Phức của Cr(III) với 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit: Tổng hợp, cấu trúc và hoạt tính sinh học

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phức chất tạo thành giữa Cr(III) và 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit đã được tổng hợp. Bài viết trình bày quá trình tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất tạo thành giữa Cr(III) với 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phức của Cr(III) với 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit: Tổng hợp, cấu trúc và hoạt tính sinh học

PHỨC CỦA Cr(III) VỚI 4-PHENYL-3-THIOSEMICACBAZON SALIXYLANDEHIT: TỔNG HỢP, CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC HỒ THỊ THU NGÂN Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Tóm tắt: Phức chất tạo thành giữa Cr(III) và 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit đã được tổng hợp. Đó là những tinh thể màu vàng nhạt hoặc những tinh thể màu trắng xám, ít tan trong nước, tan nhiều trong DMSO, DMF. Cấu trúc của phức đã được xác định bằng phương pháp phổ khối lượng và đo độ dẫn điện. Dữ kiện phổ chỉ ra rằng phức chất [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] và [Cr(H24phthsa)Cl3] đã được tạo thành. Sơ đồ phân mảnh của phức chất khi bị bắn phá trong máy phổ khối lượng đã được thiết lập. Hoạt tính kháng nấm và kháng khuẩn cũng như khả năng ức chế sự phát triển tế bào ưng thư của phức tốt hơn so với 4-phenyl-3- thiosemicacbazon salixylandehit. Từ khóa: Phức Cr(III) thiosemicacbazon, salixylandehit, phức chất 1. MỞ ĐẦU Như chúng ta đã biết, tổng hợp và nghiên cứu về các phức chất đã được bắt đầu từ rất sớm và đến bây giờ vẫn được phát triển không ngừng. Việc điều chế những phức chất đầu tiên và nghiên cứu về chúng đã dẫn đến sự phát triển những khái niệm và lý thuyết quan trọng trong hóa học của các phức chất [5]. Nhiều công trình đã cho thấy rằng nghiên cứu phức chất mang một ý nghĩa quan trọng. Đă ̣c biê ̣t hiê ̣n nay, phức chất của thiosemicacbazon với các kim loại chuyển tiếp đang là lĩnh vực thu hút nhiều nhà hoá học, dược học, sinh – y học trong và ngoài nước bởi sự đa dạng về thành phần, cấu tạo, kiểu phản ứng và khả năng ứng dụng của chúng. Hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn, kháng virut cũng như khả năng ức chế sự phát triển khối u của thiosemicacbazon và dẫn xuất của chúng đã nhận được sự quan tâm đáng kể bởi các nhà nghiên cứu [1] [2], [3], [4]. Nhiều công trình cho thấy hoạt tính sinh học của thiosemicacbazon tăng lên đáng kể khi tạo phức [6], [7], [8], [9], [10]. Trong bài báo này chúng tôi trình bày quá trình tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất tạo thành giữa Cr(III) với 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit. 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Máy móc và thiết bị - Phổ khối lượng được đo trên máy LC-MSD-Trap-SL (Nhật), Viện Hoá học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Độ dẫn điện dung dịch được đo trên máy EC300, Viện Hoá học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Hoạt tính sinh học của phức được đọc trên máy ELISA ở bước sóng 495-515nm tại Phòng Sinh học Thực nghiệm, Viện Hoá học các hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Việc thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định được tiến hành theo 2 bước. Bước 1: Thử định tính theo phương pháp khuếch tán trên thạch, sử dụng khoanh giấy lọc tẩm chất thử theo nồng độ tiêu chuẩn. Bước 2: Các mẫu cho hoạt tính (+) ở bước 1 sẽ được tiến hành thử tiếp ở bước 2 để tính ra nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) theo phương pháp hiện đại của Vander Bergher Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sau Đại học lần thứ hai Trường Đại học Sư phạm Huế, tháng 10/2014: tr. 196-201
PHỨC CỦA Cr(III) VỚI 4-PHENYL-3-THIOSEMICACBAZON SALIXYLANDEHIT… 197 và Vlietlinck (1991), MCKane, L., & Kandel (1996) tiến hành trên các phiến vi lượng 96 giếng. Các chủng vi sinh vật kiểm định bao gồm: Vi khuẩn Gr (-), vi khuẩn Gr (+), nấm sợi, nấm men. Việc thử khả năng gây độc tế bào được tiến hành như sau: Tế bào ung thư được duy trì liên tục ở các điều kiện tiêu chuẩn và được sử dụng test với các chất thử đã chuẩn bị sẵn ở các nồng độ khác nhau trên phiến vi lượng 96 giếng. Phiến thử nghiệm bao gồm: tế bào + môi trường cấy + chất thử, được ủ ở 370C trong 3 ngày để tế bào tiếp tục phát triển. Sau đó tế bào được lấy ra cố định, rửa, nhuộm, và hoà lại bằng dung dịch chuẩn, đọc trên máy Elisa ở bước sóng 495-515nm. 2.2. Tổng hợp phức chất - Phức 1: Hòa tan 0,0376 gam CrCl36H2O vào 10ml nước cất (dd A). Hòa tan 0,0470 gam 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit vào 30ml ancol etylic tinh khiết (dd B). Trộn hai dung dịch này lại với nhau và điều chỉnh tới pH = 4 bằng axit axetic. Hỗn hợp phản ứng được đun khoảng 2 giờ ở 500C. Để yên khoảng 4 giờ, từ dung dịch sẽ tách ra những tinh thể mịn màu vàng nhạt có ánh kim. Lọc thu tinh thể và rửa nhiều lần bằng hỗn hợp rượu-nước loãng. Sau đó làm khô trong bình hút ẩm chứa silicagel. - Phức 2: Hòa tan 0,0232 gam CrCl 36H2O vào 10ml nước cất (dd C). Hòa tan 0,0267 gam 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit vào 20ml ancol etylic tinh khiết (dd D). Trộn hai dung dịch này lại với nhau và điều chỉnh tới pH = 7 bằng dung dịch natri axetat. Hỗn hợp phản ứng được đun ở 500C. Để yên khoảng 4-5 giờ, từ dung dịch sẽ tách ra những tinh thể mịn màu trắng xám có ánh kim. Lọc thu tinh thể và rửa nhiều lần bằng hỗn hợp rượu- nước loãng. Sau đó làm khô trong bình hút ẩm chứa silicagel. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 1 trình bày phổ khối lượng của phức [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] (phức 1). Sự xuất hiện cụm pic m/z = 410, 411, 412, 413, 414 phù hợp với số khối của phân tử phức chất ứng với các đồng vị khác nhau. Hình 1. Phổ khối lượng của phức [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] Trong phổ khối lượng xuất hiện pic m/z = 392 ứng với ion [C14H12ON3SCl2Cr]+do mất đi một phân tử H2O từ ion phân tử. Mảnh ion [C14H12ON3SCl2Cr]+ mất đi một nguyên tử Cl xuất hiện
198 HỒ THỊ THU NGÂN pic m/z = 357, 358, 359 ứng với ion [C14H12ON3SClCr]+. Trong phổ khối lượng xuất hiện cụm pic m/z = 270, 271 ứng với ion [C14H12ON3S]+. Mảnh ion [C14H12ON3S]+ mất đi nguyên tử S xuất hiện pic cụm pic m/z = 238, 239 ứng với mảnh ion [C14H12ON3]+ và tiếp tục phân mảnh thành [C7H6ON]+ có m/z = 120, 121. Trong phổ khối lượng xuất hiện pic m/z = 333, 334, 335, 336 ứng với ion [C8H9O2N3SCl2Cr]+ do mất đi một nhóm C6H5 từ ion phân tử. Sự xuất hiện pic m/z = 318, 319, 320 ứng với ion [C8H8O2N2SCl2Cr]+ do mất đi một nhóm C6H5NH từ ion phân tử. Sơ đồ phân mảnh của phức [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] được đưa ra ở hình 2. + + H H Cl Cl H2O O H2O O Cr Cr S N Cl S N Cl N C N C NH +. m/z=318 H m/z=333 O Cl H2O Cr N Cl S N C N m/z=410 H + + H Cl O H O Cr Cr N Cl S N Cl S N C N C N H N m/z=392 m/z=357 H + + + OH OH N S OH N N C N C N N N H H m/z=120 m/z=238 m/z=270 Hình 2. Sơ đồ phân mảnh của phức [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] Hình 3 trình bày phổ khối lượng của phức [Cr(H24phthsa)Cl3] (phức 2). Sự xuất hiện cụm pic với m/z = 428, 429, 430, 431, 432 phù hợp với số khối của phân tử phức chất ứng với các đồng vị khác nhau. Trong phổ khối lượng xuất hiện cụm pic m/z = 393, 394, 395, 396 ứng với ion [C14H13ON3SCl2Cr]+ do tách loại một nguyên tử clo từ ion phân tử và từ mảnh này tách loại một nguyên tử clo làm xuất hiện cụm pic m/z = 358, 359, 360, 361 ứng với ion [C14H13ON3SClCr]+. Mảnh vỡ của phức chất [C14H13ON3SClCr]+ tách loại một nguyên tử clo và crom làm xuất hiện pic m/z = 271, 272 ứng với ion [C14H13ON3S]+ (ion phối tử). Từ mảnh
PHỨC CỦA Cr(III) VỚI 4-PHENYL-3-THIOSEMICACBAZON SALIXYLANDEHIT… 199 này mất đi một nhóm C6H5NH làm xuất hiện pic m/z = 179, 180 ứng với ion [C8H7ON2S]+ và mất đi một nhóm (C6H5-NH-CS-NH) làm xuất hiện pic m/z = 120, 121 ứng với ion [C7H6ON]+. Hình 3. Phổ khối lượng của phức [Cr(H24phthsa)Cl3] Mảnh ion phân tử mất đi nhóm C6H5 làm xuất hiện cụm pic m/z = 351, 352, 353, 354 ứng với ion [C8H8ON3SCl3Cr]+. Mảnh ion phân tử mất đi nhóm C6H5-NH làm xuất hiện cụm pic m/z = 336, 337, 338, 339, 340 ứng với ion [C8H7ON2SCl3Cr]+. Sơ đồ phân mảnh của phức [Cr(H24phthsa)Cl3] được đưa ra ở hình 4. + + H H Cl Cl O O Cl Cl Cr Cr N S N Cl S Cl N C HN C H NH m/z=338 m/z=351 +. H Cl O Cl Cr N Cl S N C H N H m/z=430 + + H Cl H O O Cr Cr N Cl S N Cl S N C N C H H N N H H m/z=393 m/z=358 +. + + OH OH N S OH N C N S H N N C H N H m/z=120 m/z=179 m/z=271 Hình 4. Sơ đồ phân mảnh của phức [Cr(H24phthsa)Cl3]
200 HỒ THỊ THU NGÂN Bảng 1 trình bày kết quả đo độ dẫn điện của các dung dịch phức chất. Kết quả tính toán cho thấy giá trị độ dẫn điện của dung dịch phức chất là 14,30 (ohm-1.cm2.mol-1) và 15,65 (ohm-1.cm2.mol-1), phù hợp với bản chất trung hoà điện của các phức. Như vậy độ dẫn điện của dung dịch các phức trên phù hợp với cấu trúc đã đề nghị. Bảng 1. Độ dẫn điện của các dung dịch phức chất Khối lượng Thể tích  (ohm1.cm2.mol-1) Hợp chất  (S/cm) (gam) (ml) [Cr(H4Phthsa)Cl2(H2O)] 0,0158 45 12,25 14,30 [Cr(H24Phthsa)Cl3] 0,0157 45 12,76 15,65 Như vậy, bằng các phương pháp nghiên cứu khác nhau, chúng tôi đã bước đầu dự đoán được cấu trúc của các phức chất tổng hợp được từ Cr(III) với 4-phenyl-3-thiosemicacbazon salixylandehit. Cấu trúc các phức chất thể hiện ở hình 5 dưới đây: H Cl H2O H Cl O O Cl Cr Cr N Cl S N Cl S N C N C N H N H H Hình 5. Cấu trúc của phức [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] và [Cr(H24hthsa)Cl3] Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của phức chất được trình bày ở bảng 2 và bảng 3. Bảng 2. Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các phức chất Nồng độ ức chế tối thiểu MIC (µg/ml) Hơ ̣p chấ t Vi khuẩn Gr(-) Vi khuẩn Gr(+) Nấm sợi Nấm men E P B S A F S* C H24phthsa 25 25 12,5 12,5 - 25 25 50 [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] 12,5 12,5 12,5 25 - 12,5 12,5 25 [Cr(H24phthsa)Cl3] 12,5 12,5 12,5 12,5 - 12,5 12,5 12,5 - Vi khuẩn Gr (-) : E.coli (E), P.aeruginosa (P) - Vi khuẩn Gr (+): B.subtillis (B), S.aureus (S) - Nấm sợi: Asp.niger (A), F.oxysporum (F) - Nấm men: C.albicans (C), S.cerevisiae (S*) Bảng 3. Kết quả thử khả năng gây độc tế bào của các phức chất Dòng tế bào Hơ ̣p chấ t (IC50, µg/ml) Kết luận Hep-G2 Lu RD H24phthsa 4,61 >5 4,65 Dương tính với dòng Hep-G2, RD [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] 2,47 4,59 2,86 Dương tính với dòng Hep-G2, Lu, RD [Cr(H24phthsa)Cl3] 2,26 4,32 2,52 Dương tính với dòng Hep-G2, Lu, RD
PHỨC CỦA Cr(III) VỚI 4-PHENYL-3-THIOSEMICACBAZON SALIXYLANDEHIT… 201 Kết quả thăm dò hoạt tính sinh học cho thấy, phức của Cr(III) với 4-phenyl-3- thiosemicacbazon salixylandehitcó khả năng kháng nấm, kháng khuẩn rất tốt. Phức có khả năng ức chế sự phát triển của ba dòng tế bào Hep-G2, Lu và RD. Trong đó khả năng ức chế sự phát triển dòng tế bào Hep-G2 và RD khá mạnh. 4. KẾT LUẬN Chúng tôi đã tổng hợp thành công phức tạo thành giữa Cr(III) với 4-phenyl-3- thiosemicacbazon salixylandehit. Tùy vào pH có thể hình thành phức [Cr(H24phthsa)Cl3] hay [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2]. Các phức này đều bền trong không khí, có cấu trúc bát diện. Sự tồn tại của phức đã được xác minh bởi phương pháp phổ khối lượng. Phức chất đã được thăm dò hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định và thử khả năng ức chế sự phát triển tế bào ưng thư. Phức có hoạt tính khá mạnh so với phối tử ban đầu. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Viết Ánh (2005). Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức coban với 4-phenylthiosemicacbazon isatin, Luận văn thạc sĩ Hoá học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế. [2] Trịnh Ngọc Châu (1993). Tổng hợp, nghiên cứu cấu tạo của các phức chất coban, niken, đồng và molipđen với một số thiosemicacbazon và thăm dò hoạt tính sinh học của chúng, Luận án phó tiến sĩ Hoá học, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội. [3] Trịnh Ngọc Châu, Trần Công Yên, Nguyễn Thị Quỳ, Vũ Đăng Độ, Lê Chí Kiên (1993). “Hiệu ứng ức chế phát triển của một số phức chất đối với vi khuẩn và tế bào ung thư”, Di truyền học và ứng dụng, 2, tr. 46-48. [4] Nguyễn Thị Phương Chi, Nguyễn Hoài Nam, Dương Tuấn Quang (2004). “Nghiên cứu tổng hợp, hoạt tính sinh học của một số phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon”, Tạp chí Y học thực hành, (10), tr. 11-13. [5] Trần Thị Minh Nhật (2010). Tổ ng hợp, nghiên cứu cấ u trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức Co(II) với bazơ schiff đi từ isatin và 1,3 – propanđiamin, Luận văn thạc sĩ hóa học, Trường Đại học Sư Phạm Huế - Đại học Huế. [6] Dương Tuấn Quang, Vũ Đăng Độ, Chu Đình Kính (2005). Tạp chí Hóa học, Số 3, tr. 322-325. [7] M. Belicchi Ferrari. S. Capacchi. Inorganica Chimica Acta, Vol.286, P.134-141 (1999). [8] D.L. Klayman, A.J. lin (1991). J. Med. Chem, Vol. 34, P. 1422-1425. [9] J. Easman, G. Heinisch (1992) J. Chem, Vol. 35, P. 3288-3296. [10] E.O. Offiong, C.Etok, S. Martelli (1996). IL FARMACO, Vol. 51, No.12, P.801-808. Title: Cr(III) COMPLEXES OF SALIXYLALDEHYDE 4-PHENYL-3-THIOSEMICARBAZONE: SYNTHESIS, STRUCTURAL CHARACTERIZATION AND BIOLOGICAL ACTIVITIES Abstract: Cr(III) complexes of salixylaldehyde 4-phenyl-3-thiosemicarbazone have been synthesized. They are pale yellow or white gray crystalline compounds, slightly soluble in water, more soluble in DMSO and DMF. These compounds were characterized by Mass spectrometry as well as electrical conductivity measurement. The data showed that the complexes of [Cr(H4phthsa)(H2O)Cl2] and [Cr(H24phthsa)Cl3] were formed. Their fragmental schemes under bombardment in the mass spectrometer were established. The biological activities of the complexes were found to be much better than those of salixylaldehyde 4-phenyl-3-thiosemicarbazone. Key words: Cr(III) complexes of thiosemicarbazone, salixylandehit, complex. HỒ THỊ THU NGÂN Học viên Cao học, chuyên ngành Hóa vô cơ, khóa 21 (2012-2014), Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế, ĐT: 0127 663 0199, Email: thungan19689@gmail.com