Phân tích, đánh giá hiệu quả mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ THỊ THÚY HẰNG PHÂN TÍCH , ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MANG CURCUMIN LÊN HẠT NANO CHITOSAN TỪ TÍNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ THỊ THÚY HẰNG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MANG CURCUMIN LÊN HẠT NANO CHITOSAN TỪ TÍNH Chuyên ngành: Hóa Phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ NGỌC ANH Hà Nội – 2016 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên cho em gửi lời cám ơn sâu sắc tới TS Lê Ngọc Anh tận tình hướng dẫn tạo điều kiện cho em trình thực đề tài viết luận văn Em xin gửi lời cám ơn tới thầy cô giáo giảng dạy Khoa Hóa học trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đặc biệt thầy cô môn Hóa học Phân tích cho em kiến thức quý báu trình học tập thực luận văn Tôi xin gửi lời ơn tới Ban lãnh đạo Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, anh chị em công tác phòng Polyme thiên nhiên tạo điều kiện thuận lợi cho trình thực luận văn Tôi xin cảm ơn anh, chị, em, bạn bè tập thể lớp cao học khóa K24, đặc biệt bạn nhóm Hóa Phân tích giúp đỡ, chia sẻ suốt trình học tập thực luận văn Đặc biệt, nghiên cứu tài trợ Quỹ phát triển khoa học công nghệ quốc gia (NAFOSTED) đề tài mã số 104.04-2012.08, xin cám ơn tất anh chị em nhóm thực đề tài giúp đỡ trình thực nghiệm Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn tới gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ suốt trình học tập thực luận văn Hà Nội, tháng 02 năm 2016 Học viên Lê Thị Thúy Hằng MỤC LỤC Trang Mở đầu Chương 1- Tổng quan 1.1 Hệ dẫn truyền thuốc điều trị ung thƣ 1.2 Giới thiệu curcumin 1.2.1 Tình hình nghiên cứu curcumin giới Việt Nam 1.2.2 Một số tính chất hóa lý curcumin 1.2.3 Hoạt tính sinh học tính khả dụng sinh học curcumin 1.2.4 Phương pháp tách chiết curcumin 11 1.3 Chitosan 13 1.3.1 Cấu trúc tính chất chitosan 13 1.3.2 Phương pháp điều chế β-chitosan từ chitin 15 1.3.3 Các ứng dụng chitosan 16 1.4 Nano ôxit sắt từ 18 1.4.1 Tính chất vật lý 18 1.4.2 Cấu trúc tinh thể Fe3O4 20 1.4.3 Phương pháp tổng hợp 21 1.5 Một số phƣơng pháp xác định hàm lƣợng curcumin 23 1.5.1 Các phương pháp quang phổ 23 1.5.2 Phương pháp phân tích dòng chảy (FIA) 24 1.5.3 Phương pháp sắc ký 25 1.5.4 Điện di mao quản 27 Chương 2- Thực nghiệm 29 2.1 Hóa chất dụng cụ 29 2.1.1 Hóa chất 29 2.1.2 Dụng cụ 29 2.2 Phƣơng pháp chế tạo vật liệu nano Fe3O4/β-chitosan/curcumin 29 2.2.1 Tổng hợp oxit sắt từ Fe3O4 29 2.2.2 Tổng hợp hạt nano chitosan từ tính 30 2.2.3 Tổng hợp mẫu nano chitosan từ tính mang curcumin 30 2.3 Các phƣơng pháp nghiên cứu 31 2.3.1 Đông khô 31 2.3.2 Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 31 2.3.3 Phổ tán xạ lượng tia X (EDX) 32 2.3.4 Phổ hồng ngoại (IR) 32 2.3.5 Phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis) 33 2.4 Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn curcumin 34 2.5 Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn Fe3O4 – CS – Cur 34 2.6 Đánh giá phƣơng pháp phân tích 34 2.6.1 Đánh giá độ lặp phương pháp 34 2.6.2 Đánh giá độ phương pháp 35 Chương 3- Kết thảo luận 36 3.1 Tổng hợp hạt nano chitosan từ tính mang curcumin 36 3.2 Nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp định lƣợng curcumin 38 3.2.1 Khảo sát điều kiện tối ưu định lượng curcumin phương pháp đo quang 38 3.2.1.1 Phổ hấp thụ phân tử 38 3.2.1.2 Ảnh hƣởng yếu tố 39 3.2.1.3 Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang theo nồng độ curcumin 43 3.2.2 Nghiên cứu tách chiết curcumin mẫu nano chitosan từ tính mang curcumin 44 3.2.2.1 Ảnh hƣởng nồng độ nano chitosan từ tính mang curcumin đến độ hấp thụ quang 44 3.2.2.2 Ảnh hƣởng dung môi chiết 46 3.2.2.3 Ảnh hƣởng thời gian hòa tan 47 3.2.2.4 Ảnh hƣởng mẫu 48 3.2.3 Đánh giá phương pháp phân tích ………….49 3.2.3.1 Xây dựng đƣờng chuẩn 49 3.2.3.2 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng 51 3.2.3.3 Đánh giá phƣơng trình đƣờng chuẩn 53 3.2.3.4 Đánh giá độ lặp phƣơng pháp 53 3.2.3.5 Đánh giá độ phƣơng pháp 55 3.3 Ứng dụng phân tích curcumin mẫu đánh giá hiệu mang curcumin lên mẫu 57 3.3.1 Ứng dụng phân tích curcumin mẫu nano chitosan từ tính mang curcumin tổng hợp 57 3.3.2 Đánh giá hiệu mang curcumin hạt nano chitosan từ tính 57 3.3.2.1 Đánh giá sơ 57 3.3.2.2 Đánh giá phân tích số mẫu thực tế 59 Kết luận 63 Tài liệu tham khảo 64 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1: Tỷ lệ % nguyên tố nano chitosan từ tính nano chitosan từ tính mang curcumin 38 Bảng 3.2 Kết đo độ hấp thụ curcumin tỷ lệ dung môi khác với nồng độ khác 40 Bảng 3.3: Kết độ hấp thụ quang curcumin theo thời gian hòa tan 42 Bảng 3.4: Mối tương quan nồng độ Cur độ hấp thụ quang 43 Bảng 3.5: Kết đo độ hấp thụ quang Fe3O4 – CS – Cur theo nồng độ 45 Bảng 3.6: Kết đo độ hấp thụ quang Fe3O4 – CS – Cur tỷ lệ dung môi khác với nồng độ khác 46 Bảng 3.7: Kết độ hấp phụ quang Fe3O4-CS-Cur theo thời gian hòa tan 47 Bảng 3.8: Mối tƣơng quan nồng độ Cur độ hấp thụ quang 50 Bảng 3.9: Kết đo UV-Vis Fe3O4 – CS – Cur dung môi etanol 51 Bảng 3.10: Giới hạn phát giới hạn định lƣợng chất 53 Bảng 3.11: Kết so sánh giá trị a giá trị 53 Bảng 3.12: Kết so sánh b b’ phƣơng trình đƣờng chuẩn Curcumin Fe3O4 – CS – Cur 54 Bảng 3.13: Kết so sánh giá trị b giá trị b’ 54 Bảng 3.14: Độ lặp lại phép đo phổ UV - Vis 55 Bảng 3.15: Kết đo phổ hấp thụ UV-Vis Fe3O4-CS-Cur phƣơng pháp thêm chuẩn 56 Bảng 3.16: Kết xác định nồng độ Fe3O4 – CS – Cur phƣơng pháp thêm chuẩn 56 Bảng 3.17: Kết đo độ hấp thụ quang mẫu Fe3O4 – CS – Cur 59 Bảng 3.18: Điều kiện tổng hợp mẫu Fe3O4 – CS – Cur 60 Bảng 3.19: Hàm lƣợng curcumin mẫu Fe3O4 – CS – Cur 61 Bảng 3.20: Hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính 62 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Minh họa mô tả việc bao phủ polyme lên bề mặt hạt nano từ tính Hình 1.2: Công thức cấu tạo curcumin Hình 1.3: Công thức cấu tạo demetoxy – curcumin Hình 1.4: Công thức cấu tạo bis-demetoxy-curcumin Hình 1.5: Công thức cấu tạo xiclocurcumin Hình 1.6: Công thức cấu tạo chitosan 13 Hình 1.7: Sơ đồ mô tả tạo phức Ni(II) với chitin, chitosan 15 Hình 1.8: Sơ đồ điều chế -chitosan 16 Hình 1.9: Đƣờng cong từ hóa vật liệu siêu thuận từ 19 Hình 1.10: Cấu trúc tinh thể Ferit thƣờng gặp 20 Hình 1.11: Sự xếp spin phân tử sắt từ Fe3O4 21 Hình 3.1: Phổ IR nano chitosan từ tính 36 Hình 3.2: Phổ IR nano chitosan từ tính mang curcumin 36 Hình 3.3: Hình ảnh TEM hạt nano chitosan từ tính (a) hạt nano chitosan từ tính mang curcumin (b) 37 Hình 3.4: Độ hấp thụ curcumin dải sóng 200 nm đến 800 nm 39 Hình 3.5: Độ hấp thụ quang curcumin theo tỷ lệ dung môi etanol:nƣớc khác 41 Hình 3.6: Ảnh hƣởng thời gian đến độ hấp thụ quang Cur 42 Hình 3.7: Ảnh hƣởng nồng độ đến độ hấp thụ quang Cur 44 Hình 3.8: Ảnh hƣởng nồng độ Fe3O4-CS-Cur đến độ hấp thụ quang 45 Hình 3.9 : Độ hấp thụ quang Fe3O4-CS-Cur theo thời gian hòa tan 48 Hình 3.10: Phổ hấp thụ Cur, Fe3O4-CS Fe3O4-CS-Cur 49 Hình 3.11: Đƣờng chuẩn Curcumin 50 Hình 3.11: Đƣờng chuẩn Fe3O4-CS-Cur 51 nước giới nhận định kích thước cho độ hấp thụ hòa tan curcumin tốt Điều cho thấy việc mang curcumin nên hạt nano chitosan từ tính đạt hiệu theo mong muốn đề tài Trong khảo sát ảnh hưởng thời gian hòa tan cho thấy độ hấp thụ curcumin đạt tối đa với thời gian hòa tan 50 phút, với nano chitosan từ tính mang curcumin thời gian cần thiết 60 phút Khoảng thời gian chênh lệch không nhiều phù hợp cho trình phân phối hòa tan hệ thuốc thể Thông thường y học, số loại thuốc cấp tốc có tác dụng sau khoảng 20 đến 30 phút đưa vào thể có loại thuốc điều trị lâu dài thời gian có tác dụng phải sau vài Với curcumin mang hệ thuốc nano chitosan từ tính vào thể cấp tốc mà thuốc điều trị lâu dài nhắm tới đích cần đến Vì vậy, thời gian hòa tan để đạt độ hấp thụ tối đa hệ thuốc 60 phút phù hợp với trình di chuyển đến đích thể Trong khảo sát ảnh hưởng dung môi hòa tan cho thấy, curcumin nguyên chất nano chitosan từ tính mang curcumin có độ hấp thụ tốt dung môi etanol tuyệt đối Trong khảo sát với dung môi etanol:nước curcumin nguyên chất cho thấy độ hấp thụ giảm nhiều lần, lên tới vài chục lần tỷ lệ nước tăng lên, so với dung môi etanol tuyệt đối Hơn nano chitosan từ tính mang curcumin có độ hấp thụ thấp nhiều so với curcumin nguyên chất Vì vậy, dung môi tốt cho nano chitosan từ tính mang curcumin etanol tuyệt đối Dung môi etanol với độ pH < dung môi phân cực yếu, điều hoàn toàn phù hợp với môi trường thể người nơi tiếp nhận, hòa tan để hấp thụ hệ thuốc đưa vào, có môi trường axit Áp dụng điều kiện tối ưu khảo sát, tiến hành đo phổ hấp thụ UV-Vis số mẫu phân tích điều chế Trong trình phân tích, tiến hành điều chế 10 mẫu nano chitosan từ tính mang curcumin từ lượng chitosan từ tính curcumin khác tỷ lệ Ở mẫu, nano chitosan từ tính mang curcumin điều chế đem xử lý pha thành dung dịch 58 với nồng độ 0,1mg/l Sau đem đo phổ hấp thụ UV-Vis, mẫu đo lần Kết trình bày bảng 3.17 Bảng 3.17: Kết đo độ hấp thụ quang mẫu Fe3O4 – CS – Cur Mẫu Lần đo Độ hấp thụ quang Lặp lại 1,57 1,58 Mẫu Lần đo Độ hấp thụ quang Lặp lại TB 1,58 1,58 1,60 1,57 1,59 1,59 1,57 1,57 1,58 1,56 1,58 1,58 1,58 1,59 1,57 1,59 1,57 1,57 1,59 1,59 1,60 1,58 1,57 1,57 1,60 1,57 1,58 1,58 1,583 1,58 1,577 1,587 1,583 10 TB 1,577 1,573 1,587 1,58 1,573 Từ kết cho thấy, mẫu Fe3O4 – CS – Cur khác có nồng độ giá trị độ hấp thụ khác không nhiều Giá trị nằm khoảng từ 1,573 đến 1,587, chênh 0,01 Điều cho thấy quy trình phân tích áp dụng với độ tin cậy cao 3.3.2.2 Đánh giá phân tích số mẫu thực tế Để đánh giá hiệu mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính, tiến hành định lượng đo độ hấp thụ curcumin mẫu để đánh giá phần trăm curcumin mang lên hạt nano chitosan từ tính tính hiệu suất tổng hợp mẫu 59 Trước hết tiến hành tổng hợp mẫu nano chitosan từ tính, mẫu tổng hợp với lượng như phần 2.2.2 Lượng mẫu sau đông khô đem cân để xác định hàm lượng Sau đưa lượng xác curcumin vào để thực trình tổng hợp nano chitosan từ tính Quá trình thực số điều kiện khác với số lượng mẫu tổng hợp 10 mẫu Điều kiện tổng hợp mẫu ghi bảng 3.18: Bảng 3.18: Điều kiện tổng hợp mẫu Fe3O4 – CS – Cur STT mẫu Thời gian nhỏ giọt Thời gian khuấy Mức độ Cur (Phút) (Phút) khuấy 10 30 10 35 10 40 10 45 10 50 10 30 10 35 8 10 40 10 45 10 10 50 Với mẫu thu tiến hành bước phần 2.2.3 đem pha với nồng độ 0,1mg/l điều kiện tối ưu để đo độ hấp thụ Từ độ hấp thụ này, áp dụng vào đường chuẩn curcumin tính hàm lượng curcumin có mẫu điều chế Từ đánh giá hiệu mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính Kết trình ghi bảng 3.19: 60 Bảng 3.19: Hàm lượng curcumin mẫu Fe3O4 – CS – Cur STT Khối lượng Khối lượng CM dung dịch Độ hấp CM Cur mẫu Fe3O4-CS Cur đưa vào Fe3O4–CS–Cur thụ mẫu (g) (g) (mg/l) quang (mg/l) 3,384 0,15 0,1 1,45 7,35.10-4 3,384 0,15 0,1 1,53 7,8.10-4 3,384 0,15 0,1 1,6 8,18.10-4 3,384 0,15 0,1 1,57 8,02.10-4 3,384 0,15 0,1 1,5 7,63.10-4 3,384 0,15 0,1 1,4 7,07.10-4 3,384 0,15 0,1 1,58 8,07.10-4 3,384 0,15 0,1 1,62 8,3.10-4 3,384 0,15 0,1 1,53 7,8.10-4 10 3,384 0,15 0,1 1,48 7,52.10-4 Từ kết thu trên, đánh giá hiệu suất mang curcumin lên mẫu nano chitosan từ tính cách tính phần trăm curcumin đưa vào ban đầu phần trăm có mẫu thu được, từ tính hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính Hiệu suất mang curcumin mang lên hạt nano chitosan từ tính trình bày bảng 3.20: 61 Bảng 3.20: Hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính STT % Cur đưa vào (tính % Cur mẫu (tính Hiệu suất mẫu theo khối lượng gam) theo nồng độ đo được) mang Cur (%) 4,24 0,735 4,24 0,780 4,24 0,818 4,24 0,802 4,24 0,763 4,24 0,707 4,24 0,807 4,24 0,830 4,24 0,780 10 4,24 0,752 17,34 18,39 19,30 18,91 17,99 16,60 19,04 19,57 18,39 17,73 Từ kết trên, xét điều kiện khảo sát cho thấy: + Hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính đạt giá trị lớn (19,57%) tiến hành tổng hợp mẫu thời gian 40 phút mức độ khuấy + Sự ảnh hưởng yếu tố thời gian khuấy tốc độ khuấy điều kiện khảo sát không nhiều Tuy nhiên, hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính thấp 62 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu, rút kết luận sau: Đã tổng hợp thành công việc mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính minh chứng số phương pháp phổ hồng hồng ngoại (IR), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) phương pháp phân tích nguyên tố EDX Đã xác định bước sóng hấp thụ cực đại curcumin 427 nm dải sóng quét từ 300 nm đến 550 nm Trên sở tìm điều kiện tối ưu để xác định curcumin tự curcumin mang nano chitosan từ tính với dung môi hòa tan etanol tuyệt đối; thời gian hòa tan tốt curcumin Fe3O4-CS-Cur 50 phút 60 phút; khoảng nồng độ tuyến tính curcumin từ 1.10-4 mg/l đến 1,6.10-3 mg/l Fe3O4-CS-Cur từ 1.10-2 đến 1,5.10-1 mg/l Đã sử dụng phương pháp thống kê toán học để đánh giá phương pháp phân tích, từ xác định phương trình hồi quy curcumin y = (0,1287 ± 0,0472) + (1797,608 ± 49,578)x với hệ số tương quan R = 0,99735 phương trình đường chuẩn Fe3O4-CS-Cur y = (– 0,05511 ± 0,01111) + (16,461 ± 0,114)x với hệ số tương quan R = 0,99981 Giới hạn phát (LOD) curcumin Fe3O4-CS-Cur tương ứng 0,0185 ppm 3,164 ppm Giới hạn định lượng (LOQ) curcumin Fe3O4-CS-Cur tương ứng 0,0555 ppm 9,492 ppm Sử dụng minitab 14 tính toán giá trị Ftính, Fbảng, Pvalue, ttính, tbảng curcumin Fe3O4-CS-Cur Các hệ số a b phương trình hồi quy curcumin Fe3O4-CS-Cur có ý nghĩa thống kê Hiệu suất mang curcumin lên mẫu nano chitosan đạt giá trị lớn điều kiện thời gian khuấy 40 phút mức độ khuấy Hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính tương đối ổn định đạt khoảng từ 17,34% đến 19,57% 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phan Thị Hoàng Anh (2013), Nghiên cứu quy trình tách chiết, tổng hợp dẫn xuất xác định tính chất, hoạt tính tinh dầu curcumin từ Nghệ vàng (Curcuma longa L.) Bình Dương, Luận án tiến sỹ, Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Thanh Hà, Sản phẩm có chứa NanoCurcumin Việt Nam, hiệu điều trị gấp 40 lần Curcumin thường, 30/10/2013 http://khoahocphothong.com.vn/news/detail/29824/san-pham-dau-tien-co-chuananocurcumin-tai-viet-nam,-hieu-qua-dieu-tri-gap-40-lan-curcumin-thuong.html Nguyễn Hoàng Hải , Chế tạo hạt nanô ô xít sắt từ tính http://user.hus.edu.vn/nguyenhoanghai/che-tao-hat-nano-o-xit-sat Hà Thị Hồng Hoa (2005), Nghiên cứu khả hấp thụ kim loại nặng Cr(VI) Ni(II) Chitosan, Luận văn Thạc sỹ khoa học ngành công nghệ môi trường, Đại học Bách Khoa Hà Nội Lê Thị Thu Hương (2010), Nghiên cứu chế tạo hạt nano Fe3O4 chitosan ứng dụng xử lý môi trường y sinh học, Luận văn Thạc sỹ Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Ninh Thị Huyên (2014), Chế tạo nghiên cứu tính chất từ vật liệu nano tổ hợp Fe3O4 -GO, Luận văn Thạc sỹ Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội Bình Minh, Vật liệu hấp phụ sinh học khả xử lý kim loại từ nước thải, 11/06/2004 http://www.vinachem.com.vn/xuat-ban-pham/111-so-6-2004-vnc/c1459.html Lê Thị Hải Yến (2003), Nghiên cứu Chitin/Chitosan ứng dụng y học, Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Trung tâm Khoa học Tự nhiên Công nghệ Quốc gia Tiếng Anh Aggarwal B B, A Kumar, A C Bharti (2003), “Anticancer potential of curcumin: preclinical and clinical studies”, Anticancer Research, 23(1A), 363-398 64 10 Anand P, C Sundaram, S Jhurani, B Ajaikumar, Kunnumakkara and B B Aggarwal (2008), “Curcumin and cancer: An “old-age” disease with an “ageold” solution”, Cancer Letters, 267(1), 133-164 11 Anand P, H B Nair, B Sung, A B Kunnumakkara, V R Yadav, R R Tekmal and B B Aggarwal (2010), “Design of curcumin-loaded PLGA nanoparticles formulation with enhanced cellular uptake, and increased bioactivity in vitro and superior bioavailability in vivo”, Biochemical Pharmacology, 79(3), 330-338 12 Anderson A M, Mitchell M S and Mohan R S (2000), “Isolation of Curcumin from Turmeric”, Journal of Chemical Education, 77, 359–360 13 Andreas E Karatapanis, Dimitrios E Petrakis, Constantine D Stalikas (2012), “layered magnetic iron/iron oxide nanoscavenger for the analytical enrichment of ng-L−1 concentration levels of heavy metals from water”, Analytica Chimica Acta, 13, 22–27 14 Angel L Chassagnez-Méndez, Nélio T Machado, Marilena E Araujo, J G Maia and M Angela A Meireles (2000), “Supercritical CO2 Extraction of Curcumins and Essential Oil from the Rhizomes of Turmeric” (Curcuma longa L.), Industrial & Engineering Chemistry Research, 39(12), 4729 - 4733 15 Anitha.A, N Deepa, K P Chennazhi, S V Nair, H Tamura and R Jayakumar (2011), “Development of mucoadhesive thiolated chitosan nanoparticles for biomedical applications”, Carbohydrate Polymers, 83(1), 66-73 16 Ausa Chandumpai, Narongsak Singhpibulporn, Damrongsak Faroongsarng, Prasart Sornprasit (2004), “Preparation and physico-chemical characterization of chitin and chitosan from the pens of the squid species, Loligo lessoniana and Loligo formosana”, Carbohydrate Polymers, 58(4), 467-474 17 Baumann W, S V Rodrigues and L M Viana (2000), “Pigments and their solubility in and extractability by supercritical CO2 - I: The case of curcumin”, Brazilian Journal of Chemical Engineering, 17(3), 323-328 18 Bisht S, Feldmann G, Soni S, Ravi R, Karikar C, Maitra A, (2007), “Polymeric nanoparticle-encapsulated curcumin ("nanocurcumin"): a novel strategy for human cancer therapy”, Journal of Nanobiotechnology, 5, 3-8 65 19 Bos R., Windono T., Woerdenbag H.J, Boersma Y., Koulman A and Kayser O (2007), “HPLC-photodiode Array Detection Analysis of Curcuminoids in Curcuma Species Indigenous to Indonesia”, Phytochemical Analysis, 18, 118–122 20 Cheng FY, Su CH, Yang YS, Yeh CS, Tsai CY, Wu CL, Wu MT, Shieh DB (2005), “Characteriation of aqueous dispersions of Fe3O4 nanoparticles and their biomedical applications”, Biomaterials, 26(7), 729-738 21 Csaba N., M Koping-Hoggard and M J Alonso (2009), “Ionically crosslinked chitosan/tripolyphosphate nanoparticles for oligonucleotide and plasmid DNA delivery”, International Journal of Pharmaceutics, 382, 205-214 22 Crini P., M Badot (2008), “Application of chitosan, a natural aminopolysaccharide, for dye removal from aqueous solutions by adsorption processes using batch studies: a review of recent literature”, Prog Polym Sci., 33, 399-447 23 Cserháti T., Forgács E., Deyl Z and Miksik I (2005), “Chromatography in authenticity and traceability tests of vegetable oils and dairy products: a review”, Biomedical Chromatography, 19, 183–190 24 Deepa Thapa, V R Palkar, M B Kurup and S K Malik, (2004), “Properties of magnetite nanoparticles synthesized through a novel chemical route”, Materials Letters, 58(21), 2692-2694 25 Devkota J., T.T.T Mai, K Stojaka, P.T Ha, H.N Pham, X.P Nguyen, P Mukherjee, H Srikanth, M.H Phan (2013), “Synthesis, inductive heating, and magnetoimpedance-based detection of multifunctional Fe3O4 nanoconjugates”, Sensors and Actuators B: Chemical, 190, 715-722 26 Duan J, Y Zhang, S Han, Y Chen, B Li, M Liao, W Chen, X Deng, J Zhao and B Huang (2010), “Synthesis and in vitro/in vivo anti-cancer evaluation of curcumin-loaded chitosan/poly(butyl cyanoacrylate) nanoparticles”, International Journal of Pharmaceutics, 400(1-2), 211-220 27 Deepak Vijay Dandekar, Gajanan Gaikar Vilas (2001), “Process for extraction of curcuminoids from curcuma species”, United States Patent 6224877 66 28 Forgacs E and Cserhati T (2002), “Thin-layer chromatography of natural pigments: new advances”, Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies, 25, 1521 – 1541 29 Inoue K., Yoshimura Y and Nakazawa H (2001), “Evaluation of the turmeric (Curcuma longa L.) based on the flow-injection analysis with ultraviolet and fluorometric detections”, Analytical Letters, 34, 1711 - 1718 30 Jayaprakasha G K., Jaganmohan Rao L and Sakariah K K (2002), “An improved HPLC method for the determination of curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50, 3668–3672 31 Jayaprakasha G K., Rao L J M and Sakariah K K (2005), “Chemistry and biological activities of C longa”, Trends in Food Science and Technology, 16, 533–548 32 Jayakumar R, K P Chennazhi, R A A Muzzarelli, H Tamura, S V Nair and N Selvamurugan (2010), “Chitosan conjugated DNA nanoparticles in gene therapy”, Carbohydrate Polymers, 79, 1-8 33 Jovanovic S V, S Steenken, C Boone, M G Simic (1999) “H-atom transfer is a preferred antioxidant mechanism of curcumin”, Journal of the American Chemical Society, 121(41), 9677-9681 34 Khor E and L Y Lim (2003), “Implantable applications of chitin and chitosan”, Biomaterials, 24(13), 2339-2349 35 Tran Dai Lam, et al (2010), “Nanosized magnetofluorescent Fe3O4–curcumin conjugate for multimodal monitoring and drug targeting”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 371, 104-112 36 Li L., Chen D., Zhang Y., Deng Z., Ren X., Meng X., Tang F., Ren J and Zhang L (2007), “Magnetic and fluorescent multifunctional chitosan nanoparticles as a smart drug delivery system”, Nanotechnology, 18, 40–51 37 Linda A Harris (2002), Polymer stabilized Magnetic Nanoparticles and Poly(propylen oxide) Modified Styrene-Dimetharylate Networks, Doctoral thesis, The Virginia Polytechnic Institute and State University 38 Li P., Ping Li S and Wang Y.T (2006), “Review Optimization of CZE for analysis 67 of phytochemical bioactive compounds”, Electrophoresis, 27, 4808–4819 39 Liang Y.Y, L.M Zhang (2007), “Bioconjugation of papain on superparamagnetic nanoparticles decorated with carboxymethylated chitosan”, Biomacromolecules, 8, 1480–1486 40 75 Liu J et al (2013), “Recent progress in studying curcumin and its nanopreparations for cancer therapy”, Cur Pharm Des, 19(11), 1974-1993 41 Madhumathi K, P T Sudheesh Kumar, S Abhilash, V Sreeja, H Tamura, K.Manzoor, S V Nair and R Jayakumar (2010), “Development of novel chitin/nanosilver composite scaffolds for wound dressing applications”, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 21, 807-813 42 Mehta K, L Li, B Ahmed, and R Kurzrock (2007), “Liposomal curcumin with and without oxaliplatin: effects on cell growth, apoptosis, and angiogenesis in colorectal cancer”, Molecular Cancer Therapeutics, 6, 1276-1282 43 Mohammadi-Samani S., Miri R., Salmanpour M., Khalighian N., Sotoudeh S and Erfani N (2013), “Preparation and assessment of chitosan-coated superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles for controlled delivery of methotrexate”, Res Pharm Sci., 8(1), 25–33 44 Olszanecki R, J Jawien, M Gajda, L Mateuszuk, A Gebska, M Korabiowska, S Chlopicki, R Korbut (2005), “Effect of curcumin on atherosclerosis in apoE/LDLR-double knockout mice”, Journal of physiology and pharmacology, 56(4), 627-635 45 Park J.-H., Im K.-H., Lee S.-H., Kim D.-H., Lee D.-Y., Lee Y.-K., Kim K.-M., & Kim K.N (2005), “Preparation and characterization of magnetic chitosan particles for hyperthermia application”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 293, 328–333 46 Pitkethly M.J (2004), "Nanomaterials – the driving force", Nanotoday, 7(12), 20-29 47 Poole C P, F J Owens (2003), Introduction to nanotechnology, Wiley– Interscience, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ 48 Pothitirat W and Gritsanapan W (2006), “Variation of bioactive components in Curcuma longa in Thailand”, Current Science, 91, 1397 – 1400 49 Quintanilla Almagro, Eliseo; Diaz Alperi, Joaquin, “Method for obtaining 68 apolar and polar extracts of curcuma and applications thereof”, United States Patent 6440468 50 Qureshi S, A H Shah and A M Ageel (1992), “Toxicity studies on Alpinia galanga and Curcuma longa”, Planta Medica, 58(2), 124-127 51 Rejinold N S, K P Chennazhi, S V Nair, H Tamura and R Jayakumar (2011), “Biodegradable and thermo-sensitive chitosan-g-poly (N- vinylcaprolactam) nanoparticles as a 5-fluorouracil carrie”, Carbohydrate Polymers, 83(2), 776-786 52 Rejinold N S, M Muthunarayanan, K P Chennazhi, S V Nair and R Jayakumar (2011), “5Fluorouracil loaded fibrinogen nanoparticles for cancer drug delivery applications”, International Journal of Biological Macromolecules, 48, 98-105 53 Roggo Y., Chalus P., Maurer L., Lema-Martinz C., Edmond A and Jent N (2007), “A review of near infrared spectroscopy and chemometrics in pharmaceutical technologies”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 44, 683–700 54 Ryan R., Donegan S., Power J and Altria K (2010), “Review: Advances in the theory and application of MEEKC”, Electrophoresis, 31, 755–767 55 Salmaso S, S Bersani, A Semenzato and P Caliceti (2007), “New cyclodextrin bioconjugates for active tumour targeting”, Journal of Drug Targeting, 15(6), 379-390 56 Shankar T N, N V Shantha, H P Ramesh, I A Murthy and V S Murthy (1980), “Toxicity studies on turmeric (Curcuma longa): acute toxicity studies in rats, guineapigs & monkeys”, Indian journal of experimental biology, 18(1), 73-75 57 Shukla P K, V K Khanna, M Y Khan, R C Srimal (2003), “Protective effect of curcumin against lead neurotoxicity in rat”, Human & Experimental Toxicology, 22(12), 653-658 58 Sonia Vallet, Sascha Pahernik, Thomas Höfner, Georgi Tosev, Boris Hadaschik, Stefan Duensing, Oliver Sedlaczek, Markus Hohenfellne, Dirk Jäger, Carsten Grüllich (2015), “Efficacy of Targeted Treatment Beyond Third- 69 Line Therapy in Metastatic Kidney Cancer: Retrospective Analysis From a Large-Volume Cancer Center”, Clinical Genitourinary Cancer, 13(3), 145–152 59 Sun X., Gao C., Cao W., Yang X and Wang E (2002), “Capillary electrophoresis with amperometric detection of curcumin in Chinese herbal medicine pretreated by solid-phase extraction”, Journal of Chromatography A, 962, 117-125 60 Sun Y., Chen Z., Yang X., Huang P., Zhou X & Du X (2009), “Magnetic chitosan nanoparticles as a drug delivery system for targeting photodynamic therapy”, Nanotechnology, 20, 135102-135110 61 Tanaka K., KubaY., Sasaki T., Hiwatashi F and Komatsu K (2008), “Quantitation of curcuminoids in curcuma rhizome by near-infrared spectroscopic analysis”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56, 8787–8792 62 Tiyaboonchai W, W Tungpradit and P Plianbangchang (2007), “Formulation and characterization of curcuminoids loaded solid lipid nanoparticles”, International Journal of Pharmaceutics, 337(1-2), 299-306 63 Thongchai W., Liawruangrath B and Liawruangrath S (2009), “Flow injection analysis of total curcuminoids in turmeric and total antioxidant capacity using 2,20-diphenyl-1-picrylhydrazyl assay”, Food Chemistry, 112, 494–499 64 Ha Phuong Thu, et al (2011), “Fe3O4/o-Carboxymethyl Chitosan/Curcuminbased Nanodrug System for Chemotherapy and Fluorescence Imaging in HT29 Cancer Cell Line”, Chem Lett., 40(11), 1264-1268 65 Tozo Nishiyama, Tatsumasa Mae, Hideyuki Kishida, Misuzu Tsukagawa, Yoshihiro Mimaki, Minpei Kuroda, Yutaka Sashida, Kazuma Takahashi, Teruo Kawada, Kaku Nakagawa, and Mikio Kitahara (2005), “Curcuminoids and sesquiterpenoids in turmeric (Curcuma longa L.) suppress an increase in blood glucose level in type diabetic KK-Ay mice”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(4), 959 – 963 66 Ueno H., H Yamada, I Tanaka, N Kaba, M Matsuura, M Okumura, et al (1999), “Accelerating effects of chitosan for healing at early phase of experimental open wound in dogs”, Biomaterials, 20, 1407-1414 70 67 Ueno H., T Mori, T Fujinaga (2001), “Topical formulations and wound healing applications of chitosan”, Adv Drug Deliv Rev., 52 105-115 68 62 Unger M (2009), “Capillary Electrophoresis of Natural Products: Current Applications and Recent Advances”, Planta Medica, 75, 735–745 69 63 Vande Vord P K, H W Matthew, S P De Silva, L Mayton, B Wu and P H Wooley (2002), “Evaluation of the biocompatibility of a chitosan scaffold in mice”, Journal of Biomedical Materials Research, 59, 585-590 70 Veiseh O., Gunn J.W & Zhang M (2010), “Design and fabrication of magnetic nanoparticles for targeted drug delivery and imaging”, Advanced Drug Delivery Reviews, 62, 284–304 71 64 Wang X.H, Y.M.Du, L.H.Fan, H.Liu and Y.Hu (2005), “Chtiosanmetal complexes as antimicrobial agent: synthesis, characterizationand structure-activity study”, Polymer Bulletin, 55, 105-113 72 Watanabe T., Mazumder T.K., Yamamoto A., Nagai S and Terabe S (2000), “Separation and determination of curcuminoids in turmeric samples by miceller electrokinetic chromatography with a high molecular mass surfactant”, Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi, 47, 780-786 73 Wessler Silja, Petra Muenzner, Thomas F Meyer, Michael Naumann (2005), “The anti-inflammatory compound curcumin inhibits Neisseria gonorrhoeaeinduced NF-κB signaling, release of pro-inflammatory cytokines/chemokines and attenuates adhesion in late infection”, Biological Chemistry, 386(5), 481-490 74 Yallapu M M, B K Gupta, M Jaggi and S C Chauhan (2010), “Fabrication of curcumin encapsulated PLGA nanoparticles for improved therapeutic effects in metastatic cancer cells”, Journal of Colloid and Interface Science., 351, 19-29 75 Yosefine Arum, Yun-Ok Oh, Hyun Wook Kang, Seok-Hwan Ahn and Junghwan Oh (2015), “Chitosan-Coated Fe3O4 Magnetic Nanoparticles as Carrier of Cisplatin for Drug Delivery”, Fish Aquat Sci., 18(1), 89-98 76 Yuan K., Weng Q., Zhang H., Xiong J and Xu G (2005), “Application of capillary zone electrophoresis in the separation and determination of the curcuminoids in urine”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical analysis, 38, 133-138 71 77 Zhang J S., Guan J., Yang F Q., Liu H G., Cheng X J and Li S P (2008) “Qualitative and quantitative analysis of four species of Curcuma rhizomes using twice development thin layer chromatography”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 48, 1024–1028 78 Zhao D.L, X.X Wang, X.W Zeng, Q.S Xia, J.T Tang (2009), “Preparation and inductive heating property of Fe3O4–chitosan composite nanoparticles in an AC magnetic field for localized hyperthermia”, Journal of Alloys and Compounds, 477, 739–743 79 Zhongfa L, Chiu M, Wang J, Chen W, Yen W, Fan-Havard P, Yee LD, Chan KK (2012), “Enhancement of curcumin oral absorption and pharmacokinetics of curcuminoids and curcumin metabolites in mice”, Cancer Chemother Pharmacol, 69(3), 679-689 72 [...]... kháng khuẩn và trị ung thư Đã có nhiều nghiên cứu sử dụng hạt nano chitosan từ tính đã gắn curcumin để tăng cường ứng dụng trong y học Chính vì các lí do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài Phân tích, đánh giá hiệu quả mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính trong đó sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại để đánh giá hiệu quả hấp thụ thuốc trong việc điều trị căn bệnh ung thư hiện... MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BDMC : Bis-demetoxy -curcumin CE : Điện di mao quản CS : Chitosan Cur : Curcumin CZE : Điện di mao quản vùng DMC : Demetoxy -curcumin EDX : Phổ phân tán năng lượng tia X Fe3O4 : Ôxit sắt từ Fe3O4-CS : Nano chitosan từ tính Fe3O4-CS-Cur : Nano chitosan từ tính mang curcumin FESEM : Hiển vi điện tử quét trường phát xạ FIA : Phương pháp phân tích dòng chảy HPLC: Sắc ký lỏng hiệu năng... tạo các hạt oxit sắt từ phủ một lớp chitosan sử dụng cho căn bệnh sốt cao Tuy nhiên, các độ bão hòa từ tính của hạt nano compozit là thấp (22 emu/g) và hiệu ứng nhiệt là không mong muốn Park J.-H 5 và cộng sự đã nghiên cứu chế tạo và đặc tính hạt nano chitosan từ tính làm hệ dẫn thuốc, kết quả cho thấy hệ này thể hiện tính gây độc tế bào tương đối thấp do nano từ tính được bao phủ hoàn toàn bởi chitosan. .. chuyển sắt từ - siêu thuận từ được xác định bởi công thức sau [3]: KV < 25kBT Trong đó K là hằng số dị hướng từ tinh thể, V là thể tích hạt nano, kB là hằng số Boltzman, T là nhiệt độ Với một kích thước nhất định thì khi nhiệt độ thấp hạt nano thể hiện tính sắt từ, khi nhiệt độ cao hạt nano thể hiện tính siêu thuận từ Nhiệt độ mà ở đó hạt nano chuyển từ sắt từ sang siêu thuận từ được gọi là nhiệt độ chuyển... polyme, các hạt thu được cho thấy ở dạng lõi bao bọc đồng nhất Với cách tiếp cận bao phủ khác, các phân tử polyme neo đậu vào bề mặt các hạt từ tính dẫn đến cấu trúc giống như một bàn chải Các liposome và phân tử mixen hình thành tạo nên một cấu trúc vỏ lõi với lõi là hạt nano sắt từ [70] 4 Hình 1: Minh họa mô tả việc bao phủ polyme lên bề mặt hạt nano từ tính Chitosan, một polyme không độc hại, phân hủy... thích hợp để biến đổi các hạt nano Fe3O4 Nhiều nghiên cứu về chitosan biến tính hạt nano từ được sử dụng cho các ứng dụng y sinh học đã được báo cáo Liang và Zhang đã chế tạo hạt nano Fe3O4 siêu thuận từ được biến tính bằng chitosan carboxymethylat qua liên kết cộng hóa trị của papain (enzym nước đu đủ) Feng và công sự đã tổng hợp đơn phân tán chitosan/ polyacrylic axit /hạt nano Fe3O4 bằng MRI Donadel... động, các hạt nano chitosan từ tính được dùng làm hệ dẫn thuốc nhắm đích Kết quả khối u được trị liệu và cho thấy hệ dẫn thuốc nano chitosan từ tính tích tụ rất thấp ở mô da và gan [60] Như vậy việc tạo ra các hệ dẫn thuốc là yếu tố rất quan trọng trong quá trình phát huy các đặc tính sinh học của thuốc 1.2 Giới thiệu về curcumin 1.2.1 Tình hình nghiên cứu curcumin trên thế giới và Việt Nam Curcumin. .. dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ tính chất từ tính của nó, đặc biệt trong lĩnh vực y học [25] Đối với các ứng dụng y sinh, hạt nano Fe3O4 thường được xử lý biến tính bề mặt Một mặt biến đổi có thể làm tăng sự ổn định hóa học của hạt nano Fe3O4, mặt khác nó có thể cải thiện tương thích sinh học của hạt nano Nhiều nghiên cứu về chitosan biến tính hạt nano sắt từ được sử dụng cho các ứng dụng y sinh... thuận từ, vật liệu cộng hưởng mạnh với từ trường ngoài nhưng khi không có từ trường, hạt nano ở trạng thái mất từ tính hoàn toàn Bằng việc lựa chọn bản chất vật liệu và kích thước, chúng ta có thể có được hạt nano siêu thuận từ như mong muốn Hai đặc trưng cơ bản của các chất siêu thuận từ: + Đường cong từ hóa không bị ảnh hưởng của nhiệt độ + Không có hiện tượng từ trễ, có nghĩa là lực kháng từ HC... [57] Bằng sáng chế đầu tiên về curcumin dạng nano được mang mã số EP 103266 A2 ngày 30/5/2001 (Ib-8), và tài liệu nghiên cứu đầu tiên về nano curcumin dành cho mục đích y học được công bố vào năm 2005 Từ đó sự bùng nổ các nghiên cứu và bằng phát minh về nano curcumin, năm 2005 có 18 bằng thì đến năm 2010 đã lên đến gần 100 Để đánh giá tiềm năng ứng dụng của curcumin dạng nano trong lĩnh vực y học, 254