng suất và rút ngắn thời gian phản ứng.
Hình 1 12 Sơ đồtổng hợp quinazolinone từ anthranilic acid và formamide
• Ngưng tụđóng vòng các acetanilide với các urethane
Một phương pháp hiệu quả để tổng hợp 4-(3H) quinazolinone là ngưng tụ dẫn xuất urethane với aniline Cụ thể, 2-metyl-4-(3H) quinazolinone được tạo ra bằng cách nung urethane và acetanilide trong 3 giờ với phosphor pentoxit trong toluene Ngoài ra, quinazolinone cũng có thể được tổng hợp trực tiếp từ acid N-acylanthranilic bằng cách nung với ammonia hoặc các amine thay thế Đặc biệt, 2-metyl-3-alkyl-6-nitro-4-(3H) quinazolinone đã được điều chế từ axit N-acyl-5-nitroanthranilic và một số amin bậc nhất thông qua phương pháp này.
Hình 1 13 Sơ đồtổng hợp quinazolinone từ acetanilide và urethane
• Ngưng tụđóng vòng của anthranilic acids với anhydride acide:
Benzoxazinone derivatives are the most common intermediates in the formation of 2,3-disubstituted quinazolinones The initial step involves heating anthranilic acid at temperatures between 140-160°C with acetic anhydride in acetic acid.
29 được 2-methyl-4H-benzo[d][1,3]oxazin-4-one, tiếp tục cho phản ứng với các amine bậc một trong acid acetic tạo ra các dẫn xuất quinazolinone tương ứng
Hình 1 14 Sơ đồtổng hợp quinazolinone từ anthranilic acids với anhydride acide
• Phản ứng của methyl anthranilate với cacbon-imidate
Garratt et al pioneered the use of one-carbon compounds as intermediates in the synthesis of 2-aminoquinazolin-4(3H)-one For instance, the reaction between diphenylcyano-carbonimidate and methyl anthranilate, treated with sodium hydride in dioxane, yielded o-phenylisourea with a 50% efficiency.
Sau 16 giờ ở nhiệt độ phòng, thêm 35 vào dung dịch bão hòa của amine thích hợp để tạo ra 3-substituted-4-oxo-3,4-dihydro-1H-ylidene-cyanamide 36 Nhóm cyano được thủy phân bằng hydrochloric acid, sau đó xử lý với natrihydroxit để tạo ra dẫn xuất 2-aminoquinazolin-4(3H)-one 37 với hiệu suất cao.
Hình 1 15 Sơ đồtổng hợp quinazolinone từ methyl anthranilate với cacbon- imidate
1.2.3 Các dẫn xuất của quinazolinone và hoạt tính chống ung thư
Quinazolinones tự nhiên được tìm thấy trong cây cối và vi sinh vật, đóng vai trò là khung cấu trúc chính cho hơn 200 ancaloit có nguồn gốc tự nhiên Những ancaloit này được phân lập từ nhiều họ thực vật khác nhau cũng như từ vi sinh vật như Bacillus cereus và Peganum.
30 nigellastrum, Dichroa feb Lya và Bouchardatia neurococca, còn các dẫn xuất quinazolinone được tổng hợp bởi nhà hóa học thông qua một số phản ứng hóa học
Các dẫn xuất quinazolinone thể hiện hoạt động gây độc tế bào trên các dòng tế bào như HeLa, L1210 và HT29 Các cơ chế chống ung thư được đề xuất cho những hợp chất này bao gồm khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư và kích thích quá trình chết tế bào.
+ ức chế hệ thống enzym sửa chữa DNA
+ ức chế thụ thể yếu tốtăng trưởng biểu bì EGFR
+ tác dụng ức chế tubulin polymerase
Quinazolinones gây độc tế bào tự nhiên được mô tả trong hình 1.16 Luotonin A 38, một alkaloid tự nhiên từ cây thuốc thảo dược Trung Quốc, có cấu trúc hợp nhất giữa pentacyclic và quinazolinone Được phân lập lần đầu từ Peganum migellastrum vào năm 1997, Luotonin A hiện đang được sử dụng trong lâm sàng như một chất chống ung thư, với hoạt tính ức chế topoisomerase-I của con người thấp Topoisomerase là mục tiêu quan trọng trong thiết kế thuốc chống ung thư, và Luotonin A được xem như hợp chất dẫn đầu để phát triển các chất tương tự có hiệu lực cao hơn So với Luotonin A, nhiều chất tương tự đã được phát hiện có hoạt tính ức chế topoisomerase I và gây độc tế bào in vitro tốt hơn.
Năm 2006, (-) - chaetominine 39, một alkaloid tripeptit tetracyclic được phân lập từ một loại nấm nội sinh, Chaetomium sp (IFB-E015), đã cho thấy
IC50 của hợp chất này thấp hơn so với thuốc chống ung thư phổ biến 5-fluorouracil, với giá trị IC50 là 21 μM đối với bệnh bạch cầu ở người K562 và 28 μM đối với các dòng tế bào ung thư ruột kết SW1116.
Alkaloid quinazolinone derivatives A-C, isolated from Penicillium aurantiogriseum, exhibit moderate cytotoxicity against human tumor cells Additionally, Sartorymensin, a quinazolinone derivative fused with indoloazepine, has been isolated from the fungus Neosartorya siamensis (KUFC).
Research indicates that certain compounds exhibit in vitro growth inhibition of various cancer cell lines Specifically, the 2-substituted quinazolinone alkaloid, bouchardatine, isolated from Bouchardatia neurococca (Rutaceae), demonstrates significant anti-cancer properties.
THIẾ T B Ị , D Ụ NG C Ụ, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C Ứ U
Thi ế t b ị , d ụ ng c ụ , hoá ch ấ t dùng trong t ổ ng h ợ p
- Máy khuấy từ gia nhiệt Heidolph MR Hei-Standard của Đức
- Máy cất quay chân không IKA RV 06.2 của Đức
- Bơm chân không BuchiVac V-500 của Thuỵ Sỹ
- Bếp đun bình cầu Trung Quốc
- Dụng cụ thuỷ tinh: bình cầu 3 cổ các loại, sinh hàn, cột vigreux, phễu nhỏ giọt, phễu các loại, ống đong, cốc các loại, pipette
- Cân điện tử 10 -3 Ohaus Explorer Pro EP613C (610g/1mg)
- Cân kỹ thuật 10 -2 Ohaus Explorer Pro EP4102C (4100g/0,01g)
- Tủhút khí độc Việt Nam b) Hóa chất
STT Tên hóa chất Nguồn gốc
9 Boron trifluoride diethyl etherate Sigma
Các phương pháp sử d ụ ng trong t ổ ng h ợ p và tinh ch ế s ả n ph ẩ m
Sắc ký bản mỏng (SKBM) được thực hiện trên các tấm nhôm tráng Silica gel 60 F254 của Merck – Đức Phương pháp này sử dụng đèn soi UVCamag Viewing Box 3 ở bước sóng 254nm hoặc bình phun thuốc thử để hiển thị màu sắc.
- Sắc ký cột sử dụng silicagel cú cỡ hạt 0,040-0,063 àm của hóng Merck – Đức.
Các phương pháp nghiên cứ u c ấ u trúc s ả n ph ẩ m
2.3.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR và DEPT được thực hiện trên máy BRUKER ADVANCE–500Mz tại Trung tâm Phổ ứng dụng, Viện Hóa học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Các điều kiện đo bao gồm tần số 500MHz cho phổ 1H NMR và 125MHz cho phổ 13C NMR, sử dụng dung môi CDCl3.
CD3OD and DMSO-d6, chất chuẩn nội chuẩn TMS.
Phương pháp đánh giá hoạ t tính sinh h ọ c
2.4.1 Vật liệu và hoá chất
- FBS của GIBCO, Invitrogen, TCA (Sigma), SRB (Sigma)
- Đĩa 96 giếng nhựa (Corning, USA), pippette (eppendorf), máyđọc ELISA 96 giếng (Bio-rad)
- Các hóa chất thông thường khác
- Các dòng tếbào ung thư doGS TS J M Pezzuto, Trường Đại học Hawaii và
GS Jeanette Maier, trường Đại học Milan, Italia cung cấp
2.4.2 Phương pháp xác định tính độc tếbào ung thư
Phương pháp thử độ độc tế bào ung thư in vitro được Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ (NCI) công nhận là tiêu chuẩn để sàng lọc và phát hiện các chất có khả năng ức chế sự phát triển hoặc tiêu diệt tế bào ung thư Phép thử này dựa trên phương pháp của Monks (1991) và xác định hàm lượng protein tế bào tổng số thông qua mật độ quang học (OD) khi protein được nhuộm bằng Sulforhodamine B (SRB) Giá trị OD đo được tỉ lệ thuận với lượng SRB gắn vào phân tử protein, cho phép đánh giá chính xác mức độ độc tính của các chất thử nghiệm.
35 bào càng nhiều (lượng protein càng nhiều) thì giá trị OD càng lớn Phép thửđược thực hiện trong điều kiện cụ thểnhư sau:
- Chất thửđược pha thành các dải nồng độ thích hợp
- Trypsin hóa tế bào thí nghiệm để làm rời tế bào và đếm trong buồng đếm để điều chỉnh mật độ cho phù hợp với thí nghiệm
Chất thử được pha loãng ở các nồng độ 200 àg/ml, 40 àg/ml, 8 àg/ml và 1.6 àg/ml vào các giếng của đĩa 96 giếng, sau đó thêm tế bào đã điều chỉnh nồng độ phù hợp Các giếng sẽ được ủ trong tủ ấm trong 48 giờ Giếng không có chất thử nhưng có TBUT (180 àl) sẽ được sử dụng làm đối chứng ngày 0 Sau 1 giờ, tế bào trong giếng đối chứng ngày 0 sẽ được cố định bằng Trichloracetic acid (TCA).
- Sau 48 giờ, tếbào được cốđịnh bằng TCA trong 1 giờ, được nhuộm bằng SRB trong 30 phút ở 37 o C, rửa 3 lần bằng acetic acid rồi để khô ở nhiệt độ phòng
- 10 mM unbuffered Tris base đểhòa tan lượng SRB, lắc nhẹ trong 10 phút
- Đọc kết quả OD ở bước sóng 515-540 nm trên máy ELISA Plate Reader (Bio- Rad)
- Phần trăm ức chế sự phát triển của tế bào khi có mặt chất thử sẽđược xác định thông qua công thức sau:
[OD(chất thử) - OD(ngày 0)] x 100 % ức chế = 100% -
OD(đối chứng âm) - OD(ngày 0)
- Phép thửđược lặp lại 3 lần đểđảm bảo tính chính xác Ellipticine ở các nồng độ
10 àg/ml; 2 àg/ml; 0,4 àg/ml; 0,08 àg/ml được sử dụng như là chất đối chứng dương;
- DMSO 10% được sử dụng là đối chứng âm Giá trị IC50 (nồng độ ức chế 50% sự phát triển) sẽđược xác định nhờ vào phần mềm máy tính TableCurve 2Dv4
Theo tiêu chuẩn của Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ (NCI), cặn chiết được đánh giá là có hoạt tính tốt khi IC50 ≤ 20 μg/ml, trong khi chất tinh khiết được xem là có hoạt tính tốt với IC50 ≤ 5 μM.
Thử nghiệm hoạt tính gây độc tếbào được thực hiện tại Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
T ổ ng h ợ p h ợ p ch ấ t trung gian
3.1.1 Tổng hợp hợp chất trung gian 1-bromo-2-(10 β -dihydroartemisinoxy) ethane
Dihydroartemisinin (2g, 7.04 mmol, 1eq) được hòa tan trong 10ml CH2Cl2 phản ứng và 0.8 ml 2- bromoethanol (1,31 g, 1.5eq) ở nhiệt độ 0-5 o C Xúc tác
BF3.Et2O (1.6ml) được thêm từ từ vào dung dịch phản ứng Sau 3-4h, tiến hành trung hòa hỗn hợp phản ứng bằng Na2CO3 (50ml, 5%) đến pH=7, bổ sung
CH2Cl2 (20ml) được chiết với nước (3x20ml) Pha hữu cơ được tách ra, làm khan bằng Na2SO4 và cất để thu hồi dung môi, thu được cặn phản ứng Tiếp tục, tinh thể được kết tinh trong dung môi ethyl acetate, sau đó lọc và rửa bằng n-hexan : ethyl acetate = 5:1 lạnh trên phễu Buchner Cuối cùng, sản phẩm được làm khô trong tủ sấy.
Chất rắn màu trắng; C17H27BrO5 Mp: 150.7 o C 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 5.46 (s, 1H, H-12), 4.82 (d, J = 3.4 Hz, 1H, H-10), 4.13 (dt, J = 10.8, 5.4 Hz, 1H, H-a), 3.76 (dt, J = 10.9, 5.3 Hz, 1H, H-a), 3.53 (t, 2H, H-b), 2.66 (dt, J = 7.7, 5.7
Hz, 1H, H-9), 2.33 (tt, J = 20.2, 10.0 Hz, 1H, H-4α), 2.04–1.97 (m, 1H, H-4β), 1.91–1.80 (m, 2H, H-8α, H-5α), 1.73 (ddd, J = 14.2, 7.5, 3.6 Hz, 1H, H-8β), 1.65–1.55 (m, 1H, H-7β), 1.52–1.37 (m, 5H, H-8a, H-5β, H-14), 1.36–1.28 (m, 1H, H-6), 1.25–1.17 (m, 1H, H-5a), 0.89 (m, 7H, H-7α, H-15, H-16) 13 C NMR
3.1.2 Tổng hợp hợp chất trung gian chứa khung quinazolinone
3.1.2.1 T ổng hợp 6-hydroxy-2methyl-4H-benzo[d] [1,3] oxazin-4-one
5-Hydroxy anthranilic acid (5.0 g, 32.67mmol) được hòa tan trong acetic anhydride (15ml) và đun hồi lưu ở nhiệt độ 150 o C trong 2 giờ Sau đó, hỗn hợp được kết tinh trên đá, dẫn đến sự hình thành kết tủa Kết tủa được lọc và rửa nhiều lần bằng nước lạnh trên phễu Buchner, sau đó hút khô bằng bơm hút chân không, thu được 6-hydroxy-2methyl-4H-benzo[d][1,3]oxain-4-one (chất rắn màu nâu nhạt, 5.03 g, hiệu suất 87%) Sản phẩm này sẽ được sử dụng cho bước phản ứng tiếp theo.
3.1.2.2 T ổng hợp hợp chất trung gian (58a-f)
Hỗn hợp 6-hydroxy-2methyl-4H-benzo[d][1,3]oxazin-4-one (1g, 5.64 mmol, 1eq) được điều chế cùng với axit acetic và amine bậc 1 (3eq) được khuấy và đun hồi lưu ở 120°C trong 14 giờ Phản ứng được theo dõi bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi n-hexane: ethyl acetate (2:1) Sau đó, hỗn hợp phản ứng được trung hòa bằng NaHCO3 đến pH=7, rồi bổ sung CH2Cl2 (20ml) và chiết với nước.
Pha hữu cơ được tách ra và làm khan bằng Na2SO4, sau đó cất để thu được cặn phản ứng Sử dụng sắc ký cột silicagel với hệ dung môi n-hexane và ethyl acetate theo tỷ lệ 5:1, dẫn xuất quinazolinone tương ứng (58a-f) được thu nhận thành công.
6-Hydroxy-2-methyl-3-(4-methylbenzyl) quinazolin-4(3H)-one (58a):
Chất rắn màu trắng; hiệu suất 69%; Mp: 246-247 o C; R f = 0.55(n-hexane : ethyl
38 acetate = 1 : 1); 1 H NMR (500 MHz, DMSO-d6, δ (ppm)): 10.05 (s, 1H, OH), 7.49 (d, J = 8.8 Hz, 1H, H-8), 7.43 (d, J = 2.8 Hz, 1H, H-5), 7.28 (dd, J = 3.2 Hz, 8.8 Hz, 1H, H-7), 7.15 (d, J = 8.8 Hz, 2H, H-2´, H-6´), 7.04 (d, J = 8.8 Hz, 2H, H-3´, H-5´), 5.30 (s, 2H, CH2-Ar), 2.42 (s, 3H, CH3-quinazolinone), 2.08 (s, 3H,
CH3-Ar) 13 C NMR (125 MHz, DMSO-d6, δ (ppm)):161.2 (C-4), 156.9 (C-6), 152.8 (C-2), 140.9 (C-9), 138.5 (C-4´), 136.5 (C-1´), 133.4 (C-8), 129.3 (C-3´, C-
5´), 128.0 (C-7), 126.3 (C-2´, C-6´), 120.5 (C-10), 109.6 (C-5), 46.2 (CH2-Ar), 22.5 (CH3-quinazolinone), 20.6 (CH3-Ar)
3-(4-Chlorobenzyl)-6-hydroxy-2-methylquinazolin-4(3H)-one (58b) is a white solid with an 82% yield and a melting point of 113-114 °C The compound has an Rf value of 0.53 when using a solvent system of n-hexane and ethyl acetate in a 1:1 ratio The 1H NMR spectrum (500 MHz, DMSO-d6) displays a singlet at δ 10.07 ppm corresponding to the hydroxyl group (OH), along with various aromatic protons at δ 7.49 (H-8), 7.43 (H-5), 7.39 (H-3', H-5'), 7.28 (H-7), and 7.21 (H-2', H-6') Additionally, the spectrum shows a singlet at δ 5.33 ppm for the methylene group (CH2-Ar) and a singlet at δ 2.42 ppm for the methyl group (CH3-quinazolinone).
(125 MHz, DMSO-d6, δ (ppm)): 161.3 (C-4), 155.9 (C-6), 151.4 (C-2), 140.4 (C-9), 135.7 (C-1´), 131.8 (C-4´), 128.7 (C-2´, C-6´), 128.3 (C-3´, C-5´), 128.0 (C-8), 124.0 (C-7), 122.2 (C-10), 109.1 (C-5), 45.8 (CH2-Ar), 22.6 (CH3- quinazolinone)
3-(4-Fluorophenyl)-6-hydroxy-2-methylquinazolin-4(3H)-one (58c): Chất rắn màu trắng; Hiệu suất: 81%; Mp:175-176 o C; Rf= 0.52(n-hexane : ethyl acetate
= 1 : 1); 1 H NMR (500 MHz, CD3OD, δ (ppm)): 7.57 (d, J = 9.0 Hz, 1H, H-8),
7.50 (s, J = 3.0 Hz, 1H, H-5), 7.43 (d, J = 9.0 Hz, 2H, H-2´, H-6´), 7.36-7.32 (m, 3H, H-7, H-3´, H-5´), 2.21 (s, 3H, CH3-quinazolinone) 13 C NMR (125 MHz,
CD3OD, δ (ppm)): 163.8 (C-4), 163.3 (C-4´), 157.9 (C-6), 153.4 (C-2), 141.9 (C-9), 135.2 (C-1´), 131.7 (C-2´, C-6´), 128.9 (C-8), 125.6 (C-7), 122.6 (C-10), 117.9 (C-3´, C-5´), 110.6 (C-5), 23.7 (CH3-quinazolinone)
3-(3-Fluorophenyl)-6-hydroxy-2-methylquinazolin-4(3H)-one (58d): Chất rắn màu trắng; Hiệu suất: 83%; R f = 0.54 (n-hexane : ethyl acetate = 1 : 1); 1 H NMR (500 MHz, CD3OD, δ (ppm)): 7.65-7.61 (m, 1H, H-6´), 7.57 (d, J = 9.0
13C NMR (125 MHz, CD3OD, δ (ppm)): 165.6 (C-4), 163.7 (C-3´), 158.0 (C-6), 152.9 (C-2), 141.9 (C-1´), 140.7 (C-5´), 132.5 (C-9), 128.9 (C-8), 125.7 (C-7), 122.6 (C-10), 122.2 (C-6´), 117.5 (C-4´), 117.1 (C-2´), 110.6 (C-5), 23.6 (CH3- quinazolinone)
Chất rắn màu trắng; Hiệu suất: 88%; Mp: 156-157 o C;R f = 0.50(n-hexane : ethyl acetate = 1 : 1); 1 H NMR (500 MHz, DMSO-d6, δ (ppm)): 10.31 (brs, 1H, OH), 7.59 (d, J = 8.5 Hz, 1H, H-8), 7.52-7.48 (m, 1H, H-4´), 7.44-7.41 (m, 2H, H-5, H-5´), 7.35 (dd, J = 2.5 Hz, 7.5 Hz, 1H, H-7), 7.26 (dd, J = 8.50 Hz, 1H, H-6´), 7.11 (t, J = 7.5 Hz, 1H, H-3´), 3.76 (s, 3H, OCH3), 2.04 (s, 3H, CH3-
40 quinazolinone) 13 C NMR (125 MHz, DMSO-d6, δ (ppm)): 160.6 (C-4), 155.8 (C-6), 154.2 (C-2), 151.3 (C-2´), 140.6 (C-9), 130.6 (C-8), 129.6 (C-4´), 128.2(C-5´), 126.1 (C-7), 123.9 (C-10), 121.2 (C-1´), 112.4 (C-6´), 109.1 (C-5), 55.7 (OCH3), 22.7 (CH3-quinazolinone)
3-Benzyl-6-hydroxy-2-methylquinazolin-4(3H)-one (58f) is a white solid with a yield of 79% and a melting point of 64-65 °C Its retention factor (R_f) is 0.50 when using a solvent system of n-hexane and ethyl acetate in a 1:1 ratio The compound's 1H NMR spectrum (500 MHz, DMSO) reveals key signals at δ 8.31 (brs, 1H, OH), 7.50 (d, J = 9.0 Hz, 1H, H-8), and 1.87 (s, 3H, CH3-quinazolinone), among others The 13C NMR spectrum (125 MHz, DMSO-d6) shows significant chemical shifts at δ 169.2 (C-4) and 155.9 (C-6), providing insight into its structural characteristics.
T ổ ng h ợ p các d ẫ n xu ấ t artemisinin ch ứ a khung quinazolinone (59a-f)40 CHƯƠNG 4: KẾ T QU Ả VÀ TH Ả O LU Ậ N
Thêm K2CO3 (76 mg, 0.56 mmol, 1.1eq) vào 1-bromo-2-(10β-dihydroartemisinoxy) ethane (55) (200mg, 0.51 mmol, 1eq) trong 10ml dung môi DMF, khuấy ở 60 o C trong 30 phút Sau đó, thêm hợp chất (58a-f) (1.5eq) và xúc tác KI (0.04g), tiến hành phản ứng ở 60-70 o C trong 10-11 giờ Kết thúc phản ứng, bổ sung CH2Cl2 (20ml) và chiết với nước (3x20ml) Tách pha hữu cơ, làm khan bằng Na2SO4, và cất loại dung môi để thu được cặn phản ứng Sử dụng sắc ký cột silicagel với hệ dung môi (n-hexane: ethyl acetate=5:1) để thu được dẫn xuất artemisinin chứa khung quinazolinone tương ứng (59a-f).
2-Methyl-3-(4-methylbenzyl)-6-(2-(((3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)- 3,6,9-trimethyldecahydro-12H-3,12-epoxy[1,2]dioxepino[4,3-i]isochromen- 10-yl)oxy)ethoxy)quinazolin-4(3H)-one (59a):
Chất rắn màu trắng; Hiệu suất: 63%; Mp: 163-65 o C; R f = 0.61(n-hexane : ethyl acetate = 7 : 3) 1 H NMR (500 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 7.68 (d, J = 3.0 Hz, 1H, H-5´), 7.57 (d, J = 9.0 Hz, 1H, H-8´), 7.34 (dd, J = 3.0 Hz, 9.0 Hz, 1H, H-
7´), 7.15 (d, J = 9.0 Hz, 2H, H-2´´, H-6´´), 6.85 (d, J = 9.0 Hz, 2H, H-3´´, H-5´´), 5.49 (s, 1H, H-12), 5.3 (s, 2H, CH2-Ar), 4.91 (d, J = 3.5 Hz, 1H, H-10), 4.26-4.20 (m, 3H, H-1´´´, H-2´´´), 3.85-3.81 (m, 1H, H-1´´´), 3.78 (s, 3H, CH3-Ar), 2.65- 2.63 (m, 1H, H-9), 2.55 (s, 3H, CH3-quinazolinone), 2.37 (dt, J = 4.0 Hz, 10.5
6´), 159.2 (C-4´), 157.4 (C-2´), 142.1 (C-9´), 136.3 (C-4´´), 133.1 (C-1´´), 128.4 (C-3´, C-5´), 128.1 (C-2´, C-6´), 128.0 (C-8´), 125.0 (C-10´), 121.2 (C-7´), 114.3 (C-5´), 104.1 (C-3), 102.2 (C-10), 88.0 (C-12), 81.1 (C-12a), 67.9 (C-2´´´), 66.4 (C-1´´´), 52.6 (C-5a), 46.8 (CH2-Ar), 44.5 (C-8a), 37.5 (C-6), 36.5 (C-4), 34.7, (C-7), 30.9 (C-9), 26.2 (C-14), 24.7 (C-5), 24.5 (C-8), 23.2 (CH3-quinazolinone), 20.3 (CH3-Ar), 13.0 (C-16)
3-(4-Chlorobenzyl)-2-methyl-6-(2-(((3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)-3,6,9- trimethyldecahydro-12H-3,12-epoxy[1,2]dioxepino[4,3-i]isochromen-10- yl)oxy)ethoxy)quinazolin-4(3H)-one (59b):
Chất rắn màu trắng; Hiệu suất: 75%; Mp: 148-149 o C; R f = 0.60 (n-hexane : ethyl acetate = 7 : 3); 1 H NMR (500 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 7.68 (d, J = 3.0 Hz, 1H, H-5´), 7.57 (d, J = 9.0 Hz, 1H, H-8´), 7.34-7.32 (dd, J = 3.0 Hz, 9.0 Hz, 1H, H-7´), 7.13-7.09 (m, 4H, H-2´, H-6´, H-3´, H-5´), 5.48 (s, 1H, H-12), 5.35 (s, 2H,
CH2-Ar), 4.91 (d, J = 3.5 Hz, 1H, H-10), 4.26-4.18 (m, 3H, H-1´´´, H-2´´´), 3.85- 3.81 (m, 1H, H-1´´´), 2.66-2.63 (m, 1H, H-9), 2.53 (s, 3H, CH3-quinazolinone), 2.35 (tt, J = 20.2, 10.0 Hz, 1H, H-4α), 2.05-2.02 (m, 1H, H-4β), 1.88-1.85 (m, 1H, H-8α), 1.79-1.68 (m, 2H, H-5α, H-8β), 1.57-1.45 (m, 1H, H-7β), 1.45-1.37 (m, 5H, H-5β, H-8a, H-14), 1.29-1.21 (m, 2H, H-6, H-5a), 0.92 (d, J = 6.5 Hz, 3H, H-15), 0.89 (m, 4H, H-7α, H-16) 13 C NMR (125 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 162.3 (C-6´), 157.4 (C-4´), 152.4 (C-2´), 142.1 (C-9´), 137.4 (C-1´´), 132.9 (C-
3-(4-Fluorophenyl)-2-methyl-6-(2-(((3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)-3,6,9- trimethyldecahydro-12H-3,12-epoxy[1,2]dioxepino[4,3-i]isochromen-10- yl)oxy)ethoxy)quinazolin-4(3H)-one (59c):
Chất rắn màu trắng; Hiệu suất: 53%; Mp: 157-158 o C; R f = 0.58(n-hexane : ethyl acetate = 7 : 3) 1 H NMR (500 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 7.37 (dd, J = 3.0 Hz, 8.5
Hz, 1H, H-7´), 7.36 (dd, J = 3.0 Hz, 8.5 Hz, 1H, H-6´), 7.27-7.24 (m, 4H, H-2´, H-6´, H-3´, H-5´), 5.48 (s, 1H, H-12), 4.90 (d, J = 3.5 Hz, 1H, H-10), 4.26-4.17 (m, 3H, H-2´´´, H-1´´´), 3.85-3.81 (m, 1H, H-1´´´), 2.65-2.64 (m, 1H, H-9), 2.35 (dt, J = 4,0 Hz, 14.0 Hz, 1H, H-4α), 2.22 (s, 3H, CH3-quinazolinone), 2.05-2.02 (m, 1H, H-8α), 1.87-1.86 (m, 1H, H-5α), 1.79-1.67 (m, 1H, H-8β), 1.56-1.53 (m, 1H, H-7β), 1.51-1.43 (m, 5H, H-8a, H-5β, H-14), 1.35-1.29 (m, 1H, H-6), 1.28- 1.21 (m, 1H, H-5a), 0.94 (d, J = 7.5 Hz, 3H, H-15), 0.86 (m, 4H, H-7α, H-16)
3-(3-Fluorophenyl)-2-methyl-6-(2-(((3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)-3,6,9- trimethyldecahydro-12H-3,12-epoxy[1,2]dioxepino[4,3-i]isochromen-10- yl)oxy)ethoxy)quinazolin-4(3H)-one (59d):
Chất rắn màu trắng; Hiệu suất: 52%; Mp: 139-140 o C; R f = 0.48(n-hexane : ethyl acetate = 7 : 3) 1 H NMR (500 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 7.63 (d, J = 2.5 Hz, 1H),
7.63-7.61 (m, 2H, H-8´, H-5´), 7.56-7.52 (m, 1H, H-2´´), 7.37 (dd, J = 3.0 Hz, 9.0 Hz, 1H, H-7´), 7.27-7.22 (m, 1H, H-5´´), 7.08-7.01 (m, 1H, H-6´´), 7.03-7.01 (m, 1H, H-4´´), 5.48 (s, 1H, H-12), 4.90 (d, J = 3.5 Hz, 1H, H-10), 4.28-4.18 (m, 3H, H-2´´´, H-1´´´), 3.85-3.81 (m, 1H, H-1´´´), 2.65-2.63 (m, 1H, H-9), 2.35 (dt,
3-(2-Methoxyphenyl)-2-methyl-6-(2-(((3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)- 3,6,9-trimethyldecahydro-12H-3,12-epoxy[1,2]dioxepino[4,3-i]isochromen- 10-yl)oxy)ethoxy)quinazolin-4(3H)-one (59e):
Chất rắn màu trắng; Hiệu suất: 57%; Mp: 161-162 o C; R f = 0.55(n-hexane : ethyl acetate = 7 : 3) 1 H NMR (500 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 7.64 (d, J = 3.0 Hz, 1H,
Hz, 9.0 Hz, 1H, H-7´), 7.21 (m, 1H, H-6´´), 7.13-7.11 (m, 1H, H- 5´´), 7.10-7.08 (m, 1H, H-3´´), 5.30 (s, 1H, H-12), 4.89 (t, J = 3.0 Hz, 1H, H-10), 4.26-4.20 (m, 3H, H-2´´´, H-1´´´), 3.82-3-79 (m, 4H, H-1´´´, OCH3), 2.65-2.62 (m, 1H, H-9), 2.35 (dt, J = 4,0 Hz, 13.5 Hz, 1H, H-4α), 2.19 (s, 3H, CH3-quinazolinone), 2.06- 2.02 (m, 1H, H-4β), 1.89 -1.85 (m, 1H, H-8α), 1.77-1.74 (m, 1H, H-5α), 1.73- 1.68 (m, 2H, H-8β, H-7β), 1.51-1.37 (m, 5H, H-8a, H-5β, H-14), 1.27-1.20 (m, 2H, H-6, H-5a), 0.93-0.85 (m, 7H, H-7α, H-15, H-16) 13 C NMR (125 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 161.8 (C-6´), 157.3 (C-4´), 154.7 (C-2´´), 152.7 (C-2´), 142.3 (C-9´), 130.8 (C-4´´), 129.3 (C-8´), 128.3 (C-5´´), 126.5 (C-10´), 124.8 (C-1´´), 121.6 (C-7´), 121.4 (C-6´´), 112.3 (C-3´´), 107.6 (C-5´), 104.1 (C-3), 102.2 (C-
3-Benzyl-2-methyl-6-(2-(((3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)-3,6,9- trimethyldecahydro-12H-3,12-epoxy[1,2]dioxepino[4,3-i]isochromen-10- yl)oxy)ethoxy)quinazolin-4(3H)-one (59f):
Chất rắn màu trắng; Hiệu suất:78%; Mp: 154-155 o C; R f = 0.55(n-hexane : ethyl acetate = 7 : 3); 1 H NMR (500 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 7.68 (d, J = 3.0 Hz,
1H, H-5´), 7.62 (d, J = 8.5 Hz, 1H, H-8´), 7.36-7.31 (m, 2H, H-7´, H-4´´), 7.29 (d, J = 9.5 Hz, 2H, H-3´´, H-6´´), 7.20 (d, J = 9.5 Hz, 2H, H-2´´, H-6´´), 5.49 (s, 1H, H-12), 5.41 (s, 2H, CH2-Ar), 4.91 (d, J = 3.5 Hz, 1H, H-10), 4.27-4.20 (m, 3H, H-3´´´, H-1´´´), 3.85-3.81 (m, 1H, H-1´´´), 2.66-2.64 (m, 1H, H-9), 2.55 (s, 3H, CH3-quinazolinone), 2.34 (tt, J = 20.2, 10.0 Hz, 1H, H-4α), 2.06-2.02 (m, 1H, H-4β), 1.79-1.76 (m, 2H, H-8α, H-5α), 1.74-1.68 (m, 2H, H-8β, H-7β), 1.57- 1.45 (m, 5H, H-8a, H-5β, H-14), 1.27-1.22 (m, 2H, H-6, H-5a), 0.93 (d, J = 7.0
Hz, 3H, H-15), 0.89 (m, 4H, H-7α, H-16) 13 C NMR (125 MHz, CDCl3, δ (ppm)): 162.6 (C-6´), 162.1 (C-4´), 157.6 (C-2´), 135.8 (C-9´), 128.9 (C-3´´, C-
T ổ ng h ợ p các h ợ p ch ấ t trung gian 1-bromo-2-(10 β - dihydroartemisinoxy) ethane
Hợp chất (55) được tổng hợp bằng cách phản ứng giữa dihydroartemisinin (2) và 2-bromoethanol, sử dụng xúc tác BF3.Et2O trong dung môi CH2Cl2 ở nhiệt độ 0-5 độ C trong khoảng thời gian 3-4 giờ.
Sau phản ứng tổng hợp 1-bromo-2-(10β-dihydroartemisinoxy) ethane, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm hai đồng phân α và β Đồng phân α có dạng dầu, trong khi đồng phân β là dạng kết tinh và là sản phẩm chính, cho phép dễ dàng loại bỏ đồng phân α Kết quả cuối cùng là hợp chất (55) với cấu hình 10β, và các số liệu phổ 1H và 13C NMR của chất (55) phù hợp với các công bố trước đó.
