BÁO CÁO ĐỀ TÀI NCKH SV-File hoan chinh

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Bảng 2.1 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Tên bảng Danh mục hóa chất dùng đề tài Các mẫu vật liệu điều chế Mật độ quang curcumin nồng độ khác Dung lượng hấp phụ curcumin bề mặt vật liệu Phần trăm giải hấp curcumin mẫu sau hấp phụ Trang 52 50 56 59 60 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 1.11 Hình 1.12 Hình 1.13 Hình 1.14 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Tên hình Các loại nano phân chia theo thành phần cấu tạo Các loại nano phân chia theo tính chất bề mặt Vị trí tứ diện bát diện mạng tinh thể Fe3O4 Cấu trúc spinel đảo Fe3O4 Đường cong từ hóa vật liệu từ phụ thuộc vào kích thước Nguyên tắc tách tế bào từ trường Nguyên tắc tách tế bào từ trường sử dụng bốn nam châm tạo gradient từ trường xuyên tâm Ngun lí dẫn thuốc dùng hạt nano từ tính Cơng thức cấu tạo 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) Các cách liên kết khác APTES với bề mặt chất Cấu trúc loại curcuminoids củ nghệ Dạng Keto-enol curcumin Cấu trúc số chất chuyển hóa quan trọng curcumin Sơ đồ thuộc tính chống ung thư nanocurcumin Hình ảnh quy trình tổng hợp Fe3O4 nano Hình ảnh quy trình biến tính bề mặt Fe3O4 APTES Hình ảnh quy trình hấp phụ curcumin Thử từ tính mẫu vật liệu nam châm vĩnh cửu Giản đồ XRD mẫu Fe3O4 đối chứng (a) mẫu vật liệu tổng hợp (b) Giản đồ XRD mẫu 35:50-Fe3O4 Hình ảnh SEM mẫu vật liệu 35:50 – Fe3O4 Phổ IR mẫu vật liệu Hình ảnh chụp mẫu phủ APTES Giản đồ XRD mẫu so sánh (a), 35:50-Fe3O4 mẫu phủ APTES (b) Phổ IR 35:50-Fe3O4 mẫu biến tính APTES Đường chuẩn dung dịch curcumin Phổ IR curcumin nguyên chất mẫu hấp phụ curcumin Trang 22 23 24 25 26 28 28 30 35 36 37 38 39 41 44 45 45 50 51 52 53 53 54 55 56 58 59 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT XRD X-Ray Diffraction IR Ifrared SEM Scanning Electron Microscopy APTES 3-aminopropyltriethoxysilane MNPs Magnetic nanoparticles PEG Polyethylenglycol THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp biến tính Fe 3O4 nano dùng làm chất mang curcumin điều trị bệnh - Mã số: S2016.314.08 - Sinh viên thực hiện: STT Họ tên Lớp Khóa Khoa Nguyễn Thị Hồng Nhung Sư phạm Hóa 37 Hóa Lê Thị Bảo Ngọc Huỳnh Thị Thanh Ý Phan Thị Thuận Tâm Sư phạm Hóa Sư phạm Hóa Sư phạm Hóa 37 37 37 Hóa Hóa Hóa Hồ Thị Kiều Vy Hóa học 37 Hóa - Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Võ Viễn Mục tiêu đề tài Biến tính bề mặt hạt nano Fe3O4 APTES có khả hấp phụ cucumin để làm thuốc chữa bệnh Tính sáng tạo - Tổng hợp hạt nano oxit sắt từ phương pháp “tổng hợp xanh”: dùng tanin có dịch chiết chè làm tác nhân khử Fe(NO3)3 - Biến tính Fe3O4 APTES dung môi khác khảo sát khả hấp phụ, giải hấp phụ curcumin Kết nghiên cứu - Lần tìm điều kiện tối ưu để điều chế Fe 3O4 phương pháp hóa học xanh, dùng dịch chiết chè chất khử Điều kiện tối ưu tỉ lệ thể tích dịch chiết chè/dung dịch Fe(NO3)3 0,01M 35/50 - Đã phủ thành công APTES Fe3O4 dung môi khác Tuy nhiên, dung môi (H2O, etanol, toluene etanol + H2O), dung môi tốt H2O - Các vật liệu phủ có khả hấp phụ giải hấp phụ curcumin, vật liệu hấp phụ tốt (trong dung mơi nước) có khả giải hấp kém, vật liệu hấp phụ (hỗn hợp dung môi nước etanol) có khả giải hấp tốt - Chúng tơi tổng hợp biến tính bề mặt hạt nano Fe 3O4 dùng làm chất mang curcumin dùng chữa bệnh Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài - Đề tài tiền đề để ứng dụng “hóa học xanh” vào nghiên cứu khoa học, góp phần bảo vệ giảm thiểu độc hại cho môi trường - Có thể ứng dụng để nghiên cứu điều chế thuốc chữa bệnh Ngày 13 tháng 04 năm 2017 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nguyễn Thị Hồng Nhung Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài: Ngày tháng năm Người hướng dẫn (ký, họ tên) Xác nhận Khoa (ký, họ tên) PGS.TS Võ Viễn THƠNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ tên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Sinh ngày: 12/04/1996 Nơi sinh: An Nhơn, Bình Định Lớp: Sư phạm Hóa K37 Khóa: 37 Khoa: Hóa Địa liên hệ: 38 Lê Văn Hưng, thành phố Quy Nhơn Điện thoại: 01676096872 Email: nguyenthihongnhung410@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP * Năm thứ 1: Ngành học: Sư phạm Hóa Khoa: Hóa Kết xếp loại học tập: Loại Giỏi * Năm thứ 2: Ngành học: Sư phạm Hóa Khoa: Hóa Kết xếp loại học tập: Loại Giỏi * Năm thứ (kỳ 1): Ngành học: Sư phạm Hóa Khoa: Hóa Kết xếp loại học tập: Loại Giỏi Ngày 12 tháng 04 năm 2017 Xác nhận Khoa Sinh viên chịu trách nhiệm (ký, họ tên) thực đề tài Nguyễn Thị Hồng Nhung LỜI CẢM ƠN Thay mặt thành viên nhóm nghiên cứu, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu trường Đại Học Quy Nhơn, Ban chủ nhiệm Khoa Hóa, giảng viên trường, khoa tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hồn thành đề tài Nghiên cứu khoa học sinh viên Đặc biệt, em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS.Võ Viễn, người trực tiếp hướng dẫn tạo điều kiện để chúng em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khoa học Với quan tâm hướng dẫn tận tình thầy, chúng em bước làm quen với trình nghiên cứu có thành định Trong suốt trình thầy hướng dẫn, chúng em học từ thầy nhiều kiến thức chuyên môn, tác phong làm việc điều bổ ích khác Một lần em xin gửi lời cảm ơn đến thầy, chúc thầy khỏe mạnh thành cơng cơng việc Bên cạnh đó, em xin chân thành cảm ơn giảng viên phụ trách Trung tâm thí nghiệm thực hành, anh chị cao học K18, K19 nhiệt tình giúp đỡ chúng em suốt trình thực nghiệm Cuối cùng, em bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến người thân gia đình bạn bè động viên giúp đỡ suốt trình thực đề tài Đề tài lần đề tài mới, cố gắng nỗ lực hạn chế thời gian, kinh nghiệm kiến thức nên tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận thơng cảm góp ý q thầy để đề tài hồn thiện có hướng tiến vươn xa Em xin chân thành cảm ơn! Quy Nhơn, tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Hồng Nhung MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Cuối thập niên 80, công nghệ nano bắt đầu phát triển thu nhiều thành to lớn nhờ vào tính chất đặc biệt chúng mà vật liệu truyền thống khơng có Tính đặc biệt vật liệu nano có nhờ vào kích thước nhỏ bé chúng Nhờ vào thuộc tính lạ mà vật liệu nano ứng dụng khơng nghiên cứu mà cịn mở rộng phạm vi ứng dụng nhiều lĩnh vực: dùng hạt nano công nghệ chế biến bảo quản thực phẩm, làm môi trường; ứng dụng ngành dược, chẩn đoán điều trị bệnh Dựa đặc tính vật lý, hóa học, nhiệt học học, hạt nano siêu thuận từ mở tiềm lớn cho ứng dụng y sinh: làm tác nhân tăng độ tương phản máy cộng hưởng từ hạt nhân, phân tách chọn lọc tế bào, hiệu ứng đốt nhiệt phân phát thuốc, Trong tất ứng dụng đòi hỏi hạt nano từ phải có độ bão hồ lớn, tương thích sinh học chức hóa bề mặt Để đáp ứng yêu cầu sắt vật liệu ưu tiên nhất, sắt có độ bão hịa lớn điều kiện nhiệt độ phịng, sắt khơng độc với thể người có tính ổn định làm việc mơi trường khơng khí nên vật liệu oxit sắt từ nghiên cứu nhiều để làm hạt nano từ tính Hai loại oxit sắt ứng dụng nhiều y sinh học maghemite (γ - Fe2O3) magnetite (Fe3O4), magnetite vật liệu dùng phổ biến Bề mặt hạt cải biến thông qua việc bọc vài lớp nguyên tử polimer hữu cơ, kim loại (Au), oxit vô (như SiO 2, Al2O3) xa chức hóa việc gắn các phân tử có hoạt tính sinh học khác chitosan, APTES, PEG, … Hiện giới quan tâm nhiều đến việc ứng dụng hạt nano từ để chuẩn đoán điều trị bệnh bệnh ung thư Để tăng tính tương thích sinh học, hạt nano bao phủ loại hóa chất có tính phù hợp sinh học dextran, polyvinyl alcohol (PVA), Đặc biệt trình chữa trị ung thư, kháng thể sử dụng phải kháng thể có khả vơ hiệu hóa tế bào ung thư ngăn chặn hình thành tế bào ung thư mới, ngăn chặn di Kháng thể curcumin lựa chọn hoàn hảo cho việc điều trị ung thư theo nghiên cứu cho thấy curcumin có tính chất chống ung thư, chống ơxi hóa, chống viêm khớp, chống thối hóa, chống thiếu máu cục kháng viêm Curcumin làm vơ hiệu hóa tế bào ung thư ngăn chặn hình thành tế bào ung thư Curcumin có triển vọng việc chống ung thư, đặc biệt ung thư trực tràng [2] Jinsong Liu cộng [9] tiến hành điều chế đặc trưng hạt nano cation curcumin để cải thiện hấp thu tế bào, nghiên cứu cho thấy hạt nano cation curcumin, chitosan poly( ε -caprolactone) điều chế phương pháp kết tủa nano đơn giản Curcumin phát triển hạt nano chitosan/poly( ε -caprolactone) (chitosan/PCL) phần lớn cho dạng cấu trúc cầu có đường kính khác khoảng 220 nm 360 nm, với zeta khác biệt +30 mV mV theo giá trị pH Sự bao bọc curcumin vào hạt nano phù hợp với kết phân tích huỳnh quang Nghiên cứu nhả in vitro cho thấy khả nhả trì liên tục curcumin từ hạt nano suốt khoảng thời gian ngày nghiên cứu Kiểm tra độ độc tế bào in vitro phát thấy nồng độ thuốc phụ thuộc vào khả tồn tế bào kháng lại tế bào Hela OCM-1 sau 48 với thời kỳ ủ bệnh Hơn nữa, nghiên cứu hấp thu tế bào in vitro cho thấy hấp thu tế bào curcumin cải thiện mạnh trình kết nang curcumin vào bên hạt cation chitosan/PCL Do đó, phát triển hạt cation chitosan/PCL ứng cử viên triển vọng cho phân phối thuốc tế bào ưng thư M Popova [11] cộng sử dụng phương pháp điều chế hệ thống phân phối thuốc có khả hịa tan dựa hạt nano MCM-41 mao quản trung bình chức hóa Theo nghiên cứu này, silica MCM-41 với dạng cầu kích thước hạt nhỏ (100 nm) tổng hợp biến tính phương pháp sau tổng hợp (post-synthesis) với nhóm carboxylic và/hoặc amino Phản ứng trạng thái rắn áp dụng lần đầu cho việc tẩm thuốc mesalazine (5-aminosalicylic acid-5-ASA) tan Quá trình tẩm không tẩm thuốc chất mang silica đặc trưng XRD, TEM, hấp phụ vật lý N2, phân tích nguyên tố, phân tích nhiệt, FT-IR phổ NMR trạng thái rắn Việc tính tốn lượng tử sử dụng để dự đoán tương tác phân tử thuốc nhóm chức chất mang Các hạt nano phủ sau natri alginate phủ thay đổi tỷ lệ nhả mesalazine từ hạt MCM-41-NH MCM-41-NH2COOH Đánh giá độ độc tế 10 ... suốt trình thực đề tài Đề tài lần đề tài mới, cố gắng nỗ lực hạn chế thời gian, kinh nghiệm kiến thức nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận thơng cảm góp ý q thầy để đề tài hồn thiện... bệnh Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài - Đề tài tiền đề để ứng dụng “hóa học xanh” vào nghiên cứu khoa học, góp phần bảo vệ giảm thiểu độc... 04 năm 2017 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nguyễn Thị Hồng Nhung Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài: Ngày tháng năm Người hướng dẫn (ký, họ