Tổng hợp, nghiên cứu phức chất của một số nguyên tố đất hiếm với l glutamin và bước đầu thăm dò hoạt tính sinh học của chúng

MỞ ĐẦU Ngày nay, các nguyên tố đất hiếm NTĐH được coi là “nguyên liệu của thế kỉ”, là vật liệu chiến lược không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn của những quốc gia phát t

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

- -

VŨ THỊ NGỌC THUỶ

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM VỚI L - GLUTAMIN VÀ BƯỚC ĐẦU THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHÚNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC

THÁI NGUYÊN, NĂM 2011

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 và 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 đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện đề tài

` Xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong khoa Hóa học – Đại học

Sư phạm Thái Nguyên và bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm và hoàn thành luận văn

Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường THPT Chợ Đồn, tổ Lý Hóa - Trường THPT Chợ Đồn – Bắc Kạn đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Thái Nguyên, tháng 08 năm 2011

Tác giả đề tài

Vũ Thị Ngọc Thủy

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả

Vũ Thị Ngọc Thủy

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cam đoan i

Mục lục ii

Danh mục các chữ viết tắt iv

Danh mục các bảng v

Danh mục các hình vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

1.1.Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm 2

1.1.1 Đặc điểm chung 2

1.1.2 Tính chất vật lí của các NTĐH 3

1.1.3 Sơ lược tính chất hoá học của các NTĐH 4

1.1.4.Sơ lược về một số hợp chất chính của các NTĐH 5

1.1.4.1 Oxit của các NTĐH 5

1.1.4.2 Hyđroxit của các NTĐH 6

1.1.4.3 Muối của các NTĐH 6

1.1.5.Tầm quan trọng và trạng thái tự nhiên của các NTĐH 7

1.2.Sơ lược về amino axit 10

1.3.Sơ lược về L- glutamin 11

1.4 Khả năng tạo phức của các NTĐH với các amino axit 14

1.5.Một số kết quả nghiên cứu về hoạt tính sinh học của phức chất các NTĐH với amino axit 16

1.6.Sơ lược về 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 về cây 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

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 26

2.1 Thiết bị và hoá chất 26

2.1.1 Máy móc và dụng cụ 26

2.1.2 Hoá chất 26

2.1.2.1 Dung dịch DTPA 10-3 M 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 của các NTĐH với L-glutamin 27

2.3 Nghiên cứu phức rắn của NTĐH với L-glutamin 28

2.3.1 Xác định hàm lượng NTĐH (%Ln) trong các phức chất 28

2.3.2 Xác định hàm lượng cacbon (%C), nitơ (%N) trong phức chất 29

2.3.3 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phân tích nhiệt 29

2.3.4 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 32

2.3.5 Nghiên cứu phức chất bằng phương pháp đo độ dẫn điện 35

2.4 Ảnh hưởng của phức chất đến sự phát triển mầm hạt đỗ tương 37

2.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến sự phát triển mầm hạt đỗ tương 37

2.4.1.1 Phương pháp thí nghiệm 37

2.4.1.2 Ảnh hưởng của phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến sự phát triển mầm hạt đỗ tương 37

2.4.1.3 Ảnh hưởng của phức chất, ion kim loại và phối tử HGln đến sự phát triển mầm hạt đỗ tương 39

2.5 Ảnh hưởng của phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến vi khuẩn E.coli và Sta 40

2.5.1.Ảnh hưởng của nồng độ phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến vi khuẩn E coli và Sta 40

2.5.2 So sánh ảnh hưởng của phức chất, phối tử và muối La(NO3)3 đến vi khuẩn E coli và 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

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 hiếm

NTĐH : Nguyên tố đất hiếm

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Một số đại lượng đặc trưng của các NTĐH nhẹ 4

Bảng 1.2 Một số thông tin về glutamin 13

Bảng 2.1 Kết quả phân tích %Ln, %C, %N của các phức chất 29

Bảng 2.2 Kết quả phân tích giản đồ nhiệt của các phức chất 31

Bảng 2.3 Các tần số hấp thụ chính (cm-1) của các hợp chất 34

Bảng 2.4 Độ dẫn điện riêng χ của dung dịch L-glutamin, các dung dịch phức chất (Ω-1 cm-1) ở nhiệt độ 300 C ± 0,50C 35

Bảng 2.5 Độ dẫn điện mol (µ) của dung dịch L-glutamin và các dung dịch phức chất (Ω-1 cm2.mol-1) ở 300 C ± 0,50C 36

Bảng 2.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ phức chất 38

Bảng 2.7 Kết quả so sánh ảnh hưởng của phức H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O, HGln và La(NO3)3 đến sự phát triển mầm của hạt đỗ tương 39

Bảng 2.8 Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của phức chất 41

Bảng 2.9 Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của phức chất, phối tử và muối La(NO3)3 42

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 của H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O 30

Hình 2.2 Giản đồ phân tích nhiệt của H3[Nd(Gln)3(NO3)3].6H2O 30

Hình 2.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại của L-glutamin 33

Hình 2.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại của H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O 33

Hình2.5 Ảnh hưởng của nồng độ phức chất H3[La(Gln)3(NO3)3].5H2O đến sự phát triển mầm hạt đỗ tương 38

Hình 2.6 Ảnh hưởng của phức chất, phối tử và ion kim loại đến sự phát triển mầm hạt đỗ tương 40

Hình 2.7 Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với vi khuẩn Sta 41

Hình 2.8 Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với vi khuẩn E.coli 41

Hình 2.9 Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với vi khuẩn Sta của phức chất, muối La(NO3)3 và phối tử 42

Hình 2.10 Kết quả thử nghiệm kháng khuẩn với vi khuẩn E.coli của phức chất, muối La(NO3)3 và phối tử 42

MỞ ĐẦU

Ngày nay, các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) được coi là “nguyên liệu của thế kỉ”, là vật liệu chiến lược không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn của những 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 năng lượng xanh…Nhiều công trình nghiên cứu

đã khẳng định rằng các NTĐH khi được sử dụng trong các lĩnh vực như: chăn nuôi, trồng trọt… đã làm tăng khả năng chịu bệnh, tăng năng suất cây trồng, vật nuôi và chất lượng nông sản Như vậy, các NTĐH có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế, môi trường và công nghệ nên trong giai đoạn hiện nay, nó được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm nghiên cứu và sử dụng

Một trong những hướng nghiên cứu quan trọng về NTĐH là phức chất của nó với các amino axit Bởi phức chất của NTĐH với amino axit được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghệ sinh học, nông nghiệp, y dược…; còn với L-glutamin - một trong những amino axit tham gia vào quá trình tổng hợp protein - phức chất của nó còn ít được quan tâm nghiên cứu

Dựa trên cơ sở đó, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Tổng hợp, nghiên cứu

phức chất của một số nguyên tố đất hiếm với L-glutamin và bước đầu thăm

dò hoạt tính sinh học của chúng”

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm

1.1.1 Đặc điểm chung

Các nguyên tố đất hiếm (NTĐH) bao gồm: scandi (Sc), ytri (Y), lantan (La) và 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) và (Lutexi (Lu)

Cấu hình electron chung của nguyên tử các NTĐH:

1s22s22p63s23p63d104s24p64d104fn5s25p65dm6s2Trong đó n = 0 ÷ 14, m chỉ nhận các giá trị là 0 hoặc 1

Trong các lantanit, electron lần lượt điền vào obitan 4f của lớp thứ 3 từ ngoài vào, trong khi lớp ngoài cùng có 2 electron (6s2) và lớp ngoài thứ hai của đa số nguyên tố có 8 electron (5s2

electron nguyên tử của các NTĐH, ta thấy trừ La, Gd, Lu tất cả nguyên tử của các nguyên tố còn lại đều không có electron trên obitan 5d Khi được kích thích nhẹ , một trong các electron của obitan 4f (thường là một) nhảy sang obitan 5d, các electron còn lại bị các electron 5s2

5p6 chắn với tác dụng bên ngoài cho nên không ảnh hưởng quan trọng đến tính chất của đa số các lantanit Do đó tính chất của các lantanit được quyết định chủ yếu bởi các electron hóa trị trên các obitan 5d1

6s2 và trong các hợp chất chúng thường thể hiện số oxi hóa bền và đặc trưng là +3

1.1.2 Tính chất vật lí của các NTĐH

Sự khác nhau trong cấu trúc nguyên tử ở lớp thứ ba từ ngoài vào ít ảnh hưởng đến tính chất của nguyên tử hoặc ion nên các NTĐH có nhiều tính chất rất giống nhau, như:

- Kim loại đất hiếm có màu trắng bạc, khi tiếp xúc với không khí tạo

ra các oxit

- Là những kim loại tương đối mềm, độ cứng tăng theo số hiệu nguyên tử

- Các NTĐH có độ dẫn điện cao

- Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao

Ngoài tính chất đặc biệt giống nhau, các lantanit cũng có một số tính chất không giống nhau Từ Ce đến Lu một số tính chất biến đổi đều đặn và một số tính chất biến đổi tuần hoàn Sự biến đổi đều đặn các tính chất được giải thích bằng “sự co lantanit”, đó là sự giảm bán kính nguyên tử của chúng theo chiều tăng số thứ tự Sự nén lantanit này ảnh hưởng rất lớn đến sự biến đổi tính chất của các NTĐH từ La đến Lu Sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các lantanit được giải thích bằng việc điền eletron vào obitan 4f [10]

Bán kính nguyên tử và bán kính ion của nguyên tử các nguyên tố là yếu

tố quan trọng nhất để xác định tính chất vật lí như: tỉ khối, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ cứng và cấu trúc tinh thể của các lantanit

Một số tính chất vật lí của các NTĐH nhẹ được thống kê ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Một số đại lượng đặc trưng của các NTĐH nhẹ [10]

tử (A0)

Bán kính ion Ln3+

(A0)

Nhiệt độ nóng chảy (0C)

Nhiệt độ sôi (0C)

Tỷ khối (g/cm3)

1.1.3 Sơ lược tính chất hoá học của các NTĐH

Các NTĐH nói chung là những kim loại hoạt động, chỉ kém kim loại kiềm và kiềm thổ Các nguyên tố nhóm xeri hoạt động mạnh hơn các nguyên tố nhóm tecbi

Tính chất hoá học đặc trưng của các NTĐH là tính khử mạnh Kim loại dạng tấm bền trong không khí khô, trong không khí ẩm, chúng bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ một lớp màng cacbonat đất hiếm được tạo nên do tác dụng với nước và khí cacbonic:

2Ln + 6H2O → 2Ln(OH)3 + 3H2Ln(OH) + CO → Ln(OH)CO + H O

Ở 200 – 4000C các NTĐH cháy trong không khí tạo oxit và nitrua:

4Ln + 3O2 → 2Ln2O32Ln + N2 → 2LnN Tác dụng với các halogen ở nhiệt độ không cao, với một số phi kim khác S, P, C, khi đun nóng:

2Ln + 3X2 → 2LnX3 (X: Halogen, t0 = 3000C) 2Ln + 3S → Ln2S3 ( to = 500 – 8000C)

Với H2O: phản ứng diễn ra chậm ở nhiệt độ thường và nhanh ở nhiệt độ cao, giải phóng hiđro:

2Ln + 6H2O → 2Ln(OH)3 + 3H2Các NTĐH tác dụng dễ dàng với các axit vô cơ: HCl, H2SO4, HNO3…(trừ HF, H3PO4)

2Ln + 6HCl → 2LnCl3 + 3H2Các NTĐH không tan trong dung dịch kiềm kể cả khi đun nóng, ở nhiệt

độ cao chúng khử được oxit của nhiều kim loại, có khả năng tạo phức với nhiều loại phối tử [10]

Ln2O3 là oxit bazơ điển hình, không tan trong nước nhưng tác dụng với nước nóng (trừ La2O3 không cần đun nóng) tạo thành hiđroxit và có tích số

tan nhỏ Tác dụng với các axit vô cơ như: HCl, H2SO4, HNO3…, tác dụng với các muối amoni theo phản ứng:

2Ln(OH)3 → Ln2O3 + 3H2O Tích số tan của các hyđroxit đất hiếm rất nhỏ và giảm dần từ La(OH)3đến Lu(OH)3 tương ứng 1,0.10-19 đến 2,5.10-24 Độ bền nhiệt của chúng giảm dần từ Ce đến Lu [10]

1.1.4.3 Muối của các NTĐH

* Muối clorua LnCl 3 : Là muối ở dạng tinh thể có cấu tạo ion, khi kết

tinh từ dung dịch tạo thành muối ngậm nước Các muối này được điều chế từ các nguyên tố hoặc bằng tác dụng của Ln2O3 với dung dịch HCl; ngoài ra còn được điều chế bằng tác dụng của CCl4 với Ln2O3 ở nhiệt độ 400 – 6000C hoặc của Cl2 với hỗn hợp Ln2O3 và than Các phản ứng:

2Ln2O3 + 3CCl4 → 4LnCl3 + 3CO2

Ln2O3 + 3C + 3Cl2 → 2LnCl3 + 3CO

* Muối nitrat Ln(NO 3 ) 3 : Dễ tan trong nước, độ tan giảm từ La(NO3)3đến Lu(NO3)3, khi kết tinh từ dung dịch thì chúng thường ngậm nước Những muối này có khả năng tạo thành muối kép với các nitrat của các kim loại kiềm hoặc amoni theo kiểu Ln(NO3)3.2MNO3 (M là amoni hoặc kim loại kiềm);

0

4Ln(NO3)3 → 2Ln2O3 + 12NO2 + 3O2

Muối nitrat của NTĐH được điều chế bằng cách hoà tan oxit, hiđroxit hay cacbonat của các NTĐH trong dung dịch HNO3

* Muối sunfat Ln 2 (SO 4 ) 3 : Tan nhiều trong nước lạnh và cũng có khả

năng tạo thành sunfat kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni theo kiểu

Ln2(SO4)3.3Na2SO4.12H2O Muối Ln2(SO4)3 được điều chế bằng cách hoà tan oxit, hiđroxit hay cacbonat của NTĐH trong dung dịch H2SO4 loãng

Ngoài các muối trên còn có một số muối khác như: muối florua, muối cacbonat, muối photphat, muối oxalat…, các muối này đều không tan Chẳng hạn như muối Ln2(C2O4)3 có độ tan trong nước rất nhỏ, khi kết tinh trong nước cũng ngậm nước [10]

1.1.5.Tầm quan trọng và trạng thái tự nhiên của các NTĐH

Theo kết luận của các nhà khoa học, đất hiếm ngày càng trở nên quan trọng và không thể thiếu trong việc phát triển các sản phẩm công nghệ tiên tiến Các kim loại này có thể được coi như vũ khí kinh tế của thế kỉ XXI [19] Đất hiếm là khoáng sản chiến lược có giá trị đặc biệt không thể thay thế và đóng vai trò rất quan trọng trong các lĩnh vực: điện tử, kĩ thuật nguyên tử, chế tạo máy, công nghiệp hoá chất, công nghiệp hạt nhân, công nghệ thông tin, quốc phòng, hàng không vũ trụ đến lĩnh vực luyện kim và cả chăn nuôi, trồng trọt Các nhà phân tích nói rằng không có những kim loại này, nhiều nền kinh tế hiện đại sẽ ngừng vận hành [5], [19] Kim loại đất hiếm không chỉ

có vai trò ngày càng lớn và tối cần thiết đối với các ngành công nghiệp mũi nhọn tại các quốc gia phát triển mà nó còn là nguyên liệu quan trọng đối với việc phát triển các dạng năng lượng không gây ô nhiễm môi trường

Ngoài ra đất hiếm còn có vai trò quan trọng trong lĩnh vực nông nghiệp Kết quả phân tích cho thấy: trong đất trồng thường chứa từ 0,0015 – 0,0020% Ln2O3 (Các NTĐH tồn tại trong tự nhiên dưới dạng các oxit đất

hiếm Ln2O3) Trong quá trình sinh trưởng, cây trồng có hấp thụ đất hiếm từ đất nhằm đáp ứng cho nhu cầu sinh trưởng, phát triển bình thường của nó Việc nghiên cứu và sử dụng đất hiếm như một loại phân bón vi lượng trong sản xuất nông nghiệp đã làm tăng khả năng phát triển bộ rễ, tăng khả năng chịu hạn, kháng sâu bệnh, khả năng hấp thụ dinh dưỡng với mục tiêu tăng năng suất và chất lượng nông sản

Theo số liệu thống kê các kết quả sử dụng phân bón vi lượng đất hiếm trên thế giới cho thấy: Bón 150 – 525 g/ha cho lúa mì ở giai đoạn ngâm ủ hạt

và khi có 3 - 4 lá làm tăng năng suất 187,5 - 262,5 kg/ha (5 - 15%); Với cây lúa, nếu bón 150-450 g/ha (0,01%) lúc gieo hoặc nhổ mạ sẽ làm tăng năng suất 300 – 600 kg/ha (4-12%); Với cây bắp cải, bón 750-1500 g/ha vào giai đoạn cây có 5 - 8 lá sẽ làm tăng năng suất 7500 kg/ha (15%)…[8]

Ở Việt Nam, các NTĐH đã được đưa vào phân bón vi lượng phục vụ cho nông nghiệp và đã thu được nhiều kết quả khả quan Trong những năm gần đây, phân bón vi lượng đất hiếm được sử dụng rộng rãi trên nhiều loại cây trồng như cây công nghiệp (cà phê, chè ), cây ăn quả (vải thiều, cam, quýt, dâu tây…),cây lương thực (lúa, ngô…), rau màu, thực phẩm (các loại rau ăn quả, ăn lá, ăn củ, đậu đỗ…), hoa, cây cảnh, cỏ chăn nuôi [8]

Khi sử dụng phân bón vi lượng đất hiếm tại các vùng trồng chè lớn như Tuyên Quang, Yên Bái, Phú Thọ, Thái Nguyên… không chỉ làm tăng năng suất chè từ 15 – 30%, tỉ lệ chè loại A tăng 33% mà chất lượng của sản phẩm cũng được nâng lên rõ rệt như: tăng hương vị chè, giảm độ đắng…; với cây dâu tằm năng suất tăng 43%, chất lượng tốt, tằm ăn khoẻ, năng suất kén tăng

2 kg/1 vòng trứng…[8]

Trong tự nhiên người ta có thể tìm thấy các NTĐH trong các lớp trầm tích, các mỏ quặng tồn tại dưới dạng các oxit đất hiếm

Các mỏ đất hiếm tồn tại ở khắp nơi trên thế giới, cục Địa chất Mỹ nhận định tổng trữ lượng đất hiếm trên toàn cầu lên tới 99 triệu tấn, trong đó Trung Quốc 27 triệu tấn chiếm 30,6% và là nước xuất khẩu hơn 97% đất hiếm cho các nước công nghiệp lớn; Mỹ có 13 triệu tấn chiếm 14,7%, Úc 5,2 triệu tấn chiếm 5,91%, Ấn Độ 1,1 triệu tấn chiếm 1,25%, các nước Liên Xô cũ 19%, các nước khác 22% [1], [19], [20]

Các nhà khoa học Mỹ cho rằng tài nguyên đất hiếm thế giới còn khá lớn Theo tạp chí Mining Journal, một trữ lượng lớn đất hiếm vừa được phát hiện tại Liên bang Nga, tại Canada cũng đã phát hiện các mỏ đất hiếm với trữ lượng lớn, hay tại Trung Quốc cũng phát hiện thêm một trữ lượng lớn đất hiếm tại tỉnh Hồ Bắc, miền trung của nước này Hiện nay, các nhà khoa học Nhật Bản vừa mới tìm thấy trữ lượng đất hiếm lớn (khoảng 100 tỷ tấn) dưới đáy Thái Bình Dương [7]

Tại Việt Nam, quặng đất hiếm khá phong phú, nguồn đất hiếm ở Việt Nam đã được phát hiện và khảo sát hàng chục năm trước trong nền đá cổ ở miền Bắc và theo dự báo, Việt Nam có tài nguyên đất hiếm trên 17 triệu tấn với trữ lượng gần 1 triệu tấn và được xem là nước có tiềm năng về đất hiếm Kết quả khảo sát cho thấy, tại Việt Nam đất hiếm có nhiều ở Bắc Nậm Xe, Nam Nâm Xe, Đông Pao (Lai Châu), Mường Hum (Lào Cai), Yên Phú (Yên Bái), ngoài ra còn có trong sa khoáng dưới dạng cát đen phân bố dọc theo ven biển các tỉnh miền Trung (từ Hà Tĩnh đến Bình Định) [10], [19]

Việt Nam đã nghiên cứu và sử dụng đất hiếm trong các lĩnh vực nông nghiệp, chế tạo nam châm vĩnh cửu, biến tính thép, hợp kim gang, thuỷ tinh, bột màu, chất xúc tác trong xử lí khí thải ô tô… nhưng hiện nay vẫn dừng lại

ở qui mô phòng thí nghiệm và bán công nghiệp [20]

1.2 Sơ lƣợc về amino axit

Amino axit hay axit amin là những hợp chất hữu cơ tạp chức mà trong phân tử có chứa cả nhóm chức amin (nhóm amino –NH2) và nhóm chức axit (nhóm cacboxyl –COOH)

Công thức tổng quát: (H2N)nR(COOH)m , n,m ≥ 1

R là gốc hiđrocacbon hoá trị (n + m)

Tất cả các amino axit tự nhiên đều thuộc loại α – amino axit (nhóm chức amin –NH2 gắn vào C thứ hai hay Cα), ngoài các nhóm –NH2, -COOH trong các amino axit tự nhiên còn chứa các nhóm chức khác như: -OH, HS-, -CO-…

Có khoảng 20 amino axit cần để tạo protein cho cơ thể, trong đó có 12 loại

có thể tạo ra trong cơ thể, 8 loại amino axit cần phải cung cấp từ thực phẩm Tám loại amino axit cần thiết đó là: isolơxin, lơxin, lysin, methionin, phenylalanin, valin, threonin và tryptophan [12] Hai amino axit cần thiết cho sự tăng trưởng cho trẻ con mà cơ thể trẻ con chưa tự tổng hợp được, đó là arginin và histidin

Tình chất vật lí:

Mặc dầu amino axit có chứa đồng thời trong phân tử nhóm –NH2 và nhóm -COOH nhưng nhiều tính chất vật lí và hoá học không phù hợp với công thức cấu trúc này Khác hẳn với amin và axit cacboxylic, amino axit là những chất kết tinh không bay hơi, nóng chảy kèm theo sự phân huỷ ở nhiệt

độ tương đối cao Chúng không tan trong các dung môi không phân cực như benzen, ete… nhưng lại tan trong nước Phân tử amino axit có độ phân cực cao, lực hút tĩnh điện giữa các phân tử lớn Dung dịch amino axit có tính chất của dung dịch các chất có momen lưỡng cực cao, các hằng số về độ bazơ và

độ axit đối với nhóm –NH2 và nhóm -COOH đặc biệt nhỏ Những tính chất trên rất phù hợp với cấu trúc ion lưỡng cực trong dung dịch:

Trừ glyxin, các amino axit đều là những chất hoạt động quang học, các amino axit tự nhiên đều có cấu hình L- giống như L-glixeranđehit [12]

Tính chất hoá học: Ngoài các tính chất của các nhóm amino và nhóm

cacboxyl, các amino axit còn thể hiện tính chất của cả phân tử, trong đó đặc biệt có phản ứng tạo phức của chúng: Các α – amino axit phản ứng với một số ion kim loại nặng cho hợp chất phức khó tan và rất bền, không bị phân huỷ bởi NaOH, có màu đặc trưng Các β – amino axit cũng tạo phức tương tự nhưng kém

bền hơn, các γ và δ- amino axit không tạo thành những hợp chất như vậy [12]

1.3 Sơ lƣợc về L- glutamin

Glutamin là chất bột kết tinh, màu trắng, không mùi, không vị, tan trong nước Glutamin là một amino axit bán cần thiết vì có những lúc nó không thể được sản xuất bởi cơ thể Khi cơ thể bị các tình huống căng thẳng như trao đổi chất, chấn thương bao gồm phẫu thuật, nhiễm trùng huyết, ung thư và bỏng thì glutamin trở thành một amino axit thiết yếu

Glutamin là amit của axit glutamic và cũng là một trong 20 axit amin được mã hóa bởi mã di truyền chuẩn tồn tại ở hai dạng D - glutamin và L - glutamin, trong đó dạng L- có biểu hiện hoạt tính sinh học cao hơn nên được nghiên cứu nhiều L-glutamin tham gia vào quá trình tổng hợp protein của não, là tiền chất tạo GABA (axit g - aminobytyric), chất trung gian dẫn truyền thần kinh ức chế vỏ não, L-glutamin cần thiết cho hoạt động của chu trình

krep (nguồn năng lượng tế bào), L-glutamin tham gia vào chu trình urê có vai trò rất quan trọng trong chuyển hóa amoniac độc hại trong cơ thể Ngoài ra L-glutamin còn có tác dụng phục hồi chức năng tế bào não, ức chế những kích thích quá mức và duy trì những chức năng bình thường khác của não bộ

Glutamin là một axit amin tự do có nhiều nhất trong cơ thể, chiếm đến 60% các axit amin tự do trong tế bào cơ bắp Glutamin có kết cấu độc đáo: chứa 2 chuỗi nitơ (19% nitơ) Điều này làm glutamin trở thành chất vận chuyển chính đưa nitơ vào tế bào cơ bắp (tới 35%) Với chức năng cung cấp nitrogen, glutamin là chất tiền thân cho tổng hợp purines, pyrimidines, đường amin và glutathione kháng oxi hoá, do đó nó rất cần cho sự tăng sinh tế bào [26] Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy glutamin là một cơ chất thiết yếu, nguồn năng lượng cho các hoạt động chuyển hoá và chức năng của nhiều

hệ thống cơ quan, kể cả duy trì khối cơ bắp, giữ gìn sự toàn vẹn của ống tiêu hoá, cân bằng kiềm toan và nâng cao hoạt tính của hệ miễn dịch

Glutamin được tìm thấy trong thức ăn tự nhiên như: thịt bò, cá, gà, các sản phẩm từ sữa, trong hạt đậu dưới dạng axit glutamic và theo tài liệu [2] trong lá bắp cải xanh cũng rất giàu glutamin – một chất kháng viêm thiên nhiên Glutamin chủ yếu được sử dụng để có được hiệu năng tối đa trong ruột non, tuy nhiên nó cũng thường được tìm thấy ở cơ, da và các cơ quan như gan và thận

Một số thông tin về glutamin được giới thiệu trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Một số thông tin về glutamin

Công thức phân tử C5H10N2O3

Công thức cấu tạo

Tên quốc tế axit 2-amino-4-cacbamoyl butanoic

Khối lƣợng mol phân tử (g/mol) 146,15

Nhiệt độ phân huỷ ( 0

Trong dung dịch L-glutamin tồn tại dưới dạng ion lưỡng cực:

Glutamin được xem là một axit amin không thiết yếu nhưng nó lại nằm trong nhóm “các dưỡng chất miễn dịch” rất cần khi cơ thể đứng trước những nguy cơ bị nhiễm trùng nghiêm trọng Glutamin ngăn chặn sự phân hủy mô giúp các tế bào sản sinh ra các khối cơ cần thiết để tạo mô mới, giúp duy trì tính toàn vẹn của ruột và chức năng miễn dịch của ruột

Cùng với các axit amin khác và peptit glutamin còn có tác dụng thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp, trao đổi chất, nâng cao sức chống chịu sâu bệnh, khả năng chịu hạn, giảm rụng trái và nâng cao khả năng thụ phấn trên một số loại cây trồng Thông qua các phản ứng trao đổi glutamin và axit glutamic thể hiện chức năng sinh lý như là loại đạm hữu cơ dự trữ để tạo thành các axit amin khác

và protein[16]

1.4 Khả năng tạo phức của các NTĐH với các amino axit

So với các nguyên tố họ d, khả năng tạo phức của các NTĐH kém hơn,

đó là do các electron f bị chắn mạnh bởi các electron ở lớp ngoài cùng và do các ion Ln3+ có kích thước lớn làm giảm lực hút tĩnh điện giữa chúng với các phối tử Vì vậy khả năng tạo phức của các NTĐH chỉ tương đương các kim loại kiềm thổ, liên kết trong phức chất chủ yếu là liên kết ion Khả năng tạo phức của các NTĐH nhìn chung tăng theo chiều tăng của điện tích hạt nhân,

do bán kính nguyên tử giảm dần nên lực hút tĩnh điện giữa các ion đất hiếm với phối tử mạnh dần lên

Người ta nhận thấy rằng các phức chất của NTĐH với các phối tử vô

cơ (NH3, CN-, Cl-, NO3

-,…) có dung lượng phối trí thấp, điện tích nhỏ đều kém bền, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn, trong dung dịch đặc chúng kết tinh ở dạng muối kép [10]

Với các phối tử hữu cơ, đặc biệt là với phối tử có dung lượng phối trí

và điện tích âm lớn như axit xitric, axit tatric, amino axit, poliaxetic,… thì các ion đất hiếm có thể tạo với chúng những phức chất rất bền Điều đó được giải thích như sau: một là các phức chất chelat của các phối tử đa càng được làm bền bởi các hiệu ứng có bản chất entropi (quá trình tạo phức vòng càng làm tăng entropi), hai là liên kết giữa ion đất hiếm và phối tử mang bản chất ion Vì vậy điện tích âm của phối tử càng lớn tương tác tĩnh điện của nó với ion kim loại trung tâm càng mạnh và do đó phức chất tạo thành càng bền

Đặc thù sự tạo phức của các NTĐH là số phối trí cao và thay đổi Ngoài số phối trí thường gặp là 6, hiện nay nhiều tài liệu đã chỉ ra ion Ln3+ còn có thể có số phối trí là 7, 8, 9, 10, 11 thậm chí là 12

Một trong những hợp chất hữu cơ tạo được phức bền với NTĐH là các amino axit, bởi trong phân tử các amino axit có hai loại nhóm chức: nhóm-COOH và nhóm -NH2 nên chúng có khả năng tạo phức bền với nhiều ion kim loại, trong đó có các ion đất hiếm

Có nhiều quan điểm khác nhau về sự tạo phức giữa NTĐH với amino axit: Theo tác giả L.A Tsugaep thì trong phức chất của kim loại với amino axit, liên kết tạo thành đồng thời bởi nhóm -COOH và nhóm -NH2 Tuỳ theo

sự sắp xếp tương hỗ của các nhóm này mà phức chất tạo thành là hợp chất vòng (hợp chất chelat) có số cạnh khác nhau như 3, 4, 5, 6 cạnh… Độ bền của phức chất phụ thuộc vào số cạnh, trong đó vòng 5, 6 cạnh là bền nhất [15]

E.O.Zeviagisep cho rằng sự tạo phức vòng không xảy ra trong môi trường axit hoặc trung tính mà chỉ xảy ra khi kiềm hoá dung dịch [9] Tuy nhiên khi kiềm hoá đến pH > 9 thì phức chất bị phân huỷ do tạo thành kết tủa hiđroxit đất hiếm [15]

Theo Vickery, khi tách các NTĐH nhờ các tác nhân tạo phức là các amino axit thì trong số các amino axit khảo sát: histidin, glyxin, xystein,… chỉ có histidin và glyxin mới tạo nên các phức bền với các NTĐH trong các dung dịch trung tính hay amoniac, trong đó khả năng tạo phức của histidin nhỏ hơn glyxin [15]

Đối với các amino axit có nhóm chức ở mạch nhánh , nếu nhóm chức này mang điện tích dương, ví dụ như acginat thì độ bền của phức giảm đi chút

ít do sự đẩy tĩnh điện Nếu nhóm này mang điện tích âm như glutamic thì chúng có thể tham gia tạo liên kết để tạo phức đa nhân bền

Nhiều tác giả đã tổng hợp được phức rắn của các NTĐH với các amino axit Một số tác giả ở Ấn Độ đã tổng hợp được phức rắn của lantan nitrat

và axetat với lơxin, tác giả Csoeregh I (Thuỵ Điển) đã tổng hợp được phức rắn của honmi với axit L-aspactic [15]; tác giả [25] đã tổng hợp được phức rắn của lantan với lơxin; Celia R, Carubelli và các cộng sự [22] đã tổng hợp được phức rắn của một số NTĐH (Eu, Tb) với L-phenylalanin và L-tryptophan, các phức thu được có thành phần Eu(L-phe)3(ClO4)3.4H2O và Tb(L-phe)3(ClO4)3.2H2O

Gần đây một số tác giả Trung Quốc: Yangli [28], Yang Zupei và các cộng sự [29] đã tổng hợp, nghiên cứu tính chất và thăm dò các hoạt tính kháng khuẩn của một số phức chất của NTĐH với L-histidin Tác giả [6] đã tổng hợp được phức rắn của neođim với L-glutamic và thử nghiệm làm phân bón vi lượng cho cây vừng Các tác giả [17] đã tổng hợp được phức rắn của tecbi với L-tryptophan, phức chất thu được có thành phần H3[Tb(Trp)3(NO3)3].3H2O

1.5 Một số kết quả nghiên cứu về hoạt tính sinh học của phức chất các

NTĐH với amino axit

Hoạt tính sinh học của các phức chất nói chung được phát hiện từ đầu thế kỉ XIX Phức chất của các amino axit được ứng dụng nhiều trong nông nghiệp và y học Trong nông nghiệp, phân bón có thành phần phức vòng của các kim loại chuyển tiếp và NTĐH cho hiệu quả cao hơn nhiều so với các loại phân vô cơ, hữu cơ truyền thống, vì chúng có đặc tính: dễ hấp thụ, bền ở khoảng pH rộng, không bị các vi khuẩn phá huỷ trong thời gian dài, có thể loại được các tác nhân gây độc hại cho con người, gia súc và môi trường như các kim loại nặng, ion NO3-… Mặt khác, chúng bổ sung các nguyên tố cần thiết cho cây, mà các nguyên tố này trong đất ngày càng nghèo đi do quá trình photphat hoá, sunfat hoá, trôi rửa

Trên thế giới, ở nhiều nước như Anh, Mỹ, Liên Xô cũ đã sử dụng phức chất dạng vòng càng của các kim loại sinh học vào ngành trồng trọt, nhằm làm tăng năng suất mùa màng, chống bệnh vàng lá, rụng quả xanh…

Tại Trung Quốc, một số công trình sử dụng đất hiếm cho trồng trọt đã chỉ rõ phân vi lượng của NTĐH có ảnh hưởng rõ rệt tới hơn 20 loại cây trồng, năng suất và chất lượng của cây trồng được nâng cao Các NTĐH không những ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của rễ và lá mà còn kích thích quá trình nảy mầm và đâm chồi của cây trồng [15]

Các phức chất của các NTĐH và với các phối tử: Dietylentriamin pentaaxetic (DTPA), Trietylentetraamin hexaaxetic (DTHA), Etylendiamin tetraaxetic (EDTA), đặc biệt là phức đơn nhân của DTPA bền không bị thuỷ phân ở pH cao, được sử dụng có hiệu quả cho ngành công nghiệp hoá học phục vụ sản xuất nông nghiệp ở các nước thuộc Liên Xô cũ [15]

Phức chất của các NTĐH với amino axit đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: công nghệ sinh học, nông nghiệp, y dược [21], [22] Các kết quả nghiên cứu khẳng định phức chất của các NTĐH với amino axit dùng làm chất xúc tác AND, ARN [27], có hoạt tính thuốc [29]

Phức hỗn hợp của nhiều amino axit với các NTĐH bón cho cây trồng

đã làm tăng độ màu mỡ của đất, làm tăng sản lượng cây trồng như lúa mỳ tăng 11,7%; chè tăng 21,53%

Phức chất của axit aspactic với các NTĐH hóa trị III và kẽm có tính chất làm giảm hàm lượng đường trong máu và nước tiểu; phức lantanaspactat có tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư Sarcoma ở chuột đồng với liều lượng 2,5 mg La3+

tiêm trong 6 ngày; sự truyền tải theo máu các nguyên tố vi lượng Ce, Pr, Nd dưới dạng đồng vị phóng xạ vào các cơ quan và các mô của

cơ thể có liên quan đến phức chất của chúng với các amino axit như: glixin, axit aspactic, axit glutamic, phenylalanin, lơxin…[15]

Ngày nay, phức chất của các NTĐH còn được ứng dụng trong vật liệu chiến lược cho các ngành công nghệ cao như điện - điện tử, hạt nhân, quang học,

vũ trụ, vật liệu siêu dẫn, siêu nam châm, xúc tác thuỷ tinh và gốm sứ kĩ thuật cao, phân bón vi lượng…

Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu phức chất của NTĐH như cụm công trình “Công nghệ đất hiếm phục vụ sản xuẩt, đời sống và bảo

vệ môi trường” của nhóm các tác giả thuộc Viện Khoa học vật liệu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Nhóm tác giả này đưa ra những hướng ứng dụng sau: Sử dụng làm chế phẩm nhằm nâng cao năng suất cây trồng, sử dụng trong xúc tác lọc khí độc từ lò đốt rác thải, sử dụng chế tạo nam châm trong các máy phát thuỷ điện cực nhỏ [15]

Việc nghiên cứu và sử dụng đất các NTĐH như một loại phân phân bón trong sản xuất nông nghiệp bước đầu đạt được một số kết quả đáng khích lệ:

Đối với cây đậu tương: Khi phun lên lá dung dịch chứa nitrat tổng đất hiếm hoặc La, chiều cao của cây tăng rõ rệt (khoảng 10 ÷ 15 %) và tỉ lệ thuận với nồng độ đất hiếm có trong dung dịch

Đối với cây lạc: Trái ngược với cây đậu tương, việc phun dung dịch nitrat tổng đất hiếm hoặc La ở giai đoạn sinh trưởng ban đầu làm giảm đáng

kể chiều cao của cây, số cành cây cấp 1 nhiều, tỉ lệ đậu quả cao hơn

Đối với cây lúa: Sử dụng dung dịch nitrat tổng đất hiếm để hồ rễ mạ trước khi cấy, năng suất tăng 6 ÷ 8 %, kết hợp hồ rễ mạ và phun lên lá 36 ngày sau khi cấy năng suất lúa tăng 14 ÷ 29 % so với đối chứng [15]

Đã có nhiều công trình nghiên cứu làm rõ hoạt tính sinh học của phức chất của các NTĐH với amino axit như:

Phức chất của một số NTĐH với L-aspactic có tác dụng ức chế sự nảy mầm của hạt đỗ tương, đỗ xanh [13]

Phức chất của một số NTĐH với axit glutamic có tác dụng ức chế sự phát triển chiều cao thân, chiều dài rễ, tăng số cành trên mỗi cây điều này có tác dụng làm tăng khả năng hút nước, ra hoa và đậu quả ở nồng độ 120 ppm sau 6 tuần tuổi Khi sử dụng phức chất ở nồng độ 120ppm ngâm, tẩm hạt và phun vào thời kì sinh trưởng thì năng suất cây lạc tăng từ 5,64 – 5,72% [14]

Phức chất H3[La(phe)3(NO3)3].2H2O có tác dụng ức chế sự phát triển mầm của hạt đỗ xanh và làm kích thích sự sinh khối, tăng hoạt độ của  -amilaza ở chủng nấm mốc Aspergilyus Niger [18]

Các phức La(Hphe)3(NO3)3.3H2O, Eu(Hphe)3(NO3)3.3H2O đều có hoạt tính kháng khuẩn đối với hai vi khuẩn Sta và E.coli, hoạt tính kháng khuẩn của hai phức chất trên ứng với nồng độ tối thiểu và tối đa tương ứng là 1,25%

và 2,5%; 2,5% và 5% [15]

Tóm lại, phức chất của NTĐH với các amino axit có biểu hiện hoạt tính sinh học trên nhiều đối tượng khác nhau, có thể gây ra sự ức chế hoặc kích thích một số yếu tố sinh học nào đó Chính vì vậy mà việc nghiên cứu các phức chất của NTĐH với amino axit để tìm ra những ứng dụng có ích nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao cho con người là một hướng đi đúng đắn

Bên cạnh các thành tựu đạt được trong lĩnh vực nông nghiệp và y học, người ta muốn biết rằng NTĐH có độc hại đối với con người hay không? Từ các kết quả nghiên cứu của nhiều công trình cho thấy hàm lượng đất hiếm oxit trung bình trong vỏ trái đất và trong trái đất là 0,015 – 0,02% Tất cả các cây đều chứa đất hiếm trung bình 0,003% khối lượng sạch Hàm lượng đất hiếm trong ngũ cốc là 0,1 ÷ 0,15 ppm, trong động vật 0,8% Đất hiếm tham gia vào chu trình thức ăn sinh học trong tự nhiên Cơ thể con người trong điều kiện bình thường hấp thu khoảng 2mg NTĐH mỗi ngày từ thức ăn và nước uống Phân tích cây ngô được xử lí bằng NTĐH cho thấy mẫu nghiên cứu và

mẫu so sánh không có sự thay đổi đáng kể về hàm lượng các NTĐH Việc sử dụng lượng nhỏ các NTĐH làm thức ăn cho gia cầm thấy chúng vô hại đối với môi trường và chất lượng thịt, không thấy dấu hiệu của sự tích luỹ đất hiếm trong thịt của cá và gia cầm Nhiều thí nghiệm đã chỉ ra việc sử dụng một liều lượng nhất định các NTĐH là an toàn cho người và động vật [15]

1.6 Sơ lƣợc về đối tƣợng thăm dò hoạt tính sinh học

1.6.1 Vi khuẩn Escherichia coli

Escherichia coli (thường được viết tắt là E coli) là một loại khuẩn gam

âm được gọi là trực khuẩn (hình 1.1) Chúng sống kí sinh trong đường ruột của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú)

Hầu hết các chủng khuẩn E.coli vô hại, vi khuẩn này cần thiết cho quá trình tiêu hoá thức ăn và là thành phần của khuẩn lạc ruột Tuy nhiên một vài chủng khuẩn mới có thể gây bệnh đường tiêu hóa nặng Gần đây, các nhà khoa học thuộc Đại học Nigata (Nhật Bản) đã xác định được một loại chủng

vi khuẩn E.coli kháng thuốc, linh hoạt hơn vi khuẩn E.coli thông thường, có sức sống rất mạnh mẽ, có thể thay đổi hình dạng và bề mặt được bao phủ một lớp màng có thể chống lại sự tấn công của bạch huyết cầu E coli thuộc họ vi khuẩn Enterchacteviaceae và thường được sử dụng làm sinh vật mô hình cho các nghiên cứu về vi khuẩn

1.6.2 Vi khuẩn Staphylococeus aureus

Staphylococeus aureus (thường được viết tắt là Sta) là một loại khuẩn gam dương, được gọi là cầu khuẩn vì nó có dạng hình cầu Vi khuẩn Sta đứng tụ thành từng đám giống như chùm và thành từng đám lớn, tròn (hình 1.2) Sta là loại khuẩn gam dương có khoảng 2600 gen và 2,8 triệu AND trong nhiễm sắc thể của nó

Trong tự nhiên, vi khuẩn Sta có mặt ở khắp nơi như không khí, đất,

của người và động vật Cầu khuẩn thường gây nên các yếu tố sau: tan máu,

đông huyết tương, gây hoại tử da, gây nhiễm độc thức ăn và viêm ruột, huỷ

diệt bạch cầu Loại khuẩn này chủ yếu gây bệnh cấp tính như nhiễm trùng

có mủ, nhiễm trùng máu

Hình 1.1 Hình thái vi khuẩn E.coli Hình 1.2 Hình thái vi khuẩn Sta

1.6.3 Sơ lược về cây đỗ tương

Đậu tương có tên khoa học là glycine Max (L.) Merrill thuộc họ đậu

(Fabaceae), còn gọi là đậu nành, họ phụ cánh bướm (Papilionoidace), có

nguồn gốc từ Trung Quốc Đậu tương là cây trồng cạn ngắn ngày có giá trị

kinh tế cao, sản phẩm của nó làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia

súc, nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp và là cây cải tạo đất tốt

Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung

bình khoảng 35,5 – 40%, cao hơn hẳn hàm lượng protein trong các loại thực

phẩm khác như: gạo, ngô, thịt bò, thịt gà, cá, trứng… Trong hạt đậu tương

còn chứa đầy đủ và cân đối các axit amin cần thiết, trong đó có những axit

amin không thay thế như: lysin, tryptophan, đặc biệt có hàm lượng axit amin

chứa lưu huỳnh như methionin, xystin cao gần bằng hàm lượng các chất này

có trong trứng gà, ngoài ra trong hạt đậu tương (nhất là hạt đậu tương đang nảy mầm) còn có nhiều loại vitamin và khoáng chất cần thiết như: vitamin A,

B1, B2,C, D, E, K, PP… các khoáng chất như: Ca, Fe, Mg, P, K,Na, S… [4]

Hạt đậu tương có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu đỗ khác nên được coi là cây cung cấp dầu thực vật quan trọng

Ngày nay người ta mới biết thêm hạt đậu tương có chứa lexithin có tác dụng làm cho cơ thể trẻ lâu, tăng thêm trí nhớ, tái tạo các mô, làm cứng xương và tăng sức đề kháng cho cơ thể nên hạt đậu tương còn là vị thuốc để chữa bệnh [4]

Trên cơ sở tìm hiểu về vai trò và tầm quan trọng của các đối tượng nghiên cứu đối với cuộc sống, chúng tôi nhận thấy rằng: việc tìm ra một chất

có tác dụng ức chế hay kích thích sự phát triển mầm hạt đỗ tương cũng như biểu hiện hoạt tính kháng khuẩn đối với các vi khuẩn Sta và E.coli có ý nghĩa hết sức quan trọng Vì vậy, sau khi tổng hợp, nghiên cứu thành phần và cấu trúc của phức chất, chúng tôi tiến hành thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất đến các đối tượng nêu trên

1.7 Một số phương pháp nghiên cứu phức chất

1.7.1 Phương pháp đo độ dẫn điện

Nguyên tắc của phương pháp đo độ dẫn điện là: Xác lập một số trị số trung bình mà độ dẫn điện mol (µ) hoặc độ dẫn điện đương lượng (λ) của phức chất dao động xung quanh chúng Phương pháp này cho phép xác định được tính chất của phức chất, suy đoán về độ bền tương đối của các phức chất

có cùng kiểu cấu tạo [9]

Khi nghiên cứu phức chất bằng phương pháp này, trước tiên ta xác định

độ dẫn điện riêng (χ) của dung dịch cần nghiên cứu ở một nhiệt độ nhất định,

từ đó tính được độ dẫn điện mol phân tử (µ) hoặc độ dẫn điện đương lượng (λ) theo công thức: