luận văn thạc sỹ tổng hợp nghiên cứu phức chất một số nguyên tố đất hiếm với l serin 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







NGUYỄN HƢƠNG GIANG






TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ
NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-SERIN
VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA CHÖNG






LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGUYÊN - 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM






NGUYỄN HƢƠNG GIANG





TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ
NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L-SERIN
VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA CHÖNG


Chuyên ngành: HÓA VÔ CƠ

Mã số: 60. 44. 01. 13



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT




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





THÁI NGUYÊN - 2014

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 kỳ công trình nào khác.

Tác giả




Nguyễn Hương Giang

XÁC NHẬN CỦA KHOA VÀ CÁN BỘ HƢỚNG DẪN


TRƢỞNG KHOA HÓA HỌC





PGS.TS. Nguyễn Thị Hiền Lan
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN





PGS.TS. Lê Hữu Thiềng



ii
LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo-PGS.TS.Lê Hữu Thiềng-
người 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, phòng quản lý đào tạo Sau Đại học,
Khoa Hóa học Trường ĐHSP Thái Nguyên; phòng máy quang phổ, phòng thử hoạt
tính sinh học Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam; phòng thí
nghiệm Hóa lý trường Đại Học Sư Phạm I Hà Nội; phòng phân tích Hóa học- viện
Khoa học Sự sống và trung tâm Học liệu Đại học 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 này.
Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu,
phòng ĐT -NCKH trường CĐSP Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ và động
viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu của mình.

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014
Tác giả



Nguyễn Hương Giang

iii
MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục biểu bảng iv
Danh mục các hình v
Danh mục chữ viết tắt vi

MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2
1.1. Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) và khả năng tạo phức của chúng 2
1.1.1. Sơ lược về các NTĐH 2

1.1.2. Sơ lược về các nguyên tố Prazeođim, Neođim, Samari, Europi, Gađolini 4

1.1.3. Khả năng tạo phức của các NTĐH 6

1.2. Giới thiệu về aminoaxit, L-serin 8
1.2.1. Giới thiệu về aminoaxit 8

1.2.2. Giới thiệu về L-serin 9

1.3. Sự tạo phức của các aminoaxit với các NTĐH 10
1.4. Hoạt tính sinh học của NTĐH và phức chất của NTĐH với aminoaxit 11
1.4.1. Hoạt tính sinh học của NTĐH 11

1.4.2. Hoạt tính sinh học của phức chất NTĐH với các α - aminoaxit 13

1.5. Giới thiệu về cây lúa, protein và enzim và một số chủng vi sinh vật kiểm định 15
1.5.1. Cây lúa 15

1.5.2. Protein và enzim 15

1.5.3. Giới thiệu về một số chủng vi sinh vật kiểm định 17

1.6. Một số phương pháp nghiên cứu phức rắn 18
1.6.1. Phương pháp phân tích nhiệt 18

1.6.2. Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 19

1.6.3. Phương pháp đo độ dẫn điện 20


Chƣơng 2 THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ 22
2.1. Hóa chất và thiết bị 22

2.1.1. Hóa chất 22

2.1.2. Thiết bị 23

2.2. Tổng hợp và nghiên cứu phức chất của một số NTĐH với L-serin 23

2.2.1. Tổng hợp phức chất 23

2.2.2. Xác định thành phần của các phức chất thu được 24

2.2.3. Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt 25

2.2.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 28

2.2.5. Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện 31

2.3. Bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của một số phức chất của NTĐH với L-serin 32
2.3.1. Thăm dò sự ảnh hưởng của nồng độ phức Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H

2
O đến sự nảy
mầm và phát triển mầm của hạt thóc 32

2.3.2. Thăm dò sự ảnh hưởng của nồng độ phức chất đến một số chỉ tiêu sinh hóa có
trong mầm hạt thóc 37

KẾT LUẬN 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO 46
PHỤ LỤC 49


iv
DANH MỤC BIỂU BẢNG
Trang
Bảng 1.2: Các thông số cơ bản của các nguyên tố Pr, Nd, Sm, Eu và Gd [6, 8, 15] 5

Bảng 2.1. Thành phần (%)các NTĐH, C, N, Cl của các phức chất 25

Bảng 2.2. Kết quả phân tích nhiệt của các phức chất 27

Bảng 2.3. Các tần số hấp thụ đặc trưng (cm
-1
) của L-serin và các phức chất 30

Bảng 2.4. Độ dẫn điện mol μ (
molcm
21

1

) của các dung dịch trong nước ở 25 ±
0,5
0
C. 32

Bảng 2.5. Ảnh hưởng của nồng độ phức Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O đến sự nảy mầm của hạt
thóc 33

Bảng 2.6. Ảnh hưởng của phức Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O, EuCl
3
và L-serin đến sự nảy mầm
của hạt thóc 34

Bảng 2.7. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H

2
O đến sự phát triển
mầm của hạt thóc 34

Bảng 2.8. Ảnh hưởng của phức Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O, EuCl
3
và L-serin đến sự phát triển
mầm của hạt thóc 36

Bảng 2.9. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng protein 38

Bảng 2.10. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ tyrosin 39

Bảng 2.11: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào khối lượng tinh bột 39

Bảng 2.12. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O đến hàm lượng
protein trong mầm hạt thóc 41

Bảng 2.13. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O đến hàm lượng
proteaza trong mầm hạt thóc 42

Bảng 2.14. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O đến hàm lượng α-
amilaza trong mầm hạt thóc 43

Bảng 2.15. Kết quả thử hoạt tính kháng sinh các phức chất 44


v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2

O 26

Hình 2.2. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Gd(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O 26

Hình 2.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của L-serin 29

Hình 2.4. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O 29

Hình 2.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của phức Gd(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O 30

Hình 2.6. Ảnh hưởng của nồng độ phức chất Eu(Ser)
3

Cl
3
.3H
2
O đến sự phát triển
mầm của hạt thóc 35

Hình 2.7. Ảnh hưởng của phức chất phức Eu(Ser)
3
Cl
3
.3H
2
O, EuCl
3
và L-serin đến sự
phát triển mầm của hạt thóc 37

Hình 2.8. Đường chuẩn xác định protein 38

Hình 2.9. Đường chuẩn xác định proteaza 39

Hình 2.10: Đường chuẩn xác định α-amilaza 40


vi
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
Ser
L-serin
5
His
L-histidin
6
Asp
Axit L-aspartic
7
leu
Lơxin
8
DTPA
Đietylen triamin pentaaxetic
9
IR
Infared (hồng ngoại)
10

DTA
Differential thermal analysis
11
TGA
Thermogravimetry or Thermogravimetry analysis
12
ADN
Acid Deoxyribo Nucleic


1

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, nguyên tố đất hiếm (NTĐH) cũng như phức chất
của chúng với các amino axit được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau
như công nghiệp, nông nghiệp, công nghệ sinh học, y dược…
Các amino axit là hợp chất tạp chức có khả năng tạo phức tốt với nhiều ion
kim loại. Dạng L(-

) của các amino axit có hoạt tính sinh học và có vai trò quan
trọng trong sự sống. Các ion đất hiếm cũng có hoạt tính sinh học và với hàm lượng
rất nhỏ là không độc đối với cơ thể sinh vật. Qua các tài liệu tham khảo cho thấy
phức chất của các NTĐH với những phối tử khác nhau thì có những hoạt tính sinh
học khác nhau.
Phức chất của các NTĐH với phối tử là các amino axit rất đa dạng và phong phú,
đã có nhiều công trình nghiên cứu của phức chất đất hiếm với các phối tử khác nhau như
L-lơxin, L-phenylalanin, L-trytophan Tuy nhiên các công trình nghiên cứu chưa phủ
kín đối với các amino axit trong đó có phối tử L-serin.
Trên cơ sở đó, tôi lựa chọn đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của một số

nguyên tố đất hiếm với L-serin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng”.
I. Mục đích nghiên cứu
- Tổng hợp phức rắn của một số NTĐH với L-serin.
- Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp vật lí và hóa lí.
- Tiến hành nghiên cứu hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được.
II. Nội dung nghiên cứu
1. Tổng hợp các phức chất của Pr, Nd, Sm, Eu, Gd với L-serin
2. Xác định thành phần của các phức chất: kim loại, nitơ, cacbon, clo.
3. Nghiên cứu cấu trúc của các phức chất đã tổng hợp được bằng phương pháp
phổ hồng ngoại (IR), phân tích nhiệt, đo độ dẫn điện.
4. Thử hoạt tính sinh học của một số phức chất tổng hợp được đối với mầm hạt
thóc và một số vi sinh vật kiểm định.