tổng hợp nghiên cứu phức chất của honmi và erbi với l-methionin, l-histidin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng

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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM





MA THỊ BÍCH VÂN





TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT
CỦA HONMI VÀ ERBI VỚI L- METHIONIN, L- HISTIDIN
VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA CHÚNG






LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2012
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM





MA THỊ BÍCH VÂN





TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT
CỦA HONMI VÀ ERBI VỚI L- METHIONIN, L- HISTIDIN
VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA CHÚNG

Chuyên ngành: HÓA VÔ CƠ
Mã số: 60.44.25

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC




Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ HỮU THIỀNG





THÁI NGUYÊN - 2012

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

i

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
cứ công trình nào khác.

Tác giả

Ma Thị Bích Vân

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

ii
LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Hữu Thiềng người thầy
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, Khoa sau Đại học, Khoa Hóa học
Trường ĐHSP Thái Nguyên, Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam, phòng Hóa lý trường Đại Học Sư Phạm I Hà Nội, phòng Vi sinh trường Đại
Học Y - Dược Thái Nguyên đã tạo 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.
Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu,
tổ tự nhiên Trường THPT Cao Bình - Thị xã Cao Bằng đã giúp đỡ và động viên
tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu của mình.

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2012
Tác giả


Ma Thị Bích Vân

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

iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan
i
Lời cảm ơn
ii
Mục lục
iii
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
v
Danh mục các bảng vi
Danh mục các hình viii
MỞ ĐẦU
1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2

1.1. Giới thiệu về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH)

2

1.1.1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất chung của các NTĐH
2
1.1.2. Giới thiệu về một số hợp chất chính của NTĐH
6

1.1.3. Giới thiệu về nguyên tố honmi và ecbi
9
1.1.4. Trạng thái tự nhiên và tầm quan trọng của các NTĐH
10
1.2. Giới thiệu về aminoaxit, L-methionin và L-histidin
12
1.2.1. Giới thiệu về aminoaxit
12
1.2.2. Giới thiệu về L - methionin và L- histidin
13
1.3. Khả năng tạo phức của các NTĐH và các aminoaxit
16
1.3.1. Khả năng tạo phức của các NTĐH
16
1.3.2. Khả năng tạo phức của aminoaxit với các NTĐH
18
1.4. Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với các aminoaxit
19
1.5. Một số phương pháp nghiên cứu phức chất
20
1.5.1. Phương pháp phân tích nhiệt
20
1.5.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại
21
1.5.3. Phương pháp đo độ dẫn điện
22
1.6. Đối tượng thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất
24
1.6.1. Giới thiệu về vi khuẩn Salmonella và vi khuẩn Escherichia coli
24

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

iv
1.6.2. Giới thiệu về cây đậu tương
25
1.6.3. Giới thiệu về protein, proteaza và α- amilaza
26
Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
28
2.1. Hóa chất và thiết bị
28
2.1.1. Hóa chất
28
2.1.2. Thiết bị
29
2.2. Tổng hợp các phức chất rắn
30
2.2.1. Phức chất của Ln
3+
với methionin
30
2.2.2. Phức chất của Ln
3+
với histidin
30
2.2.3. Xác định thành phần của phức chất
30
2.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt
32

2.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại
36
2.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện
41
2.6. Bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất của NTĐH với
L - methionin và L-Histidin
43
2.6.1. Hoạt tính kháng khuẩn của phức Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O và phức
Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O
43
2.6.2. Thăm dò sự ảnh hưởng của hàm lượng phức Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O và
Ho(Met)

3
Cl
3
.4H
2
O đến sự nảy mầm và phát triển mầm của hạt đậu tương
. 47
2.6.3. Thăm dò sự ảnh hưởng của phức chất đến một số chỉ tiêu sinh hóa có
trong mầm hạt đậu tương
56
KẾT LUẬN
62
TÀI LIỆU THAM KHẢO
63



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

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.
Ln
3+

Ion Lantanit
4.
His
Histidin
5.
Met
Methionin
6.
IUPAC
International Union of Pure and Applied Chemistry
7.
DTPA
Đietylen triamin pentaaxetic
8.
IR
Infared (hồng ngoại)
9.
DTA
Differential thermal analysis
10.
TGA
Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis
11.
NTA
Nitrilotriaxetic

12.
IMDA
Iminođiaxetic
13.
dixet

-đixetonat
14.
leu
Lơxin
15.
ADN
Acid Deoxyribo Nucleic



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

vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các phân nhóm của dãy nguyên tố đất hiếm 3

Bảng 2.1. Kết quả phân tích thành phần (%) các nguyên tố (Ln, C, N) của phức chất 31

Bảng 2.2. Kết quả giản đồ phân tích nhiệt của các phức chất 34

Bảng 2.3. Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm
-1
) của L - methionin, L-histidin và các
phức chất 39

Bảng 2.4. Độ dẫn điện mol phân tử (μ) của L - methionin, L - histidin, ion Ho
3+
,
Er
3+
và các phức chất ở 25 ± 0,5
0
C 42

Bảng 2.5. Kết quả thử nghiệm tác dụng kháng khuẩn của phức chất
Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O và phức Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O đến vi khuẩn Salmonella 44

Bảng 2.6. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của phức chất
Ho(Met)
3
Cl
3

.4H
2
O và phức Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O đến vi khuẩn E. coli 44

Bảng 2.7. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O, HoCl
3
,
L - methionin với khuẩn Salmonella và khuẩn E. coli 45

Bảng 2.8. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O, HoCl
3
,

L - histidin với khuẩn Salmonella và khuẩn E. coli 46

Bảng 2.9. Ảnh hưởng của hàm lượng phức Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O và
Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O đến sự nảy mầm của hạt đậu tương 47

Bảng 2.10. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O đến sự phát triển
mầm của hạt đậu tương 48

Bảng 2.11. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(Met)
3
Cl
3

.4H
2
O đến sự phát triển
mầm của hạt đậu tương 49

Bảng 2.12. Ảnh hưởng của hàm lượng phức Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O , HoCl
3
và
L-histidin đến sự nảy mầm của hạt đậu tương 50

Bảng 2.13. Ảnh hưởng của hàm lượng phức Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O , HoCl
3
và
L-methionin đến sự nảy mầm của hạt đậu tương 51

Bảng 2.14. Kết quả so sánh ảnh hưởng của phức Ho(His)
3
Cl

3
.5H
2
O , HoCl
3
và
L-histidin đến sự phát triển mầm của hạt đậu tương 51


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

vii
Bảng 2.15. Kết quả so sánh ảnh hưởng của phức Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O , HoCl
3
và
L-methionin đến sự phát triển mầm của hạt đậu tương 52

Bảng 2.16. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng protein 54

Bảng 2.17. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ tyrosin 55

Bảng 2.18. Bảng sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng tinh bột 56

Bảng 2.19. Ảnh hưởng của phức chất Ho(Met)

3
Cl
3
.4H
2
O đến hàm lượng protein của
hạt đậu tương 57

Bảng 2.20. Ảnh hưởng của phức chất Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O đến hàm lượng protein
của hạt đậu tương 58

Bảng 2.21. Ảnh hưởng của phức chất Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O đến hàm lượng proteaza
của hạt đậu tương 59

Bảng 2.22. Ảnh hưởng của phức chất Ho(His)
3
Cl
3

.5H
2
O đến hàm lượng proteaza
của hạt đậu tương 59

Bảng 2.23. Ảnh hưởng của phức chất Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O đến hàm lượng α-amilaza
của mầm hạt đậu tương 61

Bảng 2.24. Ảnh hưởng của phức chất Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O đến hàm lượng α-amilaza
của mầm hạt đậu tương 61




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

viii
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O 32

Hình 2.2. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Er(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O 32

Hình 2.3. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O 33

Hình 2.4. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Er(His)
3
Cl
3
.6H
2

O 33

Hình 2.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L - methionin 36

Hình 2.6. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ho(Met)
3
.Cl
3
.4H
2
O 37

Hình 2.7. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Er(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O 37

Hình 2.8. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L - histidin 38

Hình 2.9. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O 38

Hình 2.10. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Er(His)
3
Cl
3
.6H
2
O 39

Hình 2.11. Tác dụng kháng khuẩn của phức Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O đến vi khuẩn
Salmonella 43

Hình 2.12. Tác dụng kháng khuẩn của phức Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O đến vi khuẩn
Salmonella 43

Hình 2.13. Tác dụng kháng khuẩn của phức Ho(Met)
3
Cl
3

.4H
2
O đến vi khuẩn E. Coli 44

Hình 2.14. Tác dụng kháng khuẩn của phức Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O đến vi khuẩn E. Coli 44

Hình 2.15. Tác dụng kháng khuẩn của Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O, HoCl
3
, L - methionin với
khuẩn Salmonella 45

Hình 2.16. Tác dụng kháng khuẩn của Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O, HoCl

3
, L - methionin với
khuẩn E. coli 45

Hình 2.17. Tác dụng kháng khuẩn của Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O , HoCl
3
, L-histidin với
khuẩn E. coli 46

Hình 2.18. Tác dụng kháng khuẩn của Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O , HoCl
3
, L-histidin với
khuẩn Salmonella 46

Hình 2.19. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(His)
3
Cl
3

.5H
2
O đến sự phát triển
mầm hạt đậu tương 48

Hình 2.20. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O đến sự phát triển
mầm hạt đậu tương 49


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

ix
Hình 2.21. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(His)
3
Cl
3
.5H
2
O, HoCl
3
và

L-histidin đến sự phát triển mầm hạt đậu tương
52

Hình 2.22. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Ho(Met)
3
Cl
3
.4H
2
O, HoCl
3
và
L-methionin đến sự phát triển mầm hạt đậu tương 53

Hình 2.23. Đường chuẩn xác định protein 54

Hình 2.24. Đường chuẩn xác định proteaza 55

Hình 2.25. Đường chuẩn xác định α- amilaza 56



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

1
MỞ ĐẦU
Hóa học về các phức chất là một lĩnh vực quan trọng của hóa học hiện đại.
Việc nghiên cứu các phức chất đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm, vì
chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật và đời sống,
nhất là trong công nghiệp.
Phức chất của nguyên tố đất hiếm (NTĐH) được nhiều quốc gia phát triển
nghiên cứu vì chúng có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: nông

nghiệp, sinh học, y dược. Ở Việt Nam, đất hiếm đã được ứng dụng hiệu quả vào các
lĩnh vực như sản xuất phân bón vi lượng dùng cho chè, vừng, chế tạo nam châm
vĩnh cửu cho máy phát điện mini, tuyển quặng, chế tạo thủy tinh, bột mài, chất xúc
tác để xử lí khí thải, Nhiều hợp chất hữu cơ của các NTĐH có khả năng tác động tới
nhiều quá trình hóa lý và sinh học trong việc hấp thụ các chất dinh dưỡng cũng như các
tương tác của các vi khuẩn. Đặc biệt hơn là trong khoa học tiên tiến và hiện đại như:
kĩ thuật năng lượng nguyên tử, kĩ thuật thông tin và điều khiển từ xa. Việc sử dụng
NTĐH trên thế giới trong các ngành công nghiệp ngày càng nhiều và hiệu quả kinh tế
ngày càng tăng. Ion đất hiếm có thể tạo phức với nhiều phối tử vô cơ và hữu cơ. Một
trong những phức chất được nhiều nhà khoa học quan tâm là phức chất của NTĐH
với các aminoaxit, các aminoaxit có khả năng tạo phức chất với rất nhiều kim loại, vì
vậy việc nghiên cứu các phức chất của NTĐH với các aminoaxit có ý nghĩa không
chỉ về khoa học mà cả về thực tiễn.
Phức chất của các NTĐH với aminoaxit rất đa dạng và phong phú
như: phức của NTĐH với L- tyrosin, L- histidin, L- methionin… Đã có nhiều
công trình nghiên cứu về phức của NTĐH với các phối tử histidin,
methionin. Tuy nhiên, còn có ít công trình nghiên cứu về phức của
Honmi và erbi với hai phối tử này. Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định phức
chất của nguyên tố đất hiếm với các phối tử khác nhau thì có hoạt tính sinh học
khác nhau. Với những nhận định như trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tổng hợp,
nghiên cứu phức chất của honmi và erbi với L- methionin, L- histidin và bước
đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng”.

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

2
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH)
NTĐH là tập hợp của mười bảy nguyên tố hóa học thuộc bảng tuần hoàn

của Mendeleep gồ m: scanđi, ytri, lantan và mười bốn nguyên tố họ lantanit. NTĐH
có hàm lượng rất nhỏ trong vỏ Trái đất, người ta có thể tìm thấy các nguyên tố đất
hiếm ở trong các lớp trầm tích, các mỏ quặng và cát đen.
Tại Việt Nam, từ những năm 1960, các nhà địa chất đã đánh giá trữ lượng
đất hiếm khoảng 10 triệu tấn nằm rải rác ở các mỏ quặng nằm vùng Tây Bắc, đặc
biệt nhiều ở Yên Bái và dạng cát đen phân bố ở ven biển miền Trung. Công nghệ
chiết tách, ứng dụng đất hiếm xuất hiện đầu những năm 1970 và hiện mới có Viện
Khoa học vật liệu, Viện Năng lượng nguyên tử và Viện Khoáng sản nghiên cứu
quặng này. Hiện nay các nhà khoa học Việt Nam đã tách được các nguyên tố đất
hiếm đạt đến độ sạch 98-99% và ứng dụng cho nhiều ngành khác nhau trong công
nghiệp [21].
1.1.1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất chung của các NTĐH
1.1.1.1. Cấu tạo của các NTĐH
Các NTĐH bao gồm: 3 nguyên tố thuộc nhóm IIIB là scandi (Sc, Z=21), ytri
(Y, Z=39), lantan (La, Z=57) và 14 nguyên tố thuộc họ lantanit (Ln) là xeri (Ce,
Z=58), praseodim (Pr, Z=59), neodim (Nd, Z=60), prometi (Pm, Z=61), samari
(Sm, Z=62), europi (Eu, Z=63), gadolini (Gd, Z=64), tecbi (Tb, Z=65), dysprosi
(Dy, Z=66), honmi (Ho,Z=67), erbi (Er, Z=68), tuli (Tm, Z=69), ytecbi (Yb, Z=70)
và lutexi (Lu, Z=71).
Ion Y
3+
có bán kính tương tự ion Tb
3+
và Dy
3+
, vì vậy ytri thường gặp trong
khoáng sản lantanit phân nhóm nặng. Scanđi có tính chất hóa học chiếm vị trí trung
gian giữa nhôm, ytri và các lantanit. Do đó, cả ytri và scanđi cũng được xem thuộc
các NTĐH.
Do tính chất vật lý, tính chất hóa học và tính chất địa hóa của 17 nguyên

tố rất giống nhau và gây nên sự nhầm lẫn trong hệ thống hóa và danh pháp. Để

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

3
tránh nhầm lẫn, vào năm 1968 IUPAC đề nghị rằng các nguyên tố ''lantanit'' gồm
14 nguyên tố từ Ce đến Lu và dùng tên ''nguyên tố đất hiếm'' cho các nguyên tố Sc,
Y, La và 14 nguyên tố lantanit trên. Lantanit đôi khi được gọi là lanthanoit,
lanthanon và được kí hiệu Ln[18].
Trong lĩnh vực xử lý quặng, dãy các NTĐH thường được phân thành hai
hoặc ba phân nhóm:
Bảng 1.1. Các phân nhóm của dãy nguyên tố đất hiếm[18]
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
39
La
Ce

Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Y
Nguyên tố đất hiếm nhẹ
(phân nhóm Xeri)
Nguyên tố đất hiếm nặng
(phân nhóm Ytri)
NTĐH
nhẹ
NTĐH
trung bình
NTĐH
nặng
Cấu hình electron chung của nguyên tử các nguyên tố lantanit là:
1s
2
2s
2
2p

6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
n
5s
2
5p
6
5d
m
6s
2

n nhận các giá trị từ 0 ÷ 14
m chỉ nhận giá trị là 0 hoặc 1
Dựa vào cấu tạo và cách điền eletron vào obitan 4f , các nguyên tố lantanit
thường được chia thành 2 phân nhóm:
Phân nhóm Xeri (nhóm đất hiếm nhẹ) gồm Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu và Gd.
Phân nhóm Ytri (nhóm đất hiếm nặng) gồm Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb và Lu.

La







4f
0
5d
1

Nhóm Xeri
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd

4f

2

4f
3

4f
4

4f
5

4f
6

4f
7

4f
7
5d
1

Nhóm Ytri
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu

4f
9

4f
10

4f
11

4f
12

4f
13

4f
14

4f
14
5d
1

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

4
Các nguyên tố đất hiếm có phân lớp 4f đang được điền electron. Năng lượng
tương đối của các obitan 4f và 5d rất gần nhau và electron dễ được điền vào cả 2
obitan này. Trừ La, Gd, Lu tất cả các nguyên tố lantanit còn lại đều không có

electron hóa trị điền vào phân lớp 5d. Khi bị kích thích một năng lượng nhỏ, một
hoặc hai electron 4f (thường là một) nhảy sang phân lớp 5d, các electron còn lại bị
các electron 5s
2
5p
6
chắn với tác dụng bên ngoài nên không có ảnh hưởng quan
trọng đến tính chất của đa số lantanit. Như vậy, tính chất của các các lantanit được
quyết định bởi chủ yếu các electron ở phân lớp 5d
1
6s
2
. Các lantanit giống với nhiều
nguyên tố d nhóm IIIB có bán kính nguyên tử và ion tương đương.
Sự khác nhau trong cấu trúc nguyên tử ở lớp thứ ba từ ngoài vào ít ảnh
hưởng đến tính chất hóa học của các nguyên tố nên các lantanit rất giống nhau.
Một số tính chất chung của các NTĐH:
 Có màu trắng bạc, khi tiếp xúc với không khí tạo ra các oxit.
 Là những kim loại tương đối mềm, độ cứng tăng theo số hiệu nguyên tử.
 Các NTĐH có độ dẫn điện cao.
 Đi từ trái sang phải trong chu kì, bán kính của các ion Ln
3+
giảm đều đặn,
điều này được giải thích bằng sự co lantanit.
 Có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.
 Phản ứng với nước giải phóng ra hiđro, phản ứng xảy ra chậm ở nhiệt độ
thường và tăng nhanh khi tăng nhiệt độ.
 Phản ứng với H
+
(của axit) tạo ra H

2
(xảy ra ngay ở nhiệt độ phòng).
 Cháy dễ dàng trong không khí.
 Là tác nhân khử mạnh.
 Nhiều hợp chất của các NTĐH phát huỳnh quang dưới tác dụng của tia
cực tím, hồng ngoại.
 Các nguyên tố lantanit phản ứng dễ dàng với hầu hết các nguyên tố phi
kim, chúng thường có số oxi hóa là +3.
Ngoài những tính chất đặc biệt giống nhau, các lantanit cũng có những tính
chất không giống nhau, từ Ce đến Lu một số tính chất biến đổi tuần tự và một số

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

5
tính chất biến đổi tuần hoàn. Sự biến đổi tuần tự các tính chất của chúng được giải
thích bằng sự co lantanit và việc điền electron vào các obitan 4f. Sự co lantanit là sự
giảm bán kính nguyên tử theo chiều tăng của số thứ tự nguyên tử.
Electron hóa trị của lantanit chủ yếu là các electron 5d
1
6s
2
nên số oxi hóa
bền và đặc trưng của chúng là +3. Tuy nhiên, một số nguyên tố có số oxi hóa thay
đổi như Ce (4f
2
5d
0
6s
2
) ngoài số oxi hóa +3 là do 1 electron trên obitan 4f chuyển

sang obitan 5d còn có số oxi hóa đặc trưng là +4 là do 2 electron trên obitan 4f
chuyển sang obitan 5d. Tương tự như vậy Pr (4f
3
5d
0
6s
2
) có thể có số oxi hóa +4
nhưng không đặc trưng bằng Ce. Ngược lại Eu (4f
7
5d
0
6s
2
) ngoài số oxi hóa +3 còn
có số oxi hóa +2, Sm (4f
6
5d
0
6s
2
) cũng có thể có số oxi hóa +2 nhưng kém đặc trưng
hơn so với Eu; Tb, Dy có thể có số oxi hóa +4, còn Yb, Tm có thể có số oxi
hóa +2[17].
1.1.1.2. Tính chất hóa học đặc trưng của các NTĐH
Về mặt hóa học, các lantanit là những kim loại hoạt động mạnh, chỉ kém kim
loại kiềm và kiềm thổ. Các nguyên tố phân nhóm xeri hoạt động mạnh hơn các
nguyên tố phân nhóm ytri.
Lantan và các lantanit là những kim loại có tính khử mạnh. Ở nhiệt độ cao
các lantanit có thể khử được oxit của nhiều kim loại, ví dụ như sắt, mangan, Kim

loại xeri ở nhiệt độ nóng đỏ có thể khử được CO, CO
2
về C.
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, HNO
3
, H
2
SO
4
, tùy từng loại axit mà
mức độ tác dụng khác nhau, trừ HF, H
3
PO
4
.
Trong dung dịch đa số các lantanit tồn tại dưới dạng các ion bền Ln
3+
.
Các ion Eu
2+
, Yb
2+
và Sm
2+
khử các ion H
+

thành H
2
trong các dung dịch
nước. Các NTĐH không tan trong dung dịch kiềm kể cả khi đun nóng, có khả năng
tạo phức với nhiều loại phối tử[17].

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

6
1.1.2. Giới thiệu về một số hợp chất chính của NTĐH
1.1.2.1. Oxit của các NTĐH
Công thức chung của các oxit đất hiếm là Ln
2
O
3.
Tuy nhiên một số oxit có
dạng khác là: CeO
2
, Tb
4
O
7
, Pr
6
O
11
,… Oxit Ln
2
O
3

giống với của kim loại kiềm thổ,
chúng bền với nhiệt và khó nóng chảy.
Các oxit đất hiếm là các oxit bazơ điển hình, không tan trong nước nhưng tác
dụng với nước tạo thành các hiđroxit và phát nhiệt. Chúng dễ tan trong axit vô cơ
như: HCl, H
2
SO
4
, HNO
3
, tạo thành dung dịch chứa ion [Ln(H
2
O)
x
]
3+
(x=8÷9).
Riêng CeO
2
chỉ tan tốt trong axit đặc, nóng. Người ta lợi dụng tính chất này để tách
riêng xeri ra khỏi tổng oxit đất hiếm.
Ln
2
O
3
tác dụng với muối amoni theo phản ứng:
Ln
2
O
3

+ 6NH
4
Cl → 2LnCl
3
+ 6NH
3
+ 3H
2
O
Ln
2
O
3
được điều chế bằng cách nung nóng các hiđroxit hoặc các muối của
các NTĐH[17].
1.1.2.2. Hiđroxit của các NTĐH
Các đất hiếm hiđroxit Ln(OH)
3
là kết tủa vô định hình, thực tế không tan
trong nước, tích số tan của chúng khoảng 10
-20
ở Ce(OH)
3
đến 10
-24
ở Lu(OH)
3
. Độ
bền nhiệt của chúng giảm dần từ Ce đến Lu. Hiđroxit Ln(OH)
3

là những bazơ khá
mạnh, tính bazơ nằm giữa Mg(OH)
2
và Al(OH)
3
và giảm dần từ Ce đến Lu.
Ln(OH)
3
không bền, ở nhiệt độ cao phân hủy tạo thành Ln
2
O
3
:
2Ln(OH)
3
→ Ln
2
O
3
+ 3H
2
O
Một số hiđroxit có thể tan trong kiềm nóng chảy tạo thành những hợp chất
lantanoidat, ví dụ như: KNdO
2
, NaPr(OH)
4
,
Các hiđroxit của các lantanit kết tủa trong khoảng pH từ 6,8 ÷ 8,5. Riêng
Ce(OH)

4
kết tủa ở pH thấp từ 0,7 ÷ 3,0. Dựa vào đặc điểm này người ta có thể tách
riêng Ce ra khỏi các NTĐH.
Ion Ln
3+
có màu sắc biến đổi phụ thuộc vào cấu hình electron 4f. Những ion
có cấu hình 4f
0
, 4f
7
, 4f
14
đều không có màu, còn lại có màu khác nhau:


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

7
La
3+

4f
0

Không màu
Tb
3+

4f
8

Hồng nhạt
Ce
3+

4f
1

Không màu
Dy
3+

4f
9

Vàng nhạt
Pr
3+

4f
2

Lục vàng
Ho
3+

4f
10

Vàng đỏ

Nd
3+

4f
3

Tím đỏ
Er
3+

4f
11

Hồng
Pm
3+

4f
4

Hồng
Tm
3+

4f
12

Xanh lục
Sm
3+

4f
5

Vàng
Yb
3+

4f
13

Không màu
Eu
3+

4f
6

Hồng nhạt
Lu
3+

4f
14

Không màu
Gd
3+

4f

7

Không màu



Ở trạng thái rắn cũng như trong dung dịch các Ln(III) (trừ lantan và lutexi)
có các phổ hấp thụ với các dải phổ hấp thụ đặc trưng trong vùng hồng ngoại, khả
kiến và tử ngoại[18].
1.1.2.3. Muối của các NTĐH
Các muối clorua, bromua, iodua, nitrat và sunfat của lantanit (III) tan trong
nước, còn các muối florua, cacbonat, photphat và oxalat không tan. Các muối tan
đều kết tinh ở dạng hiđrat, ví dụ như LnBr
3
.6H
2
O, Ln(NO
3
)
3
.6H
2
O,
Ln
2
(SO
4
)
3
.8H

2
O. Các muối Ln(III) bị thủy phân một phần trong dung dịch nước,
khả năng đó tăng dần từ Ce đến Lu. Điểm nổi bật của các Ln
3+
là dễ tạo muối kép
có độ tan khác nhau, các nguyên tố phân nhóm Xeri tạo muối sunfat kép ít tan so
với muối sunfat của kim loại kiềm và kiềm thổ ở trạng thái rắn cũng như trong dung
dịch các muối Ln(III) như: Ln(NO
3
)
3
.MNO
3
, Ln(NO
3
)
3
.2H
2
O, Ln
2
(SO
4
)
3
.M
2
SO
4
.nH

2
O
(M
là amoni hoặc kim loại kiềm, n thường là 8). Độ tan của các muối kép của các đất
hiếm phân nhóm nhẹ khác với độ tan của các đất hiếm phân nhóm nặng, do đó
người ta thường lợi dụng tính chất này để tách riêng các đất hiếm ở 2 phân nhóm.
● Muối clorua LnCl
3
: 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 bằng tác dụng
của Ln
2
O
3
với dung dịch HCl; ngoài ra còn được điều chế bằng tác dụng của CCl
4

với Ln
2
O
3
ở nhiệt độ 400 - 600
o
C hoặc của Cl
2
với hỗn hợp Ln
2
O
3
và than. Các

phản ứng:
2Ln
2
O
3
+ 3CCl
4
→ 4LnCl
3
+ 3CO
2

Ln
2
O
3
+ 3C + 3Cl
2
→ 2LnCl
3
+ 3CO

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

8
● Muối nitrat Ln(NO
3
)
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(NO
3
)
3
.2MNO
3
(M là amoni hoặc kim loại kiềm); Ln(NO
3
)
3
không bền, ở nhiệt
độ khoảng 700
o
C - 800
o
C bị phân hủy tạo thành oxit.
4Ln(NO
3
)
3
→ 2Ln
2
O
3
+ 12NO
2
+ 3O
2

Ln(NO
3
)
3
được điều chế bằng cách hòa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat của
các NTĐH trong dung dịch HNO
3
.
● Muối sunfat Ln
2
(SO
4
)
3
: muối sunfat của NTĐH ít tan hơn muối clorua và
muối nitrrat, chúng tan nhiều trong nước lạnh và cũng có khả năng tạo thành muối
sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni, ví dụ như muối kép
2M
2
SO
4
.Ln
2
(SO
4
)
3
.nH
2

O. Trong đó: M là những kim loại kiềm, n = 8 ÷ 12.
Muối Ln
2
(SO
4
)
3
được điều chế bằng cách hòa tan oxit, hiđroxit hay cacbonat
của NTĐH trong dung dịch H
2
SO
4
loãng.
● Muối oxalat Ln
2
(C
2
O
4
)
3
: các oxalat đất hiếm có độ tan trong nước rất nhỏ,
có tích số tan từ 10
-25
- 10
-30
, ví dụ như của Ce là 3.10
- 26
, Y là 5,34.10
-29

Tích số tan của các NTĐH giảm từ La ÷ Lu, tan rất ít trong nước và axit
loãng. Trong môi trường axit mạnh, dư thì tích số tan của oxalat đất hiếm tăng do
tạo thành các phức tan: Ln(C
2
O
4
)
+
, Ln(C
2
O
4
)

2
, Ln(C
2
O
4
)
3
3
.
Ví dụ: Y(C
2
O
4
)
+

k
1
= 3.10
-7

Y(C
2
O
4
)

2
k
2
= 3.10
-11

Y(C
2
O
4
)
3
3
k
3
= 4.10
-12

Các oxalat đất hiếm khi kết tinh thì ngậm nước Ln

2
(C
2
O
4
)
3
.n H
2
O (n= 2 ÷
10) và kém bền với nhiệt. Quá trình phân hủy ở nhiệt độ khác nhau cho sản
phẩm khác nhau
Ví dụ: Ln
2
(C
2
O
4
)
3
.10 H
2
O
 
 C
0
38055
Ln
2
(C

2
O
4
)
3
Ln
2
(C
2
O
4
)
3
.10 H
2
O
 
 C
0
550380
Ln
2
O
3
.CO
2


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

9
Ngoài các muối đất hiếm kể trên còn có một số muối ít tan khác thường gặp:
LnF
3
, LnPO
4
, Ln
2
(CO
3
)
3
.
Tính chất hóa học của các ion Ln
3+

, Sc
3+
, Y
3+
khá giống nhau, vì vậy không
thể phân biệt chúng trong dung dịch bởi các thuốc thử phân tích. Tuy nhiên đối với
những lantanit mà ngoài số oxi hóa +3 chúng còn có số oxi hóa khác tương đối bền
như Ce
4+
, Pr
4+
, Eu
2+
có thể xác định được chúng ngay cả khi có mặt của các lantanit

khác[23].
1.1.3. Giới thiệu về nguyên tố honmi và ecbi
1.1.3.1. Honmi (Ho)
Honmi là nguyên tố đất hiếm nhóm nặng, thuộc chu kì 6 của bảng tuần hoàn
các nguyên tố, số thứ tự 67, nguyên tử khối 164,9304. Honmi được nhà hoá học
Thuỵ Điển Clevơ (P. T. Cleve) tìm ra (1879). Honmi là kim loại màu trắng bạc,
mềm, dẻo, bị phủ màng oxit-hidroxit trong không khí ẩm; khối lượng riêng 8,80
g/cm
3
; t
nc
= 1470
o
C; t
s
=2707
o
C[22].
Tính chất hóa học: Ho bị thụ động hóa trong nước nguội, không phản ứng
với kiềm, dung dịch amoniac, phản ứng với nước nóng, axit, oxi, clo, lưu huỳnh.
Ion Ho
3+
có màu vàng
Ví dụ: 2Ho + 6H
2
O

0
t
2Ho(OH)

3
+ 3H
2

2Ho + 6HCl

2HoCl
3
+ 3H
2
4Ho + 3O
2

2Ho
2
O
3
Hợp chất của honmi có tính chất hóa học giống hợp chất của lantan. Ho
được điều chế bằng cách dùng Ca khử Ho
2
O
3
ở nhiệt độ cao hoặc điện phân dung
dịch HoCl
3
.
Ho dùng trong sản xuất loại thủy tinh đặc biệt làm chất hoạt hóa của chất
phát quang, làm chất hấp thụ khí trong ống chân không[14].
1.1.3.2. Erbi (Er)
Erbi là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm nặng, kí hiệu Er và có số thứ tự

68 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố, nguyên tử khối 167,26. Erbi là kim loại
màu trắng bạc, mềm, dẻo, khối lượng riêng 9,062g/cm
3
; t
nc
= 1552
o
C; t
s
=2857
o
C.

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

10
Trong tự nhiên nó luôn được tìm thấy trong các hợp chất với các nguyên tố khác
trên trái đất[22].
Tính chất hóa học: Er bị thụ động hóa trong nước nguội, không phản ứng với
kiềm, dung dịch amoniac, phản ứng với nước nóng, axit, oxi, clo, lưu huỳnh. Ion
Er
3+
có màu hồng.
Ví dụ: 2Er + 6H
2
O

0
t
2Er(OH)

3
+ 3H
2

4 Er + 3 O
2
→ 2 Er
2
O
3

2 Er + 3 Cl
2
→ 2 ErCl
3



2 Er + 3 H
2
SO
4
→ 2 Er
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2

Hợp chất của erbi có tính chất hóa học giống hợp chất của lantan. Er được
điều chế bằng cách dùng Ca khử Er
2
O
3
ở nhiệt độ cao hoặc điện phân dung dịch
ErCl
3
[14].
Ứng dụng của Erbi rất đa dạng, nó thường được dùng làm bộ lọc ảnh, và do
có khả năng đàn hồi nên nó được dùng làm phụ gia luyện kim, dùng trong công
nghệ hạt nhân, làm chất tạo màu cho kính… [22]
1.1.4. Trạng thái tự nhiên và tầm quan trọng của các NTĐH
Trong tự nhiên người ta có thể tìm thấy các NTĐH trong các lớp trầm tích,
các mỏ quặng tồn tại dưới dạng các oxit đất hiếm.
Các mỏ đất hiếm tồn tại ở khắp nơi trên thế giới, cục Địa chất Mỹ nhận
định tổng trữ lượng đất hiếm trên toàn cầu lên tới 99 triệu tấn, trong đó Trung
Quốc 27 triệu tấn chiếm 30,6% và là nước xuất khẩu hơn 97% đất hiếm cho các
nước công nghiệp lớn; Mỹ có 13 triệu tấn chiếm 14,7%, Úc 5,2 triệu tấn chiếm
5,91%, Ấn Độ 1,1 triệu tấn chiếm 1,25%, các nước Liên Xô cũ 19%, các nước
khác 22% [1], [19], [20].
Theo kết luận của các nhà khoa học, đất hiếm ngày càng trở nên quan trọng
và không thể thiếu trong việc phát triển các sản phẩm công nghệ tiên tiến. Các kim
loại này có thể được coi như vũ khí kinh tế của thế kỉ XXI [19]. Đất hiếm là khoáng
sản chiến lược có giá trị đặc biệt không thể thay thế và đóng vai trò rất quan trọng
trong các lĩnh vực: điện tử, kĩ thuật nguyên tử, chế tạo máy, công nghiệp hoá chất,

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

11
công nghiệp hạt nhân, công nghệ thông tin, quốc phòng, hàng không vũ trụ đến lĩnh
vực luyện kim và cả chăn nuôi, trồng trọt. Các nhà phân tích nói rằng không có
những kim loại này, nhiều nền kinh tế hiện đại sẽ ngừng vận hành [8], [19].
Kim loại đất hiếm không chỉ có vai trò ngày càng lớn và tối cần thiết đối
với các ngành công nghiệp mũi nhọn tại các quốc gia phát triển mà nó còn là
nguyên liệu quan trọng đối với việc phát triển các dạng năng lượng không gây ô
nhiễm môi trường.
Ngoài ra đất hiếm còn có vai trò quan trọng trong lĩnh vực nông nghiệp. Kết
quả phân tích cho thấy: trong đất trồng thường chứa từ 0,0015 - 0,0020% Ln
2
O
3

(Các NTĐH tồn tại trong tự nhiên dưới dạng các oxit đất hiếm Ln
2
O
3
). Trong quá
trình sinh trưởng, cây trồng có hấp thụ đất hiếm từ đất nhằm đáp ứng cho nhu cầu
sinh trưởng, phát triển bình thường của nó. Việc nghiên cứu và sử dụng đất hiếm
như một loại phân bón vi lượng trong sản xuất nông nghiệp đã làm tăng khả năng
phát triển bộ rễ, tăng khả năng chịu hạn, kháng sâu bệnh, khả năng hấp thụ dinh
dưỡng với mục tiêu tăng năng suất và chất lượng nông sản.
Theo số liệu thống kê các kết quả sử dụng phân bón vi lượng đất hiếm trên
thế giới cho thấy: Bón 150 - 525 g/ha cho lúa mì ở giai đoạn ngâm ủ hạt và khi có 3 - 4
lá làm tăng năng suất 187,5 - 262,5 kg/ha (5 - 15%); Với cây lúa, nếu bón 150-450
g/ha (0,01%) lúc gieo hoặc nhổ mạ sẽ làm tăng năng suất 300 - 600 kg/ha (4-12%);
Với cây bắp cải, bón 750-1500 g/ha vào giai đoạn cây có 5 - 8 lá sẽ làm tăng năng

suất 7500 kg/ha (15%) [11].
Ở Việt Nam, các NTĐH đã được đưa vào phân bón vi lượng phục vụ cho
nông nghiệp và đã thu được nhiều kết quả khả quan. Trong những năm gần đây,
phân bón vi lượng đất hiếm được sử dụng rộng rãi trên nhiều loại cây trồng như cây
công nghiệp (cà phê, chè ), cây ăn quả (vải thiều, cam, quýt, dâu tây ),cây lương
thực (lúa, ngô), rau màu, thực phẩm (các loại rau ăn quả, ăn lá, ăn củ, đậu đỗ.), hoa,
cây cảnh, cỏ chăn nuôi [11].
Khi sử dụng phân bón vi lượng đất hiếm tại các vùng trồng chè lớn như
Tuyên Quang, Yên Bái, Phú Thọ, Thái Nguyên. không chỉ làm tăng năng suất chè

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

12
từ 15 - 30%, tỉ lệ chè loại A tăng 33% mà chất lượng của sản phẩm cũng được nâng
lên rõ rệt như: tăng hương vị chè, giảm độ đắng.; với cây dâu tằm năng suất tăng
43%, chất lượng tốt, tằm ăn khoẻ, năng suất kén tăng 2kg/1 vòng trứng [11].
1.2. Giới thiệu về aminoaxit, L-methionin và L-histidin
1.2.1. Giới thiệu về aminoaxit
Amino axit hay axit amin là những hợp chất hữu cơ tạp chức mà trong phân
tử có chứa cả nhóm chức amin (nhóm amino -NH
2
) và nhóm chức axit (nhóm
cacboxyl -COOH).
Công thức tổng quát: (H
2
N)
n
R(COOH)
m
, n,m


1.
Tất cả các aminoaxit tự nhiên đều thuộc loại

- aminoaxit (nhóm chức
amin -NH
2
gắn vào C thứ hai), ngoài các nhóm -NH
2
, -COOH trong các aminoaxit
tự nhiên còn chứa các nhóm chức khác như: -OH, HS-, -CO
Có khoảng 20 aminoaxit cần để tạo protein cho cơ thể, trong đó có 12 loại có
thể tạo ra trong cơ thể, 8 loại aminoaxit cần phải cung cấp từ thực phẩm. Tám loại
aminoaxit cần thiết đó là: isolơxin, lơxin, lysin, methionin, phenylalanin, valin,
threonin và tryptophan [15].
Hai aminoaxit cần thiết cho sự tăng trưởng cho trẻ con mà cơ thể trẻ con
chưa tự tổng hợp được, đó là arginin và histidin.
Tính chất vật lí: Mặc dù aminoaxit có chứa đồng thời trong phân tử nhóm -
NH
2
và nhóm -COOH nhưng nhiều tính chất vật lí và hoá học không phù hợp với
công thức cấu trúc này. Khác hẳn với amin và axit cacboxylic, aminoaxit là những
chất kết tinh không bay hơi, nóng chảy kèm theo sự phân huỷ ở nhiệt độ tương đối
cao. Chúng không tan trong các dung môi không phân cực như benzen, ete nhưng
lại tan trong nước. Phân tử aminoaxit có độ phân cực cao, lực hút tĩnh điện giữa các
phân tử lớn. Dung dịch aminoaxit có tính chất của dung dịch các chất có momen
lưỡng cực cao, các hằng số về độ bazơ và độ axit đối với nhóm -NH
2
và nhóm -COOH
đặc biệt nhỏ. Những tính chất trên rất phù hợp với cấu trúc ion lưỡng cực trong

dung dịch:

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

13
Trừ glyxin, các aminoaxit đều là những chất hoạt động quang học, các amino
axit tự nhiên đều có cấu hình L- giống như L-glixeranđehit [15].
Tính chất hoá học: Ngoài các tính chất của các nhóm amino và nhóm
cacboxyl, các amino axit còn thể hiện tính chất của cả phân tử, trong đó đặc biệt có
phản ứng tạo phức của chúng: Các

- aminoaxit phản ứng với một số ion kim loại
nặng cho hợp chất phức khó tan và rất bền, không bị phân huỷ bởi NaOH, có màu
đặc trưng. Các

- aminoaxit cũng tạo phức tương tự nhưng kém bền hơn, các

và

- aminoaxit không tạo thành những hợp chất như vậy [15].
1.2.2. Giới thiệu về L - methionin và L- histidin
1.2.2.1 Giới thiệu về L - methionin
Methionin là aminoaxit có gốc R phân cực, không tích điện.
Công thức phân tử:
C
5
H
11
SO
2

N
Công thức cấu tạo :

S
H
3
C OH
NH
2
Khối lượng mol phân tử: 149,21 g .mol
-1
[2]
Methionin là bột tinh thể màu trắng, có mùi đặc trưng, vị hơi ngọt, hơi khó tan
trong nước. Methionin là một amino axit thiết yếu có trong thành phần dinh dưỡng
và trong công thức của các chế phẩm đa amino axit để nuôi dưỡng. Methionin là
một trong 20 amino axit cấu tạo nên protein, đồng thời là một trong 8 amino axit
không thể thay thế, bởi cơ thể động vật không thể tổng hợp ra chúng thông qua các
phản ứng sinh hoá. Tuy nhiên nó có trong thực vật và một số vi sinh. Thức ăn chứa
methionin bao gồm: trái cây, thịt, rau, hạt và cây họ đậu. Hàm lượng methionin cao
có thể tìm thấy ở trong đậu Hà Lan, tỏi, một số phomat, ngô, đào lộn hột, dâu tây,
đậu phụ. Một số thịt có nguồn methionin nhiều như thịt gà, thịt bò và cá. Nó là
nguồn cung cấp lưu huỳnh cho một lượng lớn hợp chất trong cơ thể, kể cả amino
O

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

14
axit cystein và tearin. Methionin là một amino axit cần thiết cho cơ thể là tác nhân
methyl hoá và sunfua hoá, chống thiếu máu và chống nhiễm độc. Chính vì thế
methionin là loại thuốc để điều trị ngộ độc paracetamol. Trên thị trường, methionin

có nhiều dạng hàm lượng 250 hoặc 500 mg viên nén hoặc viên nang để uống. Cũng
có dạng dung dịch để tiêm truyền qua đường tĩnh mạch. Ở những người suy gan,
chất này làm cho tổn thương gan nặng thêm và có thể là bệnh về não do gan tiến
triển mạnh thêm. Một trong các chất đạm có chứa lưu huỳnh trong cấu trúc là
methionin [8].
Trong dung dịch methionin tồn tại dưới dạng ion lưỡng cực:
NH
3
+


H
3
C S CH
2
CH
2
CH

COO
-
+ Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng sau:
NH
3
+
NH
2

H
3

C S CH
2
CH
2
CH + OH
-
H
3
C S CH
2
CH
2
CH + H
2
O
COO
-
COO
-

+ Trong môi trường axit tồn tại cân bằng sau:

NH
3
+
NH
3
+

H

3
C S CH
2
CH
2
CH + H
+
H
3
C S CH
2
CH
2
CH
COO
-
COOH
Methionin tổng hợp từ axit aspartic và cystein. Đầu tiên axit aspartic chuyển
thành β-aspartyl-semianđehit đây là một giai đoạn trung gian quan trọng cho quá
trình sinh tổng hợp methionin, lysin và threonin [2].
1.2.2.2. Giới thiệu về L - histidin
Histidin là aminoaxit có gốc R tích điện dương, là một trong 20 aminoaxit có
trong protein.
Công thức phân tử: C
6
H
9
O
2
N

3

Tên quốc tế là:

- amino

- imidazol propionic
Khối lượng mol phân tử: 155,16 g .mol
-1