LUẬN văn CÔNG NGHỆ hóa ĐỊNH LƯỢNG ACID AMINE TRONG sản PHẨM THUỐC THÚ y BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ và HPLC

Luận Văn Tốt Nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC
‫٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭‬

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
ĐỀ TÀI:

ĐỊNH LƯỢNG ACID AMINE
TRONG SẢN PHẨM THUỐC THÚ
Y BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG
PHỔ VÀ HPLC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN :
Ths. NGUYỄN THỊ DIỆP CHI

SINH VIÊN THỰC HIÊN:
TRẦN THỊ AN
MSSV :041601
LỚP CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – KHÓA 30

Năm học: 2008- 2009

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

1


Luận Văn Tốt Nghiệp

LỜI CẢM TẠ
Sau thời gian học tập và rèn luyện dưới mái trường Đại Học Cần Thơ,
em đã được học hỏi rất nhiều kiến thức và những kinh nghiệm quí báu. Đó cũng
là nhờ công ơn của quí thầy cô đã dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức ấy cho
em, giúp em có được những hành trang cần thiết để vững tin trên con đường lập
nghiệp sau này.
Em xin gửi lời tri ân chân thành đến tất cả quí thầy cô bộ môn Công
Nghệ Hóa Học, khoa Công Nghệ Trường Đại Học Cần Thơ.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cô
Nguyễn Thị Diệp Chi, người đã tân tâm giúp đỡ em hoàn thành tốt đề tài luận
văn tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn chú Nguyễn Phương Hải và các cô chú, anh
chị trong phòng thí nghiệm Vemedim đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em
hoàn thành đề tài này.
Đồng thời, con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình – những
người luôn bên con, động viên và giúp đỡ con trong suốt thời gian học tập.
Ngoài ra, tôi xin cảm ơn các bạn của tôi, các bạn đã giúp tôi trong suốt
thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn!

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

i


Luận Văn Tốt Nghiệp

TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Trong cơ thể mỗi con người đều có các chất cơ bản để giúp

cơ thể tồn tại và hoạt động như protein, lipid, glucid…là những
chất không thể thiếu. Bên cạnh đó, cũng có một số chất tuy hàm
lượng của chúng không cần nhiều nhưng nếu thiếu thì cơ thể khó
hoạt động bình thường và khỏe mạnh được như vitamin, các chất
khoáng, các acid amine…
Các acid amine là thành phần cấu tạo nên protein, enzym,
các vitamin, chất kích thích sinh trưởng, hocmon và kháng sinh,
kháng thể. Do đó nó được sử dụng làm nguyên liệu trong công
nghiệp thực phẩm và dược phẩm.
Phương pháp HPLC là phương pháp định lượng acid amine
phổ biến hiện nay với độ chính xác cao. Tuy nhiên phương pháp
này có chi phí cao và thực hiện khá phức tạp.
Máy quang phổ UV – Vis có thể xác định hàm lượng acid
amine bằng cách đo độ hấp thu của mẫu thử và chất đối chiếu đồng
thời. Phương pháp này thực hiện đơn giản, có thể tiết kiệm được
thời gian và chi phí.
Nhóm amine trong phân tử acid amine có những phản ứng
đặc trưng tạo ra các phức màu với o-Phthalaldehyde, Ninhydrin, 1fluoro-2,4-dinitrobenzene. Phức màu này bền và dựa vào độ hấp
thu ánh sáng của phức màu mà cho phép ta xây dựng một phương
pháp định lượng acid amine bằng phương pháp quang phổ UV –
Vis. Với yêu cầu sai số của phương pháp ≤2% đối với nguyên liệu.
Hoàn toàn có thể sử dụng phương pháp quang phổ UV –
Vis để định lượng acid amine trong nguyên liệu dược phẩm.

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

ii


Luận Văn Tốt Nghiệp

MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn................................................................................................................. i
Tóm tắt......................................................................................................................ii
Mục lục ....................................................................................................................iii
Mục lục các bảng biểu ............................................................................................. vi
Mục lục các hình vẽ...............................................................................................viii
Chương I: MỞ ĐẦU................................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 2
1.2. Mục đích và yêu cầu...................................................................................... 2
1.2.1. Mục đích................................................................................................ 2
1.2.2. Yêu cầu.................................................................................................. 2
Chương II: TỔNG QUAN........................................................................................ 3
2.1. Tổng quan về acid amine............................................................................... 4
2.1.1. Nguồn gốc ............................................................................................. 4
2.1.2. Khái niệm .............................................................................................. 4
2.1.3. Cấu tạo chung và sự phân loại .............................................................. 4
2.1.4. Tính chất lý hóa..................................................................................... 7
2.1.5. Tổng hợp acid amine........................................................................... 10
2.1.6. Ứng dụng............................................................................................. 11
2.2. Các phương pháp phân tích acid amine ...................................................... 14
2.2.1. Phương pháp sắc ký lớp mỏng ............................................................ 14
2.2.2. Phương pháp hóa học.......................................................................... 15
2.2.3. Phương pháp chuẩn độ điện thế .......................................................... 16
2.2.4. Phương pháp HPLC ............................................................................ 17
2.2.5. Phương pháp quang phổ...................................................................... 17
Chương III: THỰC NGHIỆM ................................................................................ 19
3.1. Phương pháp tạo phức với o- Phthalaldehyde (OPA). ............................. 20
3.1.1. Cơ sở lý thuyết .................................................................................... 20

3.1.2. Hoạch định thí nghiệm....................................................................... 20
3.1.3. Hóa chất và dụng cụ............................................................................ 21
3.1.4. Thực nghiệm. ...................................................................................... 22
3.1.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – OPA theo bước sóng ( λ ).............................................. 22

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

iii


Luận Văn Tốt Nghiệp
3.1.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của chất
tạo phức (OPA) theo bước sóng ( λ ). ............................................ 23
3.1.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – OPA theo thời gian (t)................................................... 24
3.1.4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – OPA theo pH................................................................ 25
3.1.4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – OPA theo tỷ lệ mol của Glycine và OPA. ................... 27
3.1.4.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát độ hấp thụ(Abs)của phức Glycine-OPA theo
nồng độ Glycine-Khoảng tuyến tính và giới hạn phát hiện........... 28
3.1.4.7. Lặp lại các thí nghiệm như trên đối với Lysine............................. 30
3.1.5. Xây dựng phương pháp....................................................................... 33
3.2. Phương pháp tạo phức với Ninhydrin ...................................................... 35
3.2.1. Cơ sở lý thuyết .................................................................................... 35
3.2.2. Hoạch định thí nghiệm........................................................................ 36
3.2.3. Hóa chất và dụng cụ............................................................................ 37
3.2.4. Thực nghiệm. ...................................................................................... 38
3.2.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức

Glycine – Ninhydrin theo bước sóng ( λ ). .................................... 38
3.2.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của chất tạo
phức màu (Ninhydrin) theo bước sóng ( λ )................................... 39
3.2.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – Ninhydrin theo thời gian đun (t). .................................. 40
3.2.4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – Ninhydrin theo thời nhiệt độ ........................................ 41
3.2.4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – Ninhydrin theo thời gian phân hủy phức (t). ................ 42
3.2.4.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – Ninhydrin theo pH. ...................................................... 43
3.2.4.7. Thí nghiệm 7: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – Ninhydrin theo nồng độ Glycine - Khoảng tuyến tính
và giới hạn phát hiện. .................................................................... 44
3.2.4.8. Lặp lại các thí nghiệm như trên đối với Lysine............................. 46
3.2.5. Xây dựng phương pháp....................................................................... 49
3.3. Phương pháp tạo phức với 1- fluoro - 2,4- dinitrobenzene (DNBF)........ 51
3.3.1. Cơ sở lý thuyết .................................................................................... 51
Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

iv


Luận Văn Tốt Nghiệp
3.3.2. Hoạch định thí nghiệm........................................................................ 51
3.3.3. Hóa chất và dụng cụ............................................................................ 52
3.3.4. Thực nghiệm. ...................................................................................... 53
3.3.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – DNBF theo bước sóng ( λ ). .......................................... 53
3.3.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của Cyclohexan........... 54

3.3.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – DNBF theo thời gian phân hủy phức (t)..........................55
3.3.4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – DNBF theo pH. ............................................................. 56
3.3.4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức Glycine – DNBF
theo nồng độ DNBF....................................................................... 57
3.3.4.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát độ hấp thụ (Abs) của phức
Glycine – DNBF theo nồng độ Glycine- Khoảng tuyến tính
và giới hạn phát hiện. .................................................................... 58
3.3.5. Xây dựng phương pháp....................................................................... 60
3.4. Đánh giá các phương pháp ....................................................................... 62
3.4.1. Đánh giá độ lặp lại của các phương pháp. .......................................... 62
3.4.2. Đánh giá các phương pháp.................................................................. 65
Chương IV: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ............................................................... 73
4.1. Kết luận..................................................................................................... 74
4.2. Kiến nghị .................................................................................................. 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

v


Luận Văn Tốt Nghiệp

MỤC LỤC CÁC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 2.1: Điểm đẳng điện của một số acid amine thường gặp................................ 8
Bảng 2.2: Các acid amine cần thiết và không cần thiết.......................................... 11

Bảng 3.1: Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm Glycine – OPA........................ 21
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine- OPA theo thời gian............... 24
Bảng 3.3: Kết quả khảo sát sơ bộ Abs của phức Glycine - OPA theo pH ............ 25
Bảng 3.4: Kêt quả khảo sát chi tiết Abs của phức Glycine - OPA theo pH.......... 25
Bảng 3.5: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine - OPA
theo tỷ lệ mol của Glycine và OPA ....................................................... 27
Bảng 3.6: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – OPA theo nồng độ Glycine28
Bảng 3.7: Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm Glycine - Ninhydrin ............... 37
Bảng 3.8: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – Ninhydrin theo thời gian .... 40
Bảng 3.9: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – Ninhydrin theo nhiệt độ đun.41
Bảng 3.10: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – Ninhydrin
theo thời gian phân hủy phức................................................................. 42
Bảng 3.11: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – Ninhydrin theo pH............ 43
Bảng 3.12: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – Ninhydrin theo nồng độ
Glycine................................................................................................... 44
Bảng 3.13: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của phức
Glycine – Ninhydrin. ............................................................................. 44
Bảng 3.14: Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm Glycine – DNBF ................... 52
Bảng 3.15: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – DNBF theo thời gian phân hủy
phức........................................................................................................ 55
Bảng 3.16: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – DNBF theo pH................. 56
Bảng 3.17: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – DNBF
theo hàm lượng DNBF........................................................................... 57
Bảng 3.18: Kết quả khảo sát Abs của phức Glycine – DNBF theo hàm lượng Glycine
................................................................................................................ 58
Bảng 3.19. Kết quả đo đánh giá độ lặp lại của phương pháp tạo phức
Glycine – OPA. ................................................................................... 62
Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

vi

Luận Văn Tốt Nghiệp
Bảng 3.20. Kết quả đo đánh giá độ lặp lại của phương pháp tạo phức
Glycine – Ninhydrin............................................................................ 63
Bảng 3.21. Kết quả đo đánh giá độ lặp lại của phương pháp tạo phức
Glycine – DNBF ................................................................................. 64
Bảng 3.22. Kết quả đo đánh giá phương pháp tạo phức Glycine – OPA.............. .65
Bảng 3.23: Biểu diễn kết quả tính đánh giá theo phương pháp tạo phức
Glycine-OPA....................................................................................... 66
Bảng 3.24. Kết quả đo đánh giá phương pháp tạo phức Glycine – Ninhydrin ...... 67
Bảng 3.25: Biểu diễn kết quả tính đánh giá theo phương pháp tạo phức
Glycine- Ninhydrin ............................................................................. 67
Bảng 3.26. Kết quả đo đánh giá phương pháp tạo phức Glycine – DNBF ............ 68
Bảng 3.27: Biểu diễn kết quả tính đánh giá theo phương pháp tạo phức
Glycine- DNBF ................................................................................... 69
Bảng 3.28: So sánh các phương pháp..................................................................... 72

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

vii


Luận Văn Tốt Nghiệp

MỤC LỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1: Phổ đồ bước sóng cực đại của phức Glycine – OPA ............................ 22
Hình 3.2: Phổ đồ độ hấp thu của dung dịch OPA. ................................................ 23
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – OPA theo thời gian ............. 24

Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – OPA theo pH (sơ bộ) ......... 26
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine -OPA theo pH (chi tiết).......... 26
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine -OPA theo tỷ lệ mol
của Glycine và OPA............................................................................... 27
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine -OPA theo nồng độ Glycine .. 29
Hình 3.8: Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của phức Glycine –OPA ................ 29
Hình 3.9: Phổ đồ bước sóng cực đại của phức Lysine- OPA................................ 30
Hình 3.10:Đồ thị khảo sát Abs của phức Lysine – OPA theo thời gian................ 30
Hình 3.11:Đồ thị khảo sát Abs của phức Lysine – OPA theo pH......................... 31
Hình 3.12:Đồ thị khảo sát Abs của phức Lysine – OPA
theo tỷ lệ mol OPA.và Lysine................................................................ 31
Hình 3.13:Đồ thị khảo sát Abs của phức Lysine – OPA
theo hàm lượng Lysine .......................................................................... 32
Hình 3.14:Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của phức Lysine – OPA ................. 32
Hình 3.15:Phổ đồ bước sóng cực đại của phức Glycine- Ninhydrin. .................... 38
Hình 3.16:Phổ đồ độ hấp thu của dung dịch Ninhydrin......................................... 39
Hình 3.17:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – Ninhydrin
theo thời gian ......................................................................................... 40
Hình 3.18:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – Ninhydrin
theo nhiệt độ đun.................................................................................... 41
Hình 3.19:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – Ninhydrin
theo thời gian phân hủy phức................................................................. 42
Hình 3.20: Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – Ninhydrin theo pH ............. 43
Hình 3.21:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – Ninhydrin

theo

nồng độ Glycine..................................................................................... 45
Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

viii


Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 3.22:Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của phức Glycine – Ninhydrin ....... 45
Hình 3.23:Phổ đồ bước sóng cực đại của phức Lysine- Ninhydrin. ...................... 46
Hình 3.24:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Lysine- Ninhydrin
theo thời gian đun .................................................................................. 46
Hình 3.25:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Lysine- Ninhydrin
theo thời gian phân hủy phức............................................................... 47
Hình 3.26:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Lysine- Ninhydrin theo pH.................. 47
Hình 3.27:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Lysine- Ninhydrin

theo

hàm lượng Lysine .................................................................................. 48
Hình 3.28:Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của phức Lysine- Ninhydrin .......... 48
Hình 3.29:Phổ đồ bước sóng cực đại của phức Glycine – DNBF.......................... 53
Hình 3.30:Phổ đồ độ hấp thu của cyclohexan ........................................................ 54
Hình 3.31:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – DNBF
theo thời gian phân hủy phức................................................................. 55
Hình 3.32:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – DNBF theo pH................... 56
Hình 3.33:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – DNBF
theo hàm lượng DNBF........................................................................... 57
Hình 3.34:Đồ thị biểu diễn Abs của phức Glycine – DNBF
theo hàm lượng DNBF........................................................................... 59
Hình 3.35:Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của phức Glycine – DNBF............. 59

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

ix


Luận Văn Tốt Nghiệp
CHƯƠNG I

MỞ ĐẦU

1.3. Đặt vấn đề
1.2. Mục đích và yêu cầu
1.3.1. Mục đích
1.3.2. Yêu cầu

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

1


Luận Văn Tốt Nghiệp

1.4. Đặt vấn đề
- Ngày nay cuộc sống ngày càng phát triển, nhu cầu dinh dưỡng ngày càng cao
đối với con người, trong đó acid amine là thành phần quan trọng và thiết yếu. Acid
amine tự nhiên là chất cơ sở tạo nên các chất protit trong cơ thể sinh vật (động vật
cũng như thực vật) nhưng ít có sẵn trong tự nhiên. Phần lớn acid amine được tổng hợp
để dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.
- Việc đánh giá chất lượng những nguyên liệu đó được thực hiện chủ yếu bằng
phương pháp HPLC hay bằng máy amino acid analyser, các phương pháp này có chi
phí cao và thực hiện khá phức tạp. Để khắc phục những hạn chế trên, mục đích của đề
tài là nghiên cứu định lượng các acid amine trong nguyên liệu dược phẩm bằng

phương pháp quang phổ, phương pháp này có chi phí thấp và thực hiện đơn giản hơn,
phù hợp với qui mô phòng thí nghiệm vừa và nhỏ.

1.2. Mục đích và yêu cầu
1.4.1. Mục đích
Mục đích đề tài là nghiên cứu và xây dựng các phương pháp định lượng acid
amine trong nguyên liệu dược phẩm bằng phương pháp quang phổ.
1.4.2. Yêu cầu
Yêu cầu sai số của phương pháp phải nhỏ hơn 2 % đối với nguyên liệu dược
phẩm.

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

2


Luận Văn Tốt Nghiệp

CHƯƠNG II

TỔNG QUAN
2.3. Tổng quan về acid amine
2.3.1. Nguồn gốc
2.3.2. Khái niệm
2.3.3. Cấu tạo chung và sự phân loại
2.3.4. Tính chất lý hóa
2.3.5. Tổng hợp acid amine
2.3.6. Ứng dụng

2.4. Các phương pháp phân tích acid amine

2.4.1. Phương pháp sắc ký lớp mỏng
2.4.2. Phương pháp hóa học
2.4.3. Phương pháp chuẩn độ điện thế
2.4.4. Phương pháp HPLC
2.4.5. Phương pháp quang phổ UV – Vis

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

3


Luận Văn Tốt Nghiệp

2.1.

Tổng quan về acid amine

2.1.1. Nguồn gốc
Acid amine là đơn vị cơ bản cấu tạo nên protein. Các acid amine thường được
gọi tên theo nguồn gốc phát hiện ra chúng. Acid amine đầu tiên được phát hiện ở cây
măng tây (asparagus) vào năm 1806 và được gọi là asparagin. Acid amine cuối cùng
trong số 20 acid amine tham gia vào thành phần cấu tạo protein là threonin được phát
hiện vào năm 1938.
2.1.2. Khái niệm
- Trong hóa học, amino acid hay acid amine là một loại hợp chất hữu cơ tạp
chức mà trong phân tử có chứa cả nhóm chức amine (nhóm amino, −NH2) lẫn nhóm
chức acid (nhóm cacboxyl, −COOH ).
- Trong hóa sinh, thuật ngữ acid amine còn để chỉ α - amino acids: những acid
amine mà trong đó nhóm amine và cacbonxylic gắn vào cùng một carbon, đó là α–
carbon.

2.1.3. Cấu tạo chung và sự phân loại
2.1.3.1. Cấu tạo chung

H
H __
N
__

- Cấu trúc tổng quát của một acid amine:

α
C

H

____ O
C __
OH

R

- Trong đó R là trục đặc biệt quan trọng đối với mỗi amino acid. Các amino
acid thường được phân loại dựa theo đặc tính hóa học của trục R.

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

4

Luận Văn Tốt Nghiệp
- Công thức cấu tạo của một số acid amine.
Glycine

Valine

HOOC _ CH _ NH2

HOOC _ CH2 _ NH2

Alanine

HOOC _ CH _ NH2

H3C _ CH

CH3

CH3

- Các dạng đồng phân: đồng phân cấu tạo và đồng phân lập thể (đồng phân
quang học).
+ Đồng phân cấu tạo: Do sự sắp xếp trình tự các nguyên tử carbon trong phân
tử acid amine.
COOH
H 2N

H 2N

CH

CH2
HC

COOH
CH
HC

CH3

CH3

Leucine

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

CH3

CH2
CH3

Isoleucine

5


Luận Văn Tốt Nghiệp
+ Đồng phân lập thể: Hầu hết các amino acid đều có 2 dạng đồng phân lập thể
là D (Dextro) và L (Levo). Dạng L gồm những amino acid có vai trò quan trọng có
trong các protein do đồng phân dạng L có tác dụng sinh học hơn đồng phân dạng D.
Còn dạng D chỉ gồm một số amino acid trong các protein có trong các sinh vật sống

dưới nước, ví dụ ốc hình nón.

COOH
H2N

C

H

CH3

L – alanine

COOH
H

C

H2N

CH3

D – alanine

2.1.3.2. Phân loại
Dựa vào đặc tính của mạch bên R acid amine có thể được như sau:
- Acid amine mạch thẳng và mạch vòng
- Dựa vào số nhóm amine và nhóm carboxyl có trong phân tử acid amine:
+ Monoamino- monocarboxylic: Glycine, alanine, valine…..
+ Monoamino- dicarboxylic: Aspartic, glutamic.

+ Diamino- monocarboxylic: Lysine, arginine.
+ Diamino- dicarboxylic: Cystin.
- Dựa vào đặc tính tích điện của gốc bên R và tính phân cực của nó mà phân
loại acid amine như sau:
+ Không phân cực kỵ nước: Glycine, alanine valine…..
+ Phân cực nhưng không tích điện: Threonine, asparagines…
+ Phân cực nhưng tích điện âm: Glutamic, tyrosine…
+ Phân cực nhưng tích điện dương: Lysine, histidine…
- Dựa vào quan điểm sinh lý: acid amine thiết yếu và không thiết yếu.

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

6


Luận Văn Tốt Nghiệp
2.1.4. Tính chất lý hóa

™ Tính chất vật lý
- Bột kết tinh vô định hình màu trắng, bền ở nhiệt độ thường, bền với pH.
- Đa số các acid amine tan trong nước tạo thành dung dịch trong suốt, độ tan
giảm dần theo chiều dài mạch carbon.
R : -H > - CH3 > - CH

CH3 > -CH2

CH3

CH

CH3

CH3

- Tất cả acid amine tồn tại trong dung dịch nước ở dạng ion lưỡng cực. Do
trong phân tử của nó vừa chứa nhóm – NH2 , vừa chứa nhóm – COOH tự do.
COO+

COOH

H3N -__ C __ H

H2N __ C __ H

R

R

Tùy thuộc vào pH môi trường mà acid amine có thể tồn tại ở dạng cation, anion
hay dạng lưỡng cực trung hòa điện.
+ Trong môi trường acid mạnh, sự phân ly của nhóm carboxyl bị kìm hãm,

phân tử acid amine tác dụng như một baz, tích điện dương.
COOH

COOH

H2N __ C __ H + H+

+

C __ H
H3N __

R

R

+ Trong môi trường kiềm mạnh, sự phân ly của nhóm amine bị kìm hãm, phân

tử acid amine tác dụng như một acid, tích điện âm.
COO -

COOH
H2N

__ C __ H
+ OH -

H2N __ C __ H +

R

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

H2O

R

7

Luận Văn Tốt Nghiệp
- Mỗi acid amine có điểm đẳng điện khác nhau, ký hiệu là pI (là giá trị pH mà
tại đó phân tử acid amine trung hòa điện tích). Điểm đẳng điện của một số acid amine
thường gặp được trình bày ở bảng 2.1.
Bảng 2.1: Điểm đẳng điện của một số acid amine thường gặp
Acid amine

pI

Acid amine

pI

Acid amine

pI

Gly

6.20

Pro

7.64

Cys

5.08

Ala

6.11

Trp

5.89

Asp

2.98

Val

6.00

Phe

5.91

Glu

3.09

Leu

6.04

Ser

5.68

Arg

10.76

Ile

6.04

Thr

5.68

Lys

9.74

Met

5.74

Tyr

5.63

His

7.09

™ Tính chất hóa học
Các phản ứng của acid amine gồm các phản ứng đặc trưng của nhóm
(– COOH ) và nhóm (–NH2 ).
- Phản ứng của nhóm - COOH:
+ Phản ứng với rượu tạo ester
H
H2N

C

H
COOH +

R' OH

H2N

R

C

COOR' + H2O

R

+ Phản ứng khử carboxyl thành alcol bậc nhất
H

H
R

C

COOH

LiBH 4

NH 2

R

C

CH 2OH

NH 2

+ Phản ứng tạo peptide
Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

8


Luận Văn Tốt Nghiệp
H

H

H

NH2 __C__ COOH + NH2 __ C __ COOH

NH2__C __ C __ N__C__COOH
R1 O

R2

R1

H H

R2

Liên kết peptide

+ Phản ứng tạo amide

COOH
H 2N __ CH
CH 2

NH 3

Asparagine synthetase
ATP

COOH

H 2O

H 2N __ CH

ADP + Pi

CH 2
CONH 2

COOH

+ Phản ứng tách nhóm carboxyl
H
H2N __ C __COOH

Decarboxylase

R __ CH2

__ NH

2

+ CO2

R

- Phản ứng của nhóm - NH2:
+ Phản ứng với ninhydrin : (gồm 2 giai đoạn)
Giai đoạn khử amine hóa và khử carboxyl:

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

9


Luận Văn Tốt Nghiệp
Giai đoạn tạo phức màu:

Phức màu xanh tím

+ Phản ứng với HNO2
H
R

__C__ COOH
+ HNO2

H
R

NH2

__C __COOH + N2 + H2O
OH

+ Phản ứng với aldehyde formic
H
R

__C__ COOH + 2 HCHO
NH2

H
R

__C __COOH
N == (CH2OH)2

2.1.3. Tổng hợp acid amine
Acid amine được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghệ thực phẩm và trong y
học. Vì nhu cầu về acid amine của 2 ngành này rất lớn nên các nhà khoa học đã đưa ra
rất nhiều phương pháp khác nhau để sản xuất acid amine như:
+ Phương pháp thủy phân: Người ta dùng acid hoặc kiềm để thủy phân các
nguyên liệu chứa nhiều protein. Phương pháp này hiện nay vẫn đang được sử dụng
rộng rãi.
+ Phương pháp tổng hợp hóa học: Đây cũng là phương pháp được áp dụng
nhiều trong thực tế. Tuy nhiên, phương pháp này lại cho ra những acid amine racemic
( hỗn hợp acid amine dạng D và dạng L ). Việc tách 2 loại acid amine này ra rất tốn
kém.
+ Phương pháp kết hợp: Người ta kết hợp phương pháp hóa học và phương
pháp sinh học. Bằng con đường hóa học, người ta thu nhận hợp chất dạng L – Keto và

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

10


Luận Văn Tốt Nghiệp
các tiền chất của acid amine. Sau đó người ta sử dụng vi sinh vật để chuyển hóa những
chất này thành acid amine.
+ Phương pháp tổng hợp acid amin bằng công nghệ vi sinh vật: Phương pháp

này lợi dụng khả năng sinh tổng hợp thừa một số loại acid amine của một số vi sinh
vật, người ta nuôi cấy vi sinh vật để thu nhận các acid amine.
2.1.4. Ứng dụng
Đến nay có khoảng hơn 100 loại acid amine, trong đó có khoảng 20 acid amine
cần để tạo protein cho cơ thể, trong đó có 12 loại có thể tạo ra trong cơ thể, còn 8 loại
acid amine cần phải được cung cấp từ thực phẩm. Tám loại amino axit cần thiết đó là:
isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan và valine.
Một vài acid amine khi thiếu sẽ làm cho súc vật ngừng lớn, xuống cân mặc dù
các thành phần khác của khẩu phần đều đầy đủ. Các acid amine này được gọi là các
acid amine cần thiết hay không thể thay thế được vì chúng không thể tự tổng hợp trong
cơ thể hoặc tổng hợp với tốc độ không thể đáp ứng được nhu cầu của cơ thể mà chúng
phải được đưa vào đầy đủ trong đạm thức ăn. Các aicd amine cần thiết và không cần
thiết được trình bày ở bảng 2.2.
Bảng 2.2: Các acid amine cần thiết và không cần thiết
Acid amine cần thiết

Acid amine không cần thiết

Arginine
Histidine
Isoleucine
Leucine
Lysine
Methionine
Phenylalanine
Threonine
Tryptophan
Valine

Alanine

Asparagine
Aspartate
Cysteine
Glutamate
Glutamine
Glycine
Prolin
Serine
Tyrosine

Những acid amine không cần thiết có thể tổng hợp được trong cơ thể. Do đó khi
thiếu chúng trong cơ thể, cơ thể có thể bù trừ sự thiếu hụt đó nhờ các quá trình tổng
hợp bên trong.

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

11


Luận Văn Tốt Nghiệp
Hai amino axit cần thiết cho sự tăng trưởng cho trẻ con mà người ta cho rằng cơ
thể trẻ con chưa tự tổng hợp được, đó là arginine và histidine.
Vai trò của các acid amine không chỉ giới hạn ở sự tham gia của chúng vào tổng
hợp đạm cơ thể mà chúng còn có nhiều chức phận phức tạp và quan trọng khác:
+ L - histidine: có vai trò quan trọng trong sự tạo thành hemoglobin.
+ L - valine: khi thiếu valine sẽ làm rối loạn vận động ở chuột.
+ L - lysine: là một trong bộ ba acid amine đặc biệt chú ý khi đánh giá chất
lượng dinh dưỡng của khẩu phần ( lysine, tryptophan, methionine). Thiếu lysine làm
rối loạn quá trình tạo máu, hạ thấp số lượng hồng cầu và hemoglobin.
+ L - methionine: có vai trò quan trọng trong chuyển hóa vật chất, đặc biệt là

quá trình gắn và trao đổi nhóm methyl trong cơ thể.
+ L - threonine: thiếu threonine súc vật ngừng lớn, xuống cân và chết.
+ L - tryptophan: có vai trò trong tổng hợp tổ chức, các quá trình chuyển hóa
và phát triển.
+ L - phenylalanine: tham gia vào việc tổng hợp tyrosine.
Một số amino axit được dùng làm nguyên liệu cho việc sản xuất tơ tổng hợp (
axit ω-amino enantoic, H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH, được dùng điều
chế tơ enan).

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

12


Luận Văn Tốt Nghiệp
Ứng dụng của acid amine trong sản phẩm thuốc thú y ( công ty Vemedim VN)
- Thuốc tiêm : Aminovit
+ Công dụng : Aminovit gồm các acid amine
( Lysine, Threonine, Glycine, Valine, Cysteine,
Arginine, Trytophane,…), các vitamin, khoáng vi
lượng dưới dạng hòa tan trong nước. Có công dụng
ngăn ngừa và trị các chứng bệnh về dinh dưỡng,
tăng sức đề kháng bệnh, vố béo, tăng sản lượng và
chất lượng trứng và sữa, trợ lực trong điều trị
truyền nhiễm hoặc ký sinh trùng….
+ Cách dùng : Nếu gia cầm bị nhiễm bệnh nặng, hòa tan 1 gói 100g vào
500l nước uống hoặc 220kg thức ăn trong 5 – 10 ngày.
- Thuốc dạng premix : Vime – Đạm sữa
+ Công dụng :Vime – Đạm sữa gồm các acid
amine

(

Lysine,

Methionine,

Threonine,

Tryptophane, Cysteine, ….) và các thành phần
khác. Dùng cho heo – lợn nái mang thai, heo – lợn
nái nuôi con và heo – lợn con theo mẹ, giúp heo lợn nái có nhiều sữa, tiêu hóa tốt, tránh táo bón.
+ Cách dùng : Trong hợp 3kg Vime – Đạm sữa có 2 gói : gói nhỏ 150g
và gói lớn 2,85 kg trước khi cho ăn trộn đều 2 gói lại với nhau, sau đó cho
heo ăn.

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

13


Luận Văn Tốt Nghiệp

2.2. Các phương pháp phân tích acid amine
2.2.1. Phương pháp sắc ký lớp mỏng
Dùng bản mỏng tráng sẵn silicagel, chấm riêng biệt các dung dịch cần xác định
và dung dịch acid amine chuẩn đối chứng lên bản mỏng. Dựa vào ái lực khác nhau
giữa chất tan cần xác định (acid amine) và các chất tan khác trong dung dịch thử với
pha tĩnh (silicagel) mà chất tan di chuyển lên dọc theo bản mỏng cùng với pha động
(hỗn hợp gồm 30 phần NH3 đậm đặc và 70 phần 2-propanol) những khoảng khác nhau

sau một thời gian nhất định.
Sau đó sấy bản mỏng ở 100 – 1050C cho đến khi mất mùi NH3. Phát hiện vết
màu bằng cách phun dung dịch ninhydrin (1,0g ninhydrin pha trong 50ml ethanol và
10ml acid acetic). Sấy bản ở 100 – 1050C trong 15 phút.
Căn cứ vào vết của dung dịch thử và dung dịch acid amine chuẩn, nếu các vết
có cùng Rf , kích thước, màu sắc thu được trên sắc ký đồ thì ta kết luận trong mẫu có
acid amine tương ứng.
Rf là đại lượng đặc trưng cho mức độ di chuyển của chất phân tích gọi là hệ số
di chuyển và được tính bằng tỉ lệ giữa khoảng dịch chuyển của chất thử và khoảng
dịch chuyển của dung môi:
Rf = a/b
Trong đó :
- a: khoảng cách từ điểm xuất phát đến tâm mẫu thử (cm).
- b: khoảng cách từ điểm xuất phát đến mức dung môi (cm).
- Rf: có giá trị từ 0 – 1.
Ngoài ra khi sắc ký liên tục không xác định được tuyến dung môi, vị trí vết chất
thử trên sắc đồ có thể được xác định bằng hiệu số dịch chuyển tương đối Rr. Rr được
xác định:
Rr = a/c
Trong đó:
- a: khoảng cách từ điểm xuất phát đến tâm mẫu thử (cm).
- c: khoảng cách từ điểm xuất phát đến tâm mẫu chuẩn (cm).
- Rr: có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn 1.

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

14


Luận Văn Tốt Nghiệp

2.2.2. Phương pháp hóa học
Dựa vào các phản ứng hoá học của những thành phần riêng biệt trong phân tử
các acid amine với những thuốc thử thích hợp, cho ta thấy được những dấu hiệu đặc
trưng của từng phản ứng. Có thể nhận biết một số acid amine thiết yếu như sau:
Lysine: Lấy 10mg mẫu thử hòa tan vào 2ml H2O. Thêm 1ml dung dịch
phosphor- molybdic acid 50 g/l. Có kết tủa vàng nhạt tạo thành.
Glycine: Lấy 50mg mẫu thử hòa tan vào 5ml H2O. Thêm 1ml dung dịch NaClO
bão hòa. Đun sôi trong 2 phút. Thêm 1ml acid HCl đặc đun sôi trong 4 – 5 phút. Thêm
2ml acid HCl đặc, thêm 1ml dung dịch Resorcinol 20g/l đun sôi trong 1 phút rồi làm
nguội. Thêm 10ml H2O lắc đều. Lấy 5ml dung dịch này thêm 6ml dung dịch NaOH
10%. Dung dịch có màu tím và ánh huỳnh quang xanh lục. Sau vài phút màu chuyển
sang cam, vàng. Ánh huỳnh quang vẫn duy trì.
Arginine: Hòa tan 25 mg mẫu thử vào 2ml nước. Thêm 1ml dung dịch α Naphthol. Thêm 2ml hỗn hợp 1 phần dung dịch nước Javen (3 % clor) : 1 phần nước.
Có màu đỏ xuất hiện.
Threonine: Lấy 2mg mẫu thử hòa tan vào 1ml nước. Thêm 1ml dung dịch
NaIO4 20 g/l. Thêm 0,2 ml piperidine, thêm 0,1 ml dung dịch sodium nitroprusside 25
g/l. Có màu xanh xuất hiện và chuyển thành màu vàng sau vài phút.
Cysteine: Lấy 5mg mẫu thử hòa tan vào 1ml NaOH 10% , thêm 1 ml dung dịch
sodium nitroprusside 30 g/l. Có màu tím tạo thành dần dần biến thành đỏ nâu hay cam.
Thêm 1ml dung dịch HCl đặc dung dịch trở nên màu xanh.
Tryptophan: Lấy 20mg mẫu thử hòa tan vào 10 ml nước , thêm 5ml dung dịch
dimethylamino Benzaldehyde. Thêm 2ml acid HCl đậm đặc. Đun cách thủy. Có màu
tím xuất hiện.

Trần Thị An – Ngành Công Nghệ Hóa K30

15