Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu chế tạo nano silica từ tro vỏ trấu và vật liệu lai nano silicachitosan ứng dụng làm chất kháng nấm bệnh thực vật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - LÊ NGHIÊM ANH TUẤN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANO SILICA TỪ TRO VỎ TRẤU VÀ VẬT LIỆU LAI NANO SILICA/CHITOSAN ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KHÁNG NẤM BỆNH THỰC VẬT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC TP.HCM – 2021 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ …… ….***………… LÊ NGHIÊM ANH TUẤN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANO SILICA TỪ TRO VỎ TRẤU VÀ VẬT LIỆU LAI NANO SILICA/CHITOSAN ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KHÁNG NẤM BỆNH THỰC VẬT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HĨA HỌC Chun ngành: Hóa vơ Mã số : 9.44.01.13 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Bùi Duy Du GS.TS Nguyễn Quốc Hiến TP.HCM – 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận án thực hướng dẫn cán hướng dẫn khoa học Các số liệu, kết trình bày luận án trung thực chưa công bố luận án khác Tác giả luận án NCS Lê Nghiêm Anh Tuấn i LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, với hỗ trợ kinh phí đề tài NAFOSTED 106-NN.03-2015.84 Trong trình nghiên cứu, tác giả nhận nhiều giúp đỡ quý báu thầy cô, nhà khoa học, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Trước hết, tơi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Bùi Duy Du, PGS.TS Nguyễn Quốc Hiến tận tình hướng dẫn suốt q trình nghiên cứu hồn thiện luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS Lại Thị Kim Dung tập thể Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng; cảm ơn Phòng Nghiên cứu Phát triển – Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Công nghệ Bức xạ TP.HCM (VINAGAMMA) tạo điều kiện tốt cho tổng hợp vật liệu thử hoạt tính kiểm sốt bệnh trồng thời gian thực luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Lãnh đạo Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Cơng nghệ Hóa học Khoa Hóa học giúp đỡ tơi tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho tơi để hồn thành luận án Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè người thân luôn quan tâm, khích lệ, động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu./ Tác giả luận án NCS Lê Nghiêm Anh Tuấn ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề Nội dung luận án Ý nghĩa khoa học thực tiễn .2 Chương TỔNG QUAN .4 1.1 Cấu tạo, tính chất nano silica, oligochitosan vật liệu lai chúng 1.1.1 Nano silica .4 1.1.2 Oligochitosan .6 1.1.3 Vật liệu lai nano silica/oligochitosan .6 1.2 Nghiên cứu tổng hợp nano silica, oligochitosan nano silica/oligochitosan 1.2.1 Tổng hợp nano silica .7 1.2.2 Nghiên cứu điều chỉnh khối lượng phân tử chitosan thành oligochitosan 12 1.2.3 Nghiên cứu tổng hợp vật liệu lai nano silica/oligochitosan 15 1.3 Hoạt tính kháng vi sinh vật nano silica, oligochitosan vật liệu lai nano silica/oligochitosan 17 1.3.1 Một số nghiên cứu hoạt tính kháng vi sinh vật nano silica .17 1.3.2 Hoạt tính kháng vi sinh vật oligochitosan 18 1.3.3 Hoạt tính kiểm sốt bệnh thực vật vật liệu lai nano silica/chitosan 21 1.4 Triển vọng việc sử dụng vật liệu nano silica/oligochitosan làm chất kiểm soát bệnh thực vật .22 1.5 Kết luận phần tổng quan tài liệu 26 Chương THỰC NGHIỆM .28 2.1 Nguyên liệu hóa chất 28 iii 2.2 Thực nghiệm 28 2.2.1 Điều chế nano silica từ tro vỏ trấu 28 2.2.2 Điều chế oligochitosan khối lượng phân tử từ 3.000 – 7.000 g.mol-1 30 2.2.3 Điều chế vật liệu lai nano silica/oligochitosan 31 2.2.4 Xác định độc tính vật liệu lai nano silica/oligohitosan 33 2.2.5 Nghiên cứu in vivo hiệu lực kiểm soát bệnh đốm nâu long vật liệu nano silica, oligochitosan nano silica/oligochitosan 34 2.2.6 Nghiên cứu in vivo hiệu lực kiểm sốt bệnh đạo ơn bạc lúa vật liệu lai nano silica/oligochitosan 38 2.2.7 Nghiên cứu hiệu lực kiểm soát bệnh nấm hồng cao su vật liệu lai nano silica/oligochitosan 41 2.3 Các phương pháp kỹ thuật sử dụng nghiên cứu 42 2.3.1 Phương pháp đo giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) 42 2.3.2 Phương pháp đo phổ tán sắc lượng tia X (EDX) 42 2.3.3 Phương pháp đo phổ hồng ngoại (FT-IR) 43 2.3.4 Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 43 2.3.5 Phương pháp đo phổ sắc ký lọc gel (GPC) 43 2.3.6 Phương pháp đo quang phổ tử ngoại khả kiến (UV-vis) 44 2.3.7 Phương pháp đo điện kép zeta 45 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Thành phần hóa học phế thải tro vỏ trấu trước sau xử lý HCl .46 3.2 Kết điều chế nano silica phương pháp nhiệt phân .47 3.2.1 Điều chế nano silica phương pháp nhiệt phân tro vỏ trấu 47 3.2.2 Điều chế nano silica phương pháp nhiệt phân gel SiO2/CS 50 3.2.3 Thành phần tính chất hóa lý nano silica 53 3.3 Kết điều chế oligochitosan cách xử lý chitosan H2O2 kết hợp với chiếu xạ tia  Co-60 60 3.3.1 Ảnh hưởng liều chiếu xạ đến suy giảm khối lượng phân tử chitosan .60 3.3.2 Nghiên cứu đặc trưng liên kết cấu trúc mạng tinh thể oligochitosan 63 3.4 Kết điều chế vật liệu lai nano silica/oligochitosan .65 iv 3.4.1 Điều chế vật liệu lai nano silica/oligochitosan phương pháp phối trộn 65 3.4.2 Điều chế vật liệu lai nano silica/oligochitosan phương pháp kết tủa nano silica dung dịch oligochitosan 68 3.4.3 Tính chất hóa lý đặc trưng vật liệu lai nano SiO2/OC3000 70 3.5 Nghiên cứu độ ổn định vật liệu lai nano silica/oligochitosan 74 3.6 Xác định độc tính vật liệu lai nano SiO2/OC3000 76 3.6.1 Độc tính qua đường miệng .76 3.6.2 Độc tính qua đường tiếp xúc da .77 3.7 Thử nghiệm in vivo khả kiểm soát bệnh đốm nâu long nano SiO2/OC 78 3.7.1 Ảnh hưởng khối lượng phân tử oligochitosan đến hoạt độ enzyme chitinase hiệu kiểm soát bệnh đốm nâu long 78 3.7.2 Hiệu ứng kích kháng vật liệu nano SiO2/OC3000 đến hoạt độ enzyme chitinase khả kiểm soát bệnh đốm nâu long 82 3.8 Hiệu lực kiểm sốt in vivo bệnh đạo ơn bạc lúa nano SiO2/OC 88 3.8.1 Hiệu lực kiểm soát bệnh đạo ôn lúa nano SiO2/OC .88 3.8.2 Hiệu lực kiểm soát bệnh bạc lúa nano SiO2/OC .91 3.9 Hiệu lực kháng bệnh nấm hồng Corticium salmonicolor cao su 93 3.9.1 Hiệu lực in vitro kháng nấm hồng Corticium salmonicolor nano SiO2/OC 93 3.9.2 Hiệu lực kiểm soát bệnh nấm hồng cao su nano SiO2/OC 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 KẾT LUẬN 98 KIẾN NGHỊ 99 MỘT SỐ ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .100 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO .102 PHỤ LỤC 118 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CS Chitosan cs cộng CSB Chỉ số bệnh CTAB Cetyltrimethylammonium bromide DNS Axit 3,5-dinitrosalicylic EDX Tán xạ lượng tia X FT-IR Phổ hồng ngoại GPC Sắc ký lọc gel IC50 Nồng độ ức chế tối thiểu 50% nấm bệnh KLPT Khối lượng phân tử LD50 Độc tính cấp - Liều gây chết 50% qua đường miệng nano SiO2 Nano silica nano SiO2/OC3000 Nano silica/oligochitosan khối lượng phân tử 3.000 g.mol-1 OC Oligochitosan OC3000 Oligochitosan có khối lượng phân tử 3.000 g.mol-1 OC5000 Oligochitosan có khối lượng phân tử 5.000 g.mol-1 OC7000 Oligochitosan có khối lượng phân tử 7.000 g.mol-1 OD Optical density TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua TEOS Tetraethoxysilane TLB Tỉ lệ bệnh TMOS Tetramethoxysilane XRD Nhiễu xạ tia X  Co-60 Tia gamma Coban đồng vị 60 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Khối lượng phân tử thời gian lưu mẫu chuẩn Pullulan 44 Bảng 3.1 Thành phần hóa học phế thải cơng nghiệp tro vỏ trấu 46 Bảng 3.2 Thành phần tro vỏ trấu sau xử lý với axit HCl 2N, thời gian 46 Bảng 3.3 Hàm lượng SiO2 nano silica điều chế nhiệt phân tro vỏ trấu 54 Bảng 3.4 Dữ liệu phổ FT-IR nano silica điều chế nhiệt phân tro vỏ trấu nhiệt phân gel SiO2/CS 58 Bảng 3.5 Khối lượng phân tử mẫu chitosan theo liều chiếu xạ chu kỳ chiếu xạ 61 Bảng 3.6 Dữ liệu phổ FT-IR vật liệu lai nano SiO2/OC .73 Bảng 3.7 Thế điện kép (ζ) dung dịch keo nano SiO2/OC3000 .76 Bảng 3.8 Kết thử độc tính cấp qua đường miệng chuột vật liệu nano SiO2/OC3000 77 Bảng 3.9 Tỷ lệ nhạy cảm chuột tiếp xúc với vật liệu lai nano SiO2/OC3000 77 Bảng 3.10 Tỉ lệ bệnh số bệnh đốm nâu long xử lý với OC3000, OC5000 OC7000 phương pháp lây nhiễm nấm bệnh 82 Bảng 3.11 Tỉ lệ bệnh số bệnh đốm nâu long xử lý vật liệu OC3000, nano SiO2, nano SiO2/OC3000 phương pháp lây nhiễm nấm bệnh 86 Bảng 3.12 Hiệu kiểm soát bệnh đạo ôn lúa sau xử lý vật liệu lai nano SiO2/OC3000 .89 Bảng 3.13 Hiệu kiểm soát bệnh bạc lúa sau xử lý với vật liệu lai nano SiO2/OC3000 .92 Bảng 3.14 Hiệu lực kiểm soát bệnh nấm hồng cao su xử lý vật liệu lai nano SiO2/OC3000, nano SiO2 OC3000 95 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc phân tử silica [1] .4 Hình 1.2 Sự hấp thụ silicic lúa (a) silica vỏ trấu (b) .5 Hình 1.3 Công thức cấu tạo chitosan Hình 1.4 Mơ hình thành liên kết silica chitosan [26] Hình 1.5 Ảnh TEM nano silica tổng hợp từ vỏ trấu: a) [29]; b) [30]; c) [31]; d) [45] .10 Hình 1.6 Sơ đồ chế bắt hydro gốc tự hydroxyl cắt mạch chitosan [60] .14 Hình 1.7 Mơ liên kết phối trí SiO2 chitosan [45, 65] 16 Hình 1.8 Cơ chế kháng vi sinh vật chitosan oligochitosan [69] 19 Hình 1.9 Cơ chế kích kháng sinh học trồng có tác động oligoglucan, oligochitosan [104] 20 Hình 1.10 Vết bệnh đốm nâu dây, long 24 Hình 1.11 Vết bệnh đạo ôn lúa (a); Bệnh bạc lúa (b) 25 Hình 1.12 Vết bệnh nấm hồng cao su (a); Vết bệnh nấm hồng gây hại nặng (b) 25 Hình 2.1 Quy trình điều chế nano silica phương pháp nhiệt phân tro vỏ trấu .29 Hình 2.2 Quy trình điều chế nano silica cách nhiệt phân gel SiO2/CS 29 Hình 2.3 Quy trình điều chế oligochitosan có khối lượng phân tử khác 31 Hình 2.4 Quy trình điều chế vật liệu nano SiO2/OC phương pháp phối trộn 32 Hình 2.5 Quy trình điều chế vật liệu lai nano silica/oligochitosan phương pháp kết tủa nano SiO2 dung dịch oligochitosan 33 Hình 2.6 Phản ứng thủy phân chitin enzyme chitinnase 36 Hình 2.7 Phản ứng đường khử với thuốc thử DNS 36 Hình 2.8 Đường chuẩn tương quan khối lượng phân tử thời gian lưu Pullulans chuẩn 44 Hình 3.1 Phổ EDX tro vỏ trấu ban đầu (a) tro vỏ trấu sau xử lý axit (b) 47 Hình 3.2 Tro vỏ trấu xử lý axit HCl (a) nano silica (nhiệt phân tro vỏ trấu) 47 Hình 3.3 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt nano silica nhiệt phân tại: (A, a) 700 oC; (B, b) 750 oC (C; c) 800 oC 48 viii Phụ lục 3: Tách, loại bỏ oxit kim loại tro vỏ trấu Phụ lục 4: Điều chế nano silica phương pháp nhiệt phân tro vỏ trấu Phụ lục 5: Điều chế nano silica phương pháp tạo nhiệt phân gel SiO2/chitosan Phụ lục 6: Điều chế oligochitosan phương pháp chiếu xạ kết hợp với xử lý H2O2 Phụ lục 7: Tổng hợp vật liệu lai nano silica/oligochitosan Phụ lục 8: Kết xác định độc tính cấp đường miệng vật liệu nSiO2/OC Tóm tắt Sử dụng chuột cống trắng Wistar Chuột nhịn ăn khoảng 01 đêm trước tiến hành thử nghiệm Dùng chuột cho mức liều Liều thử nghiệm 300 mg.kg1 3000 mg.kg-1 khối lượng thể chuột, Dựa kết thử nghiệm, độc tính cấp (LD50) mẫu thử lớn 3000 mg.kg-1 (chuột cống) Thông tin thử nghiệm 1.1 Động vật thí nghiệm 1.1.1 Lồi, chủng: Chuột cống Wistar 1.1.2 Nguồn gốc: Viện Pasteur TP.HCM 1.1.3 Trọng lượng thể: 180-220 g 1.1.4 Giống: Đực 1.1.5 Số lượng: 06 chuột cho mức liều 1.1.6 Thức ăn, nước uống: 1.1.7 Điều kiện chăm sóc: Nhiệt độ: 250C ± 30C Độ ẩm tương đối: 40-70% 1.2 Chuẩn bị mẫu thử: Mẫu thử pha lỗng nước cất để có nồng độ 100 mg.mL-1 1.3 Thời gian để đói động vật: 01 đêm 1.4 Mức liều: 300 mg.kg-1, 3000 mg.kg-1 1.5 Cách cho uống: Bằng kim cong chuyên dụng 1.6 Thời điểm uống: 9giờ 1.7 Thể tích uống: 300 mg.kg-1: 0,3 ml.100 g-1 thể trọng 3.000 mg.kg-1: 2,0 ml.100 g-1 thể trọng 1.8 Chỉ tiêu quan sát: 1.8.1 Thời gian quan sát: 15 ngày 1.8.2 Số chuột chết: Xem bảng 1.8.3 Tỷ lệ chết động vật thí nghiệm: xem bảng 1.8.4 Các biểu độc động vật: Xem bảng 1.8.5 Khối lượng thể động vật: Xem bảng 1.8.6 Quan sát đại thể: Xem bảng 1.8.7 Khối lượng tuyệt đối tương đối gan lách, thận phổi: xem bảng Kết thử nghiệm Các biểu độc chuột cống sau cho uống mẫu thử tỷ lệ chết vòng 14 ngày quan sát ghi lại (xem bảng 2) Khối lượng động vật xác định vào ngày thứ 1, thứ 2, thứ thứ 15 (xem bảng 3) Quan sát đại thể (xem bảng 4) Khối lượng tuyệt đối tương đối gan, lách, thận phổi (xem bảng 5) Giá trị LD50 Độc tính cấp đường miệng mẫu thử lớn 3.000 mg.kg1 Phân loại độc tính: Cấp độ Bảng PL8.1:Tỷ lệ chết động vật thí nghiệm Liều (mg.kg- Giống 1) Ngày (Giờ) Ngày Số lượng động vật 0,5 4 10 11 12 13 14 15 0 0 0 0 0 0 0 300 ♂ mg.kg-1 ♀ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.000 ♂ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 mg.kg-1 ♀ 0 Tỷ lệ chết % 0% 0% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Bảng PL8.2: Các biểu độc lâm sàng Liều (mg.kg1 ) Số động vật có biểu độc (T) Giống Số lượng động vật Ngày (Giờ) 0,5 Tỷ lệ chết % Ngày 4 10 11 12 13 14 15 300 ♂ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 mg.kg-1 ♀ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.000 ♂ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 mg.kg-1 ♀ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0% 0% = Khơng có biểu bất thường; T = Biểu mệt mỏi, giảm hoạt động, giảm ăn uống; D = Chết Bảng PL8.3: Sự thay đổi khối lượng thể thời gian chết Số Liều Giống động (mg.kg-1) vật 300 3.000 Đối chứng Khối lượng thể chuột (g)/Ngày D1 D2 D8 D15 D15－D1 Chết Thời gian chết ♂ 196 194 219 231 35 - ♂ 186 190 203 225 39 - ♂ 184 188 212 233 49 - ♀ 192 198 219 234 42 - ♀ 202 201 221 233 31 - ♀ 198 200 214 224 26 - ♂ 208 206 212 222 14 - ♂ 214 222 240 270 56 - ♂ 216 222 230 252 36 - ♀ 10 187 190 217 238 51 - ♀ 11 203 207 212 232 29 - ♀ 12 198 201 216 237 39 - ♂ 13 186 188 196 226 40 - ♂ 14 192 194 216 238 46 - ♂ 15 184 186 205 227 43 - ♀ 16 202 208 222 238 36 - ♀ 17 198 199 216 232 34 - ♀ 18 205 205 226 249 44 - Bảng PL8.4: Quan sát đại thể Liều (mg.kg-1) Giống Mã số động vật Các phát quan sát đại thể ♂ Khơng có biểu bất thường quan sát ♂ Khơng có biểu bất thường quan sát 300 ♂ Khơng có biểu bất thường quan sát mg.kg-1 ♀ Khơng có biểu bất thường quan sát ♀ Khơng có biểu bất thường quan sát ♀ Khơng có biểu bất thường quan sát ♂ Không có biểu bất thường quan sát ♂ Khơng có biểu bất thường quan sát 3.000 ♂ Khơng có biểu bất thường quan sát mg.kg-1 ♀ 10 Khơng có biểu bất thường quan sát ♀ 11 Khơng có biểu bất thường quan sát ♀ 12 Khơng có biểu bất thường quan sát ♂ 13 Khơng có biểu bất thường quan sát ♂ 14 Khơng có biểu bất thường quan sát ♂ 15 Không có biểu bất thường quan sát ♀ 16 Khơng có biểu bất thường quan sát ♀ 17 Khơng có biểu bất thường quan sát ♀ 18 Khơng có biểu bất thường quan sát Đối chứng Bảng PL8.5: Khối lượng gan, lách, thận phổi chuột cống thử nghiệm Gan Mã số Khối động Giống lượng Tuyệt Tương vật thể đối (g) đối (%) Thận Lách Tuyệt đối (g) Phổi Tương Tuyệt Tương Tuyệt Tương đối (%) đối (g) đối (%) đối (g) đối (%) Liều: 300 mg.kg-1 ♂ 231 10,25 4,44 1,13 0,49 1,09 0,47 2,41 1,04 ♂ 225 8,54 3,80 1,46 0,65 1,48 0,66 2,24 1,00 ♂ 233 8,05 3,45 1,05 0,45 1,22 0,52 1,89 0,81 ♀ 234 9,76 4,17 0,97 0,41 1,47 0,63 2,15 0,92 ♀ 233 10,17 4,36 0,82 0,35 1,41 0,61 1,76 0,76 ♀ 224 8,98 4,01 0,89 0,40 1,43 0,64 2,59 1,16 230,00 9,29 4,04 1,05 0,46 1,35 0,59 2,17 0,95 ± 0,37 ± 0,23 ± 0,10 ± 0,16 ± 0,07 ± 0,39 ± 0,15 Xtb ± SD ± 4,38 ± 0,91 Liều/Dose: 3.000 mg.kg-1 ♂ 222 7,95 3,58 0,80 0,36 1,06 0,48 2,95 1,33 ♂ 270 11,31 4,19 1,35 0,50 1,55 0,57 1,99 0,74 ♂ 252 13,52 5,37 1,13 0,45 1,87 0,74 2,46 0,98 ♀ 238 8,02 3,37 1,32 0,55 1,50 0,63 2,86 1,20 ♀ 232 9,17 3,95 1,01 0,44 1,57 0,68 2,37 1,02 ♀ 237 10,57 4,46 0,87 0,37 1,68 0,71 1,89 0,80 241,83 10,09 4,15 1,08 0,44 1,54 0,63 2,42 1,01 ± 0,71 ± 0,23 ± 0,08 ± 0,27 ± 0,10 ± 0,43 ± 0,23 Xtb ± SD ± 16,88 ± 2,15 Đối chứng ♂ 226 8,18 3,62 1,14 0,50 1,35 0,60 2,87 1,27 ♂ 238 10,32 4,34 1,37 0,58 1,51 0,63 2,42 1,02 ♂ 227 9,98 4,40 1,08 0,48 1,81 0,80 1,98 0,87 ♀ 238 8,63 3,63 1,17 0,49 1,45 0,61 2,35 0.99 ♀ 232 9,67 4,17 1,16 0,50 1,53 0,66 2,85 1,23 ♀ 249 12,65 5,08 1,07 0,43 1,05 0,42 1,76 0,71 235,00 9,91 4,20 1,17 0,50 1,45 0,62 2,37 1,01 ± 0,11 ± 0,05 ± 0,25 ± 0,12 ± 0,45 ± 0,21 Xtb ± SD ± 8,58 ± 1,57 ± 0,55 Phụ lục 9: Kết xác định độc tính nhạy cảm da vật liệu nSiO2/OC Tóm tắt Áp dụng thử nghiệm Buehler: Khoảng 24 trước tiến hành thử nghiệm, cạo lông vùng lưng chuột lang Nồng độ mẫu thử xác định trước thử nghiệm sơ chuột lang, tính theo mẫu thử nguyên trạng Thử nghiệm thực nhóm chuột Nhóm thử: gồm 20 chuột lang trắng (10 đực 10 cái) Chất tiếp xúc giai đoạn gây nhạy cảm mẫu thử gốc (dùng nguyên mẫu) Chất thử thách mẫu thử gốc (dùng nguyên mẫu) Nhóm chứng âm: gồm 06 (03 đực 03 cái) Chất tiếp xúc giai đoạn gây nhạy cảm nước cất Chất thử thách mẫu thử gốc (dùng nguyên mẫu) Nhóm chứng dương: gồm 06 (03 đực 03 cái) Chất tiếp xúc 2,4dinitrochlorobenzene, với nồng độ gây nhạy cảm mg.mL nồng độ thử thách mg.mL-1 Các thời điểm tiếp xúc gây nhạy cảm ngày 0, ngày ngày 14, Thời điểm thử thách ngày 28 Quan sát phản ứng nhạy cảm da chuột lang thời gian 24 48 sau thử thách Kết quả: Không quan sát thấy ban đỏ, phù nề thay đổi khác da nhóm chứng âm, nhóm thử sau lần phơi nhiễm lần thử thách Tỷ lệ nhạy cảm 0% Nhóm chứng dương có tượng ban đỏ tỷ lệ nhạy cảm 100% Thơng tin thử nghiệm 2.1 Động vật thí nghiệm 2.1.1 Loài, chủng: Chuột lang trắng 2.1.2 Nguồn gốc: Viện Pasteur TP.HCM 2.1.3 Trọng lượng thể: 280- 320 g 2.1.4 Giống: Đực Cái 2.1.5 Số lượng: 16 chuột đực 16 chuột 2.1.6 Thời gian cạo lông chuột: 24 trước thử nghiệm 2.1.7 Thức ăn, nước uống: Thức ăn công thức (cho chuột lang) Nước uống 2.1.8 Điều kiện chăm sóc: Nhiệt độ: 250C ± 30C Độ ẩm tương đối: 40-70% 2.2 Chuẩn bị mẫu thử: Xác định lượng mẫu thử theo trọng lượng Mẫu thử dùng nguyên mẫu 2.3 Liều tiếp xúc (phơi nhiễm) thử nghiệm: Xem bảng Bảng PL9.1: Mức liều tiếp xúc Nhóm Nồng độ tiếp xúc gây nhạy cảm Nồng độ thử thách Nhóm thử Mẫu thử dùng nguyên mẫu Mẫu thử dùng nguyên mẫu Nhóm chứng âm Nước cất/distilled water Mẫu thử dùng nguyên mẫu Nhóm chứng dương 2,4-dinitrochlorobenzene 2,4-dinitrochlorobenzene mg.mL-1 mg.mL-1 2.4 Phương pháp: Thử nghiệm buehler 2.5 Số nhóm thử nghiệm: nhóm 2.6 Liều thử nghiệm: Gây nhạy cảm: 2.0 g mẫu thử/kg chuột Thử thách: 2.0 g mẫu thử/kg chuột 2.7 Thời gian tiếp xúc: 2.8 Chỉ tiêu quan sát: 2.8.1 Thời gian quan sát: 24 48 2.8.2 Tỷ lệ nhạy cảm nhóm chứng: Xem bảng 2.8.3 Số chuột chết: 2.8.4 Khối lượng thể động vật: Xem bảng 2.8.5 Phản ứng da: Xem bảng Kết thử nghiệm Phản ứng nhạy cảm da chuột lang trắng (xem bảng bảng 4) tỷ lệ nhạy cảm (xem bảng 2) quan sát ghi lại 24 48 sau thử thách Bảng PL9.2: Tỷ lệ nhạy cảm Nhóm thử 0% Nhóm chứng âm 0% Nhóm chứng dương 100 % Bảng PL9.3: Sự thay đổi khối lượng thể Phản ứng nhạy cảm da Khối lượng thể (g) Động vật Nhóm Nhóm Thử Điểm phản ứng nhạy cảm da Số Giống Trước Sau ♂ 316 372 E0 O0 E0 O0 ♂ 284 330 E0 O0 E0 O0 ♂ 320 400 E0 O0 E0 O0 ♂ 312 392 E0 O0 E0 O0 ♂ 316 420 E0 O0 E0 O0 ♂ 302 384 E0 O0 E0 O0 ♂ 310 370 E0 O0 E0 O0 ♂ 298 388 E0 O0 E0 O0 ♂ 290 392 E0 O0 E0 O0 10 ♂ 288 384 E0 O0 E0 O0 11 ♀ 314 380 E0 O0 E0 O0 12 ♀ 320 396 E0 O0 E0 O0 13 ♀ 320 384 E0 O0 E0 O0 14 ♀ 316 400 E0 O0 E0 O0 15 ♀ 310 420 E0 O0 E0 O0 16 ♀ 304 398 E0 O0 E0 O0 17 ♀ 292 368 E0 O0 E0 O0 18 ♀ 286 350 E0 O0 E0 O0 19 ♀ 300 382 E0 O0 E0 O0 20 ♀ 298 402 E0 O0 E0 O0 304,8± 12,2 385,6± 21,2 Không nhạy cảm da Xtb ± SD 24 Không nhạy cảm da 48 Khác Bảng PL9.4: Sự thay đổi khối lượng thể Phản ứng nhạy cảm da Động vật Nhóm Nhóm chứng âm Trọng lượng Số Giống Trước Sau ♂ 296 404 E0 O0 E0 O0 ♂ 314 400 E0 O0 E0 O0 ♂ 294 380 E0 O0 E0 O0 ♀ 302 380 E0 O0 E0 O0 ♀ 300 396 E0 O0 E0 O0 ♀ 286 368 E0 O0 E0 O0 Xtb ± SD Nhóm chứng dương Điểm phản ứng nhạy cảm da 298,7± 388,0± 9,4 14,1 24 48 Khác Không nhạy cảm da Không nhạy cảm da ♂ 300 398 E2 O0 E1 O0 ♂ 310 400 E2 O0 E1 O0 ♂ 288 352 E1 O0 E0 O0 ♀ 320 388 E2 O0 E1 O0 ♀ 316 402 E2 O0 E1 O0 ♀ 304 394 E2 O0 E1 O0 Xtb ± SD 306,3± 389,0± 11,6 18,8 Nhạy cảm da Nhạy cảm da Ban đỏ = Không ban đỏ; = Ban đỏ nhẹ; = Ban đỏ phân biệt rõ; = Ban đỏ từ mức trung bình đến nặng; 4= Ban đỏ nặng (màu đỏ thẫm) đến tạo thành vẩy Phù nề = Không phù nề; = Phù nề nhẹ; = Phù nề trung bình (xác định gờ khu vực bị phù nề); = Phù nề nặng (cao khoảng mm)