›

Đồ án Nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc trong gel nha đam và kết hợp với chitosan ứng dụng trong tạo màng chữa vết thương

pdf 78 trang thiennha21 13/04/2022 15920
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc trong gel nha đam và kết hợp với chitosan ứng dụng trong tạo màng chữa vết thương", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_tong_hop_xanh_nano_bac_trong_gel_nha_dam_va.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc trong gel nha đam và kết hợp với chitosan ứng dụng trong tạo màng chữa vết thương

  1. Đồ án tố t nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XANH NANO BẠC TRONG GEL NHA ĐAM VÀ KẾT HỢP VỚI CHITOSAN ỨNG DỤNG TRONG TẠO MÀNG CHỮA VẾT THƯƠNG Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Thái Ngọc Uyên ThS. Trần Thị Ngọc Mai Sinh viên thực hiện : Nguyễn Phước Sinh MSSV: 1311101032 Lớp: 13DSH02 TP. Hồ Chí iMinh, 2017
  2. Đồ án tố t nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XANH NANO BẠC TRONG GEL NHA ĐAM VÀ KẾT HỢP VỚI CHITOSAN ỨNG DỤNG TRONG TẠO MÀNG CHỮA VẾT THƯƠNG Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Thái Ngọc Uyên ThS. Trần Thị Ngọc Mai Sinh viên thực hiện : Nguyễn Phước Sinh MSSV: 1311101032 Lớp: 13DSH02 TP. Hồ Chí iiMinh, 2017
  3. Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu mà em trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thái Ngọc Uyên và ThS. Trần Thị Ngọc Mai. Tất cả các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án tốt nghiệp hoàn toàn trung thực, khách quan và không sao chép số liệu của bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Em xin chịu trách nhiệm về lời cam đoan này. TP. HCM, ngày 26 tháng 07 năm 2017 Sinh viên thực hiện (Đã Ký) Nguyễn Phước Sinh iii
  4. Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm n an giám hiệu trường Đại học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh cùng các thầy cô khoa Công Nghệ Sinh Học –Thực phẩm – Môi trường của trường Đại học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh và khoa Vật liệu polymer và Composite của trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Tp. Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ dạy, giúp đỡ truyền đạt cho em những kiến thức quý giá trong suốt uá trình nghiên cứu vừa qua. Đặc biệt, em xin gửi lời cám n chân thành đến cô Nguyễn Thái Ngọc Uyên và cô Trần Thị Ngọc Mai người đã tận tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ cho em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Em xin cám n gia đình và bạn bè luôn ở bên cạnh, là nguồn cổ vũ động viên tinh thần to lớn trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp. Mặc dù đã cố gắng nhiều trong quá trình thực hiện đồ án khó tránh khỏi những sai sót, rất mong quý thầy cô và các bạn xem xét và góp ý để em có thể rút ra những kinh nghiệm quý báu cho quá trình công tác và học tập sau này. Xin chân thành cảm ơn! TP. HCM, ngày 26 tháng 07 năm 2017 Sinh viên thực hiện (Đã Ký) Nguyễn Phước Sinh iv
  5. Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ viii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ix MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU 6 1.1. Màng sinh học chữa vết thương 6 1.1.1. Định nghĩa 6 1.1.2. Tính chất 6 1.2. Tổng quan về chitosan 6 1.2.1. Định nghĩa 6 1.2.2. Cấu trúc của chitosan 7 1.2.3. Các tính chất của chitosan 7 1.2.4. Ứng dụng của chitosan 10 1.3. Hạt nano bạc 13 1.3.1. Giới thiệu về nano bạc 13 1.3.2. Đặc tính kháng khuẩn của bạc 14 1.3.3. Phương pháp tổng hợp Ag-NP 16 1.3.4. Độc tính 18 i
  6. Đồ án tốt nghiệp 1.3.5. Ứng dụng của nano bạc 20 1.4. Giới thiệu cây nha đam 21 1.4.1. Phân loại 21 1.4.2. Thành phần hóa học 22 1.4.3. Ứng dụng 25 1.4.4. Độc tính 26 1.4.5. Tổng hợp Ag-NP từ lá nha đam 26 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 28 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 28 2.2. Thiết bị, vật liệu và hóa chất 28 2.2.1. Thiết bị 28 2.2.2. Vật liệu 28 2.2.3. Hóa chất 28 2.3. Quy trình thực hiện 29 2.3.1. Qui trình 29 2.3.2. Thuyết minh quy trình 31 2.4. Bố trí thí nghiệm 33 2.4.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 33 2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành dịch Ag-NP 34 2.4.3. Khảo ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành Ag-NP 35 2.4.4. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự hình thành Ag-NP 35 ii
  7. Đồ án tốt nghiệp 2.4.5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3 lên sự hình thành Ag-NP 35 2.4.6. Phương pháp phân tích Ag-NP được tạo thành 36 2.4.7. Tạo màng bán thấm CS-Ag-NP 37 2.4.8. Khảo sát tính chất của màng bán thấm CS-Ag-NP 38 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 40 3.1. Tổng hợp Ag-NP 40 3.1.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành Ag-NP. 40 3.1.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt đun lên sự tổng hợp Ag- NP 41 3.1.3. Thí nghiệm 3 : Khảo sát thời gian khuấy lên sự tổng hợp Ag-NP 42 3.1.4. Thí nghiệm 4: Khảo tỷ lệ dịch chiết nha đam kết hợp với dung dịch AgNO3 lên sự tổng hợp Ag-NP. 44 3.1.5. Kết quả chụp EDX xác định sự có mặt của Ag-NP trong mẫu 46 3.1.6. Kết quả chụp TEM 47 3.2. Tạo màng bán thấm CS-Ag-NP 48 3.3. Khảo sát các tính chất của màng CS-Ag-NP 49 3.3.1. Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn của màng bán thấm CS-Ag- NP 49 3.3.2. Khảo sát khả năng hấp thu dung dịch đệm phosphate 51 3.3.3. Khảo sát tốc độ truyền hơi nước 52 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 iii
  8. Đồ án tốt nghiệp 4.1. KẾT LUẬN 54 4.2. KIẾN NGHỊ: 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 iv
  9. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KÍ TỰ TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT Ag-NP Silver nanoparticle Nano bạc CS Chitosan Chitosan CS-Ag-NP Chitosan silver nanoparticle Chitosan nano bạc CS-TPP Chitosan-tripolyphosphat DNA Deoxyribonucleicacid FDA Food and Drug Administration MBC Minimum bactericidal concentration NA Nutrient Agar NB Nutrient Broth PVP Polyvinyl pyrolidone RNA Ribonucleic acid SIAA Strategic Insurance Agency Alliance TEM Transmission electron microscopy TiO2-NPs Titanium dioxide nanoparticles Nano Titanium oxit TPP Tripolyphosphat United States Food and Drug USFDA Administration UV-VIS UV–visible XRD X-ray diffraction ZnO-NPs Zinc oxide nanoparticles Nano kẽm oxit v
  10. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Số nguyên tử bạc trong một hạt Ag-NP 14 Bảng 1.2: Thành phần cacbohydrat của nha đam 22 Bảng 2.1: Các thiếc bị sử dụng. 28 Bảng 2.2: Các hóa chất sử dụng. 29 Bảng 3.1: Kết quả chụp EDX mẫu Ag-NP. 46 Bảng 3.2: Kết quả kháng khuẩn của màng CS-Ag-NP. 50 Bảng 3.3: Độ hấp thu dung dịch đệm pH = 7.4 của màng CS-Ag-NP. 51 Bảng 3.4: Khảo sát tốc độ truyền hơi nước của màng CS-Ag-NP. 52 vi
  11. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1: Ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành dịch chiết nha đam. 40 Đồ thị 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành Ag-NP. 41 Đồ thị 3.3: Ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự tổng hợp Ag-NP 43 Đồ thị 3.4: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3 lên sự hình thành Ag- NP 44 Đồ thị 3.5: Tỷ lệ 0-1( 0 nha đam – 1 bạc). 44 Đồ thị 3.6: Tỷ lệ 1-0 ( 1 nha đam-0 bạc). 45 Đồ thị 3.7: Mật độ phân bố của hạt Ag-NP trong dung dịch. 48 Đồ thị 3.8: Độ hấp thu dung dịch điệm trung bình của màng CS-Ag-NP. 51 Đồ thị 3.9: Tốc độ truyền hơi nước trung bình của màng CS-Ag-NP. 53 vii
  12. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1: Qui trình tiến hành thí nghiệm 30 Sơ đồ 2.2: Qui trình khảo sát các tính chất của CS-Ag-NP 33 Sơ đồ 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 34 viii
  13. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cấu trúc chitin và chitosan 7 Hình 1.2: Công thức tổng quát của chitin và chitosan 7 Hình 1.3: Tác động của ion bạc lên vi khuẩn 15 Hình 1.4: Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn 16 Hình 1.5: Ion bạc liên kết với các base của DNA 16 Hình 1.6: Tổng hợp xanh Ag-NP từ dịch chiết thực vật 17 Hình 1.7: Các ứng dụng của Ag-NP 20 Hình 1.8: Cây nha đam 21 Hình 3.1: Ảnh hưởng của thời gian đun lên sự hình thành Ag-NP. 41 Hình 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành Ag-NP. 42 Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự hình thành Ag-NP. 43 Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch chiết nha đam – AgNO3 lên sự hình thành Ag- NP 46 Hình 3.5: Kết quả chụp EDX mẫu Ag-NP. 46 Hình 3.6: Kết chụp TEM dịch Ag-NP. 47 Hình 3.7: Tạo màng bán thấm CS-Ag-NP. 49 Hình 3.8: Kết quả kháng khuẩn của màng CS-Ag-NP với 7% chitosan 50 ix
  14. Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU  ĐẶT VẤN ĐỀ Theo thống kê hàng năm trên thế giới, có rất nhiều trường hợp bịtai nạn, chiếm vị trí hàng đầu trong những nguyên nhân gây ra tử vong, đặc biệt là ở trẻ em. Vết thư ng thường dễ bị nhiễm khuẩn do da bị tổn thư ng, tạo điều kiện cho vi khuẩn, nấm xâm nhập và làm ức chế miễn dịch toàn thân.Vết thư ng trên c gây hậu quả khó lường, không chỉ ảnh hưởng tới sức khỏe mà cả khía cạnh thẩm mỹ của con người. Quá trình điều trị thư ng tích diễn ra thông qua một loạt các quá trình chồng chéo lên nhau như keo tụ, viêm nhiễm, tăng trưởng và tái tạo mô. Các tổn thư ng đó nếu không được chăm sóc đúng cách rất dễ bị sẹo sau khi lành hoặc bị nhiễm trùng có thể dẫn đến nguy hiểm tính mạng. Mục tiêu cuối cùng của điều trị tổn thư ng là sự phục hồi nhanh và không để lại di chứng.Vì vậy, để đạt hiệu quả cao nhất trong việc điều trị vết thư ng ta cần có loại thuốc hội đủ các tính năng như kháng khuẩn, chống viêm, liền sẹo Do đó, việc nghiên cứu và phát triển một loại vật liệu mới có khả năng điều trị hiệu uả vết thư ng trở nên cấp thiết (Nguyễn Văn Khôi, 2007; Phạm Ngọc Lân, 2007; Nguyễn Thị Ngọc Tú, 2005). Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu polymer sinh học trong lĩnh vực y sinh như cho hệ giải phóng thuốc, cấy ghép mô, tế bào, cấy ghép da, chất keo dán y sinh, đệm y sinh, chỉ khâu tự tiêu, do màng polymer sinh học có ưu điểm là khi được cấy lên vết thư ng, nó có khả năng kháng khuẩn và tạo điều kiện thông thoáng trên bề mặt da giúp da tái tạo nhanh, khi phục hồi bệnh nhân sẽ không đau, không để lại sẹo (Kunal Pal và Cộng sự, 2006; Kunal Pal và Cộng sự, 2007). Để chữa bỏng và điều trị vết thư ng người ta có thể sử dụng các màng sinh học để thay thế băng gạc từpolymer phân hủy sinh học thông qua enzyme có thể như: collagen, chitin và chitosan (CS) (Cheng Ho Chen và Cộng sự, 2008). Trong đó, chitosan được biết là mộtpolymer thiên nhiên có trong vỏ giáp xác như tôm, cua, mai mực Chúng có khả năng tư ng thích và tự phân hủy sinh học, độc tính thấp, hoạt tính sinh học cao và đa dạng bao gồm tính kháng 1
  15. Đồ án tốt nghiệp khuẩn, kháng nấm, tăng sinh tế bào, tăng cường miễn dịch của c thể nên gel chitosan đã và đang được sử dụng nhiều trong điều trị vết thư ng. Với sự phát triển của công nghệ nano và tiềm năng ứng dung của vật liệu này trong y sinh, vật liệu nano thu hút rất nhiều nghiên cứu. Trong đó, nano bạc (Ag-NP) đang là một vật liệu hấp dẫn đang được quan tâm của ngành dược hiện nay. Không chỉ có tác dụng kháng khuẩn hiệu quả mà còn sở hữu khả năng chống viêm tốt, Ag-NP được ứng dụng để phát triển các miếng dán, kem trị vết thư ng, vết bỏng, chế tạo mỹ phẩm, chất khử mùi và cả các dung dịch hỗ trợ tăng cường miễn dịch. C chế tác dụng đa dạng chính là chìa khóa cho phổ kháng khuẩn rộng và những tác dụng hiệu quả của Ag-NP (Chử Thị Thu Huyền và Cộng sự, 2014). Sự kết hợp giữa hạt nano và màng sinh học để tạo màng sinh học dạng lai cũng là một hướng chế tạo vật liệu quan trọng trong công nghệ y sinh. Trong đó, polymer sinh học dạng lai giữa chitosan và Ag-NP được nhiều nhà khoa học chú ý nghiên cứu để ứng dụng vào lĩnh vực y sinh do chúng có tính kháng khuẩn và đặc biệt là chúng có khả năng kích thích quá tình tái tạo tế bào (Alemdaroğlu Ceren và Cộng sự, 2006; Abhishek Kaler và Cộng sự, 2014). Dạng vật liệu lai này có thể được kết hợp các dạng băng gạc hoặc thuốc bôi để điều trị vết thư ng do bỏng, do tai nạn, các vết loét do tiểu đường, các vết thư ng bị nhiễm trùng,  TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngày nay, khi việc kháng thuốc càng trở nên phổ biến thì việc tìm kiếm một loại vật liệu có tiềm năng thay thế kháng sinh là một trong những nhu cầu cấp thiết. Bạc được biết là kim loại có khả năng diệt khuẩn tốt, từ lâu đã được sử dụng để làm dụng cụ bảo quản thức ăn.Với sự phát triển công nghệ nano, việc điều chế và khám phá các đặc tính kháng khuẩn tuyệt vời của Ag-NP đã thu hút được sự quan tâm nghiên cứu và ứng dụng làm chất diệt khuẩn. Tuy nhiên phư ng pháp tổng hợp Ag-NP thường dùng các chất hóa học để khử ion bạc thành bạc nguyên tử, việc xử lí hóa chất sau tổng hợp gây ra nhiều tốn kém, gây ô nhiễm môi trường và sản phẩm cũng có thể còn chứa tồn 2
  16. Đồ án tốt nghiệp dư hóa chất độc hại nên phư ng pháp tổng hợp nano bạc từ các chất tự nhiên (tổng hợp xanh) có hoạt tính đang trở nên ngày càng quan trọng do tính thân thiện môi trường của phư ng pháp an toàn với sức khỏe. Bên cạnh đó, các thành phần có trong nha đam có tác dụng giúp nhanh lành vết thư ng, trị thâm, liền sẹo. Với khả năng ứng dụng rộng rãi của bạc, chitosan và nha đam, cộng với đặc tính không độc, kháng khuẩn cao, tư ng hợp với c thể nên trong công nghệ bào chế dược phẩm chúng có thể được sử dụng kết hợp để tạo vật liệu kháng khuẩn, trị vết thư ng đạt hiệu quả cao. Nên đề tài “Nghiên cứu tổng hợp xanh nano bạc trong gel nha đam và kết hợp với chitosan ứng dụng trong tạo màng chữa vết thương” được lựa chọn nghiên cứu  TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Các nghiên cứu trước đây cho thấy khả năng ứng dụng vật liệu lai chitosan-nano bạc (CS-Ag-NP) trong điều trị vết thư ng Nguyễn Thị Mỹ Lan và cộng sự đã nghiên cứu hỗn hợp Chitosan tan trong nước- bacterial cellulose-Polyvinyl pyrolidone và có bổ sung thêm dung dịch Ag-NP nhằm tăng tính kháng khuẩn của hỗn h p. Kết quả rất tốt khi thử nghiệm trên chuột bị bỏng da. Dịch paste ở các mẫu có chứa Ag-NP ở các nồng độ 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm có khả năng kháng được hai chủng Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus là hai chủng vi khuẩn phổ biến trên các vết bỏng. Khi bôi dịch paste lên vết bỏng có thể rút ngắn thời gian lành hóa, vùng da tổn thư ng phục hồi lại như bình thường (Nguyễn Thị Mỹ Lan và Cộng sự, 2009). Vật liệu tổ hợp Ag-NP – Curcumin – Chitosan dùng điều trị vết bỏng đạt hiệu quả cao h n so với việc để vết bỏng lành tự nhiên hoặc chỉ dùng CS; hỗn hợp CS-Ag-NP. Đặc biệt việc điều trị vết bỏng bằng vật liệu tổ hợp Ag-NP – Curcumin – Chitosan sẽ giúp vết thư ng hoàn toàn liền sẹo (Trần Thị Nguyệt, 2015). Theo kết quả nghiên cứu của Rita Singh và Durgeshwer Singh được thực hiện trên các chủng Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus để xác định hiệu quả kháng khuẩn của màng chitin có chứa Ag-NP với các nồng độ 30, 50, 70 và 100 ppm. 3
  17. Đồ án tốt nghiệp Không có tính kháng đối với P. aeruginosa khi quan sát nghiệm thức chứa Ag-NP nồng độ 70 ppm sau 1 giờ. Mật độ tế bào S. aureus giảm sau 1 giờ và giảm 4 lần sau 6 giờ với màng chitin Ag-NP nồng độ 100 ppm. Kết quả của thí nghiệm này chứng tỏ khả năng kháng khuẩn của màng chitin chứa các hạt Ag-NP. Màng chitin với Ag-NP có nồng độ 100 ppm cho thấy hoạt tính kháng khuẩn đầy hứa hẹn chống lại các mầm bệnh thường nhiễm vào vết thư ng (Rita Singh và Durgeshwer Singh, 2014). Kết quả nghiên cứu của Y. Yousefpoor và cộng sự đã khảo sát sự hồi phục của vết trên chuột thông qua việc điều tri bằng Ag-NP trong gel nha đam cho thấy gel nha đam làm tăng tỷ lệ lành vết thư ng, trong khi các hạt Ag-NP có hiệu ứng chậm h n; Và khi chúng được phối trộn, nó cũng tư ng tự như hiệu quả trung bình của cả gel Aloe vera và các hạt Ag-NP (Y. Yousefpoor và Cộng sự, 2016).  MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên sự tạo thành Ag-NP. - Kết hợp Ag-NP với chitosan tạo màng bán thấm có khả năng trị vết thư ng. - Khảo sát tính chất của màng bán thấm.  NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Nhiệm vụ tổng quát: tổng hợp xanh hạt Ag-NP từ gel nha đam và kết hợp Ag-NP với chitosan tạo màng bán thấm ứng dụng vào việc chữa vết thư ng. Nhiệm vụ cụ thể: - Tổng quan tài liệu về chitosan, nha đam, nano bạc - Xác định thời gian đun cho dịch chiết nha đam tối ưu tạo Ag-NP. - Xác định nhiệt độ đun dịch nha đam tối ưu tạo Ag-NP. - Xác định thời gian khuấy tối ưu tạo Ag-NP. - Xác định tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3. - Phối trộn Ag-NP với chitosan để tạo màng bán thấm CS-Ag-NP có khả năng chữa vết thư ng - Khảo sát một số tính chất của màng bán thấm CS-Ag-NP 4
  18. Đồ án tốt nghiệp  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đồ án tốt nghiệp đã sử dụng các phư ng pháp nghiên cứu: - Phư ng pháp đo pH của gel nha đam bằng máy đo pH - Đo hàm lượng chất khô hòa tan bằng Brix kế. - Phư ng pháp đo UV-Vis. - Phư ng pháp đo TEM, EDX.  CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC - Lựa chọn được thời gian đun mẫu cho dịch chiết nha đam tối ưu. - Lựa chọn được nhiệt độ đun, thời gian khuấy cho kết quả tối ưu nhất tạo Ag- NP. - Lựa chọn được tỷ lệ dịch chiết và dung dịch AgNO3 cho kết quả tối ưu tạo Ag- NP. - Tạo được màng bán thấm CS-Ag-NP - Khảo sát các tính chất của màng  KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN Đồ án tốt nghiệp gồm có 3 chư ng: - Chư ng 1: Tổng quan tài liệu: tổng quan các tài liệu tham khảo để thực hiện đồ án tốt nghiệp. - Chư ng 2: Vật liệu và phư ng pháp nghiên cứu: trình bày vật liệu và các phư ng pháp được dùng để nghiên cứu, kiểm tra kết quả. - Chư ng 3: Kết quả và biện luận: đưa ra các kết quả đã nghiên cứu được cùng với các biện luận, so sánh với các kết quả với nhau. - Chư ng 4: Kết luận và kiến nghị: Tóm tắt các kết quả đã đạt được và kiến nghị nghiên cứu sâu h n về kết quả 5
  19. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Màng sinh học chữa vết thương 1.1.1. Định nghĩa Chữa các vết thư ng là một uá trình thúc đẩy nhanh chóng sự phục hồi da và làm nhanh sự lành vết thư ng. Màng sinh học có cấu trúc xốp được thiết kế để phủ lên và chữa vết bỏng, vết thư ng. Màng sinh học có tác dụng kiểm soát mất nước do bay h i, đảm bảo trao đổi oxy cho da hô hấp và thúc đẩy khả năng thoát chất lỏng. Ngoài ra nhờ hoạt tính kháng khuẩn tự nhiên của các loại màng sinh học nên khi phủ lên màng có tác dụng kháng khuẩn và hạn chế sự xâm nhiễm các vi sinh vật ngoại lai. Vết thư ng được bao phủ bởi màng màng sinh học được cầm máu và làm lành nhanh chóng. Thí nghiệm về mô bệnh học đã xác nhận sự tăng tỷ lệ tái tạo biểu mô cũng như tổ chức collagen dưới lớp biểu bì. Vết thư ng được chữa bằng màng sinh học sẽ có hiệu quả giảm sẹo do ức chế các sự hình thành sợi trong vết thư ng, nó có tác dụng cầm máu và hình thành lớp màng bao phủ bảo vệ vết thư ng (Kunal Pal và Cộng sự, 2006; Rita Singh và Durgeshwer Singh, 2014). 1.1.2. Tính chất (Nguyễn Hường Hảo, 2015) - Tính chất thấm nước thấm khí - Chống nhiễm khuẩn và làm khô da - Giúp da tái tạo nhanh - Phục hồi mà không gây đau cho bệnh nhân - Không để lại sẹo 1.2. Tổng quan về chitosan 1.2.1. Định nghĩa Chitin là thành phần cấu trúc nên vỏ côn trùng, tôm, cua, vách tế bào nấm. Chitin có cấu tạo tư ng tự như cellulose, nhưng có khác biệt là đ n vị cấu tạo nên chitin là N- acetyl-D-glucosamine, các đ n vị này nối với nhau bằng liên kết β-1,4-glycoside (Tưởng Ngọc Thục Uyên, 2010). 6
  20. Đồ án tốt nghiệp 1.2.2. Cấu trúc của chitosan Chitosan một polysacarit mạch thẳng, là dẫn xuất đề axetyl hoá của chitin, trong đó nhóm (–NH2) thay thế nhóm (-NHCOCH3) ở vị trí C(2). Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D-glucozamin liên kết với nhau bởi các liên kết β-(1-4)-glicoside, do vậy chitosan có thể gọi là poly β-(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-gluco hoặc là poly β-(1-4)-D- glucozamin (Nguyễn Thị Thu Trang, 2016) Hình 1.1: Cấu trúc chitin và chitosan (Tưởng Ngọc Thục Uyên, 2010). Công thức tổng quát của chitin, chitosan có dạng: (C8H11NO5)n với cấu tạo như sau: Hình 1.2: Công thức tổng quát của chitin và chitosan (Nguyễn Thị Thu Trang, 2016). 1.2.3. Các tính chất của chitosan (Nguyễn Thị Thùy Trang, 2011) 1.2.3.1. Mức độ deacetyl hóa 7
  21. Đồ án tốt nghiệp Mức độ deacetyl hóa là một đặc tính quan trọng của quá trình sản xuất chitosan bởi vì nó ảnh hưởng đến tính chất hóa lý và khả năng ứng dụng của chitosan sau này. Mức độ deacetyl hóa của chitosan vào khoảng 56 – 99% (nhìn chung là 80%). 1.2.3.2. Trọng lượng phân tử Chitosan Chitosan làpolymer sinh học có khối lượng phân tử cao.Khối lượng chitin thường lớn h n 1 triệu Dalton trong khi các sản phẩm chitosan thư ng phẩm có khối lượng khoảng 100.000 – 1.200.000 Dalton. 1.2.3.3. Độ nhớt Độ nhớt là một nhân tố quan trọng để xác định khối lượng phân tử của chitosan. Chitosan phân tử lượng cao thường làm cho dung dịch có độ nhớt cao. 1.2.3.4. Tính tan Chitin tan trong hầu hết các dung môi hữu c , trong khi đó chitosan tan trong các dung dịch acid pH dưới 6,0. Các acid hữu c như acetic, formic và lactic thường được sử dụng để hòa tan chitosan. Thường sử dụng nhất là dung dịch chitosan 1% tại pH 4,0. Chitosan cũng tan trong dung dịch HCl 1% nhưng không tan trong H2SO4 và H3PO4. 1.2.3.5. Tỷ trọng Trong một số nghiên cứu cho thấy tỷ trọng của chitin và chitosan từ giáp xác rất cao (0,39 g/cm3). Mức độ deacetyl hóa cũng làm tăng tỷ trọng của chitosan. 1.2.3.6. Khả năng kết hợp với nước và khả năng kết hợp với chất béo Sự hấp thụ nước của chitosan lớn h n rất nhiều so với cellulose hay chitin. Thông thường, khả năng hấp thụ của chitosan khoảng 581 – 1150% (trung bình là 702%),khả năng hấp thụ chất béo của chitin và chitosan trong khoảng 31% -170%, chitosan có khả năng thấp h n rất nhiều so với chitin. 1.2.3.7. Khả năng tạo màng Chitosan còn có khả năng tạo màng.Màng chitosan được sử dụng nhiều trong bảo quản thực phẩm. Màng chitosan khá dai, khó xé rách, có độ bền tư ng đư ng với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói. 8
  22. Đồ án tốt nghiệp Theo nghiên cứu của Fwu Long Mi và Cộng sự (Fwu Long Mi và Cộng sự, 2001; Fwu Long Mi và Cộng sự, 2003) thì màng chitosan được tạo theo phư ng pháp sau: Tạo dung dịch chứa hàm lượng chitosan lớn h n 3%, sau đó sấy để giảm bớt nước trong dung dịch. Sau khi sấy cho dung dịch trao đổi ion vào ngâm trong 24 giờ. Cuối cùng sấy cho đến khi màng khô hoàn toàn. Cũng theo nghiên cứu này cho thấy màng chitosan tạo thành có độ hấp thu dung dịch đệm phosphate pH = 7,4 (tư ng tự với dung dịch nội bào) và tốc độ truyền h i nước rất cao (Fwu Long Mi và Cộng sự, 2001; Fwu Long Mi và Cộng sự, 2003). 1.2.3.8. Hoạt tính sinh học của chitosan Chitosan là polymer chứa nhóm chức mang điện tích dư ng cho phép gắn kết với các thành phần sinh học mang điện tích âm và có thể tái sinh theo con đường sinh học trên trái đất, có khả năng thủy phân sinh học bằng enzyme trong c thể, tư ng hợp sinh học với các c uan, mô và tế bào động thực vật, kích thích uá trình đông máu và làm lành vết thư ng, tư ng tác chuyên biệt với các thành phần của chất nền ngoại bào và các nhân tố tăng trưởng. Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng giảm cholesterol do liên kết có chọn lọc với các lành axít béo, không gây độc do các sản phẩm sau thủy phân đều là các chất chuyển hoá tự nhiên, không gây đáp ứng miễn dịch trong mô và c uan động vật, có tác dụng hỗ trợ trong điều hòa miễn dịch. Chitosan có thể xử lý tạo nhiều dạng sản phẩm như dạng miếng, màng, tấm xốp, sợi, hạt, bột mịn, bông và gel (Antoni Niekraszewicz, 2005) Hoạt tính kháng khuẩn của chitosan và các dẫn xuất của nó đã nhận được sự quan tâm đáng kể trong những năm gần đây. C chế kháng khuẩn của chitosan là nhờ một số c chế sau (Hang Thi Au và Cộng sự, 2012): Chitosan là một polymer mang điện dư ng, chúng tư ng tác với thành phần polyanion vách tế bào (polysaccharides và protein) của vi sinh vật, kết quả là sự rò rỉ thành phần nội bào do các thay đổi trong tính thấm của hàng rào (barrier), 9
  23. Đồ án tốt nghiệp ngăn cản chất dinh dưỡng đi vào tế bào (đặc biệt là chitosan có khối lượng phân tử thấp LMWC). Chitosan có khả năng kết hợp với DNA nên chitosan có khả năng ức chế tổng hợp RNA và protein. Chitosan có khả năng gắn kết gây đông tụ, kết tủa tế bào vi khuẩn và dẫn đến chết tế bào. Chitosan cho thấy một phổ kháng khuẩn rộng kháng cả nấm, vi khuẩn gram dư ng và gram âm. Hoạt tính trong điều trị vết thư ng, chitosan có tác dụng cầm máu, đẩy nhanh quá trình phát triển các tế bào ở vùng mô bị thư ng, tăng cường hoạt động của chitinase và lysozyme, dẫn đến mau lành vết thư ng và giảm nhiễm trùng. Chitosan được báo cáo là bền với dịch mật, dịch tuỵ và nước tiểu nên được dùng trong chỉ khâu phẫu thuật thay thế cho các loại vật liệu khác có thể bị chất dịch trong c thể tấn công và đứt trước khi vết thư ng lành hẳn (Alemdaroğlu Ceren và Cộng sự, 2006). Trong các trường hợp bị bỏng, chitosan có thể tạo thành ở dạng màng xốp hút nước mạnh và giúp cho oxy phân tán qua màng vào mô tổn thư ng rất dễ dàng, tạo điều kiện cho các mô này bình phục nhanh chóng (Trần Thị Nguyệt, 2015). 1.2.4. Ứng dụng của chitosan 1.2.4.1. Ứng dụng trong xử lý nước thải Chitosan có khả năng hấp phụ tốt các kim loại nặng. Do đặc tính của nhóm amin tự do trong cấu trúc chitosan được tạo thành khi deacetyl hóa chitin, các phức chelat của nó làm cho khả năng hấp phụ kim loại (tăng gấp 5 đến 6 lần so với chitin). Khi ghép một số nhóm chức vào khung cấu trúc của chitosan sẽ làm tăng khả năng hấp phụ kim loại của chitosan lên nhiều lần (Nguyễn Thị Thùy Trang, 2011). N-(o-cacboxybenzyl) chitosan, N-cacboxymetyl chitosan- hai dẫn xuất tan trong nước và dithiocacbamat chitosan- dẫn xuất không tan trong nước là các chất hấp phụ ion kim loại từ chitosan đã được Muzzarelli và Tanfani khảo sát (R.A.A Muzzarelli, 1989). 10
  24. Đồ án tốt nghiệp 1.2.4.2. Ứng dụng trong y sinh ăng cứu thư ng kiểu mới, kỹ thuật cao, có thành phần cấu tạo bởi chất chitosan vì chitosan còn có khả năng chống viêm cấp trên mô lành. So với các loại băng thường, tốc độ cầm máu, tính sát khuẩn và thời gian lành mô khi sử dụng loại băng này có hiệu quả h n gấp nhiều lần. Chitosan ở cấu trúc nano, với tính năng uan trọng là tư ng thích sinh học và có khả năng phân hủy sinh học có thể được sử dụng như một chất dẫn thuốc tiềm năng. Để tạo cấu trúc phù hợp với mục đích dẫn thuốc cho chitosan, nhóm nghiên cứu Trần Đại Lâm sử dụng tripolyphosphat (TPP) làm chất tạo liên kết chéo thông ua tư ng tác tĩnh điện. Từ thời gian nhả thuốc khi không có CS-TPP vào khoảng 7-8 giờ trong môi trường giả dịch ruột và khoảng 0,5 giờ trong môi trường giả dịch dạ dày, artesunat đã được kéo dài thời gian nhả thuốc lên khoảng 25-30 giờ (Trần Đại Lâm và Cộng sự, 2006). Trên c sở đó, CS-TPP đã được ứng dụng làm chất dẫn thuốc cho thuốc trị sốt rét artesunat (dẫn xuất artemisinin) (Trần Đại Lâm và Cộng sự, 2006; Lam Dai Tran và Cộng sự, 2011). Nanocompozitpolymer-kim loại là nhóm vật liệu có nhiều tính năng vượt trội nhờ có cấu trúc đặc biệt, trong đó polymer đóng vai trò như chất bao bọc bên ngoài và ổn định hạt kim loại có kích thước nano nhờ vào đặc điểm đó người ta đã tạo nên vật liệu tổ hợp chitosan-Ag-NP (CS-Ag-NP) được nghiên cứu ứng dụng trong việc kháng khuẩn trong dung dịch nhờ đặc tính kháng khuẩn đặc biệt của hạt Ag-NP. Khả năng kháng khuẩn của vật liệu trên đã được khảo sát với một số vi khuẩn như vi khuẩn gram âm (E.Coli và P.aeruginosa), vi khuẩn gram dư ng (L.fermentum, S.aureus và B.subtilis) và nấm (C.albians). Các kết quả khảo sát đã chứng minh khả năng ứng dụng của vật liệu CS-Ag-NP trong dung dịch kháng khuẩn (Hang Thi Au và Cộng sự, 2012). Ngoài ra CS-Ag-NP còn được kết hợp với curcumin hoặc bacterial cellulose và polyvinyl pyrolidone tạo thành vật liệu có tác dụng trong điều vết thư ng (Nguyễn Thị Mỹ Lan và Cộng sự, 2009; Trần Thị Nguyệt, 2015). Chitosan còn được dùng để bộc 11
  25. Đồ án tốt nghiệp nano sắt từ sử dụng trong điều trị ung thư bằng phư ng pháp shock nhiệt (Trần Đại Lâm và Cộng sự, 2006). 1.2.4.3. Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm Chitosan là polymer dùng an toàn cho người, lại có hoạt tính sinh học đa dạng, chitosan đã được đưa vào thành phần thức ăn: sữa chua, bánh kẹo, nước ngọt, chất phụ gia bảo quản tốt cho giò và bánh cuốn ở nhiệt độ phòng. Vật liệu chitosan được sử dụng để bảo quản đóng gói thức ăn, hoa uả tư i, thủy hải sản tư i, khô. 1.2.4.4. Ứng dụng trong nông nghiệp Trong nông nghiệp, chitosan được sử dụng chủ yếu là xử lý hạt giống tự nhiên và chất tăng trưởng của thực vật, thuốc trừ sâu sinh thái thân thiện giúp tăng khả năng tự nhiên của cây trồng chống nhiễm trùng nấm. Chitosan giúp tăng uang hợp, thúc đẩy và tăng cường sự tăng trưởng thực vật, kích thích sự hấp thu chất dinh dưỡng, tăng tỷ lệ nảy mầm và tăng sức sống thực vật. Khi sử dụng như xử lý hạt giống hoặc lớp phủ giống trên bắp, bông, khoai tây giống, đậu tư ng, củ cải đường, cà chua, lúa mì và các hạt giống khác, nó tạo nên một phản ứng miễn dịch trong sự phát triển của rễ bằng việc phá hủy nang tuyến trùng của giun tròn ký sinh mà không ảnh hưởng đến hạt (M.M. Chang và Cộng sự, 1992). Chitosan có hoạt tính kháng khuẩn cao nên trong những năm gần đây, chitin, chitosan và các sản phẩm biến tính được quan tâm ứng dụng nhiều trong việc bảo quản các sản phẩm nông sản sau khi thu hoạch như cam, chanh, cà chua, chuối, dâu tây, vải, táo và một vài sản phẩm khác và đã thu được kết quả khả quan (A. Dornard và Cộng sự, 1986). 1.2.4.5. Trong công nghiệp Chitosan được dùng để sản xuất vải chịu nhiệt, chống thấm, vải chitosan được dùng cho may quần áo diệt khuẩn trong y tế, làm tăng độ bền của giấy, góp phần tăng tính bền của hoa vải. Sử dụng trong sản xuất s n chống mốc và chống thấm (Pradip Kumar Dutta, 2004) 1.2.4.6. Trong công nghệ in ấn 12
  26. Đồ án tốt nghiệp Dùng làm mực in cao cấp trong công nghệ in giúp tăng cường độ bám dính của mực in (Riccardo A.A. Muzzarelli và Martin G. Peter, 1997). 1.3. Hạt nano bạc 1.3.1. Giới thiệu về nano bạc 1.3.1.1. Giới thiệu về nguyên tử bạc - Cấu hình electron của bạc: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 - Bán kính nguyên tử Ag: 0,288 nm - Bán kính ion bạc: 0,23 nm - Tính chất của bạc. Bạc là kim loại nặng, nóng chảy ở 960,5C, có màu trắng, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt nhất. Bạc không bị oxi hóa trong không khí ở bất kì nhiệt độ nào. Nó tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc nóng. - Ứng dụng của bạc Bạc tinh khiết dùng để chế tác đồ trang sức, vật trang trí, mạ bạc, chế tạo các linh kiện kĩ thuật trong vô tuyến. Chế tạo một số hợp kim có tính chất rất uí như hợp kim Ag-Cu, Ag-Au được dùng để chế tác đồ trang sức, đúc tiền. Ion Ag+ có khả năng sát trùng, diệt khuẩn. - Trạng thái tự nhiên Trong tự nhiên, bạc có ở trạng thái tự do, nhưng phần lớn ở dạng hợp chất lẫn trong quặng đồng, quặng chì. Bạc được điều chế chủ yếu từ các hợp chất cùng với đồng và chì. 1.3.1.2. Giới thiệu về hạt nano bạc Hạt nano bạc là các hạt bạc có kích thước từ 1 nm đến 100 nm. Do có diện tích bề mặt lớn nên hạt Ag-NP có khả năng kháng khuẩn tốt h n so với các vật liệu khác do khả năng giải phóng nhiều ion Ag+ h n. 13
  27. Đồ án tốt nghiệp Kích thước của hạt Số nguyên tử Ag Ag-NP (nm) chứa trong đó 1 31 5 3900 20 250000 Bảng 1.1: Số nguyên tử bạc trong một hạt Ag-NP (Nguyễn Ngọc Tú, 2009). Các hạt nano bạc có hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt. Hiện tượng này tạo nên màu sắc từ vàng nhạt đến đen. Các dung dịch có chứa hạt Ag-NP với các màu sắc phụ thuộc vào nồng độ và kích thước hạt Ag-NP. Nano bạc là vật liệu có diện tích bề mặt riêng rất lớn, có những đặc tính độc đáo sau (Nguyễn Ngọc Tú, 2009): - Tính khử khuẩn, chống nấm, khử mùi, có khả năng phát xạ tia hồng ngoại đi xa, chống tĩnh. - Không có hại cho sức khỏe con người với liều lượng tư ng đối cao, không có phụ gia hóa chất. - Có khả năng phân tán ổn định trong các loại dung môi khác nhau (trong các dung môi phân cực như nước và trong các dung môi không phân cực như benzene, toluene). - Độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng và các tác nhân oxy hóa khử thông thường. - Chi phí cho quá trình sản xuất thấp. - Ổn định ở nhiệt độ cao. 1.3.2. Đặc tính kháng khuẩn của bạc (Chử Thị Thu Huyền và Cộng sự, 2014; Ngô Võ Kế Thành và Cộng sự, 2009) 1.3.2.1. Đặc tính 14
  28. Đồ án tốt nghiệp Bạc và các hợp chất của bạc thể hiện tính độc đối với vi khuẩn, virus, tảo và nấm. Tuy nhiên, khác với các kim loại nặng khác (chì, thủy ngân ) bạc không thể hiện tính độc với con người. Từ xa xưa, người ta đã sử dụng đặc tính này của bạc để phòng bệnh.Người cổ đại sử dụng các bình bằng bạc để lưu trữ nước, rượu dấm.Trong thế kỷ 20, người ta thường đặt một đồng bạc trong chai sữa để kéo dài độ tư i của sữa. Bạc và các hợp chất của bạc được sử dụng rộng rãi từ đầu thế kỷ XIX đến giữa thế kỷ XX để điều trị các vết bỏng và khử trùng (Abhishek Kaler và Cộng sự, 2014; Chiara Rigo và Cộng sự, 2013). Sau khi thuốc kháng sinh được phát minh và đưa vào ứng dụng với hiệu quả cao người ta không còn uan tâm đến tác dụng kháng khuẩn của bạc nữa. Tuy nhiên, từ những năm gần đây, do hiện tượng các chủng vi sinh ngày càng trở nên kháng thuốc, người ta lại quan tâm trở lại đối với việc ứng dụng khả năng diệt khuẩn và các ứng dụng khác của bạc, đặc biệt là dưới dạng hạt có kích thước nano. 1.3.2.2. Cơ chế kháng khuẩn của bạc(Amanulla Mohammed Fayaz và Cộng sự, 2010). Hình 1.3: Tác động của ion bạc lên vi khuẩn. Các đặc tính kháng khuẩn của bạc bắt nguồn từ tính chất hóa học của các ion Ag+. Ion này có khả năng liên kết mạnh với peptidoglican, thành phần cấu tạo nên thành tế bào của vi khuẩn và ức chế khả năng vận chuyển oxy vào bên trong tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn. Nếu các ion bạc được lấy ra khỏi tế bào ngay sau đó, khả năng hoạt 15
  29. Đồ án tốt nghiệp động của vi khuẩn lại có thể được phục hồi. Do động vật không có thành tế bào,vì vậy chúng ta không bị tổn thư ng khi tiếp xúc với các ion này. Có một c chế tác động của các ion bạc lên vi khuẩn đáng chú ý được mô tả như sau: Sau khi Ag+ tác động lên lớp màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn gây bệnh nó sẽ đi vào bên trong tế bào và phản ứng với nhóm sunfuahydrin –SH của phân tử enzyme chuyển hóa oxy và vô hiệu hóa enzyme này dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn (Nguyễn Ngọc Hùng, 2011). Hình 1.4: Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn. Ngoài ra các ion bạc còn có khả năng liên kết với các base của DNA và trung hòa điện tích của gốc phosphate do đó ngăn chặn quá trình sao chép DNA (S.I. Kargov và Cộng sự, 1985). Hình 1.5: Ion bạc liên kết với các base của DNA. 1.3.3. Phương pháp tổng hợp Ag-NP Việc tổng hợp Ag-NP rất được các nhà nghiên cứu quan tâm do phạm vi ứng dụng rộng của nó trong đời sống. Ag-NP có triển vọng được xem như kháng sinh và nó có thể được khuyến cáo thay thế các kháng sinh thông thường (I. Sondi và B.S. Sondi, 2004). 16
  30. Đồ án tốt nghiệp Để bạc có bất kỳ đặc tính kháng khuẩn nào, nó phải ở dạng ion hóa. Bản chất của việc tổng hợp Ag-NP là sử dụng các tác nhân khử, khử ion Ag+ thành Ag0. Cả Ag-NP và ion bạc có thể thay đổi cấu trúc ba chiều của protein bằng cách can thiệp vào liên kết disulfide và ngăn chặn các hoạt động chức năng của vi sinh vật (Shakeel Ahmed và Cộng sự, 2016). Hoạt động kháng nấm của Ag-NP chưa được hiểu rõ, tuy nhiên một vài nghiên cứu nói rằng Ag-NP có thể tiêu diệt bào tử nấm bằng cách phá hủy màng tế bào, trong khi các nghiên cứu khác chỉ ra rằng chúng có thể gây chết tế bào bằng cách tư ng tác với các hợp chất phospho, lưu huỳnh và làm hư hại DNA và protein nội bào(C. Krishnaraj và Cộng sự, 2012). Các phư ng pháp hóa học và vật lý như kết tủa hóa học, thủy nhiệt, lò vi sóng, lắng đọng h i hóa học (V.K Sharma và Cộng sự, 2009) sử dụng dung môi và hóa chất độc hại khá đắt tiền và gây ảnh hưởng đến môi trường. Cho nên hiện nay người ta thường sử dụng các phư ng pháp sinh học (sử dụng vi sinh vật (V.C. Verma và Cộng sự, 2010), enzyme (Itamar Willner và Cộng sự, 2007), thực vật (hay dịch chiết thực vật) (D. Jain và Cộng sự, 2009) để tổng hợp hay còn gọi là tổng hợp xanh Hình 1.6: Tổng hợp xanh Ag-NP từ dịch chiết thực vật (Shakeel Ahmed và Cộng sự, 2016). 17
  31. Đồ án tốt nghiệp Tổng hợp xanh thân thiện môi trường, tiết kiệm chi phí và dễ dàng mở rộng để tổng hợp quy mô lớn, không cần sử dụng nhiệt độ, áp suất, năng lượng và hóa chất độc hại. Sự tổng hợp qua trung gian vi khuẩn không khả thi về mặt công nghiệp do yêu cầu về điều kiện vô khuẩn cao và sự duy trì của chúng. Sử dụng dịch chiết thực vật có lợi h n vì dễ dàng cải tiến, quy trình ít nguy hại và phức tạp (K. Kalishwaralal và Cộng sự, 2010). Đây là nền tảng tốt nhất để tổng hợp các hạt nano vừa không chứa các hóa chất độc hại, có các chất tự nhiên ổn định các hạt Ag-NP, vừa giảm chi phí cô lập các vi sinh vật và môi trường nuôi cấy của chúng. Sự khử và ổn định các ion bạc bằng cách kết hợp các phân tử sinh học như protein, amino acid, enzyme, polysaccharide, alkaloids, tannin, phenolics, saponin, terpinoid và vitamin tạo ra trong dịch chiết thực vật có giá trị về y học và lành tính về môi trường (N. Kulkarni và U. Muddapur, 2014). Có một số lượng lớn thực vật được dùng để tạo các hạt Ag-NP, các loại thực vật khác nhau cùng các bộ phận khác nhau đã được sử dụng: (Shakeel Ahmed và Cộng sự, 2016). Dịch chiết Boerhaavia diffusa được sử dụng làm tác nhân khử cho sự tổng hợp xanh của Ag-NP, phân tích XRD và TEM cho thấy kích thước hạt trung bình là 25 nm, Ag-NP có cấu trúc hình khối trung tâm với hình cầu. Các hạt nano này đã được kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn chống lại Pseudomonas fluorescens, Aeromonas hydrophila và Flavobacterium branchiophilum và chứng tỏ độ nhạy cao nhất đối với Flavobacterium branchiophilum Tổng hợp Ag-NP có kích thước 10 – 35 nm dựa trên việc khử dung dịch bạc nitrate bằng dịch chiết của lá Azadirachta indica cũng đã được thực hiện. Chất chiết nước từ quả Piper longum tổng hợp xanh Ag-NP cho thấy tính chất chống oxy hoá mạnh trong điều kiện in vitro. 1.3.4. Độc tính Bằng chứng về độc tính của Ag-NP vẫn chưa rõ ràng. Tuy nhiên, độc tính của Ag- NP phụ thuộc vào liều lượng và kích thước hạt. Các sản phẩm được tạo từ Ag-NP đã 18
  32. Đồ án tốt nghiệp được một số c uan công nhận bao gồm FDA Hoa Kỳ, SIAA Nhật Bản, Viện Nghiên cứu Công nghiệp Hoá chất (V. Veeraputhiran, 2013). C uan an toàn thực phẩm Châu Âu khuyến nồng độ bạc cho vào bao bì bao gói không được vượt quá 0,05 mg/L trong nước và 0,05 mg/kg trong thực phẩm (EFSA, 2011). Các sản phẩm đóng gói thực phẩm và thực phẩm bổ sung chứa Ag-NP không được phép lưu hành ở liên minh Châu Âu (Nattinee Bumbudsanpharoke và Seonghyuk Ko, 2015). Tại Mỹ, USFDA khuyến cáo rằng các nhà sản xuất nên nghiên cứu và chuẩn bị các thông tin về độc tính cho mỗi lô hàng chứa vật liệu nano (United States Food and Drug Administration, 2014). Hiện tại Canada không có bất kỳ uy định nào về vật liệu nano và ở nhiều nước khác đưa ra các uy định an toàn thực phẩm chưa đầy đủ (M.M. Berekaa, 2015). Khi nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của màng pullulan ăn được kết hợp với một trong hai hạt nano (Ag-NP, ZnO-NPs) và các loại tinh dầu như dầu oregano hoặc dầu hư ng thảo trong thịt gà tây deli thấy rằng Ag-NP và màng dầu oregano có hoạt tính mạnh h n ZnO-NPs và dầu hư ng thảo. Các mẫu thực phẩm đóng gói với màng pullulan, Ag-NP và dầu oregan giảm đáng kể mật độ vi khuẩn Listeria monocytogenes và Staphylococcus aureus trong 7 tuần lưu trữ ở nhiệt độ tối ưu 4 và 25C (H.H. Khalaf và Cộng sự, 2013). Tinh bột có chứa đất sét và Ag-NP gần đây cũng được sử dụng làm màng thực phẩm.Ở dạng nguyên thủy, tinh bột dạng hạt và cho thấy tính chất c học kém và mối quan hệ nước cao. Sự có mặt của Ag-NP đã cải thiện tính chất c học và làm rào cản chống vi khuẩn rất tốt (A.S. Abreu và Cộng sự, 2015). Một nghiên cứu cho thấy rằng sự di chuyển của bạc từ các loại chất dẻo nano khác nhau (LDPE và polypropylene) vào các chất mô phỏng thức ăn dù là ion hay dạng hạt thì sự di chuyển của đó thấp h n nhiều so với các giới hạn tối đa do Luật Liên minh Châu Âu uy định (M.Z. Elsabee và E.S. Abdou, 2013). 19
  33. Đồ án tốt nghiệp Sự khuếch tán của Ag-NP và TiO2-NPs trong bao bì thực phẩm được đánh giá bằng quang phổ khối lượng plasma. Kết quả cho thấy có sự khuếch tán của Ag-NP và TiO2- NP từ bao bì đến thực phẩm, trong khoảng thời gian sau 7 và 10 ngày. Mức độ khuếch tán trong các mẫu nước cam ép, tiếp theo là mẫu táo, mẫu bánh mì có mức độ thấp nhất. Ở tất cả các loại thực phẩm, sự khuếch tán của cả Ag-NP và TiO2-NP đều nhỏ h n giới hạn nồng độ 10 mg/ ml (2002/ 72/ EC) (A.M. Metak, 2015). 1.3.5. Ứng dụng của nano bạc Do thể hiện tính kháng khuẩn tốt nên Ag-NP thường được sử dụng để làm chất khử trùng, kháng khuẩn, khử mùi Có thể kể một vài sản phẩm chứa hạt Ag-NP như: Hình 1.7: Các ứng dụng của Ag-NP. - Các dụng cụ chứa thực phẩm: Những đồ dùng bằng nhựa có pha thêm hạt Ag- NP có tác dụng khử trùng. Qua kiểm tra cho thấy chúng có khả năng diệt 99.9% vi khuẩn. - Đồ may mặc: Hạt Ag-NP được tẩm vào các loại sợi để diệt khuẩn và khử mùi. - Các thiết bị điện tử: Điều hòa, tủ lạnh, máy giặt - Y tế: 20
  34. Đồ án tốt nghiệp Khẩu trang chứa nano bạc: Được thiết kế với 3-4 lớp gồm 2 lớp vải, một lớp vật liệu tẩm Ag-NP và than hoạt tính ở giữa, loại khẩu trang này có khả năng diệt khuẩn, diệt virus, lọc không khí rất tốt. Lớp vải tẩm Ag-NP có chức năng diệt vi khuẩn, virus, nấm bị giữ lại trên khẩu trang đồng thời có tác dụng khử mùi. Màng bán thấm: Đó là một tấm màng mỏng có thể cho khí và h i nước ua nhưng không thể cho chất lỏng đi ua, có vô số những lỗ khí nhỏ tồn tại trong màng. Các hạt Ag-NP gần đây đã được kết hợp với màng polyolefin với đặc tính kháng khuẩn rất tốt. 1.4. Giới thiệu cây nha đam 1.4.1. Phân loại Theo quy tắc quốc tế về danh mục thực vật, tên khoa học của cây nha đam là Aloe vera (L.) Burm.f. (L.E. Newton, 1979), ở Việt Nam thường được gọi là cây lô hội (nha đam). Hình ảnh tổng quan về cây nha đam được thể hiện ở hình dưới đây: Hình 1.8: Cây nha đam. Nha đam là loại cây lâu năm, chịu hạn. Lá có hình mũi mác, dày, mọng nước, có gai ở hai bên mép. Hoa khi nở có màu vàng, quả là nang hình tam giác có chứa nhiều hạt (Robert H. Davis, 1997; Douglas Grindlay và Trn Reynolds, 1986). 21
  35. Đồ án tốt nghiệp 1.4.2. Thành phần hóa học Thành phần hóa học của nha đam thay đổi tùy loài, khí hậu, thổ nhưỡng và điều kiện phát triển (T. Reynolds và A.C. Dweck, 1999). Các thành phần hóa học chủ yếu gồm: 1.4.2.1. Carbohydrate Vỏ Thịt Gel Rhamnose 2,18 1,69 0,84 Fucose 2,54 1,64 0,94 Arabinose 5,88 1,92 1,15 Xylose 11,72 2,34 1,38 Mannose 30,09 46,07 52,81 Galactose 8,43 4,97 3,5 Glucose 25,1 27,03 26,68 Uronic acid 14,05 14,04 13 DE(%) 21 76 73 Bảng 1.2: Thành phần cacbohydrat của nha đam (đơn vị mol%) (Antoni Femenia và Cộng sự, 1999). 1.4.2.2. Protein Hàm lượng protein chiếm 7% (theo trọng lượng khô) trong thịt lá nha đam (E. Roboz và Aj Haagen-Smit, 1948). Gel nha đam có chứa 20 trong số 22 amino acid và 7 trong số 8 amino acid cần thiết cho c thể (Kulveer Singh Ahlawat và Bhupender Singh Khatkar, 2011). Ngoài ra, có một chất chiết bằng ethanol từ nha đam đã được mô tả có các đặc tính giống như lectin, có khả năng vón cục mạnh mẽ, làm ảnh hưởng đến hồng cầu con người (Wendell D. Winters, 1993). 1.4.2.3. Lipid 22
  36. Đồ án tốt nghiệp Hàm lượng lipid trong gel nha đam đông khô là 4%. β-sitosterol một loại sterol thực vật phổ biến đã được tìm thấy trong lá nha đam, đi kèm với số lượng ít của cholesterol, campestrol và lupeol. 1.4.2.4. Các thành phần khác Hợp chất phenolic trong cây nha đam như aloesin, aloin A và , aloe-emodin, isoaloeresin D, (Young In Park và Seung Ki Lee, 2006). Các thành phần vô c như: - Hàm lượng tro 0,2% (trọng lượng ướt) đã được tìm thấy trong thịt lá (Lloyd M. Parks và Tom D. Rowe, 1941). Khi phân tích gel nha đam đông khô nhận thấy hàm lượng cao của clo (12,2%), kali (6,6%) và canxi (4,7%) (G.D. Bouchey và G. Gjerstad, 1969). Một số phân tích gel nha đam đông khô sau này cho thấy có magiê (0,7%) và natri (0,2%) (I. Yamaguchi và Cộng sự, 1993). Ngoài ra, còn có kẽm, mangan, đồng, crôm, sắt, phospho, glycoprotein, anthraquinone, flavonoid, phenolic, saponin, sterol, vitamin, enzyme, amino acid và salicylic acid - Các loại vitamin bao gồm cả các vitamin chống oxy hóa như A, C, E, 1, 2, B6, niacin, choline, aicd folic, β-carotene cũng có mặt trong cây nha đam. 1.4.2.5. Thành phần có hoạt tính sinh học Gel nha đam có chứa một lượng lớn các hợp chất có hoạt tính sinh học bao gồm polysaccharide, glycoprotein, anthraquinone, flavonoid, phenolic, saponin, sterol, vitamin, enzyme, amino acid và salicylic acid (K. Eshun và Q. He, 2004) cùng các enzyme như bradykinase, cellulase, carboxypeptidase, catalase, amylase, lipase. Gel nha đam đã ngăn chặn sự hoạt hóa và tăng trưởng của sợi nấm Penicillium digitatum và Alternaria altemata, là các loại nấm gây bệnh ở thực vật. Bào tử P. digitatum, A. alternata và Botrytis cinerea giảm 15 – 20% ở nồng độ 1 μl/l, chống lại P. expansum ở nồng độ 103 μl/ l . Tác dụng ức chế của gel tăng lên cùng với sự gia 23
  37. Đồ án tốt nghiệp tăng nồng độ, mà cao nhất là giảm 95% bào tử ở nồng độ 105 μl/l (Y. Saks và R. Barkai Golan, 1995). Ảnh hưởng của glycolic thô dịch chiết từ lá nha đam lên sự tăng trưởng và hình thành mầm Candida albicans đã được nghiên cứu. Sự hiện diện của dịch chiết (10% v/ v) có sự ức chế rõ rệt sự tăng trưởng của C. albicans (90 – 100%). Sự ức chế này xảy ra song song với việc giảm sự hình thành mầm trên huyết thanh dê (I. Bernardes và Cộng sự, 2012). Tính chất kháng khuẩn của dịch chiết nha đam ở các nồng độ ức chế và nồng độ gây chết khác nhau được xác định ua mười hai loài vi sinh vật khác nhau được cấy với các nồng độ khác nhau. Nồng độ 60% dịch chiết nha đam có khả năng diệt Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, loài Citrobacter, Enterobacter cloacae, S. pyogenes, Streptococcus agalactiae. Nồng độ 70% của dịch chiết diệt S. aureus, 80% đối với E. coli và 90% với Streptococcus faecalis và Candida albicans. Bacillus subtilis thì không bị ức chế bởi dịch chiết nha đam (Martin C. Robson và Cộng sự, 1982). Nha đam có khả năng làm lành vết thư ng do có chứa nhiều khoáng chất như Calci, Kali, Kẽm có chứa nhiều vitamin C và E. Các chất này là tiền chất c bản để đẩy nhanh tiến trình làm lành da. Calci giữ vai trò quan trọng trong hệ thống thần kinh và mô c , nó cũng là chất xúc tác chính trong tất cả các quá trình chữa lành vết thư ng. Chống viêm nhiễm dị ứng hay vết sưng do côn trùng cắn đốt trên da vì nó có chứa những hợp chất hữu c gồm vitamin, các hormon, chất Magnesium lactate có tác dụng ức chế phản ứng histamin, ức chế và loại trừ bradykinin là những thành phần gây phản ứng dị ứng và viêm (Kulveer Singh Ahlawat và Bhupender Singh Khatkar, 2011; Y. Yousefpoor và Cộng sự, 2016). Nha đam có chứa Calci có liên uan đến quá trình trao đổi chất trong tế bào, duy trì sự cân bằng giữa trong và ngoài tế bào, tạo ra các tế bào khỏe mạnh nên có khả năng chống sự lão hóa tế bào. Gel nha đam có chứa 20 trong số 22 amino acid và 7 trong số 8 amino acid cần thiết cho c thể (Kulveer Singh 24
  38. Đồ án tốt nghiệp Ahlawat và Bhupender Singh Khatkar, 2011) để tổng hợp protein và mô tế bào. Nha đam có chứa các chất khoáng như Calci, Phospho, Đồng, Sắt, Magie, Kali, Natri là các yếu tố cần thiết cho sự trao đổi chất và các hoạt động của tế bào. Nha đam có chứa các thành phần như: kali giúp cải thiện và kích thích chức năng gan, thận, hai c uan chủ yếu của việc loại trừ chất độc trong c thể,uronic acid (Antoni Femenia và Cộng sự, 1999) giúp loại trừ chất độc trong tế bào. Ngoài ra trong gelnha đam còn có chứa vitamin C thúc đẩy uá trình trao đổi chất, sinh năng lượng cần thiết, duy trì hoạt động miễn dịch giúp phòng được nhiều bệnh và các enzym cần thiết để phân giải các chất đường, đạm và béo trong dạ dày và ruột (K. Eshun và Q. He, 2004). Các thành phần trong gel nha đam còn có chứa các hợp chất cao phân tử như: lignin, hemicellulose, pectins, các enzyme và protein có tác dụng làm chất ổn định trong việc tạo Ag-NP (P. Tippayawat và Cộng sự, 2016). 1.4.3. Ứng dụng 1.4.3.1. Trong mỹ phẩm Dịch chiết từ nha đam được xem là thành phần hàng đầu trong trị liệu da và làm mỹ phẩm vì nó có chứa các chất hữu c đóng góp vào các chất làm mềm, có mục đích là giữ ẩm giúp tăng hiệu quả phục hồi các tế bào da bị tổn thư ng. Các sản phẩm có thành phần chứa nha đam như các loại kem dưỡng da, xà phòng, dầu gội đầu, kem chống nắng, mặt nạ dưỡng da và chất tẩy rửa. 1.4.3.2. Trong y học Phần nhựa vàng trong lá nha đam có chứa aloe – emodin, một loại anthraquinone kích thích đường tiêu hóa, có tác dụng nhuận tràng. Đa số các tác dụng có lợi trong điều trị bệnh đều tập trung ở thịt lá phần thịt lá, bao gồm kích thích miễn dịch (Amar Surjushe và Cộng sự, 2008), chữa lành vết thư ng và bỏng (P. Chithra và Cộng sự, 1998) giảm đau, sưng, ngứa, bệnh eczema, bệnh vảy nến, kháng khuẩn, kháng viêm, kháng ung thư da, giảm đường huyết ở bệnh nhân tiểu đường, . 25
  39. Đồ án tốt nghiệp 1.4.3.3. Trong thực phẩm Nha đam cung cấp một lượng calo thấp, làm giảm cholesterol, cải thiện tình trạng béo phì. Nha đam có trong các loại thực phẩm như các món ăn, nước giải khát, nước ngọt có gas, trà, kem, yogurt, kẹo, mứt, hư ng liệu. Ngoài ra, nó còn đóng vai trò như chất bảo quản hay màng bao ăn được trong một số thực phẩm vì có chứa các hợp chất kháng khuẩn và do đó ngăn ngừa hư hỏng của các loại thực phẩm (J.M. Valverde và Cộng sự, 2005). 1.4.4. Độc tính Gel nha đam an toàn khi sử dụng bên ngoài, ít khi gặp dị ứng hay tác dụng phụ. Tuy nhiên, phụ nữ mang thai, mẹ cho con bú, trẻ em, người bị đau bụng, viêm ruột thừa và tắt ruột không nên dùng. 1.4.5. Tổng hợp Ag-NP từ lá nha đam Lá nha đam là nguồn nguyên liệu sẵn có, thực hiện đ n giản, hiệu quả, chi phí thấp và an toàn với môi trường. Nha đam được chọn để tổng hợp Ag-NP do sự có mặt của các chất phytochemical tự nhiên cung cấp năng lượng tự nhiên và là tác nhân khử. Các chất phytochemicals có trong nha đam là aloin A và aloin , flavanoids, lupeol, mannose, resveratol và emodin. Ngoài ra lignin, hemicellulose, pectin trong lá nha đam có thể được sử dụng để khử các ion bạc. Gel màu xanh gần vỏ chứa aloin, chất này là chất ổn định chính (L. Sadhasivam và J.R. Durairaj, 2014). Dịch chiết nước lá nha đam kết hợp dung dịch amoniac 30% góp phần vào sự hình thành của các hạt Ag-NP sau 24 giờ. Ag-NP có ảnh hưởng đáng kể đến vi khuẩn gram âm (E. coli) và vi khuẩn gram dư ng (S. aureus) ở nồng độ 3,5 mg/ml nhưng nó lại không có tác dụng kháng nấm C. albican, Pencillium spp và A. niger. (S.I. Hashoosh và Cộng sự, 2014) Gel nha đam tạo Ag-NP có kích thước 15 nm, ở nồng độ 250 μl cho vùng ức chế E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis và S. pneumoniae cao h n khi ủ 18 giờ, phổ hấp thụ tia cực tím có đỉnh hấp thụ ở 410 nm. Tỷ lệ tán huyết (9,67%) tư ng đối thấp so với các 26
  40. Đồ án tốt nghiệp phư ng pháp khác cho nên Ag-NP này có độc tính thấp đối với tế bào người. Sự hiện diện của aloin, emodin, flavonoid và tannin đã chứng minh nha đam có hoạt tính kháng khuẩn và kháng oxy hoá, do đó việc tổng hợp các hạt Ag-NP từ cây nha đam là rất phù hợp đồng thời có sự ổn định mà không cần thêm bất kỳ hợp chất hóa học nào (L. Sadhasivam và J.R. Durairaj, 2014). Một nghiên cứu khác cho thấy sự thay đổi thời gian và nhiệt độ ảnh hưởng đến sự tổng hợp Ag-NP. Ag-NP có tính kháng khuẩn cao, đặc biệt khi xử lý ở nhiệt độ cao 100C trong 6 giờ và 200C trong 12 giờ. Khi đó Ag-NP thu được có kích thước 70,70 ± 22 - 192,02 ± 53 nm (P. Tippayawat và Cộng sự, 2016). Dịch chiết nha đam được trộn với dung dịch AgNO3 tỷ lệ 1: 9 tạo Ag-NP hấp thụ mạnh nhất ở bước sóng 400 nm tư ng ứng với cộng hưởng plasmon bề mặt, kích thước trung bình là 70 nm. Các hạt không đồng nhất về hình dạng ví dụ như hình chữ nhật, hình tam giác và hình cầu phân bố đồng đều. Đồng thời Ag-NP có hoạt tính kháng Aspergillus sp. cao h n Rhizopus sp ở nồng độ rất thấp và hoạt động diệt nấm phụ thuộc vào loài nấm được thử nghiệm. Từ nghiên cứu này kết luận rằng có tiềm năng to lớn trong việc kiểm soát nấm gây bệnh.Các kết quả của nghiên cứu FT-IR cho thấy sự tham gia của các nhóm hydroxyl, carboxyl và amine chức năng của aloin trong quá trình tổng hợp Ag-NP. Nghiên cứu độc tế bào tiết lộ rằng Ag-NP không có độc tính tiêu cực và nó an toàn. Do đó, an toàn hiệu quả trong sản xuất kinh tế (S. Medda và Cộng sự, 2015). 27
  41. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Lá nha đam được mua tại chợ phường 25, quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh. Lá dài khoảng 30 – 40 cm và không có bất kỳ tổn thư ng nào trên bề mặt để giữ cho các thành phần có hoạt tính sinh học còn nguyên vẹn. Phạm vi nghiên cứu: phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường trường Đại học Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh. Thời gian thực hiện: từ ngày 17/04/2017 đến 27/07/2017. 2.2. Thiết bị, vật liệu và hóa chất 2.2.1. Thiết bị Các thiết bị sử dụng trong đồ án được thể hiện ở bảng bên dưới STT Tên thiết bị Model 1 Máy xay sinh tố Philip (HL2021) 2 Máy đo pH Aqua Pal+ 3 Máy chụp TEM JEM-1400 4 Cân Kỹ Thuật AR – Ohuas 5 Máy Khuấy Từ Pt1000 Temperature sensor 6 Máy Đo UV Vis UV- vis Jasco- V670 Bảng 2.1: Các thiếc bị sử dụng. 2.2.2. Vật liệu Chitosan có độ acetyl hóa là 70% được mua ở công ty Chitosan Việt Nam. Lá nha đam được mua tại chợ phường 25, quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh. Lá dài khoảng 30 – 40 cm và không có bất kỳ tổn thư ng nào trên bề mặt để giữ cho các thành phần có hoạt tính sinh học còn nguyên vẹn. 2.2.3. Hóa chất 28
  42. Đồ án tốt nghiệp STT Tên hóa chất 1 ạc Nitrate 2 Natri Hydroxit 3 Natri Cacbonate 4 Acid Acetic 5 Cao thịt 6 Pepton 7 Natri Clorua 8 Agar 9 Nutrient Agar Bảng 2.2: Các hóa chất sử dụng. 2.3. Quy trình thực hiện 2.3.1. Qui trình 29
  43. Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ 2.1: Qui trình tiến hành thí nghiệm. 30
  44. Đồ án tốt nghiệp 2.3.2. Thuyết minh quy trình 2.3.2.1. Xử lý: Mục đích: Loại bỏ chất nhựa vàng có chứa các anthraquinone và dẫn xuất có thể gây nhuận tràng và hóa nâu gel nha đam. Rửa với nước sẽ loại bỏ bụi bẩn, hóa chất nguy hại và vi khuẩn trên bề mặt lá. Yêu cầu: Cắt bỏ gốc, để nghiêng cho đến khi chất nhựa vàng ngừng tiết ra và rửa với nước cho sạch phần bụi bẩn bám bên ngoài. Tiến hành: Lá nha đam sau khi mua về, tiến hành cắt bỏ phần dưới gốc, để nghiêng khoảng 15 – 30 phút. Sau đó, rửa dưới vòi nước và tiến hành rửa tiếp với nước cất. 2.3.2.2. Gọt vỏ: Mục đích: Thu được phần thịt lá trong suốt. Yêu cầu: Tránh còn sót vỏ lá sẽ là ảnh hưởng xấu đến gel nha đam sau này vì vỏ có các anthra uinone thông thường màu vàng, nhạy cảm không khí và ánh sáng, sau khi tiếp xúc với không khí và ánh sáng, nó sẽ dần dần chuyển sang màu hồng nâu theo. Vì vậy cần cẩn thận loại bỏ hết phần vỏ lá khi gọt vỏ tránh làm hóa nâu gel nha đam. Để tránh tổn thất các hợp chất có hoạt tính sinh học, công đoạn này phải hoàn tất trong vòng 36 giờ kể từ lúc thu hoạch lá. Tiến hành: Dùng dao gọt bỏ lớp vỏ xanh bên ngoài cùng với hai đường răng cưa hai bên mép lá. 2.3.2.3. Xay nghiền: Mục đích: Đồng nhất phần thịt lá để dễ dàng cho công đoạn lọc ở bước sau. Yêu cầu: công đoạn này phải được hoàn tất trong 10 – 20 phút để tránh enzyme gây hóa nâu gel nha đam. Tiến hành: dùng máy xay sinh tố để xay thịt lá ở nhiệt độ phòng. Thịt lá sau khi xay nghiền tiến hành cân 40 g sau đó bổ sung 100 ml nước cất đun sôi trong 20 phút. 2.3.2.4. Lọc: Mục đích: Thu được gel nha đam tư i. 31
  45. Đồ án tốt nghiệp Yêu cầu: Loại bỏ hoàn toàn bã ra khỏi gel nha đam nếu không sẽ gây lắng cặn bã sẽ làm ảnh hưởng đến tính ổn định của nó. Sự xuất hiện màu vàng nhạt đến nâu của gel sau lọc chỉ ra rằng nó đã bị ô nhiễm bởi anthranquinone từ vỏ hoặc việc xử lý lâu làm quá trình oxy hóa phenol xảy ra. Tiến hành: Tiến hành lọc hỗn hợp nha đam sau khi xay bằng vải lọc, bỏ phần bã. 2.3.2.5. Khuấy mạnh: Mục đích: Tạo dung dịch Ag-NP Yêu cầu: Dung dịch Ag-NP sau khi khuấy có màu vàng nhạt đến sậm, màu bền, không có cặn, không vẫn đục. Tiến hành: Tiến hành lấy 5 ml dịch chiết cho vào cốc, sau đó bổ sung 20 ml dung dịch bạc nitrate (AgNO3 ) 0,001 M khuấy mạnh bằng máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng trong thời gian 30 phút. Quan sát màu vàng nhạt xuất hiện. 2.3.2.6. Tạo hỗn hợp CS-Ag-NP Mục tiêu: Tạo hỗn hợp CS-Ag-NP. Tiến hành: Tiến hành cho Chitosan 3% vào cốc cùng với nước cất và 1% acid acetic, thêm 10 ml dung dịch Ag-NP cho vào bình định mức 100 ml sau đó định mức bằng dung dịch chitosan 3% cho tới vạch ( thực hiện tư ng tự cho Chitosan ở 5%, 7%). Sau đó cho ra cốc thủy tinh khuấy cho đến khi các thành phần hòa lẫn vào nhau gia nhiệt ở nhiệt độ 40-50°C 2.3.2.7. Tạo màng bán thấm CS-Ag-NP Mục tiêu: Tạo màng chitosan-Ag-NP Tiến hành: Sấy màng ở nhiệt độ 50°C trong vòng 3 giờ để làm bốc h i toàn bộ nước trong hỗn hợp tạo thành màng Chitosan-Ag-NP, tiến hành ngâm màng trong dung dịch xút 97,6% trong 24 giờ. Sau đó rửa xút bằng nước cất để loại bỏ xút ra khỏi màng. Tiếp theo tiến hành sấy lần 2 ở nhiệt độ 50-60°C cho đến khi khô hết nước. 2.3.2.8. Khảo sát tính chất kháng khuẩn của màng bán thấm CS-Ag-NP Mục đích: khảo sát các tính chất của màng bán thấm CS-Ag-NP 32
  46. Đồ án tốt nghiệp Tiến hành: Các tính chất của màng CS-Ag-NP được tiến hành khảo sát theo qui trình sau: Sơ đồ 2.2: Qui trình khảo sát các tính chất của CS-Ag-NP. Khảo sát tốc độ truyền h i nước theo ASTM E96 (Fwu Long Mi và Cộng sự, 2001; Fwu Long Mi và Cộng sự, 2003). Khảo sát độ hấp thu dung dịch đệm phosphate (thay cho dung dịch sinh học) (Fwu Long Mi và Cộng sự, 2001). Khảo sát tính kháng khuẩn của màng CS-Ag-NP trên hai chủng vi khuẩn thường nhiễm vào vết thư ng nhất là Staphylococcus aureus, Escherichia coli (Nguyễn Thị Mỹ Lan và Cộng sự, 2009; Rita Singh và Durgeshwer Singh, 2014; Y. Yousefpoor và Cộng sự, 2016). 2.4. Bố trí thí nghiệm 2.4.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 33
  47. Đồ án tốt nghiệp Các thí nghiệm được bố trí theo s đồ sau: Nha đam Gọt vỏ, xay nhuyễn, thu dịch chiết TN 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đun lên sự hình thành Ag-NP. TN 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành Ag-NP. TN 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự hình Ag-NP thành Ag-NP. TN 4: Khảo sát ảnh hưởng của dịch chiết nha đam – AgNO 3 lên sự hình thành Ag-NP. Phân tích Ag-NP được tạo thành bằng phư ng pháp đo UV- VIS, chụp EDX, chụp TEM. TN 5: Tạo màng bán thấm CS-Ag-NP. Màng bán TN 6: Khảo sát tính chất kháng khuẩn của màng. thấm TN 7: Khảo sát khả năng hấp thu dung dịch điệm của màng CS-Ag-NP bán thấm. TN 8: Khảo sát tốc độ truyền h i nước của màng bán thấm. Sơ đồ 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm. 2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành dịch Ag-NP Thông số cố định: thể tích nước cất dùng để đun mẫu, khối lượng mẫu, dịch chiết, nồng độ và thể tích dung dịch AgNO3, thời gian và nhiệt độ khuấy tạo Ag-NP. Thông số khảo sát: Thời gian đun (phút) 0 10 20 30 Mục tiêu khảo sát: xác định thời gian đun tối ưu nhất tạo dịch chiết thông ua việc đo UV-vis, TEM và EDX. 34
  48. Đồ án tốt nghiệp 2.4.3. Khảo ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành Ag-NP Thông số cố định: khối lượng mẫu, thể tích nước cất dùng để đun mẫu, thời gian đun mẫu, thể tích và nồng độ dung dịch AgNO3, dịch chiết, nhiệt độ khuấy. Thông số khảo sát: Nhiệt độ đun (C) Nhiệt độ phòng 80 100 Mục tiêu khảo sát: xác định nhiệt độ đun tối ưu nhất tạo Ag-NP thông qua việc đo UV-vis, TEM và EDX. 2.4.4. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự hình thành Ag-NP Thông số cố định: khối lượng mẫu, thể tích nước cất dùng để đun mẫu, thời gian đun mẫu, thể tích và nồng độ dung dịch AgNO3, nhiệt độ đun tạo dịch chiết, nhiệt độ khuấy. Thông số khảo sát: Nhiệt độ đun (Phút) 30 40 50 Mục tiêu khảo sát: xác định thời gian khuấy tối ưu nhất tạo Ag-NP thông qua việc đo UV-vis, TEM và EDX. 2.4.5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3 lên sự hình thành Ag-NP Thông số cố định: khối lượng mẫu, thể tích nước cất dùng để đun mẫu, thời gian đun mẫu, thể tích và nồng độ dung dịch AgNO3, nhiệt độ đun tạo dịch chiết, nhiệt độ khuấy và thời gian khuấy. Thông số khảo sát: tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3: 1-1, 1-2, 1-4. Tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3 1-0 (đối chứng) 0-1 (đối chứng) 1-1 1-2 1-4 Mục tiêu khảo sát: xác định thời gian khuấy tối ưu nhất tạo Ag-NP thông qua việc đo UV-vis và TEM và EDX. 35
  49. Đồ án tốt nghiệp 2.4.6. Phương pháp phân tích Ag-NP được tạo thành 2.4.6.1. Phương pháp phổ hấp thu phân tử vùng sóng UV-VIS Đây là phư ng pháp phân tích sử dụng phổ hấp thụ hoặc phản xạ trong phạm vi vùng cực tím cho tới vùng ánh sáng nhìn thấy được. Khi tiến hành đo mẫu trên máy quang phổ hấp thu sẽ cho một dạng phổ có đỉnh hấp thu xác định tư ng ứng với từng chất khác nhau. Do các thuộc tính quang học của dung dịch chứa hạt nano phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và nồng độ của hạt nên ta có thể sử dụng UV-vis để xác định. Ag-NP sẽ cho đỉnh hấp thu bước sóng ánh sáng khoảng 405 – 410 nm. Như vậy từ bước sóng của đỉnh hấp thu ta có thể dự đoán được đó có phải là Ag-NP hay không. Ag-NP chỉ có một bề mặt plasmon duy nhất nên trong phổ UV-vis của chúng chỉ xuất hiện 1 đỉnh duy nhất. Người ta xử dụng tính chất này để xác định hình dạng của Ag-NP.  Tiến hành: Tiến hành đo mật độ quang A của dung dịch nghiên cứu với λ trong khoảng bước sóng 300 – 800 nm, sau đó lập đồ thị hệ toạ độ A – λ. Đồ thị này có cực đại Amax ứng với giá trị λmax gọi là cực đại hấp thụ. Việc đo A ở λmax cho kết quả phân tích có độ nhạy và độ chính xác tốt nhất. Chuẩn bị mẫu phân tích: Mẫu phân tích dạng lỏng là dung dịch Ag-NP. Cho mẫu vào cuvet chọn vùng bước sóng 300 – 800 nm,tiến hành đo trên thiết bị đo UV-vis Jasco-V670 tại phòng thí nghiệm Hóa lý ứng dụng của trường Đại hoc khoa học tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh. Ghi nhận kết uả. 2.4.6.2. Xác định sự có mặt của Ag-NP bằng phổ EDX Khi chùm điện tử có mức năng lượng cao được chiếu vào vật rắn, nó sẽ đâm xuyên sâu vào nguyên tử vật rắn và tư ng tác với các lớp điện tử bên trong của nguyên tử Tư ng tác này dẫn đến việc tạo ra các tia X có bước sóng đặc trưng tỉ lệ với nguyên tử số (Z) của nguyên tử tuân theo định luật Mosley: Tần số của tia X phát ra là đặc 36
  50. Đồ án tốt nghiệp trưng với nguyên tử của mỗi chất có mặt trong chất rắn. Việc ghi nhận phổ tia X phát ra từ vật rắn sẽ cho ta các thông tin về các nguyên tố hoá học có mặt trong mẫu. Đồng thời cho các thông tin về tỉ lệ phần trăm của các nguyên tố này. Mẫu được gửi đi đo EDX tại khu công nghệ cao quận 9 Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả được thực hiện trên máy Hitachi's S-4800 FE-SEM 2.4.6.3. Xác định hình thái Ag-NP bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) (transmission electron microscopy) TEM là một thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng và sử dụng các thấu kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại lớn, ảnh có thể tạo ra trên màn huỳnh quang hay trên film quang học hay ghi nhận bằng các máy chụp kỹ thuật số. Nguyên tắc truyền sáng của thiết bị này tư ng tự như nguyên tắc của kính hiển vi quang học truyền qua, ngoại trừ việc sử dụng bức xạ điện tử thay cho bức xạ khả kiến. Khả năng tạo ra những bức ảnh thật của các cấu trúc nano với độ phân giải rất cao (tới cấp độ nguyên tử) chỉ là một khả năng phổ thông của TEM. TEM có khả năng xác định kích thước hạt cũng như hình thái bề mặt hay sự phân bố của Ag-NP tạo thành nhờ có độ phân giải tốt vào khoảng 0,1 – 1 nm. Các mẫu đo TEM được chuẩn bị bằng cách một giọt mẫu hạt Ag-NP được nhỏ vào lưới đồng phủ bằng cacbon và để khô ở nhiệt độ phòng, các mô hình vi mô thu được bằng cách sử dụng TEM hoạt động ở 80 kV. Mẫu được gửi đi chụp TEM tại Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả chụp được thực hiện trên máy JEM-1400, sản xuất tại Nhật Bản Độ phân bố và kích thước hạt được xử lí trên phần miềm IMAGEJ 2.4.7. Tạo màng bán thấm CS-Ag-NP Cố định các thông số tối ưu tạo thành Ag-NP. 37
  51. Đồ án tốt nghiệp Thêm 10 ml dung dịch Ag-NP cho vào bình định mức 100 ml sau đó định mức bằng dung dịch chitosan 3, 5, 7% cho tới vạch Sau đó cho ra cốc thủy tinh khuấy cho đến khi các thành phần hòa lẫn vào nhau. Sau khi dung dịch đã hòa lẫn vào nhau thì đem đi sấy ở 50C trong 3 giờ. Sau đó lấy ra cho dung dịch xút (2 g NaOH + 0,05 g Na2CO3) ngâm trong 24 giờ rồi dùng nước cất để rửa xút. Cuối cùng sử dụng phư ng pháp sấy thăng hoa (hoặc sấy ở 40-50C cho đến khi khô) để làm bốc h i toàn bộ nước trong hỗn hợp tạo thành màng bán thấm CS-Ag- NP Mục tiêu: Tạo màng CS-Ag-NP 2.4.8. Khảo sát tính chất của màng bán thấm CS-Ag-NP 2.4.8.1. Khảo sát tính chất kháng khuẩn Khảo sát trên các chủng vi khuẩn thường nhiễm vào vết thư ng nhất là: Staphylococcus aureus và Escherichia coli. Tăng sinh vi khuẩn trước 24 giờ trong ống nghiệm chứa môi trường Nutrient Broth Trang 0,1 ml dịch nuôi cấy vi khuẩn trên môi trường Nutrient Agar Cắt màng thành hình tròn có đường kính 6 mm Dùng cây đục thạch đục lỗ có đường kính 6 mm Đặt màng màng vào trong lỗ thạch. Sử dụng đối chứng là gạc BCT KOCARBONAG Ủ 24 giờ ở 37C sau đó đọc kết quả Mục tiêu là: khảo sát khả năng tạo vòng kháng khuẩn của màng trên đĩa thạch 2.4.8.2. Độ hấp thu đệm phosphate Cân 200 10 mg màng đặt trong dung dịch đệm phosphate pH = 7.4. Sau từng khoảng thời gian, lấy màng ra, đặt nhẹ lên khăn giấy để thấm nước trên bề mặt và ngay lập tức cân màng. Cho tới khi khối lượng không đổi (đạt trạng thái hấp thu cân bằng). Làm 3 mẫu và lấy trung bình. 38
  52. Đồ án tốt nghiệp Công thức tính: m - m E = 0 x 100 m Ghi chú: E: Độ hấp thu dung dịch đệm phosphate (%). m0: Khối lượng ban đầu của mẫu (g). m: Khối lượng lúc độ hấp thu của mẫu bão hòa (g). 2.4.8.3. Tốc độ truyền hơi nước Chuẩn bị hộp kín, nhiệt độ phòng, đo nhiệt độ. Tạo môi trường có nhiệt độ và độ ẩm ổn định (nhiệt độ phòng và độ ẩm khoảng 40%). Bão hòa độ ẩm bằng muối MgCl2. Cốc (ống bi) chứa 15ml nước cất, cố định màng trên miệng cốc. Cân mo (khối lượng ban đầu của cốc) Để cốc và màng vào hộp bão hòa ẩm. Cân cốc sau mỗi 8 giờ. Công thức tính tốc độ truyền h i nước: G WVT = A x t Ghi chú: WVT: Tốc độ truyền h i nước (g/mm2.ngày). G: Độ chênh lệch khối lượng lúc đầu so với lúc cân bằng (g). A: Diện tích của màng (mm2). t: thời gian tiến hành (ngày). 39
  53. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1. Tổng hợp Ag-NP 3.1.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành Ag- NP. Kết quả ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành dịch chiết nha đam được trình bày trong đồ thị 3.1 dưới đây: 2.5 ĐUN 0P ĐUN 10P 2 ĐUN 20P ĐUN 30P 1.5 1 Độ hấp hấp thu Độ 0.5 0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Bước sóng (nm) Đồ thị 3.1:Ảnh hưởng của thời gian đun lên sự tạo thành dịch chiết nha đam. Theo như phân tích số liệu ở đồ thị 3.1 cho thấy có sự khác biệt giữa các khoảng thời gian đun mẫu theo các bước sóng khác nhau. Mẫu đối chứng với nghiệm thức là 0 phút cho thấy sự hấp thụ ở các bước sóng không có đỉnh hấp thụ cực đại cho nên màu của dung dịch ở nghiệm thức này không xuất hiện màu vàng nhạt nhưng đục như ở hình 3.1. Sự tăng dần thời gian đun của mẫu lần lượt là 10 phút, 20 phút, 30 phút cho thấy kết quả rõ h n, ở nghiệm thức đun 20 phút cho thấy đỉnh hấp thụ cực đại tại bước sóng 390 nm cho giá trị Amax = 0,589. Theo như nghiên cứu của S Medda và Cộng sự (S Medda và Cộng sự, 2015) thì dịch chiết nha đam được đun ở 20 phút Ag-NP hấp thụ mạnh ở bước sóng 350 - 400 nm tư ng ứng với cộng hưởng plasmon bề mặt, kết quả này tư ng đư ng với kết quả ở đồ 40
  54. Đồ án tốt nghiệp thị 3.1 có đỉnh hấp thụ mạnh ở bước sóng 390 nm cho giá trị Amax = 0,589. Tuy nhiên, các mũi phổ có phân bố rộng chứng tỏ hạt Ag-NP hình thành còn có kích thước lớn. Hình 3.1: Ảnh hưởng của thời gian đun lên sự hình thành Ag-NP. Vì thế từ kết quả trên cho ta thấy rằng trong mẫu có xuất hiện đỉnh hấp thụ do hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt của các hạt Ag-NP. Điều này chứng tỏ có hình thành hạt Ag-NP và thời gian đun có ảnh hưởng nhiều đến sự hình thành hạt. Màu của mẫu có màu vàng, bền và không bị keo tụ trong quá trình bảo quản. 3.1.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt đun lên sự tổng hợp Ag-NP. Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ đun mẫu lên sự tạo thành dịch chiết nha đam được trình bày trong đồ thị 3.2 dưới đây: 1 NĐP 0.8 80°C 0.6 100°C 0.4 Độ hấp hấp thu Độ 0.2 0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Bước sóng (nm) Đồ thị 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành Ag-NP. 41
  55. Đồ án tốt nghiệp Qua đồ thị 3.2 cho ta thấy khi ở nhiệt độ phòng độ hấp thu ở nhiệt độ phòng (mẫu đối chứng) rất thấp và không thể hiện rõ được đỉnh cực đại hiệu quả của việc tổng hợp Ag-NP không cao. Còn ở nhiệt độ 80C và 100C có độ hấp thu quang phổ tư ng đối bằng nhau nhưng ở 80C có thể hiện được đỉnh hấp thu từ bước sóng 346 nm đến bước sóng 413 nm với quang phổ hấp thu cực đại là 386 nm có giá trị Amax = 0,5201, cao h n đỉnh hấp thu cực đại khi không đun hoặc đun ở 100 C. Theo như nghiên cứu của Patcharaporn Tippayawat và cộng sự (P. Tippayawat và Cộng sự, 2016) phát hiện ra rằng thời gian phản ứng và nhiệt độ có ảnh hưởng đến sự hình thành các cấu trúc Ag-NP, kết quả qua phân tích quang phổ hấp thụ UV- Vis của Ag-NP cho thấy sự hấp thu tối đa ở bước sóng 420 nm và được cho là xảy ra cộng hưởng plasmon bề mặt của Ag-NP, kết quả này tư ng đư ng với kết quả thí nghiệm ở đồ thị 3.2 trên. Dựa trên kết quả trên có thể kết luận rằng khi tăng nhiệt độ đun sẽ làm ảnh hưởng đến khả năng tạo Ag-NP, vì vậy chúng tôi chọn ở nhiệt độ đun cho mẫu thích hợp ở 80°C vì điều đó đảm bảo cho giá trị mật độ quang khá cao (Amax = 0,5201) và dung dịch tổng hợp Ag-NP có màu bền, không bị keo tụ. Hình 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đun lên sự hình thành Ag-NP. 3.1.3. Thí nghiệm 3 : Khảo sát thời gian khuấy lên sự tổng hợp Ag-NP Kết quả ảnh hưởng thời gian khuấy lên sự tổng hợp Ag- NPs được trình bày trong đồ thị 3.3 dưới đây: 42
  56. Đồ án tốt nghiệp 1 Khuấy 30 phút 0.8 Khuấy 40 phút 0.6 0.4 Khuấy 50 phút Độ hấp hấp thu Độ 0.2 0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Bước sóng (nm) Đồ thị 3.3: Ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự tổng hợp Ag-NP. Theo như uan sát và phân tích đồ thị 3.3 cho ta thấy rằng khi tăng thời gian khuấy lên thì mật độ uang tăng lên và cho kết quả cao nhất ở 30 phút khuấy trong khoảng bước sóng từ 341 nm – 415 nm với đỉnh hấp thu cực đại tại Amax = 0,4129, còn ở thời gian khuấy 40 phút và 50 phút xuất hiện độ hấp thu nhưng kết quả không rõ ràng. Có thể giải thích rằng ở thời gian khuấy 30 phút đã tạo ra lượng chất khử thích hợp để khử lượng ion bạc lớn nhất thành Ag-NP vì màu của dung dịch có màu vàng bền và không bị keo tụ. Vì vậy theo như kết quả trên thì chúng tôi chọn ra khoảng thời gian khuấy thích hợp để tạo ra lượng Ag-NP nhiều nhất là 30 phút là mẫu tối ưu. Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian khuấy lên sự hình thành Ag-NP. 43
  57. Đồ án tốt nghiệp 3.1.4. Thí nghiệm 4: Khảo tỷ lệ dịch chiết nha đam kết hợp với dung dịch AgNO3 lên sự tổng hợp Ag-NP. Kết quả ảnh hưởng tỷ lệ dịch chiết nha đam kết hợp với dung dịch AgNO3 lên sự tổng hợp Ag-NP được trình bày trong đồ thị 3.4, 3.5 và 3.6 dưới đây: 3.5 0-1 nd 1-0 nd 3 2.5 1-1 nd 1-2 nd 2 1.5 1-4 nd Độ hấp hấp thu Độ 1 0.5 0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Bước Sóng (nm) Đồ thị 3.4: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3 lên sự hình thành Ag-NP. 3.5 3 2.5 2 hấp hấp thu 1.5 Độ 1 0.5 0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Bước sóng (nm) Đồ thị 3.5: Tỷ lệ 0-1 (0 nha đam – 1 bạc). 44
  58. Đồ án tốt nghiệp 0.014 0.012 0.01 0.008 0.006 Độ hấp hấp thu Độ 0.004 0.002 0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Bước sóng (nm) Đồ thị 3.6: Tỷ lệ 1-0 (1 nha đam-0 bạc). Từ đồ thị 3.4 cho ta thấy tỷ lệ 1-0 và 0-1 là nghiệm thức đối chứng nên không có đỉnh hấp thu quang phổ cực đại. Khi tăng thể tích AgNO3 lên thì mật độ uang tăng dần lên cho kết quả cao nhất ở tỷ lệ 1-2 (dịch chiết - AgNO3) cho đỉnh hấp thu nằm trong khoảng bước sóng từ 342 nm – 408 nm với đỉnh hấp thu cực đại ở bước sóng 370,5 nm cho giá trị λmax= 0.75032, điều này có thể giải thích rằng lượng Ag-NP được tạo ra ở tỷ lệ này là khá tốt. Nếu tiếp tục tăng thể tích lên thì khả năng tạo giá trị mật quang cực đại càng giảm, điều này có thể giải thích là do khi tăng tỷ lệ dịch chiết- AgNO3: 1-4, hàm lượng ion Ag trong dung dịch tăng nên hàm lượng chất khử có trong dịch chiết nha đam không đủ để khử Ag+ thành Ag nên làm giảm mật độ quang. Trong quá trình bảo quản mẫu Ag-NP thì không thấy xuất hiện sự keo tụ của dung dịch, màu của dung dịch Ag-NP có màu vàng bền, nhưng riêng ở mẫu tỷ lệ 1-2 có màu vàng nhạt và trong h n mẫu ở các tỷ lệ còn lại. Như vậy, theo như kết quả trên thì chúng tôi chọn tỷ lệ 1-2 làm mẫu tối ưu để đảm bảo giá trị mật quang ở trị Amax= 0,7503. 45
  59. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỉ lệ dịch chiết nha đam – AgNO3 lên sự hình thành Ag-NP. 3.1.5. Kết quả chụp EDX xác định sự có mặt của Ag-NP trong mẫu Hình 3.5: Kết quả chụp EDXmẫuAg-NP. Thành Phần trăm khối Phần trăm phần lượng (%) nguyên tố (%) C K 78.47 97.03 Ag L 21.53 2.97 Tổng 100.00 Bảng 3.1: Kết quả chụp EDX mẫu Ag-NP. 46
  60. Đồ án tốt nghiệp Qua hình phân tích hình 3.5 và bảng 3.1 kết quả chụp EDX cho thấy trong trong dung dịch tạo thành có Ag-NP chiếm 21,53% về khối lượng so với C. Còn về mặt nguyên tử thì Ag-NP 2,97% trên tổng số nguyên tử so với nguyên tố C. Nhưng so với kết nghiên cứu của Shakeel Ahmed và cộng sự (Shakeel Ahmed và Cộng sự, 2016). Thì kết quả tạo ra 3,85% Ag-NP vì vậy lượng Ag-NP tạo ra ít h n so vói nghiên cứu của họ. Quy trình tiến hành tư ng tự với Shakeel Ahmed và cộng sự (Shakeel Ahmed và Cộng sự, 2016) kết quả có khác biệt là do điều kiện sinh trưởng khác nhau của nha đam nên hàm lượng các chất khử trong gel nha đam khác nhau và do hóa chất sử dụng khác nhau. 3.1.6. Kết quả chụp TEM Hình 3.6: Kết chụp TEM dịch Ag-NP. 47
  61. Đồ án tốt nghiệp 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 Tỷ lệ Tỷ(%) 2.0 1.0 0.0 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.5 4.8 5.8 7.3 8.4 9.8 10.7 17.4 28.1 Kích thước hạt (nm) Đồ thị 3.7: Mật độ phân bố của hạt Ag-NP trong dung dịch. Qua hình 3.6 có thể thấy các hạt Ag-NP được tạo thành trong gel nha đam có dạng hình cầu và hình ovan. Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trước đó (S. Medda và Cộng sự, 2015). Qua phân tích đồ thị 3.7 và phụ lục 1 ta có thể thấy hạt Ag-NP được tạo thành có kích thước không đồng đều nhưng đường kính chủ yếu của hạt là 2,1 nm (chiếm 6,3% tổng số hạt), kích thước chiếm tỉ lệ nhiều thứ hai là 2,7nm và 2,4 nm (chiếm 5,3% tổng số hạt). Kích thước trung bình của hạt tạo thành là 6,5 nm nhỏ h n rất nhiều lần so với nghiên cứu của của S. Medda và Cộng sự (S. Medda và Cộng sự, 2015) (trong nghiên cứu của họ kích thước hạt trung bình là 70 nm). Nhưng độ dao động của đường kính hạt rất lớn từ 2 -79,9 nm.Chính độ dao động lớn của đường kính hạt Ag-NP đã làm cho kết quả phân tích UV-VIS bị nhiễu không tạo thành đỉnh rõ ràng như trong nghiên cứu của S. Medda và Cộng sự (S. Medda và Cộng sự, 2015). 3.2. Tạo màng bán thấm CS-Ag-NP 48
  62. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.7: Tạo màng bán thấm CS-Ag-NP. Màng CS-Ag-NP được tạo thành có độ bền c học cao tư ng tự với nghiên cứu của Fwu Long Mi và Cộng sự (Fwu Long Mi và Cộng sự, 2001; Fwu Long Mi và Cộng sự, 2003). Màng có màu biến đổi từ vàng sẫm đến vàng tư i màng chứa 3% chitosan có màu vàng sẫm và mỏng gần như trong suốt. Màng chứ 7% chitosan có màu vàng tư i và dày do hàm lượng chitosan trong màng cao. 3.3. Khảo sát các tính chất của màng CS-Ag-NP 3.3.1. Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn của màng bán thấmCS-Ag-NP 49
  63. Đồ án tốt nghiệp Hàm lượng Chitosan trong 3 (%) 5 (%) 7 (%) màng (%) Lần 1 10 mm 13 mm 16 mm Staphylococcus Lần 2 9 mm 12mm 14 mm aureus Lần 3 11 mm 12 mm 15 mm Đối chứng 18 mm 16 mm 19 mm Lần 1 12 mm 10 mm 12 mm Escherichia Lần 2 10 mm 12 mm 11 mm coli Lần 3 9 mm 13 mm 14 mm Đối chứng 12 mm 13 mm 10 mm Bảng 3.2: Kết quả kháng khuẩn của màng CS-Ag-NP. Staphylococcus aureus Escherichia coli Hình 3.8:Kết quả kháng khuẩn của màng CS-Ag-NP với 7% chitosan Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn của màng CS-Ag-NP cho thấy hoạt tính kháng khuẩn của màng CS-Ag-NP được thể hiện rất mạnh đối với hai chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus và Escherichia coli. Ở màng CS-Ag-NP với 7% chitosan, đường kính của vòng kháng khuẩn ở chủng Staphylococcus aureus là 16 50
  64. Đồ án tốt nghiệp mm còn ở chủng Escherchia coli là 14 mm. Kết quảnày tư ng tự với kết quả nghiên cứu của Rita Singh và Durgeshwer Singh (Rita Singh và Durgeshwer Singh, 2014), trong đó Staphylococcus aureus tạo thành vòng đối kháng có kích thước là 17 mm còn ở Escherchia coli tạo thành vòng có kích thước là 15 mm. 3.3.2. Khảo sát khả năng hấp thu dung dịch đệm phosphate Hàm lượng chitosan trong màng (%) 3% 5% 7% Mẫu 1 0,206 0,204 0,205 Khối lượng mẫu ban Mẫu 2 0,204 0,207 0,203 đầu (g) Mẫu 3 0,204 0,206 0,205 Trung bình 0,205 0,206 0,204 Mẫu 1 0,434 0,393 0,362 Khối lượng mẫu khi cân Mẫu 2 0,429 0,401 0,357 bằng (g) Mẫu 3 0,438 0,389 0,366 Trung bình 0,434 0,394 0,362 Độ hấp thu (%) 52,806 47,844 43,502 Bảng 3.3: Độ hấp thu dung dịch đệm pH = 7.4 của màng CS-Ag-NP. 0.5 0.4 0.3 Màng CS-Ag-NP (3% CS) 0.2 Màng CS-Ag-NP (5% CS) 0.1 Màng CS-Ag-NP (7% CS) Khối lượng mẫu mẫu lượng Khối (gam) 0 1 8 16 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 128 Thời gian cân (giờ) Đồ thị 3.8: Độ hấp thu dung dịch điệm trung bình của màng CS-Ag-NP. 51
  65. Đồ án tốt nghiệp Qua phân phân tích đồ thị ta thấy tốc độ hấp thu dung dịch đệm của màng tư ng đối thấp. Tốc độ hấp thu tốt nhất thể hiện ở màng chứa 3% chitosan Sau 8 ngày tiến hành thí nghiệm độ hấp thu đệm phosphate của màng đã đạt đến mức cân bằng. Qua bảng 3.3 ta thấy được độ hấp thu dung dịch đệm tỷ lệ nghịch với nồng độ chitosan có trong màng. Ở màng có nồng độ chitosan 7% có độ hấp thu dung dịch đệm thấp nhất với độ hấp thu là 43,502%. Tiếp theo là ở màng có nồng độ chitosan 5% có độ hấp thu trung bình là 47.844%. Ở màng có nồng độ chitosan 3% có độ hấp thu tốt nhất với tỉ lệ hấp thu là 52,806%. Kết quả thí nghiệm cho thấy độ hấp thu dung dịch đệm của màng CS-Ag-NP thấp h n so với kết quả nghiên cứu của Fwu Long Mi và Cộng sự (Fwu Long Mi và Cộng sự, 2001; Fwu Long Mi và Cộng sự, 2003) (kết quả của nghiên cứu là 760%). 3.3.3. Khảo sát tốc độ truyền hơi nước Hàm lượng Chitosan trong màng (%) 3% 5% 7% Mẫu 1 32,064 32,607 33,87 Khối lượng mẫu ban Mẫu 2 31,884 33,112 32,809 đầu (g) Mẫu 3 32,512 31,987 31,601 Trung bình 32,15 32,57 32,76 Mẫu 1 30,318 30,788 32,1 Khối lượng mẫu khi Mẫu 2 29,975 31,154 31,995 cân bằng (g) Mẫu 3 30,138 29,859 30,402 Trung bình 30,14 30,60 31,50 Tốc độ truyền hơi nước (g/mm2.ngày) 6,4x10-4 6,2x10-4 4x10-4 Bảng 3.4: Khảo sát tốc độ truyền hơi nước của màng CS-Ag-NP. 52
  66. Đồ án tốt nghiệp 33 32.5 32 31.5 31 30.5 Màng CS-Ag-NP (3% CS) 30 Màng CS-Ag-NP (5% CS) 29.5 Khối lượng mẫu mẫu lượng Khối (gam) 29 Màng CS-Ag-NP (7% CS) 28.5 1 8 16 32 40 48 56 64 72 80 88 96 112 104 120 128 136 144 152 160 Thời gian cân (giờ) Đồ thị 3.9:Tốc độ truyền hơi nước trung bình của màng CS-Ag-NP. Thí nghiệm được thực hiện trong 10 ngày. Qua bảng 3.4 ta thấy tốc độ truyền h i nước của màng với nồng độ chitosan 7% là thấp nhất với giá trị là 4x10- 4g/mm2.ngày. Ở nồng độ 5% và 3% độ chênh lệch của tốc độ truyền h i nước không cao nhưng ở màng có nồng độ chitosan 3% tốc độ truyền h i nước cho giá trị tốt nhất là 6,4x10-4g/mm2.ngày. So với kết quả nghiên cứu của Fwu Long Mi và Cộng sự tốc độ truyền h i nước của màng thấp h n. Vì do trong màng có chứ Ag- NP nên tốc độ truyền h i nước bị giảm đi mặc dù thí nghiệm được tiến hành tư ng tự với nghiên cứu của Fwu Long Mi và Cộng sự (Fwu Long Mi và Cộng sự, 2001; Fwu Long Mi và Cộng sự, 2003). 53
  67. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN Sau khi tiến hành phân tích đồ thị của các kết quả thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến việc hình thành Ag-NP ta được yếu tố tối ưu về thời gian đun, nhiệt độ đun, thời gian khuấy và tỉ lệ dịch chiết nha đam-AgNO3 như sau: - Thời gian đun tối ưu là 20 phút. - Nhiệt độ đun tối ưu là 80C - Thời gian khuấy tối ưu là 30 phút. - Tỉ lệ dịch chiếc nha đam-AgNO3 là: 1-2. Kết quả phân tích cho thấy: - Khi phân tích UV-VIS có tạo thành đỉnh nhưng không rõ ràng. - Khi phân EDX thì lượng bạc chiếm. - Về khối lượng chiếm 21,53% so với khối lượng C. - Về nguyên tử chiếm 2,97% so với C. - Khi phân tích TEM thì: hạt có hình tròn và hình ovan. Kích thước của hạt chủ yếu là 2,1 nm. Nhưng độ dao động của kích thư c hạt rất lớn từ 2,1 – 79,9 nm vì vậy nên khi kết quả đo UV-VIS bị nhiễu và không tạo thành đỉnh rõ ràng. Khảo sát tính chất của màng CS-Ag-NP: - Tính kháng khuẩn thể hiện tốt nhất ở màng CS-Ag-NP chứa 7% chitosan. - Hấp thu dung dịch đệm phosphate pH = 7.4 (tư ng tự như dung dịch sinh học): Màng CS-Ag-NP chứa 3% chitosan thể hiện khả năng hấp thu dung dịch đệm tốt nhất - Tốc độ truyền h i nước: Màng CS-Ag-NP chứa 3% chitosan thể hiện tốc độ truyền h i nước tốt nhất 4.2. KIẾN NGHỊ: - Nghiên cứu kĩ h n về quá trình tạo Ag-NP trong gel nha đam. - Cần nghiên cứu định lượng Ag-NP tạo thành. 54
  68. Đồ án tốt nghiệp - Cần nghiên cứu kĩ h n về tính chất của màng bán thấm CS-Ag-NP. - Cần khảo sát khả năng tái tạo tế bào của màng CS-Ag-NP. 55
  69. Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tài liệu Internet: United States Food and Drug Administration (2014), Guidance for industry: assessing the effects of significant manufacturing process changes, including emerging technologies on the safety and regulatory status of food ingredients and food contact substances, including food ingredients that are color additives, truy cập ngày 05-11-2014, tại trang web .  Tài liệu tiếng Việt: Nguyễn Hường Hảo (2015), Nghiên cứu tổng hợp vật liệu polymer trên cơ sở polyvinyl ancol (PVA) biến tính với tinh bột, ứng dụng làm màng sinh học trong xử lí và điều trị vết thương, Luận án tiến sĩ kĩ thuật hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội. Nguyễn Ngọc Hùng (2011), Nghiên cứu chế tạo hạt nano bạc và khả năng sát khuẩn của nó, Khoá luận tốt nghiệp đại học, Đại học quốc gia Hà Nội-trường đại học công nghệ, Hà Nội. Chử Thị Thu Huyền và Cộng sự (2014), "Nano tiểu phân bạc và triển vọng ứng dụng trong dược học", Tạp chí Khoa học ĐHQGHN. 30 (2), tr. 23-32. Nguyễn Văn Khôi (2007), Polymer ưa nước hóa học và ứng dụng, NXB khoa học tự nhiên và Công nghệ Việt Nam. Trần Đại Lâm và Cộng sự (2006), "Nghiên cứu sự phân hủy sinh học và quá trình giải phóng thuốc invitro từ chất mang nano chitosan gắn hoạt chất artesunat", Tạp chí phân tích Lý Hoá Sinh. 11 (1), tr. 57-60. Nguyễn Thị Mỹ Lan và Cộng sự (2009), " ước đầu nghiên cứu hiệu ứng làm lành vết thư ng của hỗn hợp chitosan tan trong nước - bacterial cellulose - nano bạc", Tạp chí phát triển KH & CN. 12 (9), tr. 61-67. 56
  70. Đồ án tốt nghiệp Phạm Ngọc Lân (2007), Vật liệu Polymer phân hủy sinh học, NXB Bách khoa, Hà Nội. Trần Thị Nguyệt (2015), Nghiên cứu tạo vật liệu kháng khuẩn AgNP – curcumin – chitosan có khả năng trị bỏng, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng. Ngô Võ Kế Thành và Cộng sự (2009), "Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của tấm vải cotton ngâm trong dung dịch keo nano bạc", Tạp chí phát triển KH & CN. 12 (03), tr. 69-76. Nguyễn Thị Thùy Trang (2011), Nghiên cứu sử dụng chitosan tách chiếc từ vỏ tôm làm tác nhân hấp phụ một số ion kim loại nặng trong môi trường nước, Luận Văn Thạc Sĩ Kĩ Thuật, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng. Nguyễn Thị Thu Trang (2016), Chế tạo, nghiên cứu một số tính chất của vật liệu tổ hợp polylactic axit/chitosan và thăm dò khả năng mang thuốc quinin của vật liệu, Luận án tiến sĩ hóa học, Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Học viện Khoa học và Công nghệ, Hà Nội. Nguyễn Ngọc Tú (2009), Nghiên cứu gel nước thông minh nhạy pH lai nano bạc, Khóa luận tốt nghiệp đại học chính quy Nguyễn Thị Ngọc Tú (2005), Nghiên cứu màng băng sinh học pochitosan trên cơ sở vật liệu chitin/chitosan từ vỏ tôm phế thải để phục vụ người bệnh, đặc biệt là cho người nghèo Viện Hóa Học-VKHCNVN. Tưởng Ngọc Thục Uyên (2010), Nghiên cứu quy trình tạo hạt và các điều kiện tối ưu nhằm tăng cường khả năng kháng khuẩn của nano chitosan, Luận Văn Thạc sĩ Sinh Học, Đại học Tây Nguyên, Buôn Ma Thuộc.  Tài liệu nước ngoài: A.S. Abreu và Cộng sự (2015), "Antimicrobial nanostructured starch based films for packaging", Carbohydrate Polymers. 129, tr. 127-134. 57
  71. Đồ án tốt nghiệp Kulveer Singh Ahlawat và Bhupender Singh Khatkar (2011), "Processing, food applications and safety of aloe vera products: a review", Journal of food science and technology. 48 (5), tr. 525-533. Shakeel Ahmed và Cộng sự (2016), "A review on plants extract mediated synthesis of silver nanoparticles for antimicrobial applications: a green expertise", Journal of advanced research. 7 (1), tr. 17-28. Hang Thi Au và Cộng sự (2012), "Fabrication of An Antibacterial Non- Woven Mat of a poly(lactic acid)/Chitosan Blend by Electrospinning", Macromolecular Research. 20 (1), tr. 51-58. M.M. Berekaa (2015), "Nanotechnology on food industry; advances in food processing, packaging and food safety", International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 4, tr. 345-357. I. Bernardes và Cộng sự (2012), "Aloe vera extract reduces both growth and germ tube formation by Candida albicans", Blackwell Verlag GmbH Mycoses. 55, tr. 257- 261. G.D. Bouchey và G. Gjerstad (1969), "Chemical studies of Aloe vera juice II: Inorganic constituents", Quarterly Journal of Crude Drug Research. 9, tr. 1445- 1453. Nattinee Bumbudsanpharoke và Seonghyuk Ko (2015), "Nano-food packaging: an overview of market, migration research and safety regulations", Food Science. 80, tr. R910-R923. Alemdaroğlu Ceren và Cộng sự (2006), "An investigation on burn wound healing in rats with chitosan gel formulation containing epidermal growth factor", Burns. 32 (3), tr. 319-327. M.M. Chang và Cộng sự (1992), "Molecular characterization of a pea beta-1,3- glucanase induced by Fusarium solani and chitosan challenge", Plant Molecular Biology. 20 (4), tr. 609-618. 58
  72. Đồ án tốt nghiệp P. Chithra và Cộng sự (1998), "Influence of Aloe vera on collagen turn - over in healing of dermal wounds in rats", Indian Journal of Experimental Biology. 36 (9), tr. 896-901. Robert H. Davis (1997), Aloe vera: a scientific approach, Vantage Press Inc, New York. A. Dornard và Cộng sự (1986), "New method for the quaternization of chitosan", International Journal of Biological Macromolecules. 8, tr. 105-107. Pradip Kumar Dutta (2004), "Chitin and chitosan: Chemistry, properties and application", Journal of Scientific & Industrial Research. 63, tr. 20-31. EFSA (2011), "Guidance on the risk assessm, ent of the vapplication of nanoscience and nanotechnology in the food and feed chain", European Food Safety Authority Journal. 9 (5), tr. 2140. M.Z. Elsabee và E.S. Abdou (2013), "Chitosan based edible films and coatings: a review", Materials Science and Engineering C: Materials for Biological Applications. 33, tr. 1819-1840. K. Eshun và Q. He (2004), "Aloe vera: a valuable ingredient for the food, pharmaceutical and cosmetic industries", Food Science and Nutrition. 44, tr. 91- 96. Amanulla Mohammed Fayaz và Cộng sự (2010), "Biogenic synthesis of silver nanoparticles and their synergistic effect with antibiotics: a study against gram- positive and gram-negative bacteria", Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine. 6, tr. 103-109. Antoni Femenia và Cộng sự (1999), "Compositional features of polysaccharides from Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) plant tissues", Carbohydrate Polymers. 39 (2), tr. 109-117. 59
  73. Đồ án tốt nghiệp Douglas Grindlay và Trn Reynolds (1986), "The Aloe vera phenomenon: a review of the properties and modern uses of the leaf parenchyma gel", Journal of ethnopharmacology. 16 (2-3), tr. 117-151. S.I. Hashoosh và Cộng sự (2014), "Production of Ag nanoparticles using aloe vera extract and its antimicrobial activity", Journal of Al-Nahrain University. 17 (2), tr. 165-171. D. Jain và Cộng sự (2009), "Synthesis of plant mediated silver nanoparticles using papaya fruit extract and evaluation of their antimicrobial activities", Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 4 (3), tr. 557-563. Abhishek Kaler và Cộng sự (2014), "An investigation of in vivo wound healing activity of biologically synthesized silver nanoparticles", Journal of nanoparticle research. 16 (9), tr. 2605. K. Kalishwaralal và Cộng sự (2010), "Biosynthesis of silver and gold nanoparticles using brevibacterium case", Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 77, tr. 257- 262. S.I. Kargov và Cộng sự (1985), "Interaction of immobilized DNA with silver ions", Molekuliarnaia biologiia. 20 (6), tr. 1499-1505. H.H. Khalaf và Cộng sự (2013), "Stability of antimicrobial activity of pullulan edible films incorporated with nanoparticles and essential oils and their impact on turkey deli meat quality", Journal Food Dairy Sciences. 4, tr. 557-573. C. Krishnaraj và Cộng sự (2012), "Optimization for rapid synthesis of silver nanoparticles and its effect on phytopathogenic fungi", Spectrochim Acta A. 93, tr. 95-99. N. Kulkarni và U. Muddapur (2014), "Biosynthesis of metal nanoparticles: a review", Journal of Nanotechnology. 2014, tr. 1-8. 60
  74. Đồ án tốt nghiệp S. Medda và Cộng sự (2015), "Biosynthesis of silver nanoparticles from Aloe vera leaf extract and antifungal activity against Rhizopus sp. and Aspergillus sp", Applied Nanoscience. 5 (7), tr. 875-880. A.M. Metak (2015), "Effects of nanocomposites based nano-silver and nano-titanium dioxideon food packaging materials", International Journal of Applied Science and Technology. 5, tr. 26-40. Fwu Long Mi và Cộng sự (2001), "Fabrication and characterization of a sponge-like asymmetric chitosan membrane as a wound dressing", Biomaterials. 22, tr. 165- 173. Fwu Long Mi và Cộng sự (2003), "Asymmetric chitosan membranes prepared by dry/wet phase separation: a new type of wound dressing for controlled antibacterial release", Journal of Membrane Science. 212, tr. 237-254. R.A.A Muzzarelli (1989), "Characterisation properties of N- Carboxybutyl chitosan", Carbohydrate Polymers. 11, tr. 307-320. Riccardo A.A. Muzzarelli và Martin G. Peter (1997), Chitin Handbook, Atec Edizioni Via San Martino IT-63013 Grottammare AP, Italy. L.E. Newton (1979), "In defence of the name Aloe vera", Cactus and Succulent. 41 (Journal of Great, Britain), tr. 29-30. Antoni Niekraszewicz (2005), "Chitosan medical dressings", Fibres & Textiles in Eastern Europe. 13 (6), tr. 54. Kunal Pal và Cộng sự (2006), "Starch based hydrogel with potential biomedical application as artificial skin", African Journal of Biomedical Research. 9, tr. 23- 29. Kunal Pal và Cộng sự (2007), "Preparation and characterization of polyvinyl alcohol- gelatin hydrogel membranes for biomedical applications", Aaps Pharmscitech. 8 (1), tr. E142-E146. 61
  75. Đồ án tốt nghiệp Young In Park và Seung Ki Lee (2006), New Perspectives on Aloe, Springer Science & Business Media, New York. Lloyd M. Parks và Tom D. Rowe (1941), "A phytochemical study of Aloe vera leaf", Journal of Pharmaceutical Sciences. 30 (10), tr. 262-266. T. Reynolds và A.C. Dweck (1999), "Aloe vera leaf gel: a review update", Journal of ethnopharmacology. 68 (1), tr. 3-37. Chiara Rigo và Cộng sự (2013), "Active Silver Nanoparticles for Wound Healing", Int. J. Mol. Sci. 14, tr. 4817-4840. E. Roboz và Aj Haagen-Smit (1948), "A mucilage from Aloe vera", Journal of the American Chemical Society. 70 (10), tr. 3248-3248. Martin C. Robson và Cộng sự (1982), "Myth, magic, witchcraft, or fact? Aloe vera revisited", Journal of burn care and rehabilitation. 3, tr. 157-163. L. Sadhasivam và J.R. Durairaj (2014), "Evaluation profile of silver nanoparticle synthesized by aloe vera extract", International Journal of ChemTech Research. 6 (9), tr. 4379-4385. Y. Saks và R. Barkai Golan (1995), "Aloe Vera gel activity against plant pathogenic fungi", Postharvest Biology and Technology. 6, tr. 159-165. V.K Sharma và Cộng sự (2009), "Silver nanoparticles: Green synthesis and their antimicrobial activities", Advances in Colloid and Interface Science. 145, tr. 83- 96. Rita Singh và Durgeshwer Singh (2014), "Chitin membranes containing silver nanoparticles for wound dressing application", International wound journal. 11 (3), tr. 264-268. I. Sondi và B.S. Sondi (2004), "Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E. coli as a model for Gram negative bacteria", Journal of Colloid and Interface Science. 275, tr. 177-182. 62
  76. Đồ án tốt nghiệp Amar Surjushe và Cộng sự (2008), "Aloe vera: A short review", Indian Journal of Dermatology. 53 (4), tr. 163. P. Tippayawat và Cộng sự (2016), "Green synthesis of silver nanoparticles in aloe vera plant extract prepared by a hydrothermal method and their synergistic antibacterial activity", PeerJ. 4, tr. 1-5. Lam Dai Tran và Cộng sự (2011), "Biomedical and environmental applications of chitosan-based nanomaterials", Journal of Chitin and Chitosan. 16 (1), tr. 7-14. V. Veeraputhiran (2013), "Bio-catalytic synthesis of silver nanoparticles", International Journal of ChemTech Research. 5 (5), tr. 255-2562. V.C. Verma và Cộng sự (2010), "Biosynthesis of antimicrobial silver nanoparticles by the endophytic fungus Aspergillus clavatus", Journal of nanomedicine. 5 (1), tr. 33-40. Itamar Willner và Cộng sự (2007), "Nanoparticle-enzyme hybrid systems for nanobiotechnology", FEBS Journal. 274, tr. 302-309. Wendell D. Winters (1993), "Immunoreactive lectins in leaf gel from Aloe barbadensis Miller", Phytotherapy Research. 7 (7), tr. S23-S25. I. Yamaguchi và Cộng sự (1993), "Components of the gel of Aloe vera (L.) Burm.f. Bioscience", Biotechology, Biochemistry. 57, tr. 1350-1352. Y. Yousefpoor và Cộng sự (2016), "The combined effects of Aloe vera gel and silver nanoparticles on wound healing in rats", Nanomedicine Journal. 3 (1), tr. 57-64. Cheng Ho Chen và Cộng sự (2008), "Studies of chitosan: II. Preparation and characterization of chitosan/poly(vinyl alcohol)/gelatin ternary blend films", International Journal of Biological Macromolecules. 43 (1), tr. 37-42. J.M. Valverde và Cộng sự (2005), "Novel edible coating based on aloe vera to maintain table grape quality and safety", Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53, tr. 7807-7813. 63
  77. Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC 1: MẬT ĐỘ CỦA HẠT Ag-NP Kích thước hạt Tỷ lệ (nm) (%) 2.0 4.2 2.1 6.3 2.2 4.2 2.3 2.1 2.4 5.3 2.5 3.2 2.6 2.2 2.7 5.3 2.8 2.3 2.9 2.1 3.0 2.1 3.1 3.2 3.2 2.3 3.3 3.2 3.4 2.2 3.5 2.1 3.6 2.2 3.7 1.1 3.8 4.3 3.9 2.2 4.0 2.2 4.3 1.1 4.5 1.1 1
  78. Đồ án tốt nghiệp 4.6 1.1 4.8 3.2 4.9 1.1 5.8 1.1 7.2 1.1 7.3 1.1 7.9 1.1 8.4 1.1 9.0 1.1 9.8 1.1 10.0 1.1 10.7 1.1 11.1 1.1 17.4 1.1 19.0 1.1 28.1 1.1 79.9 1.1 Mật độ của hạt Ag-NP. 2