Với lí do trên, chúng tôi tiến hành "Nghiên cứu tổng hợp các phức chất của nguyên tố đất hiếm với acid gallic có khả năng phát quang và có hoạt tính sinh học".. Khả năng tạo phức của Ln3
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––– ĐINH CÔNG TRỊNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC PHỨC CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI ACID GALLIC CÓ KHẢ NĂNG PHÁT QUANG VÀ CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2023 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––– ĐINH CÔNG TRỊNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC PHỨC CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI ACID GALLIC CÓ KHẢ NĂNG PHÁT QUANG VÀ CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC Ngành: Hóa vô cơ Mã số: 8.44.01.13 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lan 2 PGS.TS Phạm Văn Khang THÁI NGUYÊN - 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một luận văn nào khác Tôi đã thực hiện việc kiểm tra mức độ tương đồng nội dung luận văn qua phần mềm Turnitin một cách trung thực và đạt kết quả tương đồng 3% Bản luận văn kiểm tra qua phần mềm là bản cứng đã nộp để bảo vệ trước hội đồng Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng 12 năm 2023 Tác giả luận văn Đinh Công Trịnh i LỜI CẢM ƠN Với tấm lòng thành kính, em xin bày tỏ lời biết ơn sâu sắc của mình tới cô giáo PGS TS Nguyễn Thị Hiền Lan và thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Khang, người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn Em xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Hóa học, Thư viện, Phòng Đào tạo trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên và Trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt luận văn thạc sĩ của mình Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, bạn bè, đồng nghiệp Trường THPT Bắc Sơn - Thành phố Phổ Yên - Tỉnh Thái Nguyên, cùng những người thân yêu trong gia đình đã luôn giúp đỡ, quan tâm, động viên, chia sẻ và tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành tốt khóa học Thái Nguyên, tháng 12 năm 2023 Tác giả Đinh Công Trịnh ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii Mục lục .iii Danh mục kí hiệu viết tắt iv Danh mục các bảng v Danh mục các hình vi MỞ ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1 Giới thiệu chung về các nguyên tố đất hiếm và khả năng tạo phức của chúng 3 1.1.1 Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) 3 1.1.2 Khả năng tạo phức của Ln3+ 4 1.2 Một số đặc trưng của gallic acid .5 1.3 Tình hình nghiên cứu các carboxylate kim loại 5 1.4 Một số phương pháp nghiên cứu phức chất 8 1.4.1 Phương pháp phổ hồng ngoại 8 1.4.2 Phương pháp phân tích nhiệt 9 1.4.3 Phương pháp phổ khối lượng 9 1.4.4 Phương pháp phổ phát xạ huỳnh quang 11 1.4.5 Phương pháp nghiên cứu hoạt tính của các phức chất 11 Chương 2: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .14 2.1 Dụng cụ và hóa chất 14 2.2 Các dung dịch clorua đất hiếm LnCl3 (Ln3+: Sm3+ , Eu3+ , Tb3+, Dy3+) 14 2.3 Điều chế các phức chất 15 iii 2.4 Phân tích hàm lượng (%) các Ln3+ (Sm3+ , Eu3+ , Tb3+, Dy3+) trong các phức chất 15 2.5 Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ hồng ngoại .17 2.6 Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt .21 2.7 Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ khối lượng 25 2.8 Nghiên cứu các phức chất bằng phương pháp phổ huỳnh quang 29 2.9 Nghiên cứu hoạt tính sinh học của phức chất 33 2.9.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật 35 2.9.2 Hoạt tính kháng tế bào ung thư 38 KẾT LUẬN 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 iv DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Acid gallic : Gal Ln NTĐH : Nguyên tố lantanit : Nguyên tố đất hiếm iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Hàm lượng ion đất hiếm trong các phức chất 17 Bảng 2.2 Các số sóng hấp thụ đặc trưng trong phổ hồng ngoại của phối tử và phức chất (cm-1) 20 Bảng 2.3 Kết quả phân tích giản đồ nhiệt của các phức chất 22 Bảng 2.4 Kết quả phổ khối lượng của các phức chất 27 Bảng 2.5 Kết quả kháng vi sinh vật của các phức chất Ln(Gal)3.4H2O .36 Bảng 2.6 Kết quả ức chế dòng tế bào ưng thư MCF7 của các phức chất Ln(Gal)3.4H2O 39 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Phổ IR của gallic acid 18 Hình 2.2 Phổ IR của Sm(Gal)3.4H2O 18 Hình 2.3 Phổ IR của Eu(Gal)3.4H2O 19 Hình 2.4 Phổ IR của Dy(Gal)3.4H2O 19 Hình 2.5 Phổ IR của Tb(Gal)3.4H2O 20 Hình 2.6 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Sm(Gal)3.4H2O 23 Hình 2.7 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Eu(Gal)3.4H2O 23 Hình 2.8 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Tb(Gal)3.4H2O 24 Hình 2.9 Giản đồ phân tích nhiệt của phức chất Dy(Gal)3.4H2O 24 Hình 2.10 Phổ khối lượng của phức chất Sm(Gal)3.4H2O 26 Hình 2.11 Phổ khối lượng của phức chất Eu(Gal)3.4H2O 26 Hình 2.13 Phổ khối lượng của phức chất Dy(Gal)3.4H2O 27 Hình 2.14 Phổ huỳnh quang của phức chất Sm(Gal)3.4H2O 30 Hình 2.15 Phổ huỳnh quang của phức chất Sm(Gal)3.4H2O 31 Hình 2.16 Phổ huỳnh quang của phức chất Eu(Gal)3.4H2O 31 Hình 2.17 Phổ huỳnh quang của phức chất Eu(Gal)3.4H2O 32 Hình 2.18 Phổ huỳnh quang của phức chất Tb(Gal)3.4H2O 33 Hình 2.19 Phổ phân rã huỳnh quang của Tb(Gal)3.4H2O 34 Hình 2.20 Phổ huỳnh quang của phức chất Dy(Gal)3.4H2O 34 Hình 2.21 Phổ phân rã huỳnh quang của Dy(Gal)3.4H2O 35 Hình 2.22 Hình ảnh kết quả kháng vi sinh vật của phức chất Ln(Gal)3.4H2O 37 Hình 2.23 Cơ chế ức chế các loài vi khuẩn 38 Hình 2.24 Hình ảnh ức chế của phức chất gallate (Tb) trên tế bào MCF7 40 vi MỞ ĐẦU Hiện nay, các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính cao được khai thác và sử dụng các loài thực vật để làm thuốc và hỗ trợ chữa bệnh đã được thực hiện từ lâu Nhiều hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học tốt đã được phân lập và đưa vào sử dụng để chữa các bệnh về viêm nhiễm, tiểu đường, ung thư Xu hướng nghiên cứu và tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao có nguồn gốc tự nhiên ứng dụng trong y sinh và chữa bệnh ngày càng thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học bởi các hợp chất thiên nhiên có độc tính thấp, dễ hấp thu, ổn định, dễ chuyển hóa trong cơ thể và ít tác dụng phụ Nhóm các hợp chất carboxylic acid trong các loài thực vật chiếm tỉ trọng lớn, nhiều hợp chất thể hiện hoạt tính sinh học rất tốt, như: nhóm các hợp chất gallic acid thể hiện hoạt tính chống oxi hóa mạnh và ứng chế nhiều dòng tế bào ung thư Để phát huy hiệu quả chữa bệnh của các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học tốt trong y học, nhiều hướng nghiên cứu mới đã được phát triển, như: bán tổng hợp các hợp chất mới từ các hợp chất thiên nhiên để nâng cao hoạt tính; nghiên cứu tạo các dạng nano hoặc phức chất chứa các hợp chất thiên nhiên, trong đó có có nhân là các ion hoặc nguyên tử kim loại có tác dụng tăng cường chuyển các chất hữu cơ vào trong tế bào, và theo dõi sự phân bố các hợp chất trong cơ thể động vật Bên cạnh đó, các phức chất này với đặc trưng chứa vòng thơm của phối tử còn có khả năng phát huỳnh quang Khả năng phát xạ huỳnh quang của các phức chất được ứng dụng rộng rãi trong đánh dấu huỳnh quang sinh y, trong các đầu dò phát quang của phân tích sinh học, trong vật liệu quang điện Việc nghiên cứu phức chất đã và đang là đối tượng nghiên cứu của các nhà khoa học bởi những ứng dụng to lớn của chúng trong nhiều lĩnh vực Trong só đó phúc chất của các nguyên tố đất hiếm với các phối tử hữu cơ vòng thơm ngày 1