Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức kẽm với 4 metylthiosemicacbazon salixylandehit (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM THỊ PHƯỢNG

T NG HỢP NGHI N C U C U TR C VÀ
TH M D HOẠT T NH SINH HỌC C
PH C
KẼM VỚI 4-METYLTHIOSEMICACBAZON
SALIXYLANDEHIT
Chuyên ngành HOÁ V

C

Mã số
: 60 44 01 13
Demo Version - Select.Pdf SDK

LUẬN V N THẠC SĨ HÓ HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHO HỌC
PGS.TS. DƯ NG TU N QUANG

Huế năm 2014

1


LỜI C M ĐO N
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các
số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các

đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ
một công trình nào khác.
Tác giả

Phạm Thị Phượng

Demo Version - Select.Pdf SDK

2


LỜI CẢM

N

Để hoàn thành được luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự
giúp đỡ, động viên từ thầy cô, gia đình và bè bạn.
Qua đây, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy
PGS.TS. Dương Tuấn Quang đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, khích
lệ, động viên và giúp đỡ tôi vượt qua khó khăn trong suốt thời gian thực
hiện và hoàn thành luận văn này.
Tôi luôn ghi nhớ và biết ơn các thầy cô và cán bộ nhân viên Khoa
Hóa học – Trường Đại học sư phạm – Đại học Huế đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho việc nghiên cứu và đóng góp ý kiến quý báo cho bản luận
văn này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các anh
chị học viên khóa 21 chuyên nghành Hóa vô cơ, các em sinh viên đã ủng
hộ và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian qua.

Demo

- Select.Pdf
SDK
Tôi xinVersion
chân thành
ghi nhận những
ý kiến đóng góp quý báu của
quý thầy cô và bạn bè để luận văn được hoàn thiện hơn.
Trân trọng !
Phạm Thị Phượng

3


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa ........................................................................................................ i
Lời cam đoan......................................................................................................... ii
Lời cảm ơn ............................................................................................................ iii
Mục lục ................................................................................................................. 1
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt .................................................................. 3
Danh mục các hình ................................................................................................ 4
Danh mục các bảng ............................................................................................... 5
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 6
Chương 1 T NG QU N LÝ THUYẾT ............................................................ 8
1.1. Giới thiệu về kẽm ........................................................................................... 8
1.1.1. Lịch sử của kẽm ........................................................................................... 8
1.1.2. Trạng thái tự nhiên ....................................................................................... 9
1.1. . Thuộc tính của kẽm ..................................................................................... 10
1.1.4. Tính chất hóa học của kẽm........................................................................... 10
1.1.5. Một số thông tin khác của kẽm .................................................................... 12

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.1.6. Vai trò sinh học của kẽm.............................................................................. 13
1.2. Giới thiệu về salixylandehit ............................................................................ 16
1.2.1. Một vài tính chất của salixylandehit ............................................................. 16
1.2.2. Điều chế, ứng dụng ...................................................................................... 17
1. . Giới thiệu về thiosemicacbazit và thiosemicacbazon ....................................... 17
1.3.1. Thiosemicacbazit ......................................................................................... 17
1.3.2. Thiosemicacbazon ....................................................................................... 17
1.4. Phức chất của thiosemicacbazit và thiosemicacbazon ..................................... 20
1.4.1. Phức chất của thiosemicacbazit .................................................................... 20
1.4.2. Phức chất của thiosemicacbazon .................................................................. 21
1.5. Một số ứng dụng của thiosemicacbazit, thiosemicacbazon và phức chất
của chúng........................................................................................................ 26
1.6. Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc và xác định hoạt tính sinh học ............. 30
1.6.1. Phương pháp phổ khối lượng ....................................................................... 30

4


1.6.1.1. Phổ khối lượng trong việc xác định cấu trúc ............................................. 30
1.6.1.2. Xác định cụm pic đồng vị trong phổ khối lượng theo phương pháp
tính toán .................................................................................................... 31
1.6.2. Phương pháp đo độ dẫn điện dung dịch........................................................ 32
1.6. . Xác định hoạt tính sinh học .......................................................................... 33
1.6. .1. Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định ................................................ 33
1.6. .2. Thử khả năng gây độc tế bào..................................................................... 33
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG NGHI N C U VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM ..... 35
2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 35

2.2. Kĩ thuật thực nghiệm ...................................................................................... 35
2. . Thực nghiệm................................................................................................... 35
2.3.1. Tổng hợp 4-metylthiosemicacbazon salixylandehit ..................................... 35
2. .1.1. Dụng cụ và hóa chất .................................................................................. 35
2.3.1.2. Cách tiến hành .......................................................................................... 36
2.3.2. Tổng hợp phức chất giữa 4-metylthiosemicacbazon salixylandehit với kẽm ...... 36
2.3.2.1. Dụng cụ và hóa chất.................................................................................. 36
2.3.2.2. CáchDemo
tiến hành
..........................................................................................
36
Version
- Select.Pdf SDK
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 39
.1. Phổi khối lượng và cấu trúc của phức chất ...................................................... 39
.2. Độ dẫn điện của dung dịch phức chất.............................................................. 46
. . Hoạt tính sinh học của phối tử và phức chất .................................................... 47
. .1. Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định ................................................... 47
. .2. Thử khả năng gây độc tế bào ....................................................................... 48
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 50
TÀI LIỆU TH M KHẢO ................................................................................... 51
PHỤ LỤC

5


D NH MỤC CÁC K HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

H24methsa

: 4-metylthiosemicacbazon salixylandehit

[Zn(H4methsa)2]

: Phức tạo thành giữa 4-metylthiosemicacbazon
salixylandehit với Zn(II)

[Zn(H4methsa)Cl]

: Phức tạo thành giữa 4-metylthiosemicacbazon
salixylandehit với Zn(II)

DMSO

: Dimetylsunfoxit

DMF

: Dimetylfomamit

MS

: Mass Spectrum (Phổ khối lượng)

FDA

: Cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ
: Trước công nguyên

TCN

Demo Version - Select.Pdf SDK

6


D NH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sự biến thiên nồng độ của

C

OH (1) và thiosemicacbazit (2) theo pH

Hình 1.2: Sơ đồ sự tạo phức của thiosemicacbazit.
Hình 1. : Sơ đồ tạo phức của thiosemicacbazon 2 càng (R: H, CH3, C2H5,
C6H5….)
Hình 1.4: Sơ đồ tạo phức của thiosemicacbazon 4 càng
Hình 2.1: Dụng cụ điều chế phức
Hình .1:

Phổ khối lượng của mẫu PHUONG- LIGAND

Hình .2:

Sơ đồ phân mảnh của mẫu PHUONG- LIGAND

Hình . : Phổ khối lượng của mẫu PHUONG1.2(7-8)
Hình .4: Sơ đồ phân mảnh của mẫu PHUONG1.2(7-8)
Hình .5: Phổ khối lượng của mẫu PHUONG1.1(7-8)

Hình .6: Sơ đồ phân mảnh của mẫu PHUONG1.1(7-8)
Hình .7: Công thức cấu tạo của phức [Zn(H4methsa)2] và phức
[Zn(H4methsa)Cl]
Demo Version - Select.Pdf SDK

7


D NH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Dụng cụ và hóa chất dùng để điều chế phối tử
Bảng 2.1: Dụng cụ và hóa chất dùng để điều chế phức chất
Bảng .1: Tỉ lệ các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử và ion mảnh của mẫu
PHUONG- LIGAND
Bảng .2: Tỉ lệ các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử và ion mảnh của mẫu
PHUONG1.2(7-8)
Bảng . : Tỉ lệ các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử và ion mảnh của mẫu
PHUONG1.1(7-8)
Bảng .4: Độ dẫn điện của các dung dịch phức chất
Bảng .5: Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của phối tử và phức chất
Bảng .6: Kết quả thử khả năng gây độc tế bào của phối tử và phức chất

Demo Version - Select.Pdf SDK

8


MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học nước nhà thì
ngành hóa học phức chất đang phát triển mạnh mẽ và đóng vai trò hết sức quan
trọng đối với khoa học và với cuộc sống thức tế của con người. Đặc biệt việc nghiên

cứu phức chất của kim loại chuyển tiếp họ d với các phối tử hữu cơ ngày càng được
chú ý nhiều.
Với mọi sự sống, không thể phủ nhận vai trò của các nguyên tố vi lượng
trong đó có nguyên tố đó là kẽm, nó là một trong các nguyên tố kim loại chuyển
tiếp họ d rất cần thiết cho sự sống. Kẽm là một nguyên tố khoáng vi lượng đứng
hàng thứ 6 trong cơ thể của con người. Kẽm được đưa vào cơ thể chủ yếu qua
đường tiêu hóa, được hấp thụ phần lớn ở ruột non. Đối với người trưởng thành
trong cơ thể có từ 2- gam kẽm nó được phân bố trong hầu hết các loại tế bào và
các bộ phận của cơ thể, nhưng nhiều nhất tại gan, thận, lá lách, xương, trong não,
võng mạc, tuyến tiền liệt, da, tóc, móng. Ngoài ra kẽm còn có trong nhiều enzym
quan trọng nhất là enzym tham gia tổng hợp ARN, protein, kích thích sự sinh
trưởng; cần thiết cho thị lực, giúp cơ thể chống lại bệnh tật. Nhu cầu về kẽm hàng

Demo Version - Select.Pdf SDK

ngày đối với người trưởng thành là từ 10 - 15 mg. Việc thu nạp quá nhiều kẽm của
cơ thể có thể sinh ra sự thiếu hụt của các khoáng chất khác trong dinh dưỡng. Thiếu
kẽm sẽ ảnh hưởng tới sự phát triển bình thường của cơ thể và hơn nữa có thể còn là
nguyên nhân gây nên nhiều bệnh nguy hiểm. Chính vì vậy với mong muốn rằng thử
khả năng tạo phức của kẽm với các hợp chất hữu cơ đặc biệt là họ
thiosemicacbazon để thăm dò hoạt tính sinh học của chúng để phục vụ trong y học.
Từ năm 1969, sau khi phát hiện ra phức chất cis-platin [Pt(NH3)2Cl2] có hoạt tính
ức chế sự phát triển ung thư thì nhiều nhà hoá học và dược học trong và ngoài nước
chuyển sang nghiên cứu các thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng với
kim loại chuyển tiếp họ d nhằm tìm ra những hợp chất có khả năng chống ung thư
mới [13], [23].
Ngoài ra thì hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn, kháng virut cũng như khả
năng ức chế sự phát triển khối u của thiosemicacbazon và dẫn xuất của chúng đã
nhận được sự quan tâm đáng kể bởi các nhà khoa học như trong lĩnh vực sinh hoá
và y học những nghiên cứu mới đây cho thấy rằng phức chất có vai trò quan trọng

9


đối với sự sống. Chúng tham gia vào các quá trình tích lũy và chuyển hoá các chất,
chuyển hoá năng lượng, tham gia các phản ứng oxi hoá - khử, hình thành và phá vỡ
các liên kết hoá học…[1], [2].
Hiện nay, phức chất của kim loại chuyển tiếp với thiosemicacbazon được
quan tâm nghiên cứu nhiều bởi hoạt tính sinh học của chúng và được tổng hợp bằng
nhiều phương pháp khác nhau, đã có nhiều kết quả nghiên cứu được công bố về
phức chất của nhóm hợp chất trên với các kim loại chuyển tiếp như Pt, Pd, Cu, Ni,
Fe(III), Co(II), Co(III)… [1], [2], [4], [5], [13], [14], [15], [16], [20], [24], [25],
[30], với mục tiêu là tìm kiếm được các hợp chất có hoạt tính cao, đồng thời đáp
ứng tốt nhất các yêu cầu sinh – y học khác như không độc, không gây hiệu ứng phụ,
không gây hại cho các tế bào lành để dùng làm thuốc chữa bệnh cho người và vật
nuôi.
Để đóng góp một phần nhỏ vào lĩnh vực này, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu
là: “Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức

m

v i 4-metylthiosemicacbazon salixylandehit”
Nội dung đề tài tập trung vào những phần chính sau:
- Tổng hợp phức chất 4-metylthiosemicacbazon salixylandehit với kẽm

Demo Version - Select.Pdf SDK

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ, pH, thời gian tạo phức.
- Sử dụng phổ khối lượng như một công cụ quan trọng để xác định cấu trúc
phức.

- Đo độ dẫn điện của dung dịch phức.
- Tiến hành thử hoạt tính sinh học để thăm dò khả năng kháng nấm, kháng
khuẩn cũng như khả năng ức chế tế bào ung thư của các phức chất.
Chúng tôi hi vọng rằng, các kết quả nghiên cứu của đề tài này sẽ làm phong
phú thêm lĩnh vực nghiên cứu hóa học phức chất của kẽm với các phối tử có hoạt
tính sinh học thuộc họ thiosemicacbazon và bước đầu sử dụng các hợp chất này vào
lĩnh vực sinh - y học.

10