i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - - VŨ THỊ NGỌC THUỶ TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L - GLUTAMIN VÀ BƢỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC THÁI NGUYÊN, NĂM 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành Khoa Hóa học – Trường Đại học sư phạm – Đại học Thái Nguyên Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Lê Hữu Thiềng người giao đề tài, hướng dẫn tận tình, chu đáo giúp đỡ suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau Đại học, khoa Hóa học - Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên, Viện Hóa học – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, phòng Hóa lý - Trường Đại học sư phạm – Đại học Quốc gia Hà Nội, phòng vi sinh – Trường Đại học Y – Dược – Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập nghiên cứu thực đề tài ` Xin chân thành cảm ơn thầy, cô khoa Hóa học – Đại học Sư phạm Thái Nguyên bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình thực nghiệm hoàn thành luận văn Cùng với biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường THPT Chợ Đồn, tổ Lý Hóa - Trường THPT Chợ Đồn – Bắc Kạn tạo điều kiện giúp đỡ, động viên suốt trình học tập hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng 08 năm 2011 Tác giả đề tài Vũ Thị Ngọc Thủy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố công trình khác Tác giả Vũ Thị Ngọc Thủy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan i Mục lục ii Danh mục chữ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược nguyên tố đất 1.1.1 Đặc điểm chung 1.1.2 Tính chất vật lí NTĐH 1.1.3 Sơ lược tính chất hoá học NTĐH 1.1.4.Sơ lược số hợp chất NTĐH 1.1.4.1 Oxit NTĐH 1.1.4.2 Hyđroxit NTĐH 1.1.4.3 Muối NTĐH 1.1.5.Tầm quan trọng trạng thái tự nhiên NTĐH 1.2 Sơ lược amino axit 10 1.3 Sơ lược L- glutamin 11 1.4 Khả tạo phức NTĐH với amino axit 14 1.5 Một số kết nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chất NTĐH với amino axit 16 1.6 Sơ lược đối tượng thăm dò hoạt tính sinh học 20 1.6.1 Vi khuẩn Escherichia coli 20 1.6.2 Vi khuẩn Staphylococeus aureus 20 1.6.3 Sơ lược đỗ tương 21 1.7 Một số phương pháp nghiên cứu phức chất 22 1.7.1 Phương pháp đo độ dẫn điện 22 1.7.2 Phương pháp phân tích nhiệt 23 1.7.3 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 24 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 26 2.1 Thiết bị hoá chất 26 2.1.1 Máy móc dụng cụ 26 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 2.1.2 Hoá chất 26 2.1.2.1 Dung dịch DTPA 10-3M 27 2.1.2.2 Dung dịch thuốc thử asenazo (III) 0,1% 27 2.1.2.3 Dung dịch đệm axetat (CH3COONa + CH3COOH), pH = 4,2 27 2.1.2.4 Các dung dịch Ln(NO3)3 10-2M (Ln: La, Nd, Sm, Gd) 27 2.2 Tổng hợp phức chất NTĐH với L-glutamin 27 2.3 Nghiên cứu phức rắn NTĐH với L-glutamin 28 2.3.1 Xác định hàm lượng NTĐH (%Ln) phức chất 28 2.3.2 Xác định hàm lượng cacbon (%C), nitơ (%N) phức chất 29 2.3.3 Nghiên cứu phức chất phương pháp phân tích nhiệt 29 2.3.4 Nghiên cứu phức chất phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 32 2.3.5 Nghiên cứu phức chất phương pháp đo độ dẫn điện 35 2.4 Ảnh hưởng phức chất đến phát triển mầm hạt đỗ tương 37 2.4.1 Ảnh hưởng nồng độ phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến phát triển mầm hạt đỗ tương 37 2.4.1.1 Phương pháp thí nghiệm 37 2.4.1.2 Ảnh hưởng phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến phát triển mầm hạt đỗ tương 37 2.4.1.3 Ảnh hưởng phức chất, ion kim loại phối tử HGln đến phát triển mầm hạt đỗ tương 39 2.5 Ảnh hưởng phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến vi khuẩn E.coli Sta 40 2.5.1.Ảnh hưởng nồng độ phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến vi khuẩn E coli Sta 40 2.5.2 So sánh ảnh hưởng phức chất, phối tử muối La(NO3)3 đến vi khuẩn E coli Sta 41 KẾT LUẬN 44 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 50 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT DTA : Differential thermal analysis TGA : Thermogravimetry analysis DTHA : Trietylentetraamin hexaaxetic DTPA : Dietylentriamin pentaaxetic EDTA : Etylendiamin tetraaxetic HGln : Glutamin Ln3+ : Ion đất NTĐH : Nguyên tố đất Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Một số đại lượng đặc trưng NTĐH nhẹ Bảng 1.2 Một số thông tin glutamin 13 Bảng 2.1 Kết phân tích %Ln, %C, %N phức chất 29 Bảng 2.2 Kết phân tích giản đồ nhiệt phức chất 31 Bảng 2.3 Các tần số hấp thụ (cm-1) hợp chất 34 Bảng 2.4 Độ dẫn điện riêng χ dung dịch L-glutamin, dung dịch phức chất (Ω-1.cm-1) nhiệt độ 300C ± 0,50C 35 Bảng 2.5 Độ dẫn điện mol (µ) dung dịch L-glutamin dung dịch phức chất (Ω-1 cm2.mol-1) 300C ± 0,50C 36 Bảng 2.6 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ phức chất 38 Bảng 2.7 Kết so sánh ảnh hưởng phức H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O, HGln La(NO3)3 đến phát triển mầm hạt đỗ tương 39 Bảng 2.8 Kết thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn phức chất 41 Bảng 2.9 Kết thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn phức chất, phối tử muối La(NO3)3 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Hình thái vi khuẩn E.coli 21 Hình 1.2 Hình thái vi khuẩn Sta 21 Hình 2.1 Giản đồ phân tích nhiệt H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O 30 Hình 2.2 Giản đồ phân tích nhiệt H3[Nd(Gln)3(NO3)3].6H2O 30 Hình 2.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại L-glutamin 33 Hình 2.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O 33 Hình2.5 Ảnh hưởng nồng độ phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến phát triển mầm hạt đỗ tương 38 Hình 2.6 Ảnh hưởng phức chất, phối tử ion kim loại đến phát triển mầm hạt đỗ tương 40 Hình 2.7 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với vi khuẩn Sta 41 Hình 2.8 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với vi khuẩn E.coli 41 Hình 2.9 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với vi khuẩn Sta phức chất, muối La(NO3)3 phối tử 42 Hình 2.10 Kết thử nghiệm kháng khuẩn với vi khuẩn E.coli phức chất, muối La(NO3)3 phối tử 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Ngày nay, nguyên tố đất (NTĐH) coi “nguyên liệu kỉ”, vật liệu chiến lược thiếu nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn quốc gia phát triển như: công nghiệp hạt nhân, công nghệ thông tin, điện tử, quốc phòng, hàng không vũ trụ, vật liệu siêu dẫn, siêu nam châm, xúc tác thủy tinh, công nghệ bán dẫn, siêu dẫn, công nghệ thực phẩm, công nghệ lượng xanh…Nhiều công trình nghiên cứu khẳng định NTĐH sử dụng lĩnh vực như: chăn nuôi, trồng trọt… làm tăng khả chịu bệnh, tăng suất trồng, vật nuôi chất lượng nông sản Như vậy, NTĐH có vai trò quan trọng kinh tế, môi trường công nghệ nên giai đoạn nay, nhiều quốc gia giới quan tâm nghiên cứu sử dụng Một hướng nghiên cứu quan trọng NTĐH phức chất với amino axit Bởi phức chất NTĐH với amino axit ứng dụng nhiều lĩnh vực khác công nghệ sinh học, nông nghiệp, y dược…; với L-glutamin - amino axit tham gia vào trình tổng hợp protein - phức chất quan tâm nghiên cứu Dựa sở đó, lựa chọn đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu phức chất số nguyên tố đất với L-glutamin bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học chúng” Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lƣợc nguyên tố đất 1.1.1 Đặc điểm chung Các nguyên tố đất (NTĐH) bao gồm: scandi (Sc), ytri (Y), lantan (La) 14 nguyên tố thuộc họ lantanit (Ln) Họ lantanit gồm: xeri (Ce), praseođim (Pr), neođim (Nd), prometi (Pm), samari (Sm), europi (Eu), gađolini (Gd), tecbi (Tb), đysprosi (Dy), honmi (Ho), ecbi (Er), tuli (Tm), ytecbi (Yb) (Lutexi (Lu) Cấu hình electron chung nguyên tử NTĐH: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104fn5s25p65dm6s2 Trong n = ÷ 14, m nhận giá trị Trong lantanit, electron điền vào obitan 4f lớp thứ từ vào, lớp có electron (6s2) lớp thứ hai đa số nguyên tố có electron (5s25p6) Dựa vào đặc điểm xây dựng phân lớp 4f mà NTĐH chia thành hai phân nhóm: Phân nhóm xeri (nhóm đất nhẹ): La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd 4f05d1 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f75d1 Phân nhóm tecbi (nhóm đất nặng): Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 4f7+2 4f7+3 4f7+4 4f7+5 4f7+6 4f7+7 4f145d1 Ở NTĐH nhẹ obitan 4f có elecron, NTĐH nặng obitan 4f điền thêm electron thứ Từ cấu hình Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... gia vào trình tổng hợp protein - phức chất quan tâm nghiên cứu Dựa sở đó, lựa chọn đề tài: Tổng hợp, nghiên cứu phức chất số nguyên tố đất với L-glutamin bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học chúng ... 11 1.4 Khả tạo phức NTĐH với amino axit 14 1.5 Một số kết nghiên cứu hoạt tính sinh học phức chất NTĐH với amino axit 16 1.6 Sơ lược đối tượng thăm dò hoạt tính sinh học 20 1.6.1... nghiên cứu sử dụng Một hướng nghiên cứu quan trọng NTĐH phức chất với amino axit Bởi phức chất NTĐH với amino axit ứng dụng nhiều lĩnh vực khác công nghệ sinh học, nông nghiệp, y dược…; với L-glutamin