Trong những năm gần đây, nguyên tố đất hiếm (NTĐH) cũng như phức chất của chúng với các amino axit được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, công nghệ sinh học, y dược… Các amino axit là hợp chất tạp chức có khả năng tạo phức tốt với nhiều ion kim loại. Dạng L(-a) của các amino axit có hoạt tính sinh học và có vai trò quan trọng trong sự sống. Các ion đất hiếm cũng có hoạt tính sinh học và với hàm lượng rất nhỏ là không độc đối với cơ thể sinh vật. Qua các tài liệu tham khảo cho thấy phức chất của các NTĐH với những phối tử khác nhau thì có những hoạt tính sinh học khác nhau.Phức chất của các NTĐH với phối tử là các amino axit rất đa dạng và phong phú, đã có nhiều công trình nghiên cứu của phức chất đất hiếm với các phối tử khác nhau như L-lơxin, L-phenylalanin, L-trytophan... Tuy nhiên các công trình nghiên cứu chưa phủ kín đối với các amino axit trong đó có phối tử L-serin.Trên cơ sở đó, tôi lựa chọn đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của một số nguyên tố đất hiếm với L-serin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng”.
63 trang |
Chia sẻ: Việt Cường | Ngày: 15/04/2025 | Lượt xem: 4 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của một số nguyên tố đất hiếm với L-serin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
NGUYỄN HƢƠNG GIANG
TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ
NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-SERIN
VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA CHÖNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT
THÁI NGUYÊN - 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
NGUYỄN HƢƠNG GIANG
TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ
NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-SERIN
VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA CHÖNG
Chuyên ngành: HÓA VÔ CƠ
Mã số: 60. 44. 01. 13
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ HỮU THIỀNG
THÁI NGUYÊN - 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
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 kỳ công trình nào khác.
Tác giả
Nguyễn Hương Giang
XÁC NHẬN CỦA KHOA VÀ CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
TRƢỞNG KHOA HÓA HỌC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
PGS.TS. Nguyễn Thị Hiền Lan PGS.TS. Lê Hữu Thiềng
i LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo-PGS.TS.Lê Hữu Thiềng-
người 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, phòng quản lý đào tạo Sau Đại học,
Khoa Hóa học Trường ĐHSP Thái Nguyên; phòng máy quang phổ, phòng thử hoạt
tính sinh học Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam; phòng thí
nghiệm Hóa lý trường Đại Học Sư Phạm I Hà Nội; phòng phân tích Hóa học- viện
Khoa học Sự sống và trung tâm Học liệu Đại học 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 này.
Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu,
phòng ĐT -NCKH trường CĐSP Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ và động
viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu của mình.
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014
Tác giả
Nguyễn Hương Giang
ii MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ
Lời cam đoan .................................................................................................................. i
Lời cảm ơn ..................................................................................................................... ii
Mục lục ........................................................................................................................ iii
Danh mục biểu bảng ..................................................................................................... iv
Danh mục các hình ........................................................................................................ v
Danh mục chữ viết tắt ................................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................... 2
1.1. Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) và khả năng tạo phức của chúng ................. 2
1.1.1. Sơ lược về các NTĐH .......................................................................................... 2
1.1.2. Sơ lược về các nguyên tố Prazeođim, Neođim, Samari, Europi, Gađolini ......... 4
1.1.3. Khả năng tạo phức của các NTĐH ...................................................................... 6
1.2. Giới thiệu về aminoaxit, L-serin ............................................................................................. 8
1.2.1. Giới thiệu về aminoaxit ....................................................................................... 8
1.2.2. Giới thiệu về L-serin ............................................................................................ 9
1.3. Sự tạo phức của các aminoaxit với các NTĐH .................................................................. 10
1.4. Hoạt tính sinh học của NTĐH và phức chất của NTĐH với aminoaxit ........................... 11
1.4.1. Hoạt tính sinh học của NTĐH ........................................................................... 11
1.4.2. Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với các α - aminoaxit ........................ 13
1.5. Giới thiệu về cây lúa, protein và enzim và một số chủng vi sinh vật kiểm định ............. 15
1.5.1. Cây lúa ............................................................................................................... 15
1.5.2. Protein và enzim ............................................................................................... 15
1.5.3. Giới thiệu về một số chủng vi sinh vật kiểm định ............................................. 17
1.6. Một số phương pháp nghiên cứu phức rắn .......................................................................... 18
1.6.1. Phương pháp phân tích nhiệt ............................................................................. 18
1.6.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ............................................................... 19
1.6.3. Phương pháp đo độ dẫn điện ............................................................................. 20
iii Chƣơng 2 THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ .................................. 22
2.1. Hóa chất và thiết bị ............................................................................................... 22
2.1.1. Hóa chất ............................................................................................................. 22
2.1.2. Thiết bị ............................................................................................................... 23
2.2. Tổng hợp và nghiên cứu phức chất của một số NTĐH với L-serin ..................... 23
2.2.1. Tổng hợp phức chất ........................................................................................... 23
2.2.2. Xác định thành phần của các phức chất thu được ............................................. 24
2.2.3. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt ................................ 25
2.2.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ............ 28
2.2.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện .......................... 31
2.3. Bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất của NTĐH với L-serin ..... 32
2.3.1. Thăm dò sự ảnh hưởng của nồng độ phức Eu(Ser)3Cl3.3H2O đến sự nảy
mầm và phát triển mầm của hạt thóc ........................................................................... 32
2.3.2. Thăm dò sự ảnh hưởng của nồng độ phức chất đến một số chỉ tiêu sinh hóa có
trong mầm hạt thóc ........................................................................................................ 37
KẾT LUẬN ................................................................................................................. 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 46
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 49
DANH MỤC BIỂU BẢNG
Trang
Bảng 1.2: Các thông số cơ bản của các nguyên tố Pr, Nd, Sm, Eu và Gd [6, 8, 15] ................ 5
Bảng 2.1. Thành phần (%)các NTĐH, C, N, Cl của các phức chất ......................................... 25
Bảng 2.2. Kết quả phân tích nhiệt của các phức chất ................................................................. 27
-1
Bảng 2.3. Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm ) của L-serin và các phức chất .......................... 30
Bảng 2.4. Độ dẫn điện mol μ ( 1.cm 2.mol 1 ) của các dung dịch trong nước ở 25 ±
0
0,5 C. .......................................................................................................................... 32
Bảng 2.5. Ảnh hưởng của nồng độ phức Eu(Ser)3Cl3.3H2O đến sự nảy mầm của hạt
thóc .............................................................................................................................. 33
Bảng 2.6. Ảnh hưởng của phức Eu(Ser)3Cl3.3H2O, EuCl3 và L-serin đến sự nảy mầm
của hạt thóc ................................................................................................................. 34
Bảng 2.7. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)3Cl3.3H2O đến sự phát triển
mầm của hạt thóc ....................................................................................................... 34
Bảng 2.8. Ảnh hưởng của phức Eu(Ser)3Cl3.3H2O, EuCl3 và L-serin đến sự phát triển
mầm của hạt thóc ....................................................................................................... 36
Bảng 2.9. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng protein ................................... 38
Bảng 2.10. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ tyrosin ...................................... 39
Bảng 2.11: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng tinh bột ................................ 39
Bảng 2.12. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)3Cl3.3H2O đến hàm lượng
protein trong mầm hạt thóc ....................................................................................... 41
Bảng 2.13. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)3Cl3.3H2O đến hàm lượng
proteaza trong mầm hạt thóc ..................................................................................... 42
Bảng 2.14. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)3Cl3.3H2O đến hàm lượng α-
amilaza trong mầm hạt thóc ...................................................................................... 43
Bảng 2.15. Kết quả thử hoạt tính kháng sinh các phức chất ..................................................... 44
iv DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Eu(Ser)3Cl3.3H2O ........................................ 26
Hình 2.2. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Gd(Ser)3Cl3.3H2O ....................................... 26
Hình 2.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L-serin ........................................................................... 29
Hình 2.4. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức Eu(Ser)3 Cl3.3H2O .............................................. 29
Hình 2.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức Gd(Ser)3 Cl3.3H2O .............................................. 30
Hình 2.6. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)3Cl3.3H2O đến sự phát triển
mầm của hạt thóc ....................................................................................................... 35
Hình 2.7. Ảnh hưởng của phức chất phức Eu(Ser)3Cl3.3H2O, EuCl3 và L-serin đến sự
phát triển mầm của hạt thóc ...................................................................................... 37
Hình 2.8. Đường chuẩn xác định protein .................................................................................... 38
Hình 2.9. Đường chuẩn xác định proteaza .................................................................................. 39
Hình 2.10: Đường chuẩn xác định α-amilaza ............................................................................. 40
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 Ln3+ Ion Lantanit
4 Ser L-serin
5 His L-histidin
6 Asp Axit L-aspartic
7 leu Lơxin
8 DTPA Đietylen triamin pentaaxetic
9 IR Infared (hồng ngoại)
10 DTA Differential thermal analysis
11 TGA Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis
12 ADN Acid Deoxyribo Nucleic
vi
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, nguyên tố đất hiếm (NTĐH) cũng như phức chất
của chúng với các amino axit được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau
như công nghiệp, nông nghiệp, công nghệ sinh học, y dược
Các amino axit là hợp chất tạp chức có khả năng tạo phức tốt với nhiều ion
kim loại. Dạng L(- ) của các amino axit có hoạt tính sinh học và có vai trò quan
trọng trong sự sống. Các ion đất hiếm cũng có hoạt tính sinh học và với hàm lượng
rất nhỏ là không độc đối với cơ thể sinh vật. Qua các tài liệu tham khảo cho thấy
phức chất của các NTĐH với những phối tử khác nhau thì có những hoạt tính sinh
học khác nhau.
Phức chất của các NTĐH với phối tử là các amino axit rất đa dạng và phong phú,
đã có nhiều công trình nghiên cứu của phức chất đất hiếm với các phối tử khác nhau như
L-lơxin, L-phenylalanin, L-trytophan... Tuy nhiên các công trình nghiên cứu chưa phủ
kín đối với các amino axit trong đó có phối tử L-serin.
Trên cơ sở đó, tôi lựa chọn đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của một số
nguyên tố đất hiếm với L-serin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng”.
I. Mục đích nghiên cứu
- Tổng hợp phức rắn của một số NTĐH với L-serin.
- Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp vật lí và hóa lí.
- Tiến hành nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được.
II. Nội dung nghiên cứu
1. Tổng hợp các phức chất của Pr, Nd, Sm, Eu, Gd với L-serin
2. Xác định thành phần của các phức chất: kim loại, nitơ, cacbon, clo.
3. Nghiên cứu cấu trúc của các phức chất đã tổng hợp được bằng phương pháp
phổ hồng ngoại (IR), phân tích nhiệt, đo độ dẫn điện.
4. Thử hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được đối với mầm hạt
thóc và một số vi sinh vật kiểm định.
1