Tài liệu TỔNG HỢP VÀ THỬ HỌAT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-ARYL-4-QUINAZOLINON

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VŨ THỊ HUYỀN TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-ARYL-4QUINAZOLINON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI - 2015 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VŨ THỊ HUYỀN TỔNG HỢP VÀ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ DẪN CHẤT 2-ARYL-4QUINAZOLINON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: 1. TS. Văn Thị Mỹ Huệ 2. TS. Lê Nguyễn Thành Nơi thực hiện: 1. Bộ môn Hóa hữu cơ-Đại học Dược Hà Nội 2. Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thuốcViện Hóa sinh biển-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đúng thời hạn, đạt được những mục tiêu đề ra, trong thời gian vừa qua, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tâm từ các thầy cô, bạn bè trong và ngoài trường Đại học Dược Hà Nội. Nhân dịp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới: TS.Văn Thị Mỹ Huệ, cô đã thường xuyên động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho em thực hiện đề tài này. TS. Lê Nguyễn Thành, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thuốc –Viện Hóa Sinh Biển–Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, thầy đã luôn theo dõi và giúp đỡ em trong quá trình làm khóa luận. Các thầy cô giáo trong Bộ môn Hóa Hữu cơ đã truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời gian em học tập trong trường tạo nền tảng giúp em thực hiện tốt nhiệm vụ của khóa luận tốt nghiệp. Các cán bộ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển thuốc, phòng Nghiên cứu cấu trúc – Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ em trong quá trình thực nghiệm. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện để em có thể tập trung hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đúng hạn, thu được kết quả mong muốn. Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Vũ Thị Huyền MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 2 1.1. HỢP CHẤT 3-ARYLISOQUINOLINON VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CẤU TRÚC ............................................................................................... 2 1.1.1. Tác dụng chống ung thư của dãy hợp chất 3-arylisoquinolinon 2 1.1.2. Phát triển khung 3-arylisoquinolinon thành 2-aryl-4-quinazolinon ................................................................................................................ 3 1.2. HỢP CHẤT 2-ARYL-4-QUINAZOLINON VÀ TÁC DỤNG SINH HỌC ........................................................................................................... 5 1.2.1. Tác dụng chống ung thư .............................................................. 5 1.2.2. Tác dụng sinh học khác. .............................................................. 8 1.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT 2-ARYL-4QUINAZOLINON. ................................................................................. 10 1.3.1. Phản ứng giữa 2-halobenzamid và arylamin. ........................... 10 1.3.2. Phản ứng giữa acid anthranilic và nitril ................................... 11 1.3.3. Phản ứng giữa anthranilamid và aroyl halogenid.................... 11 1.3.4. Phản ứng giữa anthranilamid và aldehyd. ............................... 12 Chương 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................................... 14 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ. .................................................. 14 2.1.1. Nguyên vật liệu, hóa chất, dung môi ......................................... 14 2.1.2. Thiết bị thí nghiệm..................................................................... 14 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU............................................................. 15 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................... 15 2.3.1. Phương pháp tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon ......................... 15 2.3.2. Phương pháp tinh chế và xác định cấu trúc ............................. 16 2.3.3. Phương pháp xác định hoạt tính kháng tế bào ung thư .......... 16 2.3.3.1. Nguyên tắc............................................................................ 16 2.3.3.2. Dòng tế bào thử nghiệm ...................................................... 16 2.3.3.3. Chất chuẩn dương tính........................................................ 17 2.3.3.4. Tiến hành ............................................................................. 17 Chương 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...................... 19 3.1. TỔNG HỢP HÓA HỌC .................................................................. 19 3.1.1. Tổng hợp chất trung gian 2-amino-4-methylbenzamid 2. ....... 19 3.1.2. Tổng hợp dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon 4a-e ........................ 20 3.2. KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT, KHẲNG ĐỊNH CẤU TRÚC ...... 24 3.2.1. Kiểm tra độ tinh khiết ............................................................... 24 3.2.2. Khẳng định cấu trúc .................................................................. 25 3.2.2.1. Phổ khối lượng (MS) ........................................................... 25 3.2.2.2. Phổ hồng ngoại (IR)............................................................. 26 3.2.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) .................................. 27 3.3. THỬ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƯ..................... 28 3.4. BÀN LUẬN....................................................................................... 30 3.4.1. VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC...................................................... 30 3.4.1.1. Tổng hợp chất trung gian 2-amino-4-methylbenzamid và khẳng định cấu trúc ......................................................................... 30 3.4.1.2. Tổng hợp dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon (4a-e) ............... 31 3.4.2. VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC ..................................................... 33 3.4.2.1. Phổ khối lượng (MS) ........................................................... 33 3.4.2.2. Phổ hồng ngoại (IR)............................................................. 34 3.4.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR). ............... 35 3.4.2.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C (13C-NMR) ..................... 36 3.4.3. VỀ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ ..................... 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR H-NMR Ar CDCl3 CTPT d Đ.v.c dd DMAC DMSO EA ED50 (effective dose) EGFR (epidermal growth factor receptor) Et EtOAc HE IC50 (half maximal inhibitory concentration) IR KLPT L1210 m Me MS nt PMB s SKLM t TLC Tonc TT VEGFR (vascular endothelial growth factor receptor) 1 Phổ cộng hưởng từ nhân carbon Phổ cộng hưởng từ nhân proton Aryl Cloroform-D Công thức phân tử Doublet Đơn vị carbon Doublet of doublet N,N-dimethyl acetamid Dimethyl sulfoxid Ethylacetat Liều có tác dụng với 50% cá thể Thụ thể yếu tố phát triển biểu bì Ethyl Ethylacetat n-hexan Nồng độ ức chế 50% sự sống của tế bào Phổ hồng ngoại Khối lượng phân tử Tế bào bạch cầu lympho chuột Multiplet Methyl Phổ khối lượng Not test p-methoxybenzyl Singlet Sắc ký lớp mỏng Triplet Sắc ký lớp mỏng Nhiệt độ nóng chảy Thứ tự Thụ thể yếu tố phát triển mạch máu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp các dẫn chất 4a-e............................................ 24 Bảng 3.2: Giá trị Rf và Tonc của các dẫn chất 4a-e...................................... 25 Bảng 3.3: Kết quả phân tích phổ khối lượng của các dẫn chất 4a-e .......... 26 Bảng 3.4: Số liệu phổ IR của các dẫn chất 4a-e ......................................... 26 Bảng 3.5. Số liệu phổ 1H-NMR của các dẫn chất 4a-e ............................... 27 Bảng 3.6: Số liệu phổ 13C-NMR của các dẫn chất 4a-e. ............................. 28 Bảng 3.7: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của 4a-e ........................... 30 Bảng 3.8: Phổ 1H-NMR của chất trung gian 2 ........................................... 31 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ HÌNH VẼ Hình 1.1: Cấu trúc các hợp chất 3-aryl-6-methylisoquinolinon trong nghiên cứu của Cho và cộng sự................................................................................ 2 Hình 1.2: Cấu trúc của một số dẫn chất 3-arylisoquinolinon trong nghiên cứu của Cho năm 2009. ................................................................................ 2 Hình 1.3: Cấu trúc pharmacophore giả định của dẫn chất 3-arylisoquinolinon ...................................................................................... 3 Hinh 1.4: Thiết kế các dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon dựa trên phương pháp nhóm thế đẳng cấu sinh học ............................................................... 4 Hình 1.5: Cấu trúc nhóm hợp chất 6-alkylamino- và 2,3-dihydro-3’methoxy-2-phenyl-4-quinazolinon ............................................................... 5 Hình 1.6: Cấu trúc nhóm hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon......................... 6 Hình 1.7: Dãy hợp chất 6-pyrrolidinyl-2-(2-substituted phenyl)-4quinazolinon. ................................................................................................ 6 Hình 1.8: Dãy hợp chất 2-aryl-6-substituted quinazolinon. ....................... 7 Hình 1.9: Một số chế phẩm điều trị ung thư có chứa khung quinazolinon7 Hình 1.10: Một sooa dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới có hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt………………………………………………….....8 Hình 1.11: Dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon có khả năng ức chế enzym βglucuronodase. .............................................................................................. 8 Hình 1.12: 2-(4-aminophenyl)-7-cloroquinazolin-4-on............................... 9 Hình 1.13: 2-(2-(2,6-diclorophenylamino)benzyl)-3-(4,5-dihydro-5- phenylpyrazol-3-ylamino)-6-iodoquinazolin-4-on ...................................... 9 Hình 1.14: 1-((3-(4-florophenyl)-3,4-dihydro-6-iodo-4-oxoquinazolin-2-yl) methylen) thiosemicarbazid. ........................................................................ 9 Hình 1.15: 2-(phenyl amino methylen acetyl-4’-oxo-1’-thiazolidinyl-3-(indol3’’-yl)-4-quinazolinon................................................................................. 10 Hình 1.16: Chất lỏng ion có tính acid. ....................................................... 12 SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ 2-halobenzamid và arylamin. ..................................................................................................... 11 Sơ đồ 1.2: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ nitril. ...................... 11 Sơ đồ 1.3: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon từ anthranilamid và aroyl clorid ........................................................................................................... 12 Sơ đồ 1.4: Sơ đồ tổng hợp 2-aryl-4-quinazolinon ..................................... 13 Sơ đồ 3.1: Sơ đồ tổng hợp chất trung gian 2-amino-4-methylbenzamid. 19 Sơ đồ 3.2: Sơ đồ tổng hợp các dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon................ 19 Sơ đồ 3.3: Cơ chế phản ứng tạo 2-aryl-4-quinazolinon. ........................... 32 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh ung thư đang ngày càng gia tăng ở các nước trên thế giới. Ước tính mỗi năm thế giới có thêm khoảng 14,1 triệu ca mắc ung thư trong đó có khoảng 8,2 triệu trường hợp tử vong [24]. Việt Nam là một trong những quốc gia có tỷ lệ tử vong do ung thư cao, với khoảng 110000 ca mắc ung thư mới và tỷ lệ tử vong chiếm gần 75% (tỷ lệ tử vong trung bình của thế giới là 60%) [28]. Do vậy, việc tìm kiếm các thuốc chống ung thư đang là nhu cầu cấp thiết không chỉ ở trên thế giới mà còn ở cả Việt Nam. Hiện nay, nhiều nhà khoa học đang quan tâm đến các dẫn chất có hoạt tính kháng tế bào ung thư. Một trong số đó là dãy hợp chất 3-arylisoquinolinon, dãy chất có hoạt tính sinh học tốt trên nhiều dòng tế bào ung thư [5,25]. Dựa trên mối tương quan cấu trúc - tác dụng, nhiều nghiên cứu đã phát triển cấu trúc của dãy chất này, tạo ra các hợp chất mới có tác dụng kháng tế bào ung thư. Một trong những hướng phát triển cấu trúc đó là thay thế bằng các nhóm đẳng cấu điện tử [2], do đó từ cấu trúc của dãy hợp chất 3arylisoquinolinon có thể phát triển thành nhiều dãy hợp chất, trong đó có dãy chất 2-aryl-4-quinazolinon . Một số kết quả nghiên cứu cũng đã cho thấy các chất 2-aryl-4-quinazolinon này đã thể hiện hoạt tính kháng ung thư tốt [10,12,13]. Hội nhập với xu hướng nghiên cứu của thế giới trong việc tìm kiếm các dẫn chất có hoạt tính kháng tế bào ung thư, đề tài: “Tổng hợp và thử hoạt tính kháng tế bào ung thư của một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon” được tiến hành với hai mục tiêu : 1. Tổng hợp được một số dẫn chất của 2-aryl-4-quinazolinon. 2. Thử hoạt tính của các dẫn chất tổng hợp được trên một số dòng tế bào ung thư. 2 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. HỢP CHẤT 3-ARYLISOQUINOLINON VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CẤU TRÚC 1.1.1. Tác dụng chống ung thư của dãy hợp chất 3-arylisoquinolinon Các dẫn chất 3-arylisoquinolinon đã thể hiện hoạt tính chống ung thư rất tốt. Trong một nghiên cứu của Cho và cộng sự thực hiện năm 1998, dãy gồm 12 dẫn xuất của 3-arylisoquinolinon đã được tổng hợp (hình 1.1). Nghiên cứu độc tính tế bào in vitro của dãy chất này trên 5 dòng tế bào ung thư thử nghiệm gồm ung thư phổi, ung thư buồng trứng, khối u ác tính, ung thư đại tràng và khối u thần kinh trung ương, các chất có nhóm thế methyl ở vị trí C6 có tác dụng tốt trên cả 5 dòng tế bào (IC50 = 0,76 ÷ 38,9 μM) [25]. Hình 1.1: Cấu trúc các hợp chất 3-aryl-6-methylisoquinolinon trong nghiên cứu của Cho và cộng sự năm 1998 Năm 2009, trong một nghiên cứu khác của Cho, một vài dẫn chất 3arylisoquinolinon được tổng hợp và thử nghiệm hoạt tính sinh học trên 3 dòng tế bào ung thư bao gồm ung thư phổi, ung thư đại tràng và ung thư buồng trứng. Các chất có nhóm thế methyl ở vị trí C6 đều có hoạt tính sinh học tốt, đặc biệt kể đến chất có R=PMB (p-methoxybenzyl) (IC50=2,37÷13,27 μg/mL) và chất có R=H (IC50=3,34÷8,22 μg/mL) (hình 1.2) [26]. Hình 1.2: Cấu trúc của một số dẫn chất 3-arylisoquinolinon trong nghiên cứu của Cho năm 2009 3 Một số nghiên cứu về sự liên quan cấu trúc - tác dụng của dãy hợp chất 3arylisoquinolinon đã được tiến hành. Cấu trúc pharmacophore của dãy 3arylisoquinolinon đã được nhóm nghiên cứu của Cho mô phỏng (hình 1.3). Theo đó, 3-arylisoquinolinon có 3 vùng liên kết receptor quan trọng, gồm 2 vùng kỵ nước (ở vị trí 2 vòng thơm) và 1 vùng tạo liên kết hydro (ở vị trí nhóm amid) [25]. Vùng kỵ nước Vùng kỵ nước Liên kết hydro Hình 1.3: Cấu trúc pharmacophore giả định của dẫn chất 3-arylisoquinolinon Từ cấu trúc mô phỏng này, mối liên quan cấu trúc-tác dụng của dãy hợp chất 3-arylisoquinolinon được nghiên cứu sâu hơn bằng phương pháp CoMFA (Comparative Molecular Field Analysis). Kết quả cho thấy, có ba yếu tố cùng ảnh hưởng đến tác dụng chống ung thư của dãy 3-arylisoquinolinon, đó là: yếu tố điện tử, yếu tố không gian và tính kỵ nước. Nguyên tử oxy của nhóm amid tạo mật độ điện tử cao xung quanh C1, giúp duy trì tác dụng chống ung thư. Các nhóm thế kỵ nước ở vòng thơm B có vai trò làm tăng hoạt tính của hợp chất. Khi vòng thơm A có chứa các nhóm thế có hiệu ứng không gian đẩy điện tử vào vòng thơm như nhóm dimethoxy ở vị trí C7,8 hay nhóm methyl ở vị trí C6 sẽ tạo thuận lợi cho hoạt tính kháng tế bào ung thư [26]. 1.1.2. Phát triển khung 3-arylisoquinolinon thành 2-aryl-4-quinazolinon Xuất phát từ hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt của các hợp chất 3arylisoquinolinon, nhiều nhà khoa học đã và đang dựa trên cấu trúc 4 pharmacophore của các chất này để thiết kế các hợp chất mới với mong muốn hướng đến hoạt tính chống ung thư tốt. Một trong các phương pháp hiệu quả được sử dụng trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển thuốc nói chung, cũng như thuốc chống ung thư nói riêng đó là sử dụng nhóm đẳng cấu điện tử để thiết kế cấu trúc. Thay thế bằng các vòng tương đương - các nhóm đẳng cấu điện tử của nhau là một trong các kỹ thuật thiết kế cấu trúc được sử dụng phổ biến. Đặc biệt, sự thay thế -CH= bằng -N= hoặc -CH=CH bằng -S- trong các vòng thơm là hai trường hợp hay gặp và hiệu quả nhất trong số các nhóm đẳng cấu điện tử kinh điển [2]. Như vậy, từ dẫn chất 3-arylisoquinolinon có thể phát triển một cấu trúc được coi là đẳng cấu sinh học của hợp chất này bằng cách thay nhóm -CH= bằng –N= của vòng benzen (hình 1.4), sự thay thế này tạo nên hợp chất 2-aryl-4quinazolinon, vốn được biết đến là dãy chất có tác dụng kháng tế bào ung thư tốt. Trong đề tài này một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon với nhóm thế methyl ở vị trí C7 cùng các nhóm thế ở khung dị vòng được thiết kế với mong muốn tìm hiểu nhiều hơn nữa tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất thuộc dãy chất này. Hình 1.4: Thiết kế các dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon dựa trên phương pháp nhóm thế đẳng cấu sinh học 5 1.2. HỢP CHẤT 2-ARYL-4-QUINAZOLINON VÀ TÁC DỤNG SINH HỌC 1.2.1. Tác dụng chống ung thư Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về hoạt tính chống ung thư của dãy 2-aryl-4-quinazolinon. Năm 2000, Mann-Jen Hour và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp dãy hợp chất 6-alkylamino và 2,3-dihydro-3’-methoxy-2-phenyl-4-quinazolinon. Trong nghiên cứu này, 18 dẫn chất tổng hợp đã được thử tác dụng gây độc tế trên 10 dòng tế bào ung thư. Kết quả cho thấy các dẫn chất 6-alkylamino có hoạt tính cao với nhiều dòng tế bào ung thư (ED50 <1,0 μg/mL). Đặc biệt, hợp chất với nhóm thế R6 = , R7=R2’=R4’=R5’=H, R3’=OCH3 có hoạt tính tốt nhất, với giá trị ED50 ở nồng độ nanomol (hình 1.5) [12]. Hình 1.5: Cấu trúc nhóm hợp chất 6-alkylamino- và 2,3-dihydro-3’methoxy-2-phenyl-4-quinazolinon Năm 2001, Yi Xia công bố nghiên cứu tổng hợp và thử tác dụng sinh học của 11 dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon. Kết quả thử khả năng ức chế quá trình trùng hợp tubulin và thử khả năng gây độc tế bào trên 7 dòng tế bào ung thư cho thấy chất có R6= R3’=OCH3, R7=R2’=R4’=H có hoạt tính tốt nhất, với giá trị IC50 =4,9 mM và ED50 < 5 μg/mL (đối với dòng tế bào ung thư biểu bì) (hình 1.6) [27]. 6 Hình 1.6: Cấu trúc nhóm hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon Một nghiên cứu của Mann-Jen Hour và cộng sự năm 2007 tổng hợp và thử độc tính in vitro trên 6 dòng tế bào ung thư của dãy 6-pyrrolidinyl-2-(2substituted phenyl)-4-quinazolinon (hình 1.7). Hầu hết các chất đều có tác dụng tốt trên tế bào bạch cầu đơn nhân ở người và tế bào bạch cầu đơn nhân ở chuột, với giá trị EC50 = 0,30 ÷ 10,10 μM [13]. Hình 1.7: Dãy hợp chất 6-pyrrolidinyl-2-(2-substituted phenyl)-4quinazolinon Năm 2013, nhóm nghiên cứu của Mann-Jen Hour tiếp tục nghiên cứu tổng hợp và thử hoạt tính gây độc tế bào và chống ung thư của dãy hợp chất 2-aryl-6substituted quinazolinon (hình 1.8). 15 chất tổng hợp đã được tiến hành thử hoạt tính trên 5 dòng tế bào ung thư, gồm u hắc sắc tố ác tính, ung thư phổi tế bào vảy, ung thư phổi không phải tế bào nhỏ, ung thư gan và ung thư miệng. Kết quả cho thấy những hợp chất có nhóm thế naphtalen-1-yl ở vị trí C2 có tác dụng gây độc tế bào mạnh, đặc biệt, hợp chất với nhóm thế naphtalen-1-yl ở vị trí C2 và nhóm thế pyrrolidin-1-yl ở vị trí C6 thể hiện hoạt tính tốt nhất (IC50= 0,03÷1,35 μM) [10]. 7 N R2 R6 = OCH3, N CH3 ,N ,N , N O CH3 NH R6 O R2 = , , N S Hình 1.8: Dãy hợp chất 2-aryl-6-substituted quinazolinon Một số chế phẩm điều trị ung thư trên thị trường có thành phần chính là các chất có chứa khung quinazolin có tác dụng kháng tế bào ung thư rất tốt, ở mức nanomol (hình 1.9) [16,20]: Gefitinib (Biệt dược: Iressa) Erlotinib (Biệt dược: Tarceva) EGFR IC50 = 33 nM EGFR IC50 =20 nM Vandetanib (Biệt dược: Raltitrexed (Biệt dược: Tomudex) Zactima) L1210 IC50 = 9 nM VEGFR-2 IC50 = 40 nM Hình 1.9: Một số chế phẩm điều trị ung thư có chứa khung quinazolinon Gần đây, trong nghiên cứu của Lê Nguyễn Thành, Văn Thị Mỹ Huệ và Nguyễn Thị Huyền , một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới đã được tổng hợp và thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư rất tốt (hình 1.10) [1]. 8 KB IC50=4,48 μg/mL KB IC50=1,18 μg/mL Hình 1.10: Một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới có hoạt tính kháng tế bào ung thư tốt 1.2.2. Tác dụng sinh học khác Ngoài tác dụng chống ung thư, dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon còn có nhiều tác dụng khác. Các chất 2-aryl-4-quinazolinon có khả năng ức chế enzym β-glucuronidase , một enzym tham gia vào nhiều cơ chế bệnh sinh như động kinh, bệnh thận, nhiễm trùng đường tiết niệu… Năm 2014, Khalid Mohammed Khan và cộng sự đã tiến hành tổng hợp dãy gồm 25 hợp chất 2-aryl-4(3H)-quinazolinon. Kết quả đánh giá khả năng ức chế enzym β-glucuronidase cho thấy, 19 chất có giá trị IC50=0,6÷44,0 μM thể hiện hoạt tính cao hơn cả chất chuẩn đối chiếu là acid Dsaccharid-1,4-lacton (IC50=45,75±2,16 μM) (hình 1.11) [7]. Hình 1.11: Dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon có khả năng ức chế enzym β-glucuronodase Năm 2013, nhóm nghiên cứu của Luca Sancineto tiến hành thiết kế, tổng hợp và đánh giá khả năng ức chế hoạt động của enzym cyclin-dependent kinase 9 (CDK9) – enzym cần thiết cho quá trình phiên mã của protein trong HIV-1, của dãy hợp chất 2-phenylquinazolinon. Chất 2-(4-aminophenyl)-7cloroquinazolin-4-on có hoạt tính mạnh nhất với IC50=4,0 μM (hình 1.12) [9]. 9 Hình 1.12: 2-(4-aminophenyl)-7-cloroquinazolin-4-on Các hợp chất quinazolinon còn có hoạt tính kháng khuẩn tốt. Năm 2011, Patel cùng cộng sự đã tổng hợp dãy 2-[2-(2,6-diclorophenyl)amino] phenyl methyl-3-[(5-substitutedphenyl)-1,5-dihydropyrazol-3-yl-amino]-6iodoquinazolin-4-on. Dãy chất này được kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn in vitro trên 2 loại vi khuẩn Gram dương (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) và 2 loại tế bào Gram âm (E.coli, Certium) ở hai nồng độ 100 μg/mL và 50 μg/mL (hình 1.13) [18]. Hình 1.13: 2-(2-(2,6-diclorophenylamino)benzyl)-3-(4,5-dihydro-5phenylpyrazol-3-ylamino)-6-iodoquinazolin-4-on Dẫn chất quinazolinon có tác dụng chống co giật. Năm 2010, Aly và cộng sự tổng hợp dãy 3-aryl-4-quinazolinon-2-carboxaldehyd là các chất có hoạt tính này (hình 1.14) [3]. Hình 1.14: 1-((3-(4-florophenyl)-3,4-dihydro-6-iodo-4-oxoquinazolin-2-yl) methylen) thiosemicarbazid 10 Một số dẫn chất quinazolinon có hoạt tính chống viêm. Năm 2003, Kumar và cộng sự tổng hợp được dãy 2-(substituted phenyl methylen imino) amino acetylmethylen-3-(2’-substitutedindol-3’-yl)-halosubstituted-4-quinazolinon và dãy 2-(substituted phenyl amino methylen acetyl-4’-oxo-1’-thiazolidinyl-3-(2’’substituted indol-3’’-yl)-4-quinazolinon đã thể hiện tác dụng chống viêm rất tốt (hình 1.15) [8]. Hình 1.15: 2-(phenyl amino methylen acetyl-4’-oxo-1’-thiazolidinyl-3(indol-3’’-yl)-4-quinazolinon Từ những tác dụng sinh học nổi bật của dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon đã biết, đặc biệt là hoạt tính kháng tế bào ung thư, trong đề tài này, một số dẫn chất 2-aryl-4-quinazolinon mới đã được thiết kế và tổng hợp, tập trung vào vị trí carbon số 7 của vòng quinazolinon qua phương pháp đẳng cấu sinh học với mong muốn góp phần nghiên cứu tác dụng chống tế bào ung thư của dãy chất này. 1.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DẪN CHẤT 2-ARYL-4- QUINAZOLINON 1.3.1. Phản ứng giữa 2-halobenzamid và arylamin Nhóm nghiên cứu của Wei Xu và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp dãy hợp chất 2-aryl-4-quinazolinon đi từ 2-halobenazamid và arylamin. Phản ứng được tiến hành điều kiện: xúc tác đồng (I) bromid (CuBr), K2CO3 tạo môi trường base và dung môi DMSO ở 110oC. Wei Xu đã khảo sát khả năng phản ứng của các 2-halobenzamid, kết quả cho thấy các iodobenzamid cho phản ứng