Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM MA THỊ BÍCH VÂN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA HONMI VÀ ERBI VỚI L- METHIONIN, L- HISTIDIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM MA THỊ BÍCH VÂN TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA HONMI VÀ ERBI VỚI L- METHIONIN, L- HISTIDIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chuyên ngành: HÓA VÔ CƠ Mã số: 60.44.25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ HỮU THIỀNG THÁI NGUYÊN - 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả Ma Thị Bích Vân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Thiềng người thầy đã tận tình chu đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa sau Đại học, Khoa Hóa học Trường ĐHSP Thái Nguyên, Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, phòng Hóa lý trường Đại Học Sư Phạm I Hà Nội, phòng Vi sinh trường Đại Học Y - Dược Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài. Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo và các cán bộ phòng thí nghiệm Khoa Hóa học, Khoa Sinh - KTNN Trường ĐHSP Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn. Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, tổ tự nhiên Trường THPT Cao Bình - Thị xã Cao Bằng đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu của mình. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2012 Tác giả Ma Thị Bích Vân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt v Danh mục các bảng vi Danh mục các hình viii MỞ ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1.1. Giới thiệu về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) 2 1.1.1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất chung của các NTĐH 2 1.1.2. Giới thiệu về một số hợp chất chính của NTĐH 6 1.1.3. Giới thiệu về nguyên tố honmi và ecbi 9 1.1.4. Trạng thái tự nhiên và tầm quan trọng của các NTĐH 10 1.2. Giới thiệu về aminoaxit, L-methionin và L-histidin 12 1.2.1. Giới thiệu về aminoaxit 12 1.2.2. Giới thiệu về L - methionin và L- histidin 13 1.3. Khả năng tạo phức của các NTĐH và các aminoaxit 16 1.3.1. Khả năng tạo phức của các NTĐH 16 1.3.2. Khả năng tạo phức của aminoaxit với các NTĐH 18 1.4. Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với các aminoaxit 19 1.5. Một số phương pháp nghiên cứu phức chất 20 1.5.1. Phương pháp phân tích nhiệt 20 1.5.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 21 1.5.3. Phương pháp đo độ dẫn điện 22 1.6. Đối tượng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất 24 1.6.1. Giới thiệu về vi khuẩn Salmonella và vi khuẩn Escherichia coli 24 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 1.6.2. Giới thiệu về cây đậu tương 25 1.6.3. Giới thiệu về protein, proteaza và α- amilaza 26 Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 28 2.1. Hóa chất và thiết bị 28 2.1.1. Hóa chất 28 2.1.2. Thiết bị 29 2.2. Tổng hợp các phức chất rắn 30 2.2.1. Phức chất của Ln 3+ với methionin 30 2.2.2. Phức chất của Ln 3+ với histidin 30 2.2.3. Xác định thành phần của phức chất 30 2.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt 32 2.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 36 2.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện 41 2.6. Bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất của NTĐH với L - methionin và L-Histidin 43 2.6.1. Hoạt tính kháng khuẩn của phức Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O và phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O 43 2.6.2. Thăm dò sự ảnh hưởng của hàm lượng phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O và Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến sự nảy mầm và phát triển mầm của hạt đậu tương . 47 2.6.3. Thăm dò sự ảnh hưởng của phức chất đến một số chỉ tiêu sinh hóa có trong mầm hạt đậu tương 56 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1. NTĐH Nguyên tố đất hiếm 2. Ln Lantanit 3. Ln 3+ Ion Lantanit 4. His Histidin 5. Met Methionin 6. IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry 7. DTPA Đietylen triamin pentaaxetic 8. IR Infared (hồng ngoại) 9. DTA Differential thermal analysis 10. TGA Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis 11. NTA Nitrilotriaxetic 12. IMDA Iminođiaxetic 13. dixet  -đixetonat 14. leu Lơxin 15. ADN Acid Deoxyribo Nucleic Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các phân nhóm của dãy nguyên tố đất hiếm 3 Bảng 2.1. Kết quả phân tích thành phần (%) các nguyên tố (Ln, C, N) của phức chất 31 Bảng 2.2. Kết quả giản đồ phân tích nhiệt của các phức chất 34 Bảng 2.3. Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm -1 ) của L - methionin, L-histidin và các phức chất 39 Bảng 2.4. Độ dẫn điện mol phân tử (μ) của L - methionin, L - histidin, ion Ho 3+ , Er 3+ và các phức chất ở 25 ± 0,5 0 C 42 Bảng 2.5. Kết quả thử nghiệm tác dụng kháng khuẩn của phức chất Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O và phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến vi khuẩn Salmonella 44 Bảng 2.6. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của phức chất Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O và phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến vi khuẩn E. coli 44 Bảng 2.7. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O, HoCl 3 , L - methionin với khuẩn Salmonella và khuẩn E. coli 45 Bảng 2.8. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O, HoCl 3 , L - histidin với khuẩn Salmonella và khuẩn E. coli 46 Bảng 2.9. Ảnh hưởng của hàm lượng phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O và Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến sự nảy mầm của hạt đậu tương 47 Bảng 2.10. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến sự phát triển mầm của hạt đậu tương 48 Bảng 2.11. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến sự phát triển mầm của hạt đậu tương 49 Bảng 2.12. Ảnh hưởng của hàm lượng phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O , HoCl 3 và L-histidin đến sự nảy mầm của hạt đậu tương 50 Bảng 2.13. Ảnh hưởng của hàm lượng phức Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O , HoCl 3 và L-methionin đến sự nảy mầm của hạt đậu tương 51 Bảng 2.14. Kết quả so sánh ảnh hưởng của phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O , HoCl 3 và L-histidin đến sự phát triển mầm của hạt đậu tương 51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii Bảng 2.15. Kết quả so sánh ảnh hưởng của phức Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O , HoCl 3 và L-methionin đến sự phát triển mầm của hạt đậu tương 52 Bảng 2.16. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng protein 54 Bảng 2.17. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ tyrosin 55 Bảng 2.18. Bảng sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng tinh bột 56 Bảng 2.19. Ảnh hưởng của phức chất Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến hàm lượng protein của hạt đậu tương 57 Bảng 2.20. Ảnh hưởng của phức chất Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến hàm lượng protein của hạt đậu tương 58 Bảng 2.21. Ảnh hưởng của phức chất Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến hàm lượng proteaza của hạt đậu tương 59 Bảng 2.22. Ảnh hưởng của phức chất Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến hàm lượng proteaza của hạt đậu tương 59 Bảng 2.23. Ảnh hưởng của phức chất Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến hàm lượng α-amilaza của mầm hạt đậu tương 61 Bảng 2.24. Ảnh hưởng của phức chất Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến hàm lượng α-amilaza của mầm hạt đậu tương 61 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O 32 Hình 2.2. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Er(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O 32 Hình 2.3. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O 33 Hình 2.4. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Er(His) 3 Cl 3 .6H 2 O 33 Hình 2.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L - methionin 36 Hình 2.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ho(Met) 3 .Cl 3 .4H 2 O 37 Hình 2.7. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Er(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O 37 Hình 2.8. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L - histidin 38 Hình 2.9. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O 38 Hình 2.10. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Er(His) 3 Cl 3 .6H 2 O 39 Hình 2.11. Tác dụng kháng khuẩn của phức Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến vi khuẩn Salmonella 43 Hình 2.12. Tác dụng kháng khuẩn của phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến vi khuẩn Salmonella 43 Hình 2.13. Tác dụng kháng khuẩn của phức Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến vi khuẩn E. Coli 44 Hình 2.14. Tác dụng kháng khuẩn của phức Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến vi khuẩn E. Coli 44 Hình 2.15. Tác dụng kháng khuẩn của Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O, HoCl 3 , L - methionin với khuẩn Salmonella 45 Hình 2.16. Tác dụng kháng khuẩn của Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O, HoCl 3 , L - methionin với khuẩn E. coli 45 Hình 2.17. Tác dụng kháng khuẩn của Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O , HoCl 3 , L-histidin với khuẩn E. coli 46 Hình 2.18. Tác dụng kháng khuẩn của Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O , HoCl 3 , L-histidin với khuẩn Salmonella 46 Hình 2.19. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(His) 3 Cl 3 .5H 2 O đến sự phát triển mầm hạt đậu tương 48 Hình 2.20. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(Met) 3 Cl 3 .4H 2 O đến sự phát triển mầm hạt đậu tương 49 [...]... trình nghiên cứu về phức của NTĐH với các phối tử histidin, methionin Tuy nhiên, còn có ít công trình nghiên cứu về phức của Honmi và erbi với hai phối tử này Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định phức chất của nguyên tố đất hiếm với các phối tử khác nhau thì có hoạt tính sinh học khác nhau Với những nhận định như trên, chúng tôi chọn đề tài: Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của honmi và erbi với L-... kết qua nguyên tử oxi của -COO bởi liên kết cộng hóa thị thông thường, nguyên tử S trong methionin không tham gia vào tạo phức Trong luận văn này chúng tôi tổng hợp, nghiên cứu phức chất của Ho3+ và Er3+ với L-histidin và L-methionin 1.4 Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với các aminoaxit Hoạt tính sinh học của các phức chất nói chung được phát hiện từ đầu thế kỷ XIX Phức chất của các aminoaxit được... trao đổi chất của một vài α - aminoaxit có liên quan đến tế bào ung thư của cơ thể [17] Ngày nay vấn đề nghiên cứu tìm kiếm và tổng hợp các chất có hoạt tính sinh học ít độc, có tác dụng chọn lọc cao đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới Tuy nhiên số công trình nghiên cứu về vấn đề này đã công bố còn ít Vì vậy chúng tôi tiến hành thăm dò hoạt tính của phức đất hiếm honmi với L... cơ và hữu cơ Một trong những phức chất được nhiều nhà khoa học quan tâm là phức chất của NTĐH với các aminoaxit, các aminoaxit có khả năng tạo phức chất với rất nhiều kim loại, vì vậy việc nghiên cứu các phức chất của NTĐH với các aminoaxit có ý nghĩa không chỉ về khoa học mà cả về thực tiễn Phức chất của các NTĐH với aminoaxit rất đa dạng và phong phú như: phức của NTĐH với L- tyrosin, L- histidin,... liên kết để tạo thành phức chất hai nhân bền (một phân tử nước đóng vai trò là cầu nối) Trong những thập niên gần đây đã có một số công trình nghiên cứu về phức của L-histidin Các tác giả [25] đã nghiên cứu sự tạo phức của L-histidin với vanadi trong dung dịch Các tác giả [23] đã tổng hợp và nghiên cứu phức rắn của L-histidin với europi bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại và phương pháp phổ cộng... phức hỗn hợp của đất hiếm đang được phát triển mạnh mẽ Người ta đã tổng hợp được nhiều phức hỗn hợp của đất hiếm với các loại phối tử mới [18] 1.3.2 Khả năng tạo phức của aminoaxit với các NTĐH Một trong những hợp chất hữu cơ tạo được phức bền với NTĐH là aminoaxit Có nhiều quan điểm khác nhau về sự tạo phức giữa aminoaxit và NTĐH: Theo tác giả L.A Trugaep thì trong phức chất của aminoaxit với kim loại,... -histidin và L-methionin đã tổng hợp trên một số đối tượng khác nhau Đối tượng vi sinh vật khảo sát hoạt tính của phức chất là vi khuẩn 1.5 Một số phƣơng pháp nghiên cứu phức chất 1.5.1 Phương pháp phân tích nhiệt Đây là phương pháp hóa lý hiện đại để nghiên cứu phức rắn, áp dụng phương pháp này cho ta nhiều thông tin về phức chất Cơ sở của phương pháp phân tích nhiệt là: dựa vào các hiệu ứng nhiệt để nghiên. .. 4Ho + 3O2  2Ho2O3 Hợp chất của honmi có tính chất hóa học giống hợp chất của lantan Ho được điều chế bằng cách dùng Ca khử Ho2O3 ở nhiệt độ cao hoặc điện phân dung dịch HoCl3 Ho dùng trong sản xuất loại thủy tinh đặc biệt làm chất hoạt hóa của chất phát quang, làm chất hấp thụ khí trong ống chân không[14] 1.1.3.2 Erbi (Er) Erbi là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm nặng, kí hiệu Er và có số thứ tự 68... 56 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Hóa học về các phức chất là một lĩnh vực quan trọng của hóa học hiện đại Việc nghiên cứu các phức chất đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm, vì chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật và đời sống, nhất là trong công nghiệp Phức chất của nguyên tố đất hiếm (NTĐH) được... honmi và erbi với L- methionin, L- histidin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) NTĐH là tập hợp của mười bảy nguyên tố hóa học thuộc bảng tuần hoàn của Mendeleep gôm: scanđi, ytri, lantan và mười bốn nguyên tố họ lantanit NTĐH ̀ có . nhau. Với những nhận định như trên, chúng tôi chọn đề tài: Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của honmi và erbi với L- methionin, L- histidin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng trình nghiên cứu về phức của Honmi và erbi với hai phối tử này. Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định phức chất của nguyên tố đất hiếm với các phối tử khác nhau thì có hoạt tính sinh học khác. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 36 2.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện 41 2.6. Bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất