1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức giữa 4-metylthiosemicacbazon isatin với Co(II)

49 4 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 49
Dung lượng 7,52 MB

Nội dung

Đề tài Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức giữa 4-metylthiosemicacbazon isatin với Co(II) tập trung vào các nội dung: Tổng hợp phức chất 4-metylthiosemicacbazon isatin với Co(II); khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ, pH, thời gian tạo phức, khảo sát tỉ lệ giữa ion kim loại với phối tử,.... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Trang 1

MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa i

Lai cam doa nnn en

Lời cảm ơn iti

Mục lục 1

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 3

Danh mục các bảng, danh mục các hình 4

MO DAU — =

Chuong 1: TONG QUAN LY THUYET 7

1.1, Gi6i thigu vé coban wo

1.1.1 Lich sir eiia coban 7

1.1.2 Trạng thái tự nhiên 8

1.1.3 Thuộc tính của coban 8

1.1.4 Tính chất hóa học của coban 9

1.1.5 Một số thông tin khác của coban 9

1.1.6 Vai trò sinh học của coban = 10

1.2 Gi6i thigu vé isatin cescstntcnenenentnnnnenenenesesee TT

1.2.1 Một vải tính chất của isatin "

122 chế, ứng dụng KH

1.3 Giới thiệu về thiosemicacbazit và thiosemicacbazon 3

1.4 Phức chất của thiosemicacbazit và thiosemicacbazon 15 1.5 Một số ứng dụng của thiosemicacbazit, thiosemicacbazon và phức chất của

chúng

1.6 Các phương pháp nghiên cứu cầu trúc và xác định hoạt tính sinh học Š 1.6.1 Phương pháp phổ khối lượng 2212212 212eece.28

Trang 2

1.6.4 Chương trình phố 'H-NMR mô phỏng 27

1.6.5 Phương pháp thử hoạt tính sinh học 28 1.6.5.1 Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 28 1.6.5.2 Thử khả năng gây độc tế bảo - ¬".-

Chương 2: ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 30

2.1 Đối tượng nghiên cứu 30 2.2 Kĩ thuật thực nghiệm 30 2.3 Thực nghiệm 30

2.3.1 Hóa chất 30

2.3.2 Quá trình tổng hợp 30 2.3.2.1 Téng hop 4-metylthiosemicacbazon isatin 7 ne)

2.3.2.2 Tông hợp phức chất giữa 4-metylthiosemicacbazon isatin với Co(II) 31

Chương 3: KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN 3

3.1 Phối khối lượng và cấu trúc của phức chất 3

3.2 Độ dẫn điện của dung dịch phức chất 39 3.3 Hoạt tính sinh học của phối tử và phức chất - 40 3.3.1 Thử hoạt tính kháng vĩ sinh vật kiểm định s- 40

3.3.2 Thử khả năng gây độc tế bào Al

KẾT LUẬN coe kê - —¬

TÀI LIỆU THAM KHẢO “4

Trang 3

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIET TAT

Kí hiệu và viết tắt Viet day da

He4methis 4-metylthiosemicacbazon isatin

[Co(H4methis)›] "Phức tạo thành giữa 4-metylthiosemicacbazon

isatin voi Co(ll)

[Co(H4methis)(Cl,(H:O)] :Phite tao thành giữa 4-metylthiosemicacbazon isatin với Co(H)

NMR Nuclear magnetic resonance (Công hướng từ hạt nhân)

MS Mass Spectrum (Phô khối lượng)

Trang 4

DANH MỤC CÁC BẢN

Bảng 3.1: Tỉ lệ các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử và ion mảnh của mẫu

Bảng 32: 7ï lệ các pie đẳng vị trong cụm pie ion phân tử và ion mảnh của mẫu HIEN 11-4.0

Bảng 33: 7ï lệ các pic đồng vị trong cụm pic ion phân tử và ion mảnh của mẫu

HIEN 12-7.0

Bảng34: Độ đẩn điện của các dung dịch phức chất

Bảng 3.5: Kết quả thứ hoạt tính kháng vì sinh vật kiểm định của phối tử và phức chất

Bảng 3.6: Kết quả thứ khả năng gây độc tế bào của phối tử và phức chắt

DANH MỤC CÁC HÌ:

Hinh 1.1: Swebién thién ndng độcủa C ** OH (1) vai thiosemicacbazit (2) theo pH

Hinh 3.1: Phổ khối lượng của mẫu HIEN - LINGAND

Hình 3.2: Sơ đồ phân mảnh của mẫu HIEN - LINGAND

Hình 3.3: Phổ khối lượng của mẫu HIEN 11 - 4.0 Hình 3.4: Sơ đồ phân mảnh của mẫu HIEN 11 - 4.0

Hinh 3.5: Phổ khối lượng của mẫu HIEN12 - 7.0

Hình 3.6: Sơ đồ phân mảnh của mẫu HIEN12-7.0

Hình 3.7: Công thức cấu tạo của phức Co(H4methis)(Cl›)(H:O)

Trang 5

MỞ ĐÀU

Nguyên tử kim loại chuyển tiếp có nhiều obitan hoá trị, trong đó có nhiều

obitan trống và có độ âm điện lớn hơn kim loại kiểm, kim loại kiềm thổ cho nên rất có khả năng nhận cặp electron và là chất tạo phức tốt, ví dụ như: Fe, Co, Ni [10]

Tổng hợp các phức chất là một phần quan trọng của hóa học nói chung và của

hóa học các hợp chất phối trí nói riêng Như đã biết, việc điều chế những phức chất

đầu tiên và nghiên cứu về chúng đã dẫn đến sự phát triển những khái niệm và lý thuyết quan trọng trong hóa học của các phức chất [II]

Phức chất có ứng dụng rất nhiều trong thực tế, đặc biệt là phức của kim loại

chuyển tiếp Trong lĩnh vực sinh hoá và y học những nghiên cứu mới đây cho thấy

rằng phức chất có vai trò quan trọng đối với sự sống Chúng tham gia vào các quá trình tích luỹ 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]

Hoạt tính kháng nắm, kháng khuẩn, kháng vi rút 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 nghiên cứu Cấu trúc cua thiosemicacbazit cho phép nó có khả năng tạo phức tốt và khả năng này được tăng lên khi ngưng tụ với hợp chất cacbonyl thíh hợp có trung tâm nhường eleetron mạnh làm cho thiosemicacbazon tao thành có thể đóng vai trò như một phối tử ba càng Nhiều

công trình cho thấ

tạo phức [14], [25]

Đã có nhiều kết quả nghiên cứu và công bố về phức chất của nhóm

hoạt tính sinh học của thiosemicacbazon tăng lên đáng kể khi

thiosemicacbazon với các kim loại chuyển tiếp nhu Pt, Pd, Cu, Ni, Fe(IID [1],

(2), (4), (51, [12], [I3], [14], [15], [19], [23], [24], [28], [36] Nhằm làm phong phú thêm lĩnh vực nghiên cứu phức chất của coban với các phối tử có hoạt tính sinh học

thuộc họ thiosemicacbazon nên chúng tôi chọn để tài nghiên cứu là:

“Tổng hợp, nghiên cứu cấu trác và thăm dò hoạt tính sinh học của phức

giữa 4-metylthiosemicacbazon isatin với Co(H) ”

'Nội dung dé tài tập trung vào những phần chính sau:

~ Tông hợp phức chất 4-metylthiosemicacbazon isatin với Co(II)

Trang 6

~ Khảo sát tỉ lệ giữa ion kim loại với phối tử

~ Sử dụng phổ khối lượng của các phức tông hợp được như một công cụ quan trọng để xác định cầu trúc phức

~ Sử dụng phần mềm hoá học để khảo sát cấu trúc của phối tử (về mặt lí thuyết) nhằm hỗ trợ cho việc phân tích cấu trúc phức từ dữ kiện thực nghiệm

~ Tiến hành thử hoạt tính sinh học để thăm dò khả năng kháng nắm, 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 để tải này sẽ làm phong phú thêm lĩnh vực nghiên cứu phức chất của coban với các phối tử có hoạt tính sinh học thuộc họ thiosemicacbazon và bước đầu sử dụng các hợp chất này vào lĩnh vực

Trang 7

Chương I

TONG QUAN LY THUYET

1.1 GIỚI THIỆU VỀ COBAN

1.1.1 Lịch sử của coban

Coban da duge biét đến từ thời cỗ đại thông qua những hợp chat tạo cho thủy

tỉnh có màu xanh đương đậm

Georg Brandt (1694-1768) là nhà khoa học đã phát hiện ra coban Thời điểm

phát hiện vào khoảng thời gian (1730 - 1737) Ông đã chứng minh rằng coban là nguồn gốc tạo ra màu xanh dương trong thủy tinh, mà trước đây được người ta cho

là do bitmut (Bismuth) (duge phát hiện cùng với coban) TNE

Vow "Thủy tỉnh có màu xanh coban

Trong suốt thế kỷ 19, coban xanh dương được sản xuất tại nhà máy

Blaafarvevarket (Na Uy), sản lượng coban sản xuất tại đây chiếm 70-80% san

lượng thế giới

'Vào năm 1938, John Livingood và Gienn Seaborg đã phát hiện đồng vi Co-60 Tên gọi coban (cobalt) có xuất xứ từ tiếng Đức kobalt hoặc kobold, nghĩa là lỉnh hồn của quỷ dữ Tên này do những người thợ mỏ đặt ra vì nó mang tính độc hai, gây ô nhiễm môi trường, va làm giảm giá trị những kim loại khác, như niken

Những nguồn khác thì lại cho rằng tên gọi phát sinh từ những người thợ mỏ bạc vì

họ tin rằng coban được đặt ra bởi kobolds là những người đã từng đánh cắp bạc

Một vài nguồn khác cho rằng tên gọi có xuất xứ từ tiếng Hy Lạp kobalos, nghĩa là

"mỡ, và có thể có nguồn gốc chung với kobold, goblin, va cobalt [10]

Trang 8

1.1.2 Trạng thái tự nhiên

Coban không thể tìm thấy như là một kim loại tự do, mà nói chung là ở trong

các dạng quặng Người ta ít khi khai thác coban riêng rẽ, mà có xu hướng lấy coban

như là một sản phẩm phụ trong hoạt động khai thác niken và đồng Những quặng coban chính là cobaltite, erythrite, glaucodot, và skutterudite Những quốc gia sản xuất nhiều coban nhất thế giới là Cộng hòa dân chủ Côngô, Trung Quốc, Zambia, Nga, và Úc Coban còn được tìm thấy ở Phần Lan, Azerbaijan, va Kazakhstan NO

còn được sản xuất ở thành phố Cobalt, tỉnh Ontario, ở Canada ở dạng sản phẩm phụ

của hoạt động khai thác bạc

Quặng coban

Coban trong tu nhiên bao gồm 1 đồng vị ôn định là '°Co Coban có 22 đồng vị phóng xạ Những đồng vị phóng xạ ổn định nhất là 2Co có chu kỳ bán rã là 5/2714 năm, '”Co có chu kỳ bán rã là 271,79 ngày, '“Co có chu kỳ bán rã là 77,27 ngày, và **Co có chu kỳ bán rã 70,86 ngày Tắt cả đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã ít hơn 18 giờ và phần lớn những đồng vị này có chu kỳ bán rã ít hơn 1 giây Nguyên tố này cũng có 4 đồng phân phóng xạ, tắt cả các đồng phân này đều có chu kỳ bán rã ít hơn 15 phút Các đồng vị của coban có trọng lượng nguyên tử từ 50 amu (Co) đến 73 amu [6], [10]

1.1.3 Thuộc tính của coban

Coban là kim loại màu trắng bạc, có từ tính mạnh, nhiệt độ Curie vào khoảng 1388 K Coban và niken là hai thành phần đặc trưng trong thép thiên thạch Trong

cơ thể động vật tồn tại một lượng nhỏ các muối coban Đồng vị phóng xạ nhân tạo Coban-60 được sử dụng làm tác nhân kiểm tra phóng xạ và điều trị ung thư Độ

thấm từ của coban bằng 2/3 của sắt Coban kim loại thông thường biểu hiện ở dạng

hỗn hợp của hai cấu trúc tỉnh thể lục phương đặc khít và lập phương tâm mặt với nhiệt độ chuyển tiếp khoảng 722 K Trang thái ôxi hóa phổ biến của nó là +2 và +3,

Trang 9

Các mảnh coban điện phân

1.1.4 Tính chất hóa học của coban

Coban nằm ở nhóm VIIIB, chu kỳ IV trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep, thuộc nhóm các nguyên tố họ d Cấu hình electron: [Ar]3d”4sẺ

Về mặt hóa học, coban là kim loại có hoạt tính hóa học trung bình Nó bền

trong khí quyển ở nhiệt độ thường Ở nhiệt độ cao nó bị oxi hóa thành Co;O; Ở trên 900°C sản phẩm lại là CoO Cũng có thê điều chế CoO bằng cách cho hơi nước

tác dụng với kim loại nóng đỏ Khi đun nóng coban cũng tác dụng với các phi kim khác như: B, C, P, S , nhưng không tác dụng với H;và N;

“Thế khử của cặp CoŸ"/Co bằng -0,28V, do đó coban có thể tan chậm trong các

axit không có tính oxi hóa, giải phóng hidro [6]

Co+2HCI > CoCh + Hy

Co +H,SO,(I) -» CoSO, + Hy

Khi tác dụng với HNO; dù loãng hay đặc, coban đều chỉ tạo thành Co”:

3Co + 8HNO,(I) => 3Co(NO;); + 2NO + 4H;O

Co + 4HNO¿(đ) => Co(NO;); + 2NO; + 2H;O 1.1.5 Một số thông tin khác của coban “Tổng quát Số hiệu nguyên từ 2T

Phân loại kim loại chuyên tiếp

Nhóm, chu kì, khôi 'VIHB, 4, d

Khoi lượng riêng; độ cứng 8900 kg/m’; 5,0

Để ngoài kim loại mau sing nhe ánh kim

Trang 10

inh chit nguyén tir Khoi lượng nguyên từ '58,9331195 dvC Ban kính nguyên từ 125pm Bán kính cộng hoá trị 126 pm Cấu hình electron [Ar] 304s" Electron trên vỏ điện tử Trang thái oxi hoá (oxi) 2,3 (lưỡng tính) Câu trúc tinh thé hình lục giác iit vật lý Trang thai vat chat ran Điểm nóng chây 1768 K (2723 °F) Điểm sôi 3200 K (5301 °F)

Nhiệt bay hơi 377 Klmol

Nhiệt nóng chảy 16,06 kJ/mol 'Vận tốc âm thanh F720 mis tai 293,15 K Thong tin khác

Độ âm điện 1,88 (thang Pauling)

Nhiệt dung nêng 451 ke) Độ dân điện 1,603x10" /Q.m Độ dẫn nhiệt 100W/(m.K) Năng lượng ion hoá 1 760,4 kl/mol 2 1648 kJ/mol 3 3232 kI/mol 1.1.6 Vai trò Nhiều sinh vật sống (kể cả người) phải cần đến một lượng nhỏ coban trong cơ th

sức khoẻ của những động vật ăn cỏ Coban là thành phần trung tâm của vitamin

cobalamin, hoặc vitamin B-12 h học của coban

10

Trang 11

Ung dung trong y hoc

Đồng vị Co-60 (“Co) la kim loai phong xa ding trong xạ trị Nó tạo ra hai tỉa

gamma với năng lượng lần lượt là: 1,17 MeV và 1,33 MeV Ngudn Co-60 có đường

kính khoảng 2 cm và được tạo ra bằng cách tạo một vùng nửa tối, làm cho góc của vùng bức xạ bị mờ đi Kim loại này có đặc tính tạo ra bụi mịn, gây ra vấn đề về bảo

vệ bức xạ Nguồn Co-60 hữu dụng trong vòng khoảng 5 năm, nhưng ngay cả sau

thời

êm này, mức độ phóng xạ vẫn rất cao Vì vậy máy móc dùng coban đã không

còn được sử dụng rộng rãi ở các nước phương Tây Hiện nay, người ta sử dụng phổ

biến máy gia tốc hạt tuyến tính thay cho máy móc dùng coban trước đây

Cảnh báo

Bột kim loại coban để bùng cháy khi tiếp xúc với lửa Các hợp chất của coban

phải được xử lý cần thân do có độc tính nhẹ

Co 1a nguén phat ra tia gamma mạnh nên tiếp xúc với nó sẽ dẫn đến nguy cơ

ung thư Nuốt “Co sẽ khiến coban thâm nhập vào mô tế bảo và quá trình thải ra rat chậm chạp '°Co là yếu tố rủi ro gây tranh cãi về vấn đề hạt nhân vì nguồn nơtron sẽ chuyển hóa '°Co thành đồng vị này Một số mô hình vũ khí hạt nhân có chủ ý gia tăng lượng 'Co phát tán dưới hình thức bụi phóng xạ nguyên tử — nên có khi người ta gọi đó là bom bản hoặc bom coban Một nhà khoa học hàng đầu đã dự đoán rằng, loại bom này có khả năng hủy diệt tất cả sự sống trên Trái Đất Nếu nguyên nhân bắt nguồn không phải là một cuộc chiến tranh hạt nhân, thì cũng do việc xử lý

không phù hợp (hoặc trộm cắp) các bộ phận của máy xạ trị y học Tuy nhiên, tỉa

gamma phat ra tir Co hiện đang được sử dụng để diệt vi khuân và tăng sức đề

kháng trên rau quả [6], [10]

1.2 GIỚI THIỆU VỀ ISATIN

1.2.1 Một vài tính chất của isatin

tai (ha tên UIPAC là IH-inäo-2.-đion) - một dẫn xuất của Idol, là chất rấn mâu đỏ da cam, hiệ độ nóng chảy 198-2040 ladin không tan trong nước, tan nhiễu trong rượu và benZen, có công thức

cấu tạo như sau:

z0

N0 Ị

H

Trang 12

Isatin có thể được axyl hoá trên dị tố nitơ và tham gia các phản ứng ngưng tụ trên nhóm caebonyl [21] Isatin có thể tham gia phản ứng thể với các halogen trong dung dich nước với sự có mặt của axit làm chất xúc tác ° Br õ 1015 ` aoe Oo N n0 4 saad i 1.2.2 Điều chế, ứng dụng

Isatin có thể được tổng hợp từ sự đóng vòng sản phẩm ngưng tụ của cloran

hydrat, anilin và hydroxylamin trong axit sunfuric (phương pháp Sandmeye:)

Đây là phương pháp mang lại hiệu suất cao nhất OW NH ce NIL 20 Hạo, r0 7> Ð y Ls H 4 Ngoài ra, isatin còn có thể được điều chế từ indol tương ứng cho hiệu suất cao bằng

hỗn hợp của InCI3 và IBX trong axelonitrin ở 800C

Năm 1941 Erdman và Laurent thu được hợp chất này như là sản phẩm của sự oxi hoá thuốc nhuộm Inđigo bởi axit nitric va axit cromic Hợp chất này cũng tìm thấy nhiều trong các cây trồng

Phương trình phản ng minh ho

@ơâ mm H

N H

Isatin được sử dụng làm thuốc thử phân tích hữu cơ và tác nhân tổng hợp hữu cơ,

đặc biệt trong phan img Pfitzinger (một trong các phương pháp tông hợp vòng quinolin) [21] Ngoài ra, isatin còn có nhiều hoạt tính quý cũng như có khả năng phối trí với nhiều kim loại tạo những phức chất có nhiều ứng dụng trong các lĩnh

vực như phân tích, y học, xúc tác

Trang 13

143 GIỚI THIỆU VE THIOSEMICACBAZIT VA

THIOSEMICACBAZON

Thiosemicacbazit la chat két tinh mau trang, nhiét d6 nong chay 181 + 183°C,

có công thức cấu tạo như sau: HH — tL T b= 119.7 0 aia Nea N e- 1215 về ` HZOẶGY dane §

‘Cac nguyén tir N“, N° N° C va S

kết C=S có độ bội nhỏ hơn 2, liên kết C-N”” và C-N'?” có độ bội lớn hơn 1, còn các

Trang 14

R R,

,Ÿ MAI, —EHH, Ye NH—NH—C—NH,

Ro R b §

Giai đoạn này được xúc tác bằng axit axetic vì axit hoạt hoá nhóm cacbonyl 'bằng cách proton hoá nhóm này R Nexo + te ——> co R R + HAT NHTĐ TM ———= aa ROW § R R mm san mmmm x4 OH 8 i ⁄J oH í

Như vậy, sự có mặt của axit trong môi trường sẽ làm cho tốc độ của phản ứng tăng lên Tuy nhiên, nếu cứ tăng nồng độ của axit thì đến mức nào đó tốc độ

phản ứng sẽ giảm đi vì khi ấy nồng độ của tác nhân nucleophin bị giảm đi do sw

proton hod thiosemicacbazit

HANH ON + we — > HN—NH—C—NH, § §

Trang 15

Giai đoạn (2) của phản ứng xảy ra như sau: R R /ÿƑ NHCM—CTNH, + HY ——> —wH—wH—c—M, Í A i Ron § R Oh, § R R —NH—NH—C—NH, ho” Noe NH —NH—C—Niy 71, no’ Rou, s R s R R 'NH—NH—C—NH; Í—NH—C—NHạ ———> ÌCN—NH—C—NH; Nox 'NH—C—NH; R i s 4Ủ g2 i §

Tốc độ của phản ứng giữa hợp chất cacbonyl với thiosemicacbazit cũng phụ thuộc hiệu ứng không gian của nhóm thế nối với nhóm cacbonyl

Ở trạng thái rắn, trong phân tử thiosemicacbazit cũng như phân tử

thiosemicacbazon, nguyên tử S và NẺ' nằm ở vị trí ans voi nhau qua liên kết C-Nf!, Nguyên nhân của hiện tượng này là do có sự xuất hiện liên kết hidro N?H N®12]

Với sự đa dạng về tính c|

cacbonyl, có thể tổng hợp được rất nhiều thiosemicacbazon khác nhau Mặt khác,

và phong phú về số lượng của các hợp chất thiosemicacbazon lại có nhiều hoạt tính sinh học quí cũng như có khả năng phối trí

với nhiễu kim loại tạo ra những phức chất có nhiều ứng dung trong các lĩnh vực như xúc tác; phân tích; y học [3], [4] [29] Vì vay, ngày cảng có nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp các thiosemicacbazon mới

1.4 PHUC CHAT CUA THIOSEMICACBAZIT VA THIOSEMICACBAZON

Jensen - nha hoá học nỗi tiếng trong lĩnh vực hợp chất phối trí người Đức [25], là người đầu tiên đã tổng hợp và nghiên cứu các phức chất của Cu(II), Ni(11), Co(II) với thiosemicacbazit Ong chứng minh rằng trong các hợp chất này, thiosemicacbazit phối trí 2 càng qua nguyên tử S và N trong nhóm hiđrazin Trong quá trình tạo phức, phân tử thiosemicacbazit chuyên từ cấu hình rans sang cấu hình cis, đồng thời xảy ra sự di chuyển nguyên tử H của nhóm imin sang nguyên tử S

Trang 16

Horn MQM a re i A nw ở were Ỹ nằm 4 Nguyên tử H này bị thay thế bởi kim loại, do đó tạo thành hợp chất nội phức theo sơ đồ: Hc

Sau công trình của Jensen là hàng loạt các thông báo về sự tạo phức của

thiosemicacbazit với các kim loại chuyền tiếp khác, tuy nhiên mãi đến năm 60 của thế kỷ này, việc nghiên cứu phức chất của kim loại chuyển tiếp mới trở thành hệ thống

“Trong công trình [31] tác giả đã nghiên cứu sự tạo phức của Cu(II) va Ni(II) is {N(3)-dimethyl- and bis{piperidylthiosemicarbazone} Các ion này tạo phức với phối tử theo tỉ lệ 1:1 với pyruvaldehyde bis{N(3)-methyl-, bis{N(3)-cthyl-, Công thức Màu sắc [Cu(Pu3M)] Nau dé [Cu(Pu3E)] Nau do [Cu(Pu3DM)] Đỏ [Cu(Pupip)] Nau do [NiPu3M)] Đen [Ni(Pu3E)] “Xanh thâm

[Ni(Pu3DM)] Xanh thâm

[Ni(Pupip)] Xanh thâm

Công thức cấu tạo của phôi tử:

Trang 17

nh, | I=NHM; HạPu2M N X R=NHÉt: HạPuAE Fr H ie R=NMe;: HạPu3DM x Rzpjperde; - H,Pupp Trong công tình [41] _Isatin-3-thiosemicarbazone (IH-indole-3- is

thiosemicarbazone) được nghiên cứu rộng rải vì chúng có các hoạt tính sinh học quan trọng, từ 1-methylisain-3-thiosemicarbazone được tìm thấy là có hoạt tính

trong điều trị bệnh đậu mùa Thuốc thiosemicarbazone có thể ngăn chặn sự phát

triển của virus Vì vậy phức của kim loại với thiosemicarbazone được tiếp tục

nghiên cứu rộng rãi hơn Gần đây một số bài báo khoa học đã công bố tổng hợp và ước lượng hoạt tính chống vius HIV của dẫn xuất isatin-Jthiosemicarbazone Phức

tạo thành giữa 5-fluoro-isatin-3-(N-benzyHhiosemicarbazone) (H;FLB) và Zn(I) được tổng hợp

Cấu trúc của phức Zn(HFLB);

Trong công trình [2], tác giả đã trình bảy cách thức tổng hợp cũng như xác

định cấu trúc của một số phức giữa thiosemicacbazon salixylandehit (H;thsa),

thiosemicacbazon isatin (H:this), thiosemicacbazon axetylaxeton (H,thae) với các

ion kim loại như Cu’*, Co™*, Ni?* H3thsa, Hpthis, Hythac, đều là các phối tử 3

càng, chúng luôn có xu hướng thê hiện dung lượng phối trí cực đại bằng 3 Liên kết

Trang 18

phối trí được thực hiện qua các nguyên tử S, N của nhóm hidrazin và O của nhóm

OH trong các hợp chất cacbonyl Khi tham gia tạo phức, các thiosemicacbazon có thể là phối tử trung hoà hoặc phối tử mang 2 điện tích âm tương ứng với dạng thion va thiol của hợp chất Khi là phối tử 1 điện tích âm H;thsa, H›this ở dạng thiol còn

Hathae ở dạng thion

Trong công trình [12], tác giả đã nghiên cứu sự tạo phức của P(II) với nhiều

thiosemicacbazon khác nhau như 4-phenyHhiosemicacbazon isatin (H;4phihis), thiosemieaebaon salxyandehit (Hthsa), 4phenyHhiosemicacbazon silixyandehit

Trang 19

Trong công trình [1], [14] tác giả đã nghiên cứu sự tạo phức của Co với 4-phenylthiosemicacbazon isaún Cụ thể S (` ⁄ cl ! S S ICo(H4phthis);|CL

Trong công trình [20] tác giả đã nghiên cứu quá trình tổng hợp thiosemicacbazon từ các andehit và xeton có nguồn gốc tự nhiên là xitronenlal,

menton và các phức của chúng Đây là một nhóm chất hứa hẹn có hoạt tính phong phú và có khả năng sử dụng trong y ~ dược học Cụ thể là phức của Cu(II) và Ni(II)

Trang 20

tre cy Hy Sĩ N S 3= —N, a N =<, HC Neu, cH M(hiomen), — (MC;HgNS) (M=Cu,Nj)

Trong công trình [19] tác giả đã nghiên cứu sự tạo phức của Fe(II) va Fe(III)

với thiosemicacbazon điaxetylmonoxim Các phức này có khả năng ức chế mạnh tế 'bào ung thư gan Cấu trúc phức:

IFe(H;thdi)SO,H;O| IFe(Hthdi)ClH;O|

1.5 MỘT SÓ ỨNG DỤNG CUA THIOSEMICACBAZIT, THIOSEMICACBAZON VA PHUC CHAT CUA CHUNG

Với sự phong phú và đa dạng về số lượng của thiosemicacbazit,

¡nh vực

thiosemicacbazon và phức chất của chúng nên được sử dụng trong nhi:

khác nhau

Nam 1999, Sivadasan Chettian và các cộng sự đã tổng hợp những chất xúc tác gồm phức chất của thiosemicacbazon với một số kim loại chuyển tiếp trên nền polistiren [26] Đây là những chất xúc tác dị thể cho hiệu suất cao, chúng được sử

‘dung trong phản ứng tạo nhựa epoxy tir cyclohexen va stiren

Trang 21

Năm 1995, Offiong đã nghiên cứu tác dụng chống ăn mòn của

4-phenylthiosemicacbazon 2-axetylpyridin (2AP4PTSC) va 4-etylthiosemicacbazon

2-axetylpyriđin (2AP4ETSC) đối với thép nhẹ (98%Fe) [27] Kết quả cho thấy hiệu

quả ức chế cực đại của 2AP4PTSC đạt 80,67% còn của 2AP4ETSC đạt 74,59%

Nói chung, sự ức chế ăn mòn tăng lên theo nồng độ của thiosemicacbazon

“Thiosemicacbazit, thiosemicacbaon_có khả năng tạo được nhiễu phức chat

Khả năng này được ứng dụng trong lĩnh vực phân tích để tách cũng như xác định hàm lượng của nhiều kim loại khác nhau

R Murthy da sir dung thiosemicacbazon hidroxi axetophenon trong việc xác

định hàm lượng Pd bằng phương pháp trắc quang Bằng phương pháp này có thể

xác định được Pd trong khoảng nồng độ 0,042 -10,600 zg/1 [37] Kim loại này cũng

được xác định bằng phương pháp chiết-trắc quang dựa trên cơ sở tạo phức của nó

với 4-phenylthiosemicacbazon thiophenanđehit, phức này có thể chiết vào cloroform từ

môi trường axit H;SO, sau khi lắc khoảng 10 phút Định luật Beer được tuân theo trong khoảng nồng độ của Pd từ 0,04 - 6,00 g/1 [33]

‘Thiosemicacbazit, thiosemicacbazon và phức chất của chúng có nhiễu tính chất quí, được sử dụng rộng rãi trong thực tế Tuy nhiên, tính chất đáng chú ý nhất là hoạt tính sinh học của chúng Chính điều này đã thu hút sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học, nhằm ứng dụng vào lĩnh vực y học, nhất là khả năng ức chế tế

bảo ung thư

Nam 1950 Hamre và các cộng sự phát hiện ra rằng khi cho chuột uống các dẫn xuất này thì có khả năng chống được sự lây bệnh neurovaccinial [22] Đây là

nghiên cứu đầu tiên về hoạt tính chống virut của thiosemicacbazon Kể từ đó, ngày càng có nhiều công trình công bồ liên quan đến loại hợp chất này

Các nhà khoa học Ấn Độ đã thử lâm sàng dẫn xuất thiosemicacbazon N-metyl isatin- 6 (methisazon) Nghién ciru nay được xem như là bằng chứng về hoạt tính chống vi rút hữu hiệu của thiosemicacbazon trên cơ thể của con người

80]

Có những thiosemieacbazon đã được dùng làm được phẩm như: thiosemicacbazon p-axetaminobenzandehit (thiocetazon-TBI), thiosemicacbazon 4-etylsunfobenzandehit, thiosemicacbazon của pyriđin 3 và pyriđin 4 được dùng để

chữa bệnh lao Cho đến nay TB1 van là thuốc hiệu nghiệm đối với bệnh này

Trang 22

:

“—h} i i

Thiosemicacbazon isatin dugc ding dé chita bénh cam, déu mia va lam

thuốc sát trùng, thiosemicacbazon của quinon monoguanyl hiểrazon có khả năng

diệt khuẩn gam dương 4

tog tna ning — Nip

Nụ Ỹ

Ngoài ra, nhiều thiosemicacbazon còn có tác dụng đặc biệt trong quá trình

điều trị viêm nhiễm

Để tìm hiểu cơ chế tác dụng kháng khuẩn của các thiosemicacbazon, nhiều

tác giả đã tiến hành các thí nghiệm khác nhau Domagk và các cộng sự của ông đã so sánh khả năng kháng khuẩn của thiosemicacbazon với thiosemicacbazit và thấy khả năng kháng khuẩn của thiosemicacbazon mạnh hơn rất nhiễu Từ đó ông cho

rằng khả năng kháng khuẩn của thiosemicacbazon là của toàn bộ phân tử chứ không

phải của các thành phần do phân tử thuỷ phân sinh ra và thực tế thiosemicacbazon

rất bền

Thiosemicacbazon của 2-axetylpyriđin và một số phức kim loại của chúng đã

được nghiên cứu Các tác giả nhận thấy rằng chúng có khả năng kháng sốt rét,

kháng khuẩn, kháng vi rút [39], [40]

Offiong cùng cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính sinh học của 4-phenylthiosemicacbazon 2-axetylpyriđin (Ac-4Ptse) cũng như các phức tạo

thành từ phối tử này với một số kim loại chuyển tiếp Kết quả cho thấy chúng có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn ngay cả ở nồng độ thấp Trong đó phức

Cu(II) thé hign hoạt tính mạnh nhất, có kha nang khang Proteus, Kiebsiella-

Enterobacter, Salmonella typhi, S aureus, Shigella, Pseudomonas, E coli và

‘Streptococcus Déi voi phite cia Ni(II) thi hầu hết các loại khuẩn trên bị ức chế

như nhau Tuy nhiên tác động đối voi Shigella va Pseudomonas bai céc phite của Ni(I) chưa được phát hiện

Phức chất của 2-metyHhiosemicacbazon 2-axetylpyriđin (Ac-2Mtsc), 4-metylthiosemicacbazon 2-axetylpyridin (Ac-4Mtsc) va 4-phenylthiosemicacbazon

Trang 23

2-axetylpyridin (Ae-4Ptse) với các kim loại nhóm platin cũng đã được nghiên cứu [40] Kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy khả năng kháng khuẩn của chúng tăng theo day:

Phức của Ac-4Mt đó trật tự xét theo kim loại là:

Phức của Ru(III) > PL) > Ir(II) > PACH) > RCT)

> phức của Ac-4Ptsc > phức của Ac-2Mtsc Trong khi

LH Hall va các cộng sự nhận thấy rằng phức của Cu(II), Co(II) voi thiosemicacbazon 2-furanđehit có độc tính mạnh chống lại sự phát triển của các tế bao ung thư ở người như ung thư biểu mô tử cung, ung thư buồng trứng, ung thư: phôi và sự phát triển bệnh bạch cầu [29] Các tác giả cho rằng các phức này đã ức chế các quá trình tổng hợp trong sự chuyển hoá axit nucleic dẫn đến sự giảm lượng

đeoxynucleotit chuyên hoá thành ADN Khi ủ các tế bảo bệnh bach cầu LI210 với các phức này ở nồng độ 100 /+M trong 24 giờ thì sẽ gây nên sự phân mảnh ADN và

làm chết tế bảo

Nam 2000, D Horton va O Varela da tổng hợp phức của Cu(II), Pt(II),

PA(II) véi 3-deoxyl 1,2-bis (thiosemicacbazon) cia D-glucoza [32]

M=Cu, Pt, Pd

CH;OH

Các phối tử cũng như các phức này đã được thử hoạt tính chống vi rút bệnh bại liệt loại 1 ở tế bảo ung thư tiền thận khi Kết quả cho thấy phối tử này không có khả năng ức chế, nhưng các phức Cu, Pt và Pd của nó thì có khả năng ức chế vi rút

trên với các giá trị ECso tương ứng là 5,8; 10,5 và 14,4 ,g /zmí

Ở Việt Nam, trong công trình [2], [3], [4] [5] [12], [13], [14], [20] các tác giả đã công bố khả năng kháng khuẩn cũng như khả năng ức chế tế bảo ung thư của một số thiosemicacbazon và phức chất kim loại của chúng

Trang 24

Hai phức Cu(Hthis)CI và Mo(Hth);Cl› đem thử nghiệm đều có tác dụng làm giảm thể tích khối u, giảm mật độ tế bảo ung thư, giảm tổng số tế bào và từ đó đã làm giảm chỉ số phát triển của u

Khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư SARCOMAR-TG 180 trên

chuột nhất trắng SWISS của Cu(Hthis)CI là 43,99 %, của Mo(Hth);Cl; là 36,8 %

Chỉ số gián phân của các lô điều trị đều thấp hơn lô đối chứng, chứng tỏ các phức chất đã ức chế quá trình phân bào của tế bảo ung thư Cả 2 chế phẩm đều làm tăng tỉ lệ của Anaphen Như vậy, các phức chất chủ yếu ức chế ở giai đoạn chuẩn bị tách đôi tế bào Có lẽ ở đây các phức chất đã làm cho các băng co rút ở vùng xích

đạo của tế bào không đạt tới sự phát triển hoàn thiện, gây khó khăn cho việc phân é bao ung thư SARCOMAR-TG 180 của Cu(Hthis)Cl là 22,24 % còn của Mo(Hth);Cl; là 3,42 % [2], [3]

Trong công trình [12] tác giả đã công bố khả năng ức chế tế bào ung thư của

đôi tế bào Khả năng ức chế

một số phức thiosemicacbazon với Pt(II): ung thư gan, ung thư mảng tử cung, ung thư màng tim, tiền ung thư thận khi

Phức chất của Cu(II), Ni(I) với xitronenlal và menton thiosemicacbazon

( M(thiocitro);; M(thiomen);) có khả năng ức chế tế bào ung thư gan và phổi [20] Các thiosemicacbazon và phức chất của chúng có nhiều hoạt tính sinh học

quí Tuy nhiên, để đưa chúng vào chữa trị bệnh cho con người thì ngoài hoạt tính

sinh học chúng còn phải đảm bảo một độ tan tối thiểu nào đó Đa số thiosemicacbazon và các phức chất của chúng đều kém tan trong nước, điều đó làm ảnh hưởng phẫn nào đến việc bào chế các thuốc đi từ loại hợp chất này Tuy nhiên, cũng có nhiều công trình nghiên cứu nhằm làm tăng độ tan của chúng lên để đưa

chúng vào cơ thể con người dưới dạng dung dịch và tăng tác dụng của thuốc Chẳng

hạn, độ tan trong nước của thiosemicacbazon 3-aminopyriđin-2-cacboxandehit

(3-AP) là 0,1 mg/ml và tăng nồng độ không đáng kể bằng cách thay đổi pH hoặc chất hoạt động bề mặt Để đạt được nồng độ như mong muốn (> 4mg/ml), một lượng 5-10 mg đã được pha trong Iml dung dịch gồm 70 % polietilenglicol va 30 %

etanol Tuy nhiên, 3-AP sẽ kết tủa trở lại khi pha loãng và để tránh được hiện tượng

kết tủa này các tác giả đã axit hoá dung dịch bằng axit citric [34], [35]

Trang 25

1.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ XÁC ĐỊNH Hi

TÍNH SINH HỌC

1.6.1 Phương pháp phổ khối lượng

1.6.1.1 Phổ khối lượng trong việc xác định cẫu trúc

Trong việc nhận dạng một hợp chất, có thể nói thông tin quan trọng nhất là khối lượng phân tử Phổ khối lượng là phương pháp phân tích duy nhất cung cấp

thông tin này một cách chính xác tới 4 số sau dấu phây (với máy phân giải cao) Ở thế ion hố 9-14 eV thì khơng có một ion nào có số khối lớn hơn ion phân tử được tạo thành Vì vậy, khối lượng của ion nặng nhất, không kể đến sự đóng góp của

đồng vị sẽ cho ta khối lượng phân tử qui tròn với máy khối phổ phân giải thấp và

khối lượng phân tử chính xác với máy khối phổ phân giải cao

Một số đặc điểm trong phổ khối lượng của các hợp chất có thể dự đoán từ

các qui luật sau day [8], [9], [17], [18]:

~ Xác suất cắt mạch tại nguyên tử cacbon mạch nhánh thì: bậc 3 > bậc 2 >

bac 1 Điện tích đương có xu hướng bị giữ tại C mạch nhánh

~ Nếu phân tử chứa liên kết đôi thì sự cắt mạch thường xảy ra ở vị trí Ø' ~ Hợp chất vòng thường chứa các pic có số khối đặc trưng cho vòng

~ Một chất có pic mẹ mạnh thì phân tử thường chứa vòng Vòng càng bền thì

cường độ pic càng lớn Thường dùng để tìm vòng benzen

~ Các vòng bão hoà cắt mạnh nhánh ở C„ Trong quá trình phá vỡ vòng, xác suất của sự mắt đi 2 nguyên tử C trong vòng lớn hơn rất nhiều so với xác suất mắt đđi một nguyên tử ~ Nếu vòng có nối đôi gắn với mạch nhánh thì sự cắt mạch lại xảy ra ở vị trí /Ø tính tới vòng ~ Ở hợp chất dị nguyên tố thì sự cắt mạch xảy ra ở liên kết Ø tính từ dị nguyên tổ đó

~ Ở hợp chất chứa nhóm cacbonyl thì sự gãy thường xảy ra tại nhóm này và

điện tích dương thường tồn tại ở phần cacbonyl

~ Sự có mặt của CI, Br, S, Sĩ được suy ra từ đặc điểm hàm lượng đồng vị

khác thường của chúng Các nguyên tố này và các nguyên tố khác như: P, F, I cing

có thể được phát hiện từ các chênh lệch về khối lượng khác thường sinh ra từ một

vài ion mảnh trong phổ

Trang 26

Đối với phức chất, phương pháp phô khối lượng đã góp phần một cách tích cực trong việc khảo sát thành phần và cấu trúc của chúng, đặc biệt là các phức có

phối tử là những hợp chất hữu cơ

Một đặc điểm nỗi bật trong phổ khối lượng của các hợp chất phối trí là các

cụm pic đồng vị có tỉ lệ đặc trưng cho sự có mặt của các kim loại trung tâm và các

phối tử Dựa vào đặc điểm của cụm pic phân tử (số vạch và tỉ lệ các pic đồng vị) và đặc điểm của các pic mảnh chúng ta có thể phân tích được thành phần và cấu trúc

của phức chất

1.6.1.2 Xác định cụm pic đằng vị trong phổ khối lượng theo phương pháp tính toán

Hop chất phức thường được tạo thành tử các nguyên tố có nhiều đồng vị khác

nhau Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc nhận dạng dễ dàng các mảnh ion Giả sử có một nguyên tố gồm 2 déng vi Aj, Ao Trong phân tử có n nguyên tử của nguyên tổ này, khi đó theo lí thuyết thì xác suất để có mặt n nguyên tử khác nhau của nguyên tố đó sẽ được tính như sau: Số nguyên tử A, n m-l n2 nx 2 1 0 Số nguyên tử A; 0 1 2 x n2 mị n Xác suất pí np['p, "C;p?°p) ."C,p["pị "CiøÌp?” "ppt" pt Xác suất này là các số hạng khai triển của biểu thức (p, + p›)”, *C, là hệ số của nhị thức

Khi phân tử A;B„ với A có 2 đồng vị A, As, xác suất tương ứng p, p, và B có 2 đồng vị B,, B;, xác suất tương img qi, q; Phân tử có thể được viết (A,),(A:)(B,)/(B;), Trong đó: a + b= n và u + v=m

Xác suất (XS) các mảnh được tính như sau [12]

AS="Cjplpl“Caj4i - hay XS= ML pep

1.6.2 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân

“Cơ sở vật lý của phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân dựa trên từ tính của hạt nhân: ;=z-7 Trong đó: ø là momen từ hạt nhân, y la spin hạt nhân, Ï là hệ số

từ hồi chuyển

Trang 27

Sự tương tác của momen từ hạt nhân với một từ trường ngoài Bọ theo định

luật cơ học lượng tử dẫn tới một sơ đồ phân chia mức năng lượng hạt nhân Các hat

nhân này, do năng lượng từ của chúng chỉ có thể tồn tại ở những trạng thái năng

lượng giãn cách được gọi là trạng thái riêng Sử dụng một hệ phát cao tần có thể

kích thích quá trình chuyển dịch năng lượng của một hạt nhân riêng lẻ trong khuôn khổ sơ đồ mức năng lượng nói trên Sự hấp thụ năng lượng được ghi lại như một

vạch phổ được gọi là một tín hiệu công hưởng Theo phương thức trên người ta có

thể ghi được phổ cộng hưởng từ Tất nhiên một dạng phô như vậy chỉ thực hiện đối

với những hạt nhân có momen từ như: 'H, '°C, 'Ƒ, *!P Những hạt nhân khác nhau sẽ cộng hưởng ở những tần số khác nhau, hay nói cách khác, trên phô cộng hưởng

từ chúng có độ chuyển dịch hoá học khác nhau

Cùng một loại hạt nhân song ở trong các phân tử khác nhau sẽ cho các tín

hiệu cộng hưởng và độ chuyển dịch hoá học khác nhau

1.6.3 Phương pháp đo độ dẫn điện dung dịch

Độ dẫn điện mol „ là độ dẫn điện của dung dịch chứa một mol chất điện

phân, đặt giữa 2 điện cực song song cách nhau em

„ =V.z (ohm”.cmẺ mol”)

Trong đó:

~ V là độ pha loãng tính bằng số em” dung dịch chứa 1 mol chất tan

~ z là độ dẫn điện riêng (zS/em)

Nhờ phép đo độ dẫn điện dung dịch có thể tìm được số lượng ion mà phức

chất phân li ra, từ đó giới hạn số lượng công thức giả định khi nghiên cứu cấu trúc của 1 phức chất mới

Độ dẫn điện của dung dịch phức phân li thành 2 ion bằng khoảng

100 ohm'.em”.mo", của phức phân li thành 3 ion khoảng 250 ohm''.cm?.mol" , thành 4 ion khoảng 400 ohm” cmỶ.mol" Đối với phức chất có bản chất trung hoà điện thì độ dẫn điện rất bé [7]

1.6.4 Chương trình phổ 'H-NMR mô phỏng

Chương trình ChemNMR trong ChemDraw Ultra 9.0 cho phép dự đoán độ

chuyển dịch hoá học của tất cả các H và C Trước tiên chương trình này sẽ nhận dạng

những phần cấu trúc chính của phân tử Chẳng hạn, benzen sẽ được nhận dạng là

Trang 28

phần cấu trúc chính của trinitrotoluen Mỗi cấu trúc sẽ tương ứng với 1 độ chuyên dịch hoá học Nếu cấu trúc vòng nào đó không có trong cơ sở dữ liệu thì ChemNMR sẽ sử dụng những vòng gắn vào (thậm chí nó còn phá vỡ vòng) đề đưa ra độ chuyên dịch xắp xi ChemNMR xem những phần còn lại của phối tử như là nhóm thế Độ

dịch chuyển hoá học của phân tử sẽ được cộng hoặc bớt đi tử giá trị của những nhóm

thế này Nếu số gia cho những nhóm thế không xác định được thì ChemNMR dùng những đơn vị cấu trúc nhỏ có cùng nguyên tử lân cận nhau để đánh giá

Chương trình ChemDraw Ultra 9.0 (Calculations - MM2) cho phép tối ưu

hoá cấu trúc phân tử bằng cách tối thiểu hoá năng lượng Trường lực sử dụng ở đây là MM2 hoặc MM3 (áp dụng cho protein) Chương trình sẽ tối ưu hoá cấu trúc đến

khi Gradient RMS (root mean square) đạt tới giá trị xác định Gradient RMS được tính theo giá trị cho bởi biểu thức:

“Trong đó Ai là khoảng cách giữa 2 cặp electron

N là số lượng các cặp nguyên tử

1.6.5 Phương pháp thử hoạt tính sinh học 1.6.5.1 Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiễm định

Việc thử hoạt tính kháng vi sinh vat kiểm định được tiến hành theo 2 bước:

Bước 1: Thử định tính theo phương pháp khuếch tán trên thạch, sử dụng

khoanh giấy lọc tâm chất thử theo nồng độ tiêu chuẩn

“Bước 2: Các mẫu cho hoạt tính (+) ở bước 1 sẽ được tiền hành thử tiếp ở

bước 2 để tính ra nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) theo phương pháp hiện đại của

Vander Bergher va Vlietlinck (1991), MCKane, L., & Kandel (1996) tiến hành trên

các phiến vi lượng 96 giếng Các chủng vi sinh vật kiểm định bao gồm: Vi khuẩn

Gr (-), vi khuan Gr (+), nấm sợi, nắm men

Kết quả: Đọc sau khi ủ các phiến thí nghiệm trong tii 4m 37°C/24 gid cho vi khuẩn và 30°C/48 giờ quả dương tính là nồng độ mà ở đó không có vi sinh vật phát triển Khi ¡ với nắm sợi và nắm men

nuôi cấy lại nồng độ này trên môi trường thạch đĩa để kiểm tra, có giá trị CFU<5 Mẫu thô có gia tri MIC < 200 øg/mí được xem là có hoạt tính

Mẫu tỉnh có giá trị MIC < 50 ¿g/zm/ được xem là có hoạt tính

Trang 29

1.6.5.2 Thử khả năng gây độc tế bào

Tế bào ung thư được duy trì liên tục ở các điều kiện tiêu chuẩn và được sử dụng test với các chất thử đã chuẩn bị sẵn ở các nồng độ khác nhau trên phiến vỉ lượng 96 giếng Phiến thử nghiệm bao gồm: tế bảo + môi trường cấy + chất thử, được ủ ở 37C trong 3 ngày để tế bào tiếp tục phát triển Sau đó tế bào được lấy ra cố định, rửa, nhuộm, và hoà lại bằng dung dịch chuẩn, đọc trên máy Elisa ở bước

song 495-515nm

“Tính kết quả:

Giá trị CS: là khả năng sống sót của tế bào ở nồng độ nào đó của chất thử tính theo % so với đối chứng Dựa trên kết quả đo được của chúng OD (ngày 0), DMSO

10% va so sánh với giá trị OD khi trộn mẫu dé tìm giá trị CS (%) theo công thức:

OD (miu) - OD (ngày 0)_- 100

OD (DMSO) - OD (ngity 0)

Giá trị CS% sau khi tính theo công thức trên, được đưa vào tính toán Excel

để tìm ra % trung bình + độ lệch tiêu chuẩn ø của phép thử được lặp lại 3 lần theo

công thức của Ducan như sau:

'Các mẫu có biểu hiện hoạt tính (CS <50%) sẽ được chọn ra để thử nghiệm

tiếp để tim gid tri ICso

Gia tri ICso: ding gid tri CS cua 10 thang nồng độ, dựa vào chương trình Table curve theo thang gid tri logarit của đường cong phát triển tế bào vả nồng độ

chất thử để tinh gid tri Cx Cong thie: =ø+ln.Y ’

Trong đó y là nồng độ chất thứ; X: giá tri CS (%)

Các mẫu chiết thô có giá trị: ICzo < 20 /sg/zm/ được coi là có hoạt tính

Các mẫu chiết tỉnh có gid tri: ICs) < 5 ug/ml duge coi la c6 hoat tinh

Trang 30

Chương 2

ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

VA KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM

2.1, DOL TUQNG NGHIÊN CỨU

~ Trong luận văn này chúng tôi nghiên cứu phức tạo thanh gitta Co(II) với

phối tir 4-metylthiosemicacbazon isatin

~ Phối tử 4-metylthiosemicacbazon isatin được tổng hợp từ phản ứng ngưng tụ giữa 4-metylthiosemicacbazit với isatin

2.2 KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM

- Phổ khối lượng được đo trên máy LC-MSD-Trap-SL (Nhật), Viện Hoá học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

~ Độ dẫn điện dung dịch được đo trên máy EC300, Viện Hoá học, Viện Khoa

học và Công nghệ Việt Nam

Trang 31

Hoà tan I,05 gam 4-metylthiosemicacbazit vào hỗn hợp gồm 20 mÌ nước cất 30

rượu ctylie tỉnh khiết và I ml axit axetic khan (dd A) Hòa tan 1,47 gam isatin vào hỗn

hợp 20ml nước cắt và 30ml rượu etylic tinh khiết (dd B) Trộn 2 dung dịch với nhau đun

hồi lưu ở nhiệt độ 55°C — 60°C khoảng 100 phút Đề lắng ở nhiệt độ phòng khoảng 1 giờ

khi đó có những tinh thể màu vàng hình kim sẽ tách ra Lọc rửa tinh thể nhiều lần bằng

'hỗn hợp rượu-nước Sau đó làm khô trong bình hút âm chân không chứa silicagelL

3.3.2.2 Tổng hợp phúc chất giãn 4-metylthiosemicachazon isatin voi Co(II)

HIEN 12-7.0

Hòa tan 0,3gam Co(NO;)s.6H,0 (khoảng 0,001mol) vào 20ml nước cất (dd A),

Hoa tan 0,24gam (khoang 0,001mol) 4-metylthiosemicacbazon isatin vao

40m ancol etylic tinh khiét (dd B)

‘Tron hai dung dich nay lai voi nhau và điều chỉnh tới pH=7 bằng natriaxetat Hỗn hợp phản ứng được đun hồi lưu khoảng 2h ở 50C Từ dung dịch sẽ tách

ra những tỉnh thể mịn màu vàng xanh Để lắng khoảng 1h, lọc thu tỉnh thể và rửa

nhiều lần rồi kết tinh lại từ hỗn hợp DME-H;O Sau đó làm khô trong bình hút ẩm chứa silicagel HIẾN HH - 4.0 Hoa tan 0.3 gam Co(NO,);.6H„O (khoảng 0.001 mol) vào 20ml nước cất (đủC), Hòa tan 0,24 4-metyHhiosemicacbazon isain vào 40ml ancol etylic tỉnh khiết (dd D),

Trén hai dung dich này lại với nhau và điều chinh tới pH= 4 bằng HCIO; loãng, Hỗn hợp phản ứng được đun hồi lưu khoảng 2h ở 50°C Từ dung dịch sẽ

tách ra những tỉnh thể mịn màu vàng xanh Để lắng khoảng 1h, lọc thu tỉnh thể và

ần rồi kết tỉnh lại từ hỗn hợp DME-H;O Sau đó làm khô trong bình hút

âm chứa silicagel

rửa nhiễ

Quá trình tông hợp các phức trên được tiến hành nhiều lần, thay đổi điều kiện phản ứng như: thời gian, nhiệt độ đun hồi lưu, pH và thay đổi tỷ lệ mol giữa chúng để tìm điều kiện kết tinh phù hợp nhất

Trang 32

Chương 3

KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN

Phối từ 4-metylhiosemicacbazon isatin được tạo thành khi thực hiện phản ứng ngưng tụ giữa 4-metylthiosemicacbazjt với isatin Sản phẩm tạo thành là những,

tinh thể màu vàng, ánh kim Khi tạo phức với Co(II) thu được tinh thể màu vàng

xanh Các phức này bền trong không khí, không tan trong nước nhưng tan trong

một số dung môi hữu cơ như đimetylfomamit (DMEF), đimetylsunfoxit (DMSO)

3.1 PHO KHOI LUQNG VA CAU TRÚC CỦA PHỨC CH:

Để xét đoán cấu trúc phân tử của một hợp chất chưa biết cần phải phân tích tỉ mi phổ khối lượng Phân tích phổ khối lượng là quy kết cho mỗi pic trên phổ một

mảnh phân tử xác định và chỉ rõ sự tạo thành ion mảnh đó từ đó rút ra những kết

luận về cấu tạo phân tử Do đó, chúng tôi sử dụng phổ khối lượng để xác định cấu

trúc phức chất

Trang 33

Cum pie m/z = 219, 220, 221 ứng với ion [CH;ON;S]" do sự mắt đi một nhóm CH¡ và cum pic m/z = 204, 205, 206 ứng với ion [C;H,ON;S]” do sự mắt đi một nhóm NH-CH, Cụm pic m/z= 89, 90, 91 ứng với mảnh ion [C;H,N;S]ˆ và cụm pic m/z = 145, 146 ứng với mảnh ion [C,H,N;O]ˆ

Ngoài ra trong phổ khối lượng còn xuất hiện pic m/z=77, m/z=6Š tương

ứng với các mảnh chỉ chứa thành phần hữu cơ: C¿H:”, C;H;” Ngoài ra còn thấy phá phân tử phối tử Một số kết quả tính toán tỉ lệ giữa các pic được trình bày ở bảng 3.1 Các số liệu cho thấy

các pic phân mảnh khác xuất hiện trong quá trình

có sự phủ hợp cao giữa lý thuyết và thực nghiệm, chứng tỏ sự qui kết của chúng tôi

Trang 34

x] melas miz-65 wer?

Hình 3.2 : Sơ đỏ phân mảnh của mẫu HIEN-LINGAND

Hình 3.3 trình bày phổ khối lượng của mẫu HIENII -4.0 Sự xuất hiện cụm

pic m/z = 381, 382, 383 phù hợp với công thức của phức [Co(Hmethis)(CD›(HzO)]

ứng với các đồng vị khác nhau

Trang 35

eis OTROS ESTAR ENT

Hình 3.3: Phổ khối lượng của mẫu HIENI 1-4.0

Trong phổ khối lượng xuất hiện pic m/z = 363, 364, 365 ứng với ion [CuHuON,SCICo] do mắt đi một phân tử và xuất hiện pic m/z = 328, 329,

330 ứng với ion [C¡gH,/ON;SCICo]" do mắt đi một nguyên tử Cl từ ion phân tử Mảnh vỡ của phức chất [CicHiON,SCo]” mat đi một nguyên tử CI làm xuất hiện pic m/z = 293

Sự phá vỡ một phần phức dẫn đến sự xuất hiện của pic m/z = 234,235,236

ứng với ion [CạgH,ON,S[ (ion phối tử) Từ mảnh này mắt đi một nhóm CH; làm

xuất hiện pic m/z = 219 ứng với ion [CaH;ON,S]', mắt đi một nhóm

(CH;-NH-CS-NH) làm xuất hiện pic m/z = 145 ứng với ion [C;H:ON:]” Ngoài ra còn thấy các pic phân mảnh khác xuất hiện trong quá trình bắn phá phân tử phức Một số kết quả tính toán tỉ lệ giữa các pic được trình bày ở bảng 3.2 Các số liệu cho thấy có sự phù hợp cao giữa lý thuyết và thực nghiệm, chứng tỏ sự qui kết của chúng tôi là đáng tin cậy Sơ đồ phân mảnh của mẫu HIENI1-4.0 được đưa ra ở

hình 34

Trang 37

Hình 3.S trình bày phô khối lượng của mẫu HIEN12-7.0 Sự xuất hiện cụm pic m/z = 525,526,527 phù hợp với số khối phân tử phức Co(H4methis); ứng với các đồng vị khác nhau mm Rare ST SITS TT in WENT «| i = “ino ry oe ie

Hinh 3.5 : Phổ khối lượng của mẫu HIEN12-7.0 Trong phổ khối lượng xt

[CisH¡;OzN;S;¿Co]” đo mắt đi một nhóm —CH3 từ ion phân tử và xuất hiện pic

m/z = 495, 496, 497 ứng với ion [C¡sH,¿O;N;§;Co]” do mắt đi nhóm -NH-CH3 từ ion phân tử Trên phổ khối lượng này có xuất hiện thêm pic m/z= 381 chứng tô có phức /Co(I4methis)(CL.)(H;O)J

hiện pic m/z = 510, 511, 512 ứng với ion

Như vậy tùy điều kiện pH mà có thể tạo ra phức [Co(H4methis)(CI:)(H›O)] hay hỗn hợp phức [Co(H4methis)(Cl›)(H2O)] và Co(H4methis)s Một số kết quả tính toán tỉ lệ giữa các pic được trình bày ở bảng 3.3 Các số liệu cho thấy có sự phủ hợp

cao giữa lý thuyết và thực nghiệm, chứng tỏ sự qui kết của chúng tôi là đáng tin

cây Sơ đồ phân mảnh của mẫu HIEN12-7.0 được trình bày ở hình 3.5

Trang 39

Hình 3.5: Sơ đồ phân mảnh của mẫu HIEN12-7.0

3.2 DO DAN DIEN CUA DUNG DICH PHUC CHAT

Cuối cùng, chúng tôi tiến hành đo độ dẫn điện của các dung dich phức

để khẳng định một lần nữa cấu trúc của chúng Các phức của Co với

4-metylthiosemicacbazon isatin tan khá tt trong DMF nén ching tôi dùng dung

môi nay dé hoa tan mu

Trang 40

Bang 3.4: Độ đân điện của các dung dịch phức chất Khôi Thê Man au Hop h chat chat lượng | tích íc (uS/em) |(ohm”.emẺ mol”) x ‘ (gam) | (ml) 'HIENIT " [Co(H4methis)(CI:)(H:O)] | 0/0146 | 45 | 15/27 179 .HIENI2 |[Co(H4methis)›] va 0,0155 45 23.41 |25,9 << 35,7 -7.0 |[Co(H4methis(Cl;)(H;O)]

á trị độ dẫn điện của dung dịch [Co(H4methis)(CI;)(H,O)] là 17,9

ohm" cm’ mol" phù hợp với bản chất trung hoà điện của phức

Còn hỗn hợp 2 phức [Co(H4methis);] và [Co(H4methis\(Cl:)(HzO)] thì độ

dẫn điện dung dịch trung bình nằm trong khoảng 25,9 < „< 35,7 Điều này phù hợp

với dung dich chứa hai phức có bản chất trung hòa điện

Như vậy độ dẫn điện của các dung dịch phức trên phủ hợp với cấu trúc đã để nghị

Ngày đăng: 31/08/2022, 15:39

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w