BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA HĨA HỌC


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA
ACID USNIC
Chuyên ngành: HÓA HỮU CƠ

Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Đức Dũng
Sinh viên thực hiện: Phạm Nguyễn Như Quỳnh
MSSV: 41.01.106.062

TP. Hồ Chí Minh, Tháng 5 năm 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA HĨA HỌC


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA
ACID USNIC

Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Đức Dũng
Sinh viên thực hiện: Phạm Nguyễn Như Quỳnh
MSSV: 41.01.106.062

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 5 năm 2019


LỜI CẢM ƠN
Đề tài khóa luận này được thực hiện tại bộ mơn Hóa hữu cơ, Khoa Hóa học, trường
Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh sau bốn năm tôi học tập, rèn luyện, gặt hái và
lĩnh hội trong chương trình đại học theo chun ngành Hóa học.
Để thực hiện và hoàn thành đề tài luận văn này, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ và
tạo điều kiện từ nhiều tổ chức và cá nhân. Luận văn cũng được hoàn thành dựa trên sự tham
khảo, học tập kinh nghiệm từ các kết quả nghiên cứu liên quan, các tạp chí chuyên ngành
của nhiều tác giả, các tổ chức nghiên cứu,…
Bằng sự biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến q Thầy cơ
Khoa Hóa học – trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh đã tận tâm chỉ dạy, truyền đạt
những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm thực tiễn cho tôi cùng các bạn sinh viên
khác. Thầy cô mang lại một môi trường học tập lành mạnh cho mỗi sinh viên, những khoảng
thời gian thực hành, trải nghiệm thực tế. Và hơn hết, tôi xin gửi đến Thầy Phạm Đức Dũng,
Thầy Dương Thúc Huy lời tri ân cao quý nhất, vì các Thầy đã trực tiếp dành nhiều thời
gian, cơng sức hướng dẫn tơi trong q trình thực hiện nghiên cứu và hồn thành khóa luận.
Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi một lời cảm ơn đến gia đình và những người bạn vì suốt
thời gian qua, ln động viên, khích lệ, chia sẻ để tơi có thêm động lực hồn thành khóa
luận này.
Do điều kiện về năng lực bản thân cịn hạn chế nên cũng khơng thể tránh khỏi những
thiếu sót, tơi rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ q Thầy cơ để tơi có thêm kinh
nghiệm và kịp thời bổ sung, hệ thống lại những kiến thức chưa đúng.
Cuối cùng, tôi xin gửi đến quý Thầy cô một lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và thành
công.
Em xin chân thành cảm ơn.

SINH VIÊN THỰC HIỆN


i


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... i
MỤC LỤC ...........................................................................................................................ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT......................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................. vi
DANH MỤC SƠ ĐỒ ........................................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................ viii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .............................................................................................. 3
1.1 Giới thiệu về acid usnic ............................................................................................ 3
1.1.1 Acid usnic và nguồn gốc tự nhiên ....................................................................... 3
1.1.2 Hoạt tính sinh học của acid usnic ........................................................................ 3
1.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước ...................................................................... 4
1.3 Phản ứng ngưng tụ aldol ........................................................................................ 23
1.3.1 Phản ứng ngưng tụ aldol .................................................................................... 23
1.3.2 Phản ứng ngưng tụ Claisen - Schmidt ............................................................... 24
1.3.3 Phản ứng tách nước theo cơ chế E1cb................................................................. 24
1.4 Cơ chế phản ứng cộng liên hợp ............................................................................. 25
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM....................................................................................... 26
2.1 Hóa chất và dụng cụ, thiết bị ................................................................................. 26
2.1.1 Hóa chất cần thiết .............................................................................................. 26
2.1.2 Dụng cụ, thiết bị ................................................................................................ 26
2.2 Quy trình thực hiện phản ứng ............................................................................... 26
2.3 Số liệu phổ định danh cơ cấu sản phẩm ............................................................... 28
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 32

3.1 Phản ứng aldol hóa acid usnic ............................................................................... 32
ii


3.2 Hiệu suất phản ứng................................................................................................. 32
3.3 Biện luận cấu trúc sản phẩm ................................................................................. 33
3.3.1 Sản phẩm nhóm I ............................................................................................... 33
3.3.2 Nhóm sản phẩm II ............................................................................................. 35
3.3.3 Nhóm sản phẩm III ............................................................................................ 37
3.4. Cơ chế giải thích sự hình thành sản phẩm giữa acid usnic với các dẫn xuất
benzaldehyde trong môi trường KOH ........................................................................ 39
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 40
4.1 Kết luận .................................................................................................................... 40
4.2 Kiến nghị ................................................................................................................. 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 41
PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 43

iii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AA

Acid acetic

Ac

Acetone

Ch


Chloroform

CPME

Cyclo pentyl methyl ether

CTD50

Liều lượng giết chết 50 % số tế bào thử nghiệm (Cytotoxic Dose)

DAO

Diaminooctane

EA

Ethyl acetate

EC50/ED50

Nồng độ/ liều lượng chất độc gây ra các ảnh hưởng sinh học khác
nhau cho 50 % tế bào thử nghiệm (Effective Concentration/ Effective
Dose)

IC50

Nồng độ ức chế sự phát triển của 50 % số tế bào thử nghiệm
(Inhibitory Concentration)


EtOH

Ethanol

H

n-Hexane

MeOH

Methanol

d

doublet (mũi đôi)

J

Hằng số ghép cặp

m

multiplet (mũi đa)

m/z

Mass to charge ratio

s


singlet (mũi đơn)

t

triplet (mũi ba)

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Correlation

HSQC

Heteronuclear Single Quantum Correlation
iv


NMR

Nuclear Magnetic Resonance

Put

Putrescine

UV

Ultraviolet

UA


Acid usnic

HR-ESI-MS

High Resolution Electro Spray Ionization Mass Spectroscopy

Spd

Spermidine

Spm

Spermine

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 (+)-Acid usnic và (-)-Acid usnic........................................................................... 3
Hình 1.2 Cấu trúc của những polyamines tự nhiên ............................................................. 4
Hình 1.3 Cấu trúc một số dẫn xuất benzylidene ................................................................ 21
Hình 2.1 Cấu trúc các sản phẩm ........................................................................................ 28
Hình 3.1 Cấu trúc sản phẩm chính của các nhóm.............................................................. 32
Hình 3.2 Cấu trúc(+)-acid usnic và sản phẩm I (L21) ....................................................... 33
Hình 3.3 Cấu trúc(+)-acid usnic và nhóm sản phẩm II (L22, LP1) .................................. 35
Hình 3.4 Cấu trúc(+)-acid usnic và nhóm sản phẩm II (L23, LP2) .................................. 37

vi



DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1 Phản ứng điều chế dẫn xuất của acid usnic với một số amine............................. 5
Sơ đồ 1.2 Tổng hợp các dẫn xuất pyrazole của acid usnic .................................................. 7
Sơ đồ 1.3 Tổng hợp các dẫn xuất enamines và enaminos của acid usnic ............................ 7
Sơ đồ 1.4 Tổng hợp các dẫn xuất oxy hóa acid usnic. ......................................................... 8
Sơ đồ 1.5 Tổng hợp dẫn xuất qua phản ứng hidro hóa acid usnic. .................................... 10
Sơ đồ 1.6 Tổng hợp dẫn xuất của acid usnic với các amino acids. .................................... 10
Sơ đồ 1.7 Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone của acid
usnic. ................................................................................................................................... 11
Sơ đồ 1.8 Phản ứng điều chế một số dẫn xuất dị vòng và chalcone của acid usnic. ......... 12
Sơ đồ 1.9 Phản ứng điều chế một số dẫn xuất dị vòng và chalcone của acid usnic. ......... 13
Sơ đồ 1.10 Phản ứng điều chế dẫn xuất của (+)-acid usnic bằng phản ứng ngưng tụ với
một số amine thơm và 1 amine béo. ................................................................................... 15
Sơ đồ 1.11 Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine từ (+)-acid usnic. ...................... 16
Sơ đồ 1.12 Điều chế các dẫn xuất bromo enamine, azido enamine và triazole ................. 19
Sơ đồ 1.13 Phản ứng điều chế một số dẫn xuất benzylidene của acid usnic. .................... 20
Sơ đồ 1.14 Cơ chế phản ứng aldol hóa trong mơi trường base .......................................... 23
Sơ đồ 1.15 Cơ chế phản ứng ngưng tụ Claisen - Schmidt ................................................. 24
Sơ đồ 1.16 Cơ chế phản ứng tách nước E1cb ...................................................................... 24
Sơ đồ 1.17 Cơ chế phản ứng cộng liên hợp ....................................................................... 25
Sơ đồ 2.1 Quy trình thực hiện phản ứng giữa acid usnic và 4-tert-butylbenzaldehyde .... 27
Sơ đồ 3.1 Cơ chế giải thích sự tạo thành sản phẩm ........................................................... 39

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Độc tính tế bào của acid usnic và các dẫn xuất A1-A9 trên một số dịng tế bào
ung thưa. ................................................................................................................................ 6
Bảng 1.2 Hoạt tính của các dẫn xuất đối với virus cúm A(H1N1)pdm09a.......................... 9

Bảng 1.3 Hoạt tính của các dẫn xuất acid usnic chống lại virut cúm A /California /7/09
(H1N1)pdm09 ..................................................................................................................... 14
Bảng 1.4 Kết quả của phản ứng ngưng tụ giữa (+)-acid usnic với 11 amine thơm và 1
amine béo ............................................................................................................................ 15
Bảng 1.5 Kết quả thử nghiệm phản ứng ngưng tụ giữa (+)-acid usnic với o-toluidine trong
điều kiện chiếu xạ vi sóng .................................................................................................. 16
Bảng 1.6 Hoạt tính gây độc tế bào của acid usnic và các hợp chất E1, E3-E11 (CD50,
µM). .................................................................................................................................... 17
Bảng 1.7 Hoạt tính kháng Mycobacterium smegmatis mc(2) và S. lividans APHVIII+ của
E1 và E7-E11 ..................................................................................................................... 18
Bảng 2.1 Kí hiệu tên sản phẩm và hiệu suất ...................................................................... 28
Bảng 3.1 Hiệu suất phản ứng giữa 4-tert-butylbenzaldehyde với acid usnic .................... 32
Bảng 3.2 Hiệu suất phản ứng giữa 3-bromobenzaldehyde với acid usnic ......................... 32
Bảng 3.3 Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của L21 và acid usnic ................................ 34
Bảng 3.4 Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của L22; LP1 và acid usnic ..................... 36
Bảng 3.5 Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của L23; LP2 và acid usnic ..................... 38

viii


MỞ ĐẦU
Địa y, dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, là sự kết hợp giữa nấm và tảo với vi khuẩn lam
trong mối quan hệ cộng sinh. Nhờ dạng sống này, địa y có thể sống được ở nhiều nơi trên
đất, đá, thân cây,… trong những điều kiện khắc nghiệt và khơ hạn của vùng khí hậu nhiệt
đới. Ở Việt Nam, địa y phân bố đa dạng và phong phú. Các hợp chất chuyển hóa của chúng
như các dẫn xuất dibenzofuran tự nhiên được tìm thấy trong nhiều lồi địa y thuộc chi
Usnea, Caloplaca, ... Các hợp chất cô lập từ địa y có nhiều loại hoạt tính sinh học như hoạt
tính kháng khuẩn, kháng virus, giảm đau, hạ sốt, kháng ung thư,…[1] Tiêu biểu nhất là
acid usnic, một dẫn xuất dibenzofuran tự nhiên được tìm thấy trong các lồi địa y thuộc chi
Usnea có cơng thức phân tử C18H16O7. Acid usnic sở hữu nhiều đặc tính sinh học như hoạt

tính kháng khuẩn, kháng nấm mạnh chống lại các vi khuẩn Gram dương như
Staphylococcus, Streptococcus, vi khuẩn lao, và một số loại nấm gây bệnh. Ngoài ra, hợp
chất này cũng thể hiện hoạt tính kháng virus, kháng viêm và giảm đau hạ sốt, …. Đặc biệt
các thử nghiệm in vitro cho thấy acid usnic có khả năng gây độc mạnh mẽ ức chế sự phát
triển của nhiều dòng tế bào ung thư ở người. [2-5] Tuy số lượng báo cáo về các loại thuốc
kháng sinh mới với tần suất tăng lên mỗi năm, nhưng vi khuẩn có khả năng kháng kháng
sinh cũng theo đó đang phát triển từng ngày gây ra những thách thức lớn đối với nền y học
toàn cầu và trên thực tế, độc tính cao đối với gan và độ tan thấp trong nước (<0.01 g/100
mL nước) của acid usnic đã phần nào hạn chế việc sử dụng của nó trong liệu pháp chữa trị
bệnh ung thư. Điều này kích thích sự quan tâm, nghiên cứu nhằm tìm cách giữ ngun hoạt
tính kháng bệnh hoặc hạn chế đến mức tối đa tác hại của chúng đến cơ thể người bệnh.
Chất chuyển hóa từ acid usnic, đang thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu hiện
nay. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để cải thiện hoạt tính kháng ung thư của acid
usnic, ví dụ như các dẫn xuất imine của acid usnic có hoạt tính kháng virus và gây độc tế
bào khối u [6]. Với hy vọng từ các phản ứng chuyển hóa đơn giản như phản ứng ngưng tụ
aldol dưới xúc tác kiềm, chúng tơi cũng sẽ tổng hợp được một nhóm hợp chất dẫn xuất của
acid usnic mới trên thế giới có thể có cũng có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều dòng

1


tế bào ung thư. Từ đó, đóng góp có hiệu quả vào việc nghiên cứu, phát triển nguồn dược
liệu của Việt Nam.
Với những lý do trên chúng tôi đã chọn đề tài “Điều chế một số dẫn xuất của acid
usnic”.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về acid usnic
1.1.1 Acid usnic và nguồn gốc tự nhiên
Acid

usnic

2,6-diacetyl-7,9-dihydroxy-8,9b-dimetyl-1,3-(2H,9bH)-

dibenzofurandione, là một chất dẫn xuất dibenzofuran tự nhiên có cơng thức phân tử
C18H16O7. Lần đầu tiên acid usnic được cô lập bởi nhà khoa học người Đức W. Knop năm
1844 và được Curd, Robertson tổng hợp lần đầu tiên giữa năm 1933-1937, có trong một số
loài địa y thuộc chi Usnea, Cladonia, Hypotrachyna, Lecanora, Ramalina, Evernia,
Parmelia và Alectoria [7]. Ở điều kiện bình thường, acid usnic là tinh thể màu vàng và có
vị cay, nóng chảy ở 204oC, kém tan trong nước và một số dung môi hữu cơ (<0.01 g/100
mL H2O, 0.77 g/100 mL acetone, 0.88 g/100 mL ethyl acetate, …) [8], tan tốt trong
chloroform. Trong tự nhiên, acid usnic tồn tại dưới hai dạng: (12R)-(+)-acid usnic và (12S)(-)-acid usnic

Hình 1.1 (+)-Acid usnic và (-)-Acid usnic
1.1.2 Hoạt tính sinh học của acid usnic
Acid usnic sở hữu nhiều loại hoạt tính sinh học như hoạt tính kháng khuẩn, kháng
nấm mạnh chống lại các vi khuẩn Gram dương như Staphylococcus, Streptococcus, vi
khuẩn lao, và một số loại nấm gây bệnh (Muller 2001). Ngoài ra, hợp chất này cũng thể
hiện hoạt tính kháng virus, kháng viêm và giảm đau hạ sốt, …. (Muller 2001) [6]. Đặc biệt
các thử nghiệm in vitro cho thấy acid usnic có khả năng gây độc mạnh mẽ ức chế sự phát
triển của nhiều dòng tế bào ung thư ở người (Muller 2001, Podterob 2008, Boustie 2011)
3


[2], [6], [9]. Tuy nhiên, trên thực tế, độc tính cao đối với gan và độ tan thấp trong nước của
acid usnic đã phần nào hạn chế việc sử dụng của nó trong liệu pháp chữa trị bệnh ung thư.

Điều này kích thích sự quan tâm tìm cách khắc phục hạn chế mà vẫn giữ nguyên hoạt tính
điều bệnh. Những phản ứng tổng hợp dẫn xuất của acid usnic đầu tiên được thực hiện bởi
Takai (1979) dựa trên mục đích làm tăng độ tan trong nước của acid usnic và các dẫn xuất
của nó và nhóm tác giả đã tổng tổng hợp một loạt các dẫn xuất glycoside và imine [7].
1.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước
Năm 1997, Nouri Neamati và cộng sự đã thử nghiệm khả năng kháng virus HIV-1 của
một số dẫn xuất của acid usnic, kết quả cho thấy khả năng ức chế trung bình đối với virus
này. Đồng thời các dẫn xuất điều chế cũng thể hiện khả năng ngăn chặn sự di căn của tế
bào ung thư phổi [10].
Năm 2006, Sophie Tomasi đã thực hiện phản ứng ngưng tụ acid usnic với một số
amine, diamines và triamines. Tiếp nối các quy trình được thực hiện tương tự vào năm
2008, Marc-Antoine Bazin và các cộng sự đã tổng hợp được dẫn xuất của acid usnic với hệ
liên hợp amine có hoạt tính ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư. Sự diễn giải
mới về mặt dược học bao gồm hệ liên hợp amine giúp cải thiện khả năng hoạt động của
acid usnic. Chín dẫn xuất của acid usnic kết hợp với các gốc amin khác nhau đã được đánh
giá về độc tính tế bào của chúng trên các dịng tế bào ở chuột và tế bào ung thư ở người.
Cấu trúc của polyamine tự nhiên được sử dụng như (Hình 1.2) [11]

Hình 1.2 Cấu trúc của những polyamines tự nhiên

4


Các dẫn xuất polyamine của (+)-acid usnic có hoạt tính diệt khuẩn cao hơn (-)-acid
usnic [1]. Hoạt tính gây độc đối với các dòng tế bào ung thư L1210 (tế bào gây bệnh bạch
cầu ở chuột) của dẫn xuất 6-acetyl-2-{1-[3-(4-aminobutylamino)propylamino]ethylidene}-7, 9-dihydroxy-8, 9b-dimethyldibenzofuran-1, 3(2H, 9bH)-dione (hợp chất
A2, Sơ đồ 1.1) có hoạt tính cao hơn với acid usnic (IC50 3.0 μM). Hợp chất được tổng hợp
bằng phản ứng giữa (+)-acid usnic và 1,8-diaminooctane (IC50 3.0 μM). Các dẫn xuất muối
amoni bậc 4 của acid usnic cũng có các hoạt tính sinh học rất mạnh [1] (Bảng 1.1).


1

A1 R= -(CH2)4NH2, 2HCl; Hiệu suất: 25 %
A2 R= -(CH2)3NH-(CH2)4-NH2, 3HCl; Hiệu suất: 12 %
A3 R= -(CH2)3NH-(CH2)4-NH-(CH2)3NH2, 4HCl; Hiệu suất: 55 %
A4 R= -(CH2)8NH2, 2HCl; Hiệu suất: 36 %;
A5 R= -(CH2)4OH; Hiệu suất: 73 %
A6 R= -(CH2)8CH3; Hiệu suất: 69 %;
A7 R = C2H5-CH(CH3)-CH-COOH; Hiệu suất: 85 %
A8 R = C6H5-CH2-CH-COOC2H5; Hiệu suất: 74 %
A9 R = (CH3)2CH-CH2-CH-COOC2H5; Hiệu suất: 75 %
Sơ đồ 1.1 Phản ứng điều chế dẫn xuất của acid usnic với một số amineSơ đồ 2Sơ đồ 3
(Ai) RNH2 1 đương lượng, đun hồi lưu trong EtOH/THF 80:20, 4 giờ;
(Aii) 2.4 N khí HCl, AcOEt; (Aiii) Et3N, 1 đương lượng.

5


Bảng 1.1 Độc tính tế bào của acid usnic và các dẫn xuất A1-A9 trên một số dòng tế bào
ung thưaBảng 1 Bảng 2
IC50b (μM)
Hợp chất

c

(-) UA
(+) UA
Put
Spd
Spm

DAO
(+) UA + 100 μM
Put
(+) UA + 100 μM
Spd
(+) UA + 50 μM
Spm
(+) UA + 25 μM
Spm
(+) UA + 100 μM
DAO
A1
A2

L1210

CHO

CHOMG

17.4 ±
1.4
26.4 ±
8.5
»100
»100
54.5 ±
9.2
»100
20.5 ±

3.8
23.2 ±
4.3
14.2 ±
6.4
20.0 ±
7.4
14.7 ±
5.2
12.0 ±
2.8
8.4 ± 1.4

nd

nd

31.3 ±
16
»100
»100
»100

15.3 ±
2.6
2.7 ± 0.8

A3
A4
A5

A6
A7
A8
A9
Etoposide
a

19.9 ±
1.5
>500
54.6 ±
18.5
74.4 ±
1.3
48.9 ±
10.5
0.5 ±
0.25

3LL

DU145

MCF7

K-562

U251

30 ± 12


35.1 ±
10.7
23 ± 6.6

»100
»100
»100

nd
nd
nd

45.9 ±
7.0
57.4 ±
2.1
nd
nd
nd

51.7 ±
7.3
105.4 ±
16
nd
nd
nd

21.8 ±

3.8
52.8 ±
8.7
nd
nd
nd

19.7 ±
4.6
19.5 ±
1.6
nd
nd
nd

»100
nd

nd
nd

nd
nd

nd
nd

nd
nd


nd
nd

nd
nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd


nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd

nd


nd

10.7 ±
2.0
29.3 ±
1.0
48 ± 20

12 ± 1.0

nd

nd

nd

nd

nd

28.0 ±
3.0
59 ± 9.0

nd

nd

nd


nd

nd

3.5 ±
1.2
19.5 ±
5.0
nd
nd

5 ± 2.0

8.2 ± 2.7

nd

nd

14.1 ±
2.1
nd

9.9 ±
0.2
11.2 ±
2.3
5.8 ±
0.4
nd


12.5 ±
4.9
4.4 ±
1.1
8.2 ±
0.6
nd

nd
nd

nd
nd

nd
nd

nd
>100

nd

nd

nd

nd

>100


nd

nd

nd

nd

>100

nd

nd

4.0 ± 1.3

1.5 ±
0.4

12.2 ±
0.5

nd
7.2 ± 0.8
nd
nd
56.7 ±
28.9
>100

60.7 ±
37.0
4.9 ± 0.8

nd
nd
>100
>100
0.5 ±
0.1

Bệnh ung thư bạch huyết Murine L1210 (ATCC CCL 219), 3LL, ung thư phế quản (CRL-

1642), K-562, bệnh bạch cầu mãn tính ở người (ATCC CCL 243), ung thư biểu mô tuyến tiền liệt
của con người di căn DU145 (ATCC HTB 81), ung thư biểu mô tuyến vú của người mẹ MCF7
(ATCC HTB 22), U251, u xơ u đen U251 (RCB0461). bCác tế bào được nuôi cấy 48 giờ hoặc 72
giờ với các nồng độ khác nhau của các hợp chất được liệt kê. Tất cả các kết quả là của ít nhất ba
lần thí nghiệm độc lập ± SD. nd: not determined - không xác định.
6


Năm 2012, Dmitriy N. Sokolov và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp và thử nghiệm
hoạt tính kháng virus cúm H1N1 trên một số dẫn xuất của acid usnic. Phân tích mối quan
hệ hoạt động của cấu trúc, dẫn xuất pyrazole (+)-L2 ít độc hơn và khơng hoạt động chống
lại virus. Hoạt động ức chế tăng lên đáng kể khi nhóm carbonyl (𝐶 = 𝑂) của (+)-L2 đã bị
khử thành nhóm hydroxyl trong (+)-L3 (Sơ đồ 1.2) [12].

Sơ đồ 1.2 Tổng hợp các dẫn xuất pyrazole của acid usnic
Tuy nhiên độc tính tế bào của các hợp chất tăng đáng kể, dẫn đến các chỉ số chọn lọc
bằng nhau của (±)-L2 và (±)-L3. Trong loạt các dẫn xuất enamines (+)-L4, (+)-L5b và

các dẫn xuất enamino của acid usnic (+)-L6, (+)-L7. Nghiên cứu ảnh hưởng của bản chất
và vị trí nhóm thế trong vòng thơm tới hoạt động sinh học, Sokolov đã tổng hợp một loạt
các dẫn xuất axit usnic (+)-L8 - (+)-L12, thu được từ các phản ứng thay thế halogen trên
vịng aniline (Sơ đồ 1.3). Trong nhóm các hợp chất này, ảnh hưởng của cấu hình tuyệt đối
đến hoạt động sinh học là yếu nhất. Khơng có hợp chất tổng hợp nào thể hiện chỉ số chọn
lọc cao hơn ribavirin (Bảng 1.2). Bản chất của halogen (F, Cl, Br) và vị trí của nó trong
vịng thơm (para-, meta-) khơng ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động chống virus [12].

Sơ đồ 1.3 Tổng hợp các dẫn xuất enamines và enaminos của acid usnic
7


Sơ đồ 1.3 Tổng hợp các dẫn xuất enamines và enaminos của acid usnic (tiếp theo)
Dẫn xuất (+)-L13 được tổng hợp từ acid usnic với acid peracetic (Sơ đồ 1.4)

Sơ đồ 1.4 Tổng hợp các dẫn xuất oxy hóa acid usnic
Kết quả cho thấy 13 hợp chất (-)-L1, (+)-L3, (+)-L4, (+)-L5b, (+)- và (-)-L6, (+)-L7,
(+)-L8, (+)- và (-)-L11, (+)- và (-)-L12, và (+)-L13 trong 26 dẫn xuất được điều chế thể
hiện hoạt tính ức chế cao và độc tính tế bào thấp và chỉ số chọn lọc của nó xuất hiện cao
nhất trong số tất cả các dẫn xuất của acid usnic được thử nghiệm từ trước đến nay. Cấu hình
tuyệt đối của acid usnic và các dẫn xuất có ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học với các dẫn
xuất từ (-)-acid usnic mạnh hơn các dẫn xuất của (+)-acid usnic.[13] Virus sử dụng trong
các thí nghiệm là A / California / 07/09 (H1N1) pdm09, tương tự như phần lớn hiện đang
lưu hành trong virus cúm A ở người, kháng với các thuốc chống siêu vi. Hoạt động của các
dẫn xuất là so với ribavirin đã được sử dụng thành công như một hợp chất tham khảo trong
các nghiên cứu chống cúm. Mặt khác với vai trò là một hợp chất tham chiếu, rimantadine
dường như không hoạt động chống lại virus này (SI = 5). (Bảng 1.2) [12].

8



Bảng 1.2 Hoạt tính của các dẫn xuất đối với virus cúm A(H1N1)pdm09a
Hợp chất
(+)-L1
(-)-L1
(+)-L2
(-)-L2
(+)-L3
(-)-L3
(+)-L4
(-)-L4
(+)-L5b
(-)-L5b
(+)-L6
(-)-L6
(+)-L7
(-)-L7
(+)-L8
(-)-L8
(+)-L9
(-)-L9
(+)-L10
(-)-L10
(+)-L11
(-)-L11
(+)-L12
(-)-L12
(+)-L13
(-)-L13
Ribavirin

Rimantadine
a

CTD50 (μM)
305.2
209.3
768.9
522.2
78.9
71.8
31.1
396.7
120.7
34.2
67.3
197.0
162.2
400.0
208.2
350.1
172.4
152.7
193.3
154.2
61.3
35.3
33.6
97.8
190.2
220.7

>2000.0
284.4

ED50 (μM)
51.7
14.5
62.2
57.8
6.0
10.5
1.6
38.9
5.5
12.5
11.2
10.7
6.9
400.0
23.6
90.4
25.1
13.1
20.2
30.4
12.7
4.0
10.4
9.8
5.1
27.7

24.6
56.9

SI
5.9
14.4
12.4
9.0
13.2
6.8
19.4
10.2
21.9
2.7
6.0
18.4
23.5
1.0
8.8
3.9
6.9
11.7
9.6
5.1
4.8
8.8
3.2
10.0
37.3
8.0

>81.0
5.0

Các giá trị của EC50 và CTD50 là giá trị trung bình của ba thí nghiệm khác nhau
Năm 2014, Ann A. Shtro và các cộng sự [13] tổng hợp được các dẫn xuất dị vòng của

acid usnic có hoạt tính kháng virus đối với cúm A (H1N1). Với 9 dẫn xuất có khung sườn
carbon mới (2,6-diacetyl-7,9-dihydroxy-8,9b-dimethyl- 1,3(2H,9bH)-dibenzo-furandione)
từ acid usnic được điều chế. Hoạt tính sinh học được tăng cường khi thay đổi một số đặc
điểm cấu trúc ở nhánh, đặc biệt với tác chất. Dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone là các
hoạt chất tiềm năng ức chế sự phát triển của virus (Sơ đồ 1.5-1.9).
9


Dẫn xuất (+)-2 được tổng hợp theo quy trình trong phản ứng của acid usnic với hydro
trên chất xúc tác 10% Pd / C, với điều kiện sau: sử dụng lị phản ứng dịng chảy H-Cube,
áp suất khí quyển, lưu lượng - 1 ml /phút, 50℃, dung dịch 100 mg (+)-acid usnic trong 20
ml THF. Hiệu suất 90%. (Sơ đồ 1.5)

Sơ đồ 1.5 Tổng hợp dẫn xuất qua phản ứng hidro hóa acid usnic
Các dẫn xuất (+)-3 – (+)-9 được tổng hợp trong các phản ứng của acid usnic với các
amino acids theo các hiệu suất khác nhau (sơ đồ 1.6).

a: EtOH/H2O, KOH (pH~9,5), đun hồi lưu; b: EtOH, Et3N, đun hồi lưu
Sơ đồ 1.6 Tổng hợp dẫn xuất của acid usnic với các amino acids
Các dẫn xuất tiếp theo được tổng hợp trog phản ứng giữa acid usnic với
phenylhydrazine hydrochloride cho sản phẩm (+)-10 và (+)-12 với hiệu suất tương ứng là
96% và 91%. Từ phản ứng hoàn nguyên (+)-10 hay (+)-12 với tác nhân NaBH4 thu được
(+)-11. Dẫn xuất (+)-13 được tổng hợp trong phản ứng của (+)-10 với diazomethane,
hiệu suất 50% (sơ đồ 1.7).


10


Ka: PhNHNH2, EtOH, đun hồi lưu; Kb: NaBH4,THF, -20 oC; Kc: CH2N2, CHCl3, r.t;
Kd: ArCHO, MeOH/H2O, KOH, 70 oC; Ke: t-BuOH, VO(acac)2, PhMe, r.t; Kf:
NH2NH2*H2O, AcOH, EtOH, đun hồi lưu.
Sơ đồ 1.7 Phản ứng điều chế một số dẫn xuất enamine, pyrazole và chalcone của acid usnic

11


Ka: trifluorochloroethylene, K2CO3, DMF, 40-45oC; Kb: 2-bromobenzoylchloride,
Et3N, DMAP, Et2O, r.t.; Kc: AcOOH, CHCl3, r.t; Kd: PhNHNH2, EtOH, đun hồi lưu.

Sơ đồ 1.8 Phản ứng điều chế một số dẫn xuất dị vòng và chalcone của acid usnic
12


Ka: 2Br2, HBr, dioxane, r.t; Kb: AcOK, acetone, reflux; Kc: aldehyde, MeOH/H2O, 70
o

C; Kd: MeI, K2CO3, DMF,r.t; Ke: Br2,dioxane, r.t; Kf: thiol, NaOH, MeOH, r.t; Kg: 2Br2,

HBr, dioxane,r.t
Sơ đồ 1.9 Phản ứng điều chế một số dẫn xuất dị vòng và chalcone của acid usnic

13



Bảng 1.3 Hoạt tính của các dẫn xuất acid usnic chống lại virut cúm A /California /7/09
(H1N1)pdm09
Hợp chất
(+)-1
(-)-1
(+)-2
(+)-3
(-)-3
(+)-4
(-)-4
(+)-5
(+)-6
(-)-6
(+)-7
(-)-7
(+)-8
(+)-9
(+)-10
(+)-11
(+)-12
(+)-13
(-)-10
(-)-11
(+)-14
(+)-15
(+)-16
(+)-17
(+)-18
(+)-19
(+)-20

(+)-21

CTD50
(μM)
424.4
133.7
14.5
67.3
149.6
147.0
144.6
20.4
13.1
32.8
130.5
83.9
20.8
21.1
831.7
26.3
1095.0
681.2
564.9
47.8
36.5
252.7
909.1
431.0
862.1
278.7

98.4
517.2

ED50
(μM)
51.7
13.1
8.1
11.2
10.7
7.2
14.5
5.9
6.6
6.6
35.0
28.0
18.9
4.2
69.5
2.4
68.4
262.0
56.3
12.0
32.7
55.1
82.7
34.5
50.7

32.8
8.2
25.9

SI

Hợp chất

CTD50 (μM)

8.2
10.2
1.8
6.0
14.0
20.3
10.0
3.4
2.0
5.0
3.7
3.0
1.1
5.0
12.0
11.0
16.0
2.6
10.0
4.0

1.1
4.6
11.0
12.5
17.0
8.5
12.0
20.0

(+)-22
(+)-23
(+)-24
(+)-25
(+)-26
(-)-14
(-)-15
(-)-16
(-)-17
(-)-27
(+)-27
(+)-28
(+)-29
(+)-30
(+)-31
(+)-34
(+)-35
(+)-38
(+)-39
(+)-40
(+)-32

(+)-33
(-)-36
(+)-37
(+)-41
(+)-42
(+)-43
(-)-43
(+)-44

517.2
530.0
34.6
18.3
1016.3
105.8
115.5
909.1
862.1
131.6
117.0
32.6
39.4
46.4
53.4
58.9
2.0
6.4
2.1
177.1
105.3

559.7
177.5
937.5
100.0
31.1
234.0
151.6
67.0

ED50
(μM)
25.9
53.0
8.7
5.5
101.6
60.6
79.4
64.9
76.4
64.3
64.3
4.8
4.7
7.7
7.0
29.5
2.0
2.1
2.1

56.3
14.7
24.3
23.7
160.7
72.0
7.8
10.6
28.7
13.4

SI
20.0
10.0
4.0
3.3
10.0
1.7
1.5
14.0
11.3
2.0
1.8
6.8
8.3
6.1
7.7
2.0
1.0
3.0

1.0
3.1
7.1
23.1
7.5
5.8
14.0
4.0
22.0
5.3
5.0

Trong nghiên cứu này đã chứng minh rằng hoạt tính chống virus của acid usnic có thể
được cải thiện nhờ khả năng liên hợp với các nhóm hóa học bên. Theo như kết quả, hoạt
tính phụ thuộc vào cấu hình tuyệt đối của các hợp chất. (-)-acid usnic thể hiện hoạt tính
chống virus cao hơn so với dạng đối phân của nó, nhưng trong các cặp đối phân của dẫn
xuất như enamines, pyrazoles và chalcones các những đồng phân (+) là chất ức chế mạnh
hơn (theo ED50). Đối với các nhóm hợp chất khác, hoạt tính ức chế của những đối phân là
tương đương nhau. Dẫn xuất amino acid của acid usnic sở hữu hoạt tính chống virus tăng
(dẫn xuất 3, 4), nếu chúng khơng chứa các nhóm thế lớn (dẫn xuất (+)-5).
14


Năm 2015, Nguyễn Trung Giang và các cộng sự đã điều chế một số dẫn xuất thông
qua phản ứng ngưng tụ của (+)-acid usnic với amine thơm trong điều kiện chiếu xạ vi sóng
(Sơ đồ 1.10) [14].

Sơ đồ 1.10 Phản ứng điều chế dẫn xuất của (+)-acid usnic bằng phản ứng ngưng tụ với
một số amine thơm và 1 amine béo


Bảng 1.4 Kết quả của phản ứng ngưng tụ giữa (+)-acid usnic với 11 amine thơm và 1
amine béo
Ar – NH2

Hiệu suất
(%)

Ar – NH2

Hiệu suất
(%)

1

64.8

7

91.8

2

96.9

8

89.7

3


96.7

9

68.8

4

75.5

10

67.6

5

87.4

11

65.9

6

94.7

12

95.5


15