Tài liệu Nghiên cứu quy trình tổng hợp celecoxib

B ộ Y TẺ TRƯÒTVG ĐẠI HỌC • • Dược HÀ NỘI • • BÙI QUANG TRUNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÔNG HỢP CELECOXIB KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP Dược sĩ • • • Ngưòi hưóng dẫn: 1) ThS. Vũ Trần Anh 2) DS. Đoàn Thị Hữu Noi thực hiện: Viện Hóa Học - Viện khoa học và Công Nghệ VN HÀ N Ộ I-2011 Lòi cảm ơn Hoàn thành khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứii quv trình tổng hợp Celecoxib ” cho phép tôi được bày tó iòng biết ơn sâu sắc VCI kính írọn^ tc)i những người đã tận tình hưóng dẫn, giúp đõ' tôi trong suốt quả trình thực hiện đề tciỉ. Trước hết, tôi xin gửi /07 cảm ơn chân thành VCỈ sâu sắc nhất đến ThS. Vũ Trần Anh, DS. Đoàn Thị Hữu Những ngirời thầy đã dành nhỉềii thời gian, công sức tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài này. Tôi xin cảm ơn sự giúp đ(J nhiệt tình của TS. Ngô Quốc Anh - Viện Hóa Học (Viện Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam) đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện khóa luận này. Tồi xin gửi lời cảm ơn đên các thầy cô giáo Bộ Môn Hóa Hĩm Cơ, các anh chị phòng phân tích khoi pho - Viện Hỏa Học (Viện Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam) đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận. Tôi cũng xin cảm ơn ccìc thầy cô trong Ban Giám Hiệu, Phòng Đào Tạo và các thầy cô giáo trong tnixrng Đại học Dược Hci Nội đã dạy dỗ và ọ^iủp đõ' tôi trong siiôt quả trình học tập tại trường. Cuổi cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn chia sẻ, động viên, giúp đõ' tôi trong cuộc sống cũng như trong học tập và thực hiện đề tài. Hà Nội, ngày 12 tháng 5 năm 201 /. Sinh viên BÙI QUANG TRUNG MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆƯ, CHỦ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG ĐẶT VẤN ĐỀ 1 PHẦN I; TỎNG QUAN 2 1.1 Vài nét về viêm và cơ chế chống viêm của các NSAÍDs 2 1.1. l Viêm và vai trò sinh lý của cyclooxyseñase 2 1.1.2 Phân loại các thuốc chống viêm không steroid (NSAIDs) 4 1.2 Tổng quan về celecoxib 5 1.2.1 Cấu tạo và tính chất 5 1.2.2 Tác dụns dược lý, chỉ định, cách dùng 6 1.2.3 Các phương pháp tổng hợp celecoxib 9 1.2.3.1 Tổns: họp celecoxib bằng cách ngưna: tụ diceton với hydrazin 9 1.2.3.2 Tổng hợp celecoxib bằng cách ngưng tụ butynon với hydrazin 11 PHẦN II: NGUYÊN VẬT LIỆU, THIÉT BỊ VÀ PHU ONG PHÁP 13 NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu, hóa chất, dune môi 13 2.2 Thiết bị thí nghiệm 14 2.3 Phươns; pháp nghiên cứu 14 2.3.1 Phương pháp tổng hợp Celecoxib 14 2.3.2 Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết 15 2.3.3 Phương pháp xác định cấu trúc 15 PHẦN III: TH ựC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 16 3 .1 Tổng họp hóa học 16 3.1.1 Tổng hợp 4,4,4-trifiuoro-] -(4-methylphenyl)butan-l,3-dion 16 3.1.2 Tổng họp 4-sulphonamidophenvlhydrazin hydroclorid 19 3 . 1.2.1 V ớ itá c n h â n k h ử là N a 2S03 /H 20 19 3.1.2.2 Với tác nhân khử là SnCụ/HCl 21 3.1.3 Tổng hợp celecoxib 22 3.1.3.1 Với dung môi CH 3OH 23 3.1.3.2 Với dung môi C2H 5OH 23 3.1.3.3 Với dung môi isopropanol 24 3.1.3.4 Với hỗn hợp dung môi CH 3COOC 2H 5/H 2O 24 3.2 27 Kiểm tra độ tinh khiết và xác định cấu trúc 3.2.1 Kiểm tra độ tinh khiết của nguyên liệu và sản phẩm tổníỉ họp 27 được 3.2.2 Xác định cấu trúc của nguyên liệu và sản phấm tổna họp được 27 3.2.2.1 Phân tích phổ hồng ngoại (IR) 28 3.2.2.2 Phân tích phổ khối lượng (MS) 28 3.2.2.3 Phân tích phổ cộns hưởneĩ từ hạt nhân proton ('H-NMR) và 30 phổ cộng hưởng từ hạt nhân '^c ('^C-NMR) của sản phẩrn tổng hợp 3.3 Bàn luận 33 3.3. ] v ề tổng hợp hóa học 33 3.3.2 v ề xác định cấu trúc sản phẩm 35 PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 37 4 .1K ếtluận 37 4.2 Đề xuất 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆƯ,y CHỮ VIẾT TẮT • m 'H-NMR : Phổ cộng hưỏTig từ hạt nhân proton ('H-Nuclear Magnetic Resonance) 'T -N M R : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân '^c ('^C-Nuclear Maanetic Resonance) cox Cyclooxygenase CTPT Công thức phân tử IC50 Nồng độ ức chế 50% IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) KLPT Khối lượng phân tử MS Phổ khối (Mass spectrometry) MTBE Methyl tert-hniyX ether NSAIDs Các thuốc giảm đau hạ sốt chống viêm không steroid (Non Steroidal Anti-intlamraatory Drugs; PG Prostaglandin 4-SAPH 4-sulfonamidophenylhydrazin SKLM Sắc ký lớp mỏng TFA Trifluoroacetic DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Trang 1.1 : Phân loại thuôc chông viêm không steroid 4 1.2 : Tác dụng ức chế cyclooxygenase của celecoxib, 6 ICsoCliM) 1.3: Một số các thông số dược động học của celecoxib 6 1.4; Ảnh hưởng của Celecoxib và các NSAIDs trên tim 8 mạch 2.1: Danh sách các nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu 13 3.1: Ket quả khảo sát phản ứng tổng họp celecoxib trong 26 một số hệ dung môi 3.2: Tóm tắt kết quả sắc ký lóp mỏng 27 3.3: Số liệu phổ IR của các chất tổng hợp được 28 3.4: Sổ liệu phân tích phổ khối lượng của các chất tổng 29 họp được 3.5: Số liệu phổ ’H-NMR của dion 30 3.6: Số liệu phổ '^C-NMR của dion 30 3.7: Số liệu phổ 'H-NMR của SAPH 31 3.8: Số liệu phổ 'X -N M R của SAPH 31 3.9: Số liệu phổ 'H-NMR của celecoxib 32 3.10: Số liệu phổ '^C-NMR của celecoxib 32 3.11: Hiệu suất phản ứng tổng hợp celecoxib 34 ĐẶT VẤN ĐÈ Các thuốc chống viêm không steroid (NSAlDs) là một tronẹ nhu’ns nhóm thuốc được dùng phô biến nhất với ước tính khoảng 33 triệu nsười dùng trong một ngày trên toàn thế giới, nhưns đây cũng là nhóm thuốc gâv ra khá nhiều tác dụng phụ, đặc biệt là trên hệ tiêu hóa. Có tới khoảng một phần ba số bệnh nhân sử dụng nhóm thuốc nàv có triệu chứng viêm loét dạ dày, tá tràng [15 \ Nhiều giải pháp đế hạn chế tác dụng phụ này như dùns kèm thuốc bảo vệ niêm mạc (ví dụ như thuốc kháng thụ thể H2, ức chế bơm proton...), tạo dạng bào chế giảm kích ứng; niêm mạc... đã được sử dụng nhưng các giải pháp này đều có những hạn chế nhất định. Việc tìm ra hai đồns dạng (isoform) COX-1 và COX-2 của men c o x (cyclooxygenase) tham gia tổng hợp các prostaglandin (PG) từ acid arachidonic đã mở ra hướng mới để khắc phục tác dụng phụ trên đường tiêu hóa của các NSAID [1], [14], [16], [36], Các thuốc ức chế chọn lọc COX-2 ià dẫn chất của diaryl như celecoxib, valdecoxib, parecoxib, etoricoxib, rofecoxib, lumiracoxib làm giảm PG gâv viêm sons vẫn duy trì quá trình tổng họp các PG bảo vệ đường tiêu hóa [1], [5], Tuy nhiên, do sự gia tăng nsLiy cơ huyết khối và nhồi máu cơ tim của nhóm thuốc này nên hiện nay chỉ còn ceỉecoxib, parecoxib và etoricoxib được lưu hành trên thị trường, trong đó celecoxib là thuốc được sử dụng rộng rãi nhất [7]. Việt Nam là một nước nhiệt đới, có khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều, các bệnh thấp khớp, viêm xưưrm khóp... chiếm tỉ lệ khá cao nên nhu cầu về các NSAIDs nói chung và celecoxib nói riêng khá lớn. Celecoxib sử dụng tại Việt Nam, kể cả sản xuất tron" nước vẫn phải nhập hoạt chất từ nước ngoài nên chi phí khá cao. Vì vậy, chún.g tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu quy trình tổng họ’p Celecoxib” v ớ i c á c m ụ c tiê u : 1. Tổng hợp celecoxib, xác định cấu trúc hóa học của sản phẩm tổng hợp được. 2. Khảo sát các các điều kiện khác nhau để xây dựn2 quy trình tổng họp có tính ổn định, hiệu suất cao, ở quy mô phòng thí nơhiệin. PHẰiN 1: TỐxNG QƯAiN 1.1 Vài nét vê viêm và CO’ chê chông viêm của các NSAIDs. 1.1.1 Viêm và vai trò sinh lý của cyclooxygenase - Viêm là phản ứng tại chỗ của cơ thể do các mô bị k ích thích hoặc tổn thương. Đó là một phản ứng phức tạp của các mô liên kết và của tuần hoàn mao mạch ở nơi bị tác động, được biểu hiện bằng các triệu chứng sưng, nóng, đỏ, đau và rối loạn chức phận. Viêm có thể do nhiều nguyên nhân gây ra như nhiễm khuẩn, thiếu máu cục bộ, phản ứng kháng nguyên-kháng thể, hóa chất, nhiệt độ và tác nhân cơ h ọ c... - Khi bị tổn thươna, màng tế bào tế bào giải phóng ra phospholipid màng. Dưới tác dụng của phospholipase A2, chất này bị chuyển thành acid arachidonic. Tiếp theo đó dưới tác dụng của cyclooxygenase (COX), acid Iiàv bị chiivển hóa thành các prostaglandin [14], [20]. Tác dụng của prostaglandin tùy thuộc vào vị trí tác diing. Khi được tạo ra tại nơi viêm, p r o s t a g l a n d i n l à m t ă n g t ì n h t r ạ n g v i ê m c ụ c b ộ v à l à m t ă n g SLV m ẫ n c ả m v ớ i đau. Ngược lại, đối với màng nhày của dạ dày và ruột, prostaglandin có tác d ụ n g b ả o v ệ v à t ă n g t ư ớ i m á u m à n g n h à y [1 ], - Các nghiên cứu đã cho thấy có hai loại c o x , được gọi là COX-1 và COX-2 có chức năng khác nhau và các thuốc chống viêm tác dụng với mức độ khác nhau trên COX-1 và COX-2. + COX-1 có mặt ở hầu hết các mô, thận, dạ dày, nội mạc mạch, tiểu c ầ u , t ử CLins, t i n h h o à n . . . c ó t á c d ụ n g d u y tr ì c á c h o ạ t đ ộ n g s i n h l ý b ì n h thườns; của tế bào, tham gia vào quá trình sản xuất các prostaglandin sinh lý, tạo chất nhày bảo vệ dạ dày. + COX-2 được phát hiện ra vào năm 1991, enzym này có ở hầu hết các inô với nồng độ thấp, ở các tế tham gia vào phản ứng viêm, có chức năng thúc đẩy quá trình viêm [4], [14], [20'. Do đó, các thuốc ức chế chọn lọc COX-2 sẽ có tác dụng chống viêm mạnh mà ít gây tác dụng phụ như; viêm loét dạ dày, tá tràng, xuất huyết dạ d ày ...[l], [18], [28], Glucocorticoid (-) Lycoprotein Prostaglandin I2 Nội mô mạch máu Phospholipid màng Phospholipase A2 Acid arachidonic ■PG- Lypooxygenase C 0X 2 PG Leukotrien Tô chức viêm Prostaglandin Ỉ2 ,E 2 Dạ dày - Ruột CO Xl Tô chức ình thường Cyclooxygenase (COX) f ) N S A ID r _ ____ Co’ chê tác dụng của cyclooxygenase ( COX-1, COX-2). 1.1.2 Phân loại các thuôc chông viêm không steroid (NSAlDs). Theo tác dụng và cấu trúc hóa học các NSAIDs được chia thành các nhóm sau: Bảng 1.1: Phân loại thuốc chống viêm không steroid Phân loại Nhóm Thuốc đai diên • • Nhóm acid salicylic Aspirin (1) Nhóm pyrazolon Phenylbutazon Indomethacin (2), Nhóm indol Siilindac Loại ức chế c o x không Nhóm acid enolic Piroxicam, Meloxicam chọn lọc Ibuprofen (3), Nhóm acid propionic Naproxen (4), Nhóm dân XLiât acid phenylacetic Diclofenac Nhóm dân xuât acid heteroarylacetic Tolmetin, Ketorolac Loại ức chế Nhóm dẫn xuất diaryỉ (coxib) Celecoxib, rofecoxib chọn lọc Nhóm acid indol acetic Etodolac COX-2 Nhóm sulfonanilid Nimesulid H ,c\ ^COOH H.C^COOM ọ J^C O O H H ,C^O CH3 l CH, 4 Hiện nay, các NSAIDs rất đa dạng, đưọ’c sử dụng rất rộng rãi nhưng những thuốc có tác dụng chọn lọc trên COX-2 thì không nhiều. Trong những năm gần đây, nhiều họp chất thuộc nhóm coxib được phát triển thành các thuốc kháng viêm mới, ít tác dụng phụ trên dạ dày, tá tràng. Các dẫn chất đầu tiên thuộc nhóm này được đưa vào sử dụng là celecoxib (5) (Celebrex), rofecoxib (Vioxx), valdecoxib (Bextra),... Tuy vậy, đã có nhũ’ng cảnh báo tác dụng phụ trầm trọng trên tim mạch (nhồi máu cơ tim, đột quy) nên cả rofecoxib và valdecoxib đã rút khỏi thị trường [7], [30'. 1.2 Tổng quan về celecoxib. 1.2.1 Cấu tạo và tính chất [6 ], [8], [27], [34], [39]. - CTPT; CiyHHpsNsOsS. - Trọng lưọng phân tử: 381,08 g/mol. - Công thức cấu tạo: > -C F , - Tên khoa học: 4-[5-(4-methylphenyĩ)-3-(trifluoromethyl)-lH-pyrazol1-yl]benzensulfonamid. - Cảm quan: Dạne; bột kết tinh trắng hoặc vàng nhạt. - Nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 157-165°c . - Độ tan: Celecoxib rất ít tan trons; nước, độ tan trong nu'ó'c là 3-7Lig/ml ở pH 7,0 và nhiệt độ 40‘^c, tan tốt trong methanol, cloroíbrm và aceton. Celecoxib ở dạng vô định hình thì dễ tan hơn dạng kết tinh. - pKa: Celecoxib thể hiện tính axid yếu với pKa = 11.1 do đó độ tan của celecoxib sẽ thay đổi theo pH của môi trường hòa tan. - Tính bất đối: Celecoxib không chứa trung tâm bất đối. 1.2.2 Tác dụng dược lý, chỉ định, cách dùng. Tác dụng dirọc lý. Celecoxib (biệt dược là Celebrex) được đưa vào thị trưònơ năm 1998 là một thuốc ức chế chọn lọc COX-2, có tác dụng chốnơ viêm, làm giảiTi các dấu hiệu và triệu chứng của viêm xương khóp (viêm khớp), viêm khớp dạng thấp , viêm cột sốns; dính khóp [9], [19], [23], [27], [ 3 r . Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy rằng ngoài tácdụng chống viêm thì celecoxib còn có tác dụng ơiàm đau, chống ung thư [13], [20], [21], [28], Tính chọn lọc và một số các thông số dược động học của celecoxib đuxỊc trình bày lần lượt ở bảng 1 và bảng 2 . Bảng 1.2: Tác dụng ức chế cyclooxygenase của celecoxib, lC 5o(^iM) [18],[20],f27J. IC5 o( u M ) _ r COX-2 COX -1 0,04 15 r Bảng 1.3: Một sô các thông sô du’Ọ’c động học của celecoxib[l],[6],[18j. Cmax(ng/rnl) Tmax(ẵ^^) T l/2(giờ) 705 2,8 11,2 Chỉ định |3]. Celecoxib (Celebrex) được chỉ định Irons các truủng hợp sau: Thoái hóa khớp: Celebrex làm giảm các dấu hiệu và triệu chứng của thoái hóa khớp. Viêm khớp dạng thấp ở nơười lớn: Celebrex làm giảm các dấu hiệu và triệu chứng của viêm khóp dạng thấp. Viêm cột song dính khớp: Celebrex làm giảm nhẹ các dấu hiệu và triệu chứng của viêm cột sống dính khớp. Đau cấp tính, điêu trị đau thong kinh ngiivên phát. Trị liệu bô sung trong polip tuyên trong gia đình (familial adenonaíous polyposis). Tác dụng không mong muốn. Tác dụng phụ của celecoxib trên đường tiêu hóa giảm một cách đáng kế so với các thuốc chống viêm trước đó (ví dụ như naproxen, ibuprofen và diclofenac) [9], [19], [23], [27], [31]. Nghiên cứu thử nahiêm lâm sàng có đối chứng trên 5285 bệnh nhân dùng celecoxib (Celebrex) liều thường ngày ỉà 200 mg hoặc cao hoii với thời gian từ một đến sáu tháng cho thấy chỉ có hai bệnh nhân bị chảy máu đường tiêu hóa sau khi dùne; thuốc 14-22 ngày [3]. So với các NSAIDs khác tác dụng khôns mong muốn của nhóm coxib trên đường tiêũ hóa giảm nhưng trên tim mạch thì hay gặp hơn [2], Trelle, s. và cộng sự đã tiến hành 21 thử nghiệm trên 116429 bệnh nhân sử dụng Celecoxib và các NSAIDs khác đế so sánh ảnh hưởng trên tim mạch [11], Bảng 1.4: Ánh hưỏìig của Celecoxib và các NSAIDs trên tim mạch [111 . ............................................................................................................... r ......................... ................................. ............................ Tỉ ]ệ bệnh nhân có ảnh hưởng đên tim mạch (%) NSAID Tử vong do ảnh Nhồi máu cơ tim Đột quỵ hưỏiig đến tim mạch Naproxen 0,82 1,76 0,98 Ibuprofen 1,61 3,36 2,39 Diclofenac 0,82 2,86 3,98 Celecoxib 1,35 1,12 2,07 Etoricoxib 0,75 2,67 4,07 Rofexcoxib 2,12 1,07 1,58 Lumiracoxib 2,00 2,81 1,89 Chống chỉ định [3j. Celecoxib (Celebrex) được chống chỉ định ở bệnh nhân có tiền sử quá mẫn với celecoxib, không nên được kê đơn ở những bệnh nhân dị ứng vó'i các Sulfonamid, ở những bệnh nhân hen, nổi mày đay hay dị ứng với aspirin hoặc các thuốc NSAIDs khác. Liều Iưọng và cách dùng Ị3\. Tìioái hóa khớp: liều duy nhất 200 mg/ ngày hoặc lOOmg X 2 lần/ ngày. Viêm khóp dạng thấp: 100-200 mg X 2 lần/ ngày. Viêm cột sổng dính khớp: 200 mg/ ngày hoặc 100 mg X 2 lần/ ngày. Đau câp tính và đau bụng kinh nguyên phát: khởi đầu vói liều 400 mg, dùng tiếp theo với liều 200 mg, nếu cần thiết trong ngày đầu tiên. Trong các ngày tiếp theo, liều đề nghị là 200 rag X 2 lần/ ngày, khi cần. Trị liệu bổ sung trong polip tuyển trong gia đìnk. 400 mg uống trong khi ăn. X 2 lần/ ngày, 1.2.3 Các phu’ong pháp tổng họp Ceỉecoxib. Có hai phương pháp tổng họp celecoxib đã được công bố. Phương pháp thứ nhất !à ngưn^ tụ diceton vói hyàràxm và phương pháp thứ hai là ngưng tụ butynon vói hvdrazin. 1.2.3.1 Tống họp celecoxib bằng cách ngưng tụ diceton vói hvdrazin Celecoxib (4-[5-(4-methylphenyl)-3-(trifluoromethyl)- l//-pyrazol-1-yĩ benzen Sulfonamid (5) nằm trong nhóm các hợp chất có chứa vòng pyrazol, nhóm chất chứa khá nhiều hoạt chất có tác dụng điều trị. Phương pháp tổng hợp celecoxib bằng cách ngưng tụ một diceton ( 6 ) với hydraziii (7) đã được nghiên cứu từ lâu [12], [22], [26], [33'. - Tổng hợp hydrazin (7): Reddy và cộng sự đã đưa ra quy trình tổng họp (7) từ siilfanilamid sồm hai giai đoạn; tạo muối diazoni và khử muối diazoni thành hydrazin. Phản ứng xảy ra với tác nhân khử có tính khử trung bình như SnCl2 [29], Ngoài ra tác nhân khử iNaiSOs cũns đã được sử dụng [10], [32'. - Tốnii hợp Celecoxib (5): Trong các công bố đầu tiên về phương pháp tổng họp, ceỉecoxib thu được khi ngưng tụ diceton ( 6 ) với phenyl hydrazin hydroclorid (7) trong ethanol. Phản ứng này thu được celecoxib (5) và một reíỊÌoisomer ( 8 ) với tỷ lệ 95,5 ; 0,5 và hiệu suất 46% [34], [35], Letendre và cộng sự đã công bố quy trình tổna họp Celecoxib gồm hai bước [16], [ í 7]: o Ọ ìỉ E to CF H ,C ' H,c H^ N- S Ọ Ọ CH , N HN H j . HCI o. o o w n- n />CF3 Q SO2NH2 8 Phản ứng ngưng tụ được thực hiện trong isopropanol với sự có mặt của acid trifluoroacetic (0,5-1,5 đương lượng). Hiệu suất phản ứng đạt 83%, tỷ lệ sản phẩm phụ regioisomer < 0,05%. O ’Shea và cộng sir cũng công bố qui trình hai bước để tổng họp celecoxib với một phản ứng ngưng tụ tương tự giữa diceton ( 6 ) và phenyl hydrazin hydroclorid (7) đạt hiệu suất 84%. Celecoxib thu đưọc dưới dạng sản phẩm solvat hóa, được tách và thu hồi bằng cách kết tinh trong isopropanol và nước (1:1,5) [24], [25], Zhi và cộng sự tổng hợp celecoxib bằng cách ngưng tụ diceton (6 ) và P h e n y lh y d ra z in (7) tro n g h ỗ n hợp của 90% ethanol v à m e th y l /er/-b u ty l e th e r (MTBE). Cô đặc hỗn hợp phản ứng rồi pha loãng với nước thu được celecoxib với hiệu suất 86 % [37], [38]. Qui trình này sau đó đưọ'c triển khai sản xuất celecoxib ở qui mô công nghiệp. Từ số liệu công bố trong các tài liệu tham khảo cho thấy phương pháp n g ư n g tụ d ic e to n vớ i P h e n y lh y d ra z in có n h ữ n g đ ặ c đ iể m sau: - về môi trường; nhìn chung, pKa của acid sử dụng trong hỗn họp phản ứng có liên quan đến tỉ lệ tạo thành sản phẩm phụ, các nghiên cứu về động học đã chỉ ra rằng sự tạo thành các sản phẩm phụ sẽ giảm xuốns nếu độ 10 mạnh của acid tăng lên trong khi sự tạo thành celecoxib không bị ảnh hưởng. Vì vậy có thể làm tăng độ tinh khiết của celecoxib bằng cách sử dụng acid mạnh có pKa nhỏ như trifluoroacetic (TFA), hexafluorophosphoric, tetrafluoroborat, tricloroacetic, difluoroacetic, trong đó TFA thường được sử dụng nhất. - Tỷ lệ diceton và 4-sulfonamidophenylhydrazin (4-SAPH) trong dunơ dịch cũng liên quan đến SỊt tạo thành các sản phẩm phụ, tỷ lệ giữa 4-SAPH : diceton phù họp nên duy trì là 1:1 đến 2:1. Khi nồng độ 4-SAPH trong dung dịch cao thì sẽ làm tăng sản phẩm phụ, nồng độ 4-SAPH nên duy trì dưó'i 5%, vi vậy khi cho 4-SAPH vào hỗn họp phản ứng thì phải cho từ từ. - về nhiệt độ: Nhiệt độ phản ứng phù hợp là 35-70” và tốt nhất là 50°c. - về dung môi; Các alcol được sử dụng làm dung môi trong quy trình tổng họp celecoxib có thể tạo ra bán acetal với diceton và do đó làm tăng sản phẩm phụ, các alcol có một hoặc hai carbon thì dễ tạo ra bán acetal với diceton hơn là các alcol có ba hoặc bốn carbon như isopropanol, tertbutanol, hay trifluoroethanol. Trên thực tế, dung môi hay đưọc sử dụn^ là isopropanol [1 4 \ 1.3.1.2 Tổng họp celecoxib bằng cách ngưng tụ butynon vói hydrazin Nhằm tránh sự tạo thành sản phẩm phụ regioisomer, Reddy và cộng sự phát triển một phương pháp mới tổng họp celecoxib bằng cách ngưng tụ l,l,]-trifluoro-4-(methylphenyl)-3-butyn-2-on (9) với Phenylhydrazin (7) trong phản ứng một giai đoạn theo sơ đồ phản ứng sau [29]. 11 NHNHj .HCl CF, N SOjNI-i, 9 />CF3 N H ,N O ,S ' 7 5 Trong đó, chất (9) được tổng họp từ toluen và dẫn chất theo SO' đồ phản ứng sau [29]: (ì ^ C F o 3 / C2 H5 0 0 1. Br , H ,c ' H3 C Acid Levvis ^ ^ 'CK., 2. Base C F jS iiC H j), CsF '' 0 CH3 0 CH3 H,C' (X: Cl, Br, I) Phương pháp này có ưu điểm chỉ tạo thành duy nhất một đồng phân vị trí mong muốn nhưng việc tổng họp sản phẩm trung gian (9) lại phải tiến hành qua nhiều bước phức tạp và hầu hết đều cần phải qua bước tinh chế bằiis cột sắc ký [29]. Vì vậy, phương pháp này không khả thi ở quy mô công nghiệp. Từ các nhận xét trên, chúng tôi lựa chọn phươns; pháp tổng hợp celecoxib bằng phản ứng ngung tụ diceton với Phenylhydrazin để tiến hành khảo sát thực nghiệm nhằm xây dựng quy trình tổng hợp celecoxib trên quv mô phòng thí nghiệm. 12 PHẦN II NGUYÊN VẬT LIỆU, THĨÉT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ủ u 2.1 Nguyên liệu, hóa chất, dung môi. Bảng 2.1: Danh sách các nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu STT Tiêu chuẩn chất Tên nguyên liệu Nguồn gốc lưọng 1 CHsONa/CHsOH Aldrich 25% 2 4-methylacetophenon Aldrich 95% 3 Methy Itri fluoroacetat Aldfich 99% 4 Sulfanilamid Aldrich >99% 5 NaN 02 Trung Quốc >99% 6 Na2S03 Trung Quốc >97% 7 SnCl2 Trung Quốc >98% 8 HCl Truna Quốc 36-38% 9 NaOH Trung Quốc >96% 10 NaCl Trung Quốc >99,5% 11 Toluen Truns Quốc >99,5% 12 Isopropanol Trung Quốc >99,7% 13 Ethanol Trung Quốc >99,7% 14 Ethyl acetat Trung Quốc >99,5% 15 Methanol Merck > 99,5% 16 n-hexan Truns Quốc >97% 13 2.2 Thiết bị thỉ nghiệm. - Dụng cụ thủy tinh (bình cầu phản ứng với các kích cố' khác nhau, sinh hàn hồi lưu, cốc thủy tinh các loại, bình lọc hút, phễu Buchner...). - Cân kỹ thuật điện tử ShiraadzLi {Nhật). - Bơm hút chân không Bíichi (Thụy Sĩ). - Máy cất quay Bíichi R-210 (Thụy SĨ). - Tủ sấy Memmert (Đức). - Máy khuấy íừ HSD-180/330 (Hàn Quốc) - Máy đo điểm nóng chảy EZ-Melt tại Bộ Môn Hóa Hữu Co’ -Trườnẹ Đại Học Dược. - Phổ hồng ngoại (IR) ghi trên máy Perkin Elmer, tại bộ môn Hóa Vật Liệu-Khoa Hóa-Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên. - Phổ khối lượng (MS) ghi trôn các máy HP-989B-MS và máy LC-MSDTrap-SL tại Phòng phân tích cấu trúc - Viện Hóa Học, Viện Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam. - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ('H-NMR, '\"-N M R ) 2;hi trên máy Bruker AV500 tại Phòng phân tích cấu trúc ~ Viện Hóa học, Viện khoa học và CÔIIR nghệ Việt Nam. - Sắc ký lớp mỏng tiến hành trên bản mỏng Silicagel Kieselgel 6 OF254 (Merck). 2.3 Phưong pháp nghiên cứu. 2.3.1 Phương pháp tống hợp Celecoxib. - Phân tích, so sánh các phươno pháp tons họp celecoxib đã công bố để lựa chọn phưong pháp có nhiều UII điểm, tiến hành khảo sát thực nghiệm, lira chọn điều kiện phản ứng thích hợp để xây dims quv trình tons họp celecoxib. 14