luận văn thạc sĩ nghiên cứu tổng hợp và nang hóa nano sắt từ lên liposome định hướng ứng dụng làm vật liệu mang thuốc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ Nguyễn Đình Tiến Dũng NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ NANG HÓA NANO SẮT TỪ LÊN LIPOSOME ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG LÀM VẬT LIỆU MANG THUỐC LUẬN VĂN THẠC SĨ: HĨA HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 04/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ Nguyễn Đình Tiến Dũng NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ NANG HÓA NANO SẮT TỪ LÊN LIPOSOME ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG LÀM VẬT LIỆU MANG THUỐC Chuyên ngành: Hóa vơ Mã số: 8440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ: HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Hướng dẫn 1: PGS TS Vũ Minh Thành Hướng dẫn 2: PGS TS Nguyễn Đại Hải Thành phố Hồ Chí Minh – 04/2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Nếu có gian dối nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Học viên cao học Nguyễn Đình Tiến Dũng ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện cho học tập rèn luyện suốt thời gian vừa qua, từ năm 2017-2020 Tôi xin cảm ơn PGS TS Vũ Minh Thành PGS TS Nguyễn Đại Hải hướng dẫn thực đề tài Thầy truyền đạt kiến thức chuyên ngành sâu rộng, kinh nghiệm nghiên cứu quý báu, nguồn động lực để tơi vượt qua khó khăn q trình thực đề tài Tơi xin cảm ơn Phòng Vật liệu Y sinh, Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi bao gồm hóa chất, dụng cụ thiết bị để tơi hồn thành đề tài Tôi xin cảm ơn anh chị bạn, đặt biệt chị Lê Ngọc Thùy Trang anh Nguyễn Vũ Duy Khang hỗ trợ suốt q trình thực nghiệm Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên tinh thần hỗ trợ thời gian học tập thực đề tài Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Học viên cao học Nguyễn Đình Tiến Dũng iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ Nghĩa tiếng Việt Chol Cholesterol CTAB Cetyltrimethylammonium bromide LC Loading capacity Hàm lượng nang hóa EE Entrapment efficiency Hiệu suất nang hóa DLS Dynamic light scattering Tán xạ ánh sáng động FTIR Fourier transform infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier ICP-MS Inductive coupled plasma mass spectroscopy Quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết hợp khối phổ ION Iron oxide nanoparticles Nano oxide sắt từ LP Liposome OA Oleic acid OCION Oleic acid-coated iron oxide Nano oxide sắt từ phủ oleic acid nanoparticles QCT Quercetin SEM Scan electron microscopy Kính hiển vi điện tử quét UV-Vis Ultraviolet-visible spectroscopy Phổ tử ngoại-khả kiến VSM Vibrating-sample magnetometer Từ kế mẫu rung XRD X-ray diffracion Nhiễu xạ tia X iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại liposome theo kích thước số lớp màng phospholipid kép 27 Bảng 2.1 Nguyên liệu hóa chất 40 Bảng 2.2 Danh mục trang thiết bị dụng cụ 41 Bảng 2.3 Quy trình tổng hợp OCION 46 Bảng 2.4 Quy trình tổng hợp liposome 47 Bảng 2.5 Quy trình tổng hợp OCION@LP 49 Bảng 2.6 Quy trình tổng hợp OCION-QCT@LP 51 Bảng 3.1 Giá trị tính tốn số mạng tinh thể kích thước hạt ION OCION từ giản đồ XRD 56 Bảng 3.2 Kết kích thước hạt zeta liposome tổng hợp lần lặp lại 64 Bảng 3.3 Bảng so sánh kết DLS mẫu OCION@LP tổng hợp phương pháp hydrate hóa khác 65 Bảng 3.4 Bảng kết kích thước hạt zeta LP nang hóa OCION tỉ lệ đo sau tổng hợp sau tuần 66 Bảng 3.5 Kết nang hóa OCION với tỉ lệ khác liposome 67 Bảng 3.6 Bảng kết kích thước hạt zeta OCION-QCT@LP đo sau tổng hợp sau tuần 70 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Ơ mạng tinh thể oxide sắt từ Hình 1.2 Cấu trúc spin oxide sắt từ Hình 1.3 Sự tạo thành domain nhằm giảm lượng tĩnh từ Hình 1.4 Đường cong từ hóa vật liệu siêu thuận từ 11 Hình 1.5 Sự phụ thuộc lực kháng từ vào kích thước hạt 12 Hình 1.6 Mơ hình cấu trúc lõi – vỏ hạt nano từ [6] 13 Hình 1.7 Mơ hình chất lỏng từ 15 Hình 1.8 Nguyên tắc tách tế bào từ trường 22 Hình 1.9 Nguyên lý dẫn truyền thuốc vật liệu nano từ tính 24 Hình 1.10 Ảnh MRI chuột trước sau tiêm ION [34] 24 Hình 1.11 Cơng thức phân tử của: A) Cholesterol B) Phospholipid 25 Hình 1.12 A) Cấu tạo B) Nguyên lý mang thuốc liposome 25 Hình 1.13 Phân loại liposome theo cấu trúc màng lipid kép 27 Hình 1.14 Sơ đồ phương pháp hydrate hóa màng mỏng lipid 32 Hình 1.15 Công thức phân tử quercetin 37 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp OCION 45 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình tổng hợp liposome 47 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình tổng hợp OCION@LP 49 Hình 2.4 Sơ đồ quy trình tổng hợp OCION-QCT@LP 51 Hình 3.1 OCION phân tán CHCl3 khơng áp từ trường (trái) có áp từ trường (phải) 54 Hình 3.2 Phổ XRD ION OCION 54 Hình 3.3 Phổ FT-IR của: a) oxide sắt từ (ION), b) oleic acid (OA) c) oxide sắt từ phủ oleic acid (OCION) 57 vi Hình 3.4 Các dạng tương tác OA ION 58 Hình 3.5 Ảnh SEM ION OCION biểu đồ thống kê kích thước hạt tương ứng 59 Hình 3.6 Ảnh TEM thống kê kích thước hạt OCION 60 Hình 3.7 Phổ DLS (kích thước hạt) OCION CHCl3 60 Hình 3.8 Phổ VSM ION OCION 62 Hình 3.9 Mẫu Liposome sau tổng hợp 63 Hình 3.10 Ảnh TEM liposome 63 Hình 3.11 Phổ DLS phân tích kích thước hạt (trái) zeta (phải) liposome 63 Hình 3.12 OCION@LP với tỉ lệ OCION 1% (A), 5% (B) 10% (C), mẫu tương ứng áp từ trường (D, E, F) 64 Hình 3.13 Phổ DLS phân tích kích thước hạt (trái) zeta (phải) OCION@LP tỉ lệ 5% 66 Hình 3.14 Phổ XRD OCION@LP 68 Hình 3.15 Phổ VSM OCION@LP 69 Hình 3.16 OCION-QCT@LP trước (trái) sau loại OCION dư (phải) 69 Hình 3.17 Phổ DLS phân tích kích thước hạt (trái) zeta (phải) OCION-QCT@LP 70 Hình 3.18 Phổ FT-IR của: a) OCION, b) QCT, c) LP d) OCION-QCT@LP 71 Hình 3.19 Đường chuẩn đo nồng độ QCT phương pháp UV-Vis 72 Hình 3.20 Phổ VSM OCION-QCT@LP 73 vii DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt OCION 81 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome 82 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome mang OCION tỉ lệ 1% 83 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome mang OCION tỉ lệ 5% 84 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome mang OCION tỉ lệ 10% 85 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome mang OCION QCT .86 Phụ lục Phổ DLS zeta liposome 87 Phụ lục Phổ DLS zeta liposome mang OCION tỉ lệ 1% 88 Phụ lục Phổ DLS zeta liposome mang OCION tỉ lệ 5% 89 Phụ lục 10 Phổ DLS zeta liposome mang OCION tỉ lệ 10% .90 Phụ lục 11 Phổ DLS zeta liposome mang OCION QCT 91 Phụ lục 12 Phổ FT-IR ION 92 Phụ lục 13 Phổ FT-IR oleic acid (OA) 93 Phụ lục 14 Phổ FT-IR OCION 94 Phụ lục 15 Phổ FT-IR liposome 95 Phụ lục 16 Phổ FT-IR quercetin (QCT) 96 Phụ lục 17 Phổ FT-IR liposome mang OCION QCT 97 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC vii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 VẬT LIỆU SẮT TỪ 1.1.1 Vật liệu sắt từ dạng khối 1.1.1.1 Sơ lược lịch sử phát 1.1.1.2 Cấu trúc tinh thể 1.1.1.3 Tính chất từ 1.1.2 Vật liệu nano oxide sắt từ (ION) 10 1.1.2.1 Cấu trúc tinh thể 10 1.1.2.2 Tính chất từ 10 1.1.2.3 Tương tác hạt ION 13 1.1.2.4 Sự biến đổi ổn định magnetite 13 1.1.3 Chất lỏng từ 14 1.1.4 Một số phương pháp tổng hợp ION 15 1.1.4.1 Phương pháp vật lý 15 83 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome mang OCION tỉ lệ 1% 84 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome mang OCION tỉ lệ 5% 85 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome mang OCION tỉ lệ 10% 86 Phụ lục Phổ DLS kích thước hạt liposome mang OCION QCT 87 Phụ lục Phổ DLS zeta liposome 88 Phụ lục Phổ DLS zeta liposome mang OCION tỉ lệ 1% 89 Phụ lục Phổ DLS zeta liposome mang OCION tỉ lệ 5% 90 Phụ lục 10 Phổ DLS zeta liposome mang OCION tỉ lệ 10% 91 Phụ lục 11 Phổ DLS zeta liposome mang OCION QCT 92 Phụ lục 12 Phổ FT-IR ION 93 Phụ lục 13 Phổ FT-IR oleic acid (OA) 94 Phụ lục 14 Phổ FT-IR OCION 95 Phụ lục 15 Phổ FT-IR liposome 96 Phụ lục 16 Phổ FT-IR quercetin (QCT) 97 Phụ lục 17 Phổ FT-IR liposome mang OCION QCT ... tổng hợp nang hóa nano sắt từ lên liposome định hướng ứng dụng làm vật liệu mang thuốc? ?? chọn làm đề tài luận văn tốt nghiệp cao học 7 CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN VẬT LIỆU SẮT TỪ 1.1.1 Vật liệu sắt từ. .. sinh khả dụng thuốc, kéo dài thời gian bán thải thuốc thể 1.5 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đề tài ? ?Nghiên cứu tổng hợp nang hóa nano sắt từ lên liposome định hướng ứng dụng làm vật liệu mang thuốc? ?? thực... DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ Nguyễn Đình Tiến Dũng NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ NANG HÓA NANO SẮT TỪ LÊN LIPOSOME ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG LÀM VẬT