Tổng hợp nano đồng sử dụng dịch chiết lá cây sake cho các ứng dụng sinh học

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ THƯY TỔNG HỢP NANO ĐỒNG SỬ DỤNG DỊCH CHIẾT LÁ CÂY SAKE CHO CÁC ỨNG DỤNG SINH HỌC Chuyên ngành : KỸ THUẬT HÓA HỌC Mã chuyên ngành : 60520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2017 Cơng trình đƣợc hồn thành Trƣờng Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Trần Thị Thanh Ngọc Ngƣời phản iện 1: Ngƣời phản iện 2: Luận v n thạc sĩ đƣợc ảo vệ Hội đồng ch m ảo vệ Luận v n thạc sĩ Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng n m Thành phần Hội đồng đánh giá luận v n thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng Phản iện Phản iện Ủy viên Thƣ ký CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BỘ CƠNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Thị Thúy MSHV: 15001551 Ngày, tháng, n m sinh:08/03/1989 Nơi sinh: Hà Nội Chuyên ngành:Kỹ thuật hóa học Mã chuyên ngành:60520301 I TÊN ĐỀ TÀI: Tổng hợp nano đồng sử dụng dịch chiết sake cho ứng dụng sinh học NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng hợp nano đồng sử dụng dịch chiết sake Phân tích tính ch t hóa lý nano đồng: UV – VIS, SEM, TEM, EDX, XRD Sử dụng nano đồng tổng hợp đƣợc ứng dụng làm ch t kháng khuẩn II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/12/2016 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/12/2017 IV NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Thị Thanh Ngọc Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2017 NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƢỞNG KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC LỜI CÁM ƠN Trƣớc hết tơi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy, Cô Trƣờng Đại học Công nghiệp TP.HCM truyền đạt kiến thức quý áu thời gian học tập nghiên cứu trƣờng Bên cạnh tơi xin cảm ơn thầy Khoa Cơng nghệ Hóa học Trung tâm Cơng nghệ Hóa học tận tình giảng dạy, hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi giúp hồn thành tốt luận v n Đặc iệt, tơi xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Thanh Ngọc ngƣời tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn đóng góp ý kiến cho tơi suốt q trình nghiên cứu để tơi hồn thành luận v n Xin kính chúc Cơ thật nhiều sức khỏe để tiếp tục nghiệp trồng ngƣời gặt hái nhiều thành công công việc nhƣ sống Cuối cho phép đƣợc gửi lời cám ơn gia đình, ạn è ln ên cạnh động viên tạo điều kiện thuận lợi vật ch t tinh thần suốt thời gian qua Mặt dù cố gắng để hoàn thành báo cáo cố gắng khả n ng nhƣng khó tránh khỏi sai sót Kính mong nhận đƣợc nhiều đóng góp từ q thầy để báo cáo hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, ngày 15 tháng 12 n m 2017 Học viên Nguyễn Thị Thúy i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Trong nghiên cứu tạo nano đồng sử dụng dịch chiết sake làm ch t khử đánh giá khả n ng sử dụng hạt nano cho ứng dụng sinh học Các đặc tính hóa lý hạt nano đồng đƣợc xác định thơng qua phƣơng pháp phân tích hóa lý khác nhƣ UV-VIS, SEM, TEM, EDX, XRD Ảnh hƣởng thong số nhƣ: thời gian chiết, tỷ lệ rắn/lỏng, nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng, pH, thể tích dịch chiết nồng độ dung dịch CuSO4 đến trình tổng hợp hạt nano đƣợc khảo sát ii ABSTRACT In this study, copper nanoparticles were synthesized using sake leaf extract as a reducing agent and the capability of using these nanoparticles for biological applications was investigated Physicochemical properties of obtained copper nanoparticles were assessed through various physical and chemical analyses such as UV-VIS, SEM, TEM, EDX, XRD The effect of the following parameters including: extraction time, solid / liquid ratio, reaction temperature, reaction time, pH, extract Volume and concentration of CuSO4 solution to the formation of copper nanoparticles was also examined iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu ản thân Các kết nghiên cứu kết luận luận v n trung thực, không chép từ nguồn dƣới t kỳ t kỳ hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tp.HCM, ngày 12 tháng 12 n m 2017 Học viên Nguyễn Thị Thúy iv MỤC LỤC MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC BẢNG BIỂU xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii MỞ ĐẦU 1 Đặt v n đề Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu khoa học nano 1.2 Các hiệu ứng gây ởi hạt nano 1.2.1 Hiệu ứng ề mặt 1.2.2 Hiệu ứng kích thƣớc 1.3 Tính ch t hạt nano 1.3.1 Tính ch t quang học 1.3.2 Tính ch t điện 1.3.3 Tính ch t từ 10 1.3.4 Tính ch t nhiệt 10 1.4 1.4.1 Ứng dụng vật liệu nano 10 Y học 11 v 1.4.2 Điện tử 12 1.4.3 May mặc 12 1.4.4 Nông nghiệp 13 1.5 Các phƣơng pháp tổng hợp hạt nano kim loại 14 1.5.1 Phƣơng pháp n mòn laser 14 1.5.2 Phƣơng pháp khử hóa học 14 1.5.3 Phƣơng pháp khử vật lí 15 1.5.4 Phƣơng pháp khử hóa lí 15 1.5.5 Phƣơng pháp khử sinh học 15 1.6 Tổng quan tổng hợp nano đồng 16 1.7 Đặc tính sinh học nano đồng 18 1.8 Đặc điểm sinh học vi khuẩn Bacillus su tilis 19 1.9 Đặc điểm sinh học vi khuẩn Staphylococcus aureus 20 1.10 Tổng quan sake 22 1.10.1 Phân ố sinh học sinh thái 22 1.10.2 Thành phần hóa học 23 1.10.3 Công dụng sake 25 1.11 Các phƣơng pháp chiết dịch từ thực vật 25 1.11.1 Phƣơng pháp chiết xu t gián đoạn 25 1.11.2 Phƣơng pháp ng m kiệt 25 1.11.3 Phƣơng pháp chiết xu t án liên tục 26 1.11.4 Phƣơng pháp chiết xu t liên tục 26 CHƢƠNG 2.1 2.1.1 THỰC NGHIỆM 27 Nguyên liệu, hóa ch t, thiết ị, dụng cụ 27 Nguyên liệu 27 vi 2.1.2 Hóa ch t 27 2.1.3 Thiết ị, dụng cụ 27 2.2 Quy trình chiết dịch sake 28 2.3 Khảo sát thơng số ảnh hƣởng đến q trình chiết sake 28 2.3.1 Khảo sát thời gian chiết 28 2.3.2 Khảo sát tỷ lệ rắn lỏng 29 2.4 Quy trình thực nghiệm tổng hợp hạt nano đồng 29 2.5 Khảo sát thông số ảnh hƣởng đến trình tạo hạt nano đồng 30 2.5.1 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ CuSO4 30 2.5.2 Khảo sát ảnh hƣởng thể tích dịch chiết từ sake 30 2.5.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng 30 2.5.4 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ phản ứng 30 2.5.5 Khảo sát ảnh hƣởng pH môi trƣờng phản ứng 30 2.6 Khảo sát hoạt tính sinh học hạt nano đồng 31 2.7 Các phƣơng pháp phân tích vật liệu nano đồng 33 CHƢƠNG 3.1 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 35 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng tới trình chiết sake 35 3.1.1 Khảo sát thời gian chiết 36 3.1.2 Khảo sát tỷ lệ rắn/lỏng 37 3.2 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng tới trình tổng hợp nano đồng 39 3.2.1 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ dung dịch CuSO4 39 3.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng thể tích dịch chiết sake 41 3.2.3 Khảo sát thời gian phản ứng 42 3.2.4 Khảo sát nhiệt độ phản ứng 43 3.2.5 Khảo sát ảnh hƣởng pH môi trƣờng phản ứng 45 vii Hình 1.5 Tế vi khuẩn Staphylococcus aureus dƣới kính hiển vi Staphylococcus aureus có nhiều mơi trƣờng sống trƣớc đây, thƣờng sống ký sinh vơ hại, nhƣng gây ệnh, đặc iệt Staphylococcus aureus (SA) xâm nhập xuyên qua da, chúng gây nhiều loại nhiễm trùng khác nhau, chẳng hạn nhƣ nhiễm trùng da, làm loét, da nhiễm trùng nặng máu, phổi mô khác Staphylococcus aureus đƣợc tìm th y gần nhƣ khắp nơi tự nhiên, da niêm mạc động vật máu nóng, da, mũi đƣờng hơ h p mức khoảng 25 đến 30% số ngƣời Ngoài ra, Staphylococcus aureus đƣợc tìm th y thực phẩm vùng nƣớc Cứ khoảng ngƣời số 10 ngƣời khỏe mạnh có vi khuẩn SA ngƣời hầu hết ngƣời không iết họ có mang vi khuẩn SA ngƣời Tụ cầu gây r t nhiều ệnh nhiễm trùng khác Triệu chứng điển hình nhiễm tụ cầu da ệnh chốc lở (Impetigo) hình thành ổ ápxe chứa đầy mủ, sƣng đau t y đỏ, thƣờng kèm theo chảy mủ Nếu tụ cầu xâm nhập vào máu (gây nhiễm khuẩn huyết), triệu chứng ao gồm sốt, ớn lạnh hạ huyết áp Những phụ nữ cho ú ị nhiễm ệnh tụ cầu gọi chứng viêm vú, đƣa vi khuẩn vào sữa mẹ Tụ cầu phải xâm nhập vào phổi gây viêm phổi, vào xƣơng gây viêm tủy xƣơng Nhiễm khuẩn huyết tụ cầu vàng gây nhiễm trùng tim van tim (viêm tim) Nếu tụ cầu lƣu thơng máu, đƣợc chuyển đến hệ quan thể gây ệnh nhiễm trùng nghiêm trọng, nguy 21 hiểm đến tính mạng (nhiễm khuẩn huyết), dẫn tới sốc hay suy đa phủ tạng gây tử vong Mọi ngƣời ị ngộ độc thực phẩm n phải thức n ị nhiễm tụ cầu vàng SA, khiến ngƣời ệnh ị nơn mửa dội ị sốt Những thực phẩm dễ ị nhiễm tụ cầu vàng nh t ao gồm trứng, thịt gia súc, gia cầm, salad (gồm trứng, cá ngừ, thịt gà, khoai tây, mỳ ống), loại ánh nƣớng có kem sản phẩm từ sữa Staphylococcus aureus kháng methicillin (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus Multi-resistenter Staphylococcus aureus, viết tắt MRSA) chủng tụ cầu vàng có khả n ng đề kháng với kháng sinh nhóm penicillin bao gồm methicillin, penicillin, amoxicillin oxacillin, đƣợc coi loại “siêu vi khuẩn” có khả n ng đề kháng với r t nhiều loại kháng sinh mà trƣớc sử dụng để tiêu diệt MRSA ệnh viện, trung tâm y tế… Đây loại vi khuẩn gây ngộ độc thức n phổ iến nh t Vi khuẩn sống nhiệt độ 30 – 40 oC, tiết độc tố nhiệt độ thực phẩm, sau vào ruột Staphylococcus aureus chết gặp nhiệt độ cao nhƣng ngƣợc lại, độc tố tồn 110 oC vịng 26 phút Vì thế, việc n chung át, chung đĩa đựng thức n khiến việc lây lan vi khuẩn mạnh 1.10 Tổng quan sake 1.10.1 Phân bố sinh học sinh thái Cây sake tên khoa học: Artocarpus altilis lồi gỗ có hoa họ Dâu tằm (Moraceae), ản địa án đảo Mã Lai đảo miền tây Thái Bình Dƣơng, nhƣng đƣợc trồng rộng khắp khu vực nhiệt đới, có miền Nam Việt Nam 22 Hình 1.6 Lá sake Lá sake to dày có chiều dài từ 25 -30 cm, có chứa nhựa mủ có màu trắng sữa Lá có màu xanh thẫm, già chuyển thành màu vàng nâu[5] 1.10.2 Thành phần hóa học Lá sake chứa thành phần ản nhƣ protein, lipid, vitamin, tannin, saponin, flavonoids, thành phần dƣợc tính nhƣ geranyl dihydrochalcone, gerany flavonoids, geranyl-tetrahydrochalcone, papayotin artocarpine Đặc iệt sake chứa hợp ch t polyphenol có khả n ng chống oxi hóa cao Thành phần đóng vai trò làm ch t khử cho phản ứng tổng hợp nano đồng từ sake là: tannin, saponin, flavonnoids Tannin: Các tannin tự mang nhiều nhóm –OH nên nhiều ị hịa tan nƣớc tạo thành dung dịch nhớt có khối lƣợng phân tử trung ình khoảng từ 500-3000 Cơng thức hóa học r t phức tạp khơng đồng nh t, phân tử có c u trúc vịng thơm đặc trƣng vơi nhiều nhóm hydroxyl Tannin r t nhạy với ánh sáng dễ ị oxi hóa ởi oxy khơng khí iến thành oxit có màu đen chúng đƣợc ảo quản lọ thủy tinh màu sẫm Tannin tạo nối liên kết hydro liên phân tử nhóm -OH -NH2 protein với nhóm -OH phenol tannin 23 Hình 1.7 C u tạo số hợp ch t tannin Saponin thƣờng có tính ch t trung tính axit: Hình 1.8 C u tạo số hợp ch t saponin Flavonnoids hợp ch t thuộc hợp ch t phenolic đa vịng: Hình 1.9 C u tạo số hợp ch t flavonnoids 24 1.10.3 Công dụng sake Lá sake tƣơi có tác dụng kháng sinh, tiêu viêm, lợi tiểu, phối hợp với đu đủ non tƣơi, giã với vôi để đắp trị mụn Lá sake cịn có tác dụng điều trị ệnh gout, sỏi thận, cao huyết áp, đái tháo đƣờng[5] 1.11 Các phƣơng pháp chiết dịch từ thực vật 1.11.1 Phương pháp chiết xuất gián đoạn Phƣơng pháp ngâm: đơn giản nh t Tiến hành: sau chuẩn ị nguyên liệu, ngƣời ta đổ dung mơi cho ngập ngun liệu ình chiết sau thời gian ngâm nh t định, rút l y dịch chiết (lọc gạn) rửa nguyên liệu ằng dung mơi thích hợp Có thể khu y trộn ằng cánh khu y rút dịch chiết dƣới lại đổ lên Có nhiều cách ngâm: ngâm tĩnh ngâm động, nóng lạnh, lần nhiều lần Ƣu điểm: đơn giản, dễ thực hiện, thiết ị đơn giản, rẻ tiền Nhƣợc điểm: n ng su t th p, thủ công Chiết lần khơng chiết kiệt đƣợc thành phần, chiết nhiều lần dịch chiết lỗng, tốn dung mơi, thời gian[14] 1.11.2 Phương pháp ngấm kiệt Tiến hành: sau chuẩn ị ngun liệu, ngâm ngun liệu vào dung mơi ình ng m kiệt Sau thời gian xác định rút nhỏ giọt dịch chiết phía dƣới, đồng thời ổ sung thêm dung mơi phía ằng cách cho dung môi chảy r t chậm liên tục qua lớp nguyên liệu nằm yên Dung môi thƣờng ngập ề mặt khoảng - cm Ng m kiệt đơn giản: sử dụng dung môi chiết để kiệt Ng m kiệt phân đoạn: sử dụng dịch chiết loãng để chiết mẻ để chiết mẻ có mức độ chiết kiệt khác Ƣu điểm: nguyên liệu đƣợc chiết kiệt, tiết kiệm đƣợc dung môi 25 Nhƣợc điểm: n ng su t th p, thủ công, phức tạp phƣơng pháp ngâm[14] 1.11.3 Phương pháp chiết xuất bán liên tục Phƣơng pháp sử dụng hệ thống gồm nhiều ình chiết khác nhau, mắc thành dãy từ – 16 bình chiết nối tiếp (coi ngƣợc chiều tƣơng đối dịch chiếtkhông chuyển động) Tiến hành:nguyên liệu dung môi đƣợc nạp vào t t thiết ị, nguyên liệu đƣợc ngâm dung môi khoảng thời gian xác định Sau dịch chiết đƣợc chuyển từ thiết ị qua thiết ị khác Hệ thống tổ hợp kín cho phép đóng ngắt cách có chu kỳ thiết ị khỏi hệ thơng, cho phép tháo ã nạp nguyên liệu Sau thiết thiết ị lại đƣợc đƣa vào hệ thống dịch chiết đậm đặc nh t đƣợc qua thiết ị cón lại Tiếp theo đóng ngắt thiết ị kế tiếp, nhiều thiết ị trình gần trình liên tục Quá trình xảy theo nguyên tắc: dung môi tiếp xúc với nguyên liệu cũ nguyên liệu tiếp xúc với dung môi cũ Ƣu điểm: dịch chiết đậm đặc, nguyên liệt đƣợc vắt kiệt Nhƣợc điểm: hệ thồng cồng kềnh chiếm nhiều diện tích Vận hành phức tạp, thao tác thủ cơng, khơng tự động hóa đƣợc[14] 1.11.4 Phương pháp chiết xuất liên tục Tiến hành: đƣợc tiến hành thiết ị làm việc liên tục, nguyên liệu dung môi liên tục đƣợc đƣa vào chuyển động ngƣợc chiều thiết ị Nguyên liệu di chuyển nhờ c u vận chuyển chuyên dụng khác Dịch chiết trƣơc tiếp xúc với nguyên liệu nên dịch chiết thu đƣợc đậm đặc Bã nguyện liệu đƣợc tiếp xúc với dung môi trƣớc thay nên đƣợc chiết kiệt Ƣu điểm: N ng su t cao, tiết kiệm thời gian, khơng phải làm thủ cơng tự đơng hóa, giới hóa Dịch chiết đệm đặc, ngun liệu đƣợc chiết kiệt, dung mơi tốn kém[14] 26 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 2.1 Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị, dụng cụ 2.1.1 Nguyên liệu - Lá sake tƣơi đƣợc thu hái thành phố Hồ Chí Minh - Nghiên cứu đƣợc thực phạm vi quy mơ phịng thí nghiệm 2.1.2 Hóa chất Bảng 2.1 Bảng hóa ch t sử dụng nghiên cứu STT Hóa chất STT Hóa chất CuSO4.5H2O Nƣớc c t HCl NaOH H2SO4 Gi y pH, gi y lọc 2.1.3 Thiết bị, dụng cụ Bảng 2.2 Bảng thiết ị sử dụng nghiên cứu STT Dụng cụ STT Dụng cụ Máy khu y từ gia nhiệt Máy xay sinh tố Cân điện tử 10 Phễu thủy tinh Tủ s y 11 Buret Cá từ 12 Beaker Máy UVVIS 13 Erlen Cuvet 14 Nhiệt kế Bình định mức 15 Bóp cao su Pipet 16 Đũa thủy tinh 27 2.2 Quy trình chiết dịch sake Hình 2.1 Quy trình chiết dịch sake Lá sake tƣơi đƣợc thu hái xử lý uổi thí nghiệm Lá sake đƣợc rửa sạch, mang m nhỏ Cân 10g sake cho vào ngâm với nƣớc khoảng thời gian khảo sát Sau mang chiết l y dịch chiết sake Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình chiết nhƣ thời gian chiết tỷ lệ rắn/lỏng (khối lƣợng lá/200ml H2O) đƣợc khảo sát 2.3 Khảo sát thơng số ảnh hƣởng đến q trình chiết sake 2.3.1 Khảo sát thời gian chiết Tiến hành ngâm chiết sake thời gian khác 10 phút, 15 phút, 20 phút, 25 phút, 30 phút để xác định thời gian phù hợp để dịch chiết có lƣợng ch t khử thích hợp nh t để khử với CuSO tạo hạt nano đồng Các mức thời gian đƣợc chọn để giảm thiểu ch t khử có dịch chiết ị oxi hóa khơng khí đủ để tạo phản ứng tổng hợp hạt nano đồng 28 2.3.2 Khảo sát tỷ lệ rắn lỏng Tƣơng tự với thời gian chiết ta tiến hành khảo sát tỷ lệ rắn/lỏng khác với khối lƣợng thay đổi 10g, 15g, 20g, 25g, 30g để xác định tỷ lệ thích hợp tạo đƣợc hạt nano với hiệu su t cao 2.4 Quy trình thực nghiệm tổng hợp hạt nano đồng Hình 2.2 Quy trình tổng hợp nano đồng sử dụng dịch chiết sake Cho dung dịch CuSO vào dịch chiết vừa thu đƣợc để thực phản ứng tạo hạt nano đồng Hỗn hợp đƣợc điều chỉnh pH sử dụng dung dịch NaOH hay H2 SO4, sau mang hỗn hợp lên ếp khu y từ khu y gia nhiệt để tạo phản ứng Dung dịch sau phản ứng đƣợc mang phân tích máy quét phổ UV-Vis xác định đỉnh h p thu cực đại, độ dịch chuyển đỉnh h p thu cực đại, từ dự đốn đƣợc khả n ng hình thành nhƣ hình thái hạt nano đồng dung dịch sau q trình tổng hợp Phân tích nhiễu xạ XRD đƣợc tiến hành để xác định c u trúc tinh thể nano đồng thu đƣợc Trong SEM, TEM đƣợc dùng để xác định hình thái, phân ố kích thƣớc hạt nano đồng 29 dung dịch Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu su t giai đoạn trình tổng hợp ao gồm tỉ lệ mol tác ch t, nhiệt độ, thời gian phản ứng, pH, nhiệt độ đƣợc tập trung khảo sát 2.5 Khảo sát thông số ảnh hƣởng đến trình tạo hạt nano đồng 2.5.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ CuSO4 Tiến hành thực nghiệm khảo sát nồng độ CuSO4 nhiều nồng độ khác nhau, nồng độ đƣợc chọn thay đổi: 1mM, 2mM, 3mM, 4mM, 5mM cố định thơng số thể tích dịch chiết, nhiệt độ, thời gian, pH để xác định nồng độ thích hợp cho phản ứng đạt hiệu cao nh t 2.5.2 Khảo sát ảnh hưởng thể tích dịch chiết từ sake Tiến hành thực nghiệm khảo sát thể tích dịch chiết thể tích khác nhau, cố định thông số nồng độ CuSO4, nhiệt độ, thời gian, pH để xác định thể tích thích hợp cho phản ứng đạt hiệu cao nh t 2.5.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng Tiến hành thực nghiệm khảo sát thời gian nhiều mức thời gian khác nhau, cố định thông số nồng độ CuSO4, nhiệt độ, thể tích dịch chiết, pH để xác định thời gian phù hợp cho phản ứng tạo hạt nano đồng đạt hiệu cao nh t 2.5.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng Tiến hành thực nghiệm khảo sát nhiều nhiệt độ khác nhau, cố định thơng số nồng độ CuSO 4, thể tích dịch chiết, thời gian, pH để xác định nhiệt độ phù hợp cho phản ứng tạo hạt nano đồng đạt hiệu cao nh t 2.5.5 Khảo sát ảnh hưởng pH môi trường phản ứng Tiến hành thực nghiệm khảo sát pH nhiều pH khác nhau, cố định thông số nồng độ CuSO4, nhiệt độ, thời gian, thể tích dịch chiết để xác định pH phù hợp cho phản ứng tạo hạt nano đồng đạt hiệu cao nh t 30 2.6 Khảo sát hoạt tính sinh học hạt nano đồng Tiến hành khảo sát khả n ng kháng n m hạt nano đồng vừa tổng hợp chủng vi khẩn gram dƣơng (+) đại diện vi khuẩn Bacillus Su tilis Staphylococcus aureus Khảo sát đƣợc thực ởi Phòng sinh học thực nghiệm – Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam (Viện hóa học hợp ch t thiên nhiên) theo quy trình sau: Hình 2.3 Quy trình khảo sát hoạt tính sinh học nano đồng Đậu tƣơng đƣợc rửa sạch, mang thủy phân để thu đƣợc dịch đậu tƣơng tạo môi trƣờng c y n m Sau trình c y n m hồn thành q trình phơi nhễm với hạt nano đồng đƣợc thực Hỗn hợp đƣợc mang ủ khoảng thời gian xác định sau mang đo đƣờng kính tơ n m ta thu đƣợc kết kháng n m Quá trình phơi nhiễm đƣợc thực cho mẫu đối chứng ao gồm dung dịch CuSO4 dịch chiết sake 31 Chuẩn ị dung dịch mẫu: L y trực tiếp dung dịch mẫu Mẫu 2: Dịch Sake Mẫu 3: CuSO 0.05M Mẫu 4: Nano đồng Sake L y trực tiếp mẫu so sánh (nƣớc c t vô trùng) Phƣơng pháp khuếch tán đĩa thạch, tiến hành lần, l y kết trung ình Điều kiện thí nghiệm: Thể tích dung dịch thử nhỏ vào lỗ thạch (Đƣờng kính mm): 100 l Thể tích mơi trƣờng đƣa vào đĩa petri đƣờng kính mm): 24 ml Nhiệt độ thời gian nuôi c y: Vi khuẩn: 37 oC/18 Sơ đồ thí nghiệm: Vị trí 2: Mẫu Vị trí 3: Mẫu Vị trí 4: Mẫu Hình 2.4 Sơ đồ vị trí mẫu thí nghiệm Vị trí 7: Nƣớc 32 Hình 2.5 Ảnh mẫu 2.7 Các phƣơng pháp phân tích vật liệu nano đồng - Phổ tử ngoại-khả kiến (UV-Vis): Phƣơng pháp quang phổ tử ngoại khả kiến hay gọi phƣơng pháp quang phổ h p thụ, hay phƣơng pháp đo quang dựa khả n ng h p thụ chọn lọc ức xạ soi vào dung dịch ch t nghiên cứu dung môi nh t định Các mẫu nghiên cứu đƣợc đo máy UV-Vis Genesys20 Mỹ - Nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction, XRD)đƣợc sử dụng để phân tích c u trúc ch t rắn, vật liệu Xét ch t vật lý, nhiễu xạ tia X gần giống với nhiễu xạ điện tử, khác tính ch t phổ nhiễu xạ khác tƣơng tác tia X với nguyên tử tƣơng tác điện tử nguyên tử - Kính hiển vi điện tử truyền qua (tiếng Anh: transmission electron microscopy, viết tắt: TEM) thiết ị nghiên cứu vi c u trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có n ng lƣợng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng sử dụng th u kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại lớn (có thể tới hàng triệu lần), ảnh tạo huỳnh quang, hay film quang học, hay ghi nhận ằng máy chụp kỹ thuật số 33 - Kính hiển vi điện tử quét (tiếng Anh: Scanning Electron Microscope, thƣờng viết tắt SEM), loại kính hiển vi điện tử tạo ảnh với độ phân giải cao ề mặt mẫu vật ằng cách sử dụng chùm điện tử (chùm electron) hẹp quét ề mặt mẫu Việc tạo ảnh mẫu vật đƣợc thực thông qua việc ghi nhận phân tích ức xạ phát từ tƣơng tác chùm điện tử với ề mặt mẫu vật Các mẫu nghiên cứu đƣợc đo máy FE-SEM S4800 sản xu t Hitachi Nhật Bản - Phổ tán xạ n ng lƣợng tia X hay Phổ tán sắc n ng lƣợng kỹ thuật phân tích thành phần hóa học vật rắn dựa vào việc ghi lại phổ tia X phát từ vật rắn tƣơng tác với ức xạ (mà chủ yếu chùm điện tử có n ng lƣợng cao kính hiển vi điện tử) Trong tài liệu khoa học, kỹ thuật thƣờng đƣợc viết tắt EDX hay EDS xu t phát từ tên gọi tiếng Anh Energy-dispersive X-ray spectroscopy Các mẫu nghiên cứu đƣợc đo máy H-7593 horiba, England 34 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng tới trình chiết sake Ảnh hƣởng yếu tố khác nhƣ thời gian chiết, tỷ lệ rắn/lỏng đến trình chiết sake đƣợc khảo sát gián tiếp thông qua kết UV -Vis thu đƣợc từ phản ứng tổng hợp nano đồng Trong nghiên cứu này, kết UV-Vis kết then chốt đƣợc dùng để iện luận cho khả n ng hình thành hạt nano nhƣ ảnh hƣởng thông số phản ứng đến q trình hình thành Ở đây, tồn ộ nghiên cứu này, kết UV-Vis mũi h p thu hạt nano đồng vào khoảng 550-570 nm nhƣ nghiên cứu khác áo cáo [9] Thay vào đó, mũi h p thu thể phổ UV-Vis phần dịch chiết Tuy nhiên, điều không chứng tỏ phản ứng tổng hợp nano đồng không xảy Cụ thể, thay đổi cƣờng độ h p thu nhƣ vị trí mũi h p thu thay đổi điều kiện phản ứng nhƣ đƣợc trình ày khảo sát dƣới khẳng định sơ ộ xu t hạt nano đồng tạo thành Rõ ràng là, phản ứng tổng hợp không xảy ra, cƣờng độ mũi h p thu phổ UV-Vis không đổi theo thời gian, phản ứng xảy mũi h p thu hoàn toàn dịch chiết cƣờng độ h p thu phải giảm Điều hầu hết kết mà nghiên cứu thu đƣợc Chứng tỏ mũi h p thu phổ UV-Vis có đóng góp hạt nano đồng tạo thành Sự có mặt hạt nano đồng đƣợc xác nhận thông qua phƣơng pháp phân tích khác ao gồm TEM, SEM, EDX, XRD 35 ... hợp nano đồng sử dụng dịch chiết sake cho ứng dụng sinh học? ?? 2 Mục tiêu nghiên cứu - Tổng hợp nano đồng sử dụng dịch chiết sake dung dịch CuSO4 - Sử dụng nano đồng tổng hợp đƣợc để ứng dụng làm... dịch chiết sake cho ứng dụng sinh học NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng hợp nano đồng sử dụng dịch chiết sake Phân tích tính ch t hóa lý nano đồng: UV – VIS, SEM, TEM, EDX, XRD Sử dụng nano đồng tổng hợp. .. thích hợp tạo đƣợc hạt nano với hiệu su t cao 2.4 Quy trình thực nghiệm tổng hợp hạt nano đồng Hình 2.2 Quy trình tổng hợp nano đồng sử dụng dịch chiết sake Cho dung dịch CuSO vào dịch chiết