Tài liệu Nghiên cứu tổng hợp và hoạt tính sinh học của 6 (2 hydroxy 3 (pyrrolidin 1 yl)propyl) 5h indeno[1,2 c]isoquinoline 5,11(6h) dione

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC ====== NGUYỄN THỊ PHƢƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 6-(2-HYDROXY-3-( PYRROLIDIN-1-YL)PROPYL)-5H-INDENO[1,2c]ISOQUINOLINE-5,11(6H)-DIONE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS. Lục Quang Tấn HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp này đƣợc hoàn thành tại phòng Hóa dƣợc, Viện Hóa học, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Với tất cả sự kính trọng và biết ơn chân thành, sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn đến TS. Lục Quang Tấn đã định hƣớng và hƣớng dẫn em tận tình trong suốt thời gian em làm đề tài khóa luận tốt nghiệp. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. TS. Nguyễn Văn Tuyến và các Thầy Cô làm việc tại phòng Hóa Dƣợc, Viện Hóa học, Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ để em đƣợc nghiên cứu, học tập và hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp của mình. Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, ban chủ nhiệm khoa cùng toàn thể các Thầy Cô trong Khoa Hóa học đã hết lòng quan tâm, dìu dắt và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trƣờng và hoàn thiện khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn gia đình, ngƣời thân, bạn bè đã luôn tạo điều kiện động viên, khích lệ giúp em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp của mình. Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Phƣơng LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan các kết quả nghiên cứu, số liệu đƣợc trình bày trong khóa luận: “Nghiên cứu tổng hợp và hoạt tính sinh học của 6-(2-hydroxy-3(pyrrolidin-1-yl)propyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11(6H)-dione” dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Lục Quang Tấn là hoàn toàn trung thực và không trùng với kết quả của tác giả khác. Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Phƣơng MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Lí do chọn đề tài. ......................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu. .................................................................................. 3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................... 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................... 5 1.1. Tổng quan về indenoisoquinoline............................................................. 5 1.1.1. Công thức cấu tạo ............................................................................... 5 1.1.2. Mô hình phân tử trong không gian ..................................................... 5 1.1.3. Công thức phân tử: C16H8NO2R ......................................................... 5 1.2. Tổng quan về pyrrolidin ........................................................................... 5 1.2.1. Công thức cấu tạo ............................................................................... 7 1.2.2. Mô hình phân tử trong không gian ..................................................... 7 1.2.3. Công thức phân tử: C4H9N. ................................................................ 7 1.3. Các phƣơng pháp tổng hợp indenoisoquinoline ....................................... 7 1.3.1. Các phƣơng pháp chính tổng hợp indenoisoquinoline....................... 7 1.3.2. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinoline nhờ phản ứng ngƣng tụ của homophtalic anhydride với các bazơ Schiff. ......................................... 8 1.3.3. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinoline dựa trên phản ứng của indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione với các amin bậc 1............................ 9 1.4. Hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất indenoisoquinoline .................. 10 1.4.1. Các dẫn xuất indenoisoquinoline có vòng imdazolyl propyl ........... 10 1.4.2. Các dẫn xuất indenoisoquinoline có vòng morpholinopropyl ở vòng B ................................................................................................................. 11 1.4.3. Các dẫn xuất indenoisoquinoline có nhóm thế ethanol amino ........ 13 1.5. Tổng quan về các phƣơng pháp nghiên cứu trong tổng hợp hữu cơ ...... 14 1.5.1. Phƣơng pháp sắc kí bản mỏng ......................................................... 14 1.5.2. Chiết ................................................................................................. 15 1.5.3. Loại bỏ dung môi ở áp suất thấp ...................................................... 16 1.5.4. Sắc kí cột .......................................................................................... 16 1.5.5. Phƣơng pháp nhồi cột huyền phù ..................................................... 16 1.5.6. Phƣơng pháp lựa chọn chất hấp phụ và dung môi chạy cột sắc kí .. 16 1.6. Tổng quan về các phƣơng pháp xác định cấu trúc hợp chất hữu cơ ...... 19 1.6.1.Điểm nóng chảy (Mp) ....................................................................... 19 1.6.2. Độ quay cực ([α]D) ........................................................................... 20 1.6.3. Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonancespectroscopy, NMR) ................................................................. 20 1.6.4. Phổ khối lƣợng (Mass spectrocopy, MS) ......................................... 21 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 23 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu: ............................................................................ 23 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 23 2.3. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................... 24 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................... 25 3.1. Quy trình tổng hợp:................................................................................. 25 3.1.1. Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione (43) ...................... 25 3.1.2. Tổng hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11(6H)dione (44). .................................................................................................. 26 3.1.3 Tổng hợp hợp chất 6-(3’-bromo-2’-hydroxypropyl)-5H-indeno[1,2c]isoquinoline-5,11(6H)-dione (45) ........................................................... 26 3.1.4. Tổng hợp 6-(2’-hydroxy-3’-(pyrrolidin-1-yl)propyl)-5Hindeno[1,2-c]isoquinoline-5,11(6H)-dione (46) ........................................ 26 3.2. Hằng số vật lí và các dữ kiện phổ của các hợp chất ............................... 27 3.2.1. Hợp chất indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione (43) ....................... 27 3.2.2. Hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11(6H)-dione (44) ............................................................................................................. 27 3.2.3. Hợp chất 6-(3’-bromo-2’-hydroxypropyl)-5H-indeno[1,2c]isoquinoline-5,11(6H)-dione (45) ........................................................... 28 3.2.4. Hợp chất indenoisoquinoline 46 ...................................................... 32 3.3. Thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất đƣợc tổng hợp .............. 32 3.4. Kết quả và thảo luận ............................................................................... 34 3.4.1. Hợp chất indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione (43) ....................... 34 3.4.2. Hợp chất 6-allyl-5H-indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11(6H)-dione (44). ............................................................................................................ 37 3.4.3. Hợp chất 6-(3’-bromo-2’-hydroxypropyl)-5H-indeno[1,2c]isoquinoline-5,11(6H)-dione (45) ........................................................... 38 3.4.4. Hợp chất indenoisoquinoline 46 ...................................................... 41 3.4.5. Hoạt tính gây độc tế bào của hợp chất đƣợc tổng hợp. .................... 44 KẾT LUẬN ....................................................................................................... 46 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT [α]D Độ quay cực Specific Optical Rotation 1 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton H – NMR Proton Magnetic Resonance Spectroscopy 13 C – NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon 13 Carbon – 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 2D – NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân hai chiều Two – Dimentional NMR DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer EI – MS Phổ khối lƣợng va chạm elctron Electron Impact Mass Spectrometry ESI – MS Phổ khối lƣợng phun mù điện tử Electron Spray ionizasion Mass Spectra EtOAc Ethylacetat HMBC Heteronuclear Mutiple Bond Connectivity HMQC Heteronuclear Mutiple Quantum Coherence IR Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy IC50 o C Nồng độ mẫu mà tại đó nó có thể ức chế 50% gốc tự do Độ Cencius Me Nhóm Methyl Mp Điểm nóng chảy NBS N-Bromosuccinimide MS Phổ khối lƣợng Mass Spectroscopy NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy PTSA p-Toluenesulfonic acid THF Tetrahidrofuran DMAP 4-Dimethylaminopyridine DMF Dimethylfomamide EDCI 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide NBS N-Bromsuccinimide Top1 Topoisomerase I DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU Hình 1: Camptothecin và một số dẫn xuất ........................................................ 2 Hình 2: Indotecan (5) và Indimitecan (6).......................................................... 3 Hình 3: Mô hình phân tử không gian của indenoisoquinoline ......................... 5 Hình 4: mô hình phân tử pyrrolidin trong không gian ...................................... 7 Hình 5: Các dẫn xuất indenoisoquinoline có vòng imdazolyl propyl............. 10 Hình 6: Các dẫn xuất indenoisoquinoline có vòng morpholinopropyl ........... 12 Hình 7: Các dẫn xuất indenoisoquinoline có nhóm thế ethanol amino .......... 13 Hình 8: Cấu trúc X-ray đơn tinh thể của hợp chất 45 ..................................... 29 Hình 9: Phổ 1H-NMR của hợp chất 43 ........................................................... 35 Hình 10: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 43 ......................................... 35 Hình 11: Phổ 13C-NMR của hợp chất 43 ........................................................ 36 Hình 12: Phổ 13C-NMR giãn rộng của hợp chất 43 ........................................ 37 Hình 13: Phổ 1H-NMR của hợp chất 45 ......................................................... 39 Hình 14: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 45 ......................................... 40 Hình 15: Mô hình cấu trúc phân tử của hợp chất 45 theo phƣơng pháp X-ray tinh thể. ............................................................................................................ 41 Hình 16: Phổ 1H-NMR của hợp chất 46 ......................................................... 43 Hình 17: Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất 46 ......................................... 43 Hình 18: Phổ 13C-NMR của hợp chất 46 ........................................................ 44 Sơ đồ 1: Các con đƣờng tổng hợp indenoisoquinoline. .................................... 8 Sơ đồ 2: Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinoline nhờ phản ứng ngƣng tụ của homophthalic anhydride với các bazơ Schiff khác nhau .................................. 9 Sơ đồ 3: Tổng hợp các indenoisoquinoline bằng phản ứng ngƣng tụ 2carboxybenzaldehyde và phthalide. ................................................................ 10 Sơ đồ 4: Quy trình tổng hợp hợp chất 6-(2’-hydroxy-3’-(pyrrolidin-1yl)propyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11(6H)-dione ............................. 25 Sơ đồ 5: Tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione (43) ....................... 34 Sơ đồ 6: Sơ đồ tổng hợp indenoisoquinoline (44)............................................ 38 Sơ đồ 7: Indenoisoquinoline (46) đƣợc tổng hợp đi từ 6-allyl-5H-indeno[1,2c]isoquinoline-5,11(6H)-dione. ....................................................................... 38 Sơ đồ 8: Tổng hợp các indenoisoquinoline 46 chứa nhóm thế dị vòng no. ... 42 Bảng 1: Hoạt tính gây độc (GI50 µM) của các dẫn chất từ 29 – 31 ................ 11 Bảng 2: Hoạt tính gây độc (GI50 µM) của các dẫn chất từ 32 – 35 ............... 13 Bảng 3: Hoạt tính gây độc (GI50 µM) của các dẫn chất từ 36 – 39. ............. 14 Bảng 4: Độ dài các liên kết trong hợp chất 45 ................................................ 30 Bảng 5: Các góc liên kết trong hợp chất 45 .................................................... 31 Bảng 6: Kết quả hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất 45, 46 ................ 45 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ung thƣ ngày càng trở nên phổ biến với tốc độ gia tăng nhanh chóng đã trở thành mối lo sợ cho bất kỳ ai khi phải đối mặt với căn bệnh này. Ung thƣ có thể có ở bất kỳ bộ phận nào của cơ thể và phát triển nhanh chóng cùng với nhiều diễn biến bất thƣờng. Hiện khoa học đã phát hiện hơn 200 dạng ung thƣ khác nhau, mỗi loại đều có các triệu chứng, phƣơng pháp điều trị và chuẩn đoán riêng. Tại các nƣớc phát triển ung thƣ là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ hai sau tim mạch. Ở các nƣớc đang phát triển ung thƣ đứng hàng thứ ba sau bệnh nhiễm trùng, ký sinh trùng và tim mạch. Theo thống kê của ngành ung thƣ và Bộ Y tế, mỗi năm Việt Nam có khoảng 150 ngàn ca mới mắc và trên 75 ngàn trƣờng hợp tử vong do ung thƣ. Ƣớc tính trong năm 2020 sẽ có ít nhất gần 200.000 ca ung thƣ mới mắc [11]. Hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp điều trị ung thƣ nhƣ: phẫu thuật, hóa trị liệu, xạ trị liệu, gene trị liệu, proton trị liệu, miễn dịch trị liệu và một số liệu pháp khác. Trong đó, hóa trị liệu đã sử dụng một đích đến là topoisomerase vì topoisomerase bị ức chế sẽ gây chết tế bào ung thƣ do tế bào này phân chia rất nhanh chóng. Ở sinh vật nhân chuẩn, topoisomerase I (Top1) là một enzym cần thiết cho nhiều quá trình quan trọng của tế bào nhƣ phiên mã, sao mã và phân ly vào nhiễm sắc thể. Vai trò của Top1 là giúp giãn xoắn DNA sợi kép khi DNA thực hiện các quá trình tái bản và phiên mã, trong đó enzym sẽ liên kết cộng hóa trị với DNA cho đến khi đóng xoắn. Do đó, nó là mục đích trị liệu tiềm năng trong việc điều trị chống ung thƣ. Có hai con đƣờng có thể ức chế Top1 đó là mất khả năng tháo xoắn các sợi DNA của Top1 và con đƣờng thứ hai là gây “ngộ độc” enzym bằng cách tạo liên kết cộng hóa trị với DNA dƣới dạng phức [5]. 1 Camptothecin (1) đƣợc biết đến là chất có khả năng gây ức chế topoisomerase I. Các sản phẩm tan trong nƣớc đƣợc bán tổng hợp từ campothecin nhƣ Topotecan (2), Irinotecan (3) là các chất gây ức chế Top1 duy nhất hiện đƣợc Cục Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Hoa Kỳ (The U.S. Foodand Drug Administration) cấp phép làm thuốc chống ung thƣ [7]. Tuy nhiên, hai hợp chất thuốc này còn có nhiều nhƣợc điểm nhƣ rất nhanh mất hoạt tính do thủy phân vòng E (vòng lacton) ngay cả trong môi trƣờng pH sinh lý và gây độc với tủy xƣơng [3]. Hình 1: Camptothecin và một số dẫn xuất Để khắc phục những nhƣợc điểm của Camptothecin và các dẫn xuất, các nhà khoa học đã nghiên cứu tìm kiếm các lớp chất mới có khả năng gây ức chế Top1, trong đó indenoisoquinoline là lớp chất đang đƣợc các nhà khoa học quan tâm bởi có tính chất ổn định, không bị thủy phân và không gây độc giống nhƣ Camptothecin. Một số dẫn xuất của indenoisoquinoline nhƣ Indotecan (4) và Indimitecan (5) đã đƣợc đƣa vào nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng ở giai đoạn II cho thấy có hoạt tính cao hơn so với thuốc chống ung thƣ hệ camptothecin nhƣng không gây hiệu ứng phụ, đặc biệt bền và không bị thủy phân vì không có vòng lacton. 2 Hình 2: Indotecan (5) và Indimitecan (6) Trên cơ sở đó, khoá luận đã đƣa ra mục tiêu là thiết kế tổng hợp các indenoisoquinoline mới có nhóm thế khác nhau ở vòng B khi đƣa thêm nhóm hydroxyl vào vị trí thứ 2 của mạch nối propyl còn vị trí thứ 3 là dị vòng pyrrolidin với hy vọng sẽ làm tăng khả năng gây độc tế bào ung thƣ. Với những ý nghĩa cấp thiết và thực tiễn trên, tôi chọn đề tài cho khóa luận tốt nghiệp là: “Nghiên cứu tổng hợp và hoạt tính sinh học của 6-(2hydroxy-3-(pyrrolidin-1-yl)propyl)-5H-indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11(6H)dione”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tổng hợp ra dẫn xuất của indenoisoquinoline nhằm tăng hoạt tính sinh học của các indenoisoquinoline. Từ đó tạo cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tổng hợp các hợp chất hữu cơ nói chung và nâng cao hoạt tính sinh học cho các dẫn chất của indenoisoquinoline nói riêng, góp phần vào sự phát triển của y học thế giới cũng nhƣ y học Việt Nam hiện đại về lĩnh vực chống ung thƣ. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài (các đề tài, bài báo cáo khoa học, các công trình khoa học đã làm thành công về đề tài). - Nghiên cứu các hƣớng tổng hợp và xác định cấu trúc của sản phẩm tổng hợp. 3 - Nghiên cứu tổng hợp và hoạt tính sinh học của 6-(2-hydroxy-3-(pyrrolidin1-yl)propyl)-5H-indeno[1,2-c] isoquinoline-5,11(6H)-dione” - Tiến hành đo phổ và giải phổ để kiểm tra cấu trúc của sản phẩm tổng hợp. 4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về indenoisoquinoline 1.1.1. Công thức cấu tạo O D C A B N R O Khung cacbon bao gồm vòng A và B là vòng isoquinoline và vòng C và D là vòng indeno Danh pháp: 6-R-indeno[1,2-c]isoquinoline-5,11-dione. 1.1.2. Mô hình phân tử trong không gian Hình 3: Mô hình phân tử không gian của indenoisoquinoline 1.1.3. Công thức phân tử: C16H8NO2R 1.2. Tổng quan về pyrrolidin Pyrrolidin, còn đƣợc gọi là tetrahydropyrrole, là một hợp chất hữu cơ với công thức phân tử (CH2)4NH. Nó là một amin thứ cấp có vòng, cũng đƣợc phân loại nhƣ một dị vòng bão hòa. Gồm bốn nguyên tử cacbon và một nguyên tử nitơ. Vòng pyrrolidin là cấu trúc trung tâm của amino axit proline 5 và các dẫn xuất của nó. Cấu trúc vòng của pyrrolidin có mặt ở nhiều alkaloid thiên nhiên nhƣ nicotin và hygrin. Nó cũng là cơ sở hình thành các hợp chất racetam (ví dụ piracetam, aniracetam). Các axit amin proline và hydroxyprolin về mặt cấu trúc là các dẫn xuất của pyrrolidin. Pyrrolidin là một chất lỏng không màu có thể trộn với nƣớc và hầu hết các dung môi hữu cơ. Nó đƣợc tìm thấy trong lá của thuốc lá, cà rốt và trong nhiều loại thuốc dƣợc phẩm nhƣ procyclidin và bepridil. Pyrrolidin đƣợc sử dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ, đƣợc sử dụng để kích hoạt các xeton và andehit hình thành các enamines [12]. Pyrrolidin là một amin dị vòng đƣợc sử dụng nhƣ khối hợp chất hoặc cơ sở để sản xuất hóa chất dƣợc phẩm tinh khiết. Nó là một trung gian cơ bản đƣợc sử dụng trong phạm vi rộng các ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ, hóa chất, dƣợc phẩm, chất màu, chất hóa dẻo, hóa chất chụp ảnh, chất nhũ hoá, chất ức chế ăn mòn, hóa chất cao su và chất đóng rắn cho các nhựa epoxy. Nó đƣợc sử dụng trong sản xuất polyurethan nhƣ một chất xúc tác. Các dẫn xuất của đoạn methylpyrrolidinyl là mô típ cấu trúc phổ biến hiện nay ở một số chất ức chế và đối kháng, bao gồm một loạt các chất ức chế HIV-1 sao chép ngƣợc và histamin thụ thể H3 và dopamin D4 đối kháng. Sigma-Aldrich có một lựa chọn lớn pyrrolidin nhƣ khối hợp chất dị vòng cho các tổng hợp hữu cơ và hóa dƣợc phẩm, phần lớn trong số đó là có sẵn nhƣ racemates hoặc một trong hai dạng enantiomeric [10]. Trong công nghiệp Pyrrolidin đƣợc sản xuất bằng cách xử lí 1,4butanediol với amoniac trên một chất xúc tác oxit. 6 1.2.1. Công thức cấu tạo Pyrrolidin 1.2.2. Mô hình phân tử trong không gian Hình 4: mô hình phân tử pyrrolidin trong không gian 1.2.3. Công thức phân tử: C4H9N 1.3. Các phƣơng pháp tổng hợp indenoisoquinoline 1.3.1. Các phương pháp chính tổng hợp indenoisoquinoline Hiện nay tổng hợp các dẫn chất của indenoisoquinoline đƣợc thực hiện theo các phƣơng pháp chính sau đây: 7 Sơ đồ 1: Các con đƣờng tổng hợp indenoisoquinoline Phƣơng pháp thứ nhất: Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinoline thông qua phản ứng ngƣng tụ của homophthalic anhydride với các bazơ Schiff . Phƣơng pháp thứ hai: Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinoline dựa trên phản ứng của indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione (28) với các amin bậc 1. Phƣơng pháp thứ ba: Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinoline thông qua phản ứng đóng vòng của 3–arylisoquinoline. Phƣơng pháp thứ tƣ: Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinoline dựa trên phản ứng đóng vòng của dẫn chất styrenic enamit. 1.3.2. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinoline nhờ phản ứng ngưng tụ của homophthalic anhydride với các bazơ Schiff Mark Cushman và các cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất của indotecan (4) và indimitecan (5) nhƣ mô tả trong sơ đồ 2. Bƣớc chìa khóa tổng hợp khung indenoisoquinoline là phản ứng ngƣng tụ homophthalic anhydride (19) với bazơ Schiff (21) nhận đƣợc axit 22 chọn lọc ở dạng cis. 8 Tiếp theo, cis axit phản ứng với SOCl2 tạo thành clorua axit, sau đó nhờ phản ứng axyl hóa Friedel−Crafts (axyl hóa nội phân tử) nhận đƣợc chất 23. Sau cùng hợp chất 23 đƣợc phản ứng với các amin nhận đƣợc các dẫn chất của indotecan (4) và indimitecan (5). Sơ đồ 2: Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinoline nhờ phản ứng ngƣng tụ của homophthalic anhydride với các bazơ Schiff khác nhau Sơ đồ 2: Tác nhân và điều kiện phản ứng: a) H2CO, H2O, HCl, AcOH, 120°C đến nhiệt độ phòng; (b) (i) KOH, H2O, nhiệt độ phòng, (ii) KMnO4, H2O, 0°C đến nhiệt độ phòng, (iii) EtOH, đun hồi lƣu; (c) AcCl, đun hồi lƣu; (d) 3bromopropylamine, HBr, Et3N, Na2SO4, CHCl3, nhiệt độ phòng; (e) CHCl3, 0°C đến nhiệt độ phòng; (g) SOCl2, nhiệt độ phòng; (f) imidazole hoặc morpholine, NaI, DMF, 70°C. 1.3.3. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinoline dựa trên phản ứng của indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione với các amin bậc 1 Trƣớc hết để tổng hợp các indenoisoquinoline theo phƣơng pháp này, Andrew Morrell, Mark Cushman và cộng sự đã tiến hành tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione nhờ phản ứng ngƣng tụ của 2- 9 cacboxybenzaldehyde (25) và phthalide (26) với sự có mặt của NaOMe, MeOH tạo thành sản phẩm trung gian (27), sau đó chuyển hóa thành indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione (28) nhờ phản ứng vòng hóa trong môi trƣờng axít chỉ trong một bƣớc phản ứng nhờ thiết bị loại nƣớc Dean−Stark. Tiếp đó, indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dione (28) đƣợc chuyển thành indenoisoquinoline khi phản ứng với amin bậc một (sơ đồ 3). Sơ đồ 3: Tổng hợp các indenoisoquinoline bằng phản ứng ngƣng tụ 2carboxybenzaldehyde và phthalide Chúng tôi tiến hành tổng hợp hợp chất 6-(2-hydroxy-3-(pyrrolidin-1yl)propyl)-5H-indeno[1,2-c] isoquinoline-5,11(6H)-dione theo phƣơng pháp thứ hai này với ƣu điểm là ít tạo phản ứng phụ với hiệu suất cao. 1.4. Hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất indenoisoquinoline 1.4.1. Các dẫn xuất indenoisoquinoline có vòng imdazolyl propyl Hình 5: Các dẫn xuất indenoisoquinoline có vòng imdazolyl propyl 10