Luận văn Thạc sĩ Khoa học hoá học: Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của một số nguyên tố đất hiếm nhẹ với L-histidin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ----------------------

PHÙNG ANH DIỆU

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NHẸ VỚI L - HISTIDIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦACHÚNG

Chuyên ngành : Hóa học phân tích

Mã số : 60.44.29

LLUUẬẬNN VVĂĂNN TTHHẠẠCC SSĨĨ KKHHOOAA HHỌỌCC HHÓÓAA HHỌỌCC

Hƣớng dẫn khoa học: PGS-TS LÊ HỮU THIỀNG

THÁI NGUYÊN - 2008

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Thiềng, người

thầy đã tận tình chú đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

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 Vi sinh trường Đại học Y khoa Thái Nguyên đã tạo điều kiện

thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.

Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo khoa Hóa học trường

ĐHSP Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho

tôi trong suốt quá trình thực nghiệm.

Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu

trường THPT Bình Yên, tổ Lý - Hóa - Sinh trường THPT Bình Yên đã giúp đỡ

và động viên tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2008

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tác giả luận văn

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1

Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 2

1.1. Sơ lược về các NTĐH . .............................................................................. 2

1.1.1. Đặc đặc điểm chung của các NTĐH . ..................................................... 2

1.1.1.1.Cấu hình electron chung của các lantanit. ............................................ 2

1.1.1.2. Tính chất hóa học của NTĐH. ............................................................. 4

1.1.2 Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH. ........................................ 4

1.1.2.1.Oxit của các NTĐH. ........................................................................ 4

1.1.2.2. Hydroxit của NTĐH ....................................................................... 5

1.1.2.3. Các muối của NTĐH. ..................................................................... 5

1.2. Sơ lược về L- histidin. ................................................................................ 6

1.3. Khả năng tạo phức của NTĐH với các aminoaxit. .................................... 7

1.4. Một số ứng dụng phức chất của NTĐH với các aminoaxit. ...................... 9

1.5. Phương pháp nghiên cứu phức rắn. ......................................................... 12

1.5.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ................................................... 12

1.5.2. Phương pháp phân tích nhiệt. ................................................................ 13

1.5.3. Phương pháp đo độ dẫn điện ................................................................. 14

1.6. Đối tượng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất. ............................. 14

1.6.1. Sơ lược về cây ngô ................................................................................ 14

1.6.2. Sơ lược về vi khuẩn Escherichia coli và vi khuẩn

Staphylococcus aureus .......................................................................... 15

Chƣơng II: THỰC NGHIỆM ...................................................................... 17

2.1. Thiết bị và hóa chất .................................................................................. 17

2.1.1. Máy móc và dụng cụ ............................................................................. 17

2.1.2. Hóa chất................................................................................................. 17 2.1.2.1. Dung dịch DTPA 10-3 M .............................................................. 17 2.1.2.2. Dung dịch thuốc thử asenazo(III) 0,1% ....................................... 18

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.1.2.3. Dung dịch đệm axetat .................................................................. 18

2.1.2.4. Các dung dịch muối Ln(NO3)3 ..................................................... 18 2.1.2.5. Dung dịch đệm amoni ......................................................................

2.2. Tổng hợp phức chất của các NTĐH với L- histidn ................................. 18

2.3. Nghiên cứu phức rắn của NTĐH với L- histidin ..................................... 19

2.3.1. Xác định hàm lượng (%) NTĐH trong các phức chất .......................... 19

2.3.2. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt ................... 20

2.3.3. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ........ 26

2.3.4. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện .................... 30

2.4. Ảnh hưởng của phức chất đến sự nảy mầm và phát triển mầm

của hạt ngô .............................................................................................. 32

2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ phức chất đến sự nảy mầm

và phát triển mầm hạt ngô ...................................................................... 32

2.4.1.1. Phương pháp thí nghiệm .................................................................... 32

2.4.1.2. Ảnh hưởng của phức chất đến sự nảy mầm của hạt ngô ............. 32

2.4.1.3. Ảnh hưởng của phức chất đến sự phát triển mầm của hạt ngô .......... 33

2.4.2. So sánh ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến

sự nảy mầm và phát triển mầm của hạt ngô ............................................ 35

2.4.2.1.Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến sự nảy

mầm của hạt ngô ..................................................................................... 35

2.4.2.2. Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến sự phát

triển mầm của hạt ngô ............................................................................. 35

2.5. Ảnh hưởng của phức chất Pr(His)3(NO3).2H2O đến vi khuẩn

Escherichia coli và vi khuẩn Staphylococcus aureus ............................. 37

2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của phức chất đến vi khuẩn Escherichia

coli và vi khuẩn Staphylococcus aureus ............................................... 37

Chƣơng III: KẾT LUẬN .............................................................................. 40

Danh mục công trình đã công bố liên quan đến luận văn ............................... 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 42

PHỤ LỤC ........................................................................................................ 44

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DTPA : Dietylentriamin pentaaxetic

DTHA : Trietylentetraamin hecxaaxetic

EDTA : Etylendiamin tetraaxetic

His : Histidin

: Lantanit

Ln Ln3+ : Ion lantanit

NTĐH : Nguyên tố đất hiếm

ĐH : Đất hiếm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển của ngành hóa học, hóa học phức chất của các

nguyên tố đất hiếm (NTĐH) hay các lantanit (Ln) đã có những đóng góp to

lớn và quan trọng cho nhiều ngành khoa học. Phức chất của NTĐH có nhiều

ứng dụng trong thực tiễn, nhất là trong lĩnh vực khoa học công nghệ cao.

Phức chất của các NTĐH với các aminoaxit là một trong những lĩnh

vực được nhiều nhà Khoa học quan tâm. Các aminoaxit là những phối tử có

khả năng tạo phức tương đối bền với các ion đất hiếm, nó không chỉ được

nghiên cứu cơ bản mà còn được nghiên cứu cả về mặt ứng dụng. Đây là một

trong những hướng đi chính của các nhà Khoa học về lĩnh vực phức chất.

Phức chất của các NTĐH với phối tử là các aminoaxit rất đa dạng và phong

phú như: phức chất của NTĐH với L-tryptophan, L-lơxin, L-phenylalanin...

Tuy nhiên còn rất ít công trình nghiên cứu về phức chất của một số NTĐH

với L-histidin.

Với những nhận định trên chúng tôi thực hiện đề tài: "Tổng hợp,

nghiên cứu phức chất của một số nguyên tố đất hiếm nhẹ với L-histidin và

bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng ".

* Mục tiêu đề tài:

- Tổng hợp phức rắn của một số nguyên tố đất hiếm nhẹ với L-histidin

- Nghiên cứu tính chất của chúng.

- Thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được.

* Nhiệm vụ nghiên cứu: - Tổng hợp phức chất theo tỷ lệ mol Ln3+ : L - histidin = 1: 3

- Xác định thành phần của phức chất

- Nghiên cứu cấu trúc của các phức chất đã tổng hợp được

- Nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được

trên các đối tượng khác nhau.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Chƣơng 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Sơ lƣợc về các nguyên tố đất hiếm

1.1.1. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm

Các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) bao gồm Sc, Y, La và các nguyên tố họ

lantanit (Ln). Họ lantanit gồm 14 nguyên tố: từ Ce (số thứ tự nguyên tử 58) đến

Lu (số thứ tự nguyên tử 71) trong bảng hệ thống tuần hoàn Menđêleep [11].

1.1.1.1.Cấu hình electron chung của các lantanit

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f n 5s2 5p6 5dm 6s2

Trong đó: n thay đổi từ 0 đến 14

m chỉ nhận các giá trị là 0 hoặc 1

Dựa vào đặc điểm xây dựng phân lớp 4f, các lantanit được chia thành

hai phân nhóm :

Phân nhóm xeri (phân nhóm nhẹ ):

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd 4f0 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f75d1

Phân nhóm tecbi (phân nhóm nặng):

Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 4f7+2 4f7+3 4f7+4 4f7+5 4f7+6 4f7+7 4f145d1

Qua cấu hình electron của các nguyên tố này ta nhận thấy chúng chỉ

khác nhau về số electron ở phân lớp 4f , phân lớp này nằm sâu bên trong

nguyên tử hoặc ion nên ít ảnh hưởng tới tính chất của nguyên tử hoặc ion do

vậy tính chất hóa học của chúng rất giống nhau, chúng là những kim loại hoạt

động tương đương với kim loại kiềm và kiềm thổ. Ở dạng đơn chất là những

kim loại sáng màu, các nguyên tố này đều khó nóng chảy, khó sôi và mềm...

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Các ion của nguyên tố Ln có nhiều mức oxi hoá nhưng mức oxi hóa +3

là bền và đặc trưng nhất. Mức oxi hóa +3 ứng với cấu hình electron hóa trị là [Xe]5d16s2. Tuy nhiên một số nguyên tố có số oxi hóa thay đổi. Bán kính ion lantanit giảm dần từ La3+ đến Lu3+. Điều này được giải

thích là do các electron điền vào obitan của phân lớp 4f ngày càng nhiều, nên

đã chắn lực hút của hạt nhân tới electron nằm ở 2 phân lớp ngoài cùng là 5d16s2, làm cho bán kính hạt nhân giảm dần khi điện tích hạt nhân nguyên tử

tăng. Tuy nhiên, phân lớp 4f nằm sâu bên trong nên bán kính nguyên tử

lantanit giảm chậm. Hiện tượng này được gọi là sự co lantanit [8].

Trong phân nhóm nhẹ thì prometi (Pm) là nguyên tố mang tính phóng

xạ . Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nhẹ được trình bày ở bảng 1.1.

Bảng 1.1. Một số đại lượng đặc trưng của NTĐH nhẹ [8]

Nguyên Bán kính Nhiệt độ Số thứ tự Tỷ tố nguyên tử Nhiệt độ sôi 0C khối (Ln) nguyên tử A0 Bán kính ion, Ln3+ A0 nóng chảy, 0C

La 57 1,877 1,061 920 3464 6,16

Ce 58 1,825 1,034 804 3470 6,77

Pr 59 1,828 1,013 935 3017 6,77

Nd 60 1,821 0,995 1024 3210 7,01

Sm 62 1,802 0,964 1072 1670 7,54

Eu 63 2,042 0,950 826 1430 5,24

Gd 64 1,082 0,938 1312 2830 7,89

Trong tự nhiên NTĐH tồn tại dưới dạng các khoáng vật, được phân bố

ở một số nước trên thế giới như: Liên Xô cũ, Trung Quốc, Mỹ, Úc, Ấn Độ...,

những nước này có tổng trữ lượng oxit đất hiếm tương đối lớn [11].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Việt Nam có quặng đất hiếm khá phong phú, tổng trữ lượng trên

10 triệu tấn tập trung ở một số vùng như: Phong thổ (Lai Châu), Nậm Xe

(Cao Bằng) và ở vùng sa khoáng ven biển miền Trung (Hà Tĩnh) [11]

1.1.1.2. Tính chất hoá học của các NTĐH

Các NTĐH nói chung là những kim loại hoạt động, chỉ kém kim loại

kiềm và kiểm thổ. Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh hơn các

nguyên tố phân nhóm tecbi.

Tính chất hoá học đặc trưng của các NTĐH là tính khử mạnh. Trong

không khí ẩm, nó bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ màng cacbonat đất hiếm.

Các màng này được tạo nên do tác dụng của các NTĐH với nước và khí

cacbonic. Tác dụng với các halogen ở nhiệt độ thường và một số phi kim khác

khi đun nóng. Tác dụng chậm với nước nguội, nhanh với nước nóng và giải

phóng khí hiđro. Tác dụng với các axit vô cơ như HCl, HNO3, H2SO4..., tùy

từng loại axit mà mức độ tác dụng khác nhau, trừ HF, H3PO4.

Các NTĐH không tan trong dung dịch kiềm kể cả khi đun nóng, ở nhiệt

độ cao nó khử được oxit của nhiều kim loại, có khả năng tạo phức với nhiều

loại phối tử [8].

1.1.2. Sơ lược về một số hợp chất chính của NTĐH

1.1.2.1. Oxit của các NTĐH (Ln2O3)

Oxit của các nguyên tố này là những chất rắn vô định hình hay ở dạng tinh thể, có màu gần giống như màu Ln3+ trong dung dịch và cũng biến đổi

màu theo quy luật biến đổi tuần hoàn, rất bền nên trong thực tế thường thu các

nguyên tố này dưới dạng Ln2O3.

Ln2O3 là oxit bazơ điển hình không tan trong nước nhưng tác dụng với

nước tạo thành hidroxit và có tích số tan nhỏ, tác dụng với các axit vô cơ như:

HCl, H2SO4, HNO3…, tác dụng với muối amoni theo phản ứng:

Ln2O3 + 6 NH4Cl 2 LnCl3 + 6 NH3 + 3 H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Ln2O3 được điều chế bằng cách nung nóng các hydroxit hoặc các muối của

các NTĐH [8]

1.1.2.2. Hydroxit của NTĐH [Ln(OH)3]

Là những chất kết tủa ít tan trong nước, trong nước thể hiện tính bazơ

yếu, độ bazơ giảm dần từ La(OH)3 đến Lu(OH)3 , tan được trong các axit vô

cơ và muối amôni, không tan trong nước và trong dung dịch kiềm dư.

Ln(OH)3 không bền, ở nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln2O3.

2Ln(OH)3 Ln2O3 + 3H2O

Tích số tan của các hydroxit đất hiếm rất nhỏ: = 1,0.10-19;

= 2,5.10-24. Độ bền nhiệt của chúng giảm dần từ Ce đến Lu [8].

1.1.2.3. Các muối của NTĐH

• Muối clorua LnCl3: Là muối ở dạng tinh thể có cấu tạo ion, khi kết tinh

từ dung dịch tạo thành muối ngậm nước. Các muối này được điều chế từ các

nguyên tố hoặc bằng tác dụng của Ln2O3 với dung dịch HCl; ngoài ra còn được điều chế bằng tác dụng của CCl4 với Ln2O3 ở nhiệt độ 400 - 6000C hoặc của Cl2 với

hỗn hợp Ln2O3 và than. Các phản ứng:

2 Ln2O3 + 3 CCl4 = 4 LnCl3 + 3 CO2

Ln2O3 + 3 C + 3 Cl2 = 2 LnCl3 + 3 CO

• Muối nitrat Ln(NO3)3 : Dễ tan trong nước, độ tan giảm từ La đến Lu,

khi kết tinh từ dung dịch thì chúng thường ngậm nước. Những muối này có

khả năng tạo thành muối kép với các nitrat của kim loại kiềm hoặc amoni theo

kiểu Ln(NO3)3. 2MNO3 (M là amoni hoặc kim loại kiềm); Ln(NO3)3 không bền, ở nhiệt độ khoảng 7000C - 8000C bị phân huỷ tạo thành oxit.

4 Ln(NO3)3 2 Ln2O3 + 12 NO2 + 3 O2

Ln(NO3)3 được điều chế bằng cách hòa tan oxit, hidroxit hay cacbonat

của các NTĐH trong dung dịch HNO3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

• Muối sunfat Ln2(SO4)3 : Tan nhiều trong nước lạnh và cũng có khả

năng tạo thành sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni, ví dụ

như muối kép 2M2SO4. Ln2(SO4)3. nH2O. Trong đó: M là những kim loại

kiềm, n = 8  12

Muối Ln2(SO4)3 được điều chế bằng cách hoà tan oxit, hidroxit hay

cacbonat của NTĐH trong dung dịch H2SO4 loãng.

Ngoài ra còn một số muối khác như: muối florua, muối cacbonat, muối

phôtphat, muối oxalat…, các muối này đều không tan. Chẳng hạn như muối

Ln2(C2O4)3 có độ tan trong nước rất nhỏ, khi kết tinh cũng ngậm nước [8].

1.2. Sơ lược về L-histidin

Histidin (tên quốc tế: - amino - - imidazol propionic) là một trong

20 aminoaxit có trong protein. Histidin tồn tại ở 2 dạng D-histidin và

L-histidin. Trong đó dạng L-histidin có biểu hiện hoạt tính sinh học nên

thường được nghiên cứu nhiều hơn.

Công thức phân tử: C6H9O2N3

Khối lượng mol phân tử: 155,16 g

- CH - COOH

Công thức cấu tạo:

HC = C - CH2

NH2

| | | HN N CH

+ Trong môi trường axit có cân bằng sau

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

+ Trong môi trường kiềm có cân bằng sau

L-histidin ở dạng tấm nhỏ, có màu trắng, không tan trong ete, ít tan

trong rượu, nhưng tan tốt trong nước nóng tạo môi trường bazơ yếu, là chất

hoạt động quang học, trong dung dịch nồng độ 3,2% thì góc quay cực ở 200C là

[ ] = -39,20C.

Histidin là một aminoaxit cần thiết cho con người, đặc biệt ở trẻ em.

Nó cần thiết cho sự phát triển và điều chỉnh các mô; là thành phần của chất

bảo vệ cho các tế bào thần kinh. Hơn nữa, nó còn cần thiết cho sự sản sinh cả

hồng cầu lẫn bạch cầu, loại bỏ những kim loại nặng khỏi cơ thể, giúp cơ thể

tránh khỏi những nguy hiểm gây ra bởi bức xạ.

Histidin được tìm thấy trong các loại hoa quả như chuối, nho; có trong

thịt, có trong sữa và các sản phẩm có chứa sữa. Ngoài ra nó còn có trong tất

cả các loại rau xanh nhưng với lượng ít hơn [1][15].

1.3. Khả năng tạo phức của NTĐH với các aminoaxit

Khả năng tạo phức của các NTĐH nói chung kém hơn so với các

nguyên tố họ d. Do các electron 4f bị chắn mạnh bởi các electron lớp ngoài

cùng ( 5d1 6s2 ) và do ion Ln3+ có kích thước lớn làm giảm lực hút tĩnh điện

giữa ion Ln3+ với các phối tử. Vì vậy khả năng tạo phức của các nguyên tố

này chỉ tương đương các kim loại kiềm thổ.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Giống với ion Ca2+, các ion Ln3+ có thể tạo phức với những phối tử vô cơ như NH3, CN-, NO , SO ... Những phức này rất không bền, trong dung

dịch loãng phân li hoàn toàn, trong dung dịch đặc chúng kết tinh ở dạng muối

kép [8].

Với các phối tử hữu cơ và đặc biệt là với phối tử có dung lượng phối trí lớn, điện tích âm lớn như axit xitric, axit tactric..., thì các ion Ln3+ có thể tạo

những phức chất rất bền.

Đặc thù sự tạo phức của các NTĐH là số phối trí cao và thay đổi.

Trước đây người ta cho rằng số phối trí đặc trưng của các nguyên tố này là 6.

Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu chứng minh được rằng số phối trí

6 không phải là đặc trưng nhất mà có thể là 7, 8, 9, 10, 11 thậm chí là 12.

Một trong những hợp chất hữu cơ tạo được phức bền với Ln3+ là

aminoaxit. Có nhiều quan điểm khác nhau về sự tạo phức này.

Theo tác giả L.A.Tsugaep thì trong phức chất của kim loại với các

aminoaxit, liên kết tạo thành đồng thời bởi nhóm cacboxyl và nhóm amino.

Tuỳ theo sự sắp xếp tương hỗ của các nhóm này mà phức chất tạo thành là

hợp chất vòng (hợp chất chelat) có số cạnh khác nhau: 3, 4, 5, 6... cạnh. Độ

bền của phức chất phụ thuộc vào số cạnh, trong đó phức chất có cấu tạo vòng 5, 6

cạnh là bền nhất [11].

Theo E.O.Zeviagisep, phức vòng của aminoaxit với NTĐH không tồn

tại trong môi trường axit và trung tính mà nó chỉ tồn tại trong môi trường

kiềm. Tuy nhiên, ở pH cao xảy ra sự phân huỷ phức tạo thành các hydroxit

đất hiếm [11].

Đối với các aminoaxit có nhóm chức ở mạch nhánh, nếu nhóm chức

này mang điện tích dương, ví dụ như acginat thì độ bền của phức giảm đi chút

ít do sự đẩy tĩnh điện. Nếu các nhóm này mang điện tích âm như glutamic thì

chúng có thể tham gia tạo liên kết để tạo phức phức đa nhân bền.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Khi sử dụng các aminoaxit làm các 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

amoniac, 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 giả Csoeregh I (Thuỵ Điển) 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 [11].

Gần đây một số tác giả ở Trung Quốc: Yangli [17], Yang Zupei và các

cộng sự [18] 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. Một số ứng dụng phức chất của 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 amonoaxit 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

ở khoảng pH rộng, không bị các vi khuẩn phá hủy trong thời gian dài, có thể

loại được các tác nhân gây độc hại cho người, gia súc và môi trường như các

kim loại nặng, ion NO . Mặt khác, chúng bổ sung các nguyên tố cần thiết cho

cây, mà các nguyên tố này trong đất ngày càng nghèo đi do quá trình photphat

hóa, sunfat hóa, trôi rữa.

Trên thế giới, ở nhiều nước như Anh, Mỹ, Liên Xô cũ đã sử dụng phức

chất dạng vòng càng của các kim loại sinh học vào ngành trồng trọt, nhằm

làm tăng năng suất của mùa màng, chống bệnh vàng lá, rụng quả xanh...

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Các phức chất của DTPA, DTHA, EDTA, đặc biệt là phức đơn nhân

của DTPA bền không bị thủy phân ở pH cao, được sử dụng có hiệu quả cho

ngành công nghiệp hóa học phục vụ sản xuất nông nghiệp ở các nước thuộc Liên

Xô cũ.

Phức hỗn hợp của nhiều aminoaxit với các NTĐH bón cho cây trồng đã

làm tăng độ mầu mỡ của đất, tăng sản lượng của cây trồng (lúa mì tăng

11,7%, chè tăng 21,53%).

Ngày nay, phức chất của các NTĐH đã trở thành vật liệu chiến lược

cho các ngành công nghệ cao như điện – điện tử, hạt nhân, quang học, vũ trụ,

vật liệu siêu dẫn, siêu nam châm, xúc tác thủy tinh và gốm sứ kỹ thuật cao,

phân bón vi lượng...

Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu phức chất của NTĐH

như cụm công trình “Công nghệ đất hiếm phục vụ sản xuất, đời sống và bảo

vệ môi trường” của nhóm tác giả thuộc Viện Khoa học vật liệu – Viện Khoa

học và Công nghệ Việt Nam. Nhóm tác giả này đưa ra những hướng ứng

dụng sau: Sử dụng làm chế phẩm vi lượng ĐH 93 nhằm nâng cao năng xuất

cây trồng, sử dụng trong xúc tác lọc khí độc từ lò đốt rác thải, sử dụng chế

tạo nam châm trong 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 [9].

Phức chất chất của một số NTĐH với axit glutamic có tác dụng ức chế

sự phát triển chiều cao thân, chiều dài rễ, tăng số cành trên mỗi cây, điều này

có tác dụng làm tăng khả năng hút nước, ra hoa và đậu quả ở nồng độ

120 ppm sau 6 tuần tuổi. Khi dùng phức ở nồng độ 120 ppm ngâm tẩm hạt và

phun vào thời kì sinh trưởng thì năng suất cây lạc tăng từ 5,64  5,72 % [10].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Phức chất H3[La(Phe)3(NO3)3]. 2H2O có tác dụng ức chế sự phát triển

mầm của hạt đỗ xanh. Nồng độ có tác dụng ức chế rõ rệt là 100 ppm. Mức độ ức chế của phức chất lớn hơn ion kim loại (Ln3+) và phối tử (Phe) [12].

Phức chất H3[La(Trp)3(NO3)3]. 3H2O trong khoảng nồng độ 1518 ppm

kích thích 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[13].

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)3.2H2O 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 2,5%, phức

Eu(HPhe)3(NO3)3.3H2O là 2,5% và 5% [11].

Nhìn chung phức chất của NTĐH với các aminoaxit có biểu hiện hoạt

tính sinh học trên nhiều đối tượng khác nhau, có thể gây ra sự ức chế hoặc

kích thích một số yếu tố sinh học nào đó. Vì vậy, việc nghiên cứu các phức

chất của NTĐH với các aminoaxit để tìm ra những ứng dụng có ích nhằm

đem lại hiệu quả kinh tế cao cho con người là một hướng đi đúng đắn.

Bên cạnh các thành tựu đạt được trong các lĩnh vực nông nghiệp và y

học, người ta lo lắng muốn biết NTĐH có độc hại đối với con người hay

không ? Kết quả nghiên cứu của nhiều công trình cho thấy hàm lượng đất

hiếm oxit trung bình trong vỏ trái đất và trong trái đất là 0,0150,02%. Tất cả

các cây đều chứa đất hiếm, trung bình 0,003% khối lượng sạch. Hàm lượng

NTĐH trong ngũ cốc là 0,1 0,15ppm, trong tro động vật là 0,8%. Đất hiếm

tham gia vào chu trình thức ăn sinh học trong tự nhiên. Cơ thể con người

trong điều kiện bình thường hấp thụ khoảng 2mg NTĐH trong mỗi ngày từ

thức ăn và nước uống. Phân tích trong cây ngô được xử lý bằng NTĐH cho

thấy giữa mẫu nghiên cứu và mẫu so sánh không có sự thay đổi đáng kể về

hàm lượng các NTĐH. Việc sử dụng lượng nhỏ các NTĐH làm thức ăn cho

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

gia cầm cho thấy chúng vô hại đối với môi trường và chất lượng thịt, không

thấy dấu hiệu của sự tích luỹ đất hiếm trong thịt của cá và gia cầm. Nhiều thí

nghiệm đã chỉ ra việc sử dụng một liều lượng nhất định các NTĐH là an toàn

cho người và động vật [11].

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu phức rắn

1.5.1. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại

Cơ sở của phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại là: Khi chiếu mẫu thử

bằng bức xạ hồng ngoại có thể làm chuyển mức năng lượng dao động và quay

của các phân tử. Mỗi nhóm nguyên tử trong phân tử được đặc trưng bằng một

số dải hấp thụ nhất định trong phổ hồng ngoại. Do ảnh hưởng của các nhóm

khác nhau trong phân tử, các dải hấp thụ thuộc nhóm đang xét sẽ bị dịch

chuyển về vị trí hay thay đổi về cường độ. Dựa trên chiều hướng dịch chuyển,

mức độ thay đổi vị trí các dải hấp thụ có thể thu được những thông tin quan

trọng về cấu tạo của các hợp chất.

Khi phối tử tham gia vào cầu phối trí của phức chất thì phổ hấp thụ

hồng ngoại của chúng bị thay đổi, sự thay đổi này có liên quan đến sự thay

đổi kiểu liên kết giữa ion kim loại với phối tử. Để phát hiện kiểu thay đổi đó,

người ta so sánh phổ hấp thụ hồng ngoại của những hợp chất chứa phối tử mà

các dạng liên kết trong những hợp chất này đã được xác định rõ. Việc nghiên

cứu phức chất bằng phương pháp này còn cho biết kiểu liên kết trong phức chất.

Việc gán ghép các dải hấp thụ được thực hiện trên cơ sở tính toán các

dao động chuẩn ( đối xứng hoặc bất đối xứng ) của các nhóm nguyên tử. Để

nhận biết các nhóm nguyên tử hoặc các nhóm đặc trưng trong phân tử hợp

chất nghiên cứu, tra bảng các tần số đặc trưng trong tài liệu tra cứu.

Quang phổ hấp thụ hồng ngoại là phương pháp tin cậy cho khả năng

phân biệt các nhóm chức có phối trí hay không phối trí với ion trung tâm. Nếu

nhóm chức tham gia vào phối trí thì dao động hoá trị không đối xứng của

nhóm dịch chuyển về vùng tần số thấp hơn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại là phương pháp vật lý hiện đại và

thông dụng dùng để nghiên cứu các chất. Đã có rất nhiều phức chất của nhiều

tác giả đã được nghiên cứu bằng phương pháp này, ví dụ như: phức của một

số NTĐH với L-phenylalanin [11]; phức của Ln3+ với L-tryptophan; phức của

lantan với L-methionin [6,11]…

1.5.2. Phương pháp phân tích nhiệt

Đây là phương pháp hoá 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 cứu những quá trình phát sinh ra khi đun nóng hoặc làm nguội chất.

Xây dựng giản đồ biểu thị sự biến đổi tính chất theo thời gian. Dựa vào các

giản đồ này có thể suy luận được thành phần và nhiều dữ kiện khác của các

chất khi xảy ra các hiệu ứng nhiệt.

Thông thường giản đồ phân tích nhiệt gồm có 3 loại đường: T, DTA,

TGA. Trong đó:

- Đường T chỉ sự biến đổi đơn thuần của nhiệt độ của mẫu theo thời gian.

- Đường DTA cũng chỉ sự biến đổi của nhiệt độ nhưng so với mẫu

chuẩn (đường vi phân). Đường này cho biết hiệu ứng nào là hiệu ứng thu

nhiệt, hiệu ứng nào là hiệu ứng toả nhiệt.

- Đường TGA cho biết sự biến đổi khối lượng mẫu nghiên cứu trong

suốt quá trình nâng nhiệt độ, có thể suy luận thành phần của phức chất căn cứ

vào độ giảm của khối lượng khi xảy ra hiệu ứng nhiệt [6].

Phương pháp này còn cho biết hợp chất chứa nước phối trí hay nước

kết tinh. Một số phức chất đã được nghiên cứu bằng phương pháp phân tích

nhiệt như: phức chất của Samari, Europi và Gadolini với L-phenylalanin;

phức chất của Lantan, Prazeodim với L-tryptophan [11] …

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.5.3. Phương pháp đo độ dẫn điện

Nguyên tắc của phương pháp đo độ dẫn điện là: Xác lập một số trị số

trung bình mà độ dẫn điện mol (μ) hoặc độ dẫn điện đương lượng ( ) của

phức chất dao động xung quanh chúng. Phương pháp này cho phép xác định

được tính chất của phức chất, suy đoán về độ bền tương đối của các phức chất

có cùng kiểu cấu tạo [6].

Khi nghiên cứu phức chất bằng phương pháp này, trước tiên ta xác định

độ dẫn điện riêng của dung dịch cần nghiên cứu ở một nhiệt độ nhất định,

từ đó tính được độ dẫn điện mol phân tử μ hoặc độ dẫn điện đương lượng

theo công thức:

(

)

2.đ

)

(

Một số phức chất đã được nghiên cứu bằng phương pháp này như:

phức chất của một số NTĐH với L - phenylalanin ; phức chất của một số

nguyên tố NTĐH với L - tryptophan [11]; …

1.6. Đối tƣợng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất

1.6.1. Sơ lược về cây ngô

Ngô có tên khoa học là Zea mays. L, có giá trị kinh tế về nhiều mặt :

dùng làm lương thực cho con người, làm thức ăn chăn nuôi gia súc, dùng làm

thực phẩm (bao tử ngô), đặc biệt ngô còn cung cấp nguyên liệu cho ngành

công nghiệp. Do đó ngô đã trở thành cây trồng quan trọng.

Hạt ngô được cấu tạo bởi tinh bột, chất đạm, chất béo, chất xơ, chất

khoáng, ngoài ra còn chứa các loại enzim điều khiển mọi quá trình sinh hóa

xảy ra trong hạt [7].

Ngô là loại cây hàng năm ra quả một lần, thường phát triển vào mùa

xuân. Vòng đời thay đổi tùy theo điều kiện sống. Thời kỳ sinh trưởng và phát

triển của ngô qua 13 thời kỳ : Trương hạt ; nảy mầm ; nhú mầm ; thời kỳ lá

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

thứ ba ; thời kỳ lá thứ năm ; thời kỳ đẻ nhánh ; thời kỳ đậm thân ; thời kỳ lá

thứ 7, thứ 9 và lá thứ 11 ; thời kỳ trổ cờ ; thời kỳ phun râu ; thời kỳ chín sữa,

chín sáp và cuối cùng là thời kỳ chín hoàn toàn. Trong đó thời kỳ nảy mầm là

nhạy cảm nhất với tác động bên ngoài. Thời kỳ này có ý nghĩa quan trọng,

quyết định sự sinh trưởng, phát triển dẫn đến năng suất của ngô. Chính vì vậy

mà chúng tôi tiến hành thí nghiệm thăm dò ảnh hưởng của phức chất đất

hiếm đến sự nảy mầm và phát triển mầm, rễ của hạt ngô [5].

1.6.2. Sơ lược về vi khuẩn Escherichia coli và Staphylococcus aureus

Escherichia coli (thường được viết tắt là E.coli) là một loại khuẩn gram

âm (hình 1.1), được gọi là trực khuẩn. Chúng sống ký sinh trong đường ruột

của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú). Vi khuẩn này cần

thiết trong quá trình tiêu hoá thức ăn và là thành phần của khuẩn lạc ruột.

E.coli thuộc họ vi khuẩn Enterchacteviaceae và thường được sử dụng làm

sinh vật mô hình cho các nghiên cứu về vi khuẩn [2] [3]

Staphylococcus aureus (thường được viết tắt là Sta) là một loại khuẩn

gram dương, được gọi là cầu khuẩn vì nó có dạng hình cầu. Vi khuẩn Sta

đứng tụ thành từng đám giống như chùm nho và thành từng đàn lớn, tròn,

màu vàng (hình 1.2). Sta là loại khuẩn gram dương, có khoảng 2600 gen và 2,8

triệu ADN trong nhiễm sắc thể của nó

Hình 1.1: Hình thái vi khuẩn E.coli Hình 1.2: Hình thái vi khuẩn Sta

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Trong tự nhiên vi khuẩn Sta có mặt ở khắp nơi : không khí, đất, nước,

là vi khuẩn hội sinh gặp thường xuyên ở da và các hốc tự nhiên của người và

động vật. Cầu khuẩn thường gây nên các yếu tố sau : tan máu, đông huyết

tương, gây hoại tử da, gây nhiễm độc thức ăn và viêm ruột, hủy diệt bạch cầu.

Loại khuẩn này chủ yếu gây bệnh cấp tính như nhiễm trùng có mủ, nhiễm

trùng máu...[2] [3]

Trên cơ sở tìm hiểu, thấy rõ vai trò của các đối tượng nêu trên đối với

cuộc sống, chúng tôi nhận thấy: Việc tìm ra một chất có tác dụng ức chế hay

kích thích sự phát triển của cây ngô và hoạt tính kháng khuẩn đối với các vi

khuẩn có ý nghĩa quan trọng. Vì vậy, sau khi tổng hợp, nghiên cứu thành

phần và cấu trúc của phức chất, chúng tôi tiến hành nghiên cứu hoạt tính sinh

học của phức chất lên các đối tượng: mầm, rễ hạt ngô; vi khuẩn Escherichia

coli và Staphylococcus aureus.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Chƣơng 2

THỰC NGHIỆM

2.1. Thiết bị và hóa chất

2.1.1. Máy móc và dụng cụ

*Máy móc:

Độ pH của dung dịch được xác định trên máy Frecisa 900 của Thuỵ Sĩ

Phổ hồng ngoại được ghi trên máy Irprestige 21 Shimadzu (Nhật Bản).

Giản đồ phân tích nhiệt của các phức chất được ghi trên máy TGA - 50H

Shimadzu (Nhật Bản)

Độ dẫn điện riêng của các dung dịch được đo trên máy FIGURE7 ( Mỹ)

Ngoài ra còn sử dụng thêm một số máy móc và công cụ khác như lò nung, tủ

sấy, máy khuấy từ...

*Dụng cụ:

Cân điện tử 4 số, bếp cách thủy, pipet các loại, bình định mức, cốc thủy

tinh có thể tích khác nhau và một số dụng cụ cần thiết khác.

2.1.2. Hoá chất

Các hóa chất chúng tôi sử dụng trong thực nghiệm đều là hóa chất có

độ tinh khiết PA.

2.1.2.1. Dung dịch DTPA.10-3M

Cân một lượng DTPA (M=393,35) chính xác trên cân điện tử 4 số, hòa

tan bằng nước cất hai lần, định mức đến thể tích cần thiết. Nồng độ chính xác

của DTPA được xác định bằng phương pháp chuẩn độ thể tích với dung dịch

MgSO4 0,1N, chỉ thị eriocrom T đen, đệm pH = 10 (NH4Cl + NH3). Tại điểm

tương đương có sự chuyển màu từ màu xanh sang màu đỏ tím.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.1.2.2. Dung dịch thuốc thử asenazo(III) 0,1%

Cân một lượng chính xác asenazo(III) trên cân điện tử 4 số. Dùng nước

cất hòa tan sơ bộ, nhỏ từng giọt Na2CO3 0,1% cho đến khi dung dịch có màu xanh tím. Đun nóng hỗn hợp ở 600C, tiếp tục nhỏ từng giọt axit HCl loãng

cho đến khi dung dịch có màu tím đỏ và định mức đến thể tích cần thiết [4].

2.1.2.3. Dung dịch đệm axetat (CH3COONa + CH3COOH ), pH = 4,2

Pha dung dịch CH3COONa 0,3M sau đó cho từ từ CH3COOH đặc vào

dung dịch CH3COONa và kiểm tra bằng máy đo pH. 2.1.2.4. Các dung dịch Ln(NO3)310-2M (Ln: La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd)

Cân chính xác lượng Ln2O3 99,99% theo tính toán trên cân điện tử 4 số, hoà tan bằng dung dịch HNO3 1N. cô cạn trên bếp cách thủy ở 70  800C. Sau

đó hòa tan bằng nước cất hai lần, định mức 100ml. Nồng độ chính xác của

Ln(NO3)3 được xác định lại bằng phương pháp chuẩn độ complexon với thuốc thử DTPA 10-3M, chỉ thị asenazo (III) 0,1% và đệm pH = 4,2 [4].

2.1.2.5. Dung dịch đệm amoni pH = 10 (NH4Cl + NH3)

Chuẩn bị dung dịch NH31N và dung dịch NH4Cl 1N. Trộn dung dịch

NH3 và NH4Cl theo tỷ lệ 1 : 1(về thể tích), kiểm tra lại bằng máy đo pH.

Ngoài ra chúng tôi còn sử dụng một số hóa chất cần thiết khác trong

quá trình thực nghiệm.

2.2. Tổng hợp phức chất của các NTĐH với L- histidin

Trộn các dung dịch Ln(NO3)3 với dung dịch L- histidin theo tỷ lệ 1:3 về

số mol. Dùng dung dịch HNO3 loãng để điều chỉnh pH 5 6. Tiến hành đun cách thuỷ hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ 70 750C trong 3 giờ cho đến khi xuất

hiện váng trên bề mặt thì ngừng đun, để nguội, đặt trong bình hút ẩm chứa

H2SO4 đặc. Sau khoảng 10 ngày thì tinh thể hình thành; lọc, rửa phức thu được

bằng hỗn hợp etylic, andehit axetic. Sau đó, đặt trong bình hút ẩm chứa P4O10 để

làm khô [17].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Giả thiết phản ứng xảy ra:

Ln(H2O)x(NO3)3 + 3 His Ln(His)3(NO3)3 + x H2O

(Để đơn giản, chúng tôi ký hiệu L- histidin là His)

Các phức này rất rễ hút ẩm, dễ tan trong nước ở điều kiện thường.

2.3. Nghiên cứu phức rắn của NTĐH với L-histidin

2.3.1. Xác định hàm lượng (% )NTĐH trong các phức chất

Hàm lượng của Ln được xác định bằng cách: Cân một lượng xác định

các phức chất trên cân điện tử 4 số, đem nung ở nhiệt độ từ 900  10000C

trong thời gian 2 giờ. Ở nhiệt độ này phức chất bị phân hủy và chuyển hết về

dạng oxit (Ln2O3). Hoà tan oxit này trong HNO3 loãng, cô cạn trên bếp cách thuỷ ở 800C để đuổi hết axit dư, tiếp tục hoà tan bằng nước cất 2 lần và định

mức đến thể tích nhất định. Sử dụng phương pháp chuẩn độ complexon để

xác định nồng độ các ion Ln3+ trong dung dịch, với chất chuẩn là

DTPA 10-3M, thuốc thử asenazo(III) 1%, đệm pH = 4,2. Hàm lượng NTĐH

được tính theo công thức sau:

Trong đó: - CDTPA: Nồng độ DTPA (10-3M)

- VDTPA: Thể tích của DTPA đã chuẩn độ (ml)

- : Khối lượng mol phân tử của NTĐH

- %Ln: Hàm lượng NTĐH

- V1: Thể tích dung dịch muối Ln(NO3)3 đã định mức (ml)

- V2: Thể tích dung dịch muối Ln(NO3)3 đem chuẩn độ (ml)

- a: Khối lượng của phức chất đem nung (g)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kết quả phân tích hàm lượng NTĐH trong phức chất được trình bày ở

bảng 2.1.

Bảng 2.1. Kết quả phân tích thành phần ( % ) các nguyên tố Ln

của các phức chất

Ln Công thức giả thiết

của phức chất LT TN

16,12 16,24 La(His)3(NO3)3 .4H2O

16,30 16,32 Pr(His)3(NO3)3 .2H2O

16,62 16,68 Nd(His)3(NO3)3.2,5H2O

17,21 17,27 Sm(His)3(NO3)3. 3H2O

17,36 17,44 Eu(His)3(NO3)3.3,5H2O

(LT: Lý thuyết; TN: Thực nghiệm)

17,85 17,89 Gd(His)3(NO3)3.3,5H2O

Công thức giả thiết của phức chất, hàm lượng nước được xác định bằng

thực nghiệm theo phương pháp phân tích nhiệt ở phần sau.

Nhận xét: Từ bảng 2.1 chúng tôi nhận thấy hàm lượng (%) của Ln

trong phức chất xác định bằng thực nghiệm tương đối phù hợp với lý thuyết.

Điều này chứng tỏ rằng công thức giả thiết của phức chất là phù hợp.

2.3.2 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt

Mẫu ghi giản đồ phân tích nhiệt được gửi về Viện Hoá học - Viện Khoa

học và Công nghệ Việt Nam.

Mẫu phân tích được tiến hành trong không khí, tốc độ gia nhiệt là

100C/phút trong khoảng nhiệt độ 30  7000C. Kết quả được trình bày ở các

hình 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, bảng 2.2 và các phụ lục 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 2.1. Giản đồ DTA của phức chất La(His)3(NO3)3.4H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 2.2. Giản đồ DTA của phức chất Gd(His)3(NO3)3.3,5H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 2.3. Giản đồ TGA của phức chất La(His)3(NO3)3.4H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 2.4. Giản đồ TGA của phức chất Gd(His)3(NO3)3.3,5H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 2.2. Kết quả phân tích giản đồ nhiệt của các phức chất

Giản đồ

Hiệu ứng thu nhiệt (t0C)

Hiệu ứng tỏa nhiệt (t0C)

Dự đoán cấu tử tách ra

Độ giam khối lƣợng (%)

Độ giảm khối lƣợng (%)

129,64

DTA

Phức chất của NTĐH La

125,91

8,767

283,91 321,66 468,33

Dự đoán sản phẩm cuối cùng La2O3

4.H2O

TGA

35,335 40,791

DTA

148,32

135,62

4,438

270,86 310,39 435,18 273,78 311,39 447,82

Pr2O3

2H2O

TGA

40,984 36,153

131,82

DTA

133,09

5,521

266,48 304,61 432,26 270,71 317,39 449,69

Nd2O3

2,5H2O

TGA

48,208 35,840

DTA

136,13

133,16

6,582

265,21 304,64 427,13 276,68 320,18 461,87

Sm2O3

3H2O

TGA

38,011 35,943

DTA

127,49

268,67 307,78 437,90 247,18 301,50 435,83

134,85

7,692

Eu2O3

3,5H2O

TGA

35,678 36,334

DTA

130,66

237,11 291,02 417,05 280,07 323,90 468,54

139,17

7,361

Gd2O3

3,5H2O

TGA

33,765 38,147

270,66 312,32 447,77

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Nhận xét: Các giản đồ phân tích nhiệt của các phức chất đều có dạng

giống nhau, chứng tỏ chúng có cấu trúc tương tự nhau.

Trên giản đồ phân tích nhiệt DTA của các phức chất đều có một hiệu

ứng thu nhiệt và ba hiệu ứng tỏa nhiệt. Hiệu ứng thu nhiệt nằm trong khoảng nhiệt độ 127,49  148,320C; Hiệu ứng tỏa nhiệt thứ nhất nằm trong khoảng nhiệt độ 237,11  283,910C; Hiệu ứng tỏa nhiệt thứ hai nằm trong khoảng nhiệt độ 301,50  323,900C; còn hiệu ứng tỏa nhiệt thứ ba nằm trong khoảng nhiệt độ 435,83  468,540C.

Qua tính toán độ giảm khối lượng trên giản đồ TGA của các phức chất

tương ứng với hiệu ứng thu nhiệt chúng tôi nhận thấy: Đối với phức chất của

La có xấp xỉ 4H2O, phức chất của Pr có xấp xỉ 2H2O, phức chất của Nd có

xấp xỉ 2,5 H2O, phức chất của Sm có xấp xỉ 3H2O, phức chất của Eu có xấp

xỉ 3,5H2O và phức chất của Gd có xấp xỉ 3,5H2O được tách ra.

Nhiệt độ tách các phân tử nước thấp và thuộc khoảng nhiệt độ tách

nước kết tinh của các hợp chất nói chung, chứng tỏ nước trong các phức chất

là nước kết tinh. Ở các hiệu ứng tỏa nhiệt của các phức chất chúng tôi cho

rằng ứng với quá trình phân hủy và cháy các phần còn lại của các phức chất.

Nhìn chung trên giản đồ TGA của các phức chất ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ

của hiệu ứng tỏa nhiệt thứ ba, khối lượng phức chất giảm hầu như không đáng

kể, có thể ở đây đã có sự hình thành các đất hiếm oxit.

2.3.3. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại

Các mẫu nghiên cứu được thực hiện tại phòng máy quang phổ của khoa

Hóa học Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.

Phổ hấp thụ hồng ngoại của L- histidin và các phức chất được ghi trên máy Irprestige 21 Shimadzu trong vùng tần số 400  4000 cm-1. Các mẫu trước

khi đưa vào đo được trộn, nghiền nhỏ và ép viên với KBr.

Sự gán ghép các dải hấp thụ trong phổ hồng ngoại của L-histidin và các

phức chất dựa theo tài liệu [17].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kết quả được trình bày ở các hình 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, bảng 2.3 và các phụ

lục 8, 9, 10.

Hình 2.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L- histidin

Hình 2.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của La(His)3(NO3)3.4H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 2.7. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Pr(His)3(NO3)3.2H2O

Hình 2.8. Phổ hấp thụ hồng ngoại của Nd(His)3(NO3)3.2,5H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 2.3. Các tần số hấp thụ chính (cm-1) của các hợp chất

ν

Hợp chất

ν

L – Histidin

3089 3010,1 1583,4 1411,2

78,9

172,2

3404,6 3139,2 3037,0 1625,3 1383,5 102,2 241,5

La(His)3(NO3)34H2O

3394,8 3138,4 3031,6 1629,6 1353,3 106,8 276,3

Pr(His)3(NO3)32H2O

Nd(His)3(NO3)32,5H2O 3348,8 3134,2 3026,8 1627,6 1352,0 107,4 275,6

3348,0 3138,1 3020,5 1640,5 1348,2 117,6 292,3

Sm(His)3(NO3)33H2O

Eu(His)3(NO3)33,5H2O 3338,7 3138,1 3024,3 1641,4 1348,2 113,8 293,2

Gd(His)3(NO3)33,5H2O 3338,7 3143,9 3032,1 1643,3 1348,2 111,8 295,1

Nhận xét: Phổ hồng ngoại của L- histidin tương đối phù hợp với kết quả của các tác giả[17]. Các dải hấp thụ ở các tần số: 3089 cm-1; 3010,1cm-1

được gán tương ứng cho các dao động hoá trị bất đối xứng và đối xứng của

nhóm NH (ν và ν ). Còn các dải hấp thụ ở tần số: 1583,4 cm-1 và

1411,2 cm-1 thì được gán tương ứng cho dao động hoá trị bất đối xứng và đối

xứng của nhóm COO (ν và ν ).

Có thể nhận thấy rằng phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất là

khác với phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử tự do về hình dạng cũng như

vị trí các dải hấp thụ. Điều này chứng tỏ sự tạo phức đó xảy ra giữa ion Ln3+ và L - histidin.

Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phức chất là tương tự nhau, chứng tỏ

cách phối trí của phối tử với các ion đất hiếm là như nhau.

(3134,2 

Trên phổ hồng ngoại của các phức chất, các dải hấp thụ

3143,9 cm-1), (3020,5  3037,0 cm-1); ν (1625,3  1643,3 cm-1) và

ν (1348,2  1383,5 cm-1) đều có sự chuyển dịch chuyển tương ứng so với

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

các dải hấp thụ của L - histidin. Sự chênh lệch giữa số sóng ứng với dao động + và nhóm COO-: hóa trị bất đối xứng và đối xứng của nhóm NH 3

(102,2  117,6 cm-1); (241,5  295,1cm-1) của các phức chất

đều lớn hơn so với L - histidin ( :78,9 cm-1; : 172,2 cm-1).

Điều đó chứng tỏ rằng L - histidin đã liên kết với các ion Ln3+ qua nhóm NH

và nhóm COO-.

Ngoài ra trên phổ hồng ngoại của phức chất còn có dải hấp thụ rộng

ở số sóng từ 3338  3404cm-1, ứng với dao động hoá trị của nhóm OH

trong phân tử H2O, chứng tỏ phức chất thu được có chứa nước và hoàn

toàn phù hợp với kết quả nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân

tích nhiệt ở trên.

2.3.4. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện

Độ dẫn điện của dung dịch L - histidin, các dung dịch phức chất

Ln(His)3(NO3)3.nH2O được đo trên máy FIGURE7 của Mỹ. Chỉnh má y

bằng dung dịch chuẩn NaCl nồng độ 692 ppm và 7230 ppm (các dung

dịch chuẩn có kèm theo máy) [11].

Chuẩn bị các dung dịch L-histidin, các dung dịch phức chất đều có

nồng độ 10-3 M.

Kết quả được chỉ ra ở bảng 2.4 và bảng 2.5.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 2.4. Độ dẫn điện riêng của dung dịch L - histindin, các dung dịch

phức chất (

-1.cm-1) ở nhiệt độ 300C

0,5 0C

Thời gian (phút)

15

30

45

60 Sau khi pha

Dung dịch (10-3M)

0,00

0,00 0,00 402.10-6 400.10-6 401.10-6 400.10-6 452.10-6 451.10-6 451.10-6 451.10-6 451.10-6 451.10-6 452.10-6 451.10-6 427.10-6 425.10-6 425.10-6 425.10-6 439.10-6 441.10-6 441.10-6 441.10-6 447.10-6 446.10-6 446.10-6 445.10-6

0,00 401.10-6 450.10-6 453.10-6 425.10-6 442.10-6 445.10-6

L - Histidin La(His)3(NO3)3.4H2O Pr(His)3(NO3)3.2H2O Nd(His)3(NO3)3.2,5H2O Sm(His)3(NO3)3.3H2O Eu(His)3(NO3)3.3,5H2O Gd(His)3(NO3)3.3,5H2O Từ giá trị độ dẫn điện riêng

của các dung dịch phức chất trên ta tính

được độ dẫn điện mol phân tử μ của chúng theo công thức:

(

)

Trong đó : : Độ dẫn điện mol

: Độ dẫn điện riêng

C : Nồng độ mol/l

Kết quả tính μ được trình bày ở bảng 2.5

Bảng 2.5. Độ dẫn điện mol (μ) của dung dịch L - histidin và các dung dịch

phức chất (

- 1. cm 2.mol - 1) ở 300C

0,5 0C

Thời gian(phút)

15

30

45

60 Sau khi pha

Dung dịch (10-3M)

0,00 402 447 448 427 439 447

0,00 400 448 447 425 441 446

0,00 401 448 446 425 441 446

0,00 400 447 447 425 441 445

0,00 401 447 448 425 442 445

L - Histidin La(His)3(NO3)3.4H2O Pr(His)3(NO3)3.2H2O Nd(His)3(NO3)3.2,5H2O Sm(His)3(NO3)3.3H2O Eu(His)3(NO3)3.3,5H2O Gd(His)3(NO3)3.3,5H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

* Nhận xét: Kết quả ở bảng 2.5 cho thấy:

Độ dẫn điện mol của dung dịch L-histidin: μ = 0 -1 cm2.mol-1. Chứng

tỏ trong dung dịch nước L-histidin tồn tại dưới dạng ion lưỡng cực.

Độ dẫn điện mol của dung dịch phức chất: μ ≠ 0 -1 cm2.mol-1. Chứng

tỏ phức chất là phức điện li. Độ dẫn điện mol của dung dịch phức chất thay

đổi không đáng kể theo thời gian, chứng tỏ ion phức do phân tử phức phân li ra

là tương đối bền.

2.4. Ảnh hƣởng của phức chất Sm(His)3(NO3)3.3H2O đến sự nảy mầm và

phát triển mầm hạt ngô

2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ phức chất đến sự nảy mầm và phát

triển mầm hạt ngô

2.4.1.1. Phương pháp thí nghiệm

Chọn 7 mẫu hạt ngô, mỗi mẫu 30 hạt, kích thước tương đối đồng đều,

có khối lượng mỗi mẫu 8,3  0,1g. Ngâm các mẫu hạt trong nước cất và các

dung dịch phức chất có nồng độ 30; 60; 120; 180; 240 ppm (mẫu đối chứng

ngâm trong nước cất) . Thể tích các dung dịch phức và nước cất đem ngâm là

100ml. Sau thời gian 24 giờ vớt ra và ủ hạt trong cốc cỡ 250ml, được lót dưới

và đậy trên bằng giấy thấm. Các dung dịch ngâm được thu hồi để tưới lại lần

sau. Hàng ngày đem tưới hạt bằng các dung dịch phức trên theo thứ tự các

mẫu, ngày tưới 3 lần, mỗi lần 45 phút. Khi mầm hạt phát triển được một số

ngày tuổi nhất định, tiến hành xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt, đo chiều cao

của mầm và độ dài của rễ [14].

2.4.1.2. Ảnh hưởng của phức chất đến sự nảy mầm của hạt ngô

Sau khi ủ hạt được một ngày, đếm số hạt nảy mầm từ đó tính tỷ lệ nảy

mầm của hạt. Kết quả được chỉ ra ở bảng 2.6

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 2.6. Ảnh hưởng của nồng độ phức Sm(His)3(NO3)3.3H2O đến

sự nảy mầm của hạt ngô

Mẫu 2 3 4 5 6 1

30 60 120 180 240 Sm(His)3(NO3)3.3H2O (ppm) 0(H2O)

Thời gian (ngày) 1 1 1 1 1 1

Tỷ lệ nảy mầm (%) 93,33 96,67 90,00 86,66 80,00 76,67

n (số lần lặp lại) 5

2.4.1.3. Ảnh hưởng của phức chất đến sự phát triển mầm của hạt ngô

Khi mầm hạt phát triển được 3 ngày tuổi, chúng tôi tiến hành đo chiều cao

của mầm và độ dài của rễ. Dùng thước đo có chia độ đến mm để đo.

Kết quả được trình bày ở bảng 2.7 và hình 2.9

Bảng 2.7. Ảnh hưởng của nồng độ phức Sm(His)3(NO3)3.3H2O đến sự phát triển mầm của hạt ngô

2 3 4 5 6

30 60 120 180 240

Mẫu Sm(His)3(NO3)3.3H2O (ppm) Thời gian (ngày) 1 0(H2O) 3 3 3 3 3 3

3,18 3,20 3,15 3,05 2,98 2,95 thân (cm)

2,67 2,70 2,63 2,59 2,48 2,46 rễ (cm)

100 100,6 99,05 95,91 93,71 92,76

100 100,1 98,50 97,00 92,88 92,13

AT (%) AR (%) n 5

Trong đó: AT: là % độ dài thân so với đối chứng

AR: là % độ dài rễ so với đối chứng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

: Chiều cao thân, độ dài rễ của mầm ngô ở mẫu đối chứng

: Chiều cao thân, độ dài rễ của mẫu xử lý

n: Số lần lặp lại

Hình 2.9. Ảnh hưởng của nồng độ phức Sm(His)3(NO3)3.3H2O

đến sự nảy mầm của hạt ngô

Mẫu 1 2 3 4 5 6

Sm(His)3(NO3)3.3H2O (ppm) 0(H2O) 30 60 120 180 240

* Nhận xét: Kết quả ở bảng 2.6 và 2.7 cho thấy: Trong khoảng nồng độ

khảo sát của phức chất từ 30  240 ppm. Ở nồng độ 30 ppm phức chất kích

thích sự nảy mầm và phát triển mầm của hạt ngô, còn từ nồng độ

60  240 ppm lại ức chế sự nảy mầm và phát triển mầm của hạt ngô. Sự ức

chế tăng dần theo nồng độ và thể hiện rõ từ nồng độ 180 ppm. (Sự ức chế làm

giảm chiều cao thân và độ dài của rễ mầm ngô).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.4.2. So sánh ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến sự nảy

mầm và phát triển mầm của hạt ngô

2.4.2.1. Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến sự nảy mầm

của hạt ngô

Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các mẫu:

Mẫu 1: H2O

Mẫu 2: Dung dịch L- histidn 540ppm

Mẫu 3: Dung dịch phức chất Sm(His)3(NO3)3.3H2O 180ppm

Mẫu 4: Dung dịch muối Sm(NO3)3 180ppm

Sau khi ủ hạt được một ngày, đếm số hạt nảy mầm từ đó tính tỷ lệ nảy

mầm của hạt. Kết quả được trình bày ở bảng 2.8

Bảng 2.8. Ảnh hưởng của phức, phối tử và ion kim loại đến sự nảy

mầm của hạt ngô

Mẫu 2 3 4 1

Dung dịch H2O L-histidin Sm(His)3(NO3)3.3H2O Sm(NO3)3

Nồng độ (ppm) 540 180 180 -

Thời gian (ngày) 1 1 1 1

Tỷ lệ nảy mầm (%) 93,33 86,66 80,00 83,33

5 n

2.4.2.2. Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion trung tâm đến sự phát triển

mầm của hạt ngô

Khi mầm hạt phát triển được 3 ngày tuổi, chúng tôi tiến hành đo chiều

cao của mầm và độ dài của rễ. Kết quả được trình bày ở bảng 2.9 và hình 2.10

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 2.9: Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến sự phát triển mầm của hạt ngô

Mẫu 1 2 3 4

H2O L-histidin Sm(His)3(NO3)3.3H2O Sm(NO3)3

Dung dịch Nồng độ (ppm) Thời gian (ngày) - 3 540 3 180 3 180 3

3,18 3,05 2,93 2,98 thân (cm)

2,67 2,59 2,45 2,48

100 100 95,91 97,00 92,14 91,76 93,71 92,88

rễ (cm) AT, (%) Ar (%) n 5

Hình 2.10. Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến

sự phát triển mầm hạt ngô

1- H2O 2- His 540ppm 3- Sm(His)3(NO3)3.3H2O 180ppm 4- Sm(NO3)3 180ppm

* Nhận xét: Phức chất, ion kim loại và phối tử đều có tác dụng ức chế

sự phát triển mầm hạt ngô . Phức chất có tác dụng ức chế tốt hơn ion kim loại

và phối tử.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

*Tóm lại: Phức chất đã có ảnh hưởng đến độ dài mầm ngô, từ đó ảnh

hưởng đến các thời kì sau theo chiều hướng có lợi cho sự phát triển của ngô.

Sự giảm chiều cao của thân có thể làm tăng khả năng chịu gió, cây cứng cáp

hơn, dẫn đến làm tăng năng suất của ngô.

2.5. Ảnh hƣởng của phức chất đến vi khuẩn Escherichia coli và

Staphylococcus aureus

2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của phức chất Pr(His)3(NO3)3. 2H2O đến vi khuẩn

Escherichia coli và Staphylococcus aureus

Mẫu phức nghiên cứu được tiến hành ở phòng Vi sinh - Trường Đại học

Y - Dược - Đại học Thái Nguyên.

Kết quả được chỉ ra ở hình 2.11; 2.12 và bảng 2.10.

Hình 2.11. Kết quả thử nghiệm

Hình 2.12. Kết quả thử nghiệm

kháng khuẩn với khuẩn E.coli

kháng khuẩn với khuẩn Sta

1 - Nồng độ phức 50 000 μ g/ml

2 - Nồng độ phức 100 000 μ g/ml

3 - Nồng độ phức 200 000 μ g/ml

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 2.10. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của phức chất

Đƣờng kính vòng vô khuẩn (mm) Nồng độ phức chất STT (μ g/ml) E.coli Sta

50 000 12 13 1

100 000 18 19 2

200 000 22 22 3

* Nhận xét:

Trong khoảng nồng độ khảo sát từ 50 000  200 000 μ g/ml, phức chất

Pr(His)3(NO3)3. 2H2O có tác dụng ức chế các vi khuẩn kiểm định, sự ức chế

thể hiện ngay từ nồng độ đầu 50 000 μ g/ml và tăng dần theo nồng độ.

2.5.2. So sánh ảnh hưởng của phức chất, phối tử và muối của Pr đến vi khuẩn

Escherichia coli và Staphylococcus aureus

Sau khi khảo sát phức chất Pr(His)3(NO3)3. 2H2O có tác dụng ức chế

đến các vi khuẩn Escherichia coli và Staphylococcus aureus ở khoảng nồng

độ nhất định. Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các mẫu:

1- Phức Pr(His)3(NO3)3. 2H2O nồng độ 200 000 μ g/ml

2- Muối Pr(NO3) nồng độ 200 000 μ g/ml

3- Histidin nồng độ 200 000 μ g/ml

Kết quả được thể hiện ở hình 2.13; 2.14 và bảng 2.11

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 2.14. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn sta giữa

Hình 2.13. Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với khuẩn E.coli giữa phức chất, phối tử và muối của Pr phức chất, phối tử và muối của Pr

Bảng 2.11. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của phức chất, phối tử và muối của Pr

Đƣờng kính vòng

Nồng độ phức chất, phối tử vô khuẩn (mm) STT và muối của Pr (μ g/ml)

E.coli Sta

1 22 21 Pr(His)3(NO3)3.2H2O 200 000

2 25 24 Pr(NO3)3 200 000

Histidin 200 000 3 16 15

Nhận xét: Phức chất Pr(His)3(NO3)3.2H2O, muối Pr(NO3)3 và L-histidin đều

có tính kháng khuẩn với hai loại vi khuẩn Escherichia coli và

Staphylococcus aureus. Đối với cả vi khuẩn E.coli và vi khuẩn Sta, phức

Pr(His)3(NO3)3.2H2O đều có hoạt tính kháng khuẩn kém hơn so với muối

Pr(NO3)3 và tốt hơn L-histidin.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

Chƣơng 3

KẾT LUẬN

1. Đã tổng hợp được phức các chất của La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd với

L-histidin. Bằng các phương pháp phân tích nguyên tố; phân tích nhiệt; phổ

hấp thụ hồng ngoại; đo độ dẫn diện, cho phép chúng tôi kết luận:

- Các phức chất tổng hợp được đều có thành phần ứng với công thức

chung là Ln(His)3(NO3)3.nH2O ( n: 2  4)

- Mỗi phân tử L-histidin chiếm 2 vị trí phối trí trong phức chất, liên kết với ion Ln3+ qua nguyên tử nitơ của nhóm amin và nguyên tử oxi của nhóm

cacboxyl.

- Phức chất là phức điện li, ion phức do phân tử phức phân li ra là

tương đối bền.

2. Đã khảo sát ảnh hưởng của phức chất Sm(His)3(NO3)3.3H2O đến sự

nảy mầm và phát triển mầm hạt ngô. Các kết quả nhận được cho thấy trong

khoảng nồng độ khảo sát từ 30  240 ppm.

- Ở nồng độ 30ppm phức chất đã kích thích sự nảy mầm và phát triển mầm.

- Ở nồng độ 60  240 ppm phức chất ức chế sự nảy mầm và phát triển

mầm của hạt ngô. Sự ức chế này tăng theo nồng độ, rõ rệt từ nồng độ

180ppm.

- Phức chất có khả năng ức chế tốt hơn các cấu tử thành phần:

Sm(NO3)3 và L-histidin.

3. Đã khảo sát ảnh hưởng của phức chất Pr(His)3(NO3)3.2H2O, phối

tử và ion kim loại đến 2 vi khuẩn: Escherichia Coli (E.Coli) và

Staphylococus aureus (Sta).

Trong khoảng nồng độ khảo sát từ 50 000  200 000 g/ml phức chất,

ion kim loại và phối tử đều có hoạt tính kháng khuẩn đối với vi khuẩn E.Coli

và vi khuẩn S.ta. Khả năng ức chế tăng theo nồng độ của phức chất, phức chất

có hoạt tính kháng khuẩn kém hơn Pr(NO3)3 nhưng tốt hơn so với phối tử.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN

LUẬN VĂN

Lê Hữu Thiềng, Phùng Anh Diệu (2008) “Tổng hợp và nghiên cứu

phức chất của Lan tan với L - histidin” Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại

học Thái Nguyên, số 2 (46) tập 2.Trang 118 - 121

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng (1992), Hóa sinh học, NXBGiáo dục

2. Lê Huy Chính (2003) Vi sinh vật. NXB y học Hà Nội

3. Nguyễn Lân Dũng (2001), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật

học, tập III, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, tr 107 - 235.

4. Nguyễn Thị Thúy Hằng (2004), Nghiên cứu cấu tạo và thăm dò hoạt tính

sinh học của một số phức chất Pr,Nd, Sm với L- lơxin, L- phenylalanin và

L- triptophan, luận văn thạc sĩ hóa học.

5. Trần Thị Biên Hà (1989), Thăm dò ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng

(Bo, Mn, Zn) đến một số chỉ tiêu sinh lý và năng suất của ngô, luận văn

thạc sĩ hóa học, Hà Nội

6. Lê Chí Kiên (2007), Hoá học phức chất, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

7. Nguyễn Đức Lương, Lương Văn Sơn, Lương Văn Hinh(2000), Giáo trình

cây ngô, Đại học nông lâm, Đại học Thái Nguyên

8. Hoàng Nhâm (2001), Hoá học vô cơ tập III. NXB Giáo dục.

9. Lê Xuân Thành (1992), “Nghiên cứu sự tạo phức của một số nguyên tố

đất hiếm với L- aspactic và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của

chúng”, luận án PTS Hoá học, Hà Nội

10. Nguyễn Quốc Thắng (2000), “Nghiên cứu sự tạo phức của một số nguyên tố

đất hiếm với axit glutamic, bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng”.

Luận án tiến sỹ Hoá học, Hà Nội.

11. Lê Hữu Thiềng (2002), “Nghiên cứu sự tạo phức của một số NTĐH với

L-phenylalanin, bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng”. Luận

án tiến sỹ Hoá học, Hà Nội.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

12. Nguyễn Trọng Uyển, Đào Văn Chung, Lê Hữu Thiềng, Nguyễn Văn Tý

(2002), Hoạt tính sinh học của một số phức chất đất hiếm với

L - phenylalanin, Tạp chí Hoá học, T.40, số 1, tr 33 - 36.

13. Nguyễn Trọng Uyển, Vũ Quang Lợi, Lê Hữu Thiềng (2003), Hoạt tính

sinh học phức chất của lantan với L - tryptophan ở chủng nấm mốc

aspergillyus niger, Tạp chí Phân tích Hoá, Lý và Sinh học, T.8, số 2.

14. Nguyễn Trọng Uyển, Lê Hữu Thiềng, Lê Thị Tuyết (2008), “Hoạt tính sinh

học của phức chất tạo bởi neodim với L- histidin”, Tạp chí Hoá học, T-46,

2A, Trang 367-370.

15. Phạm Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (1980), cơ sở hóa học hữu

cơ, tập 2, NXB ĐH và TH chuyên nghiệp, Hà Nội

16. Celia R, Carubelli, Ana M. G, Massabni and sergio R. de A, leite (1997),

Study of the binding of Eu3+ and Tb3+ to L- phenylalanine and L- Trytophan,

J. Brazil Chem, soc, Vol 8, No 6, pp 597- 602.

17. Yang li (1998), Synthesis and Disinfectant activity test of the solid complexes

of histicle with lanthanide nitrates, Journal of Baoji Collecge of Atrs and

siances (Natural Scince) Vol. 18 No1.

18. Yang Zuei, Zhang Banglao, Yu Yueying, Zhang Houngyu,(1998) “Synthesis

and characterazation on sokid compounds of L-histidine with ligh rare

earth chlrorides”. Journal of Shaanxi normal University, Vol. 26 No.1.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHỤ LỤC 1

Giản đồ DTA của Pr(His)3(NO3)3.2H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHỤ LỤC 2

Giản đồ DTA của Nd(His)3(NO3)3.2,5H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHỤ LỤC 3

Giản đồ DTA của Sm(His)3(NO3)3.3H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHỤ LỤC 4

Giản đồ TGA của Pr(His)3(NO3)3.2H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHỤ LỤC 5

Giản đồ TGA của Nd(His)3(NO3)3.2,5H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHỤ LỤC 6

Giản đồ TGA của Sm(His)3(NO3)3.3H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHỤ LỤC 7

Giản đồ TGA của Eu(His)3(NO3)3.3,5H2O

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

2 O H 3 . 3 ) 3

O N

( 3 ) s i

(

8 C Ụ L Ụ H P

H m S a ủ c i ạ o g n g n ồ h ụ h

t p ấ h ổ h P

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

2 ,

O H 5 3

. 3 ) 3

O N

( 3 ) s i

9 C Ụ L Ụ H P

H ( u E a ủ c i ạ o g n g n ồ h ụ h

t

p ấ h ổ h P

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

2 ,

O H 5 3

. 3 ) 3

O N

( 3 ) s i

0 1 C Ụ L Ụ H P

H ( d G a ủ c i ạ o g n g n ồ h ụ h

t

p ấ h ổ h P

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn