Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế tạo vàng nano và một số ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC LÊ THỊ LÀNH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀNG NANO VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG Chuyên ngành: Hóa lý thuyết hóa lý Mã số: 62.44.01.19 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC HUẾ, 2015 e Cơng trình hồn thành Khoa Hóa, trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Người hướng dẫn khoa học: GS TS Trần Thái Hòa PGS TS Nguyễn Quốc Hiến Giới thiệu luận án 1: Giới thiệu luận án 2: Luận án bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Huế chấm luận án tiến sĩ họp ……………………………………………… vào hồi ngày tháng năm e MỞ ĐẦU Vàng nano vật liệu kích thước nano thu hút quan tâm nhiều nhà khoa học nước tính chất quang học độc đáo chúng, đặc biệt tượng cộng hưởng plasmon bề mặt (surface plasmon resonance, SPR) [35], [39], [81], [93] ứng dụng to lớn chúng nhiều lĩnh vực khác làm xúc tác [4], [19], [87], điện hóa [26], [45], [104, cảm biến sinh học [40], [93], khuếch đại tán xạ Raman bề mặt (surface enhanced Raman scattering, SERS) [32], đặc biệt y học để chẩn đoán điều trị ung thư [18], [39], [40], [126] Cho đến nay, có nhiều phương pháp khác nghiên cứu để tổng hợp vàng nano phương pháp chiếu xạ [1], [23], [65], [66], phương pháp khử hóa học [4], [12], [43], khử sinh học [13], [43], phương pháp điện hóa [63], [122], phương pháp quang hóa [70], phương pháp phát triển mầm [10], [17], [40], [115], [127], Mỗi phương pháp tạo hạt vàng nano với hình dạng, kích thước khác dạng cầu, dạng thanh, dạng sợi, hình tam giác, hình lăng trụ, hình tứ diện, hình lập phương, [28], [70] Chẳng hạn, để tổng hợp vàng nano dạng cầu phương pháp phổ biến sử dụng tác nhân khử hóa học NaBH4 hay natri citrate [63] Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp sử dụng tác nhân độc hại, gây ảnh hưởng môi trường Gần đây, nhà khoa học sử dụng "phương pháp xanh” (green method) [13], [37], [80], [92] để tổng hợp vàng nano dạng cầu với mục đích khắc phục hạn chế nói Trong đó, để tổng hợp vàng nano dạng phương pháp cho tối ưu thời điểm phương pháp phát triển mầm [70], [93], [96] Sản phẩm tạo thành từ phương pháp có độ đơn phân tán, kiểm sốt tỷ lệ dài/ngang (tỷ lệ cạnh) cách thay đổi yếu tố ảnh hưởng [70], [93], [96] Nhiễm bẩn melamine sữa gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe trẻ em vấn đề thu hút ý đông đảo cộng đồng xã hội [12], [20], [22], [44] Do đó, việc xác định melamine thực phẩm nói chung sữa nói riêng điều cần thiết Cho đến nay, phương pháp thường sử dụng, sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC/MS) [41], sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (LC/MS) [41], [95], sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) [85], ELISA [49], [95] Nhìn chung, phương pháp có độ xác cao yêu cầu thiết bị đắt tiền, e tốn nhiều thời gian phải có chuyên viên thực Gần đây, số tác giả giới tìm phương pháp mới, sử dụng vàng nano để xác định melamine với ưu điểm rẽ, nhanh, đơn giản độ nhạy cao [32], [33], [36] Dựa vào thay đổi màu dung dịch vàng nano có mặt melamine, định tính melamine Đồng thời, định lượng hàm lượng melamine sữa dựa vào phép đo trắc quang Các hạt vàng nano tổng hợp từ phương pháp khác sử dụng cho mục đích Tuy nhiên, việc sử dụng vàng nano để xác định melamine chưa nghiên cứu cách đầy đủ Phương pháp von-ampe hòa tan phương pháp phân tích điện hóa đại với nhiều ưu điểm chi phí thấp, độ nhạy cao, giới hạn phát thấp, độ chọn lọc cao Điện cực làm việc thường sử dụng điện cực thủy ngân với ưu điểm có khả tạo hỗn hống với nhiều kim loại đồng thời khoảng hoạt động phía âm lớn Tuy nhiên, nhược điểm dễ tắc mao quản độc tính cao Do vậy, xuất ngày nhiều công trình nghiên cứu biến tính điện cực để khắc phục hạn chế này, điện cực biến tính vàng nano thu hút quan tâm đáng kể nhiều nhà khoa học tính chất độc đáo kích thước nano Hiện nay, giới, nhà khoa học chế tạo thành cơng điện cực biến tính vàng nano để xác định số ion kim loại hợp chất hữu [45], [62], [98] Trong đó, việc xác định axit uric đối tượng sinh học nhận quan tâm lớn nồng độ axit uric mẫu huyết thanh, nước tiểu giúp cho biết dấu hiệu số bệnh, đặc biệt bệnh gout Hiện nay, tượng kháng thuốc vi khuẩn trở nên ngày phổ biến Do vậy, nhà khoa học nghiên cứu sử dụng hạt nano kim loại với mục đích ức chế phát triển vi khuẩn Đã có số cơng bố tổng hợp vàng nano từ dịch chiết nho, hoa hướng dương, trà, sử dụng vàng nano để ức chế vi khuẩn với nhiều khả quan [11], [13], [24], [52], [55] Tuy nhiên, nghiên cứu kháng khuẩn vàng nano chưa phát triển đầy đủ Mặc dù vàng nano nghiên cứu ứng dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, nhiên nhiều vấn đề mẻ, hứa hẹn nhiều khám phá từ chúng Trong xu đó, Việt Nam có nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp vàng nano khảo sát ứng dụng chúng Tuy nhiên, chưa có cơng trình nghiên cứu cách hệ thống trình tổng hợp vàng nano e yếu tố ảnh hưởng Do vậy, tiếp tục sâu nghiên cứu tổng hợp khảo sát ứng dụng chúng cần thiết Xuất phát từ thực tế trên, chọn đề tài: Nghiên cứu chế tạo vàng nano số ứng dụng” Những điểm luận án: Đây cơng trình Việt Nam nghiên cứu có hệ thống tổng hợp khảo sát khả ứng dụng vật liệu vàng nano Lần sử dụng chitosan tan nước làm chất khử chất ổn định để tổng hợp vàng nano dạng cầu Ngoài kết thu vài điểm khả xác định melamine sữa, biến tính điện cực với giới hạn phát thấp khả kháng khuẩn tốt vàng nano đặc biệt vàng nano dạng CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Phần tổng quan giới thiệu chung vật liệu vàng nano, chitosan, melamine, biến tính điện cực vàng nano khả kháng khuẩn vàng nano CHƯƠNG NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 2.1 MỤC TIÊU Tổng hợp vật liệu vàng nano dạng cầu, dạng vài ứng dụng 2.2 NỘI DUNG - Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng cầu (GNP) phương pháp khử sử dụng WSC làm chất khử đồng thời làm chất ổn định - Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng (GNR) phương pháp phát triển mầm sử dụng cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) làm chất bảo vệ - Nghiên cứu sử dụng vàng nano để xác định melamine sữa - Nghiên cứu chế tạo điện cực biến tính vàng nano để phân tích axit uric huyết nước tiểu - Nghiên cứu khả kháng khuẩn vàng nano 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Sử dụng phương pháp: UV-Vis, UV-Vis/DR, XRD, TEM, FT-IR, EDX, đo độ nhớt e 2.4 THỰC NGHIỆM Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng cầu phương pháp khử sử dụng chitosan tan nước làm chất khử ổn định Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng phương pháp phát triển mầm Nghiên cứu sử dụng vàng nano để xác định melamine sữa Nghiên cứu biến tính điện cực vàng nano để xác định axit uric phương pháp von-ampe hòa tan anot Nghiên cứu khả kháng khuẩn vàng nano CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 TỔNG HỢP VÀNG NANO DẠNG CẦU BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỬ SỬ DỤNG CHITOSAN TAN TRONG NƯỚC LÀM CHẤT KHỬ VÀ CHẤT ỔN ĐỊNH 3.1.1 Điều chế chitosan tan nước (WSC) Từ kết khả khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng N-acetyl hóa phản ứng với H2O2 ,chọn điều kiện thích hợp để điều chế WSC là: thời gian phản ứng N-acetyl hóa thời gian phản ứng với H2O2 Hình ảnh chitosan sản phẩm trình bày hình 3.4 Hình 3.4 Chitosan (a), bột WSC (b) dung dịch WSC (c) 3.1.2 Tổng hợp vàng nano dạng cầu (GNP) 3.1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng a) Ảnh hưởng thời gian khử Phổ UV-Vis hình 3.7 cho thấy, tăng thời gian khử cực đại hấp thụ tăng Hình 3.7b cho thấy, cực đại hấp thụ tăng nhanh thời gian đầu phản ứng, chậm sau sau 31 khơng thay đổi e Hình 3.7 Phổ UV-Vis (a) giản đồ biểu diễn cực đại hấp thụ (b) GNP theo thời gian khử Ảnh TEM phân bố kích thước hạt cho thấy, thời gian 31 ,kích thước hạt lớn so với không đáng kể đồng thời hạt đồng Từ kết khảo sát, chọn thời gian khử b) Ảnh hưởng nhiệt độ khử Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ khử đến độ ổn định vàng nano thực nhiệt độ 65, 75, 85 95C Kết thu nhiệt độ 85C, sản phẩm có độ ổn định tốt c) Ảnh hưởng nồng độ Au3+ Kết ảnh TEM hình 3.12 cho thấy, tăng nồng độ Au3+ kích thước hạt tăng độ đồng giảm Hình 3.12 Ảnh TEM GNP nồng độ Au3+ khác c) Ảnh hưởng nồng độ WSC Ngược với ảnh hưởng Au3+, ảnh TEM hình 3.14 cho thấy, tăng nồng độ WSC, kích thước hạt giảm Hình 3.14 Ảnh TEM GNP nồng độ WSC khác e d) Ảnh hưởng khối lượng phân tử WSC Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng phân tử WSC đến độ ổn định GNP cho thấy, giảm khối lượng phân tử WSC GNP bền 3.1.2.2 Tính chất, hình thái cấu trúc GNP Kết nghiên cứu cho thấy, sản phẩm thu có dạng cầu với đường kính trung bình khoảng nm, tinh thể có cấu trúc lập phương tâm mặt 3.1.2.3 Cơ chế hình thành vật liệu Từ kết nghiên cứu tham khảo tài liệu, đưa chế hình thành GNP theo phản ứng 3.2 hình 3.29 Hình 3.20 Cơ chế hình thành GNP 3.1.2.3 Nghiên cứu động học phản ứng khử Au3+ WSC Động học phản ứng nghiên cứu phương pháp nồng độ đầu Kết cho thấy phương pháp nồng độ đầu cho kết lặp lại thuận lợi cho việc nghiên cứu động học Phương trình động học phản ứng khử Au3+ WSC là: r = k [Au3+] [WSC]0,088 (%.s-1) với k = 85,5 s-1(%-0,088) 3.1.2.4 Nghiên cứu gia tăng độ ổn định GNP Kết nghiên cứu cho thấy, để tăng độ ổn định GNP, thêm WSC vào sau phản ứng với nồng độ thích hợp Trong nghiên cứu này, với khoảng nồng độ WSC khảo sát, nhận thấy, nồng độ WSC 0,3% nồng độ thích hợp để dung dịch vàng nano bảo vệ ổn định tháng lưu trữ e 3.1.2.5 Nghiên cứu tăng kích thước hạt GNP phương pháp phát triển mầm Kết nghiên cứu cho thấy, phương pháp phát triển mầm, sử dụng hạt mầm GNP, tăng kích thước hạt Tại tỷ lệ [Au3+]/[Au0] 8, kích thước hạt tăng gấp đơi so với hạt mầm 3.2 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀNG NANO DẠNG THANH (GNR) BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN MẦM 3.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng 3.2.1.1 Ảnh hưởng tỷ lệ mol [Ag+]/[Au3+] Hình 3.26 Phổ UV-Vis (a) đồ thị biểu diễn bước sóng dao động LSPR độ hấp thụ quang R với tỷ lệ [Ag+]/[Au3+] Kết ghi phổ UV-Vis cho thấy, trường hợp Ag+ sản phẩm có dao động TSPR, thêm Ag+ vào GNR hình thành với dao động LSPR TSPR Hình 3.28 Ảnh TEM GNR tỷ lệ [Ag+]/[Au3+]khác Kết ảnh TEM hình 3.28 cho thấy, khơng có Ag+ có lượng nhỏ GNR tạo thành có tỷ lệ cạnh lớn (khoảng 15) Khi thêm Ag+ sản phẩm chủ yếu hạt hình que Tại tỷ lệ [Ag+]/[Au3+] 0,2 hiệu suất tổng hợp lớn e tỷ lệ cạnh cao Do đó, chọn tỷ lệ [Ag+]/[Au3+] = 0,2 cho nghiên cứu 3.2.1.2 Ảnh hưởng tỷ lệ mol [AA]/[Au3+] Hình 3.32 Ảnh TEM GNR tỷ lệ [AA]/[Au3+]khác Kết ảnh TEM hình 3.32 cho thấy, tăng tỷ lệ [AA]/[Au3+] tỷ lệ cạnh giảm, đặc biệt tăng tỷ lệ [AA]/[Au3+] lên 2,5 sản phẩm tạo thành khơng cịn dạng mà có dạng giống khúc xương Từ kết khảo sát, chọn [AA]/[Au3+] = 1,0 3.2.1.3 Ảnh hưởng nồng độ Au3+ Kết khảo sát cho thấy, khoảng nồng độ khảo sát (từ 5-20 mM), tỷ lệ cạnh đạt cực đại giá trị nồng độ Au3+ 10 mM 3.2.1.4 Ảnh hưởng nồng độ CTAB Hình 3.36 Ảnh TEM GNR nồng độ CTAB khác Ảnh TEM hình 3.36 cho thấy, nồng độ CTAB nhỏ (0,01 M) khơng tạo thành vàng nano que, tỷ lệ cạnh đạt cực đại nồng độ CTAB 0,1 M Do đó, chọn nồng độ CTAB = 0,1 M 3.2.1.4 Ảnh hưởng giá trị pH Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH cho thấy, khoảng pH khảo sát (từ đến 2,8), sản phẩm tạo thành hạt vàng nano dạng giá trị pH 1,7, tỷ lệ cạnh đạt cực đại Do chúng tơi chọn pH = 1,7 e b Figure 3.45 Color change (a) and UV-Vis spectrum (b) of gold nano solution and gold nano-melamine solution with different melamine concentrations (mg/L) 3.3.2 The reaction mechanism of gold nanoparticles and melamine The reaction mechanism of GNP and melamine was showed in figure 3.48 Melamine molecules with three group NH2, charged positive which will combine easily with gold nano molecular-charged negative on surface by TPP Figure 3.48 The reaction mechanism between gold nano and melamine 3.3.3 The effect factors 3.3.3.1 Effect of particles size The survey result showed that, small particles was more sensitive, specific color transfer time was more quickly and A650/A520 ratio was larger Therefore, we chose KT1 particles with size 8,6 nm to study e 3.3.3.2 Effect of pH The survey result effecting of pH showed that, in acid and basic environment, A650/A520 ratio was small and this ratio was maximum in neuter environment pH=7 3.3.4 Evaluate fidelity of method The evaluate fidelity result showed that, photometry method using gold nano to determine melamine had linear interval in melamine concentration range from 0,05 to 1,00 mg/L with base line equation: A650/A520 = (0,0211  0,0203) + (2,13 ± 0,0436).CMel, correlation coefficient R2 = 0,998; low detection limit (4,9.10-5 g/L) and good repeatability Therefore, could apply this method to analyse raw samples 3.3.5 Determination melamine in milk Determination melamine in milk samples by photometry method using gold nano and by HPLC method The result was showed in table 3.17 From table 3.17 showed that, there was not different about statistic between two these methods Beside, result showed even that recovery of method about from 94 to 111% was acceptable Table 3.17 The result of determination melamine in raw milk using gold nano and HPLC method Sample CMel10-3 (g/l) Recovery Analyse by (%) HPLC (yi) Add (c) Calculate (xi) 0,05 0,047  0,03 94 0,051 0,08 0,089  0,01 111 0,083 0,10 0,094  0,01 94 0,095 0,40 0,430  0,20 108 0,390 0,50 0,489  0,01 98 0,527 0,80 0,760  0,10 95 0,840 1,00 1,207  0,04 99 0,995 3.3.6 Effect of some ion, aminoacetic acid (AA) and ascorbic acid (vitamin C) on determination melamine in milk Effect of ion Ca2+, Mg2+, Zn2+, Fe3+, Na+, AA and VC was showed in figure 3.53 The result showed that factors affect insignificantly to determination melamine in milk of gold nano e Figure 3.53 Effect of ions, AA and VC on A650/A520 ratio at different concentration of effect agents 3.4 STUDY ON FABRICATING GOLD NANO MODIFIED ELECTRODE TO DETERMINE URIC ACID BY ANODIC STRIPPING VOLTAMMETRY METHOD 3.4.1 Survey electrochemical characteristic of types of electrode Surveying electrochemical characteristic of types of electrode: glassy carbon (GCE); electrode modified by gold nanoparticles on glassy carbon base (GCE/GNP) and electrode modified by L-cystein membrane and gold nanoparticles on glassy carbon baes (GCE/L-cys/GNP) by differential pulse anodic stripping voltammetry method (DP-ASV) and cyclic voltammetry (CV) The result was showed in table 3.21, figure 3.55 and 3.56 Table 3.21 Ep, Ip, b values and RSD of electrodes in DP-ASV Types of Ep,TB Ip,TB RSD electrodes (mV)(*) (μA)(*) (%) GCE 603 1,552 0,29 0,056 GCE/GNP 597 0,113 5,57 0,004 611 19,00 2,78 0,711 GCE/Lcys/GNP b (μA/μM) From table 3.21 showed that GCE/GNP electrode had very low current intensity (Ip), bad repeatability of Ip (RSD = 5,57%) As compared with unmodified GCE electrode, GCE/L-cys/GNP electrode had Ip 12 times, signal was stable and good repeat Figure 3.55 showed that, DP-ASV curves of uric acid with very balanced peaks, correlation coefficient R = 0,992 Therefore, GCE/L-cys/GNP electrode was very satisfactory in determination uric acid e Figure 3.55 DP-ASV curves of UA at times of standard adding (a) and times repeat (b) (GCE/L-cys/GNP electrode) CV curves figure 3.56 showed that, electrode even appear anodic stripping peak (Epa), didn’t appear catodic stripping peak Therefore, electrochemical process occur electrode surface of UA was nonreversible process Figure 3.56 CV curves of types of different electrodes 3.4.2 Study on process modifying electrode Process modifying electrode was illustrated on figure 3.57 Figure 3.57 Process modifying GCE electrode 3.4.2.1 Survey L-cys concentration The result of survey L-cys concentration showed that, in range concentration from 0,5 to mM, peak intensity IP was maximum at L-cys concentration of mM Beside, the result of DP-ASV sweep at this concentration showed that signal of stripping peak current was rather high, good repeatability and linear recurrent equation after times of standard adding had high correlated coefficient (R = 0,997) Therefore, we chose L-cys concentration of 1,0 mM 3.4.2.2 Survey number of L-cys sweep cycle The survey result of number of L-cys sweep cycle showed that, in number of sweep cycle range from 10 to 60 cycle, peak intensity IP was maximum at number of e sweep cycle of 20 cycle Beside, DP-ASV curve of UA with number of sweep cycle n = 20 showed that intensity Ip was high (Ip = 23,51), good repeatability (RSD = 2,26%) Therefore, we chose number of sweep cyclic n = 20 to modify electrode 3.4.3 Study on effect factors to stripping signal 3.4.3.1 Effect of pH Effect of pH to stripping signal was showed in figure 3.62 and table 3.26 The result showed that, at pH = 2,2, Ip value of UA was bigger than Ip value at pH = 3,2 However, at this pH value repeatability was very bad (RSD = 18,6%) When increasing pH from 3,2 to 4,8, Ip was high and rather stable, reapeatability of Ip was rather good (RSD = 1,86% - 3,06%) At pH = 8,8, Ip value was very low and repeatability was bad (RSD = 13,5%) So, at past low or past high pH values, stability of electrode was bad, limit oxidation process of UA on electrode surface From survey result, we chose pH = 3,2 for next study Figure 3.62 The relationship of Ip on pH (a) and ASV curves of UA at different pH values (b) Table 3.26 Ep, Ip values and RSD with different pH values pH Ep,TB (mV) Ip,TB (μA) RSD (%) 2,2 712 28,07 18,6 3,2 641 26,06 3,06 4,1 613 26,06 4,17 4,8 536 25,50 1,86 5,8 436 15,63 1,84 6,8 386 6,675 1,36 8,0 328 5,898 1,94 8,8 278 2,587 13,5 e 3.4.3.2 Effect of potential sweep rate The result of surveying effect of potential sweep rate showed that, when increasing potential sweep rate from 20 to 120 mV/s, current signal increased However, when increasing v from 60 to 120 mV/s, measure dots in sweep procees decreased, because of Ustep increasing tend in record measure signal process skip maximum of peak, losing peak or deformed peak Beside, peak potential (Ep) was moved to positive side when increasing v From the survey result, we chose potential sweep rate v = 20 mV/s 3.4.4 Evaluate fidelity of method The evaluate fidelity result showed that, DP-ASV method using gold nano modified electrode to determine uric acid had linear interval in range UA concentration from – 40 µM with correlation coefficient R2 > 0,99; low limit detection (2,66 ± 0,29 μM) and very good repeatability Therefore, we could apply this method to analyse raw samples 3.4.5 Application to fact After of checking fidelity of method, we carry out analyse raw samples with object was urine samples and serum samples Samples curriculum vitae was exhibited in table 3.32 3.4.5.1 Samples curriculum vitae Samples curriculum vitae was exhibited in table 3.32 Table 3.32 Symbol and samples curriculum vitae Sample Urine samples Symbol NT1 Serum samples 5 NT2 NT3 NT4 NT5 HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 Sex Female Male Female Female Female Male Female Female Female Female Age 51 28 26 22 26 48 36 26 35 40 3.4.5.2 Analytical result a) Urine samples The result of accuracy determination was exhibited in figure 3.68 and table 3.33 From result showed that, the recovery value about from 94,7 to 126,4% was acceptable e Figure 3.68 ASV curves of UA: TN1 (a); TN2 (b) of NT1 sample and TN1 (c); TN2 (d) of NT5 sample Table 3.33 Recovery of some urine samples Samples CUA adding CUA finding (μM) (μM) 7,93 6,00 13,61 94,72 7,32 6,00 14,19 114,5 7,38 6,00 14,41 117,1 12,12 6,00 19,62 125,0 12,22 6,00 19,80 126,4 14,91 6,00 21,56 110,8 15,02 6,00 21,91 114,9 14,49 6,00 21,23 112,4 CUA (μM) NT1 NT4 NT5 Rev (%) Next, analyseing 05 urine samples The result was exhibited in table 3.34 Table 3.34 UA concentration in some urine samples Number of UA concentration in urine samples (mM) NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 1,59 2,44 1,14 2,41 2,98 1,47 2,43 1,30 2,46 3,00 1,48 2,28 1,37 2,56 2,90 repeat test TB Sd 1,51±0,07 2,38±0,09 1,27±0,11 2,47±0,08 2,96±0,06 From result showed that repeatability of times measurement was rather good b) Urine samples The result of accuracy determination was exhibited in table 3.36 From the result showed that, the recovery values about from 115,7 to 123,6% was acceptable e Table 3.36 Recovery of some urine samples Samples HT1 HT2 HT4 CUAadding CUAfinding (μM) (μM) 5,662 6,000 13,08 123,6 6,246 6,000 13,39 119,1 6,415 6,000 13,63 120,3 3,796 6,000 10,93 118,9 3,989 6,000 11,14 119,2 4,118 6,000 11,24 118,7 5,041 6,000 11,98 115,7 5,135 6,000 12,27 118,9 5,058 6,000 12,22 119,3 CUA (μM) Rev (%) Next, analysing 05 urine samples The result was exhibited in table 3.37 Table 3.37 UA concentration in 05 blood samples Number of repeat UA concentration in blood samples (M) HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 557 380 424,40 504 240,12 625 400 - 514 - 642 412 - 506 - TB Sd 608±45 397±16 - 508±5 - test From the result table 3.37 showed that, the repeatability of samples in times of measurement was rather good with RSD < 7,5% UA content in HT1 sample (male) was higher than samples from HT2 to HT4 (female samples) and samples HT3 and HT4 was higher than upper limit (393 M) 3.5 STUDY ON ABILITY ANTIBACTERIAL OF GOLD NANOPARTICLES In this subject, we study on ability antibacterial of types of synthesized gold nano, those was: gold nanospheres (GNP) and gold nanorods (GNR) Here, types of bacterials being chosen was types of bacterials which was ability to take food poisoning, consist of E Coli (symbol: E C), Salmonella Typhimurium (S T), Listeria e monocytogenes (L M), Staphylococcus aureus (S A) The result was exhibited in figure 3.73 and figure 374 Note: A: sample+E.C; B: sample+S T; C: sample+L M; D: sample+S A; E: Ks + E.C; F: Ks+S T; G: Ks+L M; H:Ks+S A Figure 3.73 The antibacterials result of mẫu GNP samples (a:observe by eyes; b: using Alamar Blue reagent) From figure 3.73 showed that, bacterials grow which make BHI medium turbid, sediment (column 0) and when adding Alamar Blue reagent, medium changed to pink (column 0) When adding Kanamycin antibiotics (Ks) to inhibit bacterials growing, medium will not be opaque but had bright yellow, no sedimentation simultaneously medium will remain still blue when adding Alamar Blue reagent (row E, F, G, H except column 0) When adding gold nanospheres (concentration from 0,150,0 µg/mL) to test-tubes containing bacterials, then medium has bright yellow color, no sedimentation (figure 3.73a) and the additional Alamar Blue reagent into medium remain still blue (figure 3.73b) This result demonstrate gold nanospheres likely inhibit bacterials inoculates at all E Coli, Salmonella Typhimurium, Listeria monocytogenes Staphylococcus aureus On the other hand, possibility antibacterial of gold nanospheres against types of bacterials was almost the same, ie the minimum concentration of gold nano capable of inhibiting bacteria (MIC) of 0.1 µg/mL, except for cases of Salmonella Typhimurium, the MIC was 0.2 µg/mL e Note: A: sample+E.C; B: sample+S T; C: sample+L M; D: sample+S A; E: Ks + E.C; F: Ks+S T; G: Ks+L M; H:Ks+S A Figure 3.74 The antibacterials result of mẫu GNR samples (a:observe by eyes; b: using Alamar Blue reagent) Figure 3.74 showed that, GNR is also capable of inhibiting the growth of bacteria both and antibacterial properties of GNR very good, showing at a minimum inhibitory concentration small, especially for the two types of bacteria Listeria monocytogenes (MIC < 0.0002 µg/mL) and Staphylococcus aure (MIC = 0.0008 µg/mL) From figure 3.74 also showed, antibacterial activity of gold nano rods for types of bacteria was different, this can be seen in the MIC values of GNR for bacterials was many different (namely MICE C = 0.05 µg/mL; MICS.T = 0.2 µg/mL; MICL.M < 0.0002 µg/mL and MICS.A = 0.0008 µg/mL) Results also showed that the minimum inhibitory concentration of the gold nanorods for bacterium Listeria monocytogenes and Staphylococcus aure smaller than the Kanamycin antibiotic Figure 3.75 The chart represents the MIC value of the gold nano and antibiotics for bacterials e Figure 3.75 showed GNR had better antibacterial than GNP, expressed in MIC values of GNR much smaller than the MIC of GNP, except in the case of Salmonella typhimurium, both of which are valuable MIC equal What is noteworthy here is the MIC values of GNR smaller than the Kanamycin antibiotic for bacterium Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus From the survey results of antibacterial nano gold, we found that the two types of gold nano synthesis are capable of inhibiting the growth of bacteria, including gold nano- rods (GNR) is likely antimicrobial better, especially for the two types of bacteria Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus is capable of inhibiting GNR better than the Kanamycin antibiotic e CONCLUSION OF THE THESIS From these result, we draw the following conclusion: Has been prepared water-soluble chitosan (WSC) has a chemical deacetyl (DDA) about 50% from chitosan and using WSC as reducing agent and as a stabilizer for the synthesis of gold nano- spherical (GNP) with high uniformity, durability, average size of about nm Optimal conditions for the preparation of nano gold: WSC concentration: 0.5%; Au3+ concentration of 0.5 mM; reducing temperature: 85C and reducing time: hours Have adjusted the size of gold nanoparticles by means of developing germ, by increasing the rate can change [Au3+]/[Au0], can be obtained particle size in the range from 24 to 35 nm By seed-mediated growth, we have successfully synthesized gold nanorods (GNR) with high mono-distributed, the average particle size of about 15 nm, 76 nm In the synthesis of gold nano rods, CTAB and Ag+ acts as a quality oriented anisotropic growth of a seed to form a rod The optimal conditions for the synthesis GNR is: mole ratio Ag+/Au3+ = 0.2; molar ratio AA/Au3+ = 1.5; Au3+ concentration = 10 mM; concentration of surfactant CTAB = 0.1 M and pH value of 1.5 Use the spherical nano gold GNP, with the naked eye can qualitatively the presence of melamine in milk, can simultaneously quantify melamine by photometric method using gold nano GNP with many advantages as fast, inexpensive, low detection limit 0.049 mg/L, the linear range from 0.05 to 1.00 mg/L, with high sensitivity, reproducibility Type electrodes modified GCE/L-Cys/GNP has highest signal versus background glassy carbon electrode (GC) and the modified electrode (GCE/GNP) We find the optimal conditions to determine uric acid by DP-ASV method, which is: LCys concentration = mM; of CV scan within the membrane L–Cys is 20 rounds; pH = 3.2; electrical distribution, Edep is 200 mV; electrolysis time, tdep 20 s; pulse amplitude, ΔE = 80 mV; scan rate is 20 mV/s and determine the electron transfer coefficient (α) on the electrode surface is 0.283 and the electron transfer rate constant Ks is 9.88 s-1 This method has high repeatability with RSD ranged from 0.94% to 3.61% to repeat measurements (n = 9) Linear range from to 40 µM with sensitivity was 1,487 ± 0.103 μA/μM Detection limit was 2.66 ± 0,29 μM and limit of e quantitation was 7.47 ÷ 12 μM Conducted apply determine uric acid in the form of two real objects, such as urine and serum samples The results of antibacterial of two types of gold nanoparticles showed, spherical gold nano and god nanorods are capable of inhibiting the growth of bacteria, including gold nanorods (GNR) have antibacterial better, especially for the second bacterium Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus is capable of inhibiting GNR better than Kanamycin antibiotic Thus, the thesis was synthesized spherical gold nano wiht size range from 8-15 nm and gold nanorods with a diameter of about 15nm x 76 nm, with promising applications in the analysis of the compound and some other applications RECOMMENDATIONS To complete this topic, we recommend: Continuing research and development of gold nano applications in cosmetics, biomedicine, especially in the field of detection and treatment of disease e LIST OF ACADEMIC WORKS PUBLISHEDTHE THESIS A On the magazine Le Thi Lanh, Nguyen Tran Quynh Chi, Dinh Quang Khieu, Tran Thai Hoa (2012), “Study on synthesis gold nanorods by seed-mediated growth method”, Journal of Science and Technology, 50 (3B), pp 295-300 Le Thi Lanh, Nguyen Thi Thanh Hai, Tran Thai Hoa (2012), “Synthesis gold nanoparticles using water soluble chitosan as reducing and stabilizing agents”, Journal of Science, Hue University, 74A (5), pp 65-75 Le Thi Lanh, Nguyen Thi Thanh Hai, Tran Thai Hoa (2012), “Study on effect of reducing time on synthesis of gold nanoparticles utilizing water soluble chitosan as reducer and stabilizer agents”, Journal of Chemical Industry, 12, pp 25-29 Mai Duy Hien, Le Thi Lanh, Đinh Quang Khieu, Le Thi Thanh Tuyen, Tran Thai Hoa (2013), “Effects of crucial parameters on synthesis of highly monodispersed gold nanorods for silica coating”, Journal of Chemistry, 51 (6ABC), pp 229 – 233 Thi Lanh Le, Quang Khieu Dinh, Thai Hoa Tran, Hai Phong Nguyen, Thi Le Hien Hoang, Quoc Hien Nguyen (2014), “Sythesis of water soluble chitosan stabilized gold nanoparticles and detection of uric acid”, IOP Publishing Vietnam Academy of Science and Technology, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 5, pp 1-6 Le Thi Lanh, Nguyen Quoc Hien, Tran Thai Hoa, Dinh Quang Khieu (2013), “A study on the synthesis of gold nanoparticles using water soluble chitosan as reducer/stabilizer agent”, Journal of Chemistry, received post Nguyen Hai Phong, Le Thi Lanh, Hoang Thi Le Hien, Nguyen Van Hop, Tran Thi To Loan (2014) “Study on development glass carbon electrode modified with Lcystein and gold nanoparticles for differential pulse anodic stripping voltammetry to determine uric acid”, Journal of Chemical , Physical Analytical and Biological, 19 (3), pp 51-57 e Lanh T Le, Hai - Phong Nguyen, Quang - Khieu Dinh, Thai - Long Hoang, Quoc - Hien Nguyen, Thai - Hoa Tran and Thanh - Dinh Nguyen (2015), “Water-Soluble Acetylated Chitosan-Stabilized Gold Nanosphere Bioprobes”, Materials Chemistry and Physics, 149-150, pp 324-332 B Join conference Le Thi Lanh, Nguyen Tran Quynh Chi, Nguyen Quoc Hien, Dinh Quang Khieu and Tran Thai Hoa (2013), “Study on synthesis of gold nanoparticles using water soluble chitosan as reducer/stabilizer agent and detection of melamine in milk based on label-free gold nanoparticles”, Proceedings The 4th International Workshop on Nanotechnology and Application, pp 462-466, 14-16 November 2013, Vung Tau, Vietnam e ... NGHIỆM Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng cầu phương pháp khử sử dụng chitosan tan nước làm chất khử ổn định Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng phương pháp phát triển mầm Nghiên cứu sử dụng vàng nano. .. tốt vàng nano đặc biệt vàng nano dạng CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Phần tổng quan giới thiệu chung vật liệu vàng nano, chitosan, melamine, biến tính điện cực vàng nano khả kháng khuẩn vàng nano. .. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 2.1 MỤC TIÊU Tổng hợp vật liệu vàng nano dạng cầu, dạng vài ứng dụng 2.2 NỘI DUNG - Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng cầu (GNP) phương pháp khử sử dụng WSC