THÔNG TIN VỀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Thông tin chung

Tên Đề tài: Tổng hợp và thử hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất 2-(quinolin-2-yl)-1,3-tropolon

Mã số: B2016-TNA-25

Chủ nhiệm đề tài: PGS. TS. Dương Nghĩa Bang

Email: duongbang2009@gmail.com

Điện thoại: 0963666616

Cơ quan chủ trì: Đại học Thái Nguyên

Thời gian thực hiện: 2016-2017 (gia hạn 6/2018)

2. Mục tiêu

Tổng hợp được hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất 2-(quinolin-2-yl)-1,3-tropolon thử tính chất kháng ung thư. Nghiên cứu cấu trúc của chúng bằng phương pháp phổ hiện đại như NMR, MS.

3. Tính mới và tính sáng tạo

Đề tài đã nghiên cứu tổng hợp được nhiều hợp chất là dẫn xuất của 2-(quinolin-2-yl)-1,3-tropolon, trong đó có 25 hợp chất mới. Đã sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại như IR, NMR, MS, X-ray để chứng minh cấu trúc hóa học của chúng. Nghiên cứu hoạt tính sinh học của 06 hợp chất tiêu biểu, cho kết quả rất khả quan về hoạt tính kháng một số dòng tế bào ung thư ở người.

4. Kết quả nghiên cứu

Qua quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã đạt được những  kết quả tốt theo mục tiêu đề ra, cụ thể:

- Đã tổng hợp được 10 dẫn xuất quinolin từ các aniline tương ứng, trong đó có 04 quinolin mới.

- Đã tổng hợp được 08 dẫn xuất 2-(quinolin-2-yl)-5,7-di(tert-butyl)-1,3-tropolon, trong đó có 04 dẫn xuất mới.

- Đã tổng hợp được 07 dẫn xuất mới của 2-(quinolin-2-yl)-5,7-di(iso-propyl)-1,3-tropolon.

- Đã tổng hợp được 07 dẫn xuất mới của 2-(quinolin-2-yl)-4-nitro-5,7-di(iso-propyl)-1,3-tropolon.

- Đã tổng hợp được 08 dẫn xuất 2-(quinolin-2-yl)-4,5,6,7-tetraclo-1,3-tropolon, trong đó có 04 dẫn xuất mới.

- Đã tổng hợp được 05 dẫn xuất 2-(quinolin-2-yl)-5,6,7-triclo-1,3-tropolon, trong đó có 03 dẫn xuất mới.

- Đã chuyển hoá thành công hệ vòng 7 cạnh tropolon thành hệ vòng pentalene, mở ra một hướng đi mới trong tổng hợp hữu cơ.

- Đã nghiên cứu xác định cấu trúc của các hợp chất thu được bằng các phương pháp phổ hiện đại như IR, NMR, MS và X-ray

- Đã nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào in vitro trên 04 dòng tế bào ung thư ở người là tế bào ung thư biểu mô KB,tế bào ung thư ganHep-G2, tế bàoung thư phổi LUvà tế bào ung thư vúMCF-7 của 06 mẫu tropolon tiêu biểu đã tổng hợp được. Trong 06 mẫu tropolon nghiên cứu đã phát hiện 04 mẫu tropolon có hoạt tính gây độc tế bào rất cao (sấp sỉ Elipticine), đặc biệt là tác dụng lên các dòng KB, Hep-G2 và LU. Trong đó có mẫu 11b cóhoạt tính gây độc tế bào lên các dòng KB, Hep-G2 và LU cao hơn cả Elipticine.  Từ đó cho thấy, các tropolon là những hợp chất có triển vọng tuyệt vời cho nghiên cứu các hợp chất chống ung thư mới.

5. Sản phẩm

5.1. Sản phẩm khoa học

1.Yury A. Sayapin, Duong Nghia Bang, Gusakov E. A., Dorogan I. V., Tkachev V. V., Gorkoves V. C., Komissarov V. N., Duong Ngoc Toan, Nguyen Dang Duc, Shilov G. V., Aldoshin S. M. and Minkin V. I. (2016), “Synthesis and structure of 5,7-diisopropyl-2-quinolyl-1,3-tropolone derivatives”, Russian Chemical Bulletin, (SCI), № 10, pp. 2461 - 2468.

2. Duong Nghia Bang, Yury A. Sayapin (2018), “Cитез производных 5,6,7-трихлоро-1,3-трополонов и 4,5,6,7-тетрахлоро-1,3-трополонов на основе 3,4,5,6-тетрахлоро-1,2-бензохинона”, Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, № 6 (113), с. 14-16.

3. Dương Nghĩa Bang (2016), “Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất quinolin của 4,5,6,7-tetraclo-1,3-tropolon bằng phản ứng với 3,4,5,6-tetraclo-1,2-benzoquinon”, Tạp chí Hóa học & Ứng dụng, Số 3(35), tr. 61-63.

4. Duong Nghia Bang, Yury A. Sayapin, Gusakov E. A., Kolodina A. A., Dorogan I. V., Tkachev V. V., Hoang Lam, Pham The Chinh, Tran Dai Lam,  Aldoshin S. M., Minkin V. I. (2016), “Synthesis of new 3-arylamino-2-(2-quinolyl)tropones”, Tạp chí hóa học, Số 6E2, 54, tr. 242-247.

5.2. Sản phẩm đào tạo

- Hướng dẫn 02 Luận văn thạc sĩ(đã bảo vệ)

1. Nguyễn Thị Bích Liên (2017), Phân tích cấu trúc một số dẫn xuất 2-(4-clo-6,8-dimetylquinolin-2-yl)-5,6,7-triclo-1,3-tropolon bằng phương pháp phân tích phổ NMR và MS, Luận văn thạc sĩ, trường ĐH Khoa học – ĐHTN.
2. Nguyễn Xuân Minh (2017), Phân tích cấu trúc một số dẫn xuất 2-(4-clo-7,8-dimetylquinolin-2-yl)-4,5,6,7-tetraclo-1,3-tropolon bằng các phương pháp phổ hiện đại, Luận văn thạc sĩ, trường ĐH Khoa học – ĐHTN.

- Hướng dẫn 02 đề tài sinh viên nghiên cứu khoa học

1. Nông Quốc Tập (2016), Nghiên cứu tổng hợp một số 2-(quinolin-2-yl)-5,6,7-triclo-1,3-tropolon từ 4-clo-2-metylanilin, Đề tài SV NCKH, xếp loại xuất xắc, trường ĐH Khoa học – ĐHTN.
2. Dương Thị Tươi (2016), Nghiên cứu tổng hợp một số 2-(quinolin-2-yl)-4,5,6,7-tetraclo-1,3-tropolon từ 4-clo-2-metylanilin, Đề tài SV NCKH, xếp loại xuất xắc, trường ĐH Khoa học – ĐHTN.

6. Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu

6.1. Phương thức chuyển giao

- Kết quả của đề tài được công bố là các bài báo khoa học trên các tạp chí trong nước và quốc tế và các báo cáo khoa học tại các hội nghị khoa học cấp quốc gia và quốc tế.

- Được nộp thư viện làm tài liệu tham khảo phục vụ giảng dạy và học tập đại học và sau đại học chuyên ngành hoá hữu cơ, các hợp chất thiên nhiên, Hóa dược, v.v. tại Đại học Thái Nguyên.

6.2. Địa chỉ ứng dụng

- Là tài liệu tham khảo cho cán bộ làm công tác nghiên cứu, giảng viên giảng dạy về hoá học, Tổng hợp hữu cơ, Hóa dược.

- Làm tư liệu cho các công ty dược nghiên cứu làm tư liệu phát triển các loại thuốc mới đặc biệt là trong lĩnh vực phát triển thuốc kháng ung thư.

- Có thể chuyển giao nếu các công ty, doanh nghiệp có nhu cầu nghiên cứu phát triển thuốc

6.3. Tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu

6.3.1. Đối với lĩnh vực giáo dục và đào tạo

- Phục vụ công tác đào tạo đại học và sau đại học tại ĐH Thái Nguyên, kết quả của đề tài là tài liệu tham khảo tốt cho sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh và cán bộ giảng dạy ngành Hóa học tại Đại học Thái Nguyên.

6.3.2. Đối với lĩnh vực khoa học và công nghệ có liên quan

- Kết quả của đề tài có ý nghĩa đặc biệt trong lĩnh vực tổng hợp hữu cơ nói chung và trong lĩnh vực hóa học các hợp chất dị vòng nói riêng. Kết quả công bố của đề tài giúp cho các nhà khoa học trong nước và trên thế giới đang nghiên cứu trong lĩnh vực này có thêm thông tin bổ ích về những dẫn xuất mới quinolin có cấu trúc và hoạt tính sinh học lý thú.

6.3.3. Đối với phát triển kinh tế-xã hội

- Kết quả của đề tài góp phần nâng cao số lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, làm tăng sự lựa chọn đối tượng và giảm đáng kể kinh phí trong việc nghiên cứu sản xuất các loại thuốc mới. Góp phần vào quá trình tìm ra các chủng thuốc mới phục vụ nhân dân.

6.3.4. Đối với tổ chức chủ trì và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu

- Nâng cao năng lực nghiên cứu cho nhóm nghiên cứu đề tài.

- Tăng cường hợp tác nghiên cứu khoa học của cán bộ Đại học Thái Nguyên với các cơ sở khác ở trong và ngoài nước.

- Các công ty dược phẩm có thêm những lựa chọn nghiên cứu để tìm ra chủng thuốc mới trong lĩnh vực ức chế sự phát triển của các chủng tế bào ung thư

 

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General Information

Project title: Synthesis and study the  biological activity of some derivatives of  2-(quinolin-2-yl)-1,3-tropolones

Code number: B2016-TNA-25

Coordinator: Assoc. Prof. Duong Nghia Bang

Email: duongbang@gmail.com

Phone: 0963666616

Implementing institution: Thai Nguyen University

Duration: From 1/2016 to 12/2017(Extension: June 2018)

2. Objectives

To synthesize biological activity of some 2-(quinolin-2-yl)-1,3-tropolone derivatives tested anti-cancer properties. To study their structures by modern spectral methods such as NMR, MS.

3. Creativeness and inovativeness

The research project has synthesized many compounds that are 2-(quinolin-2-yl)-1,3-tropolone derivatives, of which there are 25 new compounds. Modern analytical methods such as IR, NMR, MS, X-ray are used to demonstrate their structural formulas. Through the biological activity of 6 typical compounds,  it showed that research results on activity against some human cancer cell lines are very positive.

4. Research results

Through the implementation of the research project, the research team has achieved good results according to its objectives, namely:

- There are 10 quinoline derivatives synthesized from the corresponding anilines, of which, there are four new quinolines.

- There are 8 derivatives of 2- (quinolin-2-yl) -5,7-di (tert-butyl) -1,3-tropolone synthesized, of which, there are 4 new derivatives.

- There are 7 new derivatives of 2- (quinolin-2-yl) -5,7-di (tert-butyl) -1,3-tropolone synthesized.

- There are 7 new derivatives of 2-(quinolin-2-yl)-4-nitro-5,7-di(iso-propyl)-1,3-tropolone synthesized.

- There are 8 derivatives of 2-(quinolin-2-yl)-4,5,6,7-tetraclo-1,3-tropolone

synthesized, of which, there are 4 new derivatives.

- There are 5 derivatives of 2-(quinolin-2-yl)-5,6,7-triclo-1,3-tropolone

synthesized, of which, there are 3 new derivatives.

- The tropolone ring system with has been successfully transformed into pentalene ring system. This is to open up a new direction in organic synthesis.

- It has studied structure determination of compounds obtained by modern spectral methods such as IR, NMR, MS and X-ray

-  It has studied in vitro cytotoxic activity of four human cancer cell lines namely KB epithelial cells, Hep-G2 liver cancer cells, LU lung cancer cells and MCF-7 breast cancer cells of 6 typical tropolone samples  synthesized.In 6 studied samples of tropolone, it has found that there were four troponines having very high cytotoxic activity (nearly equivalent to Elipticine), especially the effects on KB, Hep-G2 and LU lines. Of which, sample 11b has cytotoxic activity on KB, Hep-G2 and LU lines higher than that of Elipticine.It has thereby shown that troponins are compounds having have great prospects for research on novel anti-cancer compounds.

5. Products

5.1. Scientific publications

1. Yury A. Sayapin, Duong Nghia Bang, Gusakov E. A., Dorogan I. V., Tkachev V. V., Gorkoves V. C., Komissarov V. N., Duong Ngoc Toan, Nguyen Dang Duc, Shilov G. V., Aldoshin S. M. and Minkin V. I. (2016), “Synthesis and structure of 5,7-diisopropyl-2-quinolyl-1,3-tropolone derivatives”, Russian Chemical Bulletin, (SCI), № 10, pp. 2461- 2468.

2. Duong Nghia Bang, Yury A. Sayapin (2018), “Synthesisderivatives of 5,6,7-trichloro-1,3-tropolones and 4,5,6,7-tetrachloro-1,3-tropolones of 3,4,5,6- tetrachloro-1,2-benzquinones based”, Russian journal Actual problems of the humanities and natural sciences, № 6 (113), с. 14-16.

3. Duong Nghia Bang (2016), “Study on synthesis of some quinolines derivatives of 4,5,6,7-tetraclo-1,3-tropolones by reaction with 3,4,5,6-tetrachloro-1,2-benzoquinones”, Vietnamese Journal of Chemistry and Applied, V. 3(35), pp. 61-63.

4. Duong Nghia Bang, Yury A. Sayapin, Gusakov E. A., Kolodina A. A., Dorogan I. V., Tkachev V.V., Hoang Lam, Pham The Chinh, Tran Dai Lam, Aldoshin S. M., Minkin V. I. (2016), “Synthesis of new 3-arylamino-2-(2-quinolyl)tropones”, Vietnamese Journal of Chemistry, № 6E2, V. 54. p. 242-247.

 5.2. Training results

- 02 master of theses

1. Nguyen Thi Bich Lien (2017), Structural analysis of some derivatives of 2- (4-chloro-6,8-dimethylquinolin-2-yl) -5,6,7-trichloro-1,3-tropolones by methods NMR and MS, TNU - Thai Nguyen University of Sciences.
2. Nguyen Xuan Minh (2017), Structural analysis of some derivatives of 2-(4-chloro-7,8-dimethylquinolin-2-yl)-4,5,6,7-tetrachloro-1,3-tropolones by some modern spectroscopic methods, TNU - Thai Nguyen University of Sciences.

- 02 scientific research students

1. Nong Quoc Tap (2016), Synthesis of some 2- (quinolin-2-yl) -5,6,7-trichloro-1,3-tropolones from 4-chloro-2-methylanilines, TNU - Thai Nguyen University of Sciences.
2. Duong Thi Tuoi (2016), Synthesis of some 2-(quinolin-2-yl)-4,5,6,7-tetrachloro-1,3-tropolonesfrom 4-chloro-2-methylanilines, TNU - Thai Nguyen University of Sciences.

6. Transfer alternatives, application institutions, impacts and benefits of research results

6.1. Transfer method

- The research results  are scientific articles published in national and international journals and scientific reports at national and international scientific conferences.

- This research article is submitted at library to be as a reference material for teaching and learning of undergraduate and graduate programs in major of organic chemistry, natural compounds, pharmaceutical chemistry, etc. at Thai Nguyen University.

6.2. Application address

- It is a reference material for researchers, lecturers teaching in chemistry, organic synthesis, pharmaceutical chemistry.

- It is a documentation for pharmaceutical companies to develop new drug type, especially in the field of development of anti-cancer drugs.

- It can be transferred if companies and enterprises have demand for research and development of drugs

6.3.  Effects and benefits of research results

6.3.1. In term of  the  education and training field

- It is to serve undergraduate and postgraduate training at Thai Nguyen University. The results of the research project are good reference material for undergraduate and graduate students, master and doctoral students and lecturers in chemistry at Thai Nguyen university.

6.3.2. In term of relevant science and technology

- The results of this research project have special significance in the field of organic synthesis in general and in that of heterocyclic chemistry in particular. The results of research project. The published results of research project  will help Vietnam and international scientists who are working in this field to have more useful information about the new quinoline derivatives having  structures and  interesting biological activities .

6.3.3. In term of  the socio-economic development

- The results of research project have contributed to raising the number of highly bioactive compounds, increasing the choice of subjects and significantly reducing the cost of research into the production of new drugs. It contributes to the process of finding new strains serving  people.

6.3.4. In term of the implementing institution and establishments applying research results

- The team of research project is improved the research capacity

- The scientific research cooperation of Thai Nguyen University's staffs with other other facilities in Vietnam and abroad is strengthened.

- Pharmaceutical companies have more research options to find new strains of medications in the field of the growth inhibition of cancer cell strains.