Nghiên cứu tổng hợp, tính chất và thăm dò khả năng ứng dụng của phức chất kẽm (II), sắt (III), đồng (II), mangan (II) với các amino axit thiết yếu (Tóm tắt)

1 MỞ ĐẦU 1. Ý nghĩa của luận án nh       Có 10   ó có Zn, Fe, Cu và Mn  là [88, 89].   c  lysin (HLys), methionin (HMet), threonin (HThr), tryptophan (HTrp) và valin (HVal), gi là các amino axit thit yn thit phi b sung các kim loi sinh hc và các amino axit thit y qua con ng.  rong khi amino axit luôn t (95%). D,  p các  i amino axit   .     ].                        2. Tính cấp thiết của đề tài luận án   ,                   . Tuy nhiên,     u   các nguyên    2                 u            t mà    ,  i Zn, Fe, Cu, Mn u HLys, HMet, HThr, HTrp và HVal.  công trình  i 15 ZnLys 2 , ZnMet 2 , ZnThr 2 , ZnTrp 2 , ZnVal 2 , FeLys 3 , FeTrp 3 , CuLys 2, CuMet 2 , CuThr 2 , CuTrp 2 , Cu 2 Val 4 , MnLys 2 , MnMet 2 và MnVal 2 các nghiên   p, ,   các t và   .             amin i (Zn, Fe, Cu, Mn) và các amino axit   . u  MFeTrp và MZnTrp và  ng      3. Mục tiêu và nội dung của luận án    tính  các    thu      p 15  Zn (II), Fe (III), Cu (II), Mn (II) HMet, HLys, HThr, HTrp và HVal: ZnLys 2 , ZnMet 2 , ZnThr 2 , ZnTrp 2 , ZnVal 2 , FeLys 3 , FeTrp 3 , CuLys 2, CuMet 2 , CuThr 2 , CuTrp 2 , Cu 2 Val 4 , MnLys 2 , MnMet 2 và MnVal 2 . 3  Nghiên u trúc,  ng các           EDS,    , MS, DTA, TGA, UV - Vis, IR, NMR, XRD, SEM .  Nghiê - in vitro  t trong các   t,   CuThr 2 , Cu 2 Val 4 t. -      o       MFeTrp và MZnTrp . 4. Những đóng góp mới của luận án  N ZnLys 2 , ZnMet 2 , ZnThr 2 , ZnTrp 2 , ZnVal 2 , FeLys 3 , FeTrp 3 , CuLys 2 , CuMet 2 , CuThr 2 , CuTrp 2 , Cu 2 Val 4 , MnLys 2 , MnMet 2 và MnVal 2 : - . -  90 o    3 Zn 6 ÷ 9; Fe 2,8 ÷ 4,8; Cu 4,6 ÷ 11 Mn 2,8 ÷ 7,2;    các p  Fe là 1 : 3.           chelat, liên       - và NH 2    1 = 1,95    6,75.10 6  1,323.10 7 .         2      2 Val 4        4    C    MZnTrp và    . HTrp  4  2  o , MFeTrp  2  o . 5. Cấu trúc của luận án  trang      và  trang; Ch    2 trang;  176  CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHỨC CHẤT KẼM, SẮT, ĐỒNG, MANGAN VỚI AMINO AXIT THIẾT YẾU VÀ VẬT LIỆU KHUNG HỮU CƠ – KIM LOẠI 1.1. Vai trò của Zn, Fe, Cu, Mn và amino axit thiết yếu trong cơ thể sống ysin, methionin, threonin, tryptophan, valin là các       amino axit có ].      p cao và an toàn [46 , Zn (II), Fe (III), Cu (II), Mn (II)  các     1.2. Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc và tính chất phức chất Zn, Fe, Cu, Mn với amino axit  i 15 , các  nay p,  trúc,     làm  . 5    , hiy các nghiên cu v phc cht ca các kim loi Zn, Fe, Cu, Mn vi các amino axit thit yu. c bi có công trình nào nghiên cu ng dng ca các phc cht này làm th sung kim loi và amino a sng. 1.3. Vai trò và ứng dụng của phức chất Zn, Fe, Cu, Mn với amino axit trong bổ sung kim loại và amino axit cho cơ thể sống i [32, 33, 40, 46, 49, 57, 61, 70, 72, 86  và cao    .         kháng và  Các ,   C     gi . 1.4. Nghiên cứu in vitro sự hấp thu phức chất qua thành ruột của động vật Các công trình [49,101, 102   . 1.5. Tổng hợp và nghiên cứu đặc trƣng vật liệu khung hữu cơ – kim loại    a các i    - kim    và  6 CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Thực nghiệm 2.1.1. Thực nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp phức chất Các o sát   o C),  kh     ),  mol        .    2.1.2. Thực nghiệm tổng hợp phức chất của Zn (II), Fe (III), Cu (II), Mn (II) với các amino axit thiết yếu Hình 2.1 n (II), Fe (III), Cu (II) và Mn (II) et, HTrp và HVal 2.1.3. Thực nghiệm khảo sát in vitro độ bền của các phức chất trong các môi trường mô phỏng dịch dạ dày, dịch ruột và khả năng hấp thu qua thành ruột của động vật 7 2.1.3.1. Thực nghiệm khảo sát in vitro độ bền của các phức chất trong các môi trường mô phỏng dịch dạ dày và dịch ruột   ) trên  0       3.67 ÷ 3.73. 2.1.3.2. Thực nghiệm khảo sát khả năng hấp thu phức chất qua thành ruột của động vật CuThr 2 , Cu 2 Val 4 ) và CuSO 4    t a gà,          m KRB.                     2    o C (hình 2.4)                DR/2400). 2.1.4. Thực nghiệm thăm dò khả năng chế tạo vật liệu khung hữu cơ – kim loại của Zn (II), Fe (III) với tryptophan       3+   2+ )    p trong H 2 O - DMF  o C trong 10  120 o   2 O -  o  . 2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu : phân   ;   , ; ; ;   ; ; ;  - ;  8              . CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tổng hợp phức chất             + ion kim  +   . Hình 3.1  H 2 Lys + (1), Cu 2+ + 2H 2 Lys + (2), Fe 3+ + 3H 2 Lys + (3), Mn 2+ + 2H 2 Lys + (4) và Zn 2+ + 2H 2 Lys + (5)    +   1  2. 0 2 4 5 10 pH a (1) H 2 Lys(+) (2) H 2 Lys(+) + Cu(2+) (3) H 2 Lys(+) + Fe(3+) (4) H 2 Lys(+) + Mn(2+) (5) H 2 Lys(+) + Zn(2+) (1) (2) A (pH = 4,63) B (pH = 4,50) A B (3) (4) (5) 9 mol      .        thu    (H)  ng 3.2. Bảng 3.2          T ( o C) t   /  1  Kl:Pt   H (%) ZnLys 2 80 6 4,508,81/7,5 1 : 2  81,24 ZnMet 2 90 6 6,10-9,05/3,05 1 : 2  74,52 ZnThr 2 80 6 5,90-9,06/4,45 1 : 2  80,07 ZnTrp 2 80 4 6,20-9,02/4,36 1 : 2  83,60 ZnVal 2 80 6 6,159,06/5,23 1 : 2  78,56 FeLys 3 80 6 2,88-4,97/7,08 1 : 3 Tt, nâu 68,34 FeTrp 3 80 24 2,80-4,74/7,16 1 : 3 Tt, nâu 65,00 CuLys 2 80 6,25 4,63-11,0/1,95 1 : 2 Tt, xanh 80,00 CuMet 2 90 4 4,73-11,0/1,97 1 : 2 Tt, xanh 81,80 CuThr 2 80 6 4,58-11,1/2,37 1 : 2 Tt, xanh 85,62 CuTrp 2 80 4 4,9-11,00/3,02 1 : 2 Tt, xanh 72,10 Cu 2 Val 4 80 6 4,8-11,14/3,03 1 : 2 Tt, xanh 70,68 MnLys 2 80 6 2,88-6,64/4,87 1 : 2  67,83 MnMet 2 90 6 2,857,16/7,92 1 : 2  61,00 MnVal 2 80 6 2,877,18/7,35 1 : 2  69,17  10 3.2. Kết quả phân tích hàm lƣợng các nguyên tố trong phức chất H tia X. c trình bày trong ng 3.3.          EDS là . Bảng 3.3 K các t     %M(TN/LT)  M:O:N:S (TN/LT)(EDS) ZnLys 2 ZnC 12 H 30 N 4 O 6 16,15 / 16,41 1,27:6,32:3,88:0/1:6:4:0 ZnMet 2 ZnC 10 H 26 O 7 N 2 S 2 15,98/ 15,66 1:8,07:2,10:2,25/1:7:2:2 ZnThr 2 ZnC 8 H 24 N 2 O 10 17,98 / 17,42 1:8,60:-:0 / 1:10:2:0 ZnTrp 2 ZnC 22 H 26 N 4 O 6 12,9 / 12,82 1:6,1:4,05:0 / 1:6:4:0 ZnVal 2 ZnC 10 H 26 N 2 O 7 19,05 / 18,51 1:6,74:2,03:0 / 1:7:2:0 FeLys 3 Fe(C 6 H 13 N 2 O 2 ) 3 12,38 / 11,40 1: 6,28:5,72:0 / 1:6:6:0 FeTrp 3 Fe(C 11 H 11 N 2 O 2 ) 3 8,45 / 8,42 1:5,89:5,85:0 / 1:6:6:0 CuLys 2 CuC 12 H 28 N 4 O 5 14,25 / 14,37 1:4,6:3,66:0 / 1:5:4:0 CuMet 2 CuC 10 H 22 O 5 N 2 S 2 16,56 / 16,93 1:4,6:1,76:1,77/1:5:2:2 CuThr 2 CuC 8 H 18 N 2 O 7 18,56 /19,05 1:6,88:1,90:0 / 1:7:2:0 CuTrp 2 CuC 22 H 24 N 4 O 5 13 / 13,11 1:4,9:4,26:0/ 1:5:4:0 Cu 2 Val 4 Cu 2 C 20 H 44 N 4 O 10 20,12 / 20,38 1:5,02:2,1:0 / 1:5:2:0 MnLys 2 MnC 12 H 30 N 4 O 6 13,88 / 14,44 1:6,17:3,75:0 / 1:6:4:0 MnMet 2 MnC 10 H 24 N 2 S 2 O 6 12,50/14,20 1:6,40:2,00:1,89/1:6:2:2 MnVal 2 MnC 10 H 24 N 2 O 6 16,56 / 17,03 1:6,17:2,09:0 / 1:6:2:0 i Zn, Fe, Cu, Mn; %M: %  3.3. Kết quả đo độ dẫn điện của các phức chất                 1 mol trong 500 lít   .    [...]... nhiễu xạ tia X của các phức chất Hình dáng và vị trí các pic trên phổ của phức chất khác với phối tử và muối kim loại tương ứng, chứng tỏ đã hình thành hợp chất mới Ngoài ra, trên phổ của các phức chất xuất hiện các pic với các cường độ khác nhau, điều đó có nghĩa là các phức chất có cấu trúc tinh thể 3.10 Kết quả nghiên cứu hiển vi điện tử quét của các phức chất Từ ảnh SEM của các mẫu phức chất ta thấy... dịch phức Phức chất Điều kiện thích hợp cho tổng hợp các phức chất của Zn (II), Fe (III), Cu (II), Mn(II) với amino axit là: nhiệt độ 80 – 90 oC; thời gian 4 – 6,25 giờ (FeTrp3 là 24 giờ); pH tạo phức Zn(II) 6 ÷ 9, phức Fe(III) 2,8 ÷ 4,8, Cu(II) 4,6 ÷ 11 và phức Mn(II) 2,8 ÷ 7,2; tỉ lệ kim loại / phối tử các phức Zn, Cu và Mn là 1:2, các phức Fe là 1 : 3 2 Nghiên cứu thành phần, cấu trúc phân tử và tính. .. 9,45.106 3.13 Thăm dò khả năng ứng dụng của các phức chất 3.13.1 Kết quả nghiên cứu in vitro ứng dụng phức chất làm thức ăn bổ sung kim loại và amino axit cho cơ thể sống 3.13.1.1 Kết quả khảo sát in vitro độ bền của các phức chất trong các môi trường giả dịch ruột, dịch dạ dày Kết quả khảo sát cho thấy các phức chất bền trong môi trường mô phỏng dịch dạ dày và dịch ruột trong suốt thời gian khảo sát 3.13.1.2... trúc phân tử và tính chất các phức chất tổng hợp được: Các phức chất có thành phần nguyên tố và tỉ lệ phù hợp với tỉ lệ các chất tham gia Trong các phức chất, số phối trí của Zn, Fe, Mn là 6 và số phối trí của Cu là 5 Dung lượng phối trí của các amino axit là 2 Các phân tử đều tạo cấu trúc chelat, liên kết giữa kim loại với phối tử xảy ra ở nhóm COO- và NH2 (OH với HThr) Các phức chất tương đối bền trong... 392,3 (tỏa) 3.6 Kết quả nghiên cứu phổ tử ngoại – khả kiến của các phức chất Phổ tử ngoại – khả kiến của các phức chất đều có λmax và độ hấp thụ của các vân khác xa so với phối tử và ion kim loại ban đầu, điều đó khẳng định có phản ứng xảy ra tạo chất mới Các vân hấp thụ của phức đồng quan sát được là tập hợp của một số vân hấp thụ chồng 13 chéo lên nhau, λmax của các phức chất trong khoảng 619 đến... quả nghiên cứu mô phỏng Gausian của các phức chất Với các kết quả thực nghiệm trên, sử dụng phần mềm Gausian để mô phỏng cấu trúc các phức chất tổng hợp được Kết quả về công thức cấu tạo, cấu trúc không gian, độ dài liên kết và góc liên kết của các phức chất được thể hiện trên các hình từ hình 3.52 đến hình 3.66 Kết quả năng lượng liên kết phân tử (E) và momen lưỡng cực phân tử (µ) của các phức chất. .. cm-1 đến 660 cm-1 đặc trưng cho dao động của liên kết giữa kim loại với O và N của amino axit Các số liệu phân tích phổ hồng ngoại của các phức chất và so sánh với các phối tử của nó được chỉ ra ở bảng 3.7 14 Bảng 3.7 Các số sóng hấp thụ chính của các amino axit và phức chất Hợp chất HLys ZnLys2 FeLys3 CuLys2 MnLys2 HMet ZnMet2 CuMet2 υ(NH3+) 3164 3158 - υ as và υs (COO-) 1617; 1585 1610; 1590 1732;... thấy năng lượng liên kết phân tử là tương đối lớn, chứng tỏ các phân tử phức chất ứng với các công thức trên 20 tương đối bền vững Đa số các phân tử là không đối xứng (có momen lưỡng cực khác không) Hình 3.52 Cấu trúc phân tử, góc và độ dài liên kết của Zn với phối tử trong ZnLys2 Bảng 3.10 Năng lượng liên kết và momen lưỡng cực của các phân tử phức chất Phức E µ (D) Phức E µ (D) chất (kJ/mol) chất. .. Hình 3.34 Phổ UV – Vis của Cu(Ac)2, HVal và Cu2Val4 3.7 Kết quả nghiên cứu phổ hồng ngoại của các phức chất Nói chung, trên phổ hồng ngoại của tất cả các phức chất, số sóng đặc trưng cho nhóm NH3+ trong amino axit đã được thay bằng các số sóng đặc trưng cho NH2 trong phức chất Số sóng đặc trưng cho COO- trong amino axit đã bị dịch chuyển khi tạo thành phức Đặc biệt ở các phức chất xuất hiện số sóng... có năng lượng liên kết khá cao (E = 6,75.106 – 1,323.107) Các phức chất dẫn điện kém 3 Khảo sát độ bền của các phức chất trong môi trường mô phỏng dịch dạ dày, dịch ruột và khả năng hấp thu kim loại qua thành ruột của động vật Kết quả cho thấy các phức chất bền, không bị phân hủy trong các môi trường mô phỏng dịch dạ dày và dịch ruột Khả năng hấp thu kim loại qua thành ruột của động vật từ phức chất . nghiệm tổng hợp phức chất của Zn (II), Fe (III), Cu (II), Mn (II) với các amino axit thiết yếu Hình 2.1 n (II), Fe (III), Cu (II) và Mn (II) et,.  CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHỨC CHẤT KẼM, SẮT, ĐỒNG, MANGAN VỚI AMINO AXIT THIẾT YẾU VÀ VẬT LIỆU KHUNG HỮU CƠ – KIM LOẠI 1.1. Vai trò của Zn, Fe, Cu, Mn và amino axit thiết yếu trong cơ thể. làm th sung kim loi và amino a sng. 1.3. Vai trò và ứng dụng của phức chất Zn, Fe, Cu, Mn với amino axit trong bổ sung kim loại và amino axit cho cơ thể sống i