tổng hợp và nghiên cứu một số phức chất palađi(ii) với các dẫn xuất của n(4)-phenyl thiosemicacbazit

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



ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM



HOÀNG DUY CƯƠNG



TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHỨC CHẤT
CỦA PALAĐI(II) VỚI CÁC DẪN XUẤT
CỦA N(4)-PHENYL THIOSEMICACBAZIT




CHUYÊN NGÀNH : HOÁ VÔ CƠ
MÃ SỐ: 60.44.25


LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC




HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. TRỊNH NGỌC CHÂU

THÁI NGUYÊN - 2011
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC BẢNG

STT
Số bảng
Chương I
Trang
1
Bảng 1.1
Các dải hấp thụ chính trong phổ hấp thụ hồng ngoại của
thiosemicacbazit
11
Chương II
2
Bảng 2.1
Các hợp chất cacbonyl và thiosemicacbazon tương ứng
20
3
Bảng 2.2
Ký hiệu các phức chất, màu sắc và dung môi hòa tan
chúng

21
Chương III
4
Bảng 3.1
Kết quả phân tích hàm lượng kim loại trong các phức chất
23
5
Bảng 3.2
Cường độ tương đối của các pic đồng vị thuộc cụm pic ion
phân tử trong phổ khối lượng của Pd(pth)
2
24
6
Bảng 3.3
Cường độ tương đối của các pic đồng vị thuộc cụm pic ion
phân tử trong phổ khối lượng của Pd(pthac)
2
25
7
Bảng 3.4
Phổ hấp thụ hồng ngoại của các phối tử và phức chất tương
ứng
25
8
Bảng 3.5
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H-NMR chuẩn của
N(4)-phenyl thiosemicacbazit
31

9
Bảng 3.6
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H-NMR chuẩn của
axetonphenon
32
10
Bảng 3.7
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H-NMR chuẩn của
2-metyl-pyriđin xeton
32
11
Bảng 3.8
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H-NMR của các phối
tử tự do
35
12
Bảng 3.9
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H-NMR lý thuyết của
Hpthac
36
13
Bảng 3.10

Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H-NMR thực nghiệm
của Hpthac
36
14
Bảng 3.11
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H-NMR lý thuyết của
Hpthpri
37
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15
Bảng 3.12
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H-NMR thực nghiệm
của Hpthpri
37
16
Bảng 3.13
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
1
H – NMR
của phức chất Pd(pth)
2
và Pd(pthac)
2

39
17
Bảng 3.14
Các tín hiệu trong phổ cộng hưởng từ proton của phức chất
Pd(pthac)
2
(đồng phân thứ hai)

41
18
Bảng 3.15
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C-NMR chuẩn của
Hpth
42
19
Bảng 3.16
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C-NMR chuẩn của
axetophenon
43
20
Bảng 3.17
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C-NMR
của 2-metyl pyriđin xeton

43
21
Bảng 3.18
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C – NMR của các
phối tử
45
21
Bảng 3.19
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C – NMR lý thuyết
của phối tử Hpthac
46
22
Bảng 3.20
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C – NMR thực
nghiệm của phối tử Hpthac
46
23
Bảng 3.21
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C – NMR lý thuyết
của phối tử Hpthpri
47
24

Bảng 3.22
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C – NMR thực
nghiệm của phối tử Hpthpri
47
25
Bảng 3.23
Các tín hiệu cộng hưởng trong phổ
13
C – NMR của
phức chất Pd(pth)
2
và Pd(pthac)
2

49
26
Bảng 3.24
Kết quả thử hoạt tính kháng VSVKĐ của các phối tử và
phức chất tương ứng
52
27
Bảng 3.25
Kết quả thử nồng độ tối thiểu gây chết hoàn toàn vi sinh
vật (MBC) của Pd(pthac)
2

53
28

Bảng 3.26
Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của phức chất
Pd(pthac)
2
54
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang
Hình 3.1
Phổ khối lượng của phức chất Pd(pth)
2
23
Hình 3.2
Phổ khối lượng của phức chất Pd(pthac)
2
24
Hình 3.3
Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hpth
26
Hình 3.4
Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Pd(pth)
2

26
Hình 3.5
Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hpthac
27
Hình 3.6

Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Pd(pthac)
2
27
Hình 3.7
Phổ hấp thụ hồng ngoại của phối tử Hpthpri

28
Hình 3.8
Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức chất Pd(pthpri)
2
28
Hình 3.9
Phổ
1
H-NMR chuẩn của N(4)-phenyl thiosemicacbazit
(Hpth)
31
Hình 3.10
Phổ
1
H-NMR chuẩn của axetophenon

32
Hình 3.11
Phổ
1
H-NMR chuẩn của 2-metyl pyriđin xeton
32
Hình 3.12
Phổ

1
H-NMR của phối tử Hpth

33
Hình 3.13
Phổ
1
H-NMR của phối tử Hpthac
33
Hình 3.14
Phổ
1
H-NMR của phối tử Hpthpri
34
Hình 3.15
Phổ
1
H-NMR lý thuyết của Hpthac theo phương pháp
ChemBioDraw Ultra 11.0
36
Hình 3.16
Phổ
1
H-NMR thực nghiệm của phối tử Hpthac
36
Hình 3.17
Phổ
1
H-NMR lý thuyết của Hpthpri theo phương pháp
ChemBioDraw Ultrab 11.0

37
Hình 3.18
Phổ
1
H-NMR thực nghiệm của phối tử Hpthpri
37
Hình 3.19
Phổ
1
H-NMR của phức chất Pd(pth)
2
38
Hình 3.20
Phổ
1
H-NMR của phức chất Pd(pthac)
2

38
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Hình 3.21
Dạng phóng to của phổ cộng hưởng từ proton của phức chất
Pd(pthac)
2

40
Hình 3.22
Phổ
13

C-NMR chuẩn của N(4)-phenyl thiosemicacbazit
(Hpth)
42
Hình 3.23
Phổ
13
C-NMR chuẩn của axetophenon
43
Hình 3.24
Phổ
13
C-NMR chuẩn của 2-metyl pyriđin xeton
43
Hình 3.25
Phổ
13
C-NMR của phối tử Hpth
44
Hình 3.26
Phổ
13
C-NMR của phối tử Hpthac
44
Hình 3.27
Phổ
13
C-NMR của phối tử Hpthpri
45
Hình 3.28
Phổ

13
C - NMR lý thuyết của phối tử Hpthac theo phương
pháp ChemBioDraw Ultra 11.0
46
Hình 3.29
Phổ
13
C - NMR thực nghiệm của phối tử Hpthac
46
Hình 3.30
Phổ
13
C - NMR lý thuyết của phối tử Hpthpri theo phương
pháp ChemBioDraw Ultra 11.0
47
Hình 3.31
Phổ
13
C - NMR thực nghiệm của phối tử Hpthpri

47
Hình 3.32
Phổ
13
C-NMR của phức chất Pd(pth)
2

48
Hình 3.33
Phổ

13
C-NMR của phức chất Pd(pthac)
2

49

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

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT



N
H
2
N
H
C
N
H
S
(1)
(2)
(4)


N(4)- phenyl thiosemicacbazit (Hpth)


N

N C
NH
S
C
CH
3
H
(II)
(I)
(1)
(2)
(4)

N(4)-phenyl thiosemicacbazon axetophenon (Hpthac)




N
N C
NH
S
N
C
CH
3
H
(II)
(I)
(1)

(2)
(4)

N(4)-phenyl thiosemicacbazon 2- metyl pyriđin xeton (Hpthpri)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN …………………………………………………….3
1.1. Thiosemicacbazit và dẫn xuất của nó………………………… …………… 3
1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon………………………………………3
1.1.2. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazit và
thiosemicacbazon 4
1.2. Giới thiệu về palađi ………………………………………………………… 6
1.3. Một số ứng dụng của thiosemicacbazon và phức chất của chúng………… … 7
1.4. Các phƣơng pháp nghiên cứu phức chất……………………………………… 10
1.4.1. Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại…………………………………….…10
1.4.2. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ proton ………………………………….11
1.4.3. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng…………………………………………….….13
1.5. Thăm dò hoạt tính sinh học của các phối tử và các phức chất………………….14
1.5.1. Phƣơng pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định …….……… …….14
1.5.1.1. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định……………………… ………… 14
1.5.1.2. Các chủng vi sinh vật kiểm định…………………… ………… 14
1.5.1.3. Môi trƣờng nuôi cấy……………………… ………………… 15
1.5.1.4. Cách tiến hành…………… …………………… …………… 15
1.5.2. Phƣơng pháp thử hoạt tính gây độc tế bào ………… ……… … 16
1.5.2.1. Thiết bị nghiên cứu…… …………………… …………… ….16
1.5.2.2. Các dòng tế bào… ………………………… …………………16

1.5.2.3. Phƣơng pháp thử ……………… …………………… ……….16
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM………………………………… …………… 18
2.1. Hóa chất, dụng cụ………………………………………………………….……… 18
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu và kỹ thuật thực nghiệm………………………….… 19
2.2.1. Tổng hợp phối tử…………………………………………….………………19
2.2.2. Tổng hợp phức chất…………………………………………….………… 20
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


2.3. Các điều kiện ghi phổ…….……………………………………………………… 21
2.4. Phân tích hàm lƣợng palađi…………………………………………….…… 22
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………… …… 23
3.1. Kết quả phân tích hàm lƣợng kim loại trong các phức chất…………………….23
3.2. Nghiên cứu các phức chất bằng phƣơng pháp phổ khối lƣợng………….…….23
3.2.1. Phổ khối lƣợng của phức Pd(pth)
2
… …………………………………… 23
3.2.2. Phổ khối lƣợng của phức Pd(pthac)
2
…………………… ………… 24
3.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại………25
3.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ proton … 31
3.4.1. Phổ cộng hƣởng từ proton của Hpth, Hpthac và Hpthpri………………… 31
3.4.2. Phổ cộng hƣởng từ ptoton của các phức chất Pd(pth)
2
và Pd(pthac)
2
….….37
3.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ
13

C… … 42
3.5.1. Phổ cộng hƣởng từ 13C của các phối tử Hpth, Hpthac và Hpthpri ……… 42
3.5.2. Phổ cộng hƣởng từ
13
C của các phức chất Pd(pth)
2
và Pd(pthac)
2
48
3.6. Kết quả thăm dò hoạt tính sinh học của phối tử và phức chất……………… 52
3.6.1. Kết quả thử hoạt tính kháng VSVKĐ của các phối tử và phức chất……… 52
3.6.2. Kết quả thử nộng độ gây chết hoàn toàn VSVKĐ của phức chất………… 53
3.6.3. Kết quả thử khả năng gây độc tế bào của phức chất…………………….… 53
KẾT LUẬN 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO 56





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

1

MỞ ĐẦU
Việc nghiên cứu các phức chất của thiosemicacbazon với các kim loại
chuyển tiếp đang thu hút nhiều nhà hóa học, dƣợc học, sinh - y học trên thế giới.
Các đề tài nghiên cứu trong lĩnh vực này rất phong phú vì các thiosemicacbazon rất
đa dạng về thành phần, cấu tạo và kiểu phản ứng.
Từ rất sớm, ngƣời ta đã phát hiện hoạt tính diệt nấm, diệt khuẩn của

thiosemicacbazit và các dẫn xuất thiosemicacbazon của nó [1,3]. Đặc biệt là từ sau
khi phát hiện ra phức chất của kim loại chuyển tiếp cis-platin [Pt(NH
3
)
2
Cl
2
] có hoạt
tính ức chế sự phát triển ung thƣ vào năm 1969 thì nhiều nhà hóa học và dƣợc học
chuyển sang nghiên cứu hoạt tính sinh học của các phức chất của kim loại với các
phối tử hữu cơ có hoạt tính sinh học. Trong số các phức chất đƣợc nghiên cứu, phức
chất của các thiosemicacbazon đóng vai trò rất quan trọng [3,10,16,27].
Ngày nay, hàng năm có hàng trăm công trình nghiên cứu hoạt tính sinh học,
đặc biệt là hoạt tính chống ung thƣ của các phức chất thiosemicacbazon và dẫn xuất
của chúng đăng trên các tạp chí Hóa học, Dƣợc học, Y- sinh học v.v nhƣ
Polyhedron, Inorganica Chimica Acta, Inorganic Biochemistry, European Journal of
Medicinal Chemistry, Toxicology and Applied Pharmacology, Bioinorganic &
Medicinal Chemistry, Journal of Inorganic Biochemistry v.v
Các nghiên cứu hiện nay tập trung chủ yếu vào việc tổng hợp mới các
thiosemicacbazon, dẫn xuất của thiosemicacbazon và phức chất của chúng với các
ion kim loại, nghiên cứu cấu tạo của các phức chất sản phẩm bằng các phƣơng pháp
khác nhau và khảo sát hoạt tính sinh học của chúng. Trong một số công trình gần
đây, ngoài hoạt tính sinh học ngƣời ta còn khảo sát một số tính chất khác của
thiosemicacbazon nhƣ tính chất điện hóa, hoạt tính xúc tác, khả năng ức chế ăn mòn
kim loại v.v
Mục tiêu của việc khảo sát hoạt tính sinh học là tìm kiếm đƣợc các hợp chất
có hoạt tính cao đồng thời đáp ứng tốt nhất các yêu cầu sinh - y học khác nhƣ không
độc, không gây hiệu ứng phụ, không gây hại cho tế bào lành để dùng làm thuốc
chữa bệnh cho ngƣời và vật nuôi v.v
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài:
“Tổng hợp và nghiên cứu một số phức chất palađi(II) với các dẫn xuất của
N(4)-phenyl thiosemicacbazit”
Với hy vọng rằng những kết quả thu đƣợc sẽ đóng góp một phần nhỏ dữ liệu
cho lĩnh vực nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazon nói chung và hoạt tính
sinh học chúng nói riêng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. THIOSEMICACBAZIT VÀ DẪN XUẤT CỦA NÓ
1.1.1. Thiosemicacbazit và thiosemicacbazon
Thiosemicacbazit là chất kết tinh màu trắng, nóng chảy ở 181-183
o
C. Kết quả
nghiên cứu bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X cho thấy phân tử có cấu trúc nhƣ sau:
a
c
b
d
(1)
(2)
(4)
MËt ®é ®iÖn tÝch
a=118.8
b=119.7

c=121.5
d=122.5
N = -0.051
N = 0.026
C = -0.154
N = 0.138
S = -0.306
(1)
(2)
(4)
o
o
o
o
Gãc liªn kÕt
S
NH
C
NH
2
NH
2

Trong đó các nguyên tử N
(1)
, N
(2)
, N
(4)
, C, S nằm trên cùng một mặt phẳng. Ở

trạng thái rắn, phân tử thiosemicacbazit có cấu hình trans (nguyên tử S nằm ở vị trí
trans so với nhóm NH
2
) [1].
Khi thay thế một nguyên tử hiđro của nhóm N
(4)
H
2
bằng các gốc hiđrocacbon
khác nhau ta thu đƣợc các dẫn xuất N(4) của thiosemicacbazit. Ví dụ nhƣ: N(4)-
phenyl thiosemicacbazit, N(4)-etyl thiosemicacbazit, N(4)-metyl
thiosemicacbazit… Trong đó dẫn xuất N(4)-phenyl thiosemicacbazit là chất rắn kết
tinh màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy 138 - 141
o
C.
Khi phân tử thiosemicacbazit hay sản phẩm thế của nó ngƣng tụ với các hợp
chất cacbonyl sẽ tạo thành các hợp chất thiosemicacbazon theo sơ đồ 1.1: (R’’: H,
CH
3
, C
2
H
5
, C
6
H
5
….).
R
C

R'
O
N
H
C
S
NHR''NH
2
N
H
C
S
NHR''N
C
R
R'
O
H
H
N
H
C
S
NHR''N
C
R
R'
OH
H
N

H
C
S
NHR''N
C
R
R'
OH
2
+
+

+


Sơ đồ 1.1: Mô tả cơ chế của phản ứng ngưng tụ tạo thành thiosemicacbazon
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4

Phản ứng tiến hành trong môi trƣờng axit theo cơ chế A
N
. Vì trong số các
nguyên tử N của thiosemicacbazit cũng nhƣ dẫn xuất thế N(4) của nó chỉ có nguyên
tử N
(1)
là mang điện tích âm nên trong điều kiện bình thƣờng, phản ứng ngƣng tụ
chỉ xảy ra nhóm N
(1)
H

2
hiđrazin [4].
1.1.2. Phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazit và
thiosemicacbazon
Jensen là ngƣời đầu tiên tổng hợp và nghiên cứu các phức chất của thiosemi-
cacbazit [1]. Ông đã tổng hợp, nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazit với
đồng(II) và đã chứng minh rằng trong các hợp chất này thiosemicacbazit phối trí hai
càng qua nguyên tử lƣu huỳnh và nitơ của nhóm hiđrazin (N
(1)
H
2
). Trong quá trình
tạo phức, phân tử thiosemicacbazit có sự chuyển từ cấu hình trans sang cấu hình cis,
đồng thời xảy ra sự di chuyển nguyên tử H từ nhóm imin sang nguyên tử S và
nguyên tử H này lại bị thay thế bởi kim loại. Do đó phức chất đƣợc tạo thành theo
sơ đồ sau:
NH
2
NH
C
NH
2
S
NH
2
N
C
SH NH
2
NH

2
N
C
S NH
2
NH
2
N
C
SNH
2
NH
2
N
C
SNH
2
NH
2
N
C
S NH
2
M
M
M
cis
trans
D¹ng thion D¹ng thiol

Sơ đồ 1.2: Sự tạo phức của thiosemicacbazit
Sau công trình của Jensen, nhiều tác giả khác cũng đƣa ra kết quả nghiên cứu
của mình về sự tạo phức của thiosemicacbazit với các kim loại chuyển tiếp khác.
Nghiên cứu phức chất của thiosemicacbazit với Ni(II) [13,31] và Zn(II) [14]
bằng các phƣơng pháp từ hoá, phổ hấp thụ electron, phổ hấp thụ hồng ngoại, các tác
giả cũng đƣa ra kết luận rằng liên kết giữa phân tử thiosemicacbazit với nguyên tử
kim loại đƣợc thực hiện trực tiếp qua nguyên tử S và nguyên tử N - hiđrazin (N
(1)
),
đồng thời khi tạo phức phân tử thiosemicacbazit tồn tại ở cấu hình cis. Kết luận này
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5

cũng đƣợc khẳng định khi các tác giả [13,16] nghiên cứu phức của một số ion kim
loại nhƣ Cu(II), Pt(II), Pd(II), Co(II)… với thiosemicacbazit.
Theo [8,13,23], trong đa số các trƣờng hợp, khi tạo phức thiosemicacbazit
tồn tại ở cấu hình cis và đóng vai trò nhƣ một phối tử hai càng. Tuy nhiên trong một
số trƣờng hợp, do khó khăn về hoá lập thể, thiosemicacbazit đóng vai trò nhƣ một
phối tử một càng và giữ nguyên cấu hình trans, khi đó liên kết đƣợc thực hiện qua
nguyên tử S. Một số ví dụ điển hình về kiểu phối trí này là phức của
thiosemicacbazit với Ag(I), Cu(II), Co(II) [8,23,33].
Tóm lại, thiosemicacbazit thƣờng có xu hƣớng thể hiện dung lƣợng phối trí
bằng hai và liên kết đƣợc thực hiện qua nguyên tử S và N của nhóm hiđrazin. Để
thực hiện sự phối trí kiểu này cần phải tiêu tốn năng lƣợng cho quá trình chuyển
phân tử từ cấu hình trans sang cấu hình cis và di chuyển nguyên tử H từ N
(2)
sang
nguyên tử S. Năng lƣợng này đƣợc bù trừ bởi năng lƣợng dƣ ra do việc tạo thêm
một liên kết và hiệu ứng đóng vòng.

Do sự đa dạng của các hợp chất cacbonyl làm cho các phức chất
thiosemicacbazon trở nên đa dạng và phong phú cả về số lƣợng và tính chất. Cũng
nhƣ thiosemicacbazit, các thiosemicacbazon và các dẫn xuất của chúng có khuynh
hƣớng thể hiện dung lƣợng phối trí cực đại.
Nếu phần hợp chất cacbonyl không chứa nguyên tố có khả năng tham gia tạo
phức thì phối tử đóng vai trò nhƣ phối tử hai càng giống nhƣ thiosemicacbazit. Một
số ví dụ cho trƣờng hợp này là các phối tử thiosemicacbazon của benzanđehit,
cyclohexanon axetophenon, octanal, menton…
N
N C
NHR
S
H
N
N C
NHR
SH
N
N C
S
NHR
H
M

dạng thion dạng thiol tạo phức
Sơ đồ 1.3: Sự tạo phức của thiosemicacbazon 2 càng (R (H,CH
3
, C
2
H

5
, C
6
H
5
…))
Nếu ở phần hợp chất cacbonyl có thêm nguyên tử có khả năng tham gia phối
trí (D) và nguyên tử này đƣợc nối với nguyên tử N-hiđrazin (N
(1)
) qua hai hay ba
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6

nguyên tử trung gian thì khi tạo phức phối tử này thƣờng có khuynh hƣớng thể hiện
nhƣ một phối tử ba càng với bộ nguyên tử cho là D, N
(1)
, S. Một số phối tử loại này
là các thiosemicacbazon hay dẫn xuất thiosemicacbazon của salixylalđehit (H
2
thsa
hay H
2
pthsa), isatin (H
2
this hay H
2
pthis), axetylaxeton (H
2
thac hay H

2
pthac),
pyruvic (H
2
thpy hay H
2
pthpy)….Trong phức chất với Cu
2+
, Co
2+
, Ni
2+
, Pt
2+
, các
phối tử này tạo liên kết qua bộ nguyên tử cho là O, S, N cùng với sự hình thành
vòng 5 hoặc 6 cạnh [1,3,6]. Mô hình tạo phức của các thiosemicacbazon ba càng
nhƣ sau:
N
N
S
NH
2
M
D
a)
N
N
S
NH

2
H
M
D
a')
hoÆc

Trong công trình nghiên cứu của mình các tác giả [3,19] đã đƣa ra cấu tạo của
phức chất chứa dẫn xuất của thiosemicacbazon 3 càng nhƣ sau:
Cl
N
H
O
N
N S
S
NH
Pt

Cl
N
N S
S
NH
Cu
O
C
H

Phức chất của Pt(II) với N(4)-phenyl

thiosemicacbazon isatin
Phức chất của Cu(II) với N(4)-phenyl
thiosemicacbazon salixylalđehit
1.2. GIỚI THIỆU VỀ PALAĐI
Palađi thuộc chu kì 5, nhóm VIIIB trong bảng hệ thống tuần hoàn các
nguyên tố hoá học. Palađi là một trong số những kim loại quí, màu xám nhạt,
tƣơng đối mềm, nhẹ nhất, dễ nóng chảy nhất và có khả năng phản ứng nhất trong
các kim loại họ platin. Trong các hợp chất, palađi thể hiện số oxi hoá +2, +4.
Trong đó trạng thái oxi hoá +4 (PdO
2
, K
2
[PdCl
6
]) có tính oxi hoá mạnh, không
bền. Trong tự nhiên, nguyên tố palađi tồn tại một số đồng vị, tỷ lệ các đồng vị của
palađi tƣơng đối đồng đều.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7

102
Pd : 0,96%
104
Pd : 10,97%
105
Pd : 22,21%
106
Pd : 27,30%
108

Pd : 26,93%
110
Pd : 11,83%

Ion Pd
2+
có cấu hình electron 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
8
, bền trong môi
trƣờng nƣớc, dung dịch loãng có màu vàng, dung dịch đặc hơn có màu vàng sẫm
đến nâu. Cũng nhƣ các ion kim loại nhóm d khác, nó có khả năng tạo phức với hầu
hết các phối tử nhƣ Cl
–
, I

–
, CN
–
, SCN
–
Các phức chất này có số phối trí phổ biến
bằng 4 với cấu hình vuông phẳng nhƣ [PdCl
4
]
2–
, [PdI
4
]
2–
.
Cấu hình vuông phẳng còn phổ biến trong các hợp chất của Pd dƣới dạng rắn
nhƣ PdCl
2
[2]. Song trong một số phức chất ion Pd
2+
cũng thể hiện số phối trí 5, 6
có nghĩa là có sự tƣơng tác yếu giữa ion trung tâm với các phối tử phía trên và phía
dƣới mặt phẳng hình vuông. Ví dụ nhƣ ion phức [Pd(ĐMG)
2
OH]
–
(ĐMG:
đimetylglioxim) có số phối trí 5 với cấu trúc tháp đáy vuông hình thành khi palađi
đimetylglioximat tan trong môi trƣờng kiềm.
1.3. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIOSEMICACBAZON VÀ PHỨC CHẤT

CỦA CHÖNG
Các phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon đƣợc quan tâm
rất nhiều không chỉ với ý nghĩa khoa học mà ở chúng còn tiềm ẩn nhiều khả năng
ứng dụng trong thực tiễn.
Gần đây Sivadasan Chettian và các cộng sự đã tổng hợp những chất xúc tác
gồm phức chất của thiosemicacbazon với một số kim loại chuyển tiếp trên nền
polistiren [15]. Đây là những chất xúc tác dị thể đƣợc sử dụng trong phản ứng tạo
nhựa epoxy từ cyclohexen và stiren. Các phức chất của palađi với
thiosemicacbazon cũng có thể làm xúc tác khá tốt cho phản ứng nối mạch của
anken (phản ứng Heck) [18].
Một số thiosemicacbazon cũng đã đƣợc sử dụng làm chất ức chế quá trình ăn
mòn kim loại. Offiong O. E. đã nghiên cứu tác dụng chống ăn mòn kim loại của
N(4)-metylthiosemicacbazon, N(4)-phenylthiosemicacbazon của 2-axetylpyriđin
đối với thép nhẹ (98%Fe). Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả ức chế cực đại của
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8

chất đầu là 74,59% còn chất sau đạt 80,67%. Nói chung, sự ức chế ăn mòn tăng lên
theo nồng độ các thiosemicacbazon [12,20].
Ngoài ra, khả năng tạo phức tốt của các thiosemicacbazit và thiosemicacba-
zon còn đƣợc ứng dụng trong lĩnh vực phân tích để tách cũng nhƣ xác định hàm
lƣợng của nhiều kim loại khác nhau. R. Murthy đã sử dụng thiosemicacbazon o-
hiđroxi axetophenon trong việc xác định hàm lƣợng palađi bằng phƣơng pháp trắc
quang. Bằng phƣơng pháp này có thể xác định đƣợc hàm lƣợng palađi trong
khoảng nồng độ 0,042-10,6g/l [28]. Kim loại này cũng đƣợc xác định bằng phƣơng
pháp chiết - trắc quang dựa trên cơ sở tạo phức của nó với N(4)-
phenylthiosemicacbazon thiophenanđehit, phức này có thể chiết vào cloroform
trong môi trƣờng axit H
2

SO
4
sau khi lắc khoảng 10 phút. Định luật Beer đƣợc tuân
theo trong khoảng nồng độ của Pd
2+
từ 0,04 - 6,0g/l 34. Phƣơng pháp trắc quang
cũng đƣợc sử dụng để xác định hàm lƣợng của đồng(II) và niken(II) trong dầu ăn và
trong dầu của một số loại hạt dựa vào khả năng tạo phức của chúng với 1-phenyl-
1,2-propandion-2-oxim thiosemicacbazone [29].
Ngoài các ứng dụng trên, ngƣời ta còn đặc biệt quan tâm đến hoạt tính sinh
học của các thiosemicacbazon và phức chất của chúng. Hoạt tính sinh học của các
thiosemicacbazon đƣợc phát hiện đầu tiên bởi Domagk. Khi nghiên cứu các hợp
chất thiosemicacbazon, ông đã nhận thấy một số hợp chất thiosemicacbazon có hoạt
tính kháng khuẩn [3]. Sau phát hiện của Domagk, hàng loạt tác giả khác
[10,11,17,32] cũng đƣa ra kết quả nghiên cứu của mình về hoạt tính sinh học của
thiosemicacbazit, thiosemicacbazon cũng nhƣ phức chất của chúng. Tác giả [35]
cho rằng tất cả các thiosemicacbazon của dẫn xuất thế ở vị trí para của benzalđehit
đều có khả năng diệt vi trùng lao. Trong đó p-axetaminobenzalđehit
thiosemicacbazon (thiacetazon - TB1) đƣợc xem là thuốc chữa bệnh lao hiệu
nghiệm nhất hiện nay.
NH
C
CH
3
CH N NH C NH
2
O
S
(TB1)

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

9

Ngoài TB1, các thiosemicacbazon của pyriđin-3, 4-etylsunfobenzalđehit
(TB3) và pyriđin-4, cũng đang đƣợc sử dụng trong y học chữa bệnh lao.
Thiosemicacbazon isatin đƣợc dùng để chữa bệnh cúm, đậu mùa và làm thuốc sát
trùng. Thiosemicacbazon của monoguanyl hiđrazon có khả năng diệt khuẩn gam
dƣơng Phức chất của thiosemicacbazit với các muối clorua của mangan, niken,
coban và đặc biệt của kẽm đƣợc dùng làm thuốc chống thƣơng hàn, kiết lị, các bệnh
đƣờng ruột và diệt nấm [1]. Phức chất của đồng(II) với thiosemicacbazit có khả
năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ [28].
Các tác giả [11,17] đã nghiên cứu và đƣa ra kết luận cả phối tử và phức chất
Pd(II) với 2-benzoylpyriđin 4-phenyl thiosemicacbazon và Pd(II), Pt(II) với
pyriđin-2-cacbalđehit thiosemicarbazone đều có khả năng chống lại các dòng tế bào
ung thƣ nhƣ MCF - 7, TK - 10, UACC – 60, trong số các phức chất đó thì phức của
Pd(II) với 2-benzoylpyriđin 4-phenyl thiosemicacbazon có giá trị GI
50
(nồng độ ức
chế 50%) thấp nhất trong 3 dòng đƣợc chọn nghiên cứu.
Ở Việt Nam, một số nghiên cứu hoạt tính sinh học của các
thiosemicacbazon, phức chất của chúng cũng đã đƣợc tiến hành với một số kim loại
chuyển tiếp nhƣ đồng, niken, molipđen…. Tác giả [1] đã tổng hợp và thăm dò hoạt
tính sinh học của thiosemicacbazit, thiosemicacbazon salixylanđehit (H
2
thsa),
thiosemicacbazon isatin (H
2
this) và phức chất của chúng. Kết quả thử khả năng ức
chế sự phát triển khối u cho thấy cả hai phức chất Cu(Hthis)Cl và Mo(Hthis)Cl đều

có tác dụng làm giảm mật độ tế bào ung thƣ, giảm tổng số tế bào và từ đó đã làm
giảm chỉ số phát triển của khối u. Khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ
SARCOMAR-TG180 trên chuột trắng SWISS của Cu(Hthis)Cl là 43,99% và của
Mo(Hthis)Cl là 36,8%.
Tiếp sau đó các tác giả [3,6] đã tổng hợp các phối tử và phức chất của một số
ion kim loại nhƣ Pt(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) với một số thiosemicacbazon và dẫn
xuất của thiosemicacbazon. Kết luận đƣợc đƣa ra là các phức chất của Pt(II) với
N(4)-phenyl thiosemicacbazon isatin, N(4)-phenyl thiosemicacbazon salixylanđehit,
thiosemicacbazon điaxetylmonoxim, N(4)-phenyl thiosemicacbazon
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10

điaxetylmonoxim có độc tính khá mạnh đối với các chủng nấm và vi khuẩn đem
thử. Các phức chất của Pt(II) với N(4)-phenyl thiosemicacbazon isatin,
thiosemicacbazon furalđehit có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ
gan, ung thƣ màng tim, ung thƣ màng tử cung. Phức chất của Pt(II) với N(4)-metyl
thiosemicacbazon isatin, N(4)-metyl thiosemicacbazon furalđehit đều có khả năng
ức chế tế bào ung thƣ màng tim và ung thƣ biểu mô ở ngƣời.
Tác giả [7] đã tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính sinh học của phức chất giữa
Co(II), Ni(II), Cu(II) với các thiosemicacbazon của các hợp chất cacbonyl có nguồn
gốc từ tự nhiên nhƣ octanal, campho, xitronenlal, mentonua. Trong số các phối tử
và phức chất nghiên cứu thì phức chất của Cu(II) với các phối tử thiosemicacbazon
xitronenlal và thiosemicacbazon menton có khả năng ức chế mạnh trên cả hai dòng
tế bào ung thƣ gan và phổi.
1.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT
1.4.1. Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại
Khi hấp thụ những bức xạ trong vùng hồng ngoại, năng lƣợng phân tử tăng
lên 8 - 40 kJ/mol. Đây chính là khoảng năng lƣợng tƣơng ứng với tần số của dao
động biến dạng và dao động quay của các liên kết trong hợp chất. Sự hấp thụ xảy ra

khi tần số của bức xạ của tia tới bằng với tần số dao động riêng của một liên kết nào
đó trong phân tử. Tần số dao động riêng của các liên kết trong phân tử đƣợc tính
theo công thức:

1k
2C


trong đó
µ: Khối lƣợng rút gọn, µ = m
1
m
2
/(m
1
+m
2
)
k: Hằng số lực tƣơng tác, phụ thuộc bản chất liên kết
C: Tốc độ ánh sáng C = 3.10
10
cm/s
ν: Tần số dao dộng riêng của liên kết.
Nhƣ vậy, mỗi liên kết có một tần số dao động riêng xác định, phụ thuộc vào
bản chất các nguyên tố tham gia liên kết và môi trƣờng mà liên kết đó tồn tại. Khi
tham gia tạo liên kết phối trí với các ion kim loại các dải hấp thụ của nhóm đang xét
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11

sẽ bị chuyển dịch về vị trí hay thay đổi về cƣờng độ. Từ sự dịch chuyển về vị trí hay
sự thay đổi về cƣờng độ của các dải hấp thụ có thể thu đƣợc một số thông tin về mô
hình tạo phức của phối tử đã cho.
Phổ hấp thụ hồng ngoại đã đƣợc sớm sử dụng trong việc nghiên cứu các
thiosemicacbazon cũng nhƣ phức chất của chúng với các kim loại chuyển tiếp. Tuy
nhiên, do cấu tạo phức tạp của hợp chất thiosemicacbazon mà các tính toán lý
thuyết để đƣa ra các quy kết cụ thể còn gặp nhiều khó khăn. Chính vì vậy, việc quy
kết các dải hấp thụ trong phân tử và trong phức chất của chúng còn chủ yếu dựa vào
phƣơng pháp gần đúng dao động nhóm. Trong tài liệu [1] đã tổng quan khá đầy đủ
các nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của thiosemicacbazit và qui kết các dải hấp
thụ chính nhƣ ở bảng 1.1.
Bảng 1.1: Các dải hấp thụ chính trong phổ hấp thụ hồng ngoại của thiosemicacbazit

i

cm
1

Quy kết

i

cm
1
Quy kết

1

3380


as
(N
4
H
2
)

8
1545
(CN
4
)

2

3350

as
(N
1
H
2
)

9

1490
(HNC,HNN)

3

3290

s
(N
4
H
2
)

10
1420

as
(CNN)

4
3210

s
(N
1
H
2
)

11
1320

s
(CNN)


5
1600
(NH)

12
1295

as
(NNH)

6
1650
(HN
4
H)

13
1018

as
(HN
4
C)

7
1628
(HN
1
H)


14
810
(CS)
Trong các tài liệu khác nhau [1,3,5,19], đều có chung nhận xét dải hấp thụ
đặc trƣng cho dao động hoá trị của nhóm C = S thay đổi trong một khoảng rộng từ
750 - 900 cm
1
và dải này có xu hƣớng giảm cƣờng độ và dịch chuyển về phía tần
số thấp hơn khi tham gia tạo phức. Trong quá trình tạo phức, nếu xảy ra sự thiol hoá
thì dải hấp thụ đặc trƣng cho dao động của nhóm CNN thƣờng xuất hiện trong
khoảng từ 1300 đến 1400-1500cm
1
.


1.4.2. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ proton
Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân là một trong những phƣơng pháp
hiện đại nhất đƣợc ứng dụng để xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12

Một hạt nhân có spin (I) khác không khi đƣợc đặt trong từ trƣờng thì nó có
thể chiếm (2I+1) mức năng lƣợng khác nhau. Sự chênh lệch giữa các mức năng
lƣợng ấy phụ thuộc vào cƣờng độ từ trƣờng xung quanh hạt nhân đó. Từ trƣờng này
là từ trƣờng ngoài cộng với từ trƣờng ngƣợc chiều gây ra bởi sự chuyển động của
lớp vỏ điện tử xung quanh hạt nhân. Nhƣ vậy, hiệu mức năng lƣợng của hạt nhân từ
không những phụ thuộc vào từ truờng ngoài mà còn phụ thuộc vào chính lớp vỏ
điện tử xung quanh hạt nhân ấy. Điều này dẫn tới các hạt nhân khác nhau đặt trong

từ trƣờng ngoài sẽ cần các năng lƣợng khác nhau để thay đổi mức năng lƣợng của
mình. Trong phƣơng pháp cộng hƣởng từ hạt nhân, năng lƣợng kích thích các hạt
nhân gây ra bởi một từ trƣờng biến đổi có tần số tƣơng đƣơng với tần số sóng vô
tuyến. Bằng cách thay đổi tần số của từ trƣờng kích thích, ta sẽ thu đƣợc các tín
hiệu cộng hƣởng của các hạt nhân từ khác nhau trong phân tử và có thể xác định
một cách cụ thể cấu trúc của các hợp chất hoá học.
Các phân tử thiosemicacbazon và phức chất của chúng đều không có nhiều
proton nên việc quy kết các pic trong phổ
1
H-NMR tƣơng đối dễ dàng. Thông
thƣờng, proton có mặt trong các nhóm OH, NH - hiđrazin, NH - amit, CH = N và
SH; đôi lúc có thêm proton của các nhóm NH
2
, CH
3
, C
6
H
5
và CH
2
. Trong phổ cộng
hƣởng từ hạt nhân proton của NH - hidrazin cho tín hiệu cộng hƣởng ở khoảng 11,5
ppm, proton ở liên kết đôi HC=N ở vùng gần 8,3 ppm và proton của OH ở khoảng
10 ppm. Các tín hiệu cộng hƣởng của cacbon trong nhóm CS, CN thƣờng đƣợc gán
ở khoảng 175 và 140 ppm, cacbon trong vòng thơm thƣờng đƣợc gán ở 110 – 140
ppm [3,25,26].
Hiện nay việc qui gán các tín hiệu cộng hƣởng trên phổ có thể đƣợc hỗ trợ
thêm bằng tính toán lý thuyết với việc sử dụng phần mềm giải phổ ChembioDraw
Ultra 11.0. Tuy nhiên phần mềm này lại bị hạn chế trong phần phân biệt và qui gán

các tín hiệu cộng hƣởng của các proton NH.
ChembioDraw Ultra 11.0 là phần mềm hoạt động trực tuyến bao gồm hai
phần: Databases-chứa dữ liệu thực nghiệm và Predictor-mô phỏng thống kê về các
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13

loại phổ: HNMR, CNMR. Để mô phỏng bằng NMR-Predictor hoặc lấy phổ thực
nghiệm từ NMR - Databases trƣớc hết phải xây dựng công thức cấu tạo của phân tử.
Đối với các hợp chất hữu cơ thì ChembioDraw Ultra 11.0 cho các phổ mô
phỏng khá chính xác dựa trên dữ kiện thống kê của hơn 1200000 giá trị độ dịch
chuyển hóa học, 320000 giá trị hằng số tƣơng tác spin - spin đối với proton và
1700000 độ dịch chuyển hóa học đối với
13
C. Phƣơng pháp mô phỏng này có tính
đến cả các tƣơng tác nội phân tử.
Tuy nhiên, do số lƣợng các nghiên cứu NMR về các hợp chất chứa kim loại
chƣa nhiều, các giá trị về độ dịch chuyển hóa học, hằng số ghép và các thông số
tƣơng tác nội bộ phân tử thống kê đƣợc còn hạn chế nên phƣơng pháp mô phỏng
này ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu phức chất chƣa thu đƣợc độ chính xác cao.
1.4.3. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng
Phƣơng pháp phổ khối là phƣơng pháp khá hiện đại và quan trọng trong việc
xác định một cách định tính và định lƣợng thành phần cũng nhƣ cấu trúc của các
hợp chất hoá học. Ƣu điểm nổi bật của phƣơng pháp này là có độ nhạy cao, cho
phép xác định chính xác phân tử khối của các hợp chất.
Cơ sở của phƣơng pháp phổ khối lƣợng đối với các chất hữu cơ là sự bắn phá
các phân tử hợp chất hữu cơ trung hoà bằng các phân tử mang năng lƣợng cao để
biến chúng thành các ion phân tử mang điện tích dƣơng hoặc phá vỡ thành các
mảnh ion, các gốc. Tuỳ thuộc vào cấu tạo và tính chất của chất nghiên cứu mà
ngƣời ta chọn phƣơng pháp bắn phá và năng lƣợng bắn phá thích hợp.

Hiện nay, trong phƣơng pháp phổ khối ngƣời ta thƣờng áp dụng các phƣơng
pháp ion hoá khác nhau nhƣ: ion hoá hoá học (CI), ion hoá bằng phƣơng pháp bụi
electron (ESI), bắn phá bằng nguyên tử tăng tốc (FAB), phun mù electron dùng khí
trợ giúp (PAESI)… Các phƣơng pháp này đều có những ƣu và nhƣợc điểm riêng.
Tuy nhiên, trong số các phƣơng pháp trên, phƣơng pháp bụi electron phù hợp nhất
và đƣợc sử dụng để nghiên cứu các phức chất của kim loại. Ƣu điểm của phƣơng
pháp này là năng lƣợng ion hoá thấp do đó không phá vỡ hết các liên kết phối trí
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14

giữa kim loại và phối tử. Dựa vào phổ khối lƣợng có thể thu đƣợc các thông tin
khác nhau nhƣ: khối lƣợng phân tử chất nghiên cứu, các mảnh ion phân tử, tỉ lệ các
pic đồng vị. Từ các thông tin này có thể xác định đƣợc công thức phân tử của phức
chất và cấu tạo của phức chất dựa vào việc giả thiết sơ đồ phân mảnh.
Các phức chất nghiên cứu đều chứa các nguyên tố có nhiều đồng vị nên pic
ion phân tử sẽ tồn tại dƣới dạng một cụm pic của các đồng vị, cƣờng độ của mỗi pic
đồng vị sẽ tỉ lệ thuận với xác suất kết hợp của một bộ các đồng vị của các nguyên tố
có trong phân tử. Cƣờng độ tƣơng đối giữa các pic trong cụm pic đồng vị cũng cho ta
thông tin để xác nhận thành phần phân tử hợp chất nghiên cứu. Muốn vậy, ngƣời ta
đƣa ra công thức phân tử giả định của hợp chất nghiên cứu. Tính toán lý thuyết cƣờng
độ tƣơng đối của các pic đồng vị sau đó so sánh với cƣờng độ của các pic trong phổ
thực nghiệm để suy ra sự tƣơng quan tỷ lệ các pic đồng vị theo thực tế và theo lý
thuyết từ đó khẳng định công thức phân tử phức chất giả định. Việc tính toán lý
thuyết đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng phần mềm tính toán Isotope Distribution
Calculator online trên website:
1.5. THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC PHỐI TỬ VÀ CÁC
PHỨC CHẤT
1.5.1. Phƣơng pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
1.5.1.1. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định

Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định đƣợc thực hiện dựa trên phƣơng pháp
pha loãng đa nồng độ. Đây là phƣơng pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm
định và nấm nhằm đánh giá mức độ kháng khuẩn mạnh yếu của các mẫu thử thông
qua các giá trị thể hiện hoạt tính là MIC (Minimum inhibitor concentration - nồng
độ ức chế tối thiểu), IC
50
(50% inhibitor concentration - nồng độ ức chế 50%),
MBC (Minimum bactericidal concentration - nồng độ diệt khuẩn tối thiểu).
1.5.1.2. Các chủng vi sinh vật kiểm định
Bao gồm những vi khuẩn và nấm kiểm định gây bệnh ở ngƣời:
- Bacillus subtilis: là trực khuẩn gram (+), sinh bào tử, thƣờng không gây bệnh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15

- Staphylococcus aureus: cầu khuẩn gram (+), gây mủ các vết thƣơng, vết
bỏng, gây viêm họng, nhiễm trùng có mủ trên da và các cơ quan nội tạng.
- Lactobacillus fermentum: vi khuẩn gram (+), là loại vi khuẩn đƣờng ruột lên
men có ích, thƣờng có mặt trong hệ tiêu hoá của ngƣời và động vật.
- Escherichia coli: vi khuẩn gram (-), gây một số bệnh về đƣờng tiêu hoá nhƣ
viêm dạ dày, viêm đại tràng, viêm ruột, viêm lỵ trực khuẩn.
- Pseudomonas aeruginosa: vi khuẩn gram (-), trực khuẩn mủ xanh, gây
nhiễm trùng huyết, các nhiễm trùng ở da và niêm mạc, gây viêm đƣờng tiết niệu,
viêm màng não, màng trong tim, viêm ruột.
- Salmonella enterica: vi khuẩn gram (-), vi khuẩn gây bệnh thƣơng hàn, nhiễm
trùng đƣờng ruột ở ngƣời và động vật.
- Candida albicans: là nấm men, thƣờng gây bệnh tƣa lƣỡi ở trẻ em và các
bệnh phụ khoa.
1.5.1.3. Môi trƣờng nuôi cấy
MHB (Mueller-Hinton Broth), MHA (Mueller-Hinton Agar); TSB (Tryptic

Soy Broth); TSA (Tryptic Soy Agar) cho vi khuẩn; SDB (Sabouraud-2% dextrose
broth) và SA (Sabouraud-4% dextrose agar) cho nấm.
1.5.1.4. Cách tiến hành
a. Pha loãng mẫu thử:
Mẫu ban đầu đƣợc pha loãng trong DMSO và nƣớc cất tiệt trùng thành một
dãy 05 nồng độ hoặc theo yêu cầu và mục đích thử. Nồng độ thử cao nhất đối với
dịch chiết là 256g/ml và với chất sạch là 128g/ml.
b. Thử hoạt tính
Lấy 10l dung dịch mẫu thử ở các nồng độ vào đĩa 96 giếng, thêm 200l
dung dịch vi khuẩn và nấm có nồng độ 5.10
5
CFU/ml, ủ ở 37
o
C/24h.
c. Xử lý kết quả
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

16

- Giá trị MIC đƣợc xác định tại giếng có nồng độ chất thử thấp nhất ức chế
hoàn toàn sự phát triển của vi sinh vật.
- Giá trị IC
50
đƣợc tính toán dựa trên số liệu đo độ đục của môi trƣờng nuôi
cấy bằng máy quang phổ TECAN và phần mềm raw data.
- Giá trị MBC đƣợc xác định bằng số khuẩn lạc trên đĩa thạch.
1.5.2. Phƣơng pháp thử hoạt tính gây độc tế bào
1.5.2.1. Thiết bị nghiên cứu
Tủ ấm CO
2

(INNOVA CO-170); Tủ cấy sinh học an toàn cấp II; Máy li tâm
(Universal 320R); Kính hiển vi ngƣợc (Zeizz); Tủ lạnh sâu -25
0
C,-80
0
C; Buồng
đếm tế bào (Fisher, Hoa kỳ); Máy quang phổ (Genios Tecan); Bình nitơ lỏng bảo
quản tế bào và các dụng cụ thí nghiệm thông thƣờng khác.
1.5.2.2. Các dòng tế bào
Các dòng tế bào ung thƣ ở ngƣời đƣợc cung cấp bởi ATCC gồm: KB
(Human epidermic carcinoma), ung thƣ biểu mô, là dòng luôn luôn đƣợc sử dụng
trong các phép thử độ độc tế bào; Hep G2 (Hepatocellular carcinoma) - ung thƣ
gan; LU (Human lung carcinoma) - ung thƣ phổi và MCF-7 (Human breast
carcinoma) - ung thƣ vú.
1.5.2.3. Phƣơng pháp thử
Phƣơng pháp thử độ gây độc tế bào là phép thử nhằm sàng lọc, phát hiện các
chất có khả năng kìm hãm sự phát triển hoặc diệt tế bào ung thƣ ở điều kiện in vitro.
Các dòng tế bào ung thƣ nghiên cứu đƣợc nuôi cấy trong các môi trƣờng
nuôi cấy phù hợp có bổ xung thêm 10% huyết thanh phôi bò (FBS) và các thành phần
cần thiết khác ở điều kiện tiêu chuẩn (5% CO
2
; 37
o
C; độ ẩm 98%; vô trùng tuyệt đối).
Tùy thuộc vào đặc tính của từng dòng tế bào khác nhau, thời gian cấy chuyển cũng
khác nhau. Tế bào phát triển ở pha loãng sẽ đƣợc sử dụng để thử độc tính.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

17

Thử độc tế bào: Mẫu thử đƣợc pha loãng theo dãy nồng độ là 128 g/ml;
32g/ml; 8g/ml; 2g/ml; 0,5g/ml. Bổ sung 200l dung dịch tế bào ở pha loãng
nồng độ 3 x 10
4
tế bào/ml vào mỗi giếng (đĩa 96 giếng) trong môi trƣờng RPMI
1640 cho các dòng tế bào Hep-G2, MCF-7, KB; môi trƣờng DMEM cho LU-1.
Giếng điều khiển có 200 l dung dịch tế bào 3x10
4
tế bào/ml. Ủ ở 37
0
C/ 5% CO
2
.
Sau 3 ngày thêm 50 l MTT (1mg/ml pha trong môi trƣờng nuôi cấy không huyết
thanh) và ủ tiếp ở 37
0
C/4 giờ; loại bỏ môi trƣờng, thêm 100 l DMSO lắc đều đọc
kết quả ở bƣớc sóng 540 nm trên máy spectrophotometter Genios TECAN.
Phần trăm kìm hãm sự phát triển của tế bào (Growth inhibition) = (OD điều
khiển – OD mẫu) / OD điều khiển. Giá trị IC
50
đƣợc tính dựa trên kết quả số liệu
phần trăm kìm hãm sự phát triển của tế bào bằng phần mềm máy tính table curve.