Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
NGÔ HẠNH THƢƠNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH
HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ DẪN XUẤT
INDENOISOQUINOLIN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà Nội – 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
NGÔ HẠNH THƢƠNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH
HOẠT TÍNH SINH HỌC MỘT SỐ DẪN XUẤT
INDENOISOQUINOLIN
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 9.44.01.14
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. NGUYỄN VĂN TUYẾN
Hà nội - 2018

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và các cộng sự.
Các số liệu và kết quả được nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
Tác giả luận án
Ngô Hạnh Thương

LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn:
Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GS.TS. Nguyễn Văn
Tuyến đã giao đề tài, tận tình chỉ bảo, truyền đam mê nghiên cứu và giúp đỡ em cả
vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình hoàn thành luận án.
Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ và các bạn NCS phòng Hóa dược đã
giúp đỡ em rất nhiều về thực nghiệm trong suốt thời gian làm luận án.
Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa học, tập thể các thầy cô,
anh chị và các bạn tại Viện Hóa học đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá
trình hoàn thành luận án.
Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô, bạn bè đã dạy dỗ và giúp đỡ
em trong quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình đã luôn động viên và
ủng hộ em hoàn thành luận án.
Tác giả luận án
Ngô Hạnh Thương

i
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... iv
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ.........................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ ix
DANH MỤC PHỤ LỤC.............................................................................................x
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
HƢỚNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN................................................................3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN.......................................................................................4
1.1. Các phƣơng pháp tổng hợp indenoisoquinolin.................................................4
1.1.1. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin nhờ phản ứng ngƣng tụ của
anhiđrit homophtalic với các bazơ Schiff ............................................................5
1.1.2. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin dựa trên phản ứng của
indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các amin bậc 1........................................9
1.1.3. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin thông qua phản ứng đóng vòng
của 3–arylisoquinolin .........................................................................................11
1.1.4. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin dựa trên phản ứng đóng vòng
của dẫn chất styrenic enamit ..............................................................................12
1.1.5. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin thông qua phản ứng Tandem sử
dụng xúc tác Cu(II).............................................................................................14
1.1.6. Tổng hợp indenoisoquinoline dựa trên phản ứng ngƣng tụ anhydrit
homophthalic với 2-(bromomethyl)-benzonitril ................................................15
1.2. Hoạt tính chống ung thƣ của các hợp chất indenoisoquinolin........................17
1.2.1. Topoisomerase..........................................................................................17
1.2.2. Hoạt tính chống ung thƣ của một số dẫn xuất indenoisoquinolin khi thay
thế vòng A, B, C và D ........................................................................................22
MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN ...................................................................................29
CHƢƠNG 2: ĐIỀU KIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM.......................30
2.1. Hóa chất và thiết bị.........................................................................................30
2.1.1. Hóa chất và dung môi...............................................................................30
2.1.2. Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất bằng sắc kí
lớp mỏng.............................................................................................................30
2.1.3. Thiết bị nghiên cứu...................................................................................30

ii
2.1.4. Đánh giá hoạt tính ....................................................................................31
2.2. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin khi thay đổi nhóm thế ở nguyên tử
N của indenoisoquinolin........................................................................................31
2.2.1. Tổng hợp các hợp chất lai triazol–indenoisoquinolin (142a-n) ...............31
2.2.2. Tổng hợp các hợp chất lai triazol–indenoisoquinolin (143a,b)................40
2.2.3. Tổng hợp hợp chất 144.............................................................................41
2.2.4. Tổng hợp hợp chất 145............................................................................42
2.2.5. Tổng hợp hợp chất 146a-e........................................................................43
2.2.6 Tổng hợp hợp chất 147..............................................................................43
2.2.7. Tổng hợp hợp chất 148a-e........................................................................44
2.6.8. Tổng hợp hợp chất 149.............................................................................48
2.3. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin khi thay đổi nhóm thế vòng D.....48
2.3.1. Tổng hợp hợp chất 150.............................................................................49
2.3.2. Tổng hợp các imin....................................................................................49
2.3.3. Tổng hợp các hợp chất có mạch nhánh ester tại vòng B và có nhóm thế
tại vòng D ...........................................................................................................50
2.3.4. Tổng hợp dẫn xuất axit của indenoisoquinolin có nhóm thế ở vòng B....52
2.3.5. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin 159, 160, 161 .......................52
2.3.6. Tổng hợp các dẫn xuất azit-indenoisoquinolin .......................................53
2.4. Thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ của các hợp chất .................................62
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................64
3.1. Tổng hợp các indenoisoquinolin với nhóm thế khác nhau ở vòng B.............64
3.2. Kết quả tổng hợp dẫn xuất lai triazol-indenoisoquinolin 142a-n ...................66
3.3. Kết quả tổng hợp các hợp chất lai 143a,b.......................................................70
3.4. Tổng hợp các hợp chất lai thông cầu nối triazol.............................................74
3.4.1. Kết quả tổng hợp hợp chất 145 ................................................................74
3.4.2. Kết quả tổng hợp hợp chất 148a-e ...........................................................77
3.5. Kết quả tổng hợp dẫn xuất 149.......................................................................80
3.6. Chiến lƣợc tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin với nhóm thế
metylendioxi, metoxi trên vòng D và các nhóm thế khác nhau trên vòng B. .......83
3.6.1. Kết quả tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế metylendioxy
............................................................................................................................84
3.6.2. Kết quả tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế metoxy........88

iii
3.7. Kết quả tổng hợp dẫn xuất lai.........................................................................94
3.7.1. Các dẫn xuất lai của indenoisoquinolin-triazol với nhóm thế metylendioxi
............................................................................................................................95
3.7.2. Kết quả tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin-triazol với nhóm
thế metoxi ở vị trí số 10......................................................................................99
3.6.3. Kết quả tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin-triazol với nhóm
thế metoxi ở vị trí số 8......................................................................................103
3.7. Hoạt tính sinh học của các dẫn xuất tổng hợp đƣợc.....................................106
KẾT LUẬN.............................................................................................................112
NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN..................................................................113
CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .........................114
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................115

iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ac2O Anhydrit axetic
AIBN Azobisisobutyronitril
BnCl Benzyl clorit
Boc tert-Butyloxycarbonyl
CH2Cl2 diclometan
DCC N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide
DDQ 2,3-diclo-5,6-dicyanobenzoquinon
DMF Dimetylfoocmamit
DMSO Dimetyl sulfoxit
DNA axit deoxyribonucleic
DIAD Diisopropyl azodicarboxylat
DIPEA N,N-Diisopropylethylamine
EC50 Half maximal effective concentration
Et3N trietylamin
EtOAc etylacetat
GI50 The half maximal inhibition concentration
IC50 The half maximal inhibitory concentration
IR Infra-red (phổ hồng ngoại)
KHMDS Kali bis(trimetylsilyl)amid
MGM Mean graph midpoint
MeOH metanol
NaOMe Natri metoxit
NBS N-Bromosuccinimid
NMR nuclear megenic resonance
PDC Pyridin dicromat
PMBCl 4-metoxibenzyl clorit
P(OEt)3 trietyl phosphit
i-PrOH Iso-propylic
TFA axit trifloaxetic
THF Tetrahydrofuran

v
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1. 1. Các phƣơng pháp chính tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin ................5
Sơ đồ 1. 2. Phƣơng pháp tổng hợp indeno[1,2-c]isoquinolin theo Mark Cushman ...6
Sơ đồ 1. 3. Phƣơng pháp tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Muthusamy.....6
Sơ đồ 1. 4. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Qian Zhao ............................7
Sơ đồ 1. 5. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Nguyễn Xuân Trung ............8
Sơ đồ 1. 6. Tổng hợp indenoisoquinolin theo Mark Cushman ...................................9
Sơ đồ 1. 7. Tổng hợp indenoisoquinolin theo Nguyễn Văn Tuyến ............................9
Sơ đồ 1. 8. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Daniel E. Beck...................10
Sơ đồ 1. 9. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Nathalic..............................11
Sơ đồ 1. 10. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Mỹ Huệ............................12
Sơ đồ 1. 11. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Stéphane Lebrun..............13
Sơ đồ 1. 12. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin bằng phản ứng Tandem ...........14
Sơ đồ 1. 13. Tổng hợp 8-azaindenoisoquinolin ........................................................15
Sơ đồ 1. 14. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Mark Cushman ................16
Sơ đồ 1. 15. Tổng hợp dẫn xuất 7-azaindenoisoquinolin..........................................17
Sơ đồ 1. 16. Sơ đồ phá vỡ liên kết cộng hoá trị của DNA........................................19
Sơ đồ 2. 1. Tổng hợp khung indenoisoquinolin........................................................49
Sơ đồ 3. 1. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm chức hidroxi và este....65
Sơ đồ 3. 2. Tổng hợp các hợp chất lai indenoisoquinolin-triazol-AZT....................65
Sơ đồ 3. 3. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin-imanitib .....................................66
Sơ đồ 3. 4. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế hydroxi............67
Sơ đồ 3. 5. Cơ chế phản ứng Click [121]..................................................................70
Sơ đồ 3. 6. Tổng hợp các este-indenoisoquinolin.....................................................71
Sơ đồ 3. 7. Tổng hợp dẫn xuất 145 ...........................................................................74
Sơ đồ 3. 8. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin-AZT...........................................77
Sơ đồ 3. 9. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin-imanitib .....................................81
Sơ đồ 3. 10. Chiến lƣợc tổng hợp các dẫn xuất mới indenoisoquinolin...................84
Sơ đồ 3. 11. Tổng hợp khung indenoisoquinolin với nhóm thế metylendioxi .........85
Sơ đồ 3. 12. Cơ chế phản ứng đóng vòng [127] .......................................................88
Sơ đồ 3. 13. Tổng hợp khung indenoisoquinolin có nhóm thế metoxi.....................89

vi
Sơ đồ 3. 14. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế metylendioxi.96
Sơ đồ 3. 15. Tổng hợp các dẫn xuất lai indenoisoquinolin-triazol với nhóm thế
metoxi ở vị trí số 10 ................................................................................................100
Sơ đồ 3. 16. Tổng hợp các dẫn xuất lai indenoisoquinolin-triazol với nhóm thế
metoxi ở vị trí số 8 ..................................................................................................104

vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. 1. Mô hình của các phức phân tách topoisomerase......................................18
Hình 1. 2. Cơ chế của Tdp1 ......................................................................................20
Hình 1. 3. Một số hợp chất gây độc Top1.................................................................22
Hình 1. 4. Các dẫn xuất indenoissoquinolin có hoạt tính theo Mark Cushman........23
Hình 1. 5. Các dẫn xuất indenoissoquinolin có hoạt tính theo Conda-Sheridan ......27
Hình 3. 1. Phổ 1
H-NMR của hợp chất 142a .............................................................68
Hình 3. 2. Phổ 13
C-NMR của hợp chất 142a ............................................................69
Hình 3. 3. Phổ 1
Hình 3. 4. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 143a .............................................72
C-NMR của hợp chất 143a ............................................................73
Hình 3. 6. Phổ 1
H-NMR của hợp chất 145 ...............................................................75
Hình 3. 7. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 145 ...............................................75
C-NMR của hợp chất 145 ..............................................................76
Hình 3. 9. Phổ 1
H-NMR giãn rộng của hợp chất 148a ...........................................79
Hình 3. 11. Phổ 13
C-NMR của hợp chất 148a ..........................................................80
H-NMR của hợp chất 149 .............................................................82
H-NMR giãn rộng của hợp chất 149 .............................................82
Hình 3. 14 Phổ 13
C-NMR của hợp chất 149 .............................................................83
H-NMR của hợp chất 153 .............................................................86
Hình 3. 17. Phổ 13
C-NMR của hợp chất 153 ............................................................87
Hình 3. 18. Sự khác nhau giữa phổ 1
H-NMR của hợp chất 154, 155.......................90
H-NMR của hợp chất 154 .............................................................91
Hình 3. 21. Phổ 13
C-NMR của hợp chất 154 ............................................................92
H-NMR của hợp chất 155 .............................................................93
Hình 3. 24. Phổ 13
C-NMR của hợp chất 155 ............................................................94
H-NMR của hợp chất 162a ...........................................................97

viii
H-NMR giãn rộng của hợp chất 162a ...........................................98
Hình 3. 27. Phổ 13
C-NMR của hợp chất 162a ..........................................................99
H-NMR của hợp chất 163c..........................................................101
H-NMR giãn rộng của hợp chất 163c .........................................102
Hình 3. 30. Phổ 13
C-NMR của hợp chất 163c.........................................................103
H-NMR của hợp chất 164b .........................................................105
H-NMR giãn rộng của hợp chất 164b.........................................105
Hình 3. 33. Phổ 13
C-NMR của hợp chất 164b ........................................................106
Hình 3. 34. Một số dẫn xuất indenoisoquinolin đƣợc tổng hợp có hoạt tính chống
ung thƣ cao..............................................................................................................109
Hình 3. 35. Một số dẫn xuất indenoisoquinolin với nhóm thế metylendioxi và
metoxi có hoạt tính chống ung thƣ cao ...................................................................111

ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. 1. Các điều kiện của phản ứng Tandem.......................................................14
Bảng 1. 2. Độc tính tế bào và hoạt tính ức chế top1 của các indenoisoquinolin .....24
Bảng 1. 3. Hoạt tính ức chế tdp1 và top1..................................................................27
Bảng 1. 4. Độc tính tế bào của một số hợp chất đƣợc chọn......................................28
Bảng 3. 1. Kết quả thử hoạt tính sinh học của hợp chất 142-149...........................107
Bảng 3. 2. Kết quả thử hoạt tính sinh học của hợp chất 153-164...........................110

x
DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Phổ của hợp chất 142a ...................................................................... PL1
Phụ lục 2. Phổ của hợp chất 142b...................................................................... PL2
Phụ lục 3. Phổ của hợp chất 142c ...................................................................... PL3
Phụ lục 4. Phổ của hợp chất 142d...................................................................... PL4
Phụ lục 5. Phổ của hợp chất 142e ...................................................................... PL5
Phụ lục 6. Phổ của hợp chất 142f....................................................................... PL6
Phụ lục 7. Phổ của hợp chất 142g ...................................................................... PL7
Phụ lục 8. Phổ của hợp chất 142h...................................................................... PL8
Phụ lục 9. Phổ của hợp chất 142i....................................................................... PL9
Phụ lục 10. Phổ của hợp chất 142j................................................................... PL10
Phụ lục 11. Phổ của hợp chất 142k.................................................................. PL11
Phụ lục 12. Phổ của hợp chất 142l................................................................... PL12
Phụ lục 13. Phổ của hợp chất 142m................................................................. PL13
Phụ lục 14. Phổ của hợp chất 142n.................................................................. PL14
Phụ lục 15. Phổ của hợp chất 143a .................................................................. PL15
Phụ lục 16. Phổ của hợp chất 143b.................................................................. PL16
Phụ lục 17. Phổ của hợp chất 145 .................................................................... PL17
Phụ lục 20. Phổ của hợp chất 148c .................................................................. PL20
Phụ lục 21. Phổ của hợp chất 148d.................................................................. PL21
Phụ lục 22. Phổ của hợp chất 148e .................................................................. PL22

xi

1
MỞ ĐẦU
Ung thƣ là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới,
ở Việt Nam ƣớc tính mỗi năm có hơn 126000 ca mắc mới và khoảng 94.000 ngƣời
tử vong. Số ca bệnh mới sẽ tăng khoảng 70% trong vòng 2 thập kỷ tới. Trong các ca
tử vong thì có gần 1/6 ca tử vong là do ung thƣ, trong đó khoảng 70% ca tử vong do
ung thƣ xảy ra ở các nƣớc có thu nhập thấp và trung bình. Khoảng 30-50% trƣờng
hợp ung thƣ có thể đƣợc ngăn ngừa nếu đƣợc chẩn đoán sớm và điều trị đầy đủ [1].
Hiện nay, có thể để điều trị ung thƣ trên cấp độ tế bào với độ chính xác và hiệu quả
khá cao. Trong đó, topoisomerase (Top 1) là đích đến hiệu quả trong việc nghiên
cứu và tổng hợp thuốc điều trị ung thƣ.
Camptothecin (1) là một sản phẩm tự nhiên đƣợc biết đến là một loại thuốc
điều trị bệnh ung thƣ theo cơ chế gây độc topoisomerase [2]. Mặc dù, topotecan (2)
và irinotecan (3) đã đƣợc Cục Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Mỹ (FDA) phê
duyệt để điều trị ung thƣ [3]-[4], nhƣng các dẫn chất camptothecin có một số nhƣợc
điểm lớn bao gồm: độ hòa tan trong nƣớc kém, độc tính bị hạn chế, sinh khả dụng
kém do nhóm chức lacton dễ bị thủy phân [5–9]. Hơn nữa, cả hai đột biến kháng
thuốc R364H [10] và N722SX [11] và các kênh đào thải thuốc ABCG2 [12–14] và
MXR [14] qua niêm mạc đều ảnh hƣởng đến hoạt tính kháng ung thƣ của
camptothecin. Từ những hạn chế này đã thúc đẩy việc tìm kiếm các thuốc điều trị
ung thƣ theo cơ chế ức chế Top1 mà không phải là camptothecin.
Các indenoisoquinolin có một số ƣu điểm hơn các camptothecin. Thứ nhất,
vị trí phân cắt DNA của NSC314622 (4) là khác so với camptothecin (1), do đó có
thể cho phổ kháng ung thƣ khác nhau [15]. Thứ hai, các phức hợp phân tách Top1-
DNA-thuốc của indenoisoquinolin ổn định hơn so với các dẫn xuất của
camptothecin [15]. Thứ ba, các indenoisoquinolin có tính ổn định về mặt hóa học
[16]. Thứ tƣ, các indenoisoquinolin ít bị ảnh hƣởng bởi các đột biến kháng thuốc
Top1 của R364H và N722S và các kênh thải trừ thuốc qua niêm mạc [16–18].

2
Hình 1
Những ƣu điểm này đã thúc đẩy các nghiên cứu mới về tổng hợp các dẫn
xuất của indenoisoquinolin. Hai indenoisoquinolin gây độc theo cơ chế Top1:
indotecan (5) và indimitecan (6) đã đƣợc thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I để điều
trị bệnh ung thƣ tại Viện Ung thƣ Quốc gia Mỹ và đang bắt đầu đƣợc thử nghiệm
lâm sàng giai đoạn II [19], [20–22].
Hình 2
Ngoài ra, hƣớng nghiên cứu các hợp chất lai đang thu hút đƣợc nhiều sự
quan tâm của các nhà nghiên cứu [23–28]. Các nghiên cứu gần đây cho thấy các
hợp chất lai hóa có thể làm tăng hoạt tính và trong một số trƣờng hợp có thể tránh
đƣợc sự kháng thuốc so với thuốc một thành phần [29, 30].
Do đó, nghiên cứu tổng hợp các dẫn chất lai mới và thử hoạt tính gây độc tế
bào nhằm tìm kiếm các chất có hoạt tính chống ung thƣ theo cơ chế gây độc Top1
rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
Vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và xác định hoạt tính
sinh học một số dẫn xuất indenoisoquinolin ”.

3
HƢỚNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
1. Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin dựa trên sự
thay đổi các nhóm thế ở vòng B bằng cách thay đổi các mạch nhánh ở nguyên tử
nitơ và gắn các hợp chất lai có cầu nối triazol.
2. Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin dựa trên sự
thay đổi các nhóm thế ở vòng D với các nhóm thế metoxi hoặc metylendioxi. Đồng
thời thay đổi các nhóm thế trên vòng B thông qua cầu nối triazol bằng phản ứng
click.
3. Xác định hoạt tính sinh học của các hợp chất đã tổng hợp đƣợc

4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Các phƣơng pháp tổng hợp indenoisoquinolin
Các dẫn xuất indenoisoquinolin lần đầu tiên đƣợc vô tình tìm thấy bởi
Cushman và cộng sự trong quá trình tổng hợp nitidin clorua [31]. Sau đó, nhóm tác
giả đã nghiên cứu quy trình để tổng hợp các dẫn xuất indeno[1,2-c]isoquinolin bằng
cách ngƣng tụ các indeno[1,2-c]isochromen-5,11-dion [32–38] với amin, anhidrit
homophtalic và arylmetanimin [39–42]. Từ đó, các nhà khoa học đã sử dụng các
phƣơng pháp của Cushman để tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin [43–45].
Hiện nay, các dẫn xuất của indenoisoquinolin đƣợc tổng hợp theo các phƣơng pháp
sau đây:
1. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin bằng phản ứng ngƣng tụ của
anhiđrit homophtalic với các bazơ Schiff [46–49]
2. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin dựa trên phản ứng của
indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (16) với các amin bậc một [50–52].
3. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin bằng phản ứng đóng vòng của 3–
arylisoquinolin [53, 54].
4. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin dựa trên phản ứng đóng vòng của
dẫn chất styrenic enamit [55].
5. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin bằng phản ứng Tandem sử dụng
xúc tác Cu(II) [56].
6. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinoline dựa trên phản ứng ngƣng tụ
homophtalic anhiđrit với 2-(brommetyl)-benzonitril [57].

5
Sơ đồ 1. 1. Các phƣơng pháp chính tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin [56]
1.1.1. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin nhờ phản ứng ngưng tụ của
anhiđrit homophtalic với các bazơ Schiff
Mark Cushman và cộng sự đã công bố nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới
indeno[1,2-c]isoquinolin [49]. Đầu tiên là phản ứng ngƣng tụ của anhiđrit
homophtalic (7) và imin 20 trong dung môi CHCl3 ở nhiệt độ phòng thu đƣợc các
dẫn xuất isoquinolin 21a-e ở dạng cis. Tiếp theo cho axit 21a-e phản ứng với SOCl2
nhận đƣợc sản phẩm trung gian axyl clorid, sau đó thực hiện phản ứng Friedel-
Crafts nội phân tử nhận đƣợc các dẫn xuất indenoisoquinolin 22a-e.

6
Sơ đồ 1.2. Phƣơng pháp tổng hợp indeno[1,2-c]isoquinolin theo Mark Cushman
[49]
Để có đƣợc các dẫn xuất của indenoisoquinolin Muthusamy Jayaraman và
cộng sự [46] cũng sử dụng phƣơng pháp ngƣng tụ anhiđrit homophtalic với các
bazơ Schiff. Đầu tiên các imin 23 đƣợc tổng hợp bằng cách cho piperonal phản ứng
với 4-aminobutyraldehit dietylacetal ở nhiệt độ phòng. Sau đó, thực hiện phản ứng
ngƣng tụ anhiđrit homophtalic 7b với imin 23 trong dung môi CHCl3 ở nhiệt độ
phòng thu đƣợc hợp chất 24. Tiếp theo, axit 24 đƣợc xử lý với thuốc thử Eaton ở
nhiệt độ phòng trong môi trƣờng nitơ thu đƣợc các sản phẩm 25a,b.
Sơ đồ 1. 3. Phương pháp tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Muthusamy [46]
Qian Zhao và cộng sự đã tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquilonin nhƣ
miêu tả trong sơ đồ 1.4 [47]. Đầu tiên axit 2-clobenzoic (26) đƣợc nitro hóa tạo

7
thành hợp chất 27, sau đó thực hiện phản ứng thế, thủy phân và đề carboxyl hóa thu
đƣợc các hợp chất trung gian tƣơng ứng 28, 29. Cuối cùng, đóng vòng 29 để nhận
đƣợc hợp chất 30. Ngƣng tụ hợp chất 30 với bazơ Schiff 31 thu đƣợc axit
carboxylic 32. Tiếp tục đóng vòng 32 đƣợc 33, rồi gắn với các amin thu đƣợc các
dẫn xuất 34a-e. Tiếp theo, khử các dẫn xuất 34a-e thu đƣợc các dẫn xuất 35a-e
tƣơng ứng. Cuối cùng axetyl hóa các hợp chất 35a-e thu đƣợc các dẫn xuất
indenoisoquinolin 36, 36a-d.
Sơ đồ 1.4. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Qian Zhao [47]
Điều kiện và tác nhân phản ứng: (a) KNO3/H2SO4, 25 o
C, 3 giờ; (b) CH(COOEt)2,
NaH, CuBr, 80 o
C, 3 giờ; (c) NaOH/MeOH/H2O, 25 o
C, 5 giờ; (d) toluen, CH3COOH, đun
hồi lưu, 5 giờ; (e) CHCl3, 25 o
C, qua đêm; (f) (1) toluen, SOCl2, đun hồi lưu, 1 giờ; (2)
nitrobenzen, AlCl3, 100 o
C, 1 giờ; (g) dioxan, K2CO3, NaI, amin, đun hồi lưu, 16-48 giờ;
(h)DMF, 10% Pd/C, H2; (i) CH2Cl2, CH3COCl, Et3N, 50 o
C, 6 giờ.
Nguyễn Xuân Trung [48] và cộng sự cũng đã sử dụng phƣơng pháp này để
tổng hợp 8-hidroxi-9-metoxi-3-nitroindenoisoquinolin. Đầu tiên, axit homophtalic

8
29a đƣợc nitro hóa bằng axit HNO3 đặc thu đƣợc đi axit 29. Loại nƣớc của hợp chất
29 trong CH3COCl thu đƣợc anhiđrit 30. Bảo vệ nhóm hydroxyl của vanillin 37
bằng nhóm benzyl thu đƣợc hợp chất 38 tƣơng ứng. Benzylvanillin (38) phản ứng
với 3-brompropylmin hydrobromid nhận đƣợc bazơ Schiff 39, rồi cho ngƣng tụ với
anhiđrit 30 trong dung môi CHCl3 nhận đƣợc axit 40 ở dạng cis có độ chọn lọc cao.
Xử lý 40 với SOCl2 nhận đƣợc hỗn hợp indenoisoquinolin 41 [31], [58].
Sơ đồ 1. 5. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Nguyễn Xuân Trung [48]
Điều kiện và tác nhân phản ứng: (a) HNO3 đặc, 0-23 o
C; (b) AcCl, đun hồi lưu; (c)
BnCl, DMF, K2CO3, 23 o
C; (d) 3-brompropylamin hydrobromid, Et3N, Na2SO4, CHCl3,
23o
C; (e) CHCl3, 0-23 o
C; (f) SOCl2, 0-23 o
C; (g) morpholin, 1,4-dioxan, 23 o
C; (h) dung
dịch HBr, 70 o
C; (i) imidazol, 1,4-dioxan, 70 o
C; (j) NaN3, DMSO, 23 o
C; (k) (i) P(OEt)3,
benzen, đun hồi lưu, (ii) dung dịch HBr, 70 o
C.

9
Thay thế brom của hợp chất 41 bằng morpholin trong 1,4-dioxan hoặc azit
trong DMSO, thu đƣợc các hợp chất 42, 44, 46 mà nhóm hydroxyl đƣợc bảo vệ
bằng benzyl. Loại bỏ nhóm bảo vệ benzyl của hợp chất này bằng dung dịch HBr ở
70 o
C trong 4-5 giờ thu đƣợc các phenol tinh khiết 43, 45, 47 với hiệu suất rất cao
80-100 %. Riêng imidazol 45 chỉ đạt hiệu suất 50 % do hợp chất này có độ tan tốt
trong nƣớc.
1.1.2. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin dựa trên phản ứng của
indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion với các amin bậc 1
Trƣớc hết, để tổng hợp các indenoisoquinolin theo phƣơng pháp này, Andrew
Morrell, Mark Cushman và cộng sự đã tiến hành tổng hợp indeno[1,2-c]isochromen-
5,11-đion nhờ phản ứng ngƣng tụ của 2-cacboxybenzanđehit (48) và phtalit (49) với
sự có mặt của NaOMe, MeOH tạo thành sản phẩm trung gian 50a. Sau đó chuyển
hóa thành indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (50) nhờ vòng hóa và loại nƣớc trong
môi trƣờng axit. Tiếp đó, indeno[1,2-c]isochromen-5,11-đion (50) đƣợc sử dụng để
tổng hợp các dẫn xuất của indenoisoquinolin khi phản ứng với amin bậc một [31].
Sơ đồ 1. 6. Tổng hợp indenoisoquinolin theo Mark Cushman [31]
Nguyễn Văn Tuyến và cộng sự [52] đã cho hợp chất 50 phản ứng với các
amin bậc 1 trong dung môi CH2Cl2 ở nhiệt độ phòng, trong thời gian từ 22-30 giờ
thu đƣợc các hợp chất indenoisoquinolin tƣơng ứng 52a-p với hiệu suất rất cao từ
81-90 % nhƣ đƣợc mô tả trong sơ đồ.
Sơ đồ 1. 7. Tổng hợp indenoisoquinolin theo Nguyễn Văn Tuyến [52]

10
Để tổng hợp các azaindenoisoquinolin có nhóm thế vòng A, Daniel E.Beck
[50] dùng chất đầu là lacton 53a-d [59]. Cho các lacton 53a-d ngƣng tụ với amin
bậc 1 (sơ đồ 1.8) trong dung môi CHCl3/MeOH hoặc CHCl3 nhận đƣợc aza-
indenoisoquinolin (có nhóm thế vòng A): 54a-d, 55a-d, 56a-d, 57a-d.
Sơ đồ 1.8. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Daniel E. Beck [50]
Điều kiện và tác nhân phản ứng: (a) CHCl3, đun hồi lưu, 15 giờ; (b) CHCl3,
MeOH, đun hồi lưu hoặc nhiệt độ phòng
Cũng từ nguyên liệu đầu là hợp chất 50 Nathalic Wambang và cộng sự đã
tổng hợp thành công dẫn xuất của indenoisoquinolin [51]. Indenoisoqquinolin 58a,b
thu đƣợc từ 50 qua bốn bƣớc phản ứng. Bƣớc đầu, ngƣng tụ benzo [d] indeno [1,2-
b]-pyran-5,11-đion 50 với ancol amin bậc một, sau đó tosyl hóa nhóm chức ancol.
Tiếp theo thay thế nhóm tosyl bằng etylenđiamin đã đƣợc bảo vệ một nhóm chức
bằng Boc, rồi loại bỏ nhóm Boc bằng HCl và i-PrOH thu đƣợc hợp chất 58a,b. Cuối
cùng, cho 58a,b tạo phức với sự có mặt của [(p-cymene)RuCl2 trong etanol, tiếp
theo là phản ứng trao đổi clorid bằng NH4PF6 thu đƣợc dẫn xuất indenoisoquinolin
59a,b [60].

11
Sơ đồ 1. 9. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Nathalic [51]
1.1.3. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin thông qua phản ứng đóng vòng
của 3–arylisoquinolin
Văn Thị Mỹ Huệ và cộng sự [54] đã tổng hợp các dẫn xuất
indenoisoquinolin nhƣ miêu tả trong sơ đồ 1.10. Đầu tiên N-metyl-o-toluamit 60a, b
[61] phản ứng với n-BuLi, sau đó phản ứng với benzonitril 61 tạo thành 3-
arylisoquinolin 62a, b [62]. Tiếp theo, xử lý 62a,b với các alkyl halogenua nhƣ
MeI, BnCl, và PMBCl trong sự có mặt của NaH hoặc K2CO3 tạo ra các hợp chất N-
alkyl hóa 63a-d tƣơng ứng. Bảo vệ nhóm benzyl trên hydroxymetyl của 63a-d bằng
cách xử lý với DDQ trong CH2Cl2. Điều thú vị là, trong các điều kiện phản ứng này,
nhóm PMB gắn vào nitơ amit trên 63c đƣợc giữ lại. Quá trình oxy hóa PDC của
64a-c tạo thành các anđehit tƣơng ứng 65a-c, sau đó xử lý với dung dịch HCl 10%
trong axeton thu đƣợc các sản phẩm vòng 66a-c. Khi các ancol 66a-c phản ứng với
các ancol khác nhau với sự có mặt của HCl 10% nhận đƣợc các hợp chất 71a-m
tƣơng ứng. Hoặc khử các hợp chất 66a-c với xúc tác 5% Pd/C trong EtOH thu đƣợc
67a-c. Nhóm hydroxyl ở C-11 bị oxy hóa bởi PDC trong CH2Cl2 tạo thành 11-xeto
indenoisoquinolin 68a-c tƣơng ứng.

12
Sơ đồ 1. 10. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Mỹ Huệ [54]
1.1.4. Tổng hợp các dẫn chất indenoisoquinolin dựa trên phản ứng đóng vòng
của dẫn chất styrenic enamit
Stéphane Lebrun và cộng sự đã tổng hợp các hợp chất 81a-d đƣợc trình bày
trong (sơ đồ 1.11) [55]. Đầu tiên, các axit vinylbenzoic 72a,c đƣợc amid hóa thành
benamid 73a, c, d dƣới tác dụng của COCl2 trong dung môi toluen-DMF ở nhiệt độ
phòng trong 2 giờ. Loại bỏ proton của hợp chất 73a, c, d bằng NaH trong dung môi
THF, NaNH2 và axetylclorua thu đƣợc dẫn xuất N-acetyl-o-vinylbenzamit 74a, c, d
với hiệu suất 54-66%.

13
Sơ đồ 1. 11. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Stéphane Lebrun [55]
Các hợp chất 74a, c, d phản ứng với KHMDS trong dung môi THF ở -780
C
thu đƣợc hợp chất 75, sau đó cho 75 phản ứng với diphenyl clo-phosphat thu đƣợc
sản phẩm thô là hợp chất 76 đƣợc sử dụng làm nguyên liệu cho các phản ứng tiếp
theo. Tiếp theo, vinyl phosphat 76 phản ứng thế với axit 2-formylboronic 77a-d, sử
dụng xúc tác Pd(PPh3)4 ở môi trƣờng Na2CO3 (2M), thêm vài giọt EtOH vào hỗn
hợp phản ứng và đun hồi lƣu trong dung môi THF thu đƣợc hợp chất distyren amid
78a-d với hiệu suất khá cao 76-88%. Đun hồi lƣu hợp chất 78a-d trong toluen
khoảng 3 giờ với sự có mặt của xúc tác Grubb thu đƣợc 3-aryl-isoquinolon 79a-d.
Đóng vòng các hợp chất 79a-d nhận đƣợc 80a-d. Cuối cùng, oxy hóa nhóm chức
hydroxyl của hợp chất 80a-d với PDC trong dung môi CH2Cl2 thu đƣợc các dẫn
xuất của indenoisoquinolin 81a-d.

14
1.1.5. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin thông qua phản ứng Tandem sử
dụng xúc tác Cu(II)
Theo phƣơng pháp này, 2-iot-N-metylbenzamin (82) phản ứng với indandion
(49) trong sự có mặt của xúc tác đồng và muối carbonat kim loại kiềm [56]. Tác giả
đã khảo sát các điều kiện phản ứng, sử dụng ba xúc tác CuCl, CuCl2, CuSO4 và hai
muối carbonat K2CO3, Cs2CO3 trong các dung môi MeCN, DMF, DMSO, dioxan,
toluen. Kết quả tốt nhất khi sử dụng xúc tác CuCl2, bazơ Cs2CO3 trong dung môi
MeCN.
Sơ đồ 1. 12. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin bằng phản ứng Tandem [56]
Bảng 1. 1. Các điều kiện của phản ứng Tandem
TTa
Xúc tác Bazơ
(đƣơng
lƣợng)
Dung môi Nhiệt độ
(o
C)
Thời
gian
(giờ)
Hiệu
suấtb
(%)
1 - K2CO3 (2) MeCN 90 2 NR
2 CuI K2CO3 (2) MeCN 90 4 51
3 CuI K2CO3 (2) DMF 80 5 mixture
4 CuI K2CO3 (2) DMSO 80 2 mixture
5 CuI K2CO3 (2) Dioxan 100 2.5 48
6 CuI K2CO3 (2) Toluen 110 2 NR
7 CuSO4 K2CO3 (2) MeCN 90 4 35
8 CuCl K2CO3 (2 MeCN 90 4 64
9 CuCl2 K2CO3 (2 MeCN 90 2.5 61
10c
CuCl K2CO3 (2 MeCN 90 4 53
11 CuCl2 CsCO3 (2) MeCN 90 3 67
12 CuCl2 CsCO3 (1.2) MeCN 90 3 72
13d
CuCl2 CsCO3 (1.2) MeCN 90 4 56
a
Điều kiện phản ứng: 82 (0,5 mmol), 49 (0,75 mmol), xúc tác (5 mmol %), bazơ,
dung môi (0,5 ml), b
hiệu suất phân lập, c
dưới Ar, d
lò vi sóng

15
1.1.6. Tổng hợp indenoisoquinoline dựa trên phản ứng ngưng tụ anhydrit
homophthalic với 2-(bromomethyl)-benzonitril
Các dẫn xuất 8-, 9- và 10-azaindenoisoquinolin đƣợc tổng hợp từ
cyanometylpyridin tƣơng ứng [57], tƣơng tự nhƣ tổng hợp 7-azaindenoisquinolin
từ 2-cyano-3-metylpyridin [63, 64].
Hợp chất 8-azaindenoisoquinolin đƣợc tổng hợp từ nguyên liệu đầu 4-
metylnicotinonitril (88) (sơ đồ 1.13). Bƣớc đầu, cyanoacetamid 84 đƣợc ngƣng tụ
với etylacetoacetat (85) trong sự có mặt của KOH nhận đƣợc dihydroxypyridin 86.
Clo hóa 86 với lƣợng dƣ POCl3 tạo thành 87, sau đó khử hóa với sự có mặt của
PdCl2 thu đƣợc 88. Hợp chất trung gian bromua 89 (thu đƣợc bằng phản ứng brom
hóa 88 với N-bromosuccinimid) phản ứng với anhiđit 4,5-dimetoxihomophtalic (7b)
thu đƣợc 121. Oxy hóa 90 với SeO2 nhận đƣợc chất chìa khóa trung gian
dioxoisoquinolin 91. Alkyl hóa 91 bằng phản ứng Mitsunobu thu đƣợc hai dẫn xuất
với nhóm thế dimetylaminopropyl: 92a và morpholinopropyl: 92b.
Sơ đồ 1. 13. Tổng hợp 8-azaindenoisoquinolin [57]
Điều kiện và tác nhân phản ứng: (a) KOH, CH3OH, đun hồi lưu trong 12 giờ; (b)
POCl3, bình kín, 150-180 o
C; (c) H2, PdCl2, CH3CO2Na, MeOH, 23 o
C, 14 giờ; (d) (1)
NBS, AIBN, CCl4, đun hồ lưu trong 3,5 giờ, (2) 7b, trimetylamin, axetonitril, đun hồi lưu
trong 14 giờ; (e) SeO2, 1,4-dioxan, đun hồi lưu trong 4 giờ; (f) (1) DIAD,
triphenylphotphin, 3-dimetylamino-1-propanol hoặc 4-(3-hydroxypropyl)-morpholin, THF,
23 o
C, 3 giờ, (2) TFA, dietyl ete, CHCl3, 23 o
C.

16
Các hợp chất 9- và 10-azaindenoisoquinolin cũng đƣợc tổng hợp tƣơng tự nhƣ
trên. Các nghiên cứu trƣớc đây về indenoisoquinolin đã chỉ ra rằng, các hợp chất
gắn thêm nhóm alkoxy ở vị trí thứ 9 nói chung có hoạt tính gây độc tế bào Top 1
cao hơn. Do đó, Mark Cushman và cộng sự đã nghiên cứu chuyển đổi nhóm thế clo
của pyridin 93 thành nhóm metoxi (hợp chất 94), từ đó tổng hợp dẫn xuất 9-metoxi
của 10-azaindenoisoquinolin (sơ đồ 1.14). Tiếp theo, brom hóa hợp chất 3-cyano-6-
metoxi-2-metylpyridin (94) bằng NBS sau đó ngƣng tự với 7b thu đƣợc
azaindenoisoquilonin (96), sau đó oxy hóa hợp chất 96 bằng SeO2 nhận đƣợc hợp
chất 97, ngƣng tụ hợp chất 97 với 3-dimetylamino-1-propanol hoặc 4-(3-
hydroxypropyl)morpholin bằng cách sử dụng phản ứng Mitsunobo thu đƣợc hợp
chất 98a,b tƣơng ứng.
Sơ đồ 1. 14. Tổng hợp dẫn xuất indenoisoquinolin theo Mark Cushman [57]
Điều kiện và tác nhân: (a) NaOCH3 MeOH, đun hồi lưu 1,5 giờ; (b) (1) NBS,
AIBN, 1,2-dicloetan, đun hồi lưu trong 3,5 giờ, (2) 7b, trietylamin, axetonitril, đun hồi lưu
trong 14 giờ; (c) SeO2, 1,4-dioxan, đun hồi lưu 24 giờ; (d) (1) DIAD, triphenylphotphin, 3-
dimetylamino-1-propanol hoặc 4-(3-hydroxypropyl)morpholin, THF, 23 o
C, 3 ngày, (2)
TFA, dietyl ete, CHCl3, 23 o
C.
Tƣơng tự nhƣ trên, các hợp chất 98c,d có nhóm 9-metoxi của 7-
azaindenoisoquinolin cũng đƣợc nghiên cứu tổng hợp. Chất chìa khóa của quá trình

17
này là 2-cyano-5-metoxi-3-metylpyridin (94a) đƣợc tổng hợp từ 2-amino-3-picolin
(99) qua 4 bƣớc phản ứng [65, 66]. Thực hiện phản ứng thế nucleophil Brom hóa
94a với sự có mặt AIBN rồi ngƣng tụ với 7b nhận đƣợc hợp chất 96a. Oxy hóa 96a
thành 97a và thực hiện phản ứng Mitsunobu của 97a với 3-dimetylamino-1-
propanol hoặc 4-(3-hydroxypropyl)morpholin thu đƣợc dẫn xuất 98c,d tƣơng ứng.
Sơ đồ 1. 15. Tổng hợp dẫn xuất 7-azaindenoisoquinolin [65, 66]
Điều kiện và tác nhân: (a) NBS, CH3CO2NH4, axetonitril, 0-23 o
C, 25 phút; (b) Br2,
NaNO2, dung dịch HBr, -15 o
C sau đó 23 o
C, 3 giờ;(c) CuCN, DMF, đun hồi lưu 2 giờ; (d)
NaOCH3, CH3OH, đun hồi lưu, 12 giờ; (e) (1) NBS, AIBN, 1,2-dicloetan, đun hồi lưu 24
giờ, (2) 7b, trietylamin, axetonitril, đun hồi lưu trong 24 giờ; (f) SeO2, 1,4-dioxan, đun hồi
lưu 24 giờ; (d) (1) DIAD, triphenylphotphin, 3-dimetylamino-1-propanol hoặc 4-(3-
hydroxypropyl)morpholin, THF, 23 o
C, 2 ngày, (2) HCl, CH3OH, CHCl3, 23 o
C.
1.2. Hoạt tính chống ung thƣ của các hợp chất indenoisoquinolin
1.2.1. Topoisomerase
Topoisomerase I và II (Top1 và Top2) là đích mục tiêu của thuốc chống ung
thƣ [67–71]. Tế bào soma của động vật có vú có 6 loại topoisomerase: 2 loại TOP1
(TOP1 và TOP1mt), 2 loại TOP2 (TOP2α và β), và 2 loại topoisomerase III

18
(TOP3α và β) [72, 73] (Hình 1.1). Topoisomerase của tế bào nhân thật là Top1 ở ty
thể (Top1mt) [74, 75]. Tính chất đặc trƣng của topoisomerase là cơ chế xúc tác của
chúng, top1 tấn công nucleophil liên kết phosphodieste DNA bằng xúc tác tyrosyl
từ topoisomerase. Tyrosine liên kết cộng hóa trị với DNA phosphate ở đầu 3’-cuối
của DNA bị phá vỡ trong trƣờng hợp các enzym Top1 (Top1 và Top1mt) hoặc ở
đầu 5’-cuối của DNA bị phá vỡ đối với các topoisomerase khác.
Hình 1. 1. Mô hình của các phức phân tách topoisomerase.
Topoisomerase là các enzym phổ biến giải quyết các vấn đề sai hỏng các liên
kết của DNA siêu xoắn trong quá trình nhân đôi và phiên mã và các quá trình khác
của DNA [68] [76, 77]. Topoisomerase (Top1) phân cắt một đoạn DNA đơn bằng
cách enzym tấn công nucleophil vào liên kết phosphodieste DNA để tạo thành một
“phức phân tách”, trong đó đầu cuối 3’ của sợi DNA bị phá vỡ liên kết cộng hóa trị
với enzym (Sơ đồ 1.16). Các sợi bị bẻ gãy sau đƣợc “xoắn có kiểm soát” xung
quanh sợi không bị bẻ gãy để giảm siêu xoắn và bỏ xoắn. Chu trình xúc tác kết thúc
khi đầu 5’ của phần còn lại tấn công nucleophil vào liên kết phosphodiester
phosphodylosyl-DNA và giải phóng DNA và giải phóng enzym [78-81]. Top1 biểu
hiện quá mức trong các tế bào ung thƣ, do đó không đáp ứng đƣợc các tổn thƣơng
DNA ở một số khối u ở ngƣời [68]. Các chất độc Top1 có khả năng ổn định “phức
phân tách” do đó đã đƣợc phát triển thành các chất điều trị hóa học. Cơ chế chết tế
bào ung thƣ do ức chế Top1 gây ra liên quan đến sự va chạm của sợi tái bản DNA

19
với vị trí phân tách DNA trong phức hợp DNA-thuốc-Top1 dẫn đến phá vỡ sợi đôi
và chết tế bào [68].
Sơ đồ 1. 16. Sơ đồ phá vỡ liên kết cộng hoá trị của DNA [68]
Các enzym phospholipase làm xúc tác cho quá trình thủy phân các liên kết
phosphodieste [82]. Một trong số đó, tyrosyl-DNA phosphodiesterase I (Tdp1) xúc
tác cho phản ứng thủy phân của các liên kết 3’-phosphyrosyl [83]. Enzym này là
duy nhất vì tại vị trí xúc tác của nó có chứa hai histidin và hai lysin nhƣng không có
mặt aspartat (acid amin có mặt trong các enzym phospholipase khác) [84]. Khi
topoisomerase I (Top1) phân cắt sợi kép DNA, một phức hợp Top1 – DNA cộng
hóa trị đƣợc tạo thành [19]. Sản phẩm cộng 3’ đƣợc hình thành phải loại bỏ Top1 để
sửa chữa DNA bị hƣ hỏng trong các phức Top1-DNA, trong đó sự loại bỏ DNA
thông thƣờng không xảy ra. Cơ chế enzym đƣợc cho là xảy ra trong hai bƣớc [85,
86]. Bƣớc đầu tiên là phản ứng nucleophil của His263 vào nguyên tử photpho liên
kết với oxy của xúc tác Top1 Tyr723 ở đầu 3’ của DNA (Hình 1.2). Nhóm chức của
Lys265 và Lys495 ở trong khu vực xúc tác, liên kết với các nguyên tử oxy của
nhóm phosphat, cho phép liên kết cộng hóa trị của His263 với đầu 3’-phosphat của
DNA. Bƣớc thứ hai, hợp chất trung gian này đƣợc thủy phân bằng phân tử nƣớc
đƣợc hoạt hóa bởi His493. Phản ứng kết thúc, giải phóng tyrosin và tạo ra một sợi
DNA có đầu cuối 3’-phosphat. Quá trình phục hồi DNA sau đó đƣợc hoàn thành
bởi DNA polymerase và DNA ligases. Vai trò của Tdp1 là thủy phân các liên kết

20
phosphoxyrosyl-DNA trong các phức hợp Top1-DNA bị thay đổi hoặc thủy phân
protein [87].
Hình 1. 2. Cơ chế của Tdp1
Ngƣời ta cho rằng Tdp1 có thể là nguyên nhân cho sự kháng thuốc của một
số bệnh ung thƣ do sửa chữa tổn thƣơng DNA của các camptothecin (CPTs) [85–
87] [88]. Giả thuyết này đƣợc giải thích là quá mẫn với CPTs, trong đó Tdp1 không
hoạt động trong DNA-sửa chữa hoặc thiếu enzym kiểm soát [89]. Với mối quan hệ
giữa Top1 và Tdp1, chất ức chế của Tdp1 có thể làm tăng tác dụng của chất ức chế
Top1 [83, 85]. Do có mối liên quan giữa các enzym này làm cho Tdp1 trở thành
một mục tiêu hấp dẫn để tìm ra các thuốc mới trong điều trị ung thƣ [85], [90–93].
Chất ức chế Top1 đƣợc thể hiện trong Hình 1.2.3. Camptothecin (1) là một
sản phẩm tự nhiên trong đó Top1 là mục tiêu duy nhất [2]. Mặc dù topotecan (2) và
irinotecan (3) đã đƣợc Cục Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Mỹ (FDA) phê
duyệt để điều trị ung thƣ [3],[4], dẫn chất của camptothecin có một số nhƣợc điểm
lớn, bao gồm: độ hòa tan trong nƣớc kém, độc tính bị hạn chế, sinh khả dụng kém
do nhóm chức lacton dễ bị thủy phân và sự kết hợp của hydroxyacid với protein
huyết tƣơng [5–9]. Hơn nữa, cả hai đột biến kháng thuốc R364H [10] và N722SX

21
[11] và các kênh đào thải thuốc ABCG2 [12–14] và MXR [14] qua niêm mạc đều
ảnh hƣởng đến hoạt tính kháng ung thƣ của camptothecin. Những hạn chế này đã
thúc đẩy các nghiên cứu tìm kiếm các thuốc chữa ung thƣ mới theo cơ chế Top1
không phải là camptothecin.
Hoạt tính gây độc Top1 của NSC314622 (4) đƣợc phát hiện sau khi phân tích
tính tƣơng đồng về tính chất gây độc tế bào của nó và cho thấy sự giống nhau với
các chất gây độc khác của Top1, bao gồm camptothecin (1) và thuốc chống ung thƣ
lâm sàng (2) [16, 94]. Sau đó, MJ-III-65 (5a) đƣợc tìm thấy là chất độc Top1 tiềm
năng, khi chuỗi hydroxyetylaminopropyl đƣợc gắn vào nitơ lactam của 4 [18]. Các
indenoisoquinolin có một số ƣu điểm hơn các camptothecin. Thứ nhất, vị trí phân
cắt DNA của 4 là khác so với camptothecin (1), do đó có thể cho phổ kháng ung thƣ
khác nhau [15]. Thứ hai, các phức hợp phân tách Top1-DNA-thuốc của
indenoisoquinolin ổn định hơn so với các dẫn xuất camptothecin [15]. Thứ ba, trái
ngƣợc với các dẫn xuất camptothecin có vòng lacton không ổn định, các
indenoisoquinolin có tính ổn định về mặt hóa học [16]. Thứ tƣ, các
indenoisoquinolin ít bị ảnh hƣởng bởi các đột biến kháng thuốc Top1 của R364H và
N722S và các kênh thải trừ thuốc qua niêm mạc hơn camptothecin [16–18]. Những
ƣu điểm này đã thúc đẩy nghiên cứu tổng hợp thêm các dẫn xuất indenoisoquinolin
mới. Hai indenoisoquinolin ức chế Top1: indotecan (5, đƣợc biết đến nhƣ LMP400
hoặc NSC 724998) và indimitecan (6, đƣợc biết đến nhƣ LMP776 hoặc NSC
725776) đã đƣợc thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I để điều trị bệnh ung thƣ tại Viện
Ung thƣ Quốc gia Mỹ và đang đƣợc bắt đầu cho các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn
II [19], [20–22].

22
Hình 1. 3. Một số hợp chất gây độc Top1
Các nghiên cứu mở rộng mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính đã đƣợc
công bố trên các indenoisoquinolin, bao gồm thay đổi vòng A [95], [96–107] vòng
B (mạch nhánh nitơ lactam) [100],[107–109], vòng C [110, 111] và vòng D [63, 95,
100, 101, 109, 110, 112, 113].
1.2.2. Hoạt tính chống ung thư của một số dẫn xuất indenoisoquinolin khi thay
thế vòng A, B, C và D
Năm 2000, Mark Cushman và cộng sự [96] đã tổng hợp các dẫn xuất mới
của indenoisoquinolin trong đó có sự thay đổi các nhóm thế ở vòng A, B, D và thử
hoạt tính kháng ung thƣ của chúng. Đối với các dẫn xuất không có nhóm thế trên
vòng A và D: Dẫn xuất hydroxyl lactam 108a có hoạt tính cao hơn một chút hoặc
thấp hơn chất đối chứng 4, tùy thuộc vào dòng tế bào đƣợc thử nghiệm. Nói chung,
chất này ít gây độc tế bào hơn (MGM 29µM) so với hợp chất đối chứng 4 (MGM
20μM). Tuy nhiên, các indenoisoquinolin 108b-c có mạch nhánh hydroxyalkyl hoặc
alkyl halid trên nguyên tử nitơ có hoạt tính cao hơn hợp chất đối chứng 4, trong đó
hoạt tính tăng theo thứ tự 108a <108e <108c <108d.
Đối với các hợp chất có nhóm thế metylendioxi hoặc hai nhóm metoxi trên
các vòng A và D, các alkyl clorid 22a (MGM 35μM), 22b (MGM 76μM) và 22c
(MGM 48μM) đều thấp hơn chất đối chứng 4 (MGM 20μM; cả hai bromid 22d
(MGM 14μM) và 22e (MGM 7μM) đều có hoạt tính cao hơn một chút so với hợp
chất 4 (MGM 20μM). Dạng muối hydroclorid của các hợp chất N- (3’-aminopropyl)

23
22g (MGM 0.62μM) và 22h (MGM 0.16μM) có giá trị GI50 gây độc tế bào ở nồng
độ micromolan. Tƣơng tự, các amino alcol 109b-g có hoạt tính gây độc tế bào rất
cao, giá trị GI50 ở nồng độ micromolan. Hoạt tính của 109a (MGM 15.5μM) thấp
hơn nhiều 109d (MGM 0.20μM) điều đó chứng tỏ tầm quan trọng của hai nhóm
metoxi trong vòng A đối với độc tính tế bào. Hoạt tính của 109c (MGM 0.21μM)
cao hơn so với 109e (MGM 0.51μM) chứng tỏ rằng nhóm metylendioxi trong vòng
D tốt hơn so với hai nhóm thế metoxi. Độc tính tế bào giảm nhẹ khi chiều dài của
mạch nhánh trên nguyên tử nitơ tăng lên. Các dẫn xuất có hệ thống vòng naphtalen
có hoạt tính phụ thuộc vào mạch nhánh trên nguyên tử nitơ.
Hình 1. 4. Các dẫn xuất indenoissoquinolin có hoạt tính theo Mark Cushman

24
Bảng 1. 2. Độc tính tế bào và hoạt tính ức chế top1 của các indenoisoquinolin
Độc tính tế bào (GI50 µM)
Chất
Phổi
HOP
-62
Ruột
HCT-
116
Thần
kinh
TW
SF-
539
Khối
u ác
tính
UAC
C-62
Buồn
g
trứng
OVC
AR-3
Thận
SN12
C
Tuyế
n tiền
liệt
DU-
145
Vú
MD
A-
MB-
435
MGM
Hoạt
tính
với
top1
1 0,12 0,03 0,01 0,01 0,22 0,02 0,01 0,04 0,0405±
0,0187
++++
4 1,30 35 41 4,2 73 68 37 96 20,0 ++
108a 56,6 24,3 15,3 21,5 30,2 35,7 40,2 29,1 29,5 +
108b 5,62 4,95 12,2 18,2 74,2 16,4 16,4 76,7 14,5±2,48 ++
108c 4,89 3,64 52,5 16,3 28,8 6,49 9,56 39,7 10,3±2,56 ++
108d 3,81 3,86 2,48 8,08 5,87 4,39 3,50 3,70 4,37±0,65 ±
108e 4,59 4,47 4,61 10,1 23,5 7,00 13,0 21,5 13,3±4,80 ±
22a 13,1 74,0 >100 53,8 66,3 >100 12,7 >100 35,1±2,00 -
22b >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 76,1±213,0 -
22c 40,4 72,6 40,7 38,6 >100 24,0 16,8 80,5 47,9 -
22d 6,22 12,0 4,33 5,02 62,1 5,83 3,20 16,6 13,7±2,50 +
22e 1,87 3,53 2,58 1,91 60,1 3,15 1,92 11,7 6,91±1,00 +
22f 3,58 7,40 3,00 3,13 76,2 4,53 3,19 >100 11,8±0,82 ++
22g 0,19 0,35 3,93 1,27 0,85 0,43 0,89 1,05 0,62 ++
22h 0,06 0,13 0,26 0,25 0,31 0,31 0,04 1,21 0,16±0,12 +++
109a 7,17 12,5 16,2 >100 15,0 14,2 16,7 19,9 15,5 ++++
109b 0,62 0,34 0,45 0,63 3,64 2,07 0,44 0,97 0,95 ++
109c 0,01 0,15 0,09 0,03 1,50 0,01 0,02 0,68 0,21±0,19 ++++
109d 0,03 0,04 0,01 0,01 1,19 0,01 0,01 0,47 0,20±0,11 +++
109e 0,05 0,31 0,01 0,38 11,2 0,05 0,02 1,25 0,51±0,08 +++
109f 0,07 0,46 0,08 1,51 1,90 0,15 0,10 1,09 0,55±0,14 +++
109g 0,14 0,71 0,06 1,67 3,52 0,11 0,10 2,36 0,85±0,15 +++
110a 0,02 0,10 0,04 0,03 0,35 <0,01 <0,01 0,79 0,11±0,05 ++++
110b 0,15 0,39 0,16 0,73 2,28 0,11 0,07 1,43 0,68±0,23 +++
110c 0,32 0,71 0,42 1,87 3,80 0,23 0,23 2,42 0,14±0,72 ++
110d 0,26 0,81 0,59 1,76 5,49 0,28 0,21 2,09 1,47±1,22 +++
111 1,89 1,73 1,53 17,5 3,73 6,54 1,64 2,14 3,72 +
112 0,17 0,18 0,22 0,16 0,27 0,15 0,28 0,42 0,19 +
113a 11,8 42,9 64,2 50,0 >100 43,6 42,5 >100 43,7 +
113b >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 85,1 NT
113c 12,0 13,2 3,40 6,51 91,9 21,7 5,37 92,4 21,3±10,3 +
Các hợp chất đã được thử nghiệm ở nồng độ lên tới 10µM. Hoạt tính của các hợp
chất tạo ra sự phân tách hợp chất trung gian DNA-top1 đã được biểu hiện như sau: +,
hoạt tính yếu; ++, hoạt động tương tự như hợp chất đối chứng 4; +++ và ++++, hoạt
động lớn hơn hợp đối chứng 4; ++++, hoạt động tương tự như camptothecin (1). NT,
không được kiểm tra
Theo Conda-Sheridan và cộng sự [103], mạch nhánh 3-aminopropyl trên nitơ
lactam rất quan trọng đối với hoạt tính ức chế Tdp1. Nhóm -C=O tại vị trí số 11 có

25
thể quan trọng đối với hoạt tính ức chế Tdp1 bởi vì việc khử 130 thành ancol 134
không có hoạt tính. Tƣơng tự ,với các nghiên cứu trƣớc đó [113] indenoisoquinolin
138 và 140 với các nhánh 3-aminopropyl có nhóm dimetylamino vị trí cuối cùng
của nhánh ức chế quá trình phân hủy phức trung gian Top1-ADN ở nồng độ thuốc
cao, nhƣng hợp chất với chuỗi 3-imidazolylpropyl 126a thì không có hoạt tính. Khi
có mặt nhóm 9-metoxi trong hợp chất 133 (MGM 0.15μM) làm tăng độc tính tế bào
(xem 127, MGM 0.02 μM), trong khi nhóm 8-metoxi ít có tác dụng hơn (xem 125,
MGM 0.17 μM) và nhóm 7-metoxi làm giảm hoạt tính (xem 128, MGM 1.41 μM).
Những sự ảnh hƣởng nhƣ trên không đƣợc thể hiện trong các hoạt tính của thuốc
đối với các enzym cô lập (so sánh 127 và 128, Bảng 1.2). Trong các hợp chất có cấu
trúc tƣơng tự nhau nhƣ các hợp chất: 127 (3-NO2), 141 (3-NH2) và 138 (3-I), nhóm
thế ở C-3 không tác động lên hoạt tính ức chế Tdp1, nhƣng nó ảnh hƣởng đến hoạt
tính ức chế Top1, với thứ tự nhƣ sau: NO2> NH2> I. Tuy nhiên, không có mối
tƣơng quan nào giữa độc tính tế bào với các hoạt tính ức chế hai enzym. Các
indenoisoquinolin 127 và 141 đều có hoạt tính ức chế hai enzym khá cao và có độc
tính cao đối với tế bào ung thƣ ở ngƣời do đó có tiềm năng trong thử nghiệm lâm
sàng.

27
Hình 1. 5. Các dẫn xuất indenoissoquinolin có hoạt tính theo Conda-Sheridan
Bảng 1. 3. Hoạt tính ức chế tdp1 và top1
Hợp
chất
Tdp1 Top1 Hợp
chất
Tdp1 Top 1 Hợp
chất
Tdp1a
Top1b
Hợp
chất
Tdp1a
Top1b
114 ++ +++ 119b ++(+) ++(+) 122b ++(+) ++(+) 131 0 +
115 +++ NT 119c + (+) 123a 0 0 132 + +(+)
116a 0 0 119d + 0 123b 0 0 133 +(+) ++(+)
116b 0 0 119e + (+) 123c +++ 0 134 0 0
116c 0 (+) 120a + (+) 124a 0 +++ 135 ++(+) ++(+)
116d 0 + 120b 0 0 124 0 + 136 0 ++
116e 0 0 120c + (+) 125 ++ ++ 137a 0 ++
117a + ++ 121a 0 + 126a (+) +++ 137b 0 ++
117b 0 +(+) 121b 0 + 126b 0 ++ 137c ++ +++
118a 0 0 121c 0 + 127 +++ ++++ 138 0 ++(+)
118b 0 0 121d 0 0 128 +++ ++++ 139 +++ +(+)
118c 0 0 121e 0 + 129 0 ++ 140 +(+) +++
119a +(+) 0 122a 0 0 130 ++ 0 141 +++ ++(+)
NT: không kiểm tra. a
Tdp1 IC50: 0, IC50> 111μM; +, IC50 từ 37 đến 111μM; ++,
IC50 từ 12 đến 37μM; +++, IC50 từ 1 đến 12μM, ++++, IC50 <1μM. b
Hoạt tính ức chế
Top1 được phân loại theo hoạt tính tương đối khi so với 1 μM camptotecin (1) hoặc MJ-
III-65 (5): 0, không có hoạt tính; +, hoạt động yếu; ++, hoạt động tương tự với hợp chất
5; +++, hoạt động lớn hơn 5; ++++, bằng 1.

28
Bảng 1. 4. Độc tính tế bào của một số hợp chất đƣợc chọn
Độc tính tế bào (GI50 µM)a
Chất HOP-
62
HCT-
116
CNS
SF-
539
UACC-
62
OVCAR-
3
SN12C DU-
145
MDA-
MB-
435
MGM
(µM)b
119a 0,65 0,57 6,90 1,22 4,01 2,53 1,11 3,36 1,86±0,38c
119b 1,56 0,54 4,03 1,69 3,22 1,46 1,57 2,33 1,86
119d 0,79 0,38 1,47 1,22 1,47 1,02 0,54 2,05 1,09
119e 2,32 0,51 5,65 2,43 3,52 1,82 0,77 4,3 2,34
122b 0,93 0,44 8,91 2,25 3,12 1,75 1,68 3,05 1,69
123c 0,65 0,33 1,79 0,72 1,6 0,49 1,51 1,14 0,87±0,014
125 0,14 0,06 0,61 0,14 0,54 0,15 0,18 0,58 0,17±0,017
126a <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,03 <0,01 <0,01 0,03 0,02±0,0006
127 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 2,82 <0,01 - 3,31 0,02±0,0008
128 1,15 0,72 1,45 2,34 2,29 7,08 1,07 1,62 1,41±0,43
133 - <0,01 0,14 0,03 0,08 <0,01 0,01 0,12 0,15±0,10
135 0,27 0,18 0,34 0,30 0,13 0,23 0,12 0,23 0,16
136 0,39 0,19 0,39 0,31 0,87 0,47 0,43 1,97 0,89±0,22
137c 0,26 0,05 1,12 0,19 1,72 0,19 0,24 0,62 0,30±0,014
139 0,14 0,07 0,39 0,14 1,32 0,05 0,05 0,96 0,25±0,004
141 <0,01 <0,01 0,03 0,10 0,02 <0,01 <0,01 0,12 0,04
a
Các giá trị GI50 gây độc tế bào là nồng độ tương ứng với sự ức chế tăng trưởng
50%. Các hợp chất đã được thử nghiệm ở nồng độ lên đến 10μM. b
Trung bình đồ thị cho
sự ức chế tăng trưởng của tất cả các tế bào ung thư của con người được thử nghiệm. c
Đối
với các giá trị GI50 MGM có sai số chuẩn, giá trị GI50 đối với từng dòng tế bào là trung
bình của hai lần xác định; giá trị không có sai số chuẩn khi chỉ có một lần xác định.

29
MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN
Nhƣ vậy, phần tổng quan cho thấy trong các phƣơng pháp tổng hợp
indenoisoquinolin thì phƣơng pháp tổng hợp thông qua phản ứng của indeno[1,2-
c]isochromen-5,11-đion (50) với các amin bậc 1 thƣờng đƣợc các nhà khoa học sử
dụng vì chỉ qua ít bƣớc phản ứng, đồng thời thuận lợi trong việc tạo ra nhiều dẫn
xuất khác nhau của indenoisoquinolin với nhóm thế khác nhau trên vòng B. Mặt
khác, để tạo nhiều nhóm thế khác nhau trên vòng A, D thì phƣơng pháp tổng hợp
các dẫn xuất của indenoisoquinolin thông qua phản ứng ngƣng tụ giữa các imin với
anhiđrit homophtalic đƣợc sử dụng chủ yếu. Bên cạnh đó, hƣớng tổng hợp các hợp
chất lai indenoisoquinolin-triazol sử dụng phản ứng click là một hƣớng mới đang
đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm.
Từ những phân tích trên luận án tập trung nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất
của indenoisoquinolin nhằm tìm kiếm những hợp chất mới có hoạt tính sinh học lý
thú nhƣ sau:
- Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin dựa trên sự
thay đổi các nhóm thể ở vòng B bằng cách thay đổi các mạch nhánh ở nguyên tử
nitơ và gắn các hợp chất lai có vòng triazol.
- Nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất mới của indenoisoquinolin dựa trên sự
thay đổi các nhóm thế ở vòng D với các nhóm thế metoxy hoặc metylendioxy.
Đồng thời thay đổi các nhóm thế trên vòng B thông qua cầu nối triazol.
- Xác định hoạt tính sinh học của các hợp chất tổng hợp đƣợc

30
CHƢƠNG 2: ĐIỀU KIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất và thiết bị
2.1.1. Hóa chất và dung môi
Các hóa chất phục vụ cho việc tổng hợp hữu cơ và dung môi đƣợc mua và sử
dụng trực tiếp khi nhận từ các hãng Merck (Đức) và Aldrich (Mỹ).
Silica gel cho sắc ký cột 100 - 200 mesh (Merck), bản mỏng sắc ký silica gel
(Merck).
2.1.2. Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất bằng sắc kí
lớp mỏng.
Sắc kí lớp mỏng (SKLM) đƣợc sử dụng để định tính chất đầu và sản phẩm.
Thông thƣờng chất đầu và sản phẩm có giá trị Rf khác nhau, màu sắc và sự phát
quang khác nhau. Dùng sắc kí lớp mỏng để biết đƣợc phản ứng đã xảy ra hay không
xảy ra, phản ứng đã kết thúc hay chƣa kết thúc là dựa vào các vết trên bản mỏng,
cùng các giá trị Rf tƣơng ứng. Giá trị Rf của các chất phụ thuộc vào bản chất và phụ
thuộc vào dung môi làm pha động. Dựa trên tính chất đó, có thể tìm đƣợc dung môi
hay hỗn hợp dung môi để tách các chất ra xa nhau (Rf khác xa nhau) hay tìm đƣợc
hệ dung môi cần thiết để tinh chế các chất.
2.1.3. Thiết bị nghiên cứu
Để xác định cấu trúc các chất hữu cơ tổng hợp đƣợc, chúng tôi tiến hành các
phƣơng pháp sau:
- Xác định nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ nóng chảy của các chất tổng hợp đƣợc đo trên máy Gallenkamp của
Anh tại phòng thí nghiệm Hóa Dƣợc - Viện Hoá học - Viện Hàn Lâm Khoa học &
Công nghệ Việt Nam.
- Phổ hồng ngoại (IR)
Phổ IR của các chất nghiên cứu đƣợc xác định trên máy Impact 410-Nicolet
tại Phòng Hóa Dƣợc-Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt
Nam. Các mẫu nghiên cứu đƣợc đo ở dạng ép viên với KBr rắn.

31
- Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR)
Phổ 1
H-NMR (500 MHz) và 13
C-NMR (125 MHz) của các chất nghiên cứu
đƣợc đo trên máy Bruker XL-500 với dung môi CDCl3 và TMS là chất chuẩn, tại
phòng Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân - Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học &
Công nghệ Việt Nam.
- Phổ khối lƣợng (HRMS)
Phổ khối ESI-MS của các chất nghiên cứu đƣợc ghi trên máy LC- MS/MS
Q-Exactive focus với dung môi MeOH tại trung tâm nghiên cứu cấu trúc, Viện Hoá
học- Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.1.4. Đánh giá hoạt tính
Hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ của các dẫn xuất indenoisoquinolin đƣợc
thực hiện theo phƣơng pháp MTT của Mosmann tại phòng Hóa sinh ứng dụng -
Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam trên các dòng tế
bào ung thƣ ở ngƣời, đó là: ung thƣ biểu mô KB (Human epidermic carcinoma) và
ung thƣ gan Hep-G2 (Hepatocellular carcinoma).
2.2. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin khi thay đổi nhóm thế ở nguyên
tử N của indenoisoquinolin
2.2.1. Tổng hợp các hợp chất lai triazol–indenoisoquinolin (142a-n)
Hòa tan 6-(3-azit-2-hydroxypropyl)indenoisoquinolin 142 (346mg; 1mmol)
trong dung môi THF (20ml), DIEA (0,2mmol), sau đó thêm vào hỗn hợp phản ứng
CuI (19,1mg; 0,1mmol) và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Tiếp theo, thêm
các ankin (1,1mmol) tƣơng ứng vào hỗn hợp phản ứng và đun hồi lƣu trong 24 giờ.
Kết thúc phản ứng, hỗn hợp sản phẩm đƣợc thêm 30ml nƣớc và chiết 3 lần trong
dung môi EtOAc (310ml), làm khan bằng Na2SO4. Cất loại dung môi hữu cơ dƣới

32
áp suất thấp thu đƣợc sản phẩm thô. Tinh chế sản phẩm bằng sắc ký cột với hệ dung
môi hexan/EtOAc thu đƣợc sản phẩm 142a-n, hiệu suất phản ứng đạt 60-80%.
2.2.1.1. Tổng hợp hợp chất 142a
Hợp chất 142a là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 240 o
C. Hiệu
suất phản ứng 70%.
IR (KBr) cm-1
: 3420, 3226, 2872, 1660, 1601, 1580, 1502, 1340, 1415,
1306, 1264, 1056, 971, 838, 756. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 8,56 (1H, d, J
= 8,5 Hz); 8,2 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,99 (1H, s); 7,79-7,82 (1H, m); 7,50-7,73 (2H,
m); 7,41-7,44 (3H, m); 5,75 (1H, bs, OH); 5,25 (1H, bs, OH); 4,59-4,69 (3H, m);
4,55 (2H, s), 4,40-4,44 (2H, m). 13
C-NMR (DMSO-d6, 125 MHz): 190,1; 162,8;
157,4; 147,7; 137,1; 134,3; 134,0; 133,4; 131,9; 130,9; 128,0; 127,0; 124,7; 124,1;
122,8; 122,5; 122,2; 107,1; 67,0; 55,0; 53,0; 47,9. HRMS tính toán: C22H19N4O4:
403,1401 [M+H]+
; tìm thấy: 403,1402.
2.2.1.2. Tổng hợp hợp chất 142b
Hợp chất 142b là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 206-207 o
C.
Hiệu suất phản ứng đạt 60%.
IR (KBr) cm-1
: 3316, 3162, 1708, 1655, 1549, 1500, 1425, 1315, 1267,
1097, 1054, 1013, 781, 754, 695, 543. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 8,59 (1H,
d, J = 8,5 Hz); 8,28 (1H, s); 8,21 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,87 (2H, d, J = 8,5 Hz); 7,82
(1H, t, J = 8,0 Hz); 7,73 (2H, d, J = 8,5 Hz); 7,51-7,54 (3H, m); 7,39-7,43 (2H, m);

33
5,70 (1H, d, J = 5,5 Hz, OH); 5,44 (2H, s); 4,71-4,74 (1H, dd, J = 3,5, 13,5 Hz);
4,63-4,67 (2H, m); 4,47-4,49 (1H, m); 4,41 (1H, m). 13
C-NMR (DMSO-d6, 125
MHz): 190,1; 164,8; 162,8; 157,4; 141,4; 137,2; 134,3; 134,0; 133,3; 131,9 (3xC);
131,1 (2xC); 130,9; 128,5; 128,0; 127,5; 127,0; 126,3; 124,6; 122,8; 122,5; 122,2;
107,1; 66,9; 58,1; 53,2; 47,8. HRMS tính toán: C29H22BrN4O5: 585,0768 [M+H]+
;
tìm thấy: 585,0771 và 587,0749.
2.2.1.3. Tổng hợp hợp chất 142c
Hợp chất 142c là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 224-225 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3446, 2950, 2857, 1689, 1662, 1607, 1500, 1422, 1265,
1168, 1099, 1052, 1023, 789, 758. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 8,58 (1H, d, J
= 8,0 Hz); 8,24 (1H, s); 8,21 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,90 (2H, J = 7,5 Hz); 7,82 (1H, t,
J = 8,0 Hz); 7,48-7,54 (3H, m); 7,37-7,42 (2H, m); 7,03 (2H, d, J = 7,5 Hz); 5,70
(1H, d, J = 5,5 Hz, OH); 5,39 (2H, s); 4,70-4,74 (1H, dd, J = 4,0, 14,0 Hz); 4,63-
4,67 (2H,;m), 4,41-4,49 (2H, m); 3,82 (3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz):
190,1; 165,1; 163,2; 162,8; 157,4; 141,8; 137,1; 134,3; 134,0; 133,3; 131,9; 131,3
(2xC); 130,9; 128,0; 127,0; 126,1; 124,6; 122,8; 122,5; 122,2; 121,5; 114,0 (2xC);
107,1; 66,9; 57,5; 55,5; 53,1; 47,8. HRMS tính toán: C30H25N4O6: 537,1769
[M+H]+
; tìm thấy: 537,1769.
2.2.1.4. Tổng hợp hợp chất 142d

34
Hợp chất 142d là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 213-214 o
C.
Hiệu suất phản ứng đạt 46%
IR (KBr) cm-1
: 3315, 3161, 2922, 1708, 1655, 1595, 1501, 1424, 1269,
1090, 1016, 756, 696. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 8,58 (1H, d, J = 8,0 Hz);
8,27 (1H, s); 8,21 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,95 (2H, d, J = 8,5 Hz); 7,85 (1H, t, J = 8,0
Hz); 7,58 (2H, d, J = 8,5 Hz); 7,50 -7,54 (3H, m); 7,39-7,42 (2H, m); 5,70 (1H, d, J
= 5,5 Hz, OH); 5,44 (2H, s); 4,71-4,75 (1H, dd, J = 4,0, 14,0 Hz); 4,63-4,67 (2H,
m); 4,41-4,49 (2H, m). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 164,6; 162,8;
157,4; 141,4; 138,4; 137,1; 134,3; 134,0; 133,3; 131,9; 131,0 (2xC); 130,9; 128,9
(2xC); 128,2; 128,0; 127,0; 126,3; 124,6; 122,8; 122,5; 122,2; 107,1; 67,0; 58,1;
53,2; 47,8. HRMS tính toán: C29H22ClN4O5: 541,1273 [M+H]+
; tìm thấy: 541,1275.
2.2.1.5. Tổng hợp hợp chất 142e
Hợp chất 142e là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 160-161 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3356, 3215, 2925, 1654, 1610, 1549, 1501, 1424, 1315,
1266, 1074, 872, 755, 692. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 8,57 (1H, d, J = 8,0
Hz); 8,39 (1H, s); 8,21 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,80 (1H, td, J = 1,0, 8,0 Hz); 7,49-7,53
(2H, m); 7,40 (1H, t, J = 7,5 Hz); 7,30 (1H, t, J = 7,5 Hz); 7,13-7,14 (1H, m); 7,08
(1H, t, J = 7,5 Hz); 6,97-7,01 (1H, m); 6,58 (1H, dd, J = 1,5, 7,5 Hz); 6,53 (1H, dd,
J = 1,5, 8,0 Hz); 5,74 (1H, d, J = 5,0 Hz); 4,72 (1H, dd, J = 1,5, 8,5 Hz); 4,64-4,68
(2H, m); 4,44-4,48 (2H, m). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 162,8; 157,4;
149,0; 146,8; 137,2; 134,3; 134,0; 133,2; 131,9; 131,2; 130,9; 129,4; 129,1; 128,0;
127,0; 124,7; 122,8; 122,5; 122,3; 121,9; 119,1; 116,5; 107,1; 66,9; 53,3; 47,9.
HRMS tính toán: C27H22N5O3: 464,1717 [M+H]+
; tìm thấy: 464,1719.

35
2.2.1.6. Tổng hợp hợp chất 142f
Hợp chất 142f là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 178-180 o
C.
hiệu suất phản ứng đạt 70%.
IR (KBr) cm-1
: 3320, 2925, 2830, 1664, 1602, 1559, 1503, 1414, 1317,
1265, 1066, 755, 699. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 10,33 (1H, s, NH); 8,60
(1H, d, J = 8,0 Hz); 8,51 (1H, s); 8,24 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,83 (1H, t, J = 8,0 Hz);
7,66-7,69 (3H, m); 7,51-7,55 (3H, m); 7,48 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,40 (1H, t, J = 8,0
Hz); 7,28-7,34 (3H, m); 7,06 (1H, d, J = 8,0 Hz); 5,74 (1H, d, J = 5,0 Hz); 4,72-
4,75 (1H, dd, J = 4,0, 15,0 Hz); 4,63-4,69 (2H, m); 4,47-4,50 (2H, m); 2,3 (3H, s).
13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 162,8; 157,4; 149,0; 146,8; 143,3; 138,4;
137,2; 136,6; 134,3; 134,0; 133,2; 131,9; 131,6; 130,9; 129,7 (2xC); 129,3; 128,0;
127,0; 126,7; 124,7; 122,9; 122,8; 122,5; 122,3; 120,9; 119,1; 116,3; 107,1; 66,9;
53,3; 47,8; 20,9. HRMS tính toán: C34H28N5O5S: 618,1806 [M+H]+
; tìm thấy:
618,1808.
2.2.1.7. Tổng hợp hợp chất 142g
Hợp chất 142g là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 170-171 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3320, 3135, 3046, 2926, 2840, 1716, 1690, 1664, 1499,
1417, 1312, 1108, 1097, 754. 1
Hz); 8,25 (2H, m); 8,2 (1H, s); 8,06 (1H, d, J = 7,5 Hz); 7,82 (1H, t, J = 7,5 Hz);
7,51-7,56 (2H, m); 7,46 (1H, t, J = 7,5 Hz); 5,10 (1H, d, J = 5,0 Hz); 4,94 (1H, t, J

36
= 6,0 Hz); 4,50-4,61 (2H, m); 4,13 (1H, t, J = 5,0 Hz); 3,99-4,03 (2H, m); 3,8 (1H,
m). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 162,6; 157,2; 143,1; 137,1; 134,3;
134,1; 133,4; 131,9; 130,9; 128,0; 127,0; 125,5; 124,6; 122,8; 122,5; 122,1; 107,1;
67,2; 53,2; 47,8; 41,8. HRMS tính toán: C22H20N5O3: 402,1561 [M+H]+
; tìm thấy:
402,1565.
2.2.1.8. Tổng hợp hợp chất 142h
Hợp chất 142h là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 188-190 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3145, 3060, 2925, 2850, 1726, 1695, 1666, 1503, 1427,
1315, 1148, 1072, 811, 754. 1
Hz); 8,22 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,06-8,08 (1H, t, J = 6,0 Hz); 7,89 (1H, s); 7,81-7,84
(1H, t, J = 7,5 Hz); 7,68 (2H, d, J = 8,0 Hz); 7,52-7,55 (3H, t, J = 7,5 Hz); 7,44-7,47
(2H, m); 7,36 (2H, d, J = 8,0 Hz); 5,67 (1H, d, J = 5,5 Hz); 4,59-4,65 (2H, td, J =
4,0, 10,0 Hz); 4,54-4,58 (1H, dd, J = 5,5, 14,0 Hz); 4,41-4,46 (1H, m); 4,32-4,37
(1H, m); 4,04 (2H, d, J = 6,0 Hz); 2,36 (3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz):
190,1; 162,2; 157,4; 143,3; 142,6; 137,4; 137,1; 134,3; 134,0; 133,4; 131,9; 130,9;
129,5 (3xC); 128,0; 127,0; 126,5 (3xC); 124,6; 124,4; 122,8; 122,5; 122,2; 107,1;
67,0; 53,0; 47,8; 38,0; 20,9. HRMS tính toán: C29H26N5O5S: 556,1649 [M+H]+
; tìm
thấy: 556,1657.
2.2.1.9. Tổng hợp hợp chất 142i

37
Hợp chất 142i là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 177-178 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3444, 3338, 3059, 2960, 2926, 2870, 1701, 1662, 1649,
1610, 1575, 1548, 1423, 1315, 1193, 1062, 966, 796, 754, 694. 1
H-NMR (DMSO-
d6, 500 MHz): 8,57 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,37 (1H, t, J = 5,5 Hz); 8,21 (1H, d, J =
8,0 Hz); 7,93 (1H, s); 7,81 (1H, t, J = 7,5 Hz); 7,48-7,53 (3H, m); 7,42-7,46 (2H,
m); 5,68 (1H, bs, OH); 4,63-4,68 (2H, m); 4,58 (1H, dd, J = 6,0, 14,0 Hz); 4,41-
4,46 (1H, m); 4,37-4,39 (1H, m); 4,31 (2H, d, J = 5,5 Hz); 1,83 (3H, s). 13
C-NMR
(DMSO; 125 MHz): 190,1; 169,1; 162,8; 157,4; 144,8; 137,1; 134,3; 134,0; 133,3;
131,9; 130,9; 128,0; 127,0; 124,6; 124,0; 122,8; 122,5; 122,2; 107,1; 67,0; 53,0;
47,9; 34,1; 22,4. HRMS tính toán: C24H22N5O4: 444,1666 [M+H]+
; tìm thấy:
444,1669.
2.2.1.10. Tổng hợp hợp chất 142j
Hợp chất 142j là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 176-177 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3404, 3288, 3046, 2929, 2870, 1701, 1661, 1640, 1600,
1585, 1423, 1317, 1193, 1052, 796, 754, 697. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz):
8,57 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,26 (1H, t, J = 6,0 Hz); 8,20 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,89
(1H, s); 7,80 (1H, t, J = 6,0 Hz); 7,51-7,53 (3H, m); 7,42-7,45 (2H, m); 5,66 (1H, d,
J = 5,5 Hz, OH); 4,57-4,69 (3H, m), 4,42-4,46 (1H, m); 4,35-4,38 (1H, m), 4,32
(2H, d, J = 5,5 Hz); 2,35-2,41 (1H, m); 1,00 (6H, d, J = 1,5 Hz). 13
C-NMR
(DMSO-d6, 125 MHz): 191,1; 169,1 (2xC); 162,8; 157,4; 144,8; 137,1; 134,3;
134,0; 133,3; 131,9; 130,9; 128,0; 127,0; 124,6; 124,0; 122,8; 122,5; 122,2; 107,1;
67,0; 53,0; 47,9; 34,1; 22,4 (2xC). HRMS tính toán: C26H26N5O4: 472,1979
[M+H]+
; tìm thấy: 472,1974.

38
2.2.1.11. Tổng hợp hợp chất 142k
Hợp chất 142k là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 186-187 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3145, 2925, 2860, 1726, 1695, 1503, 1427, 1315, 1148,
1072, 811, 754, 697, 540. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 9,17 (1H, t, J = 5,5,
NH); 8,59 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,21 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,01 (1H, s); 7,81-7,84 (3H,
m); 7,67 (2H, d, J = 8,5 Hz); 7,49-7,54 (3H, m); 7,41-7,43 (2H, m); 5,69 (1H, d, J =
5,5 Hz); 4,67 (2H, td, J = 4,0, 14,0 Hz); 4,60 (1H, dd, J = 6,5, 13,5 Hz); 4,54 (2H, d,
J = 5,5Hz); 4,43-4,48 (1H, m); 4,35-4,41 (1H, m). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125
MHz): 190,1; 165,2; 162,8; 157,4; 144,7; 137,1; 134,3; 134,0; 133,3; 133,1; 131,9
(2xC); 131,3; 130,9; 129,4; 128,0 (2xC); 127,0; 125,0; 124,6; 124,3; 122,8; 122,5;
122,2; 107,0; 67,0; 59,7; 53,0; 47,9. HRMS tính toán: C29H23N5O4: 584,0928;
586.0913 [M+H]+
; tìm thấy: 584,0932; 586,0910.
2.2.1.12. Tổng hợp hợp chất 142l
Hợp chất 142l là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 180-181 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3444, 3059, 2964, 2872, 1701, 1653, 1610, 1548, 1500,
1423, 1315, 1060, 796, 756, 696, 526. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 8,59 (1H,
d, J = 8,0 Hz); 8,22 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,21 (1H, s); 7,81-7,84 (1H, td, J = 1,5, 8,5
Hz); 7,52-7,55 (3H, m); 7,45-7,47 (2H, m); 5,71 (1H, d, J = 5,0 Hz); 4,78 (2H, s);

39
4,68 (2H, td, J = 4,0, 13,5 Hz); 4,60-4,64 (1H, dd; J = 7,0, 14,5 Hz); 4,44-4,49 (1H,
m); 4,37-4,40 (1H, m). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 162,8; 157,3;
143,2; 137,1; 134,3; 134,0; 133,4; 131,9; 130,9; 128,0; 127,0; 125,5; 124,6; 122,8;
122,5; 122,2; 107,1; 67,0; 53,2; 47,9; 23,4. HRMS tính toán: C22H18BrN4O3:
465,0557; 467.0542 [M+H]+
; tìm thấy: 465,0554; 467,0533.
2.2.1.13. Tổng hợp hợp chất 142m
Hợp chất 142m là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 195-196 o
C.
IR (KBr) cm-1
3440, 3060, 2928, 2870, 1723, 1661, 1487, 1425, 1269, 1219,
1037, 790, 750, 693. 1
8,21 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,82-7,85 (1H, td, J = 1,0, 8,0 Hz); 7,69 (1H, s), 7,52-7,58
(3H, m); 7,41-7,47 (2H, m); 5,82 (1H, bs); 4,69-4,77 (2H, m); 4,66-4,69 (1H, dd, J
= 4,0, 10,0 Hz); 3,52 (2H, s); 3,46 (4H, m); 2,35 (4H, m). 13
C-NMR (DMSO-d6;
125 MHz): 190,1; 162,7; 157,4; 143;5; 137,2; 134,4; 134,3; 134,0; 133,8; 133,2;
131,9; 131,0; 128,0; 127,0; 124,7; 122,8; 122,5; 122,3; 107,0; 67,4; 65,85 (2xC);
52,8 (2xC); 51,2; 49,8; 48,0. HRMS tính toán: C26H26N5O4: 472,1979 [M+H]+
; tìm
thấy: 472,1982.
2.2.1.14. Tổng hợp hợp chất 142n
Hợp chất 142n là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 256-257 o
C.

40
IR (KBr) cm-1
: 3292, 3128, 3066, 2958, 2926, 2872, 1705, 1647, 1608,
1573, 1546, 1500, 1421, 1311, 1265, 1195, 1139, 1080, 964, 758, 698. 1
H-NMR
(DMSO-d6, 500 MHz): 8,59 (2H, t, J = 8,0 Hz); 8,24 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,20 (1H,
s); 8,19 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,94-7,96 (2H, m); 7,88-7,91 (2H, m); 7,84 (1H, d, J =
8,0Hz); 7,81 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,68 (2H, t, J = 7,5 Hz); 7,49-7,56 (4H, m); 7,45
(1H, t, J = 7,5 Hz); 7,38 (1H, m); 5,79 (2H, s); 5,67 (1H, bs, OH); 4,65-4,69 (1H,
dd, J = 3,0, 8,0 Hz); 4,57-4,61 (2H, m); 4,42-4,46 (1H, m); 4,32-4,374 (1H, m). 13
C-
NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 190,0; 162,8; 162,7; 157,6; 156,5; 146,4;
142,1; 137,1; 136,5; 134,8; 134,3; 134,0; 133,7; 133,3; 131,9; 131,3; 130,9; 130,0;
128,2; 128,0; 127,3; 127,0; 125,4; 125,2; 124,0; 122,9; 122,8; 122,7; 122,6; 122,5;
122,2; 107,3; 107,2; 97,0; 67,0; 53,3; 47,8. HRMS tính toán: C38H26N5O5: 632,1928
[M+H]+
; tìm thấy: 632,1931.
2.2.2. Tổng hợp các hợp chất lai triazol–indenoisoquinolin (143a,b)
Hòa tan hợp chất 142a, 142e (1mmol) trong dung môi DMF, sau đó thêm
Et3N (2mmol) vào hỗn hợp phản ứng. Tiếp theo, thêm vào Ac2O (3 mmol) và khuấy
ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Kết thúc phản ứng, hỗn hợp sản phẩm đƣợc thêm
30ml nƣớc và chiết 3 lần trong dung môi EtOAc (310ml), làm khan bằng Na2SO4.
Cất loại dung môi hữu cơ dƣới áp suất thấp thu đƣợc sản phẩm thô. Tinh chế sản
phẩm bằng sắc ký cột với hệ dung môi hexan/EtOAc thu đƣợc sản phẩm 143a,b
Hợp chất 143a là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 264-265 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3056, 2924, 2853, 1735, 1663, 1502, 1425, 1375, 1223,
1032, 799, 756, 700. 1
8,24 (1H, s); 8,20 (1H, d, J = 4,0 Hz); 7,80-7,83 (1H, td, J = 8,0, 1,0 Hz); 7,51-7,56
(2H, m); 7,43-7,50 (3H, m); 5,59-5,64 (1H, m); 5,15 (2H, s); 4,92-5,00 (2H, m);

41
4,82-4,86 (1H, dd, J =15,0, 3,0 Hz); 4,66-4,71 (1H, dd, J = 15,0, 4,0 Hz); 2,02 (3H,
s); 1,53 (3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz):190,0; 170,1; 169,1; 162,6;
156,4; 142,1; 136,6; 134,2; 134,0; 133,3; 131,7; 131,2; 128,0; 127,3; 126,1; 123,9;
122,6; 122,5; 122,5; 107,3; 69,1; 57,0; 49,9; 45,1; 20,5; 19,9. HRMS tính toán:
C26H23N4O6: 487,1612 [M+H]+
; tìm thấy: 487,1615.
Hợp chất 143b là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 241-242 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3316, 3060, 2926, 2800, 1746, 1661, 1501, 1423, 1372,
1317, 1220, 1042, 756, 697. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 10,03 (1H, s, NH);
8,62 (1H, s); 8,55 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,20 (2H, t, J = 8,0 Hz); 7,80 (1H, t, J = 8,0
Hz); 7,48-7,57 (5H, m); 7,43 (1H, t, J = 8,0 Hz); 7,35-7,39 (2H, m); 5,66-5,69 (1H,
m); 4,99-5,03 (2H, m); 4,84-4,89 (1H, dd, J = 3,5, 15,0 Hz); 4,69-4,75 (1H, dd, J =
5,0, 15,0 Hz); 2,06 (3H, s); 1,55 (3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 189,9;
169,2; 168,4; 162,6; 156,4; 146,4; 139,8; 136,6; 134,2; 134,0; 133,2; 131,7; 131,1;
130,9; 129,3; 128,0; 127,2; 124,0; 122,6; 122,6; 122,5; 122,4; 120,1; 118,6; 115,6;
107,3; 69,1; 50,2; 45,1; 24,2; 19,9. HRMS tính toán: C31H26N5O5: 548,1928
[M+H]+
; tìm thấy: 548,1931.
2.2.3. Tổng hợp hợp chất 144
Dung dịch của hợp chất 50 (1mmol) trong dung môi CH2Cl2 đƣợc thêm vào
propargyl amin (1,1mmol) và đun ở 40o
C trong 24 giờ. Kết thúc phản ứng, hỗn hợp

42
sản phẩm đƣợc thêm 30ml nƣớc và chiết 3 lần trong dung môi CH2Cl2 (310ml),
làm khan bằng Na2SO4. Cất loại dung môi hữu cơ dƣới áp suất thấp thu đƣợc sản
phẩm thô. Tinh chế sản phẩm bằng sắc ký cột với hệ dung môi hexan/EtOAc thu
đƣợc sản phẩm 144 , hiệu suất phản ứng đạt 81%.
Hòa tan 144 (1mmol) trong dung môi tert-BuOH (5ml), sau đó thêm vào hỗn
hợp phản ứng CuI (2,5mg; 0,2mmol) và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Tiếp
theo, thêm 3’-Azit-3’deoxytymidin (AZT, zidovudin) (0,9mmol) vào hỗn hợp phản
ứng và khuấy ở 70 o
C trong 24 giờ. Kết thúc phản ứng, hỗn hợp sản phẩm đƣợc
thêm 30ml nƣớc và chiết 3 lần trong dung môi EtOAc (310ml), sau đó rửa nhiều
lần bằng nƣớc, trung hòa bằng NaHCO3, làm khan bằng Na2SO4. Cất loại dung môi
hữu cơ dƣới áp suất thấp thu đƣợc sản phẩm thô. Tinh chế sản phẩm bằng sắc ký cột
với hệ dung môi hexan/EtOAc thu đƣợc sản phẩm 145, hiệu suất phản ứng đạt 75%.
Hợp chất 145 là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 189-190 o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3402, 3149, 3072, 2951, 1714, 1689, 1656, 1606, 1546,
1500, 1429, 1259, 1093, 956, 754, 698. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 11,29
(1H, s, NH); 8,59 (1H, s); 8,36 (1H, s); 8,23 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,90 (1H, d, J = 7,5
Hz); 7,84 (1H, t, J = 7,0 Hz); 7,75 (1H, s); 7,45-7,56 (4H, m); 6,36 (1H, s); 5,77
(2H, s); 5,31 (1H, s, OH); 5,21 (1H, s), 4,01 (1H, s); 3,54-3,62 (4H, m); 1,77 (3H,
s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 163,8; 162,2; 156,2; 150,5; 141,4;
136,3; 136,2; 134,6; 133,8; 133,7; 131,8; 131,4; 128,3; 127,6; 124,8; 122,9; 122,8;
122,7; 122,4; 109,6; 107,3; 84,5; 83,6; 60,6; 59,4; 47,7; 37,1; 12,4. HRMS tính
toán: C29H25N6O6: 553,1830 [M+H]+
; tìm thấy: 553,1833.

43
2.2.5. Tổng hợp hợp chất 146a-e
Dung dịch của 144 (1mmol) trong dung môi CH2Cl2 đƣợc thêm vào amino
axit (1,1mmol) tƣơng ứng và đƣợc khuấy ở 40 o
C khoảng 2-8 giờ. Kết thúc phản
ứng, hỗn hợp sản phẩm đƣợc thêm 30ml nƣớc và chiết 3 lần trong dung môi CH2Cl2
(310ml), làm khan bằng Na2SO4. Cất loại dung môi hữu cơ dƣới áp suất thấp thu
đƣợc sản phẩm thô. Tinh chế sản phẩm bằng sắc ký cột với hệ dung môi
hexan/EtOAc thu đƣợc sản phẩm 146a-e, hiệu suất phản ứng đạt 60%.
2.2.6 Tổng hợp hợp chất 147
Hòa tan hợp chất 146a-e (1mmol) trong hỗn hợp dung môi DMF:THF (1:1)
và khuấy ở nhiệt độ phòng khoảng 10 phút. Sau đó, thêm vào hỗn hợp phản ứng
Cs2CO3 (1,1mmol) và 3-brompropargyl (1,2mmol) rồi khuấy ở nhiệt độ phòng từ 2
đến 6 giờ. Kết thúc phản ứng, hỗn hợp sản phẩm đƣợc thêm 30ml nƣớc và chiết 3
lần trong dung môi EtOAc (310ml), làm khan bằng Na2SO4. Cất loại dung môi
hữu cơ dƣới áp suất thấp thu đƣợc sản phẩm thô. Tinh chế sản phẩm bằng sắc ký cột
với hệ dung môi hexan/EtOAc (6:4) thu đƣợc sản phẩm 147a-e.

44
2.2.7. Tổng hợp hợp chất 148a-e
Hòa tan 147a-e (1mmol) trong dung môi THF, DIPEA (0,2mmol), sau đó
thêm CuI (0,1mmol) vào hỗn hợp và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Tiếp
theo, thêm AZT (0,8mmol) vào hỗn hợp và đun hồi lƣu trong 24 giờ. Kết thúc phản
ứng, hỗn hợp sản phẩm đƣợc thêm 30ml nƣớc và chiết 3 lần trong dung môi EtOAc
hexan/EtOAc thu đƣợc sản phẩm 148a-e, hiệu suất phản ứng đạt 60%.
Hợp chất 148a là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 155-156 o
C. Hiệu
suất phản ứng đạt 75%.
IR (KBr) cm-1
: 3460, 3069, 2928, 2840, 1700, 1666, 1610, 1551, 1503,
1425, 1196, 1097, 1061, 757. 1
8,59 (1H, s, J = 8,0 Hz); 8,36 (1H, s); 8,23 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,90 (1H, d, J = 7,5
Hz); 7,84 (1H, t, J = 7,0 Hz); 7,75 (1H, s); 7,45-7,56 (4H, m); 6,36 (1H, s); 5,77
(2H, s); 5,31 (1H, d, J = 5,5 Hz, OH); 5,21 (1H, s); 4,01 (1H, s); 3,54-3,62 (4H, m);
1,77 (3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 189,9; 167,8; 163,8; 162,2; 156,2;
150,5; 141,4; 136,3; 136,2; 134,6; 133,8; 133,7; 131,8; 131,4; 128,3; 127,6; 124,8;

45
122,9; 122,8; 122,7; 122,4; 109,6; 107,3; 84,4; 83,9; 60,7; 59,3; 45,7; 37,1; 12,2.
; tìm thấy: 611,1889.
Hợp chất 148b là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 182 o
C. Hiệu suất
phản ứng đạt 85%.
IR (KBr) cm-1
: 3670, 3211, 2988, 2850, 1752, 1691, 1648, 1608, 1572,
1499, 1413, 1270, 1065, 759. 1
8,52 (1H, d, J = 6,5 Hz); 8,29 (1H, s); 8,2 (1H, d, J = 6,5 Hz); 7,81 (3H, s); 7,57
(1H, s); 7,40 (1H, s); 7,36 (2H, s); 6,92 (4H, s); 6,40 (1H, s); 5,93 (1H, d, J = 5,5
Hz, OH); 5,29-5,36 (4H, m); 4,17 (1H, s); 3,51-3,67 (4H, m); 2,66 (2H, s); 1,81
(3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 189,7; 168,0; 163,7; 162,4; 156,1; 150,4;
141,7; 136,2; 136,0; 135,8; 134,6; 133,5; 133,3; 131,5; 131,1; 129,4 (2xC); 128,0
(2xC); 127,9; 127,6; 126,7; 124,6; 123,7; 122,7; 122,4; 109,6; 107,4; 84,4; 83,9;
60,6; 60,4; 59,2; 58,2; 37,1; 33,6; 12,2. HRMS tính toán: C38H33N6O8: 701,2354
[M+H]+
; tìm thấy: 701,2397.
2.2.6.7.3. Tổng hợp hợp chất 148c

46
Hợp chất 148c là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 200-201 o
C. Hiệu
suất phản ứng đạt 82%
IR (KBr) cm-1
: 3450, 3046, 2929, 2873, 1710, 1655, 1610, 1548, 1499,
1417, 1270, 1194, 1047, 757. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 11,35 (1H, s); 8,61
(1H, d, J = 8,0 Hz); 8,22 (1H, s); 8,12 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,07 (1H, d, J = 7,5 Hz);
7,85 (1H, t, J = 7,5 Hz); 7,81 (1H, s); 7,61 (1H, d, J = 7,0 Hz); 7,49-7,58 (3H, m);
6,38-6,42(1H, m); 5,65 (1H, m); 5,35 (1H, d, J = 5,5 Hz); 5,25 (1H, d, J = 8,0 Hz);
5,20 (1H, d, J = 8,5 Hz); 4,14-4,16 (1H, m); 3,67-3,70 (1H, m); 3,56-3,61(1H, td, J
= 3,5, 7,0 Hz); 2,61-2,67 (2H, m); 2,32-2,36 (1H, m); 2,21-2,24 (1H, m); 1,81 (3H,
s); 1,31-1,38 (1H, m); 1,21-1,27 (3H, m); 1,16 (1H, t, J = 2,0 Hz); 1,07-1,11 (1H,
m); 0,74 (3H, t, J = 2,0 Hz). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 190,1; 167,1; 163,7;
162,3; 157,6; 150,2; 141,7; 136,6; 136,3; 134,5; 134,2; 133,6; 131,9; 131,2; 127,9;
127,4; 125,0; 124,6; 122,9; 122,7; 122,6; 109,6; 107,8; 84,7; 84,2; 83,8; 61,3; 60,5;
59,0; 58,0; 37,2; 25,6; 23,0 (2xC); 12,2. HRMS tính toán: C35H35N6O8: 667,2511
[M+H]+
; tìm thấy: 667,2549.
2.6.7.4. Tổng hợp hợp chất 148d
Hợp chất 148d là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 215-217 o
C. Hiệu
IR (KBr) cm-1
: 3465, 3069, 2923, 2853, 1716, 1665, 1607, 1568, 1500,
1413, 1272, 1190, 1097, 755. 1
8,24 (1H, s); 8,14 (1H, d, J = 8,0 Hz); 8,09 (1H, d, J = 7,5 Hz); 7,86 (1H, t, J = 7,5
Hz); 7,81 (1H, s); 7,48-7,59 (4H, m); 6,41 (1H, dd, J = 6,0, 12,5 Hz, OH); 5,80 (1H,
dd, J = 4,5, 9,0 Hz, OH); 5,34-5,39 (1H, m); 5,26-5,28 (1H, m); 5,21 (2H, d, J = 5,5
Hz); 5,14 (1H, t, J = 6,0 Hz); 4,21-4,25 (2H, m); 4,16-4,19 (2H, m); 3,69-3,71(1H,

47
m); 3,59-3,63(1H, m); 2,62-2,67 (2H, m); 1,82 (3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125
MHz): 190,0; 167,1; 163,7; 162,5; 157,4; 150,4; 141,7; 136,6; 136,2; 134,5; 134,1;
133,6; 131,9; 131,2; 127,9; 127,4; 125,0; 124,6; 122,9; 122,7; 122,6; 109,6; 107,8;
84,5; 84,4; 83,9; 61,2; 60,6; 59,2; 59,2; 58,0; 37,1; 12,2. HRMS tính toán:
C32H29N6O9: 641,1991 [M+H]+
; tìm thấy: 641,1993.
2.6.7.5. Tổng hợp hợp chất 148e
Hợp chất 148e là tinh thể màu cam, nhiệt độ nóng chảy là 199-200 o
C. Hiệu
IR (KBr) cm-1
: 3650, 3122, 2924, 2850, 1712, 1690, 1640, 1600, 1552,
1423, 1273, 1094, 759. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz): 10,89 (1H, s, NH); 10,11
(1H, s, NH); 8,01 (1H, d, J = 8,0 Hz); 7,84 (1H, s); 7,77 (1H, d, J = 7,5 Hz); 7,45
(1H, t, J = 7,5 Hz); 7,34-7,37 (2H, m); 7,23-7,27 (1H, m); 7,17 (1H, d, J = 7,5 Hz);
7,11 (1H, t, J = 6,0 Hz); 6,84 (1H, d, J = 6,0 Hz); 6,76-6,80 (2H, m); 6,64 (1H, t, J
= 7,5 Hz); 6,59 (1H, d, J = 8,0 Hz); 6,35-6,38 (1H, m); 6,16 (1H, t, J = 7,5 Hz);
5,96 (1H, t, J = 6,5 Hz); 5,40 (1H, dd, J = 4,5, 10,0 Hz); 4,89-4,97 (1H, m); 4,82-
4,86 (2H, m); 3,73 (1H, m); 3,57 (1H, m); 3,25-3,32 (3H, m); 3,15 (1H, m); 2,15-
2,28 (2H, m); 1,36 (3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 189,7; 168,3; 166,3;
163,8; 162,5; 156,3; 150,5; 141,8; 136,3; 135,7; 135,5; 134,5; 133,4; 132,9; 131,6;
130,7; 127,9; 127,5; 127,1; 125,3; 124,6; 124,5; 124,3; 123,6; 122,9; 122,1; 120,8;
118,1; 117,8; 111,0; 109,6; 108,5; 107,2; 84,4; 83,9; 60,7; 60,6; 59,4; 37,19; 12,3.
; tìm thấy: 740,2464.

48
Hòa tan hợp chất 144 (1mmol) trong dung môi tert-BuOH, sau đó thêm CuI
(0,2mmol) vào hỗn hợp phản ứng và khuấy ở nhiệt độ phòng khoảng 30 phút. Tiếp
theo, thêm 144a (0,9mmol) rồi khuấy ở 70 o
C trong 24 giờ. Kết thúc phản ứng, hỗn
hợp sản phẩm đƣợc thêm 30ml nƣớc và chiết 3 lần trong dung môi EtOAc
hexan/EtOAc (6:4) thu đƣợc sản phẩm 149 , hiệu suất phản ứng đạt 70%. Hợp chất
149 là tinh thể màu cam, có nhiệt độ nóng chảy là 208-210o
C.
IR (KBr) cm-1
: 3438, 3123, 3068, 2925, 2870, 1702, 1648, 1579, 1530,
1454, 1399, 1318, 1259, 1121, 876, 808, 762. 1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz):
10,1 (1H, s, NH); 9,0 (1H, bs); 8,75 (1H, bs); 8,59 (2H, d, J = 8,5 Hz); 8,30 (1H, s);
8,23 (1H, d, J=7,5 Hz); 7,98-8,04 (2H, m); 7,84-7,86 (4H, s); 7,67-7,69 (1H, m);
7,65 (3H, m); 7,45-7,55 (5H, m); 7,35-7,36 (2H, m); 7,21 (1H, s); 5,78 (2H, s); 5,63
(2H, s); 2,21 (3H, s). 13
C-NMR (DMSO-d6; 125 MHz): 189,6; 164,8; 162,3; 161,5;
161,0; 159,4; 156,0; 151,3; 148,1; 141,8; 139,0; 137,7; 137,0; 136,0; 135,7; 134,8;
134,5; 134,3; 133,4; 133,2; 132,1; 131,5; 131,0; 130,0 (2xC); 128,0; 127,8 (2xC);
127,7; 127,6; 127,5 (2xC); 126,7; 125,0; 123,7; 122,6; 117,1; 116,7; 107,5; 107,3;
58,3; 38,0; 17,5. HRMS tính toán: C43H32N9O3: 722,2623 [M+H]+
; tìm thấy:
722,2623.
2.3. Tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin khi thay đổi nhóm thế vòng D
Để tổng hợp các dẫn xuất indenoisoquinolin có nhóm thế thay đổi trên vòng
D chúng tôi tiến hành phản ứng ngƣng tụ giữa các imin khác nhau với anhidrit
homophtalic. Đầu tiên chúng tôi tiến hành phản ứng este hoá glyxin thu đƣợc hợp
chất 150. Tiếp theo hợp chất 150 phản ứng với các anđehit khác nhau thu đƣợc các

49
imin. Cuối cùng, ngƣng tụ các imin này với anhidrit homophtalic thu đƣợc các dẫn
xuất indenoisoquinolin tƣơng ứng nhƣ đƣợc trình bày trong sơ đồ.
Sơ đồ 2. 1. Tổng hợp khung indenoisoquinolin
HCl.H2N-CH2-COOCH3 (150)
Dung dịch của glyxin (10,05g; 133,3 mmol) trong dung môi MeOH (58 ml)
ở 0 o
C đƣợc thêm nhỏ giọt dung dịch SOCl2 (31 ml) và khuấy ở 0 o
C đến nhiệt độ
phòng. Sau đó nâng nhiệt độ của phản ứng lên 60 o
C rồi khuấy qua đêm. Kết thúc
phản ứng, cất loại dung môi hữu cơ dƣới áp suất thấp thu đƣợc sản phẩm thô 150,
Sản phẩm 150 có màu trắng ngà, đƣợc sử dụng làm nguyên liệu cho bƣớc
tiếp theo.
2.3.2. Tổng hợp các imin
Dung dịch của 150 (10,04g; 80 mmol) trong dung môi CH2Cl2 (200ml) đƣợc
thêm Et3N (5ml) và khuấy ở nhiệt độ phòng trong 20 phút. Sau đó, thêm vào hỗn
hợp phản ứng dung dịch của andehit (73,6mmol) trong dung môi CH2Cl2 (50ml).
Hỗn hợp phản ứng đƣợc khuấy ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ. Kết thúc phản ứng ,

Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli

Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli

Similar to Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli (20)

More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864

More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất indenoisoquinoli