Luận văn Phân tích, đánh giá hiệu quả mang Curcumin lên hạt Nano Chitosan từ tính

Nội dung tài liệu: Luận văn Phân tích, đánh giá hiệu quả mang Curcumin lên hạt Nano Chitosan từ tính

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- LÊ THỊ THÚY HẰNG PHÂN TÍCH , ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MANG CURCUMIN LÊN HẠT NANO CHITOSAN TỪ TÍNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2016
2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- LÊ THỊ THÚY HẰNG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MANG CURCUMIN LÊN HẠT NANO CHITOSAN TỪ TÍNH Chuyên ngành: Hóa Phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ NGỌC ANH Hà Nội – 2016
3. LỜI CẢM ƠN Đầu tiên cho em gửi lời cám ơn sâu sắc tới TS. Lê Ngọc Anh đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện cho em trong quá trình thực hiện đề tài và viết luận văn. Em xin gửi lời cám ơn tới các thầy cô giáo đang giảng dạy tại Khoa Hóa học trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đặc biệt các thầy cô trong bộ môn Hóa học Phân tích đã cho em những kiến thức quý báu trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Tôi xin gửi lời các ơn tới Ban lãnh đạo Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, các anh chị em công tác tại phòng Polyme thiên nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin cảm ơn các anh, chị, em, bạn bè của tập thể lớp cao học khóa K24, đặc biệt các bạn trong nhóm Hóa Phân tích đã giúp đỡ, chia sẻ trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Đặc biệt, nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 104.04-2012.08, xin cám ơn tất cả các anh chị em trong nhóm thực hiện đề tài đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Hà Nội, tháng 02 năm 2016 Học viên Lê Thị Thúy Hằng
4. MỤC LỤC Trang Mở đầu ....................................................................................................................... 1 Chương 1- Tổng quan ................................................................................................. 3 1.1. Hệ dẫn truyền thuốc trong điều trị ung thƣ ................................................... 3 1.2. Giới thiệu về curcumin ..................................................................................... 6 1.2.1. Tình hình nghiên cứu curcumin trên thế giới và Việt Nam ................. 6 1.2.2. Một số tính chất hóa lý của curcumin ................................................... 8 1.2.3. Hoạt tính sinh học và tính khả dụng sinh học của curcumin .............. 9 1.2.4. Phương pháp tách chiết curcumin ...................................................... 11 1.3. Chitosan .............................................................................................................. 13 1.3.1. Cấu trúc và tính chất của chitosan ...................................................... 13 1.3.2. Phương pháp điều chế β-chitosan từ chitin ........................................ 15 1.3.3. Các ứng dụng của chitosan .................................................................. 16 1.4. Nano ôxit sắt từ ................................................................................................ 18 1.4.1. Tính chất vật lý ...................................................................................... 18 1.4.2. Cấu trúc tinh thể của Fe3O4 ................................................................. 20 1.4.3. Phương pháp tổng hợp ........................................................................ 21 1.5. Một số phƣơng pháp xác định hàm lƣợng curcumin .................................. 23 1.5.1. Các phương pháp quang phổ ............................................................... 23 1.5.2. Phương pháp phân tích dòng chảy (FIA) ........................................... 24 1.5.3. Phương pháp sắc ký .............................................................................. 25 1.5.4. Điện di mao quản .................................................................................. 27 Chương 2- Thực nghiệm ......................................................................................... 29 2.1. Hóa chất và dụng cụ ........................................................................................ 29 2.1.1. Hóa chất ................................................................................................ 29 2.1.2. Dụng cụ ................................................................................................. 29 2.2. Phƣơng pháp chế tạo vật liệu nano Fe3O4/β-chitosan/curcumin ................. 29 2.2.1. Tổng hợp oxit sắt từ Fe3O4 ................................................................... 29 2.2.2. Tổng hợp hạt nano chitosan từ tính .................................................... 30 2.2.3. Tổng hợp mẫu nano chitosan từ tính mang curcumin ....................... 30
5. 2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 31 2.3.1. Đông khô ............................................................................................... 31 2.3.2. Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ....................................................... 31 2.3.3. Phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) .................................................... 32 2.3.4. Phổ hồng ngoại (IR) ............................................................................. 32 2.3.5. Phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis) ............................................................. 33 2.4. Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn của curcumin ................................... 34 2.5. Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn của Fe3O4 – CS – Cur ...................... 34 2.6. Đánh giá phƣơng pháp phân tích ................................................................... 34 2.6.1. Đánh giá độ lặp của phương pháp ..................................................... 34 2.6.2. Đánh giá độ đúng của phương pháp ................................................... 35 Chương 3- Kết quả và thảo luận ............................................................................... 36 3.1. Tổng hợp hạt nano chitosan từ tính mang curcumin ................................... 36 3.2. Nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp định lƣợng curcumin ......................... 38 3.2.1. Khảo sát điều kiện tối ưu định lượng curcumin bằng phương pháp đo quang ..................................................................................... 38 3.2.1.1. Phổ hấp thụ phân tử ............................................................... 38 3.2.1.2. Ảnh hƣởng của các yếu tố ...................................................... 39 3.2.1.3. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang theo nồng độ curcumin ................................................................................. 43 3.2.2. Nghiên cứu tách chiết curcumin trong mẫu nano chitosan từ tính mang curcumin ............................................................................. 44 3.2.2.1. Ảnh hƣởng của nồng độ nano chitosan từ tính mang curcumin đến độ hấp thụ quang ........................................... 44 3.2.2.2. Ảnh hƣởng của dung môi chiết.............................................. 46 3.2.2.3. Ảnh hƣởng của thời gian hòa tan .......................................... 47 3.2.2.4. Ảnh hƣởng của nền mẫu ........................................................ 48 3.2.3. Đánh giá phương pháp phân tích ....................................... .49 3.2.3.1. Xây dựng đƣờng chuẩn .......................................................... 49 3.2.3.2. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng .............................. 51 3.2.3.3. Đánh giá phƣơng trình đƣờng chuẩn ................................... 53 3.2.3.4. Đánh giá độ lặp của phƣơng pháp ........................................ 53 3.2.3.5. Đánh giá độ đúng của phƣơng pháp ..................................... 55
6. 3.3. Ứng dụng phân tích curcumin trong mẫu và đánh giá hiệu quả mang curcumin lên mẫu ........................................................................................... 57 3.3.1. Ứng dụng phân tích curcumin trong mẫu nano chitosan từ tính mang curcumin được tổng hợp ............................................................ 57 3.3.2. Đánh giá hiệu quả mang curcumin trên hạt nano chitosan từ tính ................................................................................................................. 57 3.3.2.1. Đánh giá sơ bộ ......................................................................... 57 3.3.2.2. Đánh giá trên sự phân tích một số mẫu thực tế ................... 59 Kết luận ..................................................................................................................................... 63 Tài liệu tham khảo .................................................................................................................. 64
7. DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1: Tỷ lệ % các nguyên tố trong nano chitosan từ tính và nano chitosan từ tính mang curcumin ........................................................... 38 Bảng 3.2 Kết quả đo độ hấp thụ của curcumin ở các tỷ lệ dung môi khác nhau với các nồng độ khác nhau ........................................................... 40 Bảng 3.3: Kết quả độ hấp thụ quang của curcumin theo thời gian hòa tan ........................................................................................................................ 42 Bảng 3.4: Mối tương quan giữa nồng độ Cur và độ hấp thụ quang .........................43 Bảng 3.5: Kết quả đo độ hấp thụ quang của Fe3O4 – CS – Cur theo nồng độ..........45 Bảng 3.6: Kết quả đo độ hấp thụ quang của Fe3O4 – CS – Cur ở các tỷ lệ dung môi khác nhau với các nồng độ khác nhau ................................ 46 Bảng 3.7: Kết quả độ hấp phụ quang của Fe3O4-CS-Cur theo thời gian hòa tan .................................................................................................................. 47 Bảng 3.8: Mối tƣơng quan giữa nồng độ Cur và độ hấp thụ quang .................. 50 Bảng 3.9: Kết quả đo UV-Vis của Fe3O4 – CS – Cur trong dung môi etanol ..........51
8. Bảng 3.10: Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của các chất .................. 53 Bảng 3.11: Kết quả so sánh giữa giá trị a và giá trị 0 .......................................... 53 Bảng 3.12: Kết quả so sánh giữa b và b’ trong phƣơng trình đƣờng chuẩn của Curcumin và Fe3O4 – CS – Cur .......................................... 54 Bảng 3.13: Kết quả so sánh giữa giá trị b và giá trị b’ ........................................ 54 Bảng 3.14: Độ lặp lại của phép đo phổ UV - Vis .................................................. 55 Bảng 3.15: Kết quả đo phổ hấp thụ UV-Vis của Fe3O4-CS-Cur trong phƣơng pháp thêm chuẩn ...................................................................... 56 Bảng 3.16: Kết quả xác định nồng độ Fe3O4 – CS – Cur trong phƣơng pháp thêm chuẩn ............................................................................................... 56 Bảng 3.17: Kết quả đo độ hấp thụ quang của các mẫu Fe3O4 – CS – Cur ........ 59 Bảng 3.18: Điều kiện tổng hợp mẫu Fe3O4 – CS – Cur ....................................... 60 Bảng 3.19: Hàm lƣợng curcumin trong các mẫu Fe3O4 – CS – Cur .................. 61 Bảng 3.20: Hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính ................. 62
9. DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Minh họa mô tả việc bao phủ polyme lên bề mặt hạt nano từ tính ................................................................................................................... 5 Hình 1.2: Công thức cấu tạo của curcumin ............................................................ 8 Hình 1.3: Công thức cấu tạo của demetoxy – curcumin........................................ 8 Hình 1.4: Công thức cấu tạo của bis-demetoxy-curcumin .................................... 8 Hình 1.5: Công thức cấu tạo của xiclocurcumin .................................................... 9 Hình 1.6: Công thức cấu tạo của chitosan ............................................................ 13 Hình 1.7: Sơ đồ mô tả sự tạo phức giữa Ni(II) với chitin, chitosan .................... 15 Hình 1.8: Sơ đồ điều chế -chitosan ..................................................................... 16 Hình 1.9: Đƣờng cong từ hóa của vật liệu siêu thuận từ ..................................... 19 Hình 1.10: Cấu trúc tinh thể Ferit thƣờng gặp .................................................... 20 Hình 1.11: Sự sắp xếp các spin trong một phân tử sắt từ Fe3O4......................... 21 Hình 3.1: Phổ IR của nano chitosan từ tính ......................................................... 36 Hình 3.2: Phổ IR của nano chitosan từ tính mang curcumin ............................. 36 Hình 3.3: Hình ảnh TEM của hạt nano chitosan từ tính (a) và hạt nano chitosan từ tính mang curcumin (b) . ................................................... 37 Hình 3.4: Độ hấp thụ của curcumin trong dải sóng 200 nm đến 800 nm . ........ 39 Hình 3.5: Độ hấp thụ quang của curcumin theo tỷ lệ dung môi etanol:nƣớc khác nhau ........................................................................... 41 Hình 3.6: Ảnh hƣởng của thời gian đến độ hấp thụ quang của Cur .................. 42 Hình 3.7: Ảnh hƣởng của nồng độ đến độ hấp thụ quang của Cur ................... 44 Hình 3.8: Ảnh hƣởng của nồng độ Fe3O4-CS-Cur đến độ hấp thụ quang ........ 45 Hình 3.9 : Độ hấp thụ quang của Fe3O4-CS-Cur theo thời gian hòa tan ........... 48 Hình 3.10: Phổ hấp thụ của Cur, Fe3O4-CS và Fe3O4-CS-Cur ........................... 49
10. Hình 3.11: Đƣờng chuẩn của Curcumin ............................................................... 50 Hình 3.11: Đƣờng chuẩn của Fe3O4-CS-Cur ........................................................ 51