Tóm tắt Luận án Tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số ketone α,β-không no có cấu trúc tương tự trong thiên nhiên

zazerumbone và azazerumbone oxide với artemisinin (116-118) 3.1.3 Tổng hợp các tổ hợp của azazerumbone và azazerumbone oxide với PBr (121-122) 3.1.4 Tổng hợp azazerumbone acetic acid (124) 3.2 Tổng hợp các chalcone chứa các nucleobase và dẫn xuất có nguồn gốc thiên nhiên 3.2.1 Tổng hợp các chalcone chứa vòng thymine (148-158) 3.2.2 Tổng hợp các chalcone chứa vòng uracil (159-168) 3.2.3 Tổng hợp các chalcone chứa vòng 5-fluorouracil (171-179) 3.3 Tổng hợp các ketone α,β-không no khác 3.3.1 Tổng hợp các ketone α,β-không no chứa nhóm imidazole (196-202) 5 3.3.2 Tổng hợp các ketone α,β-không no chứa nhóm acetamide (205-211) 3.3.3 Tổng hợp các ketone α,β-không no chứa nhóm methoxymethyl (216-230) 3.3.4 Tổng hợp một số các chalcone chứa nhóm 4-isopropyl khác (233-235 và 237) 3.4 Nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào của các ketone α,β-không no tổng hợp được Các mẫu được pha với nồng độ 1 mg/mL trong DMSO, tùy theo khoảng giới hạn nồng độ nghiên cứu mà các mẫu này được pha loãng thành các dung dịch có các nồng độ thử nghiệm ban đầu khác nhau. 3.5 Nghiên cứu hoạt tính ức chế khối u trên thạch mềm của một số ketone α,β-không no tổng hợp được Các mẫu được pha với nồng độ 5 μg/mL và nồng độ này được sử dụng cho việc đánh giá hoạt tính ức chế với hình thành và phát triển của các khối u Hep-G2 trên thạch mềm như đã mô tả trong chương II. 3.6 Nghiên cứu hoạt tính IDO CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 Tổng hợp một số dẫn xuất ketone α,β-không no có cấu trúc tương tự trong thiên nhiên 4.1.1 Tổng hợp các dẫn xuất của zerumbone Trước hết dẫn xuất oxime của zerumbone được tổng hợp, sau đó thực hiện phản ứng chuyển vị Beckmann để tạo thành azazerumbone 102 và 103 với các hiệu suất là 13,3% và 40%. Tương tự như vậy, azazerumbone oxide 107, 108 cũng được tổng hợp thành công từ zerumbone oxide 104 với các hiệu suất tương ứng là 9,9% và 39,1%. Cấu trúc của các hợp chất 102, 103, 107 và 108 được minh chứng bằng các phổ 1D và 2D-NMR và HRMS. 4.1.1.1 Tổ hợp của các azazerumbone với AZT 6 Trước hết các azazerumbone 102, 103 và azazrumbone oxide 108 được tạo dẫn xuất với propargyl theo phản ứng sau: Các dẫn xuất 109, 110 và 111 được tổ hợp với thuốc AZT thông qua phản ứng Click đóng vòng triazole để thu được các phẩm đích 112, 113, 114. Ví dụ dữ liệu phổ của hợp chất 112: 1H-NMR, H (ppm): 5,26 (1H; t; J = 5,0 Hz, H-4), 2,31 (2H; m, H-5), 2,23 (2H; m, H-6), 5,10 (1H; t; J = 5,75 Hz, H-8), 2,06 (2H; d; J = 6,0 Hz, H-9), 4,94 (1H; d; J = 15 Hz, H-11), 6,44 (1H; d; J = 15 Hz, H-12), 1,78 (3H; s, H-13), 1,53 (3H; s, H-14), 0,99 (3H; s, H-15, H16), 4,77 (2H; s, H-17), 8,04 (1H; s, H-5’), 6,40 (1H; t; J = 6,5 Hz, H-1’’), 2,62 (1H; m, H-2’’), 2,69 (1H; m, H2’’), 5,34 (1H; m, H-3’’), 4,17 (1H; m, H4’’), 3,59 (1H; m, H-5’’) và 3,68 (1H; m, H-5’’), 11,3 (1H; s, N-H-3’’’), 7,80 (1H; s, H-6’’’), 1,80 (3H; s, H-7’’’). 13C-NMR, C (ppm): 171,3 (C-2), 129,0 (C-3), 136,1 (C- 4), 24,5 (C-5), 38,4 (C-6), 133,6 (C-7), 124,7 (C-8), 37,9 (C-9), 34,8 (C- 10), 119,2 (C-11), 129,1 (C-12), 13,6 (C-13), 14,9 (C-14), 30,0 (C-15), 30,0 (C-16), 38,3 (C-17), 143,6 (C-4ꞌ), 122,8 (C-5ꞌ), 83,9 (C-1ꞌꞌ), 37,1 (C-2ꞌꞌ), 59,0 (C-3ꞌꞌ), 84,4 (C-4ꞌꞌ), 60,7 (C-5ꞌꞌ), 150,4 (C-2ꞌꞌꞌ), 163,7 (C- 4ꞌꞌꞌ), 109,6 (C-5ꞌꞌꞌ), 136,2 (C-6ꞌꞌꞌ), 12,2 (C-7ꞌꞌꞌ). ESI+/TOF-MS phát hiện [M+H] + 539,29783, tính toán C28H38N6O5. 4.1.1.2 Tổ hợp các azazerumbone với dihydroartemisinin Các tổ hợp 116, 117 và 118 của azazerumbone 103, 102 và azazerumbone oxide 108 với dihydroartemisinin cũng đã được chúng tôi tổng hợp thành công với hiệu suất trung bình. Sơ đồ phản ứng như sau: 7 Dữ liệu phổ của hợp chất 116: 1H-NMR, H (ppm): 5,83 (1H; d; J = 15,5 Hz, H-3), 6,15 (1H; d; J = 15,5 Hz, H-4), 2,18 (1H; m, H-6), 4,96 (1H; t; J = 5,5 Hz, H-7), 2,18 (2H; m, H-9), 2,18 (2H; m, H10) , 5,02 (1H; t; J = 7 Hz, H11), 1,80 (3H; s, H-13), 1,57 (3H; s, H-14), 1,04 (3H; s, H-15), 1,06 (3H; s, H16), 2,18 (1H; m, H-17), 2,36 (1H; m, H- 17), 3,69 (1H; s; broad, H-18), 3,34 (1H; m, H18), 1,99 (2H; m, H-4’), 1,34 (1H; m, H-5’), 1,83 (1H; m, H-5’), 1,15 (1H; m, H-5a’), 1,34 (1H; m, H-6’), 1,53 (1H; m, H-7’), 0,87 (1H; m, H-7’) , 1,72 (1H; m, H-8’), 1,53 (1H; m, H-8’), 1,34 (1H; m, H-8a’), 2,36 (1H; m, H-9’), 4,64 (1H; d; J = 3,5 Hz, H-10’), 5,28 (s, H-12’), 0,81 (3H; d; J = 7,5 Hz, H-13’), 0,91 (3H; d; J = 6,5 Hz, H-14’), 1,28 (3H; s, H15’). 13C-NMR, C (ppm):165,5 (C-2), 123,3 (C-3), 147,1 (C-4), 36,0 (C-5), 38,1 (C-6), 124,5 (C-7), 133,7 (C-8), 39,0 (C-9), 25,1 (C-10), 131,9 (C-11), 133,4 (C-12), 14,6 (C-13), 15,0 (C-14), 36,0 (C-17), 65,0 (C-18), 103,2 (C- 3’), 36,0 (C-4’), 24,3 (C-5’), 52,0 (C-5a’), 36,6 (C-6’), 34,2 (C-7’), 23,7 (C-8’), 43,8 (C-8a’), 30,4 (C-9’), 100,8 (C-10’), 87,0 (C-12’), 80,4 (C- 12a’), 12,7 (C-13’), 20,2 (C-14’), 25,6 (C-15’). 4.1.1.3 Tổ hợp của azazerumbone 103 và azazerumbone oxide 108 với PBr 4.1.1.4 Tổ hợp của các aza của zerumbone với acetic acid Dữ liệu phổ của hợp chất 124: 1H-NMR (DMSO, 500MHz): H 1,06 (3H; s; H-15), 1,06 (3H; s; H-16), 1,57 (3H; s; H-14), 1,77 (3H; s; 8 H-13), 2,19 (6H; m; H-6; H-9; H-10), 3,94 (2H; s; H-17), 5,01 (1H; t; J=6 Hz; H-7), 5,10 (1H; t; J=7 Hz; H-11), 5,87 (1H; d; J=15,5 Hz; H-3), 6,18 (1H; d; J=15,5 Hz; H-4). 13 C-NMR (DMSO, 125MHz): C 14,8 (C- 14), 14,9 (C-13), 25,0 (C-10), 28,5 (C15, C-16), 36,1 (C-5), 38,9 (C-6), 39,0 (C-9), 46,2 (C-17), 122,3 (C-3), 124,5 (C-7), 131,4 (C-11), 133,7 (C-12), 134,4 (C-8), 147,8 (C-4), 165,7 (C-2), 170,4 (C-18). HRMS [M+H] + = 292,1899 tương ứng công thức phân tử C17H25NO3. Như vậy, từ chất đầu zerumbone, 14 dẫn xuất mới của zerumbone đã được tổng hợp thành công với hiệu suất tốt và xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ hiện đại. 4.1.2 Tổng hợp một số chalcone chứa thymine, uracil và dẫn xuất 5- fluorouracil. 4.1.2.1 Tổng hợp các hợp chất trung gian ketone chứa nhóm thymine, uracil và aldehyde chứa các dẫn xuất của piperazine. Các hợp chất trung gian ketone 127 và 128 chứa thymine và uracil được tổng hợp từ 2ꞌ-hydroxyacetophenone 125 theo sơ đồ: Tác nhân và điều kiện: (i) paraformaldehyde, HCl đặc, 35oC, 8 giờ, 75%; (ii) Uracil, K2CO3, DMF, vi sóng, 20p, 56%; (iii) Thymine, K2CO3, DMF, Vi sóng, 20 phút, 58%. Các hợp phần aldehyde được chuẩn bị để tham gia phản ứng ngưng tụ Claisen-Schmidt gồm: 3-methoxybenzaldehyde (129), 4- methoxybenzaldehyde (130), 2-methoxybenzaldehyde (131), 3,4,5- trimethoxybenzaldehyde (132), tolualdehyde (133), 4-isopropyl- benzaldehyde (134), 3-hydroxybenzaldehyde (135), 4-hydroxy- benzaldehyde (136), 2-hydroxybenzaldehyde (137), 4-chloro- benzaldehyde (138), 4-fluorobenzaldehyde (139), 4-bromobenzaldehyde (140), vaniline (141), isovaniline (142) và một số các dẫn xuất khác được tổng hợp từ 4-methoxybenzaldehyde gồm 3-(N-methylpiperazinyl- 1)methyl-4-methoxybenzaldehyde (143), 3-(N-ethylpiperazinyl- 1)methyl-4-methoxybenzaldehyde (144), 3-(N-phenyl- piperazinyl- 1)methyl-4-methoxybenzaldehyde (145), 3-thyminylmethyl-4-methoxy- benzaldehyde (146), 3-uracilylmethyl-4-methoxybenzaldehyde (147). Đối với các tổ hợp của các 2ꞌ-hydroxychalcone và thymine, các aldehyde được sử dụng gồm 129, 130, 132-136, 141, 143-145 trong đó các chất 143-145 được tổng hợp từ p-anisaldehyde 130 theo sơ đồ sau: 9 Các tác nhân và điều kiện: (i) HCHO 37%, ZnCl2, HCl đặc, 50 oC, 0,5giờ, đun hồi lưu, 85%; (ii) dẫn xuất piperazine, K2CO3, DMF, vi sóng 10 phút. 4.1.2.2 Tổng hợp một số chalcone chứa thymine Các chalcone có chứa thymine được tổng hợp bằng phản ứng ngưng tụ Claisen-Schmidt giữa các hợp phần ketone chứa thymine và các aldehyde đã nêu ở trên để tạo thành các chalcone chứa thymine đích tương ứng. Với các dẫn xuất của benzaldehyde không chứa nhóm –OH như 129, 130, 132-134, 143-145 phản ứng được tiến hành trực tiếp trong dung môi ethanol, KOH xúc tác. Đối với các aldehyde có chứa nhóm – OH như 135, 136 và 141, trước hết bảo vệ nhóm -OH bằng THP trong dichloromethane xúc tác là p-pyridinium-4-toluenesulfonate, sau đó các aldehyde chứa nhóm bảo vệ –OTHP này được ngưng tụ Claisen- Schmidt với 5ꞌ-thyminylmethyl-2ꞌ-hdroxyacetophenone theo qui trình chung để tạo thành các chalcone có nhóm –OTHP với hiệu suất cao từ 75-78%, bước cuối cùng là loại bỏ nhóm bảo vệ THP bởi xúc tác p- toluenesulfonic acid trong methanol [173] để tạo thành các chalcone đích với hiệu suất tổng từ 45-50%. Tác nhân và điều kiện: (i) KOH, EtOH, nhiệt độ phòng, 24h, 46-67%, (ii) KOH, EtOH, 40oC, 12 h, 73-78%, (iii): PTSA, MeOH, nhiệt độ phòng, 4 h, 45-49%. 10 Các chalcone chứa thymine được xác định cấu trúc bằng các phổ phương pháp phổ hiện đại như IR, NMR và HRMS. Trong phổ 1H-NMR và 13C-NMR của tất cả các chalcone, 2 proton H-α và H-β của nhóm ketone α,β-không no có cấu hình trans (J = 15,5 Hz) đều nằm trong vùng 7,47-7,92 ppm và rất dễ nhận ra nhờ hiệu ứng mái nhà trong đó H-α có độ chuyển dịch lớn hơn H-β do liên kết hidro của H-α với nhóm ketone và hiệu ứng không đẳng hướng của proton này. Các tín hiệu C-α của chúng nằm trong vùng từ 118,2-124,0 ppm và C-β nằm trong khoảng 144,4-146,4 ppm. Ví dụ hợp chất 153: 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz, ppm) δ 12.19 (s, 1H, 3''-NH), 11.32 (s, 1H, 2'-OH), 9.71 (s, 1H, 3-OH), 8.13 (d, J = 2 Hz, 1H, H-6'), 7.84 (d, J = 15.5 Hz, 1H, H-β), 7.72 (d, J = 15.5 Hz, 1H, H-α), 7.66 (d, J = 1 Hz, 1H, H-6''), 7.47 (dd, J1 = 2 Hz, J2 = 8.5 Hz, 1H, H-4'), 7.28 (m, 2H, H-5 và H-6), 7.22 (br. s, 1H, H-2), 6.99 (d, J = 8.5 Hz, 1H, H-3'), 6.90 (m, 1H, H-4), 4.82 (s, 2H, 5'-CH2-), 1.75 (s, 3H, 5''-CH3). 13 C-NMR (DMSO-d6, 125 MHz, ppm) δ 193.0 (C=O), 164.2 (C-4''), 160.7 (C-2'), 157.8 (C-3), 151.1 (C-2''), 144.7 (C-β), 141.0 (C-6''), 135.7 (C-1), 135.3 (C-4'), 130.4 (C-6'), 130.0 (C-5), 127.7 (C-5'), 122.2 (C-α), 121.2 (C-1'), 120.1 (C-6), 118.2 (C-4), 118.1 (C-3'), 115.2 (C-2), 109.1 (C-5''), 49.4 (5'-CH2-), 11.9 (5''-CH3). ESI-HRMS: tính toán C21H18N2O5: 378.1215; phát hiện 379.1288 [M + H] + . 4.1.2.3 Tổng hợp một số chalcone chứa uracil Phản ứng ngưng tụ Claisen-Schmidt giữa hợp phần ketone chứa uracil là 2ꞌ-hydroxy-5ꞌ-uracilylmethylacetophenone 128 và các aldehyde không chứa nhóm -OH như 129, 132-134, 143-145 được tiến hành trực tiếp theo sơ đồ dưới đây, các aldehyde có chứa nhóm -OH như 135, 136, 141 được bảo vệ bằng THP trước khi tham gia phản ứng ngưng tụ, cuối cùng là loại nhóm bảo vệ bằng PTSA để thu được các chalcone chứa nhóm -OH ở hợp phần aldehyde. Ví dụ dữ liệu phổ hợp chất 162: 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz, ppm) δ 12.27 (s, 1H, 2'-OH), 11.31 (s. 1H, 3''-NH), 8.16 (d, J = 2.0 Hz, 1H, H-6'), 7.89 (d, J = 15.5 Hz, 1H, H-β), 7.80 (m, 4H, H-α, H- 6'', H-2 and H-6), 7.48 (dd, J1,= 2.0 Hz, J2,= 8.5 Hz, 1H, H-4'), 7.37 (d, overlap, J = 8.5 Hz, 2H, H-3 and H-5), 7.00 (d, J = 8.5 Hz, 1H, H-3'), 5.60 (dd, J1 = 2.0 Hz, J2 = 8.0 Hz, 1H, H-5''), 4.86 (s, 2H, 5'-CH2-), 2.95 (m, 1H, 4-CH=), 1.23 (d, J = 6.0 Hz, 6H, 4-CH(CH3)2). 13 C-NMR (DMSO-d6, 125 MHz, ppm) δ 193.0 (C=O), 163.5 (C-4''), 160.8 (C-2'), 151.9 (C-4), 151.0 (C-2''), 145.2 (C-6''), 144.7 (C-β), 135.4 (C-4'), 132.1 (C-1), 130.4 (C-6'), 129.1 (C-2 and C-6), 127.4 (C-5'), 126.9 (C-3 and C-5), 121.2 (C-α), 121.1 (C-1'), 118.1 (C-3'), 101.3 (C-5''), 49.6 (5'- CH2-), 33.4 (4-CH=), 23.5 (4-CH(CH3)2). ESI-HRMS: tính toán C23H23N2O4 390.1579; phát hiện 391.1523 [M+H] + . 11 Tác nhân và điều kiện: (i) KOH, EtOH, nhiệt độ phòng, 24h, 46-67%, (ii) KOH, EtOH, 40oC, 12 h, 73-78%, (iii): PTSA, MeOH, nhiệt độ phòng, 4 h, 45-49%. 4.1.2.3 Tổng hợp một số chalcone chứa dẫn xuất 5-fluorouracil. + Các hợp phần ketone chứa 5-FU được tổng hợp theo sơ đồ sau: Tác nhân và điều kiện: (i) paraformaldehyde, HCl đặc, 35 oC, 8h, 75%; (ii) 5- fluorouracil, K2CO3, DMF, nhiệt độ phòng, 3h, 37% và 21%. + Các aldehyde 146, 147 được chuẩn bị từ p-anisaldehyde (130): Tác nhân và điều kiện: (i) HCHO 37%, ZnCl2, HCl đặc, 50 oC, 0,5 h, hồi lưu 85%; (ii) uracil hoặc thymine, K2CO3, DMF, MW 10 phút. Bước cuối cùng trong tổng hợp dãy chalcone đầu tiên chứa 5- fluorouracil là ngưng tụ Claisen-Schmidt của 5-(5-fluorouracil)methyl- 12 acetophenone (169) với các aldehyde để tạo thành các chalcone đích với hiệu suất từ 37-51%. Tác nhân và điều kiện: (i) KOH, DMF, 40oC, 37–51%. Dãy thứ hai là tổ hợp giữa 5-fluorouracil với các chalcone thuộc dãy 2ꞌ,4ꞌ-dihydroxychalcone thông qua cầu liên kết 1-ethylen-4- methylen-1,2,3-triazole cũng được tổng hợp bằng phản ứng đóng vòng triazole giữa nhóm azido (-N3) của các chalcone và nhóm alkyne-1 của 5-fluorouracil theo sơ đồ sau. Tác nhân và điều kiện: (i) 1,2-dibromoethane, MeCN, K2CO3, 40 oC, 12 giờ, 63%; (ii) NaN3, DMSO, 5 giờ, nhiệt độ phòng 90%; (iii) KOH, MeOH, nhiệt độ phòng, 87-93%; (iv) CuI, DMSO, 24 giờ 65-70%. Cấu trúc của các chalcone chứa nhóm 5-fluorouracil được xác định bằng các phương pháp phổ như NMR và HRMS. 13 Dữ liệu phổ NMR của 191: 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz, ppm) δ 13.40 (s, 1H, 2'-OH), 8.31 (d, J = 6.0 Hz, 1H, H-6'''), 8.22 (s, 1H, H-5''), 8.19 (d, J = 8.5 Hz, H-6'), 8.14 (d, J = 15.5 Hz, 1H, H-α), 7.99 (d, J = 8.5 Hz, 1H, H-6), 7.93 (d, J = 15.5 Hz, 1H, H-β), 7.46 (t, J = 8.5 Hz, 1H, H-4), 7.11 (d, J = 8.5 Hz, 1H, H-3), 7.03 (t, J = 8.5 Hz, 1H, H-5), 6.52 (m, 2H, H-3', H-5'), 5.01 (s, 2H, 4''-CH2-), 4.78 (t, J = 5.0 Hz, 2H, 4'-OCH2-), 4.54 (d, J = 2 Hz, 2H, 3'''-CH2=), 4.51 (t, J = 5.0 Hz, 2H, 4'-OCH2-CH2-), 3.90 (s, 3H, 2-OCH3), 3.14 (s, broad, 1H, 3'''-CH2- C≡CH). 13C-NMR (DMSO-d6, 125 MHz, ppm) δ 192.0 (C=O), 165.5 (C-2'), 164.3 (C-4'), 158.4 (C-2), 155.9 (C-4'''), 148.8 (C-2'''), 141.8 (C- 4''), 139.9 (C-β), 138.4 (C-5'''), 132.6 (C-1, C-6'), 129.2 (C-6'''), 128.6 (C-4), 124.4 (C-5''), 122.8 (C-6), 120.7 (C-5, C-α), 114.3 (C-1'), 111.8 (C-3), 107.6 (C-5'), 101.7 (C-3'), 79.1 (3'''-CH2-C≡CH), 73.4 (3'''-CH2- C≡CH), 66.5 (4'-OCH2-CH2-), 55.8 (2-OCH3), 48.9 (4'-OCH2-), 43.8 (4''-CH2-), 30.7 (3'''-CH2=). 4.2 Tổng hợp các dẫn xuất ketone α,β-không no khác 4.2.1 Tổng hợp các dẫn xuất ketone α,β-không no có chứa imidazole Một số các 2ꞌ-hydroxychalcone mới có chứa vòng imidazole được tổng hợp theo sơ đồ sau: Tác nhân và điều kiện: (i): Imidazole, K2CO3, DMF, vi sóng, 20 phút, 59%. (ii) KOH, EtOH, nhiệt độ phòng, 24 h, 39-63% Các phản ứng tạo chalcone chứa imidazole đạt hiệu suất trung bình, các sản phẩm thu được có màu vàng đặc trưng của chalcone. Cấu trúc của chất trung gian 195 và các chalcone 196-202 được khẳng định bằng các phổ NMR và HRMS. 4.2.2. Tổng hợp các dẫn ketone α,β-không no có chứa nhóm phenylacetamide Tiếp theo là tổng hợp các 2ꞌ-hydroxychalcone với phần cấu trúc giống như 4-hydroxyphenylacetamide ở vòng A. 14 Sơ đồ tổng hợp các chalcone chứa chất này như sau: Tác nhân và điều kiện (i): parafromaldehyde, HCl đặc, 35oC, 8h, 60%; (ii): KCN/benzene, H2O, 50 oC, 2 h, 63%, (iii): HCl,50oC, 50.7%, (iv): KOH, EtOH, nhiệt độ phòng., hiệu suất 32 – 65%. Cấu trúc của các sản phẩm trung gian 203, 204 và các chất chất đích 205-211 được xác định bằng các phổ NMR và MS. 4.2.3 Tổng hợp các dẫn xuất ketone α,β-không no có chứa nhóm methoxymethyl Hai dãy chalcone mới tiếp theo được tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học có cấu trúc xuất phát từ các chalcone mẹ 2ꞌ- hydroxychalcone và 4ꞌ-hydroxychalcone. Trong tổng hợp các chất này, 2ꞌ-hydroxyacetophenone và 4ꞌ-hydroxyacetophenone được sử dụng làm chất đầu, các qui trình tổng hợp gồm 3 bước với 3 phản ứng cơ bản, quen thuộc khác gồm Chloromethyl hóa, tổng hợp Williamson và Claisen-Schmidt như sau: 15 Tác nhân và điều kiện: (i) paraformaldehyde, HCl đặc, 35oC, 8h; (ii) CH3ONa/MeOH; (iii) KOH, EtOH, nhiệt độ phòng Theo sơ đồ này 15 chalcone mới đã được tổng hợp thành công với hiệu suất tốt, các chất trung gian 212, 215 và các sản phẩm đích đều được xác định cấu trúc một cách rõ ràng bằng các phổ NMR trong đó mỗi dãy đều được chọn một đại diện để xác định cấu trúc chính xác nhờ sự trợ giúp của các phổ 2 chiều HSQC và HMBC. Danh mục các chalcone chứa nhóm methylmethoxy: 4.2.4 Tổng hợp một số các chalcone chứa nhóm 4-isopropyl khác Sơ đồ tổng hợp được đưa ra như sau: 16 4.3 Kết quả nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất ketone α,β-không no đã tổng hợp 4.3.1 Hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất zerumbone Bảng 1: Hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất của zerumbone TT KH mẫu Giá trị IC50 (g/mL) Dòng tế bào Hep-G2 LU-1 RD FL Vero Ellipticine 0,24 0,32 0,14 0,21 2,23 1 Zerumbone 1,95 3,64 1,37 2,89 7,43 2 102 - - - - - 3 103 - 17,82 - - - 4 112 - - 23,7 - - 5 113 - - 21,16 - - 6 116 0,82 3,81 0,69 0,2 10,02 7 117 0,86 2,82 0,67 0,9 9,56 8 118 1,96 12,46 1,9 4,07 - 9 121 3,94 - 2,7 5,61 - 10 122 11,78 - 10,23 - - Trong số 10 dẫn xuất của zerumbone được đánh giá hoạt tính gây độc tế bào cùng với zerumbone có tới 9 dẫn xuất có hoạt tính gây độc với ít nhất một dòng tế bào thử nghiệm. Trong đó đáng chú ý là các dẫn xuất tạo thành bởi các tổ hợp giữa azazerumbone, azazerumbone oxide với dihydroxyartemisinin (DHA) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào trực tiếp khá ấn tượng lên các dòng tế bào ung thư người gồm: Hep-G2, RD, FL với IC50 dưới 1μg/mL và LU-1 với IC50< 4 μg/mL. Đặc biệt tổ hợp 116 có khả năng gây độc dòng tế bào ung thư cổ tử cung FL ngang với chất đối chứng dương ellipticine (IC50 = 0,2 μg/mL). Đối với tế bào lành VERO các dẫn xuất của zerumbone cũng thể hiện hoạt tính gây độc nhưng thấp hơn hẳn so với các tế bào ung thư. 3.3.2 Hoạt tính gây độc tế bào của các chalcone chứa các nucleoside 3.3.2.1 Hoạt tính gây độc tế bào in vitro của các chalcone chứa thymine và uracil 17 Bảng 2: Hoạt tính gây độc tế bào của các chalcone chứa thymine và uracil TT KH mẫu Giá trị IC50 (g/mL) Dòng tế bào MCF-7 SK-LU-1 SW480 Hep-G2 P388 1 148 4.78 5.27 5.25 11.43 4.35 2 149 15.20 15.67 16.90 15.96 14.28 3 150 11.23 12.18 12.10 16.00 12.15 4 151 7.11 55.32 24.95 24.00 24.39 5 152 4.42 4.81 5.27 3.67 4.11 6 153 >100 >100 >100 >100 >100 7 154 25.10 28.53 32.12 19.75 22.95 8 155 20.55 25.58 23.49 23.86 21.80 9 156 5.22 6.30 7.83 6.83 4.93 10 157 6.03 6.29 5.49 9.69 7.45 11 158 >100 >100 >100 >100 >100 12 159 10.16 6.03 11.08 5.62 5.71 13 160 66.54 77.00 88.85 98.57 84.07 14 161 18.06 28.62 28.51 19.40 24.26 15 162 9.85 5.47 9.87 5.37 5.97 16 163 23.28 14.71 22.18 14.12 13.41 17 164 11.87 19.73 17.71 12.56 17.76 18 165 13.30 22.51 24.55 19.31 23.21 19 166 15.52 15.05 12.83 15.44 11.77 20 167 11.04 19.42 12.58 15.54 13.27 21 168 5.00 5.24 6.17 5.27 4.79 Ellipticine 0.46 0.42 0.46 0.44 0.39 Trong dãy chalcone chứa thymine (148-155) 2 hợp chất 148, 152 thể hiện hoạt tính tốt hơn cả trong đó hợp chất 152 có hoạt tính chống lại các dòng tế bào ung thư MCF-7, LU-1, SW480, Hep-G2 và P338 tốt nhất với các giá trị IC50 lần lượt là 4.42, 4.81, 5.27, 3.67 và 4.11μg/mL. Trong dãy chalcone chứa uracil (159-168), các hợp chất 159, 162 và 168 có khả năng ức chế cả 5 dòng tế bào và dường như sự có mặt của các nhóm cho electron như –OCH3, isopropyl hoặc nhóm bazơ 3-(N-phenylpiperazinyl-1)-methyl tại C-4 hoặc C-3 của chalcone có lợi cho hoạt tính gây độc tế bào, các hoạt chất này thể hiện hoạt tính này trên cả 5 dòng tế bào với các giá trị IC50 trong khoảng từ 4,19-10,16 18 μg/mL, đặc biệt hợp chất 168 thể hiện khả năng ức chế tốt nhất các tế bào MCF-7, LU-1, SW480, Hep-G2 và P338 với các giá trị IC50 lần lượt là 5,00; 5,24; 6,17; 5,37 và 4,79 μg/mL. 3.3.2.2 Hoạt tính gây độc tế bào của các chalcone chứa 5-fluorouracil Bảng 3: Hoạt tính gây độc tế bào của các tổ hợp của chalcone với 5- fluorouracil STT Hợp chất IC50 (μg/mL) Hep-G2 RD LU-1 FL Vero-B4 1 171 10.58 >20 >20 17.41 >20 2 172 6.99 18.65 >20 18.28 >20 3 173 14.85 16.84 >20 14.35 18.89 4 174 >20 >20 >20 >20 >20 5 175 >20 >20 >20 >20 >20 6 176 4.68 10.84 11.87 8.17 15.04 7 177 4.69 >20 14.57 >20 >20 8 178 >20 >20 >20 >20 >20 9 179 8.77 19.53 >20 19.21 >20 10 189 3.08 8.82 5.98 5.47 6.96 11 190 9.38 >20 19.69 >20 19.95 12 191 3.05 13.64 >20 >20 >20 13 192 3.78 >20 14.72 19.12 >20 14 193 1.48 10.95 3.64 7.02 10.75 15 5-Fluorouracil 4.74 >20 0.49 >20 3.33 16 Ellipticine 0.46 0.42 0.46 0.44 0.39 Kết quả cho thấy hầu như tất cả các chalcone chứa 5- fluorouracil đã tổng hợp được đều có khả năng gây độc tế bào đối với cả 4 dòng tế bào ung thư Hep-G2, RD, LU-1 và FL. Sự có mặt của nhóm cho electron methoxy ở các vị trí C-1, C-2 và C-3 trong các chalcone 172-176 ít ảnh hưởng đến hoạt tính gây độc tế bào, trong khi sự có mặt đồng thời của 3 nhóm này tại C-2, C-3 và C-4 của chalcone 174 dẫn đến sự mất hoạt tính. Kết quả tương tự cũng được quan sát thấy trong chalcone 176 và 178 với nhóm thế methyl (-CH3) tại C-4 hoặc các nhóm 4-methyoxy-3-uracilylmethyl, đặc biệt nhóm đẩy electron cồng kềnh isopropyl tại C-4 đã cải thiện đáng kể hoạt tính gây độc của chalcone trên cả 4 dòng tế bào thử nghiệm với giá trị IC50 trong khoảng 4,68- 11,87 μg/mL trong đó hoạt tính gây độc tế bào đối với dòng tế bào Hep- G2 mạnh hơn cả chất đầu 5-fluorouracil. 19 Tất cả các chalcone của dãy 189-193 đều thể hiện hoạt tính ức chế đối với dòng tế bào Hep-G2 mạnh hơn dãy 172-179 và chất đầu 5- fluorouracil (trừ 190) với các giá trị IC50 trong khoảng 1,48-3,78 μg/mL, đặc biệt hợp chất 193 đã thể hiện hoạt tính mạnh nhất với giá trị IC50 1,48 μg/mL. Cuối cùng, hoạt tính gây độc của các chalcone trong cả 2 dãy với tế bào lành Vero cũng được đánh giá, các chalcone 172, 171, 177 và 179 của dãy 172-179 và các chalcone 191, 192 trong dãy chalcone 189- 193 là không độc với tế bào này trong điều kiện thử nghiệm và hoạt tính gây độc trực tiếp của các chalcone còn lại lên tế bào này cũng thấp hơn so với 5-fluorouracil và tiêu chí tổng hợp các dẫn xuất của 5-fluoro- uracil có hoạt tính và làm giảm độ độc cũng đã có những kết quả khả quan ban đầu. 4.3.3 Kết quả nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào của các chalcone chứa nhóm acetamide Bảng 4: Hoạt tính gây độc tế bào của các chalcone chứa nhóm acetamide STT Hợp chất IC50 (μg/mL Hep-G2 RD LU-1 1 205 >5 18.65 >5 2 206 >5 >20 >5 3 207 >5 10.84 >5 4 208 >20 1,23 >5 5 209 >5 >20 >5 6 210 >5 4,33 >5 7 211 >5 16.84 >5 8 3-methoxy-2ꞌ- hydroxychalcone 4,32 1,77 >5 9 Ellipticine 0,28 0,22 0,36 Kết quả ở bảng 4 cho thấy tất cả các chalcone chứa nhóm acetamide đều không thể hiện hoạt tính gây độc tế bào trừ các chalcone chứa các nhóm hydroxyl và isopropyl tại C-2 và C-4 thể hiện hoạt tính gây độc duy nhất với dòng tế bào ung thư RD với các giá trị IC50 lần lượt là 1,23 và 4,33 μg/mL. 4.3.4 Kết quả nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào của các chalcone chứa nhóm methoxymethyl trong vòng A Kết quả cho thấy tất cả các chalcone thuộc dãy 3ꞌ-methoxymethyl- 4ꞌ-hydroxychalcone đều thể hiện hoạt tính gây độc đối với 2 dòng tế bào 20 ung thư gan và màng tim nhưng ở mức độ trung bình yếu, trong dãy này chalcone 227 chứa nhóm thế isopropyl ở vị trí C-4 thể hiện hoạt tính mạnh nhất với dòng tế bào RD (IC50 = 5,74 μg/mL) còn chalcone chứa đồng thời 3 nhóm cho điện tử -OCH3 ở các vị trí C-3, C-4 và C5 thể hiện hoạt tính gây độc tế bào mạnh nhất với dòng Hep-G2 (hoạt chất 226 có IC50 = 6,71 μg/mL). Bảng 5: Hoạt tính gây độc tế bào của các chalcone chứa nhóm methoxymethyl STT Hợp chất IC50 (μM) STT Hợp chất IC50 (μM) Hep- G2 RD Hep- G2 RD 1 216 15.82 14.81 10 224 18.46 19.57 2 217 >20 >20 11 225 17.86 16.27 3 218 19.30 >20 12 226 6.71 9.61 4 219 8.78 10.01 13 227 13.72 5.74 5 220 >20 18.56 14 228 10.48 7.43 6 221 15.65 14.81 15 229 13.69 19.12 7 222 16.55 18.53 16 230 7.16 11.08 8 223 >20 >20 9 Ellipticine 1.87 1.70 Ellipticine 1.87 1.70 216-223: 5ꞌ-methoxymethyl-2ꞌ-hydroxychalcone 224-230: 3ꞌ-methoxymethyl-4ꞌ-hydroxychacone 4.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của hợp phần ketone đến hoạt tính gây độc tế bào của các chalcone Nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào của chalcone cho thấy các chalcone có chứa nhóm isopropyl ở vị trí C-4 của vòng B (hợp phần aldehyde) thường có hoạt tính tốt hơn các chalcone khác, bởi vậy ảnh hưởng của hợp phần ketone ghép với aldehyde này để tạo ra các chalcone tương ứng đến hoạt tính gây độc tế bào của chúng cũng được khảo sát và cho những kết quả ban đầu. Các chalcone 233-237 đã được tổng hợp và đánh giá hoạt tính gây độc tế bào trên 2 dòng tế bào ung thư gan Hep-G2 và màng tim RD. Bảng 5: Sự phụ thuộc của hoạt tính gây độc tế bào vào hợp phần ketone STT Hợp chất IC50 (μM) Hep-G2 RD 1 233 16.13 14.65 2