Phổ 13
C – NMR của cỏc phức chất Pd(pth)2 và Pd(pthac)2 đƣợc đƣa ra trờn hỡnh 3.32, 3.33. Cỏc tớn hiệu cộng hƣởng đƣợc liệt kờ trong bảng 3.23
Hỡnh 3.32: Phổ 13
Hỡnh 3.33: Phổ 13C-NMR của phức chất Pd(pthac)2 Bảng 3.23: Cỏc tớn hiệu cộng hưởng trong phổ 13
C – NMR của phức chất Pd(pth)2 và Pd(pthac)2 Hợp chất Vị trớ (ppm) CS C=N C vũng benzen CH3 Hpth 179,34 - 139,23; 128,01; 124,05; 123,45 - Pd(pth)2 cis 169,06 - 142,41; 128,25; 120,34; 117,79 - trans 167,41 - 142,61; 128,16; 120,07; 117,63 - Hpthac 176,36 147,23 137,91; 137,29; 129,98; 128,81; 128,71; 126,40; 126,16; 124,22 13,79 Pd(pthac)2 cis 177,01 167,05 141,34; 139,13; 137,70; 137,46; 129,98; 129,38; 129,09; 128,45; 128,23; 128,05; 127,72; 126,81; 125,71; 125,30; 121,47; 118,58 19,66 trans 177,01 165,14 14,40
Phổ 13
C – NMR của phối tử Hpth, Hpthac và cỏc phức chất tƣơng ứng của chỳng cú sự khỏc nhau rừ rệt, chứng tỏ phức chất đó đƣợc tạo thành. Số lƣợng tớn hiệu cộng hƣởng trong phổ phức chất gấp đụi trong phổ phối tử. Điều đú cho phộp kết luận phức chất tồn tại hai dạng đồng phõn hỡnh học cis, trans trong điều kiện ghi phổ. Do đặc điểm cấu tạo dạng trans bền hơn dạng cis nờn chỳng tụi qui gỏn cỏc tớn hiệu cộng hƣởng cú cƣờng độ lớn hơn là của dạng trans. Phối tử đúng vai trũ là phối tử hai càng với bộ nguyờn tử cho là S và N(1)
nhƣng trờn phổ của phức chất ta chỉ quan sỏt đƣợc sự thay dổi tớn hiệu cộng hƣởng của nguyờn tử C nối với nguyờn tử S nhƣng sự thay đổi này cũng khụng nhiều. Trong phổ của phức chất Pd(pth)2 tớn hiệu cộng hƣởng của cacbon này xuất hiện ở 169,06 ppm đối với đồng phõn cis, ở 167,41 ppm đối với đồng phõn trans. Cỏc tớn hiệu cộng hƣởng đặc trƣng cho cỏc nguyờn tử C trong vũng thơm gần nhƣ khụng thay đổi, vẫn trong khoảng 117-143 ppm. Điều này chứng tỏ sự tạo phức gần nhƣ khụng ảnh hƣởng tới cỏc nguyờn tử C trong vũng này.
Trong phổ của phức chất Pd(pthac)2 cũng xuất hiện từng cặp tớn hiệu cộng hƣởng với cƣờng độ khỏc nhau. Điều đú chứng tỏ phức chất này cũng tồn tại hai dạng đồng phõn hỡnh học cis và trans. Tớn hiệu cộng hƣởng cú cƣờng độ lớn hơn đƣợc gỏn cho cỏc nguyờn tử C của đồng phõn trans. Theo đú tớn hiệu cộng hƣởng ở vựng trƣờng thấp 177,01 ppm đƣợc gỏn cho cacbon nhúm C = S trong hai dạng đồng phõn. Tớn hiệu cộng hƣởng của cacbon trong vũng benzen xuất hiện trong khoảng 118,58 - 148,94 ppm, tớn hiệu cộng hƣởng của cacbon nhúm CH3 ở 19,66 ppm trong đồng phõn cis và 14,40 ppm trong đồng phõn trans. Cỏc tớn hiệu cộng hƣởng của cacbon trong vũng benzen và C = S, CH3 thay đổi khụng đỏng kể khi chuyển từ phối tử vào phức chất nhƣng tớn hiệu cộng hƣởng của cacbon nhúm C = =N(1) đó bị chuyển dịch về phớa trƣờng thấp hơn. Điều này chứng tỏ là liờn kết phối trớ đƣợc hỡnh thành qua nguyờn tử N(1), dẫn đến mật độ electron trờn nguyờn tử N(1)
giảm và làm giảm mật độ electron bao quanh nguyờn tử C nờn C này cộng hƣởng ở vựng trƣờng thấp hơn trong phối tử.
Từ cỏc phõn tớch trờn đõy chỳng tụi đƣa ra cụng thức cấu tạo của cỏc phức chất nhƣ sau:
dạng trans dạng cis
Cụng thức cấu tạo của phức chất Pd(pth)2
C N C NH S N C H3 C C H3 N N C NH S Pd (1) (4) (2) (I) (II) (1) (4) (2) (I) (II)
Cấu tạo của phức chất Pd(pthac)2 dạng cis C N C NH S N C H3 C N C NH S N CH3 Pd (1) (4) (2) (I) (II) (1) (4) (2) (I) (II)
Cấu tạo của phức chất Pd(pthac)2 dạng trans N C N C NH S N C H3 N C N C NH S N CH3 Pd (1) (4) (2) (I) (II) (1) (4) (2) (I) (II)
Cấu tạo của phức chất Pd(pthpri)2
S C N N H 2 N H S C N N H 2 N H Pd N H 2 N C S Pd S C N N H 2 N H N H (1) (2) (4) (1) (2) (4) (1) (2) (4) (1) (2) (4)
3.6. KẾT QUẢ THĂM Dế HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA PHỐI TỬ VÀ PHỨC CHẤT
3.6.1. Kết quả thử hoạt tớnh khỏng VSVKĐ của cỏc phối tử và phức chất
Bƣớc đầu thăm dũ hoạt tớnh sinh học của cỏc phối tử và phức chất tổng hợp đƣợc, chỳng tụi chọn cỏc phối tử Hpth, Hpthac và cỏc phức Pd(II) tƣơng ứng để tiến hành thử hoạt tớnh khỏng vi sinh vật kiểm định. Kết quả đƣợc chỉ ra trong bảng 3.24.
Bảng 3.24: Kết quả thử hoạt tớnh khỏng VSVKĐ của cỏc phối tử và phức chất tương ứng
Trong đú: IC50 là nồng độ ức chế 50% MIC là nồng độ ức chế tối thiểu
Giỏ trị 128g/ml là nồng độ thử cao nhất đối với chất sạch
Kết quả thử hoạt tớnh khỏng sinh trờn 3 dũng vi khuẩn Gram (+): Bacillus subti, Staphylococcus aureus, Lactobacillus fermentum, 3 dũng vi khuẩn Gram (-): Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enterica và 1 dũng nấm: Candida albicans cho thấy, với phối tử Hpth và phức chất Pd(pth)2 khụng thể hiện hoạt tớnh ở nồng độ đem thử nhƣng đối với phối tử Hpthac và phức chất Pd(pthac)2
lại thể hiện hoạt tớnh khỏ tốt. Phối tử Hpthac thể hiện hoạt tớnh với 1 vi khuẩn Gram (+): Bacillus subtilis; với giỏ trị nồng độ gõy chết ẵ tế bào IC50 là 5,17 g/ml (xấp xỉ 0,019 mol/ml) và nồng độ ức chế tối thiểu là 32 g/ml (xấp xỉ 0,119 mol/ml).
Tờn mẫu Giỏ trị Gram (+) Gram (-) Nấm Lactoba cillus ferment um Bacill us subtili s Staphyloc occus aureus Salmo nella enteric a Escheric hia coli Pseudo monas aerugino sa Candi da albica n PdCl2 IC50 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 MIC Hpth IC50 >128 >128 53,32 >128 >128 >128 >128 MIC >128 Pd(pth)2 IC50 >128 >128 >128 >128 >128 >128 >128 Hpthac IC50 >128 5,17 >128 >128 >128 >128 >128 MIC 32 Pd (pthac)2 IC50 4,78 5,06 1,03 >128 >128 >128 >128 MIC 7,34 7,42 1,81
Phức chất Pd(pthac)2 cú hoạt tớnh đỏng kể với cả vi khuẩn gõy bệnh gõy mủ cỏc vết thƣơng, vết bỏng, gõy viờm họng, nhiễm trựng cú mủ trờn da và cỏc cơ quan nội tạng là: vi khuẩn Gram (+): Staphylococcusaureus, với IC50 = 1,03 g/ml (0,0016
mol/ml), MIC: 1,81 g/ml ( 0,0028 mol/ ml) và vi khuẩn Lactobacillus Fermentum (gram +) với IC50 = 4,78 g/ml và MIC bằng 7,34 g/ml. Kết quả này cho thấy khi chuyển từ phối tử vào phức chất thỡ hoạt tinh sinh học của nú đƣợc tăng lờn đỏng kể. Điều này cú thể mở ra một triển vọng ban đầu về việc nghiờn cứu ứng dụng của Pd(pthac)2 trong tƣơng lai.
3.6.2. Kết quả thử nồng độ gõy chết hoàn toàn VSVKĐ của phức chất
Sau khi nghiờn cứu hoạt tớnh khỏng sinh của cỏc phối tử và phức chất chỳng tụi nghiờn cứu nồng độ gõy chết hoàn toàn tế bào với phức chất Pd(pthac)2 là hợp chất cú hoạt tớnh khỏng sinh mạnh nhất. Kết quả đƣợc đƣa ra trờn bảng 3.25
Bảng 3.25: Kết quả thử nồng độ tối thiểu gõy chết hoàn toàn vi sinh vật (MBC) của Pd(pthac)2
Từ kết quả này cho thấy ở nồng độ thử 128 g/ml thỡ phức chất Pd(pthac)2 chƣa cú khả năng gõy chết hoàn toàn cỏc dũng vi khuẩn đem thử.
3.6.3. Kết quả thử khả năng gõy độc tế bào của phức chất
Phức chất Pd(pthac)2 cũng đó đƣợc chỳng tụi đem thử khả năng ức chế của nú với một số dũng ung thử phổ biến: ung thƣ biểu mụ (KB), ung thƣ gan (Hep G2), ung thƣ phổi (LU), ung thƣ vỳ (MCF-7). Kết quả đƣợc đƣa ra trờn bảng 3.26
Tờn mẫu Nồng độ tối thiểu gõy chết hoàn toàn vi sinh vật (MBC) (g/ml) Gram (+)
Lactobacillus fermentum Bacillus subtilis Staphylococcus aureus
Bảng 3.26: Kết quả thử hoạt tớnh gõy độc tế bào của phức chất Pd(pthac)2
Tờn mẫu
Giỏ trị IC50 (g/ml) của mẫu thử trờn cỏc dũng tế bào
KB- Ung thƣ biểu mụ Hep G2 - Ung thƣ gan LU - Ung thƣ phổi MCF-7 - Ung thƣ vỳ Pd(pthac)2 1,04 9,01 8,36 6,03 Chất so sỏnh là Ellipticin 0,62-1,25
Kết quả cho thấy phức chất Pd(pthac)2 thể hiện hoạt tớnh gõy độc với cả 4 dũng tế bào ung thƣ đem thử ở giỏ trị IC50 khỏ nhỏ. Tuy nhiờn, chỉ cú giỏ trị IC50 đối với tế bào ung thƣ biểu mụ là khỏ thấp bằng 1,04 g/ml (0,0016 mol/ml) nằm trong khoảng nồng độ IC50 của chất so sỏnh. Điều đú cho thấy cú thể sử dụng phức chất Pd(pthac)2 làm đối tƣợng nghiờn cứu tiếp theo về khả năng ứng dụng hoạt tớnh sinh học của nú.
KẾT LUẬN
1. Đó tổng hợp đƣợc 2 thiosemicacbazon Hpthac và Hpthpri từ N(4)-phenyl thiosemicacbazit và cỏc hợp chất cacbonyl là axetophenon và 2-metyl pyriđin xeton. Kết quả nghiờn cứu phổ hồng ngoại, phổ cộng hƣởng từ 1H và 13C cho thấy phản ứng ngƣng tụ giữa N(4)-phenyl thiosemicacbazit với axetophenon và 2-metyl pyriđin xeton đó xảy ra hoàn toàn giữa nhúm NH2 của thiosemicacbazit và nhúm C=O của hợp chất cacbonyl. Đó tổng hợp đƣợc 3 phức chất Pd(pth)2, Pd(pthac)2 và Pd(pthpri)2. Kết quả phõn tớch hàm lƣợng kim loại trong cỏc phức chất cho phộp giả thiết cụng thức phõn tử của 3 phức chất là: PdC14H16N6S2, PdC30H28N6S2 và PdC28H26N8S2.
2. Đó nghiờn cứu cả 3 phức chất Pd(pth)2, Pd(pthac)2 và Pd(pthpri)2 bằng phƣơng phỏp phổ hấp thụ hồng ngoại; 2 phức chất Pd(pth)2 và Pd(pthac)2 bằng phƣơng phỏp phổ khối lƣợng, phổ cộng hƣởng từ 1H và phổ cộng hƣởng từ 13C. Cỏc kết quả thu đƣợc cho thấy: cụng thức giả định của phức chất là hoàn toàn chớnh xỏc, cỏc phối tử tự do đều tồn tại dƣới dạng thion cũn trong phức chất chỳng đều dƣới dạng thiol, cả 3 phối tử đều liờn kết với ion trung tõm qua cỏc nguyờn tử N(1) và S. Đó đƣa ra giả thiết về cụng thức cấu tạo của cỏc phức chất.
3. Đó sử dụng phần mềm tớnh toỏn lý thuyết Isotope Distribution Calculator để kiểm tra cụng thức phõn tử giả thiết của hai phức chất Pd(pth)2 và Pd(pthac)2. Đó sử dụng phần mềm giải phổ lý thuyết ChemBioDraw Ultrab 11.0 cho phổ cộng hƣởng từ 1
H và 13C đối với 2 phối tử Hpthac và Hpthpri để quy kết cỏc tớn hiệu cộng hƣởng cho cỏc nguyờn tử H và cỏc nguyờn tử C trong 2 vũng benzen của cỏc phõn tử phối tử.
4. Bƣớc đầu đó thử hoạt tớnh khỏng khuẩn của hai phối tử Hpth, Hpthac và phức chất Pd(pthac)2 trờn 6 chủng vi khuẩn thuộc cả hai loại gram (+), gram (-) và 1 chủng nấm. Kết quả cho thấy phức Pd(pthac)2 cú khả năng diệt khuẩn đỏng kể đối với một số chủng khuẩn đem thử và cũng cú khả năng ức chế khỏ mạnh đối với cỏc dũng tế bào ung thƣ biểu mụ. Kết quả này cú thể đúng gúp một ớt dữ liệu cho lĩnh vực nghiờn cứu cỏc ứng dụng trong y, sinh học của cỏc N(4)- phenylthiosemicacbazon núi riờng và cỏc thiosemicacbazon núi chung.
TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tiếng Việt
1. Trịnh Ngọc Chõu (1993), Luận ỏn phú tiến sĩ Hoỏ học, Trƣờng đại học Khoa học Tự nhiờn.
2. Hoàng Nhõm (2001), Hoỏ học Vụ cơ, tập 3, Nhà xuất bản giỏo dục.
3. Dƣơng Tuấn Quang (2002), Luận ỏn tiến sĩ Hoỏ học, Viện Hoỏ học, Trung tõm khoa học Tự nhiờn và Cụng nghệ quốc gia.
4. Đặng Nhƣ Tại, Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn (1980), Cơ sở hoỏ học hữu cơ, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyờn nghiệp, Hà Nội.
5. Nguyễn Đỡnh Triệu (1999), Cỏc phương phỏp vật lý ứng dụng trong hoỏ học, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia.
6. Hà Phƣơng Thƣ (2003), Luận ỏn tiến sĩ Hoỏ học, Viện Hoỏ học, Trung tõm khoa học Tự nhiờn và Cụng nghệ quốc gia.
7. Phan Thị Hồng Tuyết (2007), Luận ỏn tiến sĩ Hoỏ học, Viện Hoỏ học, Viện khoa học và cụng nghệ Việt Nam.
II. Tiếng Anh
8. Abu-Eittah R., Osman A. and Arafa G. (1979), “Studies on copper(II)- complexes : Electronic absorption spectra”, Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 41(4), pp.555-559.
9. Alsop L., Cowley R. A., Dilworth R.J. (2005), “Investigations into some aryl substituted bis(thiosemicarbazones)and their copper complexes”, Inorganica Chimica Acta, 358, pp. 2770-2780.
10.Altun Ah., Kumru M., Dimoglo A. (2001), “Study of electronic and structural features of thiosemicarbazone and thiosemicarbazide derivatives demonstrating anti-HSV-1 activity”, J. Molecular Structure (Theo. Chem), 535, pp.235-246.
11.Anayive P. Rebolledo, Marisol Vieites, Dinorah Gambino, Oscar E. Piro (2005), “Palladium(II) complexes of 2-benzoylpyridine-derived
thiosemicarbazones: spectral characterization, structural studies and cytotoxic activity”, 99(3), pp. 698-706.
12.Ateya B. G., Abo-Elkhair B. M. and Abdel-Hamid I. A. (1976), “Thiosemicarbazide as an inhibitor for the acid corrosion of iron”, Corrosion Science, 16(3), pp.163-169.
13.Campbell J. M. (1975), “Transition metal complexes of thiosemicarbazide and thiosemicarbazones” Coordination Chemistry Reviews, 15(2-3), pp.279-319. 14.Cavalca M., Branchi G. (1960), "The crystal structure of mono
thiosemicarbazide zinc chloride", Acta crystallorg., 13, pp.688-698.
15.Chettiar K.S., Sreekumar K.(1999), “Polystyrene-supported thiosemicarbazone- transition metal complexes: synthesis and application as heterogeneous catalysts”, Polimer International, 48 (6), pp.455-460.
16.Diaz A., Cao R. and Garcia A. (1994), "Characterization and biological properties of a copper(II) complex with pyruvic acid thiosemicarbazone",
Monatshefte fur Chemie/ Chemical Monthly, 125 (8-9), pp. 823-825.
17.Dimitra K.D., Miller J.R. (1999), “Palladium(II) and platinum(II) complexes of pyridin-2-carbaldehyde thiosemicarbazone with potential biological activity. Synthesis, structure and spectral properties”, Polyhedron, 18 (7), pp.1005-1013. 18.Dimitra K.D, Yadav P.N., Demertzis M.A., Jasiski J.P. (2004), “First use of a
palladium complex with a thiosemicarbazone ligand as catalyst precursor for the Heck reaction”, Tetrahedron Letters, 45(14), pp.2923-2926.
19. Dimitra K.D, Asimina Domopoulou, Mavroudis A. Demervzis, Giovanne Valle, and Athanassios Papageorgiou (1997), “Palladium (II) Complexes of 2- Acetylpyridine N(4)-Methyl, N(4)-Ethyl and N(4)-Phenyl-Thiosemicarbazones. Crystal Structure of Chloro(2- Acetylpyridine N(4)- Methylthiosemicarbazonato) Palladium(II). Synthesis, Spectral Studies, in vitro and in vivo Antitumour Activity” Journal of Inorganic Biochemistry, pp.147-155.
20.Ekpe U.J., Ibok U.J., Offiong O.E., Ebenso E.E. (1995), "Inhibitory action of methyl and phenylthiosemicarbazone derivatives on the corrosion of mild steel in hydrochloric acids", Materials Chemistry and Physics, 40(2), pp.87-93.
21.Elsevier S., Publishers B.V. (1985), “Transition metal complexes of semicarbazones and thiosemicarbazones”, Coordination Chemistry Reviews, 63, pp. 127-160.
22.El-Asmy A.A. , Morsi M.A., and El-Shafei A.A. (2005), “Cobalt(II), nickel(II), copper(II), zinc(II) and uranyl(VI) complexes of acetylacetone bis(4- phenylthiosemicarbazone)”, Transition Metal Chemistry, 11, pp. 494-496.(4c) 23.Guy Berthon and Torsten Berg (1976), “Thermodynamics of silver-
thiosemicarbazide complexation”, The Journal of Chemical Thermodynamics, 8(12), pp.1145-1152.
24.Joseph M., Kuriakose M., Kurup M.R. and SureshE. (2006), “Structural, antimicrobial and spectral studies of copper(II) complexes of 2-benzoylpyridine N(4)-phenyl thiosemicarbazone”, Polyhedron 25, pp. 61-75.
25.Lobana T.S., Khanna S., Butcher R,J., Hunter A.D. and Zeller M. (2006), “Synthesis, crystal structures and multinuclear NMR spectroscopy of copper(I) complexes with benzophenone thiosemicarbazone ”, Polyhedron, 25(14), pp. 2755-2763.
26.Mostapha J.E., Magali Allain, Mustayeen A. K., Gilles M.B. (2005), “Structural and spectral studies of nickel(II), copper(II) and cadmium (II) complexes of 3- furaldehyde thiosemicarbazone” Polyhedron, 24 (2), pp.327-332.
27.Pillai C. K. S., Nandi U. S. and Warren Levinson (1977), “Interaction of DNA with anti-cancer drugs: copper-thiosemicarbazide system”, Bioinorganic Chemistry, pp.151-157.
28.Ramana Murthy G. V. and Sreenivasulu Reddy T. (1992), “o- Hydroxyacetophenone thiosemicarbazone as a reagent for the rapid spectrophotometric determination of palladium”, Talanta, 39(6), pp.697-701.
29.Reddy K. J, Kumar J. R. and Ramachandraiah C. (2003), “Analytical properties of 1-phenyl-1,2-propanedione-2-oxime thiosemicarbazone: simultaneous spectrophotometric determination of copper(II) and nickel(II) in edible oils and seeds”, Talanta, 59(3), pp.425-433.
30.Seena E.B. and Prathapachandra Kurup M.R. (2007), "Spectral and structural studies of mono- and binuclear copper(II) complexes of salicylaldehyde N(4)- substituted thiosemicarbazones", Polyhedron, 26(4, 1), pp.829-836.
31.Sirota A. and ramko T. (1974), “Square planar NiII
complexes of thiosemicarbazide”, Inorganica Chimica Acta, 8, pp.289-291.
32.Subhas S. Karki, Sreekanth Thota, Satyanarayana Y. Darj (2007), “Synthesis, anticancer, and cytotoxic activities of some mononuclear Ru(II) compounds”,
Bioorganic & Medicinal Chemistry, 15 (21), pp. 6632-6641.
33.Suryanarayana R.V. and Brahmaji R.S. (1979), “Polarographic and spectrophotometric studies of cobalt(II) thiosemicarbazide system”, Journal of Electroanalytical Chemistry, 96(1), pp.109-115.
34.Uesugi K., Sik L. Nishioka J., Kumagai H., T. and Nagahiro T. (1994), “Extraction-Spectrophotometric Determination of Palladium with 3- Thiophenaldehyde-4-phenyl-3-thiosemicarbazone”, Microchemical Journal, 50(1), pp.88-93.