Research and Development of Phytochemical Biopesticides from Cassia species growing in Vietnam

Kỷ yếu Hội nghị Gắn kết khoa học cơ bản với khoa học trái đất (CBES2-2018) Research and Development of Phytochemical Biopesticides from Cassia species growing in Vietnam Le Dang Quang Trung tâm NCTK các hoạt chất Sinh học, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam Email: ledangquang2011@gmail.com TÓM TẮT Phytopathogenic fungi and bacteria are the most harmful microbial agents that cause serious plant disease and damages leading to losses in agriculture and forests. Synthetic pesticides have been used for a long time to control plant diseases; however the heavy application of such chemicals has caused the development of resistance in the pathogens, environmental pollution and significant adverse effects on human health through residual pesticides present in the food. This has led scientists to develop environmentally biopesticides such are botanical fungicides and bactericides to replace a proportion of the toxic synthetic pesticides in agriculture. In recent our studies, methanol extracts of the leaves of Cassia alata and C. angustifolia were found to be active against various phytopathogenic fungi and bacteria. The antimicrobial activity of plant extracts and isolated compounds was evaluated by in vitro and in vivo bioassays against phytoapthogenic fungi and bacterial. The active methanol extracts were successively partitioned with organic solvents such n-hexane, ethyl acetate and butanol to yield organic layers. Among of the resulting organic layers, n-hexane and ethyl acetate layers of the two plants displayed effective inhibition against various filamentous fungal and bacterial growth. Through bioassay guided isolation, 1,8 dihydroxy anthraquinones and their derivatives were isolated from those bioactive layers using silica gel, reverse phase and sephadex LH20 column chromatography. The chemical structures of isolates were determined by analyzing NMR and MS data and comparison with those in the previous reported literatures. Physcion, chrysophanol, rhein, aloe-emodin and emodin were isolated as the main components in C.alata and C.angustifolia. Physcion and chrysophanol were strongly suppressed plant fungal diseases caused by Puccinia recondite and Blumeria graminis event at low concentrations from 300 to 500 ppm, while the other anthraquinones did not cause any effects on the diseases. As for inhibition against plant bacterial growth, rhein, aloe-emodin and emodin were found to be very active against Acidovorax avenae subsp. cattlyae, Xanthomonas spp and Ralstonia solanacearum. Our results suggested a promising application of the plant extracts and anthraquinones as biopesticides for controlling plant diseases caused by fungal and bacterial pathogens. Từ khóa: Cassia alata; Cassia agustifolia; Anthraquinoine; Biopesticide. 49 Kỷ yếu Hội nghị CBES2-2018 Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 4/2018. Ảnh hưởng của chất rắn lơ lửng đến khả năng tái sử dụng nước thải từ quá trình mài đá trong sản xuất đá nhân tạo Công Tiến Dũng1,*, Đồng Quang Thức2, Phương Thảo2 1 Khoa Khoa học cơ bản, Trường đại học Mỏ - Địa chất; 2 Khoa Hóa học, Trường đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQGHN; * Email: congtiendung@humg.edu.vn TÓM TẮT Trong sản xuất đá ốp lát nhân tạo, lượng nước thải có chứa chất rắn lơ lửng được thải ra trong các quá trình mài là rất lớn. Nước thải từ các quá trình mài này đã được nghiên cứu xử lý bằng phương pháp keo tụ dùng PAC/PAA nhằm tái sử dụng lại trong quá trình mài. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng cũng như phân bố kích thước hạt chất rắn lơ lửng trong nước thải ảnh hưởng lớn đến khả năng tái sử dụng nước sau xử lý. Sau 30 phút xử lý nước thải với tỷ lệ PAC:PAA = 100:1,5 (mg/l) thì nước thải các giai đoạn mài bóng với hàm lượng TSS ≤ 7800 mg/l có thể được tái sử dụng làm nước tuần hoàn khi 100% chất rắn lơ lửng có kích thước ≤ 45 µm. Từ khóa: Tái sử dụng nước thải; Mài bóng bề mặt; TSS. 50 Kỷ yếu Hội nghị Gắn kết khoa học cơ bản với khoa học trái đất (CBES2-2018) Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 4/2018. Tổng hợp và nghiên cứu ảnh hưởng của pha phụ trợ xúc tác ZSM-5 trên nền bentonit Thuận Hải đến độ chuyển hóa của phản ứng cracking cặn dầu Bạch Hổ Vũ Thị Minh Hồng*, Phạm Tiến Dũng Khoa Khoa học cơ bản, Trường Đại học Mỏ - Địa chất; * Email: vuthiminhhong@humg.edu.vn TÓM TẮT Zeolit ZSM-5 đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp thủy nhiệt, kết hợp giữa tạo mầm gel, già hóa gel và kết tinh trong ở nhiệt độ 1900C không sử dụng chất tạo mầm hay template. Dưới điều kiện thủy nhiệt và thành phần gel đã tính toán được các gel chuyển thành nhân (mầm) là các pha zeolit giả bền, sau đó nhân này lớn thành tinh thể zeolit ZSM-5 hoàn chỉnh sau quá trình làm già và kết tinh. Bằng các phương pháp hóa lý hiện đại, zeolit ZSM-5 tổng hợp được cho thấy cường độ axit cao tương đương với zeolit được tổng hợp bằng phương pháp truyền thống. Zeolit HY và HZSM-5 với lượng 20% (theo khối lượng) phủ lên trên nền bentonit biến tính (80%) tạo thành hệ xúc tác hợp phần HY + HZSM-5/ bentonit biến tính với hoạt tính cao hơn so với mẫu không có HZSM-5 trong phản ứng cracking cặn dầu Bạch Hổ trên hệ MAT (độ chuyển hóa 63.59 so với 59.41 %) . Trong đó, các sản phẩm là khí đốt, khí hóa lỏng và xăng có hiệu suất cao hơn nhiều so với mẫu zeolit HY/bentonit biến tính. Điều đó chứng tỏ zeolit ZSM-5 với cường độ axit cao đã thể hiện vai trò phụ trợ xúc tác khi tham gia cracking sâu cắt mạch hidrocacbon ngắn hơn. Từ khóa: Pha phụ trợ xúc tác; Pha nền; Bentonit biến tính; HY/bentonit biến tính; HY + HZSM-5/ bentonit; Cracking cặn dầu. 51 Kỷ yếu Hội nghị CBES2-2018 Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 4/2018. Nghiên cứu lý thuyết cấu trúc và độ bền của cluster germani pha tạp mangan ở dạng trung hòa, cation và anion, GenMn-/0/+ (n=1-10) Nguyễn Đức Minh1,2, Ứng Thị Lý3, Nguyễn Tiến Trung, Dương Tuấn Quang2, Vũ Thị Ngân3,* 1 Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quảng Bình; 2 Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Huế; 3 Khoa Hóa học, Trường Đại học Quy Nhơn; * Email: vuthingan@qnu.edu.vn TÓM TẮT Cấu trúc và độ bền của cluster germani pha tạp mangan ở trạng thái trung hòa, cation và anion, GenMn-/0/+, đã được nghiên cứu bằng phương pháp phiếm hàm mật độ B3P86 kết hợp với bộ hàm cơ sở 6-311+G(d). Kết quả cho thấy cấu trúc lồng bắt đầu hình thành khi n=10 đối với cluster trung hòa và anion nhưng chưa xảy ra với cluster cation. Cluster pha tạp có ít hơn 4 nguyên tử Ge có cấu trúc và độ bền tương tự nhau ở cả ba trạng thái điện tích. Cluster có kích thước trung bình (n=4-9) có cấu trúc khác nhau nhiều hơn và độ bền giảm dần từ dạng anion đến cation và đến trung hòa. Đặc biệt nghiên cứu này chỉ ra rằng các cluster có cấu trúc hở đều ưu tiên trạng thái spin cao ở cả 3 trạng thái điện tích, kết luận này hoàn toàn khác biệt với các nghiên cứu trước đây về cluster trung hòa GenMn, nên chúng tôi cho rằng cluster GenMn kích thước nhỏ và trung bình rất có tiềm năng tạo thành vật liệu từ. Phân tích các thông số về biến thiên năng lượng bậc hai cho thấy cluster Ge5Mn0/+ và Ge6Mn- bền hơn các kích thước khác cùng dãy nên khả năng sẽ tìm thấy nhiều hơn trong thực nghiệm. Từ khóa: Hóa học tính toán; B3P86; Cluster germanipha tạp mangan; Cluster anion; Cluster cation. 52 Kỷ yếu Hội nghị Gắn kết khoa học cơ bản với khoa học trái đất (CBES2-2018) Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 4/2018. Các hợp chất lignan và flavone glycoside từ cây cà gai leo (Solanum procumbens Lour.) ở Việt Nam Trương Thị Thu Hiền1, Nguyễn Thị Thu Hiền2,*, Đỗ Thanh Tuân3, Nguyễn Phan Hằng3, Nguyễn Bá Hưng1 1 Học viện Quân Y; 2 Khoa Khoa học cơ bản, Trường Đại học Mỏ - Địa chất; 3 Trường Đại học Y Dược Thái Bình; * Email: hien.bomonhoa@gmail.com TÓM TẮT Bằng các phương pháp sắc kí khác nhau, ba hợp chất glycoside là (–)-lyoniresinol-3α-β-D- glucopyranoside (1), isorhamnetin-3-O-β-D-glucopyranoside (2) và quecertin-3-O-β-D- glucopyranoside (3) đã được phân lập từ dịch chiết nước của cây cà gai leo (Solanum procumbens Lour.). Cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được xác định bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân kết hợp đồng thời so sánh với dữ liệu phổ của các hợp chất đã công bố trước đây. Đây là lần đầu tiên ba hợp chất này được thông báo, phân lập từ cây cà gai leo. Từ khóa: Solanum procumbens; Flavonoid; Lignan. 53 Kỷ yếu Hội nghị CBES2-2018 Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 4/2018. Nghiên cứu chế tạo và đánh giá độ bền lão hóa vật liệu cao su blend CIIR/NR Nguyễn Ngọc Sơn1,*, Võ Hoàng Phương2, Nguyễn Đình Dương2, Nguyễn Thị Hương2 1 Học viện Kỹ thuật quân sự; 2 Viện Hóa học-Vật liệu, Viện Khoa học và công nghệ quân sự; * Email: sonorgc88@gmail.com TÓM TẮT Cao su blend trên cơ sở clorobutyl (CIIR) và cao su thiên nhiên (NR) đã được nghiên cứu sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu về độ kín, khả năng chống thấm khí, ẩm. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend CIIR/NR được sử dụng cho mục đích làm kín cho các thiết bị máy móc làm việc trong điều kiện khí hậu biển đảo. Để đánh giá khả năng làm việc trong điều kiện này, chúng tôi sử dụng phương pháp gia tốc lão hóa trong môi trường nước biển (dung dịch NaCl 3,5%), gia tốc lão hóa nhiệt và gia tốc lão hóa thời tiết trong tủ lão hóa thời tiết, qua đó đánh giá sự suy giảm tính chất cơ lý và lựa chọn thành phần phù hợp. Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ blend CIIR/NR tỷ lệ 80/20, sử dụng hệ lưu hóa ZnO/S, hệ xúc tiến kết hợp TMTD/MBTS và tăng cường phụ gia chống lão hóa 2- mercaptobenzimidazol (MMBI) cho tính năng cơ lý tốt, bền trong điều kiện thử nghiệm. Từ khóa: Cao su blend; Lão hóa cao su; Clorobutyl cao su. 54 Kỷ yếu Hội nghị Gắn kết khoa học cơ bản với khoa học trái đất (CBES2-2018) Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 4/2018. Các đặc trưng hóa lý của màng hydroxyapatit pha tạp bạc trên nền thép không gỉ 316L Võ Thị Hạnh1,2,*, Đỗ Thị Hải1, Lê Thị Phương Thảo1, Phạm Thị Năm3, Đinh Thị Mai Thanh4 1 Khoa Khoa học cơ bản, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất; 2 Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; 3 Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; 4 Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; * Email: vothihanh2512@gmail.com TÓM TẮT Màng hydroxyapatit pha tạp bạc (AgHAp) được tổng hợp bằng phương pháp trao đổi ion giữa màng hydroxyapatit (HAp) với dung dịch AgNO3 0,001M. Kết quả phân tích hình thái học, cấu trúc pha và thành phần pha cho thấy màng AgHAp có cấu trúc tinh thể hình phiến, đơn pha và có tỉ lệ nguyên tử Ag/Ca = 0,006 và (Ag+Ca)/P = 1,545. Màng AgHAp có khả năng kháng khuẩn cao đối với 3 chủng khuẩn P.aerugimosa, E.faecalis, E.coli và nấm C.albicans với vùng ức chế tương ứng đạt 3, 2, 1 và 7 mm. Từ khóa: Thép không gỉ 316L; Màng hydroxyapatite; Màng hydroxyapatite pha tạp bạc. 55