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 TRẦN THỊ LINH TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA TULI, YTECBI VÀ LUTEXI VỚI L - HISTIDIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ 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 TRẦN THỊ LINH TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA TULI, YTECBI VÀ LUTEXI VỚI L - HISTIDIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG Chuyên ngành: Hoá vô cơ Mã số: 60. 44. 25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ 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 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả Trần Thị Linh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành tại khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Thiềng, người thầy đã hướng dẫn tận tình, chu đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu, phòng Sau đại học, Đại học 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 mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo khoa Hóa Học, khoa Sinh- KTNN trường ĐHSP Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm và hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, tháng 04 năm 2012 Tác giả Trần Thị Linh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang bìa phụ Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục i Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt iii Danh mục các bảng iv Danh mục các hình v MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1.1. Giới thiệu về các nguyên tố đất hiếm 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 Tuli, Ytecbi, Lutexi 10 1.2. Giới thiệu về L- histidin 12 1.2.1. Sơ lược về L- Histidin 12 1.2.2. Sơ lược về hoạt tính của L- histidin 14 1.3. Khả năng tạo phức của các NTĐH với các aminoaxit 14 1.3.1. Khả năng tạo phức của các NTĐH 14 1.3.2. Khả năng tạo phức của các NTĐH với aminoaxit 17 1.4. Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với các aminoaxit 18 1.5. Một số phương pháp nghiên cứu phức chất 21 1.5.1. Phương pháp phân tích nhiệt 21 1.5.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 22 1.5.3. Phương pháp đo độ dẫn điện 23 1.6. Đối tượng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất 25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 1.6.1. Giới thiệu về vi khuẩn Salmonella, vi khuẩn Shigella, vi khuẩn Escherichia coli và vi khuẩn Staphylococcus aureus 25 1.6.2. Giới thiệu về cây ngô, protein, proteaza và α- amilaza 28 Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 31 2.1. Hóa chất và thiết bị 31 2.1.1. Hóa chất 31 2.1.2. Thiết bị 32 2.2. Tổng hợp các phức chất rắn và xác định thành phần của phức chất 33 2.2.1. Tổng hợp phức chất của Ln 3+ với L- Histidin 33 2.2.2. Xác định thành phần của phức chất 33 2.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt 35 2.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 38 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 H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 42 2.6.1. Hoạt tính kháng khuẩn của phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 42 2.6.2. Thăm dò ảnh hưởng của phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O đến sự nẩy mầm và phát triển mầm của hạt ngô 45 2.6.3. Thăm dò ảnh hưởng của phức chất đến hàm lượng protein, proteaza, α- amilaza có trong mầm hạt ngô 50 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 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. L- His L- Histidin 5. DTPA Đietylen triamin pentaaxetic 6. EDTA Etylen điamin tetraaxetic 7. IMDA Iminođiaxetic 8. Dixet  -đixetonat 9. NTA Nitrilotriaxetic 10. Phe Phenylalanin 11. IR Infared (hồng ngoại) 12. DTA Differential thermal analysis (phân tích nhiệt vi phân) 13. TGA Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis (phân tích trọng lượng nhiệt) 14. Z Số hiệu nguyên tử của nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn 15. AND Axit Deoxiribonucleic Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Kết quả phân tích thành phần (%) các nguyên tố (Ln, C, N) của phức chất 34 Bảng 2.2. Kết quả giản đồ phân tích nhiệt của các phức chất 37 Bảng 2.3. Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm -1 ) của L- histidin và các phức chất 40 Bảng 2.4. Độ dẫn điện mol phân tử (μ) của L- Histidin và các phức chất trong nước ở 25 ± 0,5 0 C 42 Bảng 2.5. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của phức chất phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 44 Bảng 2.6. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O, TmCl 3 , L- histidin 45 Bảng 2.7. Ảnh hưởng của phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O đến sự nảy mầm của hạt ngô 46 Bảng 2.8. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O đến sự phát triển mầm của ngô 47 Bảng 2.9: Ảnh hưởng của hàm lượng phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O, TmCl 3 , và L- histidin đến sự nảy mầm của hạt ngô 48 Bảng 2.10: Kết quả so sánh ảnh hưởng của phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O, TmCl 3 , và L- histidin đến sự phát triển mầm của hạt ngô 49 Bảng 2.11: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng protein 50 Bảng 2.12. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ tyrosin 51 Bảng 2.13. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng tinh bột 52 Bảng 2.14. Ảnh hưởng của phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O đến hàm lượng protein của mầm hạt ngô 54 Bảng 2.15. Ảnh hưởng của phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O đến hàm lượng proteaza của mầm hạt ngô 55 Bảng 2.16. Ảnh hưởng của phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O đến hàm lượng α- amilaza của mầm hạt ngô 57 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 35 Hình 2.2. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất H 3 [Yb(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 36 Hình 2.3. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất H 3 [Lu(His) 3 Cl 3 ].2H 2 O 36 Hình 2.4. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L- histidin 38 Hình 2.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 39 Hình 2.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của H 3 [Yb(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 39 Hình 2.7. Phổ hấp thụ hồng ngoại của H 3 [Lu(His) 3 Cl 3 ].2H 2 O 40 Hình 2.8. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella của phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 43 Hình 2.9. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Shigella của phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 43 Hình 2.10. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli của phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 43 Hình 2.11. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Sta của phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 43 Hình 2.12. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Salmonella giữa H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O, TmCl 3 , L- histidin 44 Hình 2.13. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Shigella giữa H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O, TmCl 3 , L- histidin 44 Hình 2.14. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli giữa H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O, TmCl 3 , L- histidin 45 Hình 2.15. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn Sta giữa 45 H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O, TmCl 3 , L- histidin 45 Hình 2.16. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O đến sự nảy mầm hạt ngô 47 Hình 2.17. Ảnh hưởng của phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O, TmCl 3 , và L- histidin đến sự phát triển mầm của hạt ngô 49 Hình 2.18. Đường chuẩn xác định protein 51 Hình 2.19. Đường chuẩn xác định proteaza 52 Hình 2.20. Đường chuẩn xác định α- amilaza 53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, phức chất của nguyên tố đất hiếm (NTĐH) với aminoaxit đang được nhiều nhà hóa học trên thế giới quan tâm, nghiên cứu nhiều hơn bởi những ứng dụng thực tế của chúng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiêp, nông nghiệp, sinh học, y dược,… Đến nay sự tạo phức của aminoaxit với 50 ion kim loại đã được nghiên cứu, các kết quả thu được khẳng định rằng nhiều phức chất của NTĐH với aminoaxit có hoạt tính sinh học, có thể nâng cao năng suất chất lượng vật nuôi và cây trồng. Các viên thuốc chứa lượng nhỏ các NTĐH đang được chỉ định thử nghiệm trên thực tế lâm sàng, tạo ra nhiều triển vọng trong nghiên cứu chúng trong y học. Ở nước ta việc nghiên cứu, sử dụng NTĐH và các chế phẩm của chúng vào lĩnh vực nông nghiệp mới ở giai đoạn bắt đầu. Từ năm 1990, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam và Viện Thổ nhưỡng đã tiến hành thử nghiệm sử dụng NTĐH cho một số cây trồng và đã thu được những kết quả khả quan. Trong lĩnh vực y học, năm 1995 mới bắt đầu thử nghiệm hoạt tính chống ung thư của một số đất hiếm aspactac đối với chuột trắng Swiss tại trường Đại học Y Hà Nội. Đã có nhiều công trình, với nhiều phương pháp khác nhau nghiên cứu sự tạo phức của NTĐH với aminoaxit. Phức chất của NTĐH với L- histisdin đã được nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu xong các dữ kiện thực nghiệm chưa được đầy đủ và chưa hệ thống, số lượng các công trình nghiên cứu được công bố chưa nhiều. Trên cơ sở đó chúng tôi thực hiện đề tài: ''Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của tuli, ytecbi và lutexi với L- histidin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng''. [...]... đã tổng hợp được phức rắn của honmi với axit L- aspactic Celia R, Carubelli và các cộng sự đã tổng hợp được phức rắn của một số NTĐH với L- phenylalanin và L- tryptophan [17] Gần đây một số tác giả ở Trung Quốc: Yangli, Yang Zupei và các cộng sự [20] đã tổng hợp, nghiên cứu tính chất và thăm dò các hoạt tính kháng khuẩn của một số phức chất của NTĐH với L- histidin 1.4 Hoạt tính sinh học của phức chất. .. nối) Đã có nhiều tài liệu nghiên cứu sự tạo phức của L- histidin với các kim loại chuyển tiếp và không chuyển tiếp Tuy nhiên nghiên cứu phản ứng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 18 tạo phức của L- histidin với các NTĐH, đặc biệt phản ứng tạo phức của tuli, ytecbi, lutexi với L- histidin còn rất hạn chế, kể cả trong dung dịch hoặc phức rắn Khi sử dụng các... máy phát thủy điện cực nhỏ [11] Đã có nhiều công trình nghiên cứu, làm rõ hoạt tính sinh học phức chất của một số NTĐH với các aminoaxit như: Phức chất của một số NTĐH với L- aspactic có tác dụng ức chế sự nảy mầm của hạt đỗ tương, đỗ xanh [11] Phức chất chất của một số NTĐH với axit glutamic có tác dụng ức chế Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 20 sự phát triển... của dung dịch phức chất phụ thuộc vào các yếu tố sau:  Bản chất của ion trung tâm  Bản chất của phối tử  Cấu tạo của ion phức  Dung lượng phối trí của các phối tử Các phức chất mà phân tử của chúng có các vòng 5 hoặc 6 cạnh đều rất bền Vì vậy độ dẫn điện của dung dịch của chúng thực tế không thay đổi theo thời gian và nhỏ hơn độ dẫn điện của dung dịch phức chất không vòng Số hóa bởi Trung tâm Học. .. để nghiên cứu phức chất Nguyên tắc của phương pháp là: xác lập một số trị số trung bình mà độ dẫn điện mol (μ) hoặc độ dẫn điện đương lượng (λ) của dung dịch phức chất dao động xung quanh chúng Các giá trị này sẽ đặc trưng cho tính chất điện li của các phân tử phức chất trong dung dịch Khi nghiên cứu phức chất bằng phương pháp này, trước tiên ta xác định độ dẫn điện riêng χ của dung dịch cần nghiên cứu. .. 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 H3[Tm(His)3Cl3].3H2O đã tổng hợp được trên một số đối tượng khác nhau Đối tượng vi sinh vật khảo sát hoạt tính của phức chất H3[Tm(His)3Cl3].3H2O là vi khuẩn, sự nẩy mầm và phát triển mầm của hạt ngô 1.5 Một số phƣơng pháp nghiên cứu phức chất 1.5.1 Phương pháp phân tích nhiệt... Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 25 Dựa theo kết quả đo độ dẫn điện ở một chừng mực nào đấy có thể suy đoán về độ bền tương đối của các phức chất có cùng kiểu cấu tạo với nhau Đối với các phức chất có cùng kiểu cấu tạo thì dung dịch của phức chất nào có độ dẫn điện lớn hơn sẽ kém bền hơn [6] 1.6 Đối tƣợng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất 1.6.1 Giới thiệu về... 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 ứng dụng nhiều trong nông nghiệp và y học Trong nông nghiệp, phân bón có thành phần phức vòng của các kim loại chuyển tiếp, NTĐH cho hiệu quả cao hơn nhiều so với các loại phân vô cơ, hữu cơ truyền thống, vì chúng có những đặc tính: dễ hấp thụ, bền... tác nhân tạo phức để tách các NTĐH ra khỏi nhau, Vickery R.C nhận thấy rằng chỉ có glixin và histidin là có khả năng tạo phức chất với NTĐH trong các dung dịch trung tính hay kiềm, trong đó khả năng tạo phức của histidin nhỏ hơn glixin [11] Nhiều tác giả đã tổng hợp được phức rắn của một số NTĐH với các aminoaxit Một số tác giả Ấn Độ đã tổng hợp được phức rắn của lantan nitrat và axetat với lơxin Tác... sự sinh khối, tăng hoạt độ của amilaza của chủng nấm mốc Aspergillyus Niger Sự kích thích này thể hiện rõ nhất ở nồng độ 60 ppm [14] Các phức chất La(HPhe)3(NO3)3.3H2O, Eu(HPhe)3(NO3)3.3H2O đều có hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn Sta và vi khuẩn E.coli Phức chất của La(HPhe)3(NO3)3.3H2O có hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn Sta và vi khuẩn Ecoli tương ứng với nồng độ tối thiểu là 1,25% và . nhiều. Trên cơ sở đó chúng tôi thực hiện đề tài: '&apos ;Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của tuli, ytecbi và lutexi với L- histidin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng& apos;' Tổng hợp các phức chất rắn và xác định thành phần của phức chất 33 2.2.1. Tổng hợp phức chất của Ln 3+ với L- Histidin 33 2.2.2. Xác định thành phần của phức chất 33 2.3. Nghiên cứu các phức. 2.6. Bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 42 2.6.1. Hoạt tính kháng khuẩn của phức H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O 42 2.6.2. Thăm dò ảnh hưởng của phức chất H 3 [Tm(His) 3 Cl 3 ].3H 2 O