nghiên cứu tổng hợp và đánh giá khả năng hấp thu phức chất của kim loại chuyển tiếp với các amino axit trong cơ thể sống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

THÂN VĂN HẬU
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THU PHỨC
CHẤT CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI CÁC AMINO AXIT TRONG
CƠ THỂ SỐNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Hóa học

HÀ NỘI - 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

THÂN VĂN HẬU

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THU PHỨC
CHẤT CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI CÁC AMINO AXIT TRONG
CƠ THỂ SỐNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Hóa học

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. HUỲNH ĐĂNG CHÍNH
2. TS. TRẦN THỊ THÚY

HÀ NỘI - 2015


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS. Huỳnh Đăng Chính, TS.
Trần Thị Thúy và TS. Nguyễn Thị Thúy Nga đã tận tình hƣớng dẫn em trong thời
gian thực hiện đề tài luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo của Bộ môn Hóa Vô cơ Đại
cƣơng, Bộ môn Hóa Phân tích trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện
thuận lợi cho em hoàn thành luận văn.
Xin cảm ơn gia đình, các anh chị em, bạn bè đồng nghiệp đã động viên, giúp
đỡ em trong thời gian nghiên cứu vừa qua.

Học viên

Thân Văn Hậu


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này đƣợc hoàn thành là kết quả nghiên cứu của
riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS. Huỳnh Đăng Chính, TS. Trần Thị Thúy
và TS. Nguyễn Thị Thúy Nga − Viện Kỹ thuật hóa học − Trƣờng Đại học Bách
Khoa Hà Nội. Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và không
trùng lặp với các đề tài khác.
Học viên

Thân Văn Hậu

MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 1
DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ............................................................................ 3
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 6
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN............................................................................................. 8
1.1. VAI TRÒ PHỨC CHẤT CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI AMINO AXIT
THIẾT YẾU TRONG CƠ THỂ SỐNG ...........................................................................8
1.1.1 Vai trò của các khoáng chất ....................................................................................8
1.1.2. Vai trò của các amino thiết yếu ............................................................................11
1.1.3. Vai trò của phức chất vòng càng ..........................................................................13
1.2. KHẢ NĂNG TẠO PHỨC CỦA AMINO AXIT VỚI KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP15
1.2.1. Khả năng tạo phức của amino axit .......................................................................15
1.2.2. Khả năng tạo phức của kim loại nhóm d ..............................................................16
1.3. KHẢ NĂNG HẤP THU..........................................................................................18
CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 21
2.1. HÓA CHẤT, THUỐC THỬ VÀ DỤNG CỤ, THIẾT BỊ .......................................21
2.1.1. Hóa chất ................................................................................................................21
2.1.2. Dung dịch và thuốc thử ........................................................................................21
2.1.3. Dụng cụ, thiết bị ...................................................................................................21
2.2. THỰC NGHIỆM .....................................................................................................22
2.2.1. Tổng hợp phức chất vòng càng của kim loại chuyển tiếp với amino axit............22
2.2.2. Khảo sát ảnh hƣởng pH đến quá trình tạo phức ...................................................23
2.2.3. Đánh giá khả năng hấp thu các phức chất tổng hợp .............................................24
2.2.3.1. Nghiên cứu độ bền của phức chất trong môi trường mô phỏng dịch ruột và
dịch dạ dày ...............................................................................................................................24
2.2.3.2. So sánh khả năng hấp thu của khoáng chất ở dạng muối tan, oxit và dạng
phức chất ..................................................................................................................................25
2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................26
2.3.1. Phƣơng pháp chuẩn độ đo pH và xác định hằng số bền.......................................26
2.3.2. Phƣơng pháp phân tích .........................................................................................29

2.3.3. Phƣơng pháp phổ UV – Vis .................................................................................30

1


2.3.4. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng ...............................................................................31
2.3.5. Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ..................................................................32
2.3.6. Phƣơng pháp phân tích nhiệt ................................................................................33
2.3.7. Phƣơng pháp phổ 13C – NMR ..............................................................................34
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................................ 35
3.1. KẾT QUẢ TỔNG HỢP MỘT SỐ PHỨC CHẤT VÒNG CÀNG CỦA KIM
LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI AMINO AXIT THIẾT YẾU ............................................35
3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA pH ĐẾN SỰ TẠO PHỨC .............35
3.3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ .................................................................41
3.4. PHƢƠNG PHÁP UV – VIS ....................................................................................42
3.5. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ KHỐI LƢỢNG ......................................................42
3.6. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ HỒNG NGOẠI ......................................................49
3.7. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NHIỆT ............................................................................55
3.8. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHỔ 13C – NMR .............................................................59
3.9. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THU CỦA CÁC PHỨC CHẤT ..........................64
3.9.1. Nghiên cứu độ bền của phức chất trong môi trƣờng mô phỏng dịch ruột và
dịch dạ dày ......................................................................................................................64
3.9.2. So sánh khả năng hấp thu các khoáng chất ở dạng muối tan, oxit và phức chất ..64
KẾT LUẬN .................................................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 67

2


DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH

Danh mục bảng:
Bảng 3.1. Sự hình thành phức chất phụ thuộc vào pH dung dịch .............................36
Bảng 3.2. Kết quả chuẩn độ pH tạo phức Cu−tryptophan ........................................36
Bảng 3.3. Kết quả chuẩn độ pH tạo phức Zn−tryptophan ........................................38
Bảng 3.4. Kết quả chuẩn độ pH tạo phức Mn−tryptophan .......................................39
Bảng 3.5. Kết quả phân tích nguyên tố kim loại và nitơ trong phức ........................41
Bảng 3.6. Kết quả phân tích MS của Zn−tryptophan ...............................................42
Bảng 3.7. Kết quả phân tích MS của Mn−tryptophan ..............................................44
Bảng 3.8. Kết quả phân tích MS của Cu−tryptophan ...............................................45
Bảng 3.9. Kết quả phân tích MS của Fe−tryptophan ................................................46
Bảng 3.10. Kết quả phân tích MS của Zn−valin .......................................................47
Bảng 3.11. Kết quả phân tích MS của Cu−valin.......................................................48
Bảng 3.12. Kết quả phân tích nhiệt của phức chất Cu–tryptophan...........................55
Bảng 3.13. Kết quả phân tích nhiệt của các phức chất valin ....................................56
Bảng 3.14. Kết quả phân tích hàm lƣợng Cu2+ trong hệ hấp thụ – hòa tan ..............64
Danh mục hình:
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của valin ......................................................................12
Hình 1.2. Công thức cấu tạo của tryptophan.............................................................12
Hình 1.3. Khả năng hấp thụ sắt ở dạng muối vô cơ và dạng hữu cơ (phức vòng)
trong ruột đƣợc chụp bằng kính hiển vi ....................................................................14
Hình 1.4. Dạng ion lƣỡng cực và phân tử của α-amino axit .....................................15
Hình 1.5. Phức chất của α-amino axit với kim loại ..................................................16
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình tổng hợp phức chất tryptophan, valin với kim loại .........23
Hình 2.2. Hệ hấp thụ hòa tan.....................................................................................25
Hình 2.3. Các bƣớc chuyển dời electron trong phân tử ............................................30
Hình 2.4. Sơ đồ quá trình hoạt động của máy khối phổ............................................31
Hình 3.1. Biểu đồ sự phụ thuộc của n và log [Sc]của phức Cu−tryptophan ............38
Hình 3.2. Biểu đồ sự phụ thuộc của n và log [Sc] của phức Zn−tryptophan ...........39
Hình 3.3. Biểu đồ sự phụ thuộc của n và log [Sc] của phức Mn−tryptophan...........41
Hình 3.4. Phổ hấp thụ UV – Vis của muối Cu(CH3COO)2 và phức Cu−valin .........42

Hình 3.5. Phổ MS của Zn−tryptophan ......................................................................43
Hình 3.6. Phổ MS của Mn–tryptophan .....................................................................44
Hình 3.7. Phổ MS của Cu–tryptophan ......................................................................45
Hình 3.8. Phổ MS của Fe–tryptophan .......................................................................46
Hình 3.9. Phổ MS của Zn–valin ................................................................................48
Hình 3.10. Phổ MS của Cu–valin .............................................................................49
Hình 3.11. Phổ hồng ngoại của tryptophan ...............................................................50
Hình 3.12. Phổ hồng ngoại của Zn−tryptophan ........................................................50
Hình 3.13. Phổ hồng ngoại của phức chất Cu−tryptophan .......................................51
Hình 3.14. Phổ hồng ngoại của phức chất Mn–tryptophan ......................................51
Hình 3.15. Phổ hồng ngoại của phức chất Fe−tryptophan ........................................52
3


Hình 3.16. Phổ hồng ngoại của valin .......................................................................52
Hình 3.17. Phổ hồng ngoại của phức chất Cu−valin ................................................53
Hình 3.18. Phổ hồng ngoại của phức chất Mn−valin................................................53
Hình 3.19. Phổ hồng ngoại của phức chất Zn−valin .................................................54
Hình 3.20. Phổ hồng ngoại của phức chất Fe−valin .................................................54
Hình 3.21.Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Cu−tryptophan............................55
Hình 3.22. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Cu–Valin ...................................57
Hình 3.23. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Zn–Valin....................................57
Hình 3.24. Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Mn–Valin ..................................58
Hình 3.25. Phổ13C – NMR của tryptophan ...............................................................59
Hình 3.26. Tín hiệu 13C – NMR của tryptophan .......................................................59
Hình 3.27. Phổ13C – NMR của phứcchất Zn–tryptophan .........................................60
Hình 3.28. Tín hiệu 13C – NMR của valin ................................................................61
Hình 3.29. Phổ 13C – NMR của phức chất Zn–valin ................................................61
Hình 3.30. Phổ hấp thụ UV – Vis của phức Cu2Val4 trong các môi trƣờng mô phỏng
dịch dạ dày ................................................................................................................64

Hình 3.31. Phổ hấp thụ UV – Vis của phức Cu2Val4 trong các môi trƣờng mô phỏng
dịch ruột.....................................................................................................................64

4


BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Lys

: Lysin

Met

: Methionin

Thr

: Threonin

Tryp

: Tryptophan

Val

: Valin

TGA

: Phƣơng pháp phân tích nhiệt trọng lƣợng (thermal gravimetric analysis)

DTA

: Phƣơng pháp phân tích nhiệt vi phân (differential thermal analysis )

MS

: Phổ khối (mass spectrometry)

IR

: Phổ hồng ngoại (infrared spectroscopy)

UV – Vis : Phổ tử ngoại − khả kiến (Ultraviolet – visible spectroscopy)
ICP − MS : Hệ thống phân tích khối phổ Plasma cảm ứng (Inductively Coupled
Plasma Mass Spectrometry)
KRB

: Dung dịch KRB (Krebe Ringers Bicarbonate).

5


MỞ ĐẦU
Amino axit, khoáng chất vi lƣợng là thành phần chính tạo nên giá trị dinh
dƣỡng riêng biệt, rất cần cho sự sống, đóng vai trò quan trọng trong thành phần thức
ăn của các loài động vật và cơ thể con ngƣời. Các amino axit nhƣ lysin, methionin,
threonin, tryptophan và valin là những đơn vị cấu trúc cơ bản của protein. Chúng
duy trì và khôi phục các cơ bắp, tạo ra nhiều hormon và enzym giúp điều hòa các

quá trình và phản ứng hóa học. Nếu thiếu một trong những amino axit thiết yếu sẽ
dẫn đến rối loạn cân bằng đạm và rối loạn chức năng ở tất cả các amino axit còn lại.
Còn đối với các nguyên tố khoáng chất vi lƣợng nhƣ đồng, sắt, mangan, kẽm là
những chất tham gia vào quá trình sinh hóa của cơ thể nhƣ quá trình trao đổi chất ở
tế bào, hình thành cấu trúc xƣơng, duy trì trạng thái cân bằng axit – bazơ, tăng
cƣờng khả năng miễn dịch và các chức năng sinh lý khác. Chúng là những thành
phần quan trọng của kích thích tố (hormon) và các enzym, giữ vai trò nhƣ là chất
hoạt hóa của một loạt các enzym. Với vai trò sinh học quan trọng nhƣ vậy, việc
nghiên cứu kết hợp amino axit và khoáng chất với nhau cũng nhƣ đánh giá khả năng
hấp thu của cơ thể sống đối với các phức chất này là có ý nghĩa vô cùng to lớn
không chỉ đối với sự phát triển toàn diện của cơ thể con ngƣời mà cả trong việc làm
tăng năng suất, tăng giá trị dinh dƣỡng, giảm thời gian, chi phí cho nông dân trong
chăn nuôi.
Phức chất vòng càng với sự có mặt của các amino axit và các kim loại
chuyển tiếp đã kết hợp đƣợc những vai trò sinh học quan trọng của amino axit và
khoáng chất. Đặc biệt chúng là dạng các phân tử hữu cơ có tính sinh khả dụng cao
hơn và ít tƣơng tác với nhau trong đƣờng tiêu hóa. Phức chất vòng càng này ít bị
ảnh hƣởng bởi tác dụng ức chế của các hợp chất khác. Chúng làm tăng cƣờng hoạt
tính sinh học, đồng thời giảm liều lƣợng đƣa vào cơ thể mà vẫn mang lại hiệu quả
cao. Ngày nay trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp cũng nhƣ
đánh giá khả năng hấp thu của khoáng chất này, tuy nhiên ở nƣớc ta thì những công
việc đó vẫn còn khiêm tốn và mang lại hiệu quả chƣa nhiều.

6


Với các lý do nêu trên, chúng tôi chọn tên đề tài là “Nghiên cứu tổng hợp và
đánh giá khả năng hấp thu phức chất của kim loại chuyển tiếp với các amino axit
trong cơ thể sống” với mục đích:
- Tổng hợp phức chất vòng càng của Zn, Fe, Cu, Mn với các amino axit

thiết yếu nhƣ tryptophan, valin.
- Đánh giá khả năng hấp thu và ứng dụng các phức chất tổng hợp đƣợc làm
chất bổ sung protein – khoáng cho cơ thể sống.
Với việc nghiên cứu và tổng hợp thành công phức chất của một số amino axit
với kim loại chuyển tiếp có thể bổ sung vào cơ thể sống cũng nhƣ đƣa ra các mô
phỏng, các phƣơng pháp đánh giá về chất lƣợng, tiêu chuẩn và đặc biệt là khả năng
hấp thu tốt của các phức chất này trong cơ thể sống đã có ý nghĩa quan trọng trong
các ngành nông nghiệp chăn nuôi và công nghiệp thực phẩm. Phƣơng pháp đi sâu vào
tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc cũng nhƣ đánh giá khả năng ứng dụng phức chất
vòng càng của Zn, Fe, Cu, Mn với tryptophan, valin đã cho kết quả tốt, hiệu quả cao
và có ý nghĩa thực tiễn là cơ sở quan trọng để thực hiện đề tài này.
Cấu trúc luận văn gồm:
 Mở đầu
 Chƣơng 1 – Tổng quan
 Chƣơng 2 – Thực nghiệm và các phƣơng pháp nghiên cứu
 Chƣơng 3 – Kết quả và thảo luận
 Kết luận.

7


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. VAI TRÒ PHỨC CHẤT CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VỚI AMINO
AXIT THIẾT YẾU TRONG CƠ THỂ SỐNG
1.1.1 Vai trò của các khoáng chất
Các chất khoáng tham gia vào nhiều vai trò sinh học trong cơ thể sống của
động vật và thực vật, các tác dụng đặc biệt nhƣ:
- Cấu tạo nên cơ thể và tham gia các phản ứng sinh học: Thành phần cơ thể
bao gồm nhiều nguyên tử chất khoáng. Nhiều ion khoáng liên kết với enzym đặc
hiệu và tạo nên những điểm hoạt động của enzym, là nơi các xúc tác xảy ra. Trong

tất cả các enzym xúc tác cho phản ứng hóa học trong cơ thể, có đến 1/3 số các
enzym cần có mặt của các chất khoáng mới hoạt động đƣợc, do vậy vai trò của các
chất khoáng đƣợc coi là cực kỳ quan trọng cho sự sống. Khi thiếu một trong các
chất khoáng sẽ gây rối loạn hoặc mất chức năng hoạt động của enzym, kéo theo
những rối loạn chức năng đặc hiệu của cơ thể.
- Tăng cƣờng hấp thu, tiêu hóa và vận chuyển: Sự hấp thu một số chất dinh
dƣỡng trong đƣờng tiêu hóa phụ thuộc vào quá trình vận chuyển qua thành ruột của
cơ thể và một số chất khoáng. Natri, magie giúp hấp thu chất bột đƣờng tại ruột và
vận chuyển qua màng tế bào, trong khi canxi giúp cho hấp thu vitamin B12. Các
enzym tiêu hóa lại đƣợc hoạt hóa, kích thích bởi các chất khoáng có trong đƣờng
tiêu hóa.
- Giữ cân bằng axit – kiềm và cân bằng nƣớc: Đa số các phản ứng sinh học
trong cơ thể đƣợc xảy ra trong môi trƣờng pH nhất định (từ 7,35 đến 7,45), trừ pH
trong dạ dày đƣợc duy trì vào khoảng 2. Một số chất khoáng tạo môi trƣờng axit,
một số chất khoáng tạo môi trƣờng kiềm. Các ion kim loại có vai trò rất quan trọng
trong việc chuyển đổi nƣớc của cơ thể, chúng giữ vai trò điều hòa áp lực thẩm
thấu của các dịch cơ thể.
- Một số vai trò khác nhƣ truyền các xung động thần kinh, điều hoà co cơ.
Kết quả nghiên cứu của khoa học hiện nay đã tìm ra và chứng minh đƣợc vai trò
của khoáng chất ngoài công dụng dinh dƣỡng, mỗi khoáng chất còn có vai trò khác

8


nữa trong cơ thể. Gần đây nhiều thí nghiệm cho thấy có mối liên hệ giữa khoáng
chất và các bệnh kinh niên nhƣ bệnh cao huyết áp, bệnh giòn xƣơng, bệnh tim
mạch, thậm chí cả bệnh ung thƣ. Khi thiếu khoáng chất, một số bệnh có thể xảy ra,
nhƣ là: Mắc các bệnh cảm cúm, nhiễm trùng; Cao huyết áp; Trầm cảm; Rối loạn
tiêu hóa và nhiều bệnh khác nữa[3].
Một số khoáng chất cơ bản:

Trong cơ thể có trên 60 loại khoáng chất nhƣng chỉ có 20 loại đƣợc xem là
cần thiết. Sau đây là một số khoáng chất quan trọng:
+ Đồng (Cu)[3,4,28]:
Đồng là nguyên tố kim loại thuộc chu kì 4, nhóm IB, số thứ tự là 29 trong
bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học; đồng có cấu hình electron [Ar]3d104s1. Ở
dạng đơn chất, đồng là kim loại màu đỏ, trong tự nhiên tồn tại chủ yếu ở 2 dạng
đồng vị bền là 63Cu (70,13 %) và 65Cu (29,87 %). Trong các hợp chất đồng có số
oxi hoá +1, +2, +3; trong đó mức +2 là bền nhất.
Tuy hàm lƣợng của đồng trong cơ thể sinh vật rất nhỏ, khoảng 10-4 %, nhƣng
có vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống. Cho đến nay ngƣời ta đã xác định
đƣợc 25 loại protein và enzym có chứa đồng. Giống nhƣ các kim loại chuyển tiếp
khác, đồng nằm ở trung tâm hoạt động của các phân tử sinh học, có thể có các số
oxi hóa +1 hoặc +2.
Nhóm enzym xúc tác cho quá trình oxi hóa – khử có xitocromxiđaza là
enzym xúc tác cho giai đoạn cuối của quá trình hô hấp. Trong quá trình này, đồng
tồn tại ở 2 số oxi hóa +1 và +2.
Đồng cũng tham gia vào nhóm các protein có khả năng hấp thụ thuận nghịch
oxi giống hemoglobin và mioglobin. Đại diện nhóm này có thể kể đến hemoxianin.
Protein này tìm thấy ở một số loài nhuyễn thể. Dạng chƣa hấp thụ oxi của
hemoxianin không màu chứng tỏ đồng ở trạng thái oxi hóa +1, sau khi hấp thụ oxi
nó có màu xanh chàm, chứng tỏ đồng ở mức oxi hóa +2.
Cơ thể thiếu đồng sẽ dẫn đến phá vỡ sự trao đổi sắt giữa huyết tƣơng và hồng
cầu, do đó gây ra thiếu máu. Sự thiếu đồng cũng dẫn đến chứng bạc tóc. Đồng có

9


vai trò trong việc tạo thành myelin, loại vật liệu làm nên vỏ cho các dây thần kinh.
+ Kẽm (Zn)[3,4,8,28]:
Kẽm là nguyên tố kim loại thuộc chu kì 4, nhóm IIB, số thứ tự là 30 với cấu

hình electron là [Ar]3d104s2. Nhờ sự hoàn chỉnh của lớp electron sát lớp ngoài cùng
3d10 mà kẽm thể hiện mức oxi hoá duy nhất là +2. Trong tự nhiên kẽm có 5 đồng vị
bền là: 64Zn, 66Zn, 67Zn, 68Zn, 70Zn, trong đó 64Zn chiếm tỉ lệ 50,9%.
Kẽm là một trong những kim loại quan trọng nhất với sự sống. Do các hợp
chất của kẽm không có màu và nghịch từ nên vai trò của kẽm đƣợc phát hiện khá
muộn. Vào năm 1940, ngƣời ta đã phát hiện ra rằng enzym anhiđraza cacbonic là
một enzym chứa kẽm. Sau đó, enzym cacboxypeptiđaza là enzym thứ hai đƣợc xác
nhận là chứa kẽm. Cho đến nay, đã có trên 300 loại enzym chứa kẽm đƣợc tìm ra.
Ngoài vai trò là trung tâm hoạt động của các enzym, kẽm còn đóng vai trò
quan trọng trong việc tạo ra những cấu trúc đặc trƣng của các protein và mạch xoắn
của các phân tử AND.
Có khoảng 2 – 4 gam kẽm phân bố trong khắp cơ thể con ngƣời. Hầu hết
kẽm nằm trong não, cơ, xƣơng, thận và gan, tuy nhiên nồng độ kẽm cao nhất tập
trung ở tuyến tiền liệt và các bộ phận của mắt.
Kẽm có vai trò quan trọng trong việc tạo ra tính miễn dịch cho cơ thể. Thiếu
kẽm cũng gây ra bệnh ngoài da, vết thƣơng chậm lành.
+ Mangan (Mn)[3,4]:
Mangan là nguyên tố kim loại thuộc chu kỳ 4, nhóm VIIB, có cấu hình
electron [Ar]3d54s2. Với 7 electron hóa trị, mangan là kim loại có các số oxi hóa
phong phú nhất, từ –3 đến +7, trong đó trạng thái oxi hóa +2 là bền hơn cả.
Mangan là một trong các kim loại sinh học quan trọng đối với cả động vật và
thực vật. Hàm lƣợng mangan trong cơ thể sinh vật tƣơng đối thấp, nó đƣợc xếp vào
nhóm các nguyên tố vi lƣợng. Mangan cũng là trung tâm hoạt động trong các
enzym chứa nó nhƣ các kim loại sinh học khác. Mangan đóng vai trò quan trọng
trong việc kiểm soát hoạt động bình thƣờng của tế bào, đồng hóa vitamin B1. Một
số enzym chứa mangan nhƣ arginaza, cholinestenaza, photphoglucomutaza, ... có

10

nhiệm vụ kiểm soát các quá trình phân tách amino axit, quá trình đông máu hay trao
đổi cacbohiđrat. Mangan còn tham gia vào quá trình tổng hợp các vitamin B và C,
clorophin, hemoglobin.
Trong cơ thể ngƣời có khoảng 0,36 mmol mangan. Nhu cầu của ngƣời bình
thƣờng về mangan là khoảng 0,2 – 0,3 mg/ngày/kg thể trọng.
+ Sắt (Fe)[3,4]:
Sắt là một nguyên tố kim loại nằm ở chu kỳ 4, nhóm VIIIB và có số thứ tự là
26. Cấu hình electron của sắt là [Ar]3d64s2. Sắt có thể có các mức oxi hóa từ –2 đến
+6, trong đó các mức +2 và +3 là phổ biến hơn cả, hai mức oxi hóa này có thể
chuyển hóa qua lại tùy thuộc vào môi trƣờng là oxi hóa (+3) hay khử (+2).
Sắt chiếm khoảng 0,02% khối lƣợng của thực vật, khoảng 0,01% khối lƣợng
của động vật. Cơ thể ngƣời bình thƣờng chứa khoảng 5 gam sắt, tham gia chủ yếu
vào các hệ vận chuyển oxi, cụ thể là mioglobin (Mb) và hemoglobin (Hb). Hb nhận
oxi qua đƣờng hô hấp và vận chuyển chúng đến các mô qua các mạch máu, còn Mb
tiếp nhận oxi và dự trữ oxi trong các mô của cơ thể. Cả hai đều chứa phức chất
Fe(II)–pophyrin, thƣờng đƣợc gọi là hem. Sắt cần thiết để giúp máu chuyên chở và
phân phối dƣỡng khí tới khắp các bộ phận của cơ thể. Khi cơ thể thiếu sắt, con
ngƣời mắc bệnh thiếu máu, sức khỏe suy giảm, da xanh.
1.1.2. Vai trò của các amino thiết yếu[16]
Amino axit là thành phần chính tạo nên giá trị dinh dƣỡng quan trọng của
các phân tử protein, rất cần cho sự sống. Thiếu amino axit sẽ làm cho hệ thống miễn
dịch bị suy yếu, giảm sản xuất kháng thể, cơ thể mệt mỏi, trẻ chậm lớn, còi cọc, dễ
bị mắc các bệnh về hô hấp, nhiễm trùng, viêm đƣờng hô hấp. Một số các amino axit
nhƣ valin, tryptophan là yếu tố phát triển và cần cho cơ thể đang lớn.
- Valin:
Công thức phân tử: C5H11O2N.

11

Công thức cấu tạo:

HO2CCH(NH2)CH(CH3)2

Hình 1.1. Công thức cấu tạo của valin
Loại axit amin này chữa lành tế bào cơ và hình thành tế bào mới, đồng thời
giúp cân bằng nitơ cần thiết. Ngoài ra, nó còn phân hủy đƣờng glucozơ có trong cơ
thể sinh vật.
- Tryptophan:
Công thức phân tử: C11H12O2N2

Công thức cấu tạo:

Hình 1.2. Công thức cấu tạo của tryptophan
Tryptophan cùng với tyrosin là một trong hai amino axit tối quan trọng cho
hệ thần kinh. Chúng giúp sản sinh ra các chất truyền dẫn xung thần kinh và cung
cấp năng lƣợng cho bộ não. Tryptophan là nhân tố giúp sản sinh ra các chất ức chế
thần kinh cần thiết cho cơ thể, thiếu tryptophan sẽ ảnh hƣởng lớn đến tinh thần, suy
giảm trí nhớ, stress và gây mất ngủ. Tryptophan giúp làm dịu thần kinh, gây buồn
ngủ do làm tăng nồng độ serotonin trong não.
Cơ thể ngƣời cần khoảng 4 mg tryptophan cho mỗi kg thể trọng mỗi ngày.
Ngoài ra các amino axit khác nhƣ:
- Lysin:
Công thức phân tử: C6H14O2N2
Công thức cấu tạo: HO2CCH(NH2)(CH2)4NH2

12


Nhiệm vụ quan trọng nhất của loại amino axit này là khả năng hấp thu canxi,

giúp cho xƣơng chắc khỏe, chống lão hóa cột sống, duy trì trạng thái cân bằng nitơ
có trong cơ thể, do đó tránh đƣợc hiện tƣợng giãn cơ và mệt mỏi. Ngoài ra, lysin
còn có tác dụng giúp cơ thể tạo ra chất kháng thể và điều tiết hormon truyền tải
thông tin.
- Leuxin:
Công thức phân tử: C6H13O2N
Công thức cấu tạo: HO2CCH(NH2)CH2CH(CH3)2
Là chất tƣơng đối quan trọng trong quá trình điều chỉnh hàm lƣợng đƣờng
trong máu; nên sẽ tốt cho bệnh nhân mắc chứng “hyperglycemica”, hoặc những
ngƣời mong muốn đốt cháy chất béo nhanh chóng. Hơn nữa, loại amino axit này
còn có chức năng duy trì lƣợng hormon tăng trƣởng để thúc đẩy quá trình phát triển
mô cơ.
1.1.3. Vai trò của phức chất vòng càng
Sự kết hợp giữa amino axit và các kim loại chuyển tiếp tạo thành hợp chất
phức vòng càng vẫn giữ đƣợc vai trò sinh học quan trọng của các amino axit và các
khoáng chất vi lƣợng. Ngoài ra phức chất này còn có những ƣu điểm nổi bật sau:
- Các phức của amino axit và các kim loại chuyển tiếp đƣợc tổng hợp trong
các chất bổ sung dinh dƣỡng làm cho gia súc, gia cầm tăng trƣởng mạnh, hiệu suất
cao mặc dù chúng ta cho giảm hàm lƣợng protein trong thức ăn hàng ngày. Chúng
làm tăng khả năng tiêu hóa thức ăn động vật do tăng tính khả dụng sinh học của các
phức chất vòng càng tới các enzym tiêu hóa và tăng khả năng tổng hợp protein
trong cơ thể.
- Tăng khả năng hấp thu các chất khoáng và amino axit. Hình 1.3 mô tả khả
năng hấp thu sắt ở dạng muối vô cơ và dạng hữu cơ (phức vòng) của sắt trong ruột
đƣợc chụp bằng kính hiển vi, nhận thấy các khoáng ở dạng vô cơ và hữu cơ có tốc
độ hấp thu vào cơ thể là khác nhau, ở dạng hữu cơ có tốc độ hấp thụ lớn hơn so với
dạng vô cơ[16].

13

Hấp thụ sắt dạng phức vòng càng

Hấp thụ sắt dạng vô cơ

Hình 1.3. Khả năng hấp thụ sắt ở dạng muối vô cơ và dạng hữu cơ (phức vòng)
trong ruột được chụp bằng kính hiển vi
- Trong các phân tử phức chất vòng càng, các ion kim loại là trơ về mặt hóa
học bởi các liên kết ion và liên kết phối trí của kim loại với ligan, do vậy các ion
kim loại ở dạng phức này ít bị ảnh hƣởng bởi các anion gây kết tủa hơn so với
trƣờng hợp của các muối kim loại hòa tan. Các chất béo cũng không thể gây ảnh
hƣởng đến sự hấp thu của phức chất amino axit vòng càng do hằng số bền cao và sự
hấp thụ các amino axit vòng càng có thể không cần sự hỗ trợ của các loại vitamin
nhƣ trong trƣờng hợp của một số dạng ion kim loại khác.
- Ngoài ra phức chất này còn tăng hỗ trợ cho sự hấp thu các loại vitamin vì
vitamin sẽ trở thành vô dụng nếu không có sự hỗ trợ, tƣơng tác của khoáng chất
trong phức chất.
- Tiết kiệm chi phí, giảm lãng phí: Trong các sản phẩm dinh dƣỡng thức ăn
hàng ngày thƣờng xảy ra sự mất cân đối amino axit hay các khoáng chất, điều này
sẽ dẫn đến lãng phí amino axit hoặc các khoáng chất nếu nhƣ sự sử dụng không
đúng cách vì nếu thiếu cũng nhƣ thừa bất kỳ amino axit hay khoáng chất nào thì
cũng đều làm giảm hiệu quả sử dụng protein. Do vậy với sự nghiên cứu tổng hợp
với một tỷ lệ amino axit và các khoáng chất thích hợp sẽ có hiệu quả tích cực làm
giảm chi phí cũng nhƣ giảm lãng phí trong việc sử dụng chúng.

14


1.2. KHẢ NĂNG TẠO PHỨC CHẤT CỦA AMINO AXIT VỚI KIM LOẠI
CHUYỂN TIẾP

1.2.1. Khả năng tạo phức của amino axit
Tuỳ thuộc vào số lƣợng các nhóm chức, hằng số axit Ka và hằng số bazơ Kb
của các nhóm –COOH và –NH2 mà các amino axit thể hiện tính axit, bazơ hay
lƣỡng tính. Đối với các α–amino axit chứa một nhóm amin và một nhóm cacboxyl
thì chúng thể hiện tính chất lƣỡng tính và trong dung dịch tồn tại ở dạng ion lƣỡng
cực sau:

R CH COOH

R CH COO
NH3

NH2
Dạng phân tử

Dạng ion lƣỡng cực

Hình 1.4. Dạng ion lưỡng cực và phân tử của α-amino axit
Bởi vì trong phân tử các amino axit có hai loại nhóm chức: Nhóm –COOH và
nhóm –NH2 nên chúng có khả năng tạo phức bền với nhiều ion kim loại, trong đó có
các ion kim loại chuyển tiếp do có sự hình thành liên kết phối trí giữa nguyên tử oxi
trong nhóm −COOH và nguyên tử nitơ trong nhóm −NH2 với ion trung tâm.
Nguyên tử nitơ ở nhóm −NH2 có khả năng cho electron để tạo liên kết phối trí với
ion kim loại. Trong khi đó ion H+ cũng dễ dàng tách ra khỏi nhóm −COOH để tạo
thành −COO–, nhóm này dễ dàng tạo thành một liên kết cộng hoá trị với ion kim
loại thông qua nguyên tử oxi. Chính vì vậy mà các α–amino axit có khả năng tạo
phức chất vòng càng 5 cạnh bền với nhiều ion kim loại.
Trên bình diện chung tất cả các nhóm chức đều là các bazơ Lewis và
Bronsted và nhƣ vậy kiểu phối trí của nó phụ thuộc vào giá trị pH của môi trƣờng
phản ứng. Theo các số liệu chuẩn pH, sự proton hoá nhóm amin sẽ ngăn cản sự hình

thành vòng càng ở vùng giá trị pH thấp (khoảng 2 ÷ 4) và các amino axit khi đó sẽ
phối trí với các ion kim loại chỉ qua nguyên tử oxi của nhóm cacboxyl, ở vùng pH
cao hơn nhóm amin đe–proton hoá và khi đó các vòng càng sẽ hình thành thông qua
liên kết phối trí với đồng thời hai nhóm amino và cacboxyl.
Trong phức chất của kim loại với amino axit, liên kết tạo thành đồng thời bởi

15


nhóm cacboxyl và nhóm amino. Tuỳ theo sự sắp xếp tƣơng hỗ của các nhóm này
mà phức chất tạo thành là hợp chất vòng càng có số cạnh khác nhau nhƣ 3, 4, 5, 6,
… cạnh. Độ bền của phức chất phụ thuộc vào số cạnh, trong đó vòng 5, 6 cạnh là
bền nhất[5].
Sự tạo phức vòng không xảy ra trong môi trƣờng axit hoặc trung tính mà chỉ
xảy ra khi kiềm hoá dung dịch. Tuy nhiên khi kiềm hoá ở pH quá cao thì phức chất
bị phân huỷ do tạo thành kết tủa hiđroxit[6].
Các α–amino axit có khả năng tạo với nhiều kim loại chuyển tiếp d và f tạo
thành những phức chất vòng càng năm cạnh. Các β–amino axit cũng có khả năng
tạo phức tƣơng tự nhƣng kém bền hơn, còn các γ– và δ–amino axit thì không có khả
năng tạo phức chất vòng càng.

Hình 1.5. Phức chất của α-amino axit với kim loại
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về sự tạo phức trong dung dịch của kim
loại chuyển tiếp với các amino axit nhƣ L–lơxin, L–phenylalanin, L–tryptophan, L–
histidin, L–glutamin. Ngƣời ta đã khảo sát tỉ lệ giữa các cấu tử theo tỉ lệ 1:1; 1:2;
1:3; các nghiên cứu cho thấy ion kim loại với phối tử có tỉ lệ 1:2 thuận lợi hơn vì
với tỉ lệ này loại trừ đƣợc các phức phụ, chẳng hạn phức hyđroxo.
1.2.2. Khả năng tạo phức của kim loại nhóm d[4,6]
Các nguyên tố chuyển tiếp nhóm d là các kim loại có electron hóa trị thuộc
phân lớp d, các nguyên tố này có phân lớp d chƣa xếp đầy electron và chúng có khả

năng tạo thành phức chất. Nói chung, phức chất là những phân tử đƣợc tạo thành
bởi ion kim loại, đƣợc gọi là ion trung tâm, liên kết với các ion âm hoặc phân tử
trung hòa, đƣợc gọi là phối tử. Thành phần và hình dạng của phân tử phức chất phụ
thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ bản chất ion trung tâm, bản chất phối tử, điều kiện phản
ứng nhƣ nhiệt độ, pH dung dịch, … Trong nội dung nghiên cứu của luận văn này,
chúng tôi sẽ lấy các ion kim loại Cu2+, Zn2+, Mn2+ và Fe3+ để xem xét khả năng tạo
phức của chúng với các amino axit.
16


Ion Cu2+ có cấu hình electron là [Ar]3d9, trong nƣớc tạo nên ion phức
[Cu(H2O)6]2+ có màu xanh nên dung dịch muối Cu2+ hấp thụ mạnh ánh sáng có
bƣớc sóng trong vùng 600 − 800 nm. Ion Cu2+ là chất tạo phức mạnh. Với cấu hình
d9, các phức chất Cu(II) luôn là các phức chất thuận từ trong mọi trƣờng phối tử.
Phức chất của Cu(II) phần lớn có số phối trí 4 hoặc 6, đặc biệt là phức chất vuông
phẳng. Các phức chất của Cu(II) đƣợc biết đến nhƣ một trƣờng hợp điển hình mà
cấu trúc chịu nhiều ảnh hƣởng bởi hiệu ứng Jan–Telơ, vì vậy hiếm khi gặp các phức
này có cấu trúc bát diện, tứ diện hay vuông phẳng hoàn hảo bởi chúng luôn có xu
hƣớng biến dạng để giảm độ suy biến mức năng lƣợng của các electron 3d.
Kẽm là nguyên tố kim loại có cấu hình electron là [Ar]3d104s2, kẽm chỉ thể
hiện số oxi hóa duy nhất là +2 do phân lớp 3d đã đầy electron. Kẽm có thể có các số
phối trí từ 2 đến 7, tuy nhiên số phối trí 4, 5, 6 là phổ biến hơn cả. Ion Zn2+ có khả
năng tạo nhiều phức chất có số phối trí 4 với nhiều phối tử vô cơ nhƣ: NH3, X- (X là
halogen), CN-, … và các hợp chất vòng càng bền với các phối tử hữu cơ nhƣ: axetyl
axeton, đioxanat, amino axit, … Các phức chất của Zn2+ với số phối trí 6 ít gặp hơn
và không đặc trƣng. Nhờ cấu hình electron bền 3d10, các phức chất của ion Zn2+ đều
không có màu. Đó là do mỗi obitan d đã đƣợc điền đủ hai electron nên không có sự
chuyển dời electron giữa các obitan 3d có phân mức năng lƣợng khác nhau. Cũng
giống nhƣ ion Cu2+, ion Zn2+ có khả năng tạo các phức chất vòng càng 5 cạnh bền
với các phối tử α−amino axit, liên kết đƣợc thực hiện qua nguyên tử N của nhóm –

NH2 và nguyên tử O của nhóm –COOH.
Ion Mn2+ có cấu hình electron [Ar]3d5, là dạng tồn tại phổ biến nhất của
mangan, phần lớn trong các phức chất mangan cũng tồn tại ở trạng thái oxi hóa này.
Ion Mn2+ có bán kính nguyên tử lớn nhất so với các ion kim loại cùng điện tích
trong dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất, đồng thời năng lƣợng bền hóa của trƣờng
phối tử bằng không làm cho các phức chất của Mn(II) kém bền. Bên cạnh đó, cấu
hình bán bão hòa d5 bền vững khiến cho không có dạng phối trí nào đặc biệt chiếm
ƣu thế trong phức chất của Mn(II). Phức chất của Mn(II) có thể tồn tại ở nhiều dạng

17


nhƣ tứ diện, vuông phẳng, bát diện, lƣỡng chóp tam giác, … trong đó phức chất bát
diện có phần phổ biến hơn.
Với trƣờng hợp của Fe(III), với cấu hình electron [Ar]3d5, Fe(III) có khả
năng tạo phức với rất nhiều phối tử vô cơ cũng nhƣ hữu cơ thông thƣờng, dạng hình
học phổ biến nhất là bát diện. Fe(III) có khả năng tạo nhiều phức chất bền nhƣ
[FeF6]3-, [Fe(C2O4)3]3-, [Fe(CN)6]3-, … Mặc dù có cấu hình electron giống Mn(II)
nhƣng màu sắc các phức chất của Fe(III) đậm hơn hẳn, tức là các phức chất của
Fe(III) hấp thụ mạnh ánh sáng trong vùng khả kiến. Điều này đƣợc giải thích bởi
mật độ điện tích dƣơng của ion Fe3+ lớn hơn so với ion Mn2+, ion Fe3+ phân cực các
phối tử mạnh hơn, do đó các dải chuyển điện tích trong phổ hấp thụ electron có
cƣờng độ lớn hơn.
1.3. KHẢ NĂNG HẤP THU
Sự hấp thu phức chất vòng càng thay đổi theo hằng số bền, phối tử, khối
lƣợng phân tử. Các phức vòng càng gồm các liên kết nhiều hóa trị của các cation
với nhóm α−amino và cacboxyl của một amino axit để tạo thành vòng năm cạnh.
Cấu trúc của vòng gồm các nguyên tử kim loại, nguyên tử oxy hoạt động của nhóm
carboxyl, nguyên tử cacbon của nhóm cacbonyl, nguyên tử cacbon và các nguyên tử
nitơ ở vị trí α. Các liên kết gồm liên kết cộng hóa trị và liên kết ion. Khối lƣợng

trung bình của amino axit thủy phân xấp xỉ 150 và do đó các phức vòng càng của nó
không vƣợt quá 800. Nếu trọng lƣợng phân tử lớn hơn thì nó sẽ không thể đi qua
lớp mucosa ruột nếu không có sự thủy phân trong lumen ruột[16].
Ở các phức chất vòng càng amino axit với kim loại chuyển tiếp thì các ion
kim loại trong phân tử là trơ về mặt hóa học bởi các liên kết cộng hóa trị và liên kết
ion. Cho nên nó không bị ảnh hƣởng bởi các anion gây kết tủa so với trƣờng hợp
các ion kim loại tự do trong các muối hòa tan. Các chất béo và sợi không gây nhiễu
cho sự hấp phụ amino axit vòng càng do hằng số bền.
Sự hấp thụ của phức amino axit vòng càng không cần đến sự can thiệp của
vitamin nhƣ với một vài ion kim loại ở dạng khác.
Các khoáng chất của các phức chất vòng càng tạo ra hoạt tính lớn trong rất

18


nhiều enzym liên quan đến việc sử dụng protein. Sự tích lũy sinh học lớn của các
khoáng chất trong phức làm tăng các chất khoáng hoạt hóa các enzym tiêu hóa
protein và tăng việc trao đổi năng lƣợng; sự tăng khả năng tích lũy của các amino
axit và năng lƣợng trong thức ăn giúp tăng giá trị dinh dƣỡng.
1.4. TỔNG HỢP PHỨC CHẤT VÒNG CÀNG CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP
VỚI AMINO AXIT THIẾT YẾU
Nói chung hiện nay trên thế giới đã có nhiều bài báo, cũng nhƣ các công
trình nghiên cứu khoa học về phƣơng pháp tổng hợp phức chất vòng càng của
amino axit với kim loại chuyển tiếp để tạo thành chất có hoạt tính sinh học cao phục
vụ trong bổ sung, điều hòa dinh dƣỡng trong cơ thể sinh vật. Tuy vậy về bản chất
của quá trình có thể đƣợc tóm lƣợc nhƣ sau:
Mn+ + nHL → MLn + nH+
Dung dịch muối vô cơ của kim loại M đƣợc trộn với phối tử trong hỗn hợp
dung môi ở một tỉ lệ thích hợp. Hỗn hợp dung dịch đƣợc khuấy và gia nhiệt một
thời gian. Phức chất tạo thành đƣợc tách ra và đƣợc rửa bằng dung môi trên phễu

lọc xốp, sau đó sấy khô để thu đƣợc sản phẩm.
Khi xét đến khả năng tạo phức của các ion kim loại, yếu tố pH là vô cùng
quan trọng: Nếu chọn pH cao có thể tạo hiđroxit do sự thủy phân của ion kim loại,
ngƣợc lại, nếu pH quá thấp có thể cản trở quá trình tạo phức. Bên cạnh đó, giá trị
pH cũng ảnh hƣởng trực tiếp tới khả năng tạo phức của các amino axit. Tùy thuộc
vào số lƣợng các nhóm chức mà các amino axit thể hiện môi trƣờng axit, bazơ hay
trung tính.
Giá trị pH của môi trƣờng ứng với trạng thái ion lƣỡng cực của amino axit
đƣợc gọi là điểm đẳng điện pI của nó. pI của các α–amino axit trung tính có giá trị
từ 5,6 đến 7,0; của các amino axit đicacboxylic là từ 3 đến 3,2; của các amino axit
điamin là từ 9,7 đến 10,8.
Bảng 1.1. Điểm đẳng điện pI của một số amino axit[6]
Amino axit

PI

Amino axit

PI

Methionin

5,74

Threonin

5,6

19

Amino axit

PI

Amino axit

PI

Valin

5,96

Tryptophan

5,88

Lysin

9,74

Từ cấu tạo của các α–amino axit trung tính có thể thấy rằng sự tạo thành các
hợp chất vòng càng với các kim loại do sự phối trí của kim loại với nguyên tử nitơ
chủ yếu xảy ra ở pH > pI.
Nhƣ vậy, quá trình tổng hợp phức chất kim loại với amino axit phải tiến hành
ở pH thích hợp. Chính vì vậy quá trình tổng hợp ngƣời ta có thể sử dụng các chất
kiềm, một mặt tránh sự thủy phân của ion kim loại, mặt khác đảm bảo sản phẩm
phản ứng đạt hiệu suất cao.

20

CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. HÓA CHẤT, THUỐC THỬ VÀ DỤNG CỤ, THIẾT BỊ
2.1.1. Hóa chất
1. Các muối vô cơ, hữu cơ:

NaCl; KCl; MgCl2; CuCl2; MnCl2;

Zn(CH3COO)2; FeCl2; NaH2PO4; Na2SO4; CaCl2; NaHCO3; K2HPO4. Các hóa chất
thuộc loại tinh khiết phân tích (PA) của Merck – Đức.
2. Các axit: HCl; H2SO4 (PA, Merck – Đức).
3. Các bazơ: NaOH; KOH (PA, Merck – Đức).
4. Các amino axit: Valin; tryptophan .
5. Các dung môi: Axeton, etanol (PA, Merck – Đức).
5. Các hợp chất khác: Pepsin; trypsin; Glucose; Ninhydrin; n–propanol (PA,
Merck – Đức).
2.1.2. Dung dịch và thuốc thử
1. Hóa chất phân tích hàm lƣợng N:
- Hóa chất phân hủy: Hòa tan 134 g K2SO4 và 7,3 g CuSO4 vào trong khoảng
800 ml nƣớc. Cẩn thận thêm 134 ml H2SO4đ. Pha loãng dung dịch tới 1 lít bằng
nƣớc cất.
- Hỗn hợp NaOH–Na2S2O3 điều chỉnh pH để cất amoni: Hòa tan 500 g
NaOH và 25 g Na2S2O3.5 H2O vào trong bình định mức 1 lít bằng nƣớc cất.
2. Dung dịch Krebe Ringers Bicarbonate (KRB):
- Pha dung dịch với nồng độ các chất nhƣ sau: NaCl 115 mM, KCl 5,9 mM,
MgCl2 1,2 mM, NaH2PO4 1,2 mM, Na2SO41,2 mM, CaCl21,2 mM, NaHCO325 mM,
glucose 10 mM. Dung dịch đƣợc điều chỉnh pH 7,4.
2.1.3. Dụng cụ, thiết bị
1. Máy ly tâm.

2. Thiết bị đo quang: Dr 2800−Hach, Mỹ .
3. Các dụng cụ khác:
- Cốc thuỷ tinh chịu nhiệt: 80 ml, 100 ml; lọ chịu nhiệt 30ml.
- Phễu thủy tinh, buret, bình định mức 50 ml, 100 ml, 1000 ml; pipet 5ml,

21