i ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HCM
1Æ1*&$2ĈӜ HÒA TAN HOҤT CHҨT
Chuyên ngành: Kӻ thuұt Hóa hӑc Mã sӕ: 8520301
LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
TP Hӗ Chí Minh, tháng 08 QăP2020
Trang 2i &Ð1*75Î1+ĈѬӦC HOÀN THÀNH TҤI
75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ± Ĉ+4*± HCM
Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: PGS TS Lê Thӏ Hӗng Nhan 763KDQ1JX\ӉQ4XǤQK$QK Cán bӝ chҩm nhұn xét 1: TS Mai HuǤnh Cang
3 TS Hà Cҭm Anh 4 TS Lê Xuân TiӃn 5 76/r9NJ+j
Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch Hӝi ÿӗng ÿiQh giá LV và 7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұn văn ÿã ÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)
CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖ1*75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT HÓA HӐC
*6763+$17+$1+6Ѫ11$0
Trang 3ii ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM
I 7Ç1Ĉӄ TÀI: Nghiên cӭu sҧn phҭm nano curcumin vӟi hӛ trӧ cӫa gum arabic nhҵPQkQJFDRÿӝ hòa tan hoҥt chҩt
II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
x TiӃn hành xây dӵng quy trình tҥo hӋ huyӅn phù nano curcumin sӱ dөng phө gia gum arabic bҵQJSKѭѫQJSKiSÿӗng hóa sӱ dөng rotor ± stator
x TӕLѭXKyDTX\WUuQKWҥo hӋ huyӅn phù vӟLFiFÿLӅu kiӋQÿmFKӑn và nâng cao quy mô thӱ nghiӋm
x Tҥo sҧn phҭm bӝt nano tӯ hӋ huyӅn phù bҵQJSKѭѫQJSKiSVҩ\SKXQYjÿiQKJLiVѫEӝ tính chҩt bӝt
x ĈiQKJLiWtQKFKҩt hӋ huyӅn phù và bӝt vӅ ngoҥLTXDQNtFKWKѭӟFYjKjPOѭӧng
x ĈiQKJLiNKҧ QăQJWiLSKkQWiQFӫa sҧn phҭm huyӅn phù và bӝt nano curcumin WK{QJTXDÿiQKJLiÿӝ hòa tan
x Thӱ nghiӋm hoҥt tính kháng oxy hóa cӫa sҧn phҭPWKHRFiFSKѭѫQJSKiSNKiFnhau
III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 19/08/2019
IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 07/06/2020
Trang 4(PFNJQJ[LQFҧPѫQF{/r7Kӏ Hӗng Nhan, cô Phan NguyӉn QuǤnh Anh, bҥn bè YjQJѭӡLWKkQÿmWұn tình chӍ bҧo và hӛ trӧ em trong suӕt quá trình thӵc hiӋn luұQYăQ
9uFKѭDÿӫ kiӃn thӭc và kinh nghiӋm nên không tránh khӓi nhӳng thiӃu sót trong quá trình thӵc hiӋn, em mong nhұQÿѭӧc nhӳng nhұn xét và góp ý chân thành tӯ quý thҫ\F{ÿӇ em có thӇ hoàn thiӋn bҧQWKkQKѫQQӳa
Và lӡi cuӕi cùng, em xin kính chúc quý thҫ\F{ÿѭӧc nhiӅu sӭc khӓe và thành công trong công viӋc
7S+&0QJj\WKiQJQăP20 1Jѭӡi thӵc hiӋn
'ѬѪ1*%ҦO HOÀNG
Trang 5iv
TÓM TҲT
Các ÿLӅu kiӋn tҥo hӋ huyӅn phù là tӍ lӋ curcumin:GA (g/g), tӕFÿӝ ÿӗng hóa và thӡi giDQÿӗng hóa ÿѭӧc khҧo sát3KѭѫQJSKiSEӅ mһWÿiSӭng (RSM) kӃt hӧp vӟi mô hình lһSWkP &&' ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ tӕLѭXTX\WUuQKWҥo hӋ huyӅn phù KӃt quҧ cho thҩy hai yӃu tӕ tӍ lӋ curcumin:GA và tӕFÿӝ ÿӗng hóa có ҧQKKѭӣng lên hӋ lӟQKѫQVRYӟi yӃu tӕ thӡi JLDQÿӗQJKyDYjÿLӅu kiӋn tӕLѭXWKXÿѭӧc là: tӍ lӋ curcumin:GA là 1:6, tӕFÿӝ ÿӗng hóa 8300 rpm và thӡLJLDQÿӗng hóa là 40 phút Khi áp dөQJÿLӅu kiӋn tӕLѭXWKXÿѭӧc kӃt quҧ OjNtFKWKѭӟc median trung bình cӫa hӋ huyӅn phù 0,5 g/L là 8,524 µm khi phân tích bҵQJSKѭѫQJSKiSWiQ[ҥ ODVHU /'6 ÿӗng thӡLNtFKWKѭӟc hҥWUѫLYjRNKRҧng 40 ± 80 nm khi phân tích bҵQJSKѭѫQJSKiSNtQKKLӇQYLÿLӋn tӱ truyӅn qua (TEM) vӟi ÿӝ lһp lҥLFDRFNJQJQKѭÿӝ WѭѫQJWKtFKWӕWÿӕi vӟi quy mô sҧn xuҩt ĈLӅu kiӋn tӕLѭXQj\ ÿmFyWKӇ áp dөQJÿѭӧc ӣ quy mô lӟQKѫQÿӇ tҥo hӋ huyӅn phù nano curcumin6ӱGөQJSKѭѫQJSKiSVҩ\SKXQÿӇÿѭD hӋ huyӅn phù vӅGҥng bӝt vӟi 1% curcumin vӅ khӕLOѭӧng LuұQYăQÿӗng thӡi nghiên cӭu khҧ QăQJSKkQWiQFӫa huyӅQSKWURQJQѭӟc thông qua ÿӝ hòa tan, vӟi quy trình bә sung SLS (sodium lauryl sulfate) WKHRGѭӧFÿLӇn Mӻ (USP Ĉӝ hòa tan cӫa mүu huyӅn phù 2 g/L ӣ 60 phút tҥi các pH 1,2; 4,5 và 6,8 lҫQOѭӧt là 3,68%; 3,45% và 8,10% Tuy nhiên, sҧn phҭm bӝWFKѭDWKӇ hiӋn tӕWÿӝ hòa tan, thҩp KѫQKX\Ӆn phù và curcumin nguyên liӋu Bên cҥQKÿy luұQYăQÿiQKJLiNKҧ QăQJNKiQJoxy hóa cӫa hӋ huyӅn phù và bӝt bҵQJSKѭѫQJSKiS$%76NӃt quҧ thӇ hiӋn khҧ QăQJbҳt gӕc tӵ do cӫDFXUFXPLQÿѭӧc nâng cao rõ rӋt, tҥo tiӅQÿӅ ӭng dөQJYjRGѭӧc phҭm, mӻ phҭm
Trang 6v
ABSTRACT
In this study, the investigation on conditions affecting nanosuspension preparation (curcumin:gum arabic ratio, speed, homogenization time) from curcumin was conducted Then, response surface methodology (RSM) coupled up with central conposite design (CCD) was employed to optimize the preparation for minimum particle size of nanosuspension The results showed that homogenization speed and curcumin:GA ratio had a greater influence than homogenization time on the particle size of nanosuspension The optimum conditions were investigated as: curcumin:GA ratio of 1:6 g/g, homogenization speed of 8300 rpm and homogenization time of 40 minutes Under these optimum conditions, the average median size of nanosuspension was 8.524 µm by using LDS method, while the particle size was around 40 ± 80 nm by using TEM method with good repeatability and reproducibility as well as good compatibility in production scale These optimal conditions are applicable for a larger scale to create curcumin nanosuspension for potential utilization in the pharmaceutical industry This thesis was also successful in converting nanosuspension into formal powder by spray drying method, with the concentration of curcumin was 1% by weight This study investigated dispersion ability of suspension through solubility testing adding SLS (sodium lauryl sulfate) additive, according to United States Pharmacopoeia After 60 minutes, the solubility of nano curcuminoid suspension was 3.68%; 3.45% and 8.10% respectively at pH 1.2; 4.5 and 6.8 However, the dispersion ability of formal powder was lower than curcumin material and suspension Antioxidant activity of the products were enhanced by ABTS method The results expand the boundary of nano curcumin products in the field of applications
Trang 7vi
LӠ,&$0Ĉ2$1
7{L[LQFDPÿRDQÿk\OjF{QJWUuQKQJKLrQFӭu cӫa riêng tôi và cӝng sӵ Yjÿѭӧc sӵ Kѭӟng dүn khoa hӑc cӫa PGS TS Lê Thӏ Hӗng Nhan và TS Phan NguyӉn QuǤnh Anh Các nӝi dung nghiên cӭu, kӃt quҧ WURQJÿӅ tài này là trung thӵFYjFKѭDÿѭӧc công bӕ Gѭӟi bҩt kǤ hình thӭFQjRWUѭӟFÿk\1Kӳng sӕ liӋu, hình ҧnh phөc vө cho viӋc phân WtFKVRViQKÿiQKJLiNӃt quҧ ÿѭӧc chính tác giҧ thu thұp tӯ các nguӗn khác nhau và có ghi rõ trong phҫn tài liӋu tham khҧo
Ngoài ra, trong luұQYăQFzQFyVӱ dөng mӝt sӕ nhұQ[pWÿiQKJLiFNJQJQKѭVӕ liӋu cӫa mӝt sӕ tác giҧ NKiFFNJQJÿӅu có trích dүn và ghi rõ trong phҫn tài liӋu tham khҧo
NӃu phát hiӋn có bҩt kǤ sӵ gian lұn nào tôi xin chӏu trách nhiӋm hoàn toàn vӅ luұn YăQFӫDPuQK7UѭӡQJÿҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉ+4*73+&0NK{QJOLrQTXDQÿӃn nhӳng vi phҥm tác quyӅn, bҧn quyӅn do tôi gây ra trong quá trình thӵc hiӋn
73+&0QJj\WKiQJQăP
'ѬѪ1*%ҦO HOÀNG
Trang 8
1.2.2 Mӝt sӕ tính chҩt hóa hӑc quan trӑng cӫa curcumin 5
1.2.2.1 Phҧn ӭng vӟi ROS (reactive oxygen species) 5
1.2.2.2 Phҧn ӭng phân hӫy curcumin 6
1.2.2.3 Phҧn ӭng tҥo phӭc vӟi ion kim loҥi 6
1.2.3 Hoҥt tính sinh hӑc cӫa curcumin 7
1.3 TӘNG QUAN Vӄ PHӨ GIA GUM ARABIC (GA) 8
1.4 TӘNG QUAN Vӄ CÔNG NGHӊ NANO 9
1.4.1 Vұt liӋu nano và tính chҩt cӫa vұt liӋu nano 9
1.4.2 Các dҥng cҩu trúc cӫa vұt liӋu nano hӳXFѫ 11
Trang 9viii
1.4.3 &iFSKѭѫQJSKiSWҥo hӋ nano 13
1.4.3.1 Nguyên lý Top ± Down 13
1.4.3.2 Nguyên lý Bottom ± Up 14
1.4.4 Ӭng dөng công nghӋ nano trong dүn truyӅn thuӕc 15
1.5 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CӬU 15
1.5.1 Nghiên cӭu tҥo hӋ nano curcumin 15
1.5.1.1 Các nghiên cӭXQJRjLQѭӟc 15
1.5.1.2 Các nghiên cӭXWURQJQѭӟc 16
1.5.2 Nghiên cӭu hoҥt tính cӫa nano curcumin 17
&+ѬѪ1*7+ӴC NGHIӊM VÀ NӜI DUNG NGHIÊN CӬU 19
2.1 MӨC TIÊU VÀ NӜI DUNG NGHIÊN CӬU 19
2.2 NGUYÊN LIӊU VÀ THIӂT Bӎ SӰ DӨNG 20
2.3.4 ;iFÿӏnh màu sҳc ngoҥi quan 23
2.3.5 ;iFÿӏQKÿӝ hòa tan 25
2.3.6 ;iFÿӏQKÿӝ mӏn cӫa sҧn phҭm bӝt 26
2.3.7 ;iFÿӏQKÿӝ ÿӗQJÿӅXKjPOѭӧng 27
2.3.8 ĈiQKJLiNKҧ QăQJNKiQJR[LKyDEҵQJSKѭѫQJSKiS$%76 27
2.3.8.1 Sàng lӑc khoҧng nӗQJÿӝ ӭc chӃ 27
Trang 10ix
2.3.8.2 ;iFÿӏnh giá trӏ IC50 28
2.3.9 ĈiQKJLiNKҧ QăQJNKiQJR[\KyDEҵQJSKѭѫQJSKiS'33+ 28
2.3.9.1 Sàng lӑc khoҧng nӗQJÿӝ ӭc chӃ 28
2.3.9.2 ;iFÿӏnh giá trӏ IC50 29
2.4 NӜI DUNG NGHIÊN CӬU 30
2.4.1 Khҧo sát tҥo hӋ huyӅn phù nano curcumin sӱ dөng phө gia gum arabic (GA)« 30
2.4.1.1 Khҧo sát tӍ lӋ curcumin:phө gia hoҥWÿӝng bӅ mһt 30
2.4.1.2 Khҧo sát tӕFÿӝ ÿӗng hóa hӋ huyӅn phù 31
2.4.1.3 Khҧo sát thӡLJLDQÿӗng hóa hӋ huyӅn phù 31
2.4.1.4 1kQJFDRKjPOѭӧng hoҥt chҩt trong hӋ huyӅn phù 32
2.4.3 Tҥo bӝt tӯ hӋ huyӅn phù nano curcumin 35
2.4.4 ĈiQKJLiWtQKFKҩt cӫa sҧn phҭm bӝt nano curcumin 35
2.4.5 Thӱ nghiӋm khҧ QăQJNKiQJR[\KyDFӫa sҧn phҭm bӝt 35
&+ѬѪ1* .ӂT QUҦ VÀ BÀN LUҰN 36
3.1 XÂY DӴ1*Ĉ,ӄU KIӊN TҤO Hӊ HUYӄN PHÙ NANO CURCUMIN 36
3.1.1 TӍ lӋ curcumin và gum arabic 36
3.1.2 TӕFÿӝ ÿӗng hóa 37
3.1.3 ThӡLJLDQÿӗng hóa 38
3.1.4 Nâng cao nӗQJÿӝ curcumin 40
Trang 11x
3.2 TӔ,Ѭ8+Ï$48<75Î1+7ҤO Hӊ HUYӄN PHÙ 41
3.2.1 TӕLѭXKyDWKHRNtFKWKѭӟc trung bình 41
3.2.2 ĈiQKJLiKLӋu quҧ cӫa quá trình 45
3.2.3 Nâng cao quy mô thí nghiӋm 46
3.2.3.1 Nâng cao thӇ tích mүu 47
3.2.3.2 1kQJFDRKjPOѭӧQJFXUFXPLQYjWKD\ÿәLÿLӅu kiӋn công nghӋ 48
3.3 TҤO BӜT NANO CURCUMIN BҴ1*3+ѬѪ1*3+È36ҨY PHUN 49
3.4 ĈÈ1+*,È7Ë1+&+ҨT SҦN PHҬM NANO CURCUMIN 51
Trang 12xi
DANH MӨC HÌNH
Hình 1 1 Tinh thӇ curcumin 4
Hình 1 2 Các dҥng tӗn tҥi cӫa curcumin ӣ các pH khác nhau 4
Hình 1 3 Dҥng enol và dҥng keto cӫa curcumin 5
Hình 1 4 &iFKѭӟng cҩu trúc cӫa curcumin bӏ tҩn công bӣi gӕc tӵ do, sӵ әQÿӏnh sҧn phҭm trung gian có gӕc phenoxyl và sӵ tái sinh curcumin nhӡ acid ascorbic [5] 6
Hình 1 5 (a) Cҩu trúc cӫa curcumin:kim loҥi (2:1); (b) Phӭc curcumin:kim loҥi 7
Hình 1 6 Các tiӇu phân chính trong cҩu trúc cӫa gum arabic 8
Hình 1 7 ĈһFÿiӇm sӵ phân tán và phân cӵc ánh sáng bӣi hҥt hình cҫu 11
Hình 1 8 Nguyên lý Top ± Down và nguyên lý Bottom ± Up [20] 13
Hình 1 9 3KѭѫQJSKiSWҥo vұt liӋu nano bҵng máy nghiӅn bi 14
Hình 1 10 6RViQKÿӝ hòa tan cӫDKX\ӅQSKQDQRFXUFXPLQVӱGөQJFiFQKNJKRiNKiFnhau tҥi pH 6,8 [35] 17
Hình 1 11 So sánh khҧ QăQJNKiQJNKXҭn cӫDFXUFXPLQYjQDQRFXUFXPLQÿӕi vӟi vi khuҭn gram âm (E coli) [37] 18
Hình 1 12 So sánh hoҥt tính cӫa nano curcumin và curcumin lên các loҥi tӃ bào ung WKѭYӟi cùng nӗQJÿӝ 25 µM [38] 18
Hình 2 1 KӃt quҧ xây dӵQJÿѭӡng chuҭn cӫa curcumin bҵQJSKѭѫQJSKiS+3/& 23
Hình 2 2 Không gian màu CIE 25
Hình 2 3 Quy trình tҥo hӋ huyӅn phù nano curcumin 30
Hình 3 1 ҦQKKѭӣng cӫa tӍ lӋ FXUFXPLQ *$ JJ ÿӃn ngoҥi quan cӫa hӋ huyӅn phù 36
Hình 3 2 ҦQKKѭӣng cӫa cӫa tӍ lӋ FXUFXPLQ *$ JJ ÿӃQNtFKWKѭӟc hҥt cӫa hӋ huyӅn phù 36
Hình 3 3 ҦQKKѭӣng cӫa tӕFÿӝ ÿӗQJKyDÿӃn ngoҥi quan cӫa hӋ huyӅn phù 37
Trang 13xii
Hình 3 4 ҦQKKѭӣng cӫa tӕFÿӝ ÿӗng hóa ÿӃQNtFKWKѭӟc hҥt cӫa hӋ huyӅn phù 38
Hình 3 5 ҦQKKѭӣng cӫa thӡLJLDQÿӗQJKyDÿӃn ngoҥi quan cӫa hӋ huyӅn phù 39
Hình 3 6 Ҧnh Kѭӣng cӫa thӡLJLDQÿӗQJKyDÿӃQNtFKWKѭӟc hҥt cӫa hӋ huyӅn phù 39
Hình 3 7 ҦQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ FXUFXPLQÿӃn ngoҥi quan hӋ huyӅn phù 40
Hình 3 8 ҦQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ FXUFXPLQÿӃQNtFKWKѭӟc hӋ huyӅn phù 40
Hình 3 9 HiӋu ӭQJWѭѫQJWiFJLӳa các cһp yӃu tӕ 44
Hình 3 10 7ѭѫQJWiFJLӳa các yӃu tӕ khҧo sát vӟi hàm mөc tiêu 44
Hình 3 11 ;XKѭӟQJWKD\ÿәLNtFKWKѭӟFWUXQJEuQKNKLWKD\ÿәi các yӃu tӕ khҧo sát 45
Hình 3 12 ҦQKKѭӣng cӫa thӇ tích mүXÿӃQNtFKWKѭӟc hӋ huyӅn phù 47
Hình 3 13 Phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥt cӫa hӋ huyӅn phù nano curcumin 0,5 g/L khi nâng cao thӇ tích mүu lên 500 mL 47
Hình 3 14 ҦQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ FXUFXPLQÿӃQNtFKWKѭӟc hӋ huyӅn phù 48
Hình 3 15 Phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥt cӫa hӋ huyӅn phù nano curcumin khi phân tích bҵng SKѭѫQJSKiS/'6 52
Hình 3 16 Hình thái, cҩXWU~FNtFKWKѭӟc hӋ huyӅn phù 0,5 g/L khi phân tích bҵng SKѭѫQJSKiS7(0 53
Hình 3 17 ҦQKKѭӣng cӫa thӡLJLDQOѭXWUӳ ÿӃQNtFKWKѭӟc hӋ huyӅn phù nano curcumin 54
Hình 3 18 Ngoҥi quan sҧn phҭm bӝt sҩy phun vӟLKjPOѭӧng curcumin 1% 55
Hình 3 19 ҦQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ 6/6ÿӃQÿӝ hòa tan cӫa curcumin 57
Hình 3 20 KӃt quҧ ÿiQKJLiÿӝ hòa tan cӫa hӋ huyӅn phù nano curcumin 2 g/L 58
Hình 3 21 +jPOѭӧng curcumin ӣ các thӡLÿLӇm khҧo sát tҥi pH 6,8 60
Hình 3 22 Ĉӝ hòa tan cӫa mүu huyӅn phù tҥi các thӡLÿLӇm ӣ pH khác nhau 60
Hình 3 23 KӃt quҧ ÿiQKJLiÿӝ hòa tan cӫa sҧn phҭm bӝt nano curcumin (B-HH) tҥi P{LWUѭӡng pH 6,8 63
Trang 15xiv
DANH MӨC BҦNG
Bҧng 1 1 Cҩu trúc và tính chҩt cӫa các curcuminoids 3
Bҧng 2 1 Nguyên liӋu sӱ dөng và nguӗn gӕc 20
Bҧng 2 2 Thông sӕ FKѭѫQJWUuQKFӫa curcumin 22
Bҧng 2 3 ĈLӅu kiӋn thí nghiӋm khҧo sát tӍ lӋ FXUFXPLQ *$ JJ ÿӃn hӋ huyӅn phù nano curcumin 31
Bҧng 2 4 ĈLӅu kiӋn thí nghiӋm khҧo sát tӕFÿӝ ÿӗng hóa hӋ huyӅn phù 31
Bҧng 2 5 ĈLӅu kiӋn thí nghiӋm khҧo sát thӡLJLDQÿӗng hóa hӋ huyӅn phù 32
Bҧng 2 6 ĈLӅu kiӋn khҧRViWQkQJFDRKjPOѭӧng hoҥt chҩt trong hӋ huyӅn phù 32
Bҧng 2 7 Ĉánh giá mӕLWѭѫQJTXDQJLӳa mô hình và thӵc nghiӋm 34
Bҧng 3 1 Liên hӋ giӳa các biӃn mã hóa và biӃn thӵc 41
Bҧng 3 2 Ma trұn các thí nghiӋm quy hoҥch thӵc nghiӋm và kӃt quҧ 42
Bҧng 3 3 KӃt quҧ phân tích hӋ sӕ trong mô hình hӗi quy 42
Bҧng 3 4 Sӕ liӋu kӃt quҧ cӫa quá trình tӕLѭX 45
Bҧng 3 5 KiӇPWUDÿӝ lһp lҥi cӫa mô hình tӕLѭXKyD 46
Bҧng 3 6 Thông sӕ ÿLӅu kiӋn nâng cao quy mô thí nghiӋm 47
Bҧng 3 7 Thông sӕ ÿLӅu kiӋQQkQJFDRKjPOѭӧng curcumin trong hӋ huyӅn phù 48
Bҧng 3 8 Các thông sӕ cӫa quá trình sҩy phun 49
Bҧng 3 9 Tính chҩt bӝWQDQRFXUFXPLQWKXÿѭӧc tҥi cyclon và buӗng sҩy 50
Bҧng 3 10 Tính chҩt hӋ huyӅn phù nano curcumin nӗQJÿӝ 0,5 g/L và 2 g/L 51
Bҧng 3 11 Tính chҩt mүu bӝt nano curucmin B-HH 1% 55
Bҧng 3 12 Khҧ Qăng tái phân tán cӫa mүu bӝt nano curcumin B ± HH 1% trong các ÿLӅu kiӋn khҧo sát khác nhau 61
Trang 16xv
DANH MӨC CÁC TӮ VIӂT TҲT
ABTS 2,2' ± azino ± bis(3 ± ethylbenzothiazoline ± 6 ± sulphonic acid)
BHT Butylated Hydroxyltoluene
CIE Commission Internationale de l'Eclairage
CIR Cosmetic Ingredient Review
CFU Colony Forming Unit
DLS Tán xҥ iQKViQJÿӝng (Dynamic Light Scattering)
DPPH 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl GA Gum arabic
HPLC Sҳc lý lӓng hiӋXQăQJFDR +LJK3erformance Liquid Chromatography)
LDS Quang phә nhiӉu xҥ laser (Laser Diffraction Spectrometry)
PCS Photon Correlation Spectroscopy
SLNs Nano chҩt béo rҳn (Solid lipid nanoparticles)
SEM Kính hiӇQYLÿLӋn tӱ quét (Scanning Electron Microscopy)
TEM Kính hiӇQYLÿLӋn tӱ truyӅn qua (transmission electron microscopy)
rpm Vòng/phút
Trang 17Phө lөc 4 KӃt quҧ LDS quá trình khҧo sát tӍ lӋ curcumin:gum arabic (g/g) 79
Phө lөc 5 KӃt quҧ LDS quá trình khҧo sát tӕFÿӝ ÿӗng hóa 80
Phө lөc 6 KӃt quҧ LDS quá trình khҧo sát thӡLJLDQÿӗng hóa 81
Phө lөc 7 KӃt quҧ LDS quá trình khҧo sát nâng cao nӗQJÿӝ curcumin 82
Phө lөc 8 KӃt quҧ LDS quá trình tӕLѭXKyDPDWUұn thí nghiӋm 83
Phө lөc 9 KӃt quҧ cӫa thí nghiӋm kiӇPWUDÿӝ bӅn hӋ huyӅn phù 0,5 g/L 86
Phө lөc 10 KӃt quҧ xác ÿӏnh hình thái, cҩX WU~FNtFKWKѭӟc cӫa hӋ huyӅn phù nano curcumin bҵQJSKѭѫQJSKiS7(0 87
Phө lөc 11 KӃt quҧ [iFÿӏQKÿӝ hòa tan cӫa hӋ huyӅn phù 2 g/L tҥLP{LWUѭӡng pH 1,2 88
Phө lөc 12 KӃt quҧ [iFÿӏQKÿӝ hòa tan cӫa hӋ huyӅn phù 2 g/L tҥLP{LWUѭӡng pH 4,5 89
Phө lөc 13 KӃt quҧ [iFÿӏQKÿӝ hòa tan cӫa hӋ huyӅn phù 2 g/L tҥLP{LWUѭӡng pH 6,8 90
Phө lөc 14 KӃt quҧ [iFÿӏQKÿӝ hòa tan cӫa bӝt sҩy phun tҥLP{LWUѭӡng pH 6,8 91
Phө lөc 15 KӃt quҧ [iFÿӏnh khҧ QăQJNKiQJR[LKyDKӋ huyӅn phù 0,5 g/L bҵQJSKѭѫQJpháp ABTS 91
Phө lөc 16 KӃt quҧ [iFÿӏnh khҧ QăQJNKiQJR[LKyDKӋ huyӅn phù 2 g/L bҵQJSKѭѫQJpháp ABTS 92
Phө lөc 17 KӃt quҧ [iF ÿӏnh khҧ QăQJ NKiQJ R[L KyD Fӫa bӝt nano curcumin bҵng SKѭѫQJSKiS$%76 92
Trang 191
LӠI MӢ ĈҪU
Tӯ [ѭDÿӃn nay, nghӋ vàng ÿѭӧc sӱ dөQJQKѭPӝt vӏ thuӕc công hiӋu trong viӋc chӳDÿDXGҥ dày, làm trҳng da, kháng viêm, kháng oxy hóa, hӛ trӧ ÿLӅu trӏ XQJWKѭ Hoҥt chҩt chính thӇ hiӋn nên hoҥt tính cӫa cӫ nghӋ ÿyFKtQKOjFXUFXPLQVì thӃFXUFXPLQÿmYjÿDQJWUӣ thành mөc tiêu cӫa nhiӅu nhà nghiên cӭXWURQJQѭӟc và thӃ giӟLÿһc biӋt là các nghiên cӭXWURQJOƭQKYӵF\Gѭӧc Tuy nhiên, khҧ QăQJWDQWURQJQѭӟc cӫa curcumin rҩWNpPJk\NKyNKăQFKRYLӋc hҩSWKXYjRFѫWKӇ Mӝt giҧi pháp không mӟLQKѭQJUҩt quan trӑQJÿyFKtQKOjJLҧPNtFKWKѭӟc hҥt vӅ mӭc nano nhҵPWăQJÿӝ KzDWDQFNJQJQKѭhoҥt tính sinh hӑc cӫa curcumin 'RÿyviӋc tìm kiӃm và phát triӇn các hӋ phө gia và cҩu trúc nano có tác dөng gia tăQJÿӝ hoà tan nhҵm WăQJKLӋu quҧ khi ӭng dөng vào các sҧn phҭm phòng ngӯa và chӳa bӋQKOjÿLӅu cҫn thiӃt
VӟLêWѭӣng phát triӇn vai trò cӫa các phө gia hӛ trӧ SKkQWiQÿӗng thӡLKѭӟng ÿӃn nhӳng phө gia có nguӗn gӕc tӵ QKLrQÿӇ sӱ dөQJWURQJFiFOƭQKYӵc thӵc phҭm và Gѭӧc phҭm, có thӇ thҩ\ÿѭӧc polysaccharide có tiӅPQăQJWKD\WKӃ vai trò cӫa các chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt Không chӍ ÿyQJYDLWUzQKѭPӝt polymeric surfactants (PS), hӛ trӧ phân tán và giӳ cho các hҥt luôn ӣ trҥQJWKiLOѫOӱng, hҥn chӃ hiӋQWѭӧng sa lҳng, các polymer tӵ QKLrQFzQFyêQJKƭDTXDQWUӑng trong viӋFKѭӟng tӟi mӝt sҧn phҭm sӱ dөng hҫu hӃt các nguyên liӋu có nguӗn gӕc tӵ nhiên, JL~SQJѭӡi sӱ dөQJWLQWѭӣQJKѫQYjRsҧn phҭm
Dӵa trên các nghiên cӭu vӅ tәng hӧS QDQR FXUFXPLQ ÿm Yj ÿDQJ WKӵc hiӋn tҥi WUѭӡQJÿҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉ+4*73 HCM cho thҩy gum arabic (GA) là mӝt phө gia có tác dөng rҩt tӕt trong viӋc hӛ trӧ tҥo sҧn phҭm nano curcumin'Rÿymөc tiêu cӫa ÿӅ tài là nghiên cӭu sҧn phҭm nano curcumin vӟi hӛ trӧ cӫa gum arabic nhҵm nâng cao ÿӝ hòa tan hoҥt chҩt
Vӟi mөFWLrXWUrQÿӅ tài sӁ tiӃn hành xây dӵng quy trình tҥo hӋ huyӅn phù nano curcumin vӟi hӛ trӧ cӫa gum arabic Tӯ ÿy FKX\Ӈn hӋ huyӅn phù vӅ dҥng bӝt bҵng SKѭѫQJSKiSVҩ\SKXQ6DXÿyWLӃQKjQKÿiQKJLiWtQKFKҩt và hoҥt tính kháng oxi hóa cӫa sҧn phҭm
Trang 202
&+ѬѪ1*7ӘNG QUAN
Vӟi mөc tiêu sӱ dөng các vұt liӋu có nguӗn gӕc tӵ QKLrQÿӇ WăQJKRҥt tính sinh hӑc và tính DQWRjQFKRQJѭӡi sӱ dөng, luұQYăQQj\Vӱ dөng gum arabic QKѭPӝt polymer sinh hӑc ÿӇ hӛ trӧ tҥo hӋ huyӅn phù nano curcumin HuyӅn phù nano curcumin sau khi ÿѭӧc tӕLѭXKyDFiFWK{QJVӕ tҥo hӋ sӁ ÿѭӧFÿiQKJLiSKkQEӕ NtFKWKѭӟc hҥt, hình thái, ÿӝ bӅn, khҧ QăQJWiLSKkQWiQKRҥt tính sinh hӑFFNJQJQKѭÿѭDYӅ dҥng bӝWÿӇ dӉ dàng OѭXWUӳ, bҧo quҧn và ӭng dөng vào các sҧn phҭm mӻ phҭPGѭӧc phҭm
1.1 TӘNG QUAN Vӄ CURCUMIN
1.2 SѪ/ѬӦC Vӄ CURCUMIN
Curcumin là sҧn phҭm ÿѭӧc tách chiӃt chӫ yӃu trong thân rӉ cӫa cây nghӋ vàng
Curuma longa L ± thuӝc hӑ gӯng Zingiberaceae có nguӗn gӕc tӯ ҨQĈӝ [1]
Trong thân rӉ cӫa cây (cӫ nghӋ), các nhà nghiên cӭu SKkQWtFKÿѭӧc các thành phҫn hóa hӑc curcuminoids chiӃm 2 ± 9% khӕLOѭӧng Ngoài ra, cӫ nghӋ có chӭa khoҧng 60 ± 70% carbonhydrate; 8,6 % protein; 5 ± 10% chҩt béo; 2 ± 7% chҩW[ѫ [2]
Curcuminoids là tên gӑi chung cӫa ba hoҥt chҩt chính: curcumin (gҫn 77%), demethoxycurcumin (gҫn 17%), bisdemethoxycurcumin (gҫn 3%) và có nhiӅu hoҥt chҩt TXêÿѭӧc ӭng dөng trong nhiӅXOƭQKYӵc [3] Do curcumin chiӃm phҫn lӟn trong thành phҫn curcuminoids nên các dүn xuҩt trên gӑi chung là curcumin Cҩu trúc và mӝt sӕ tính
chҩt cӫDFiFFXUFXPLQRLGVÿѭӧc trình bày trong Bҧng 1 1
Trang 21Tên theo IUPAC:
1,7 ± Bis ± (4 ± hydroxy ± 3 ± methoxyphenyl) ± hepta ± 1,6 ± diene ± 3,5 ± dione
Tên khác:
diferuloylmethane; curcumin
183
Curcumin II
(C20H18O5) M=338,35 (g/mole)
Tên theo IUPAC:
1 ± (4 ± hydroxyphenyl) ± 7 ± (4 ± hydroxy ± 3 ±methoxyphenyl) ± hepta ± 1,6± diene ± 3,5 ± dione
Tên khác:
p ± Hydroxycinnamoylferuloylmethane; demethoxycurcumin
172
Curcumin III
(C19H16O4) M=308,33 (g/mole)
Tên theo IUPAC:
1,7 ± Bis ± (4 ± hydroxyphenyl) ± hepta ± 1,6 ± diene ± 3,5 ± dione
Trang 224 cӵFÿҥi trong methanol là 430 nm, trong ethanol là 425 nm, trong acetone là 415 ± 420 nm Ngoài ra, curcumin bӅQ WURQJ P{L WUѭӡQJ S+ DFLG QKѭQJ NK{QJ bӅn trong môi WUѭӡng pH trung tính và pH kiӅm [4]
Hình 1 1 7LQKWKӇFXUFXPLQ
Ĉӝng hӑc cӫa phҧn ӭng thӫy phân curcumin biӃQÿәi theo sӵ thay ÿәi pH tӯ 1 ± 11 Khi pH < 1 dung dӏFKFyPjXÿӓ do tӗn tҥi ӣ dҥng proton H4A+ Khi 2,5 < pH < 7 curcumin tӗn tҥi ӣ dҥng H3A, khҧ QăQJKzDWDQWURQJQѭӟc rҩt thҩp trong khoҧng pH này và dung dӏch có màu vàng Khi pH > 7 thì curcumin tӗn tҥi ӣ các dҥng H2A-, HA2-, A3-, màu cӫa dung dӏFKOjPjXÿӓ [1]
Trang 235
1.2.2 Mӝt sӕ tính chҩt hóa hӑc quan trӑng cӫa curcumin
Curcumin là mӝt phân tӱ có cҩX WU~F ÿӕi xӭng, gӗm 3 phҫn: 2 hӋ thӕng vòng
WKѫPFKӭa nhóm o ± methoxy phenolic liên kӃt vӟi nhau qua 7 carbon có chӭa nhóm
ketone và nӕLÿ{LFKѭDEmRKzD2 nhóm ketone sӁ chuyӇQWKjQKÿӗng phân hӛ biӃn keto
± enol tùy WKHRP{LWUѭӡng (Hình 1 3) Trong hҫu hӃt các dung môi không phân cӵc
KD\GXQJP{LFyÿӝ phân cӵc trung bình, dҥng enol әQÿӏQKKѫQdҥng keto [5]
Hình 1 3 'ҥQJHQROYjGҥQJNHWRFӫDFXUFXPLQ
1.2.2.1 Ph̫n ͱng vͣi ROS (reactive oxygen species)
Curcumin là mӝt chҩt bҳt gӕc tӵ do nên có hoҥt tính kháng oxy hóa tӕt ROS gӗm gӕc tӵ do và phân tӱ oxy hóa Các gӕc tӵ do tham gia vào quá trình húthydro và phҧn ӭng dӏch chuyӇQÿLӋn tӱ Cҧ 3 phҫn cӫDFXUFXPLQÿӅu có khҧ QăQJEҳt gӕc tӵ do thông qua viӋc chuyӇQÿLӋn tӱ và hút hydro, nguyên nhân là do các gӕc phenol hình thành các gӕc tӵ do phenolic, cӝQJKѭӣng thông qua cҩu trúc keto ± enol [5]
Trang 246
Hình 1 4 &iFKѭӟQJFҩXWU~FFӫDFXUFXPLQEӏWҩQF{QJEӣLJӕFWӵGRVӵәQÿӏQKVҧQSKҭP
WUXQJJLDQFyJӕFSKHQR[\OYjVӵWiLVLQKFXUFXPLQQKӡDFLGDVFRUELF[5]
1.2.2.2 Ph̫n ͱng phân hͯy curcumin
Curcumin bӏ phân hӫy trong dung dӏch các chҩt hӳXFѫYjS+FDR phҧn ӭng này WKѭӡng không thông qua nhóm phenolic mà là nhóm ketone Trong dung dӏch pha loãng ÿӃn nӗQJÿӝ micromole, 90% curcumin sӁ bӏ phân hӫy trong 30 phút Tuy nhiên phҫn trăm phân hӫy sӁ giҧPNKLWăQJQӗQJÿӝ Mӝt vài sҧn phҭm cӫa sӵ phân hӫy curcumin
là trans ± 6(4' ± hydroxy ± 3' ± methoxyphenyl) ± 2,4 ± dioxo ± 5 ± hexanal, ferulic
aldehyde, ferulic acid, feruloylmethane và vanilin Tuy nhiên, sӵ phân hӫy cӫa curcumin giҧPÿiQJNӇ khi kӃt hӧp vӟi lipid, liposome, albumin, cyclodextrin và các chҩt hoҥt ÿӝng bӅ mһt [5]
&XUFXPLQFNJQJEӏ phân hӫy nhanh khi tiӃp xúc vӟi ánh sáng mһt trӡi, biӇu hiӋn bҵng viӋc mҩt màu Nhӳng sҧn phҭm không màu tҥo ra trong quá trình phân hӫy curcumin là vanilin, feruOLFDFLGYjFiFSKHQROFyNtFKWKѭӟc nhӓ [5]
1.2.2.3 Ph̫n ͱng t̩o phͱc vͣi ion kim lo̩i
Curcumin có khҧ QăQJWҥo phӭc mҥnh vӟi các kim loҥi, 2 nhóm chӭFNHWRQHÿҧm nhұn chӭFQăQJTXDQWUӑng này Mӝt sӕ cҩu trúc bӅQÿmÿѭӧc nghiên cӭu vӟi tӍ lӋ 2:1 và 3:1 (ligand:kim loҥi), sӵ phӭc hӧp Fѫ NLP sӁ thông qua nhóm enol, vӏ trí mà proton
enolic sӁ ÿѭӧc thay thӃ bҵng ion kim loҥi và vӏ trí nhóm o ± methoxy phenolic vүn còn
giӳ nguyên do không tҥo phӭc [5]
Trang 257
Hình 1 5 D &ҩXWU~FFӫDFXUFXPLQ NLPORҥL E 3KӭFFXUFXPLQ NLPORҥL 1.2.3 Hoҥt tính sinh hӑc cӫa curcumin
Trong nhӳng nghiên cӭu gҫQÿk\EҵQJFiFSKѭѫQJSKiSSKRVSKRPRO\EGHQXPvà linoleic acid peroxidation cho thҩy curcumin có khҧ QăQJFKӕng oxy hóa Khi so sánh vӟi chҩt chuҭn BHT tҥi nӗQJÿӝ 100 ppm, khҧ QăQJNKiQJ oxy KyDWKHRSKѭѫQJSKiSlinoleic acid peroxidation cӫDFXUFXPLQFDRKѫQ%+7 [3] Ĉһc biӋt, curcumin giҧm sӵ phá hӫy cӫa các hӧp chҩt oxy hóa lên tӃ bào thông qua nghiên cӭu trên chuӝt [6] Ngoài ra, mӝt sӕ nghiên cӭu cho thҩy ion sҳt (tác nhân gây oxy hóa) bӏ ӭc chӃ bӣi sӵ có mһt cӫa curcumin [7]
Mӝt sӕ các nghiên cӭu khác vӅ hoҥt tính kháng viêm cӫa curcumin vӟLFiFÿӕi Wѭӧng QKѭYLrPORpWGҥ dày, viêm khӟp, viêm tө\ÿHPOҥi các kӃt quҧ rҩt khҧ quan [8] Ngoài ra, curcumin có khҧ QăQJFҧn trӣ sӵ phát triӇn cӫa nhiӅu loҥi tӃ EjRXQJWKѭ Các nghiên cӭXÿmFKӍ ra rҵng curcumin có tác dөng lên các khӕi u ác tính ӣ ÿҥi tràng, tá tràng, dҥ dày, thӵc quҧn Khi sRViQKWtQKNKiQJÿӝc, giҧm các khӕi u ác tính, tính kháng oxy hóa thì bisdemethoxycurcumin là hiӋu quҧ nhҩt [9] +ѫQQӳa, curcumin còn có thӇ làm WăQJ tác dөng cӫa thuӕc hӛ trӧ chӳDXQJWKѭQKѭhҥn chӃ khҧ QăQJWӵ sӱa chӳa tәn WKѭѫQJFӫa tӃ EjRXQJWKѭGRKyDWUӏ và xҥ trӏ gây ra [10, 11]
Nhӡ nhӳng hoҥt tính sinh hӑc nәi bұWQKѭWUrQ, mà hiӋQQD\FXUFXPLQÿѭӧc ӭng dөng rҩt nhiӅu trong các sҧn phҭPGѭӧc phҭPFNJQJQKѭPӻ phҭm
Trang 268
1.3 TӘNG QUAN Vӄ PHӨ GIA GUM ARABIC (GA)
Gum arabic là chҩt tiӃWUDYjÿӇ khô tӯ thân và cành cӫa cây Acacia verek Guil
và Perr (= Acacia senegal (L.) Wild.), hӑ Trinh nӳ - Minosaceae [12]
Hình 1 6 Các tiӇu phân chính trong cҩu trúc cӫa gum arabic
(A) d ± galactopyranose (B) l ± arabinofuranose
(C) l ± rhamnopyranose (D) d ± glucopyranosuronic acid
Gum arabic có sҹQGѭӟi dҥng phiӃn mӓng, hҥt hình cҫu, bӝt màu trҳng hoһc trҳng ngà, không mùi và có vӏ ngӑt dӏu Dung dӏch gum aUDELFWURQJQѭӟc có pH nҵm trong vùng tӯ 4,5 ± 5,0 Hàm Oѭӧng ҭm cân bҵng cӫa bӝt arabic là 8 - 13% theo khӕLOѭӧng Ĉӝ hòa tan cӫa gum arabic là 1/20 trong glycerin; propylen glycol; WURQJQѭӟc, thӵc tӃ NK{QJKzDWDQWURQJHWKDQRO Ĉӝ nhӟWÿӝng hӑc cӫa dung dӏch gum arabic WKD\ÿәi theo nguӗn gӕFÿLӅu kiӋn bҧo quҧn, pH, nhiӋWÿӝ dung dӏch và sӵ hiӋn diӋn cӫa các muӕLY{Fѫ[13]
Gum arabic ÿѭӧF[HPQKѭPӝt chҩWQKNJKyDÿmÿѭӧc ӭng dөng rӝng rãi trong hӋ QKNJWѭѫQJWKӵc phҭPÿһc biӋt là các loҥi thӵc phҭm tӯ sӳa Tính chҩt giӳ Qѭӟc cao cӫa gum mang lҥi bӅ mһt mӏn màng cho các mһWKjQJÿ{QJOҥnh bҵng cách hҥn chӃ sӵ sҳp xӃp cӫa các tinh thӇ QѭӟFÿiBên cҥQKÿyQKӡ vào ÿӝ KzDWDQYjÿһFWtQKQKNJWѭѫQJFyÿӝ nhӟt thҩp, gum aUDELFÿmÿѭӧc khuyӃn khích sӱ dөng ÿӇ bao bӑc và bҧo quҧn KѭѫQJliӋu thӵc phҭPWKѭѫQJPҥi dӉ ED\KѫL [14]
Gum arabic ÿmÿѭӧFiSGөQJÿӇOjPJLҧPFiFWiFGөQJÿӕLQJKӏFKFӫDVX\WKұQPmQWtQKYjFyWiFGөQJWtFKFӵFÿӕLYӟLÿӝFWtQKWUrQWKұQ, OjPJLҧPKX\ӃWiSYjQӗQJÿӝFKROHVWHUROWURQJKX\ӃWWѭѫQJ1JRjLUDJXPDUDELFOjPӝWFKҩWFKӕQJR[\KyDWӕW
Trang 279 EҧRYӋFKӕQJOҥLÿӝFWtQKFKRWLPYjJDQ9ӟLÿһFWtQKKҩSWKөgum arabic FyWKӇOjPӝWORҥLWKXӕF WUӏEӋQKWLrXFKҧ\KLӋXTXҧ Gum arabic FyWiFGөQJNKiQJNKXҭQYjÿѭӧFELӃWQKѭPӝWORҥLSUHELRWLFKLӋXTXҧWӕWQKѭLQXOLQ và OjPWăQJVӕOѭӧQJFiFOӧLNKXҭQ
(Lactobacilli, Bifidobacteria và Bacteroides) [14]
7URQJVҧQ[XҩWGѭӧFSKҭPJXPDUDELFÿѭӧFGQJÿӇEjRFKӃ QKNJGӏFK, KӛQGӏFKOjPFKҩWGtQKcho viên nén, bao film, bào FKӃWKXӕFSKLӃQYLrQWUzQSRWLRPӝWVӕNHPE{LGD«NJRjLUDFzQÿѭӧFGQJWURQJNӻQJKӋGѭӧFSKҭPNHRGiQ QKѭPLӃQg dán KҥVӕWPLӃQJGiQJLҧPÿDX