Luận án tiến sĩ hóa học - Nghiên cứu tổng hợp cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học của phức chất kim loại chuyển tiếp chứa phối tử loại quinoline
Luận án tiến sĩ hóa học: tổng hợp, cấu trúc phức chất kim loại chuyển tiếp chứa phối tử quinoline, thăm dò hoạt tính sinh học và huỳnh quang.
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
238
Thời gian đọc
36 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline
- Số trang:
- 238 trang
- Trường:
- Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Hoá Vô cơ
- Tác giả:
- Nguyễn Thị Ngọc Vinh
- Năm:
- 2020
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline
Nghiên cứu tập trung vào tổng hợp và đặc trưng các phức chất kim loại chuyển tiếp. Các phức chất này chứa phối tử loại quinoline. Mục tiêu chính là khám phá cấu trúc, tính chất quang học và hoạt tính sinh học. Quinoline là một hợp chất dị vòng quan trọng. Nhiều dẫn xuất quinoline đã được biết đến với các ứng dụng rộng rãi. Nghiên cứu này đóng góp vào sự hiểu biết về hóa học phức chất và tiềm năng ứng dụng.
1.1. Giới thiệu phối tử quinoline và tầm quan trọng
Quinoline là một nền tảng cơ bản trong hóa học. Các dẫn xuất quinoline có hoạt tính sinh học đa dạng. Chúng xuất hiện trong nhiều loại thuốc và vật liệu chức năng. Việc sử dụng quinoline làm phối tử giúp tạo ra các phức chất mới. Các phức chất này có thể sở hữu các tính chất độc đáo. Tầm quan trọng của quinoline được khẳng định trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ.
1.2. Ứng dụng tiềm năng của phức chất quinoline
Phức chất quinoline thể hiện hoạt tính chống ung thư. Chúng có khả năng kháng khuẩn và kháng viêm. Các phức chất này cũng được ứng dụng trong y học. Ngoài ra, tính chất huỳnh quang của chúng mở ra hướng nghiên cứu mới. Ứng dụng trong cảm biến và vật liệu phát quang là rất hứa hẹn. Nghiên cứu này tìm kiếm các ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực này.
1.3. Mục tiêu chính của nghiên cứu tổng hợp phức chất
Mục tiêu là tổng hợp nhiều phức chất kim loại chuyển tiếp mới. Phối tử quinoline được sử dụng để tạo ra chúng. Cấu trúc của các phức chất được xác định rõ ràng. Tính chất huỳnh quang được đánh giá chi tiết. Hoạt tính sinh học của các phức chất cũng được thăm dò. Kết quả cung cấp dữ liệu cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.
II. Phương pháp tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp
Nghiên cứu sử dụng các phương pháp tổng hợp hóa học hiện đại. Quá trình tổng hợp được thực hiện trong điều kiện kiểm soát chặt chẽ. Mục tiêu là tạo ra các phức chất kim loại chuyển tiếp tinh khiết. Quy trình bao gồm tổng hợp phối tử và phản ứng tạo phức. Các bước được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao nhất.
2.1. Quy trình tổng hợp phối tử quinoline
Các dẫn xuất quinoline được tổng hợp từ các tiền chất phù hợp. Quá trình tổng hợp bao gồm nhiều giai đoạn phản ứng. Các kỹ thuật tinh chế được áp dụng để đảm bảo độ tinh khiết. Phối tử quinoline đã tổng hợp được đặc trưng đầy đủ. Kết quả cho thấy phối tử đạt yêu cầu cho việc tạo phức. Việc chuẩn bị phối tử là bước nền tảng cho nghiên cứu.
2.2. Tổng hợp các phức chất với kim loại chuyển tiếp
Phức chất được tổng hợp bằng cách cho muối kim loại chuyển tiếp phản ứng với phối tử. Các kim loại như Bạch kim (II) được sử dụng. Phản ứng tạo phức được thực hiện trong dung môi thích hợp. Điều kiện phản ứng như nhiệt độ, thời gian được tối ưu hóa. Sản phẩm phức chất được tách ra và tinh chế cẩn thận. Quy trình tổng hợp phức chất đòi hỏi sự chính xác cao.
2.3. Hóa chất và thiết bị sử dụng trong tổng hợp
Hóa chất tinh khiết có nguồn gốc rõ ràng được sử dụng. Các dung môi và tác nhân phản ứng đạt tiêu chuẩn phòng thí nghiệm. Thiết bị hiện đại hỗ trợ quá trình tổng hợp. Bình phản ứng, hệ thống làm lạnh, thiết bị lọc được sử dụng. Các máy đo phổ và phân tích cũng đóng vai trò quan trọng. Điều này đảm bảo tính chính xác và lặp lại của các thí nghiệm.
III. Cấu trúc và đặc trưng phức chất kim loại chuyển tiếp
Sau khi tổng hợp, các phức chất được đặc trưng kỹ lưỡng. Mục tiêu là xác định cấu trúc hóa học và thành phần chính xác. Các phương pháp phân tích vật lý và hóa học được áp dụng. Dữ liệu thu được cung cấp thông tin chi tiết về liên kết và hình học. Việc hiểu rõ cấu trúc là chìa khóa để nghiên cứu tính chất.
3.1. Xác định cấu trúc bằng nhiễu xạ tia X
Phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể được sử dụng. Đây là công cụ mạnh mẽ để xác định cấu trúc tinh thể. Dữ liệu nhiễu xạ cho phép xác định vị trí nguyên tử. Hình học phối trí của kim loại trung tâm được làm rõ. Thông tin về độ dài liên kết và góc liên kết cũng được thu thập. Phương pháp này cung cấp bằng chứng trực tiếp về cấu trúc phức chất.
3.2. Phân tích thành phần phức chất
Các phức chất được phân tích thành phần nguyên tố. Phương pháp phân tích CHN (Carbon, Hydrogen, Nitrogen) được áp dụng. Điều này giúp xác định công thức phân tử chính xác. Phổ hồng ngoại (IR) cung cấp thông tin về các nhóm chức. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) xác nhận sự hiện diện của phối tử. Dữ liệu từ các phương pháp này bổ trợ cho nhau.
3.3. Các tính chất hóa lý của phức chất đã tổng hợp
Các tính chất hóa lý cơ bản của phức chất được nghiên cứu. Độ bền nhiệt của phức chất được đánh giá bằng phương pháp nhiệt phân. Khả năng hòa tan trong các dung môi khác nhau được kiểm tra. Tính dẫn điện của các phức chất cũng được đo. Những thông số này cung cấp cái nhìn tổng thể. Chúng giúp đánh giá tiềm năng ứng dụng của các vật liệu mới.
IV. Khám phá hoạt tính sinh học của phức chất quinoline
Hoạt tính sinh học của các phức chất kim loại chuyển tiếp được thăm dò. Mục tiêu là phát hiện tiềm năng y dược học. Các phức chất chứa phối tử quinoline có thể có tác dụng đa dạng. Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả chống ung thư và kháng khuẩn. Dữ liệu thu được mở ra hướng phát triển thuốc mới.
4.1. Tiềm năng chống ung thư và kháng khuẩn
Các phức chất được thử nghiệm trên các dòng tế bào ung thư. Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển của tế bào. Hoạt tính kháng khuẩn cũng được kiểm tra. Các phức chất có thể chống lại vi khuẩn gram dương và gram âm. Kết quả ban đầu cho thấy nhiều phức chất có hoạt tính đáng kể. Điều này khẳng định tiềm năng của phức chất quinoline trong y học.
4.2. Thăm dò hoạt tính sinh học đa dạng
Ngoài chống ung thư và kháng khuẩn, các hoạt tính khác được xem xét. Tiềm năng kháng virus và chống viêm cũng được thăm dò. Một số phức chất có thể có khả năng chống oxy hóa. Việc thăm dò toàn diện giúp tìm ra các ứng dụng mới. Phức chất kim loại chuyển tiếp đóng vai trò quan trọng trong phát triển dược phẩm.
4.3. Đánh giá ảnh hưởng của cấu trúc lên hoạt tính
Mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học được phân tích. Thay đổi phối tử quinoline hoặc kim loại trung tâm ảnh hưởng đến hiệu quả. Các nhóm thế trên vòng quinoline cũng đóng vai trò quan trọng. Nghiên cứu tìm kiếm các đặc điểm cấu trúc tối ưu. Mục tiêu là thiết kế các phức chất có hoạt tính cao hơn. Đây là hướng đi quan trọng trong hóa học dược phẩm.
V. Tính chất huỳnh quang của phức chất kim loại chuyển tiếp
Nghiên cứu tập trung vào tính chất huỳnh quang của các phức chất. Phức chất kim loại chuyển tiếp chứa phối tử quinoline có tiềm năng phát quang. Việc khảo sát tính chất này mở rộng các ứng dụng trong khoa học vật liệu. Dữ liệu phổ huỳnh quang cung cấp thông tin về trạng thái kích thích. Tính chất huỳnh quang có thể được điều chỉnh thông qua thay đổi cấu trúc.
5.1. Nghiên cứu phổ huỳnh quang các phức chất
Phổ huỳnh quang của các phức chất được đo đạc. Cường độ và vị trí đỉnh phát xạ được ghi nhận. Thời gian sống huỳnh quang cũng được xác định. So sánh phổ huỳnh quang của phức chất với phối tử tự do. Sự thay đổi cho thấy sự hình thành liên kết phối trí. Các thông số này giúp đánh giá hiệu quả phát quang.
5.2. Ứng dụng tiềm năng trong vật liệu quang học
Phức chất huỳnh quang có thể được ứng dụng làm vật liệu OLED. Chúng có thể sử dụng trong cảm biến quang học và hình ảnh y sinh. Tiềm năng làm chất đánh dấu huỳnh quang cũng rất lớn. Việc phát triển vật liệu phát quang mới là mục tiêu quan trọng. Các phức chất này mở ra nhiều cơ hội trong công nghệ cao.
5.3. Mối liên hệ giữa cấu trúc và huỳnh quang
Mối quan hệ giữa cấu trúc phức chất và tính chất huỳnh quang được phân tích. Thay đổi kim loại trung tâm ảnh hưởng đến hiệu suất phát quang. Các nhóm thế trên phối tử quinoline cũng tác động đáng kể. Nghiên cứu tìm kiếm các quy tắc thiết kế cấu trúc. Mục tiêu là điều chỉnh tính chất huỳnh quang theo ý muốn. Điều này tối ưu hóa hiệu suất cho các ứng dụng cụ thể.
VI. Phức chất Bạch kim và các kim loại chuyển tiếp khác
Nghiên cứu sâu rộng về các phức chất kim loại chuyển tiếp. Đặc biệt tập trung vào Bạch kim (II) do tiềm năng chống ung thư. Các kim loại chuyển tiếp khác cũng được khám phá. Đồng (II), Niken (II), Kẽm (II), Sắt (III), Coban (II), Paladi (II) là các đối tượng tiềm năng. Mục tiêu là so sánh tính chất và hoạt tính giữa các loại phức chất.
6.1. Tổng hợp phức chất Bạch kim II chứa quinoline
Một phần trọng tâm của nghiên cứu là phức chất Bạch kim (II). Các dẫn xuất quinoline được sử dụng làm phối tử. Quy trình tổng hợp đặc biệt được phát triển cho Bạch kim (II). Phức chất Bạch kim (II) chứa phối tử loại quinoline thể hiện hoạt tính sinh học. Cấu trúc và tính chất quang của chúng cũng được nghiên cứu chi tiết. Đây là nền tảng cho các ứng dụng y sinh.
6.2. Nghiên cứu phức chất với Đồng II và Niken II
Nghiên cứu mở rộng sang các kim loại chuyển tiếp khác. Các phức chất Đồng (II) chứa quinoline được tổng hợp. Phức chất Niken (II) với phối tử quinoline cũng được tạo ra. Các phức chất này được đặc trưng về cấu trúc và tính chất. So sánh hoạt tính sinh học và huỳnh quang với phức chất Bạch kim (II). Việc này giúp hiểu rõ hơn về vai trò của kim loại trung tâm.
6.3. Khám phá các phức chất Kẽm II Sắt III Coban II Paladi II
Tiếp tục khám phá các phức chất của Kẽm (II), Sắt (III), Coban (II), Paladi (II). Các kim loại này cũng là kim loại chuyển tiếp quan trọng. Mục tiêu là đánh giá sự đa dạng trong tính chất. Các phức chất có thể có các ứng dụng khác nhau. Từ xúc tác đến vật liệu tiên tiến, tiềm năng rất lớn. Việc tổng hợp và đặc trưng các phức chất này đóng góp vào thư viện hóa học phức chất.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (238 trang)Nội dung chính
Tổng quan về luận án
Nghiên cứu hóa học phức chất hiện đại đang chứng kiến bước chuyển dịch mạnh mẽ từ các cấu trúc vô cơ cổ điển sang những hệ phức chất đa chức năng kết hợp giữa ion kim loại chuyển tiếp và phối tử dị vòng hữu cơ hoạt tính sinh học cao. Trong bối cảnh gánh nặng ung thư toàn cầu ngày càng nghiêm trọng với hàng triệu ca mắc mới mỗi năm, các thế hệ thuốc điều trị ung thư dựa trên nền tảng kim loại platinum(II) như Cisplatin, Carboplatin và Oxaliplatin dù đóng vai trò trụ cột nhưng đang bộc lộ những hạn chế lâm sàng nghiêm trọng: hiện tượng kháng thuốc tế bào, độc tính tích lũy trên gan thận và chỉ số điều trị hẹp. Song song đó, nhu cầu phát triển các hệ vật liệu quang học thông minh phục vụ chẩn đoán huỳnh quang, cảm biến ion kim loại nặng và tác nhân kháng khuẩn thế hệ mới đặt ra bài toán cấp thiết cho hóa học vô cơ thực nghiệm.
+----------------------------------------------+
| HỢP CHẤT TỰ NHIÊN: Eugenol (Hương nhu) |
+----------------------------------------------+
│
(Nitro hóa, Khử Na2S2O4, Brom hóa, Alkyl hóa)
▼
+----------------------------------------------+
| PHỐI TỬ SULFOQUINOLINE: Q, QBr, MeQBr |
+----------------------------------------------+
│
┌────────────────────┴────────────────────┐
▼ ▼
+---------------------------------------+ +---------------------------------------+
| 16 PHỨC CHẤT PLATINUM(II) (A1-A16) | | 16 PHỨC CHẤT NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM (B1-B16)|
| - Phối trí Arylolefin & Quinolate | | - Ion trung tâm: Y, La, Pr, Sm, Nd, |
| - Cấu hình Cis/Trans điều khiển | | Eu, Tb với QBr, MeQBr |
| - 3 phức vượt Cisplatin 4 - 33 lần | | - Số phối trí lớn (8-9), huỳnh quang |
| - IC50: 1,1 ÷ 4,2 µM trên 4 dòng ung thư| | - Cảm biến Pb2+ & Y3+ (LOD ~ 5,8 µM) |
+---------------------------------------+ +---------------------------------------+
Khoảng trống nghiên cứu (research gap) then chốt được xác định là sự thiếu vắng các công trình tổng hợp có hệ thống về hệ phức chất lai hóa (hybrid complexes) chứa đồng thời phân tử hữu cơ thiên nhiên (như dẫn xuất arylolefin tách chiết từ tinh dầu hương nhu Việt Nam) và khung dị vòng quinoline/sulfoquinoline đa chức năng. Sự tương tác phối trí đa tâm, cơ chế chọn lọc lập thể (stereoselectivity) giữa phối tử olefin mềm và dị vòng nitơ-oxy với ion trung tâm $d^8$ Platinum(II) cũng như ion $4f$ Lanthanide(III) vẫn chưa được giải mã trọn vẹn bằng các bằng chứng tinh thể học thực nghiệm.
Luận án tiến sĩ hóa học vô cơ với đề tài "Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học, tính chất huỳnh quang của một số phức chất kim loại chuyển tiếp chứa phối tử loại quinoline" của nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Ngọc Vinh (Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 2020) đã giải quyết trọn vẹn khoảng trống trên thông qua các câu hỏi và giả thuyết khoa học:
- RQ1: Làm thế nào để chuyển hóa hợp chất tự nhiên eugenol thành các phối tử dẫn xuất sulfoquinoline và arylolefin có khả năng phối trí đa càng với ion kim loại chuyển tiếp?
- RQ2: Yếu tố hiệu ứng trans (trans-effect) và hiệu ứng cản trở không gian (steric hindrance) chi phối như thế nào đến cấu hình hình học cis/trans của phức chất Platinum(II) đơn nhân và hai nhân?
- RQ3: Các phức chất mới của Pt(II) và ion nguyên tố đất hiếm ($Ln^{3+}$) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào ung thư (cytotoxicity), ức chế vi sinh vật kiểm định và độ nhạy cảm biến huỳnh quang quang học ra sao?
- H1: Sự phối trí đồng thời của arylolefin tự nhiên và dẫn xuất quinolinate vào tâm Pt(II) sẽ tạo ra cấu trúc phẳng bất đối xứng, giúp khắc phục cơ chế đề kháng cisplatin của tế bào ác tính.
- H2: Khung phối tử sulfoquinoline đóng vai trò "ăng-ten" (antenna effect) truyền năng lượng hiệu quả cho ion lanthanide, tạo ra hiện tượng phát quang chọn lọc và đáp ứng nhạy cảm với pH cũng như các cation lạ.
Khung lý thuyết của công trình được xây dựng vững chắc trên nền tảng Thuyết phối trí Werner (Werner's Coordination Theory), Quy luật hiệu ứng trans của Chernyaev, Thuyết tương tác Axit-Bazơ cứng-mềm (Pearson's HSAB Principle) và Thuyết chuyển dời năng lượng cộng hưởng Förster (FRET). Đóng góp mang tính đột phá định lượng của luận án bao gồm việc tổng hợp thành công 32 phức chất mới hoàn toàn (16 phức chất Platinum(II) ký hiệu từ A1 đến A16 và 16 phức chất Lanthanide(III) ký hiệu từ B1 đến B16). Trong đó, xác định được 3 phức chất Pt(II) có hoạt tính tiêu diệt 4 dòng tế bào ung thư ở người (KB, Hep-G2, MCF-7, Lu) với chỉ số $IC_{50}$ cực thấp đạt từ 1,1 đến 4,2 µM (mạnh gấp 4 đến 33 lần so với Cisplatin thương mại), đồng thời chế tạo thành công cảm biến quang học có giới hạn phát hiện (LOD) đối với ion độc hại $Pb^{2+}$ đạt 5,89 µM và ion $Y^{3+}$ đạt 5,87 µM.
Literature Review và Positioning
Lịch sử phát triển của các hợp chất chứa nhân quinoline bắt đầu từ việc phân lập quinine từ vỏ cây Cinchona vào thế kỷ XIX để điều trị sốt rét, tiếp nối bởi hàng loạt dẫn xuất tổng hợp như Chloroquine, Plasmoquine và Acriquine (Kouznetsov et al., 2005; Marella et al., 2013). Trong lĩnh vực hóa dược vô cơ, kể từ khi Rosenberg và cộng sự phát hiện hoạt tính kháng ung thư của Cisplatin vào năm 1965 (Rosenberg et al., 1969), ba thế hệ thuốc platin đã lần lượt ra đời: Carboplatin (Harrap, 1985), Oxaliplatin (Kidani et al., 1978) và các thuốc thế hệ mới như Nedaplatin, Heptaplatin, Lobaplatin (Wheate et al., 2010).
========================================================================================
TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT PLATINUM VÀ QUINOLINE TRÊN THẾ GIỚI
========================================================================================
[1965] Cisplatin: Thế hệ 1 (Độc tính cao, kháng thuốc)
│
[1985-1990] Carboplatin, Oxaliplatin: Thế hệ 2 & 3
│
[2009] Gligorijevic et al.: Phức Pt(II)-selenosemicarbazone (IC50 = 19,35 µM trên HeLa)
│
[2013] Mostwainyana et al.: Phức Pt(II) imino-quinoline trung hòa (IC50 = 40 ÷ 60 µM)
│
[2020] CÔNG TRÌNH LUẬN ÁN (Nguyễn Thị Ngọc Vinh):
-> Lai hóa Arylolefin (Eugenol/Safrol) + Sulfoquinoline/8-HQ
-> 16 phức Pt(II) (A1-A16) & 16 phức Ln(III) (B1-B16)
-> Hoạt tính đột phá: IC50 = 1,1 ÷ 4,2 µM (Vượt trội Cisplatin 4 - 33 lần)
========================================================================================
Trong dòng nghiên cứu phức chất Pt(II) chứa dẫn xuất quinoline, Mostwainyana và cộng sự (2013) đã tổng hợp phức chất trung hòa từ $K_2[PtCl_4]$ và dẫn xuất imino-quinoline, ghi nhận hoạt tính ức chế dòng ung thư vú MCF-7 và ung thư ruột HT-29 với giá trị $IC_{50}$ từ 40 đến 60 µM. Nevenka Gligorijevic và các cộng sự (2009) tổng hợp phức chất vuông phẳng của Pt(II) với 2-quinolinecarboxaldehyde selenosemicarbazone, đạt chỉ số ức chế tế bào ung thư cổ tử cung HeLa với $IC_{50} = 19,35 \pm 0,12$ µM. Đối với phức chất phát quang của nguyên tố đất hiếm, Imbert và cộng sự (2005) đã công bố hệ phối tử quinolinol đa càng 4 nhánh liên kết với $Yb^{3+}, Nd^{3+}, Er^{3+}$, phát quang trong vùng hồng ngoại gần. Halder và nhóm nghiên cứu (2015) thiết kế cảm biến huỳnh quang pH từ 1,4-bis-(quinoline-6-yliminomethyl)benzene (BQB), trong khi Nagano và cộng sự (2009) ứng dụng phức chất Terbium làm đầu dò huỳnh quang cơ chế chuyển electron quang hóa (PET) để nhận biết enzym leucine aminopeptidase (LAP).
Một cuộc tranh luận học thuật sâu sắc trong tài liệu quốc tế tập trung vào hai luồng quan điểm đối lập về cơ chế kháng ung thư của phức chất Platin:
- Quan điểm kinh điển (Classical Platinum Model): Cho rằng phức chất bắt buộc phải có cấu hình cis-diammine hai nhóm phối tử rời đi halogenua ($cis-[Pt(NH_3)_2Cl_2]$) để tạo liên kết chéo nội chuỗi 1,2-intrastrand cross-link với các bazơ guanine trên DNA (Jamieson & Lippard, 1999).
- Quan điểm thuốc Platin không kinh điển (Non-classical Platinum Hypothesis): Cho rằng các phức chất chứa phối tử hữu cơ cồng kềnh, phối tử cơ kim alkyl/aryl và phức chất đơn nhân mang điện tích bất đối xứng có thể tấn công tế bào ung thư thông qua cơ chế xen phủ (intercalation) rãnh DNA và ức chế enzyme tín hiệu nội bào, giúp vô hiệu hóa hoàn toàn cơ chế đề kháng thuốc của tế bào ung thư kháng Cisplatin (Farrell, 2004; Wong & Giandomenico, 1999).
Luận án của Nguyễn Thị Ngọc Vinh đã định vị xuất sắc trong dòng chảy khoa học này: Thay vì sử dụng các phối tử amine kinh điển, tác giả tiên phong phối hợp khung cơ kim arylolefin tự nhiên (Safrol tách từ tinh dầu xá xị, dẫn xuất Eugenol từ tinh dầu hương nhu) với các dẫn xuất 8-hydroxyquinoline halogen hóa và sulfoquinoline tan trong nước. So sánh trực tiếp với nghiên cứu của Mostwainyana et al. (2013) ($IC_{50} = 40 - 60$ µM) và phức chất đất hiếm của Yang et al. (2007) trên dẫn xuất 5,7-dibromo-8-hydroxyquinoline ($IC_{50} = 7,1 - 28,3$ µM), các phức chất tổng hợp trong luận án này thể hiện hoạt tính tiêu diệt tế bào ung thư biểu mô, gan, vú, phổi với $IC_{50}$ ấn tượng từ 1,1 đến 4,2 µM, định vị một bước tiến vượt bậc trong thiết kế dược chất hóa sinh vô cơ.
Đóng góp lý thuyết và khung phân tích
Đóng góp cho lý thuyết
Luận án mang lại những đóng góp nền tảng cho lý thuyết hóa học phối trí vô cơ và hóa dược hiện đại:
- Mở rộng Quy luật hiệu ứng trans của Chernyaev trong phức chất Pt(II) đa phối tử: Làm sáng tỏ sự cạnh tranh nhiệt động học và động học lập thể. Khi cho $K[PtCl_3(arylolefin)]$ phản ứng với dẫn xuất amine dị vòng hai càng, nhóm liên kết đôi $C=C$ ($\pi$-acid mạnh) của nhánh allyl gây hiệu ứng trans mãnh liệt, định hướng nguyên tử nitơ thế vào vị trí trans đối diện liên kết olefin. Ngược lại, khi phân cắt phức chất dime hai nhân khép vòng $[Pt_2Cl_2(arylolefin-1H)_2]$, phản ứng chịu sự kiểm soát của hiệu ứng lập thể không gian (steric control), ưu tiên tạo ra đồng phân cis do phân tử dị vòng quinoline cồng kềnh có xu hướng né tránh tương tác đẩy với nhân thơm benzodioxole/phenyl.
- Lý thuyết phối trí Axit-Bazơ Cứng-Mềm (HSAB) đối với phối tử Sulfoquinoline: Chứng minh ion trung tâm $Pt^{2+}$ (axit mềm/trung gian) ưu tiên liên kết cộng hóa trị định hướng với nguyên tử $C_{aryl}$ và $N_{pyridine}$, trong khi các ion nguyên tố đất hiếm $Ln^{3+}$ (axit cứng theo Pearson) ưu tiên phối trí với nguyên tử oxy của nhóm phenolate ($O^-$), carboxylate ($-COO^-$) và sulfonate ($-SO_3^-$), tạo nên số phối trí cao đặc trưng (8 và 9) với hình học tinh thể lăng trụ tam giác tam đỉnh (tricapped trigonal prism) hoặc đa diện vuông xoắn (square antiprism).
HỆ THỐNG CÁC MỆNH ĐỀ LÝ THUYẾT ĐƯỢC CHỨNG MINH THỰC NGHIỆM
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Proposition 1 (P1): Hiệu ứng trans của nhánh allyl (C=C) quyết định │
│ cấu hình trans-[PtCl(olefin)(N,O-quinolate)] từ tiền chất K[PtCl3(olefin)]. │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ Proposition 2 (P2): Hiệu ứng cản trở không gian của khung benzodioxole │
│ vượt qua hiệu ứng trans, định hướng lập thể cis trong phức vòng càng Pt(II).│
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ Proposition 3 (P3): Cơ chế ăng-ten quang học (Antenna Effect) chuyển mức │
│ singlet/triplet của sulfoquinoline kích hoạt bức xạ huỳnh quang ion Ln(III).│
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
- Mô hình chuyển giao năng lượng nội phân tử (Antenna Effect): Xác lập cơ chế truyền năng lượng không bức xạ từ trạng thái kích thích singlet/triplet của phối tử hữu cơ sulfoquinoline (QBr, MeQBr) sang các mức năng lượng $4f$ của ion $Eu^{3+}$ ($^5D_0 \rightarrow ^7F_J$) và $Tb^{3+}$ ($^5D_4 \rightarrow ^7F_J$), giải thích hiện tượng tăng cường quang thông và dịch chuyển phổ phát xạ.
Khung phân tích độc đáo
Khung phân tích của luận án là sự tích hợp đa ngành giữa ba trụ cột lý thuyết: Hóa học tổng hợp hữu cơ các hợp chất thiên nhiên, Hóa học phối trí vô cơ cấu trúc tinh thể và Dược lý học - Quang lý học thực nghiệm.
KHUNG PHÂN TÍCH TÍCH HỢP ĐA NGÀNH
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN (Eugenol, Safrol) │
└────────────────────────────────┬─────────────────────────────────┘
│ (Biến tính cấu trúc / Tổng hợp hữu cơ)
▼
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ PHỐI TỬ ĐA CÀNG: Arylolefin & Sulfoquinoline │
└────────────────────────────────┬─────────────────────────────────┘
│ (Phản ứng tạo phức chọn lọc lập thể)
▼
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ HỆ PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP │
│ [Platinum(II) Phẳng d8] & [Lanthanide(III) 4f Đa Phối Trí] │
└────────────────────────────────┬─────────────────────────────────┘
│ (Phân tích hóa lý & Nhiễu xạ tia X)
▼
┌────────────────────────────────────────┴────────────────────────────────────────┐
▼ ▼
┌────────────────────────────────────────┐ ┌────────────────────────────────────────┐
│ ỨNG DỤNG Y SINH HỌC DƯỢC │ │ QUANG HỌC & CẢM BIẾN ION CATION │
│ - Độc tính tế bào ung thư (KB, Hep-G2) │ │ - Cảm biến huỳnh quang pH & Pb2+, Y3+ │
│ - Kháng vi sinh vật kiểm định (L.ferm) │ │ - Tăng cường quang thông 6 - 8 lần │
└────────────────────────────────────────┘ └────────────────────────────────────────┘
Các khái niệm chuyên sâu và điều kiện biên (boundary conditions) được quy định chặt chẽ:
- Phối tử Arylolefin-1H (Chelate hóa C,C): Trạng thái phối tử arylolefin bị deproton hóa tại vị trí ortho trên vòng benzen, tạo liên kết $\sigma$ $Pt-C_{aryl}$ kết hợp liên kết $\pi$ qua cầu nối allyl $CH_2=CH-$.
- Phối tử Sulfoquinoline lưỡng tính (Zwitterionic ligand): Hợp chất 7-(carboxymethoxy)-6-hydroxyquinolin-1-ium-3-sulfonate (Q) và các dẫn xuất thế brom (QBr), metyl hóa bậc 4 tại nitơ (MeQBr), có khả năng tan hoàn toàn trong nước và tồn tại ở các trạng thái ion hóa biến đổi phụ thuộc nghiêm ngặt vào pH môi trường (vùng pH hoạt động: 3,0 – 9,0).
Phương pháp nghiên cứu tiên tiến
Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu được thiết kế theo trường phái Triết học Thực chứng (Positivism) và Chủ nghĩa hiện thực phản biện (Critical Realism), trong đó mọi kết luận về cấu trúc phân tử và hoạt tính sinh học đều được xác thực bằng dữ liệu đo đạc vật lý độc lập, có thể tái lập và định lượng chính xác. Thiết kế đa tầng bậc (multi-level design) bao gồm:
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| THIẾT KẾ ĐA TẦNG BẬC CỦA NGHIÊN CỨU (MULTI-LEVEL RESEARCH DESIGN) |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| Level 1: TỔNG HỢP HÓA HỌC & TỐI ƯU HÓA PHẢN ỨNG |
| - Chuyển hóa Eugenol -> Axit eugenoxiaxetic -> Q -> QBr -> MeQBr |
| - Tổng hợp muối Zeise K[PtCl3(arylolefin)] và dime [PtCl(arylolefin-1H)]2 |
| - Tạo phức Pt(II) A1-A16 và phức Lanthanide B1-B16 |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
│
▼
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| Level 2: GIẢI MÃ CẤU TRÚC VẬT LÝ NGUYÊN TỬ & ĐƠN TINH THỂ |
| - Khẳng định mạng không gian bằng Nhiễu xạ tia X đơn tinh thể (XRD) |
| - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 2D-NOESY, Phổ khối lượng ESI-MS |
| - Phân tích nhiệt lượng đồng thời TG/DTA & Phổ hồng ngoại FT-IR |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
│
▼
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| Level 3: ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH QUANG HỌC & SÀNG LỌC Y SINH IN VITRO |
| - Khảo sát huỳnh quang biến đổi theo pH và nồng độ ion Pb2+, Y3+, Fe3+... |
| - Độc tính tế bào ung thư (MTT/SRB assay) trên KB, Hep-G2, MCF-7, Lu |
| - Kháng vi khuẩn Gram âm/dương (Lactobacillus fermentum, Bacillus subtilis) |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
Quy trình nghiên cứu rigorous
Quy trình nghiên cứu tuân thủ nghiêm ngặt chuẩn mực phân tích cấu trúc hóa học phức chất:
SƠ ĐỒ QUY TRÌNH PHÂN TÍCH CẤU TRÚC ĐA PHƯƠNG PHÁP
MẪU PHỨC CHẤT MỚI TỔNG HỢP (A1 - A16, B1 - B16)
│
├───────> [1] Phổ Khối Lượng ESI-MS
│ (Xác định khối lượng phân tử & cụm vân đồng vị thực nghiệm)
│
├───────> [2] Phổ Hồng Ngoại FT-IR (4000 - 400 cm-1)
│ (Độ dịch chuyển vân v(C=C), v(C=N), v(Pt-N), v(Pt-Cl), v(Pt-C))
│
├───────> [3] Phổ 1H-NMR & 2D-NOESY
│ (Xác định độ dịch chuyển hóa học δ, hằng số tương tác J, cấu hình không gian)
│
├───────> [4] Bán định lượng EDX & Phân tích nhiệt TG/DTA
│ (Tỷ lệ nguyên tố kim loại & số phân tử nước kết tinh/nội cầu)
│
└───────> [5] Nhiễu Xạ Tia X Đơn Tinh Thể (Single-Crystal XRD)
(Xác định độ dài liên kết Å, góc liên kết độ, cấu trúc 3D tuyệt đối)
- Phổ khối lượng phân giải cao (ESI-MS): Ghi phổ trên hệ thiết bị khối phổ ion hóa phun mù điện tử. Mọi pic ion phân tử $[M+H]^+$, $[M+K]^+$ hoặc cụm phân mảnh đều được so sánh và khớp nối hoàn hảo với giản đồ mô phỏng đồng vị lý thuyết (isotopic cluster simulation) của Platinum ($^{194}Pt, ^{195}Pt, ^{196}Pt$) và các nguyên tố đất hiếm.
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1H\text{-NMR}$ và 2D-NOESY): Đo trên máy quang phổ Bruker Avance 500 MHz (dung môi $CDCl_3$ hoặc $DMSO\text{-}d_6$). Kỹ thuật phổ tương tác không gian NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy) được ứng dụng triệt để nhằm giải mã vị trí tương đối giữa proton $H_7, H_8, H_9$ của nhánh allyl với các proton trên vòng dị vòng quinoline, xác lập cấu hình cis/trans lập thể.
- Nhiễu xạ tia X đơn tinh thể (Single-Crystal XRD): Các đơn tinh thể chất lượng cao nuôi trong hệ dung môi bay hơi chậm ($CH_2Cl_2/EtOH$ hoặc $H_2O/DMF$) được đo trên máy nhiễu xạ tia X đơn tinh thể hiện đại, phối hợp cùng GS. Luc Van Meervelt (Đại học KU Leuven, Bỉ) và PGS.TS Nguyễn Hùng Huy (ĐHQG Hà Nội). Thu thập dữ liệu cường độ nhiễu xạ, giải và làm khớp cấu trúc bằng phần mềm SHELXTL và OLEX2.
- Thử nghiệm hoạt tính sinh học chuẩn quốc tế: Đánh giá độc tính tế bào ung thư in vitro bằng phép thử màu MTT/SRB theo quy chuẩn chuẩn hóa của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Khả năng kháng vi sinh vật kiểm định được xác định thông qua giá trị nồng độ ức chế tối thiểu ($MIC$) và $IC_{50}$.
Data và phân tích
Dữ liệu thực nghiệm được xử lý bằng các công cụ toán học và phần mềm chuyên dụng:
- Phân tích tinh thể học: Xác định chính xác các thông số mạng tế bào đơn vị ($a, b, c, \alpha, \beta, \gamma$), nhóm không gian đối xứng tinh thể, độ dài liên kết cộng hóa trị ($Pt-C$, $Pt-N$, $Pt-O$, $Pt-Cl$ tính bằng Angstrom $\text{Å}$) và góc liên kết phối trí (°). Khẳng định 6 phức chất Platinum(II) và 2 phức chất Lanthanide(III) (YQBr1, YMeQBr2) bằng cấu trúc XRD tuyệt đối.
- Phân tích nhiệt vi sai đồng thời (TG/DTA): Đo trên máy Labsys Evo từ nhiệt độ phòng đến 800°C trong môi trường khí nitơ với tốc độ gia nhiệt 10°C/phút, xác định chính xác số lượng phân tử nước phối trí nội cầu phối trí và nước kết tinh ngoại cầu.
- Phân tích huỳnh quang và độ nhạy cảm biến (LOD): Giới hạn phát hiện ion được tính toán theo công thức chuẩn của IUPAC: $LOD = \frac{3\sigma}{k}$ (trong đó $\sigma$ là độ lệch chuẩn của mẫu trắng và $k$ là độ dốc của đường hồi quy tuyến tính giữa cường độ huỳnh quang và nồng độ ion kim loại).
Phát hiện đột phá và implications
Những phát hiện then chốt
Quá trình khảo sát thực nghiệm đã mang lại 5 phát hiện đột phá then chốt:
========================================================================================
BẢNG TỔNG HỢP CÁC PHÁT HIỆN THỰC NGHIỆM ĐỘT PHÁ CỦA LUẬN ÁN
========================================================================================
STT | Đối Tượng Nghiên Cứu | Dữ Liệu Thực Nghiệm / Bằng Chứng | Ý Nghĩa / Tác Động Khoa Học
----+----------------------+------------------------------------+----------------------------
1 | 3 Phức chất Pt(II) | IC50 = 1,1 ÷ 4,2 µM | Tiêu diệt tế bào ung thư
| (Chứa Arylolefin & | (Thử nghiệm trên 4 dòng ung thư: | vượt trội Cisplatin gấp
| 8-Hydroxyquinolate) | KB, Hep-G2, MCF-7, Lu) | 4 đến 33 lần.
----+----------------------+------------------------------------+----------------------------
2 | Cơ chế điều khiển | XRD & 2D-NOESY chứng minh: | Giải mã quy luật cạnh tranh
| lập thể Cis/Trans | K[PtCl3(Saf)] -> Trans | giữa Hiệu ứng Trans và
| | [Pt2Cl2(Saf-1H)2] -> Cis | Cản trở không gian.
----+----------------------+------------------------------------+----------------------------
3 | Phức chất Lanthanide | IC50 = 0,53 ÷ 3,18 µg/mL (L. ferm) | Hoạt tính kháng khuẩn cực
| (LaQBr1, EuQBr1, | IC50 = 1,63 ÷ 1,65 µg/mL (B. subt) | cao đối với vi khuẩn
| YMeQBr1, YMeQBr2) | | Gram (+) và vi sinh vật.
----+----------------------+------------------------------------+----------------------------
4 | Cảm biến huỳnh quang | Tăng cường độ phát quang 6 - 8 lần | Phát hiện siêu nhạy ion độc
| quang học (LaQBr1, | LOD (Pb2+) = 5,89 µM | Pb2+ và ion đất hiếm Y3+
| YMeQBr1, QBr, MeQBr) | LOD (Y3+) = 5,87 µM (ở pH 4 - 5) | trong dung dịch nước.
----+----------------------+------------------------------------+----------------------------
5 | Phối tử Sulfo- | 7-(carboxymethoxy)-6-hydroxy- | Tận dụng thành công nguồn
| quinoline mới từ | quinolin-1-ium-3-sulfonate (Q) | eugenol thiên nhiên Việt
| Eugenol hương nhu | và các dẫn xuất thế QBr, MeQBr | Nam làm chất mang hữu cơ.
========================================================================================
- Hoạt tính ức chế tế bào ung thư vượt trội gấp 4 – 33 lần Cisplatin: Thử nghiệm sinh học in vitro đối với 7 phức chất Platinum(II) cho thấy có 3 phức chất thể hiện hoạt tính kháng ung thư đặc biệt mạnh mẽ đối với toàn bộ 4 dòng tế bào: ung thư biểu mô ($KB$), ung thư gan ($Hep\text{-}G2$), ung thư vú ($MCF\text{-}7$) và ung thư phổi ($Lu$). Giá trị $IC_{50}$ đo được nằm trong khoảng cực thấp từ 1,1 đến 4,2 µM. So sánh với đối chứng dương lâm sàng là Cisplatin, các phức chất này có hiệu lực tiêu diệt tế bào ác tính cao gấp từ 4 đến 33 lần.
- Quy luật chọn lọc cấu hình lập thể Cis/Trans đối với ion trung tâm $Pt(II)$: Phân tích phổ $^1H\text{-NMR}$, NOESY và đơn tinh thể XRD chứng minh rằng phản ứng của $K[PtCl_3(arylolefin)]$ với dẫn xuất 8-hydroxyquinoline luôn tạo ra phức đơn nhân có cấu hình trans (nguyên tử N của vòng quinoline nằm ở vị trí trans so với liên kết đôi $C=C$ của nhánh allyl do ảnh hưởng trans mạnh của nhóm olefin). Trái lại, khi phản ứng đi từ dime hai nhân khép vòng $[PtCl(arylolefin-1H)]_2$, sản phẩm thu được lại mang cấu hình cis (nguyên tử N ở vị trí cis so với nhánh allyl) do hiệu ứng cản trở không gian của vòng benzodioxole cồng kềnh chi phối đường hướng phản ứng.
- Hiệu năng kháng khuẩn vượt bậc của phức chất Lanthanide: Các phức chất $LaQBr1$, $EuQBr1$, $YMeQBr1$, $LaMeQBr1$, $YMeQBr2$ thể hiện khả năng ức chế sinh trưởng mạnh mẽ đối với chủng vi khuẩn Lactobacillus fermentum, đạt chỉ số $IC_{50}$ rất thấp từ 0,53 đến 3,18 µg/mL. Đồng thời, các phức chất $EuQBr1$, $YMeQBr1$, $YMeQBr2$ còn ức chế đặc hiệu chủng Bacillus subtilis với $IC_{50}$ ấn tượng từ 1,63 đến 1,65 µg/mL.
- Hiện tượng khuếch đại huỳnh quang và cảm biến ion kim loại chọn lọc: Dung dịch phối tử QBr, MeQBr và phức chất đất hiếm ở nồng độ 10 µM có khả năng phát huỳnh quang mạnh phụ thuộc vào pH môi trường. Đặc biệt, cường độ phát huỳnh quang của phức chất $LaQBr1$ và $YMeQBr1$ tăng vọt gấp 6 đến 8 lần so với dung dịch phối tử tự do ở cùng nồng độ. Trong môi trường axit (pH = 4 – 5), phối tử QBr và MeQBr đóng vai trò là chất cảm biến huỳnh quang kiểu "bật" (turn-on sensor) chọn lọc với ion kim loại nặng $Pb^{2+}$ và ion đất hiếm $Y^{3+}$, với nồng độ phát hiện tối thiểu (LOD) tương ứng là 5,89 µM đối với $Pb^{2+}$ và 5,87 µM đối với $Y^{3+}$.
Implications đa chiều
- Về mặt Lý thuyết Phối trí & Quang hóa học: Cung cấp bộ cơ sở dữ liệu cấu trúc tinh thể học mới chưa từng được công bố trong Hệ thống dữ liệu tinh thể học quốc tế (CCDC) cho 32 phức chất kim loại chuyển tiếp. Khẳng định khả năng phối trí linh hoạt của dẫn xuất sulfoquinoline đóng vai trò phối tử cầu nối (bridging ligand) tạo phức chất đa nhân.
- Về mặt Phương pháp luận Tổng hợp: Thiết lập quy trình công nghệ hóa học xanh khép kín từ nguyên liệu tự nhiên bản địa (tinh dầu hương nhu Việt Nam) chuyển hóa thành các tiền chất dược phẩm và vật liệu cảm biến giá trị gia tăng cao.
- Về mặt Ứng dụng Hóa Dược & Y sinh: Mở ra triển vọng phát triển các phác đồ điều trị ung thư thế hệ mới, giảm thiểu liều lượng sử dụng kim loại nặng, hạn chế tối đa độc tính phụ trên tủy xương và thận nhờ hoạt tính $IC_{50}$ ở dải micromol siêu thấp.
- Về mặt Giám sát Môi trường: Cung cấp giải pháp chế tạo thiết bị cảm biến quang học cầm tay phát hiện nhanh vết ion chì ($Pb^{2+}$) gây độc thần kinh trong nguồn nước sinh hoạt và nước thải công nghiệp.
Limitations và Future Research
Nhằm đảm bảo tính khách quan và chuẩn mực học thuật, các giới hạn nội tại (boundary conditions) của luận án được xác định rõ ràng:
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| HẠN CHẾ CỦA LUẬN ÁN & ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TƯƠNG LAI |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| GIỚI HẠN NỘI TẠI (LIMITATIONS): |
| 1. Khảo sát hoạt tính kháng ung thư mới dừng ở mô hình in vitro tế bào nuôi cấy. |
| 2. Độ tan trong môi trường nước sinh lý của một số phức Pt(II) còn hạn chế (dùng DMSO).|
| 3. Chưa phân tích sâu động học liên kết cắt chuỗi DNA bằng mô phỏng Molecular Docking.|
| 4. Cơ chế dập tắt huỳnh quang ở pH kiềm cao chưa được giải trình định lượng FRET. |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
│
▼
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG LAI (FUTURE RESEARCH AGENDA): |
| 1. Thử nghiệm tiền lâm sàng in vivo trên chuột mang khối u dị ghép (xenograft models).|
| 2. Gắn kết phức chất Pt(II) lên hạt nano Fe3O4 / micelle polymer để hướng đích. |
| 3. Tổng hợp tiền dược Pt(IV) giải phóng chọn lọc tại tế bào ung thư. |
| 4. Chế tạo màng film quang học mỏng phục vụ quan trắc trực tuyến ion kim loại nặng. |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
- Giới hạn thử nghiệm sinh học in vitro: Các đánh giá độc tính tế bào ung thư và ức chế vi sinh vật mới được tiến hành trên các dòng tế bào nuôi cấy đơn lớp (in vitro). Luận án chưa thể triển khai khảo sát dược động học (pharmacokinetics), dược lực học (pharmacodynamics) và độc tính cấp/bán trường diễn in vivo trên mô hình động vật linh trưởng hoặc chuột mang khối u.
- Độ tan trong môi trường sinh lý: Một số phức chất Pt(II) chứa nhân arylolefin và quinoline có độ phân cực thấp, đòi hỏi phải sử dụng một tỷ lệ nhỏ dung môi dimethylsulfoxide (DMSO) để hòa tan trước khi phân tán vào môi trường thử nghiệm sinh học.
- Cơ chế phân tử cắt DNA: Dù đã chứng minh được hoạt tính ức chế tế bào mạnh mẽ, luận án chưa đi sâu phân tích động học liên kết trực tiếp với oligonucleotide hoặc mô phỏng tương tác phân tử (molecular docking simulation) giữa phức chất và cấu trúc không gian bậc 3 của DNA.
Chương trình nghiên cứu tương lai (10-Year Research Agenda)
- Nghiên cứu tiền lâm sàng in vivo: Triển khai đánh giá hiệu quả thu nhỏ khối u trên mô hình chuột thiếu hụt miễn dịch dị ghép (nude mice xenograft models) đối với 3 dẫn xuất Platinum(II) có hoạt tính mạnh nhất.
- Hệ dẫn thuốc hướng đích thông minh Nano-Carrier: Nạp các phức chất Pt(II) hoạt tính cao lên nền hạt nano từ tính $Fe_3O_4$, khung hữu cơ kim loại (MOF) hoặc hệ micelle polymer phân hủy sinh học nhằm tăng độ tan trong máu và dẫn truyền trúng đích tới khối u.
- Mở rộng phức chất Pt(IV) dạng Prodrug: Tổng hợp thế hệ tiền dược Pt(IV) có thể bị khử chọn lọc thành Pt(II) trong môi trường khử của tế bào khối u ác tính.
- Phát triển màng cảm biến quang học thương mại hóa: Cố định phối tử QBr và MeQBr lên màng polymer nền để chế tạo test-kit thử nhanh ion kim loại $Pb^{2+}$ và $Y^{3+}$ trong quan trắc môi trường thực tế.
Tác động và ảnh hưởng
- Tác động học thuật (Academic Impact): Luận án đóng góp 32 hợp chất mới vào kho tàng hóa học vô cơ thế giới, công bố nhiều bài báo trên các tạp chí khoa học chuyên ngành uy tín trong và ngoài nước, tạo lập tiền đề khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo về hóa học cơ kim phối trí tại Việt Nam.
- Chuyển dịch nghiên cứu công nghiệp dược phẩm (Industry R&D Transformation): Cung cấp cấu trúc chìa khóa (lead compounds) cho các viện nghiên cứu dược phẩm định hướng phát triển thuốc kháng ung thư thế hệ mới có chi phí tổng hợp cạnh tranh nhờ tận dụng nguồn hóa chất tinh dầu thực vật trong nước.
- Tác động môi trường và xã hội (Societal & Environmental Benefits): Giải pháp cảm biến huỳnh quang phát hiện chì ($Pb^{2+}$) với giới hạn phát hiện 5,89 µM góp phần ngăn ngừa ngộ độc kim loại nặng trong nguồn nước cộng đồng, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và đáp ứng các mục tiêu phát triển bền vững (SDGs).
Đối tượng hưởng lợi
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| MA TRẬN ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI TỪ KẾT QUẢ CÔNG TRÌNH LUẬN ÁN |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI | GIÁ TRỊ KHOA HỌC & THỰC TIỄN TIẾP NHẬN |
+------------------------+--------------------------------------------------------------+
| 1. Nghiên cứu sinh & | - Tiếp cận bộ dữ liệu tinh thể học XRD chuẩn mực |
| Học giả vô cơ | - Khung lý thuyết điều khiển lập thể cis/trans chi tiết |
| | - Phương pháp luận tổng hợp phối tử Zwitterionic |
+------------------------+--------------------------------------------------------------+
| 2. Chuyên gia Hóa dược | - 3 cấu trúc chìa khóa Pt(II) có IC50 1,1 - 4,2 µM |
| & Ung bướu | - Cơ chế vượt qua hàng rào kháng Cisplatin kinh điển |
| | - Tiềm năng phát triển thuốc kháng tế bào ác tính mới |
+------------------------+--------------------------------------------------------------+
| 3. Kỹ sư R&D | - Phương pháp cảm biến huỳnh quang phát hiện Pb2+, Y3+ |
| Môi trường & Quang | - Công nghệ chế tạo Sensor quang học pH và ion chọn lọc |
+------------------------+--------------------------------------------------------------+
| 4. Ngành Nông nghiệp | - Tăng giá trị xuất khẩu và hàm lượng công nghệ cho tinh dầu |
| Tinh dầu Bản địa | hương nhu và xá xị (Eugenol, Safrol) của Việt Nam |
+------------------------+--------------------------------------------------------------+
- Nghiên cứu sinh và Giảng viên chuyên ngành Hóa Vô cơ - Hóa Dược: Tiếp cận nguồn tư liệu thực nghiệm toàn diện về phương pháp luận tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp và phân tích phổ hiện đại ($^1H\text{-NMR}$, NOESY, ESI-MS, Single-Crystal XRD).
- Các nhà phát triển thuốc tại các Viện Nghiên cứu Dược phẩm: Khai thác dữ liệu về mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học (SAR - Structure-Activity Relationship) của hệ phức chất $Pt(II)\text{-arylolefin-quinolate}$ nhằm phát triển các phân tử thuốc mới.
- Kỹ sư Phân tích Môi trường và Quang điện tử: Ứng dụng các dẫn xuất sulfoquinoline và phức chất đất hiếm làm sensor quang học phát hiện ô nhiễm kim loại nặng và vật liệu chế tạo đi-ốt phát quang (OLED).
- Ngành công nghiệp chế biến tinh dầu tự nhiên Việt Nam: Tận dụng eugenol và safrol từ nông nghiệp bản địa để nâng cao chuỗi giá trị chế biến sâu, chuyển đổi nguyên liệu thô thành hóa chất tinh khiết giá trị cao.
Câu hỏi chuyên sâu
1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết phối trí vô cơ nào?
Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất là việc làm sáng tỏ cơ chế cạnh tranh giữa Quy luật hiệu ứng trans của Chernyaev và Hiệu ứng cản trở không gian lập thể (steric hindrance) trong quá trình khép vòng phối trí hai càng của phức chất Platinum(II). Cụ thể, khi phân cắt phức dime hai nhân $[PtCl(arylolefin-1H)]_2$, quy luật hiệu ứng trans bị lấn át bởi tương tác đẩy không gian của vòng benzodioxole/phenyl, dẫn đến việc ưu tiên tuyệt đối cấu hình cis cho sản phẩm $[Pt(arylolefin-1H)(quinolate)]$. Đây là bước phát triển quan trọng mở rộng Thuyết phối trí vô cơ $d^8$ vuông phẳng cổ điển của Alfred Werner.
2. Đổi mới phương pháp luận nổi bật của luận án khi so sánh với ít nhất 2 nghiên cứu quốc tế trước đây?
So với nghiên cứu của Mostwainyana et al. (2013) (chỉ sử dụng phối tử imino-quinoline đơn thuần phối trí với $PtCl_2$) và nghiên cứu của Imbert et al. (2005) (sử dụng phối tử quinolinol tổng hợp hoàn toàn từ dầu mỏ đắt tiền), luận án đã đổi mới vượt bậc bằng phương pháp lai hóa xanh (green hybridization strategy): Chuyển hóa trực tiếp tinh dầu thảo mộc tự nhiên Việt Nam (Eugenol trong tinh dầu hương nhu) qua chuỗi phản ứng nitro hóa, khử bằng $Na_2S_2O_4$, thế brom và alkyl hóa để tạo ra phối tử sulfoquinoline lưỡng tính đa chức năng (Q, QBr, MeQBr) tan tốt trong nước và tạo phức đa nhân với cả Platinum(II) lẫn Lanthanide(III).
3. Phát hiện thực nghiệm nào gây bất ngờ nhất và có bằng chứng số liệu chứng minh?
Phát hiện bất ngờ nhất là hoạt tính gây độc tế bào ung thư đột biến của 3 phức chất Platinum(II) chứa arylolefin và dẫn xuất 8-hydroxyquinoline: Các phức chất này đạt chỉ số $IC_{50}$ chỉ từ 1,1 đến 4,2 µM trên cả 4 dòng tế bào ung thư người (KB, Hep-G2, MCF-7, Lu), vượt trội hơn thuốc đối chứng lâm sàng Cisplatin từ 4 đến 33 lần. Điều này chứng minh phối tử phối hợp arylolefin-quinolate tạo ra hiệu ứng cộng hưởng dược lực học (synergistic pharmacological effect) vô cùng mạnh mẽ.
4. Luận án có cung cấp quy trình tái lập (replication protocol) đầy đủ không?
Luận án cung cấp quy trình thực nghiệm chi tiết và toàn diện ở mức độ tuyệt đối: Mô tả chính xác tỷ lệ mol, dung môi phản ứng, nhiệt độ, thời gian phản ứng, hiện tượng kết tủa, hiệu suất thu hồi cho toàn bộ 16 phức chất Platinum (A1–A16) và 16 phức chất Lanthanide (B1–B16); đồng thời cung cấp đầy đủ các bảng dữ liệu quy kết vạch phổ FT-IR ($cm^{-1}$), độ dịch chuyển hóa học $^1H\text{-NMR}$ ($\delta$, ppm), hằng số tách spin $J$ (Hz), bảng giải mã mảnh ion ESI-MS đối chiếu mô phỏng đồng vị, dữ liệu phân tích nhiệt lượng DTA/TG và tọa độ nguyên tử đơn tinh thể XRD.
5. Lộ trình nghiên cứu phát triển 10 năm tiếp theo được định hình như thế nào?
Lộ trình 10 năm được định hình rõ nét qua 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1 (Năm 1–3): Đánh giá độc tính tiền lâm sàng và hiệu quả ức chế khối u in vivo trên động vật mang tế bào ung thư ghép ngoại lai.
- Giai đoạn 2 (Năm 4–6): Thiết kế hệ dẫn thuốc nano trúng đích (Nano-delivery system) kết hợp phức chất Platinum(II) với hạt nano từ tính $Fe_3O_4$ và polymer tương thích sinh học.
- Giai đoạn 3 (Năm 7–10): Phát triển thương mại hóa cảm biến quang học huỳnh quang phát hiện kim loại nặng $Pb^{2+}$ và chế tạo vật liệu phát quang hồng ngoại gần (NIR) ứng dụng trong chẩn đoán hình ảnh y sinh và công nghệ quang điện tử OLED.
Kết luận
- Tổng hợp thành công 32 phức chất mới: Chế tạo thành công 16 phức chất Platinum(II) (A1–A16) và 16 phức chất nguyên tố đất hiếm ($Ln^{3+} = Y, La, Pr, Sm, Nd, Eu, Tb$) chứa phối tử dẫn xuất quinoline và arylolefin có nguồn gốc từ eugenol thiên nhiên.
- Giải mã trọn vẹn cấu trúc không gian nguyên tử: Xác định chính xác cấu trúc hóa học bằng hệ thống phổ ESI-MS, IR, $^1H\text{-NMR}$, 2D-NOESY, EDX, phân tích nhiệt TG/DTA; trong đó có 6 phức chất Platinum(II) và 2 phức chất Lanthanide(III) ($YQBr1, YMeQBr2$) được khẳng định tuyệt đối bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.
- Đột phá về hoạt tính tiêu diệt tế bào ung thư: Phát hiện 3 phức chất Platinum(II) có hoạt tính gây độc tế bào ung thư biểu mô, gan, vú, phổi với giá trị $IC_{50}$ từ 1,1 đến 4,2 µM, mạnh gấp từ 4 đến 33 lần so với Cisplatin.
- Hiệu lực kháng khuẩn và ức chế vi sinh vật: Chứng minh các phức chất $LaQBr1, EuQBr1, YMeQBr1, LaMeQBr1, YMeQBr2$ có khả năng kháng mạnh vi khuẩn Lactobacillus fermentum ($IC_{50} = 0,53 - 3,18$ µg/mL) và Bacillus subtilis ($IC_{50} = 1,63 - 1,65$ µg/mL).
- Chế tạo sensor quang học huỳnh quang độ nhạy cao: Phát hiện khả năng khuếch đại huỳnh quang 6 – 8 lần của phức chất đất hiếm, đồng thời xác lập phối tử QBr và MeQBr làm cảm biến quang học nhận biết ion chì ($Pb^{2+}$, $LOD = 5,89$ µM) và ion ytri ($Y^{3+}$, $LOD = 5,87$ µM) ở môi trường axit.
- Mở ra hướng nghiên cứu liên ngành trường tồn: Thiết lập nền tảng vững chắc kết hợp giữa hóa học các hợp chất thiên nhiên bản địa Việt Nam với hóa học phối trí kim loại chuyển tiếp, mở ra hướng ứng dụng mới trong hóa dược điều trị ung thư và vật liệu quang điện tử tiên tiến trên trường quốc tế.
Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ NGỌC VINH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, CẤU TRÖC VÀ THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC, TÍNH CHẤT HUỲNH QUANG CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ NGỌC VINH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, CẤU TRÖC VÀ THĂM DÕ HOẠT TÍNH SINH HỌC, TÍNH CHẤT HUỲNH QUANG CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã số: 9440113 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Thị Đà PGS.TS Lê Thị Hồng Hải HÀ NỘI - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận án “Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và thăm dò hoạt tính sinh học, tính chất huỳnh quang của một số phức chất kim loại chuyển tiếp chứa phối tử loại quinoline” là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Thị Đà và PGS.TS Lê thị Hồng Hải. Các số liệu trong luận án trung thực, đƣợc sự cho phép sử dụng của các đồng tác giả. Kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án chƣa từng đƣợc công bố tại bất kì công trình nào khác. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình.
Hà Nội, tháng 5 năm 2020 Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Vinh LỜI CẢM ƠN Luận án này đƣợc hoàn thành tại bộ môn Hoá Vô cơ - Khoa Hoá học - Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Thị Đà và PGS. TS Lê Thị Hồng Hải. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Thị Đà và PGS.TS Lê Thị Hồng Hải - Hai cô đã truyền cho em lòng say mê khoa học, tận tình hƣớng dẫn, động viên và giúp đỡ em hơn mƣời năm qua. Những điều hai cô chỉ dạy sẽ là những bài học lớn cũng nhƣ những hành trang cho cuộc sống của em.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn Hoá Vô cơ, Khoa Hoá học - Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội đã tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn nhóm nghiên cứu gồm các anh, chị, em: học viên cao học K26 Nguyễn Văn Đức, học viên cao học K26 Lƣu Thị Tuyên, học viên cao học K26 Nguyễn Thị Thu Hà, học viên cao học K23 Đỗ Thị Bích Huệ, sinh viên K63 Nguyễn Thu Thảo, sinh viên K65 Nguyễn Thị Thu Hiền, sinh viên K66 Mai phƣơng Chi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Em xin chân thành cảm ơn GS. Luc Van Meervelt và PGS.TS Nguyễn Hùng Huy đã đo và tính cấu trúc các phức chất bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Ban chủ nhiệm khoa cùng các thầy cô các bộ môn trong khoa Hóa học đã giúp đỡ em trong việc cung cấp dụng cụ, tài liệu, hóa chất để em hoàn thành luận án. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những ngƣời thân trong gia đình, cơ quan nơi tôi công tác và bạn bè đã dành cho tôi sự khích lệ, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt giai đoạn học tập quan trọng này. Hà Nội, tháng 5 năm 2020 Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Vinh MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục các kí hiệu, chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình MỞ ĐẦU. 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.
TỔNG QUAN CỦA HỢP CHẤT LOẠI QUINOLINE. Giới thiệu chung về hợp chất loại quinoline. Tính chất quang của hợp chất loại quinoline. PHỨC CHẤT Pt(II) CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE.
Hoạt tính sinh học của phức chất Pt(II) chứa phối tử loại quinoline. Tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất Pt(II) chứa phối tử loại quinoline. PHỨC CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE. Đặc điểm chung của các nguyên tố đất hiếm.
Tính chất quang phức chất của NTĐH với dẫn xuất quinoline. Hoạt tính sinh học phức chất của NTĐH với dẫn xuất quinoline. 30 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM. HÓA CHẤT, THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Hóa chất, thiết bị. Phƣơng pháp nghiên cứu thành phần, cấu trúc và tính chất các chất. TỔNG HỢP CÁC CHẤT ĐẦU. Tổng hợp phối tử loại aryl olefin.
Tổng hợp phối tử loại quinoline. Tổng hợp phức chất K[PtCl3(arylolefin)]. Tổng hợp phức chất hai nhân khép vòng [PtCl(arylolefin-1H)]2. TỔNG HỢP PHỨC CHẤT Pt(II) CHỨA ARYLOLEFIN VÀ DẪN XUẤT QUINOLINE.
Tổng hợp phức chất [PtCl(Saf)(2-Me-8-O-quinoline)] (A1). Tổng hợp phức chất [PtCl(Saf)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A2). Tổng hợp phức chất [PtCl(Saf)(5,7-Dichloro-2-Me-8-O-quinoline)] (A3)46 2. Tổng hợp phức chất [PtCl(Meteug)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A4).
Tổng hợp phức chất [PtCl(Meteug)(5,7-Dichloro-2-Me-8-O-quinoline)] (A5)47 2. Tổng hợp phức chất [Pt(Saf-1H)(2-Me-8-O-quinoline)] (A6). Tổng hợp phức chất [Pt(Saf-1H)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A7). Tổng hợp phức chất [Pt(Saf-1H)(5,7-Dichloro-2-Me-8-O-quinoline)] (A8).
Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(2-Me-8-O-quinoline)] (A9). Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(2-Fomyl-8-O-quinoline)] (A10). Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A11)48 2. Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(5,7-Dichloro-2-Me-8-O-quinoline)] (A12)48 2.
Tổng hợp phức chất [Pt(Meteug-1H)(5,7-Dichloro-8-O-quinoline)] (A13) 49 2. Tổng hợp phức chất K[Pt(Meteug-1H) (5-Bromo-1-Me-6,7-O-3- sulfoquinoline)] (A14). Tổng hợp phức chất K[Pt(Eteug-1H)(5-Bromo-1-Me-6,7-O-3- sulfoquinoline)] (A15). Tổng hợp phức chất [Pt(Eteug-1H)(2,8-O-quinoline)] (A16).
TỔNG HỢP PHỨC CHẤT NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE. Chuẩn bị các dung dịch muối của các nguyên tố hiếm Ln3+. Tổng hợp dãy phức chất LnQBr1 (Ln: Y, La, Pr, Sm, Eu, Tb) (B1 - B6) 50 2. Tổng hợp dãy phức chất LnQBr2 (Ln: Y, La) (B7, B8).
Tổng hợp dãy phức chất LnMeQBr1 (Ln: Y, La, Pr, Nd, Eu) (B9 - B13) 51 2. Tổng hợp dãy phức chất LnMeQBr2 (Ln: Y, La, Pr, Sm, Eu, Tb) (B14-B16)51 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN. TỔNG HỢP CÁC CHẤT. Tổng hợp phối tử.
Tổng hợp các phức chất Pt(II) chứa aryl olefin. Tổng hợp phức chất Pt(II) chứa aryl olefin và dẫn xuất quinoline. Tổng hợp phức chất của nguyên tố đất hiếm chứa phối tử loại quinoline 60 3. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, CẤU TRÚC PHỨC CHẤT PLATINUM(II) CHỨA ARYLOLEFIN VÀ DẪN XUẤT QUINOLINE.
Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (ESI MS). Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (IR). Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (1H NMR). Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể (XRD).
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, CẤU TRÚC PHỨC CHẤT NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM CHỨA PHỐI TỬ LOẠI QUINOLINE. Phƣơng pháp phổ EDX (xác định bán định lƣợng nguyên tố). Giản đồ phân tích nhiệt. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (ESI MS).
Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (IR). Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (1H NMR). Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể (XRD). NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG.
Phổ hấp thụ electron UV-Vis. Phổ huỳnh quang của phối tử và phức chất. Khả năng cảm biến huỳnh quang của phối tử và một số phức chất đối với pH 114 3. Khả năng cảm biến huỳnh quang của phối tử đối với ion kim loại.
THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ PHỨC CHẤT. Khả năng kháng tế bào ung thƣ. Khả năng kháng vi sinh vật kiểm định. 133 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ NẰM TRONG NỘI DUNG LUẬN ÁN.
135 CÁC CÔNG TRÌNH KHÁC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN ÁN. 136 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 137 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Chú giải Kí hiệu Chú giải Phƣơng pháp xác định bán EDX L QBr, MeQBr định lƣợng nguyên tố ESI MS Phổ khối HOQuiN Dẫn xuất của 8-hidroxyquinoline IR Phổ hấp thụ hồng ngoại Aryl Arylolefin NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân Eteug Ethyl eugenoxyacetate 1 H Phổ cộng hƣởng từ proton Eug Eugenol NMR Phổ dựa vào tƣơng tác H-H NOESY Meug Methyl eugenol qua không gian Safrol có công thức PTN Phân tích nhiệt Saf CH2=CH-CH2C6H3OOCH2 UV - Safrol -1H có công thức Phổ hấp thụ electron Saf-1H VIS CH2=CH-CH2C6H2OOCH2 Cdhh chuyển dịch hóa học XRD Nhiễu xạ tia X đơn tinh thể Ttss tƣơng tác spin-spin Meteug Methyl eugenoxyacetate độ chuyển dịch hóa học 8-HOQ 8- hidroxyquinoline J hằng số tƣơng tác spin-spin Me-HOQ 2-methyl- 8-hidroxyquinoline s singlet (vân đơn) Cl-HOQ 5,7-dichloro-8-hidroxyquinoline 5,7-dichloro-8-hidroxy-2-methyl d doublet (vân đôi) MC-HOQ quinoline doublet of doublets dd QCHO 2-formyl-8-hidroxyquinoline (vân đôi-đôi) t triplet (vân ba) HO-QOH quinoline-2,8-diol 5-bromo-7-(carboxymethoxy)-6- m multiplet (vân bội) QBr hydroxyquinolin-1-ium-3-sulfonate 5-bromo-7-(carboxymethoxy)-6- ov overlap (che lấp) MeQBr hydroxy-1-methylquinolin-1-ium-3- sulfonate Nồng độ ức chế 50% 5-bromo -1-methyl -6,7-dihydroxy-1- IC50 QOH đối tƣợng thử methylquinolin-1-ium-3-sulfonate Et Ethanol Ax Acetone Kt Kết tủa EtOH Ethanol KB Dòng tế bào ung thƣ biểu mô RD Dòng tế bào ung thƣ màng tim Hep-G2 Dòng tế bào ung thƣ gan MCF-7 Dòng tế bào ung thƣ vú Lu Dòng tế bào ung thƣ phổi Aceug Axit eugenoxyacetic Ankeug Ankyl eugenoxyacetate Kt Không tan Preug Propyl eugenoxyacetate DMSO dimethylsulfoxit LOD Nồng độ phát hiện tối thiểu Ln3+ Y3+, La3+, Pr3+, Sm3+, Nd3+, Eu3+ BẢNG KÍ HIỆU, CÔNG THỨC PHÂN TỬ, DANH PHÁP CÁC PHỨC CHẤT Kí STT Công thức phân tử Danh pháp hiệu (2-5-allyl-1,3-benzodioxole)chlorido(2- 1 A1 [PtCl(Saf)(Me-OQ)] methylquinolin-8-olato-2N,O)- platinum(II)) (2-5-allyl-1,3-benzodioxole)chlorido- 2 A2 [PtCl(Saf)(Cl-OQ)] (5,7-dichloroquinolin-8-olato-2N,O)- platinum(II)) (2-5-allyl-1,3-benzodioxole)chlorido(5,7- 3 A3 [PtCl(Saf)(MC-OQ)] dichloro-2-methylquinolin-8-olato- 2N,O)-platinum(II)) (chlorido(5,7-dichloroquinolin-8-olato- 2N,O){4-methoxycarbonylmethoxy-3- 4 A4 [PtCl(Meteug)(Cl-OQ)] methoxy-1-[(2,3-)-prop-2-en-1- yl)benzene}platinum(II)) (chlorido(5,7-dichloro-2-methylquinolin- 8-olato-2N,O){4- 5 A5 [PtCl(Meteug)(MC-OQ)] methoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1- [(2,3-)-prop-2-en-1- yl)benzene}platinum(II)) (2-5-allyl-1,3-benzodioxole-C6)(2- 6 A6 [Pt(Saf-1H)(Me-OQ)] methylquinolin-8-olato-2N,O)- platinum(II)) (2-5-allyl-1,3-benzodioxole-C6)(5,7- 7 A7 [Pt(Saf-1H)(Cl-OQ)] dichloroquinolin-8-olato-2N,O)- platinum(II)) (2-5-allyl-1,3-benzodioxole-C6)(2- 8 A8 [Pt(Saf-1H)(MC-OQ)] methyl-5,7-dichloroquinolin-8-olato- 2N,O)-platinum(II)) {4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1- [(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6}(2- 9 A9 [Pt(Eteug-1H)(Me-OQ)] methylquinolin-8-olato-2N,O)- platinum(II)) {4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1- [(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl- 10 A10 [Pt(Eteug-1H)(HOCQ)] C6}(quinoline-2-carbaldehyde-8-olato- 2N,O)-platinum(II)) {4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1- [(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (5,7- 11 A11 [Pt(Eteug-1H)(Cl-OQ)] dichloroquinolin-8-olato-2N,O)- platinum(II)) {4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1- [(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (2- 12 A12 [Pt(Eteug-1H)(MC-OQ)] methyl-5,7-dichloroquinolin-8-olato- 2N,O)-platinum(II)) {4-methoxycarbonylmethoxy-3-methoxy- 1-[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} 13 A13 [Pt(Meteug-1H)(Cl-OQ)] (5,7-dichloroquinolin-8-olato-2N,O)- platinum(II)) {4-methoxycarbonylmethoxy-3-methoxy- A14A, 1-[(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (5- 14 K[Pt(Meteug-1H)(QOH-2H)] A14B bromo-1-methyl-6,7-diolato-quinolin-1- ium-3-sulfonato-2O)-platinum(II)) {4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1- A15A, [(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (5- 15 K[Pt(Eteug-1H)(QOH-2H)] A15B bromo-1-methyl-6,7-diolato -quinolin-1- ium-3-sulfonato- -2O)-platinum(II)) {4-ethoxycarbonylmethoxy-3-methoxy-1- [(2,3-)-prop-2-en-1-yl)phenyl-C6} (2- 16 A16 [Pt(Eteug-1H)(HO-OQ)] hydroxy-quinolin-8-olato-2N,O)- platinum(II)) {triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6- 17 B1 [Y(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)aceto- 3O))yttrium(III)} dihydrate {triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6- 18 B2 [La(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)aceto- 3O))lanthanum(III)} dihydrate {triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6- 19 B3 [Pr(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)aceto- 3O))praseodymium(III)} dihydrate {triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6- 20 B4 [Sm(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)aceto- 3O))samarium(III)} dihydrate {triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6- 21 B5 [Eu(QBr-3H)(H2O)3].4H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)aceto- 3O))europium(III)} tetrahydrate {triaqua(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)-6- 22 B6 [Tb(QBr-3H)(H2O)3].2H2O oxidoquinolin-7-yl)oxi)aceto- 3O))terbium(III)}dihydrate {diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6- hydroxyquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5- [Y(QBr-1H)(QBr- 23 B7 bromo-3-(sulfonato-)-6- oxidoquinolin-7- 2H)(H2O)2].4H2O yl)oxi)aceto-- 2O))yttrium(III)}tetrahydrate {diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6- hydroxyquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5- [La(QBr-1H)(QBr- 24 B8 bromo-3-(sulfonato-)-6- oxidoquinolin-7- 2H)(H2O)2].H2O yl)oxi)aceto-- 2O))lanthanum(III)}monohydrate {hexaaquatris(5-bromo-3-(sulfonato-μ-O)- [Y2(MeQBr- 25 B9 6-oxido-1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto- 2H)3(H2O)6].6H2O methylquinolin-7-yl)oxi)aceto-- 2O))yttrium(III)}hexahydrate {diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6-hydroxy- 1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5- [La(MeQBr-2H)(MeQBr- 31 B15 bromo-3-(sulfonato-)-6- oxido-1- 1H)(H2O)2].5H2O methylquinolin-7-yl)oxi)aceto-- 2O))lanthanum(III)}pentahydrate {diaqua(5-bromo-3-sulfonato-6-hydroxy- 1-methylquinolin-7-yl)oxi)aceto--O))(5- [Eu(MeQBr-2H)(MeQBr- 32 B16 bromo-3-(sulfonato-)-6- oxido-1- 1H)(H2O)2].4H2O methylquinolin-7-yl)oxi)aceto-- 2O))europium(III)}tetrahydrate MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Kết quả hoạt tính kháng tế bào ung thƣ ở ngƣời của một số phức chất Pt(II) chứa Ankeug, Saf và amin .2: Sự phụ thuộc hiệu suất lƣợng tử, thời gian sống của phức chất vào dung môi .3: Kết quả thử hoạt tính kháng tế bào ung thƣ của các phức chất.1: Hóa chất và nguồn gốc xuất xứ .2: Một số thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu .3: Các phƣơng pháp sử dụng để xác định thành phần, cấu trúc các phức chất nghiên cứu .1: Một số dữ kiện tinh thể học của phối tử QBr, MeQBr .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Nguyễn Thị Ngọc Vinh (2020). Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/hoa-hoc/hoa-vo-co/nghien-cuu-tong-hop-phuc-chat-kim-loai-chuyen-tiep-chua-quinoline
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án tiến sĩ hóa học: tổng hợp, cấu trúc phức chất kim loại chuyển tiếp chứa phối tử quinoline, thăm dò hoạt tính sinh học và huỳnh quang.
Luận án "Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Năm bảo vệ: 2020.
Luận án "Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline" thuộc chuyên ngành Hóa vô cơ. Danh mục: Hóa Vô Cơ.
Luận án "Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline" có 238 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu tổng hợp phức chất kim loại chuyển tiếp chứa quinoline" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.