Luận án tiến sĩ nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng vật liệu tổ hợp cấu trúc nano từ polyme với ag, fe3o4 và đánh giá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC THỊNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO TỪ POLYME VỚI Ag, Fe3O4 VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC THỊNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO TỪ POLYME VỚI Ag, Fe3O4 VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 62440119 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS TRẦN ĐẠI LÂM PGS TS VŨ ĐÌNH HỒNG Hà Nội – 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn PGS TS Trần Đại Lâm PGS TS Vũ Đình Hồng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tập thể hướng dẫn PGS.TS Trần Đại Lâm PGS TS Vũ Đình Hoàng Tác giả luận án Nguyễn Ngọc Thịnh LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Trần Đại Lâm PGS.TS Vũ Đình Hồng, người thầy nhiệt tình hướng dẫn tơi suốt thời gian tơi làm nghiên cứu khoa học, hết lịng giúp đỡ tơi vật chất tinh thần thời gian làm nghiên cứu sinh để tơi hồn thành luận án Xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo Viện Kỹ thuật Hóa học, Viện Đào tạo sau Đại học, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội đào tạo tạo điều kiện thời gian công việc suốt thời gian thực luận án Xin trân trọng cảm ơn đồng nghiệp Bộ mơn Hóa Vơ – Đại cương, Bộ mơn Hóa lý, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội đào tạo tạo điều kiện thời gian công việc suốt thời gian thực luận án Xin chân thành cám ơn PGS.TS Trần Thị Như Mai, Trường Đại học Quốc gia Hà Nội; TS Vũ Thị Thu, Trường Đại học Khoa học Công nghệ Hà Nội; TS Trần Vĩnh Hồng, NCS Bùi Đình Long,ThS Nguyễn Lê Huy, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; ThS Nguyễn Hải Bình, Viện Khoa học Vật liệu; PGS Phạm Gia Điền, NCS Nguyễn Thị Ngoan, ThS Bá Thị Châm, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm khoa học Công nghệ Việt Nam; GS G Martra, M.G Faga, Trường Đại học Tổng hợp Turin (Italia) hỗ trợ nhiệt tình đóng góp chun mơn q báu Xin chân thành cám ơn người thân bạn bè bên, giúp đỡ động viên suốt thời gian làm luận án Cuối xin dành lời cảm ơn sâu nặng đến người thân thương gia đình tơi: Bố, mẹ, vợ, giành cho tơi tình cảm, động viên, chia sẻ cho tơi nhiều năm tháng làm việc vất vả Nghiên cứu sinh Nguyễn Ngọc Thịnh Mục lục DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv MỞ ĐẦU 1 TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu nano 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Phân loại vật liệu nano 1.1.3 Các phương pháp chế tạo vật liệu nano 1.2 Chitosan 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Một số tính chất chitosan 1.2.3 Chế tạo vật liệu nano chitosan vật liệu cấu trúc nano chitosan 11 1.2.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nước vật liệu nano chitosan vật liệu cấu trúc nano chitosan 15 1.3 Hạt nano sắt từ (Fe3O4) 17 1.3.1 Một số tính chất hạt sắt từ 17 1.3.2 Chế tạo vật liệu nano sắt từ vật liệu tổ hợp cấu trúc nano có chứa hạt nano sắt từ 20 1.4 Hệ dẫn truyền thuốc 23 1.4.1 Các hệ dẫn thuốc sở vật liệu nano 23 1.4.2 Curcumin 25 1.5 Cảm biến sinh học 27 1.5.1 Giới thiệu 27 1.5.2 Ứng dụng polyme dẫn làm vật liệu điện cực 29 1.5.3 Ứng dụng vật liệu tổ hợp hữu – vô cấu trúc nano chế tạo cảm biến sinh học 34 1.5.4 Cảm biến glucose (GOx sensors) 35 1.5.5 Cảm biến cholesterol (ChOx sensors) 36 1.6 Vật liệu nano ứng dụng hấp phụ kim loại nặng 37 1.6.1 Giới thiệu 37 1.6.2 Ứng dụng vật liệu tổ hợp cấu trúc nano chitosan hấp phụ kim loại nặng 38 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.1 Nguyên liệu hóa chất 40 2.2 Kĩ thuật thực nghiệm 40 2.2.1 Tổng hợp vật liệu nano chitosan vật liệu cấu trúc nano chitosan 40 2.2.2 Tổng hợp vật liệu tổ hợp cấu trúc nano polyme dẫn ứng dụng làm vật liệu cảm biến sinh học 41 2.3 Phương pháp khảo sát tính chất vật liệu 44 2.3.1 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 44 2.3.2 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 44 2.3.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 45 2.3.4 Phương pháp phổ hấp thụ UV-Vis 45 2.3.5 Phương pháp từ kế mẫu rung (VSM) 45 2.3.6 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 45 2.3.7 Các phương pháp nghiên cứu điện hóa 46 TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO TRÊN NỀN CHITOSAN 48 3.1 Vật liệu nano gossypol chitosan (GPCS) 48 3.1.1 Cấu trúc vật liệu nano GPCS 48 3.1.2 Hình thái vật liệu GPCS 50 3.2 Vật liệu nano bạc/chitosan (Ag/CS) 51 3.2.1 Cấu trúc vật liệu nano Ag/CS 51 3.2.2 Hình thái nano Ag/CS 53 3.2.3 Khảo sát động học phản ứng tổng hợp nano Ag/CS 55 3.3 Vật liệu nano oxit sắt từ/chitosan (Fe3O4/CS) 61 3.3.1 Cấu trúc vật liệu nano Fe3O4/CS 61 3.3.2 Hình thái vật liệu nano Fe3O4/CS 64 3.3.3 Tính chất từ vật liệu nano Fe3O4/CS 65 TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO TRÊN NỀN POLYME DẪN 67 4.1 Vật liệu Fe3O4/polypyrrol (Fe3O4/PPy) 67 4.2 Vật liệu nano Fe3O4/polyanilin/poly(styrene-co-acrylic acid) (Fe3O4/ PANi/PSA) 69 NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO TRÊN NỀN CHITOSAN, POLYANILIN VÀ POLYPYRROL 72 5.1 Vật liệu nano GPCS Fe3O4/CS dẫn truyền curcumin 72 5.1.1 Vật liệu nano GPCS dẫn truyền curcumin 72 5.1.2 Vật liệu nano Fe3O4/CS dẫn truyền curcumin 76 5.2 Vật liệu nano Fe3O4/CS hấp phụ kim loại nặng 79 5.2.1 Vật liệu nano Fe3O4/CS hấp phụ Ni(II) Pb(II) 81 5.2.2 Vật liệu nano Fe3O4/CS hấp phụ Cr(VI) 83 5.3 Vật liệu nano Ag/CS kháng khuẩn ức chế tế bào ung thư 90 5.4 Vật liệu tổ hợp cấu trúc nano polyme dẫn chế tạo cảm biến sinh học điện hóa 94 5.4.1 Vật liệu Fe3O4/PPy ứng dụng chế tạo cảm biến sinh học điện hóa xác định glucose 96 5.4.2 Vật liệu Fe3O4/PANi/PSA ứng dụng chế tạo cảm biến sinh học điện hóa xác định cholesterol 99 KẾT LUẬN 109 ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 111 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AA Axit ascorbic AC Acetaminophen Ag/CS Ag/chitosan AgNPs Hạt nano bạc AuNPs Hạt nano vàng ChOx CS Cholesterol oxidase chitosan Cur Curcumin CV Phương pháp vòng DLS Tán xạ laser FDA Cục dược phẩm Hoa kỳ FESEM Fe3O4/CS EDC Hiển vi điện tử phát xạ trường Fe3O4/chitosan N-ethyl-N’-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride GP Gossypol GOx Glucose oxidase IR Phổ hồng ngoại IC50 Nồng độ ức chế 50% PANi Polyanilin PBS Dung dịch muối đệm phosphat PPy Polypyrrol PVA Poly vinyl alcol poly(ε-caprolacton) PECL MIC Nồng độ ức chế tối thiểu MBC Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu NCMCS N-cacboxymetyl chitosan i NHS N-hydroxysuccinimide OCMCS O-cacboxymetyl chitosan SEM Kính hiển vi điện tử quét SWV Phương pháp Vơn-Ampe sóng vng TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua UA UV vis XRD Axit uric Phổ hấp thụ electron Giản đồ nhiễu xạ tia X ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1-1 Một số phương pháp điều chế hạt nano chitosan làm chất dẫn loại thuốc, protein khác [47, 50, 56, 63, 93] 12 Bảng 3-1 Các vị trí hấp thụ chất phản ứng 49 Bảng 3-2 Kích thước hạt nano Ag điều kiện phản ứng khác 55 Bảng 3-3 Thời gian độ hấp phụ phản ứng điều kiện nhiệt độ 80oC, [Ag+] = 3,33.10-3 mmol/l, [CS] = 0,33 mg/l 57 Bảng 3-4 Giá trị tốc độ phản ứng nhiệt độ khác 60 Bảng 3-5 Các vị trí hấp thụ mẫu chitosan, Fe3O4, Fe3O4/CS 62 Bảng 5-1 Các thông số trình hấp phụ Ni(II) Pb(II) Fe3O4/CS 83 Bảng 5-2.Các thơng số phương trình đẳng nhiệt Langmuir 87 Bảng 5-3 Thông số phương trình động học bậc 88 Bảng 5-4 Thơng số phương trình động học bậc hai 89 Bảng 5-5 So sánh khả hấp phụ Cr(VI) với số vật liệu hấp phụ [26, 42] 90 Bảng 5-6 Hoạt tính kháng khuẩn nano Ag/CS 92 Bảng 5-7 Giá trị IC50 xác định dòng tế bào HepG2, Lu, MCF-7 KB 93 Bảng 5-8 Quan hệ tốc độ quét cường độ dịng khử, oxy hóa 101 Bảng 5-9 Cường độ dòng thêm cholesterol vào hệ điện hóa 104 Bảng 5-10 Độ nhạy cảm biến 106 iii dòng tế bào bị ức chế sinh trưởng mạnh lên tới 60% so với mẫu trắng sau 72 Đã nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Fe3O4/CS theo phương pháp đồng kết tủa Kích thước hạt vật liệu đạt 30-50 nm, từ độ bão hòa đạt 55 emu/g so với 52 emu/g nano Fe3O4 Sản phẩm dùng cho ứng dụng dẫn thuốc hấp phụ kim loại nặng * Đã nghiên cứu gắn curcumin lên vật liệu nano Fe3O4/CS, kích thước vật liệu trước gắn 30-50 nm, sau gắn kích thước hạt tăng lên đến 400-450 nm Sau gắn curcumin, vật liệu tạo thành có khả phát quang giống curcumin Đây sở để sử dụng vật liệu làm chất dẫn thuốc hướng đích * Đã nghiên cứu khả hấp phụ Pb(II), Ni(II), Cr(VI) vật liệu nano Fe3O4/CS Dung lượng hấp phụ tối đa Pb(II), Ni(II), Cr(VI) tương ứng 63,3 mg/g, 52,55 mg/g 55,08 mg/g Việc kết hợp khả hấp phụ tốt chitosan momen từ cao Fe3O4 nhằm loại bỏ chất bị hấp phụ khỏi dung dịch nam châm tái sinh chất hấp phụ * Đã khảo sát chi tiết động học hấp phụ Cr(VI) dung dịch có nồng độ Cr(VI) ban đầu tương ứng 40, 80 180 mg/l Quá trình hấp phụ tuân theo phương trình đẳng nhiệt Langmuir tuân theo phương trình động học bậc Đã nghiên cứu tổng hợp điện hóa vật liệu tổ hợp cấu trúc nano Fe3O4 với polyme: polypyrrol, polyanilin, poly styren axit acrylic kí hiệu là: Fe3O4/PPy, Fe3O4/ PANi/PSA * Đã nghiên cứu chế tạo cảm biến sinh học trình gắn enzym glucose oxidase vào vật liệu Fe3O4/PPy Đã nghiên cứu sử dụng cảm biến sinh học xác định hàm lượng glucose phương pháp quét vòng (CV) phương pháp đo dòng Khoảng tuyến tính cảm biến glucose đạt 0,98 - 9,02 mM, R2 =0,9963, đáp ứng dải đo y tế * Đã nghiên cứu chế tạo cảm biến sinh học trình gắn enzym cholesterol oxidase vào vật liệu Fe3O4/PANi/PSA Đã nghiên cứu sử dụng cảm biến sinh học xác định hàm lượng cholesterol phương pháp quét vòng (CV) phương pháp đo dòng Khoảng tuyến tính cảm biến cholesterol 0,2 – 1,8 mM, R2=0,9958, độ nhạy đạt giá trị 8796 A.mM-1.cm-2 110 ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO + Tiếp tục phát triển vật liệu cảm biến sinh học nhằm tăng độ nhạy, độ tin cậy tiến tới ứng dụng phép đo thực tế + Một số hệ vật liệu khảo sát tương đối kỹ có tiềm ứng dụng cao y sinh xử lý môi trường cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện thử nghiệm bước tiếp sau thử nghiệm invivo (ứng dụng y sinh) qui mô pilot, công nghiệp (ứng dụng xử lý môi trường) 111 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Hoang Vinh Tran, Lam Dai Tran, Thinh Ngoc Nguyen (2010) Preparation of chitosan/magnetite composite beads and their application for removal of Pb(II) and Ni(II) from aqueous solution Materials Science and Engineering: C, Volume 30, Issue 2,Pages 304-310 Hoang Vinh Tran, Lam Dai Tran, Cham Thi Ba, Hoang Dinh Vu, Thinh Ngoc Nguyen, Dien Gia Pham and Phuc Xuan Nguyen (2010) Synthesis, characterization, antibacterial and antiproliferative activities of monodisperse chitosan- based silver nanoparticles Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 360, Issues 1-3, Pages 32-40 Dai Lam Tran, Gia Dien Pham, Xuan Phuc Nguyen, Dinh Hoang Vu, Ngoc Thinh Nguyen, Vinh Hoang Tran, Thi Thu Trang Mai, Hai Binh Nguyen, Quang Duong Le, Thi Ngoan Nguyen and Thi Cham Ba (2011) Some biomedical applications of chitosan-based hybrid nanomaterials Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, Volume 2, Number 4 Hai Binh Nguyen, Van Chuc Nguyen, Van Tu Nguyen , Thi Thanh Tam Ngo, Ngoc Thinh Nguyen, Thi Thu Huyen Dang, Tran Dai Lam, Do Phuc Quan, Nguyen Xuan Nghia, Phan Hong Khoi, Phan Ngoc Minh (2012) Graphene patterned, polyaniline - based biosensor for glucose detecton Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology Volume Number Nguyen Le Huy, Nguyen My Thuy, Nguyen Hai Binh, Nguyen Ngoc Thinh, Mai Thu Trang, Huynh Dang Chinh, Pham Thien Ngoc, Nguyen Xuan Phuc, Nguyen Van Anh, Tran Dai Lam (2013) Covalent immobilization of cholesterol oxidase and poly(styrene-co-acrylic acid) magnetic microspheres on polyaniline films for amperometric cholesterol biosensing Analytical Methods, Volume 5, Issue 6, Pages 1392-1398 Nguyen Ngoc Thinh, Pham Thi Bich Hanh, Le Thi Thanh Ha, Le Ngoc Anh, Tran Vinh Hoang, Vu Dinh Hoang, Le Hai Dang, Nguyen Van Khoi, Tran Dai Lam (2013) Magnetic chitosan nanoparticles for removal of Cr(VI) from aqueous solution Materials Science & Engineering C, Volume 33, Issue 3, Pages 1214–1218 112 Nguyễn Hải Bình, Đặng Thị Thu Huyền, Lê Trọng Huyền, Nguyễn Ngọc Thịnh, Nguyễn Lê Huy, Vũ Thị Hải Yến, Vũ Như Quỳnh, Đỗ Phúc Quân, Nguyễn Tuấn Dung, Trần Đại Lâm (2013) Điện trùng hợp màng polypyrrol pha tạp hạt nano oxit sắt từ ứng dụng chế tạo cảm biến sinh học điện hóa xác định glucose Tuyển tập báo cáo hội nghị Hóa học tồn quốc, trang 312-319 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Anh Dũng (2009) Polysaccharide hoạt tính sinh học ứng dụng NXB Giáo dục Việt Nam Nguyễn Đức Nghĩa (2007) Hóa học nano - Cơng nghệ vật liệu nguồn NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ Nguyễn Đức Nghĩa (2009) Polyme chức vật liệu lai cấu trúc nano NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ Nguyễn Hữu Đức, Nguyễn Hoàng Hải, Trần Mậu Danh (2005) Chế tạo ứng dụng hạt nano từ tính sinh học Hội nghị vật lý toàn quốc lần thứ Phan Quốc Phơ, Nguyễn Đức Chiến (2008) Giáo trình Cảm biến NXB Khoa học Kỹ thuật Trần Thị Ý Nhi (2011) Nghiên cứu số phản ứng biến tính hóa học chitin/chitosan khả hấp phụ ion kim loại nặng, thuốc nhuộm sản phẩm chitin/chitosan biến tính Luận văn tiến sỹ Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ VN Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2005) Hóa lý tập 2, NXB Giáo dục Việt Nam Tiếng Anh A Tan, M Li, P Cai, L Luo, X Zou (2005) An amperometric cholesterol biosensor based on multiwalled carbon nanotubes and organically modified solgel/chitosan hybrid composite film Anal Biochem 337: 111–20 A Anitha, S Maya, N Deepa, K.P Chennazhi, S.V Nair, H Tamura, R Jayakumar (2011) Efficient Water Soluble O-carboxymethyl Chitosan Nanocarrier for the Delivery of Curcumin to Cancer Cells Carbohydrate Polymers 83: 452–61 114 10 A Kaushik, R Khan, P.R Solanki, P Pandey, J Alam, S Ahmad, B.D Malhotra (2008) Iron oxide nanoparticles-chitosan composite based glucose biosensor Biosens Bioelectron 24: 676–83 11 A.H.Lu, E.L.Salabas, F.Schuth (2007) Magnetic Nanoparticles: Synthesis, Protection, Functionalization, and Application.Angewandte Chemie International Edition 46: 1222–44 12 A.K Gupta, M Gupta (2005) Synthesis and surface engineering of iron oxide nanoparticles for biomedical applications.Biomaterials 26: 3995–4021 13 A.Kumar, P.K.Jena, S.Behera, R.F.Lockey, S.Mohapatra, S.Mohapatra (2010) Multifunctional Magnetic Nanoparticles for Targeted Delivery Nanomedicine, Nanotechnology, Biology and Medicine 6: 64–69 14 A.Zhu, L.Yuan, W.Jin, S.Dai, Q.Wang, Z.Xue, A.Qin (2009) Polysacharide Surface Modified Fe3O4 Nanoparticles for Canaptothecin Loading and Delivery Acta Biomaterialia 5: 1489–98 15 B Brzezinski, J Olejnik and S Paszyc (1990) Fourier Transform Infrared Study on the Identification of Gossypol Tautomers.Journal of Molecular Structure 239: 23–31 16 B Brzezinski, J Rozwadowski, B Marciniak and S Paszyc (1997) Spectroscopic Study of Gossypol–lanthanide Cation Complexes in Acetonitrile Solution.Journal of Molecular Structure 435: 275–79 17 B.G Ershov, A Henglein (1998) Time-resolved Investigation of Early Processes in the Reduction of Ag+ on Polyacrylate in Aqueous Solution J Phys Chem B 102: 10667–71 18 Bhanu P S Chauhan (2011) Hybrid Nanomaterials: Synthesis, Characterization, and Applications Wiley 19 B.Koppolu, M.Rahimi, S.Nattama, A.Wadajkar, K.T Nguyen (2010) Development of Multi-layer Polymeric Particles for Targeted and Controlled Drug Delivery.Nanomedicine, Nanotechnology, Biology and Medicine 6: 355– 61 115 20 C.C.Berry, A.S.G.Curtis (2002) Functionalization of Magnetic Nanoparticles for Applications in Biomedicine Journal of Physics D: Applied Physics 36: R167–81 21 C.-L Lin, C.-F Lee, W.-Y Chiu (2005) Preparation and properties of poly(acrylic acid) oligomer stabilized superparamagnetic ferrofluid J Colloid Interface Sci 291: 411–20 22 D Kropke, R A Wassel, F Mondalek, B Grady, K Chen, J.Z Liu, D Gibson, K.J Dormer (2006) Magnetic Nanoparticles: Inner Ear Targeted Molecule Delivery and Middle Ear Implant Audiol and Neurotol 11: 123–33 23 Dieter Vollath (2013) Nanomaterials: An Introduction to Synthesis, Properties and Applications Wiley-VCH 24 D.G Buerk 1995 Biosensors: Theory and Applications CRC Press 25 D.K.Bhui, H.Bar, Priyanka Sarkar, G.P.Sahoo, S.P.De, A.Misra (2009) Synthesis and UV–vis Spectroscopic Study of Silver Nanoparticles in Aqueous SDS Solution Journal of Molecular Liquids 145: 33–37 26 D Harikishore Kumar Reddy, Seung-Mok Lee (2013)Application of magnetic chitosan composites for the removal of toxic metal and dyes from aqueous solutions Advances in Colloid and Interface Science, Volumes 201–202, December , Pages 68-93 27 D.Wei, W.Qian (2008) Facile Synthesis of Ag and Au Nanoparticles Utilizing Chitosan as a Mediator Agent Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 62: 136– 42 28 D.Wei, Wuyong Sun, W.Qian, Y.Ye, X.Ma (2009) “The Synthesis of Chitosanbased Silver Nanopartilces and Their Antibacterial Activity.” Carbohydrate Research 29 E.Hutter, J H.Fendler (2004) “Exploitation of Localized Surface Plasmon Resonance.” Advanced Materials 16: 1685 – 1706 30 G Socrates 1994 Infrared Characteristic Group Frequencies Newyork: John Wiley & Sons 116 31 G Y Li, U R Jiang, K L Huang, P Ding and J Chen (2008) “Preparation and Properties of Magnetic Fe3O4–chitosan Nanoparticles.” Journal of Alloys and Compounds 466: 451–56 32 G Y Li, U R Jiang, K L Huang, P Ding and L L Yao (2008) “Kinetics of Adsorption of Saccharomyces Cerevisiae Mandelated Dehydrogenase on Magnetic Fe3O4–chitosan Nanoparticles.” Colloid Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects 320: 11–18 33 G Zhai, J Wu, X Zhao, B Yu, H Li, Y Lu, W Ye, Y C Lin and R J Lee (2008) “A Liposomal Delivery Vehicle for the Anticancer Agent Gossypol.” Anticancer Res 28: 2801–5 34 G.A.F Roberts (1992)Chitin Chemistry London: MacMillan Publishing Co Inc 35 Hoang Vinh Tran, Lam Dai Tran, Thinh Ngoc Nguyen (2010) Preparation of chitosan/magnetite composite beads and their application for removal of Pb(II) and Ni(II) from aqueous solution Materials Science and Engineering: C, Volume 30, Issue 2,Pages 304-310 36 H.Huang, Q.Yuan, X.Yang (2004) Preparation and Characterization of Metal– chitosan Nanocomposites Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 39: 31–37 37 H.Yu, Q.Huang (2010) “Enhanced in Vitro Anti-cancer Activity of Curcumin Encapsulated in Hydrophobically Modified Starch.” Food Chemistry 119: 669– 74 38 I.Donati, A.Travan, C.Pelillo, T.Scarpa, A.Coslovi, A.Bonifacio, V.Sergo, S.Paoletti, Polyol (2009) “Synthesis of Silver Nanoparticles: Mechanism of Reduction by Alditol Bearing Polysaccharides.” Biomacromolecules 10: 210–21 39 J A Macoskaa, S Adsulea, K Tantivejkul, S Wang, K J Pientab and C T Lee 2008 “Gossypol Promotes the Apoptosis of Bladder Cancer Cells in Vitro.” Pharmacological Research 58: 323–31 40 J D Vander, L M Deck and R E Royer (2000) “Gossypol: Prototype of Inhibitors Targeted to Dinucleotide Folds.” Current Medicinal Chemistry 7: 479–98 117 41 J.G.Kim, C Keshava, A.A.Murphy,R.E Pitas, S.Parthasarathy 1997 “Fresh Mouse Peritoneal Macrophages Have Low Scavenger Receptor Activity.” Journal of Lipid Research 38: 2207–15 42 Jianlong Wang, Can Chen (2014) Chitosan-based biosorbents: Modification and application for biosorption of heavy metals and radionuclides Bioresource Technology, Volume 160,Pages 129-141 43 J.Michalik, J.Sad, J.S.Yu, L.Kevan (1996) “Tetrameric Silver Clusters in Rho Zeolite Stable Above Room Temperature - ESR Studies.” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 115: 239–47 44 K Donadel, M D V Felisberto, V T Fávere, M Rigoni, N J Batistela and M C M Laranjeira 2008 “Synthesis and Characterization of the Iron Oxide Magnetic Particles Coated with Chitosan Biopolymer.” Materials Science and Engineering: C 28: 509–14 45 K.J.Widder, A.E.Senyel, G.D.Scarpelli 1978 “Magnetic Microspheres: a Model System of Site Specific Drug Delivery in Vivo.” Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 158: 141–46 46 K.Sou, S.Inenaga, S.Takeoka, E.Tsuchida 2008 “Loading of Curcumin into Macrophages Using Lipid-based Nanoparticles.” International Journal of Pharmaceutics 352: 287–93 47 L Illum and S Davis 2005 Chitosan as a Delivery System for the Trans-mucosal Administration of Drug Poly-saccharides Structural Diversity and Functional Versatility Newyork: Marcel Dekker Publishing 48 L Yang, X Ren, F Tang, L Zhang 2009 Biosens Bioelectron 25: 889–95 49 Lam Dai Tran, Nhung My T Hoang, Trang Thu Mai, Hoang Vinh Tran, Ngoan Thi Nguyen, Thanh Dang Tran, Manh Hung Do, Qui Thi Nguyen, Dien Gia Pham, Thu Phuong Ha, Hong Van Le, Phuc Xuan Nguyen 2010 “Nanosized Magnetofluorescent Fe3O4–curcumin Conjugate for Multimodal Monitoring and Drug Targeting.” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 371: 104–12 118 50 M A Enrico, M Battista, W Jiskoot and W E Hennink 2010 “Chitosan-based Delivery Systems for Protein Therapeutics and Antigens.” Advanced Drug Delivery Reviews 63: 59–82 51 M Fan, Q Hu, K Shen 2009 “Preparation and Structure of Chitosan Soluble in Wide pH Range.” Carbohydrate Polymers 78: 66–71 52 M Gerard, A Chaubey, B.D Malhotra (2002)Application of conducting polymers to biosensors Biosens Bioelectron 17: 345–59 53 M Gerard, B.D Malhotra (2005)Application of polyaniline as enzym based biosensor Current Applied Physics 5: 174–77 54 M Le Blanc, J Russo, A P Kudelka, J A Smith (2002) “An in Vitro Study of Inhibitory Activity of Gossypol, a Cottonseed Extract, in Human Carcinoma Cell Lines.” Pharmacological Research 46: 551–55 55 M Morimoto, H Saimoto, Y Shigemasa (2002) “Control of Function of Chitin and Chitosan by Chemical Modifications.” Trends Glycosic Glycotech 14: 205– 22 56 M N V Kumar, R A A Muzzarelli, C Muzzarelli, H Sashiwa, and A J Domb (2004) “Chitosan Chemistry and Pharmaceutical Perspectives.” Chemical Reviews 104: 6017–84 57 M Rahman, P Kumar, D.-S Park, Y.-B Shim (2008) Electrochemical Sensors Based on Organic Conjugated Polymers Sensors 8: 118–41 58 M Rinaudo (2006) “Chitin and Chitosan: Properties and Applications.” Progress in Polymer Science 31: 603–31 59 M Thanou and H.E Junginger (2005) Pharmaceutical Applications of Chitosan and Derivasity Poly-saccharides Structural Diversity and Functional Versatility Newyork: Marcel Dekker Publishing 60 M V Risbud and R R Bhonda (2000) “Polyacrylamide-Chitosan Hydrogels: In Vitro Biocompatibility and Sustained Antibiotic Release Studies.” Drug Delivery 7: 69–75 61 M Zhang, H Liu, R Guo, Y Ling, X Wu, B Li, P P Roller, S Wang and D Yang (2006) “Molecular Mechanism of Gossypol-induced Cell Growth 119 Inhibition and Cell Death of HT-29 Human Colon Carcinoma Cells.” Biochemical Pharmacology 66: 63–103 62 M.D Gouda, M.A Kumar, M.S Thakur, N.G Karanth (2002)Enhancement of operational stability of an enzyme biosensor for glucose and sucrose using protein based stabilizing agents Biosens Bioelectron 17: 503–7 63 M.N.V.R.Kumar 2000 “A Review of Chitin and Chitosan Applications.” Reactive and Functional Polymers 46: 1–27 64 M.Rutnakkornpituk, S.Meerod, B.Boontha, U.Wichai 2009 “Magnetic Corebilayer Shell Nanoparticle: A Novel Vehicle for Entrapment of Poorly Watersoluble Drugs.” Polymer 50: 3508–15 65 M.T.Lopéz – Lopéz, J.D.G.Durán, A.V.Delgado, F.Gonzaléz–Caballero 2005 “Stability and Magnetic Characterization of Oleate–covered Magnetite Ferrofluids in Different Nonpolar Carriers.” Journal of Colloid and Interface Science 291: 144–51 66 M.Yanase, M.Shinkai, H.Honda, T.Wakabayashi, J.Yoshida, T.Kobayashi 1998 “Intracellular Hyperthermia for Cancer Using Magnetite Cationic Liposemes: An in Vivo Study.” Japanese Journal of Cancer Research 89: 463–70 67 Minggui Yuan, Minxian Luo, Yao Song, Qiu Xu, Xiaofeng Wang, Yi Cao, Xianzhang Bu, Yanliang Ren and Xiaopeng Hu 2011 “Identification of Curcumin Derivatives as Human Glyoxalase I Inhibitors: A Combination of Biological Evaluation, Molecular Docking, 3D-QSAR and Molecular Dynamics Simulation Studies.” Bioorganic & Medicinal Chemistry 19: 1189–96 68 Moroz, S.K.Jones, B.N.Gray 2002 “Magnetically Mediated Hyperthermia: Current Status and Future Direction.” International Journal of Hyperthermia 18: 267–84 69 Muthana, S.D Scott, N Farrow, F Morrow, C Murdoch, S Grubb, N Brown, J Dobson 2008 “A Novel Magnetic Approach to Enhance the Efficacy of Cell Based Gene Therapies.” Gene Therapy 15: 902–10 70 Nguyen Le Huy, Nguyen My Thuy, Nguyen Hai Binh, Nguyen Ngoc Thinh, Mai Thu Trang, Huynh Dang Chinh, Pham Thien Ngoc, Nguyen Xuan Phuc, Nguyen Van Anh, Tran Dai Lam (2013) Covalent immobilization of cholesterol oxidase 120 and poly(styrene-co-acrylic acid) magnetic microspheres on polyaniline films for amperometric cholesterol biosensing Analytical Methods, Volume 5, Issue 6, Pages 1392-1398 71 N.G Wang, L.F Zhou, M.H Guan and H.P Lei (1987) “Effect of (−)- and (+)gossypol on Fertility in Male Rats.” Journal of Ethnopharmacology 20: 21–24 72 P Przybylski, M Ratajczak-Sitarz, A Katrusiak, W Schilf, G Wojciechowski and B Brzezinski (2003) “Crystal Structure of Schiff Base Derivative of Gossypol with 3,6,9-trioxa-decylamine.” Journal of Molecular Structure 655: 293–300 73 P Przybylski, M Ratajczak-Sitarz, A Katrusiak, W Schilf, G Wojciechowski and B Brzezinski.(2007) 13C, 15N CP-MAS as well as FT-IR studies of gossypol derivatives with aromatic substituents in solid Journal of Molecular Structure 826 , 150-155 74 P.H Wang, C.Y Pan (2002) Preparation of styrene/acrylic acid copolymer microspheres: polymerization mechanism and carboxyl group distribution Colloid & Polymer Science 280: 152–59 75 P.R.Gil, D.Hühn, L.L del Mercato, D.Sasse, W J Parak “Nanopharmacy: Inorganic Nanoscale Devices as Vectors and Active Compounds.” Pharmacological Research 76 P.Sanpui, A.Murugadoss, P.V.D.Prasad, S.S.Ghosh, A.Chattopadhyay (2008)The Antibacterial Properties of a Novel chitosan–Ag-nanoparticle Composite, International Journal of Food Microbiology 124: 142–46 77 Przybylski P, Pyta K, Ratajczak-Sitarz M, Katrusiak A, Brzezinski B 2008 “Xray, FT-IR, ESI MS and PM5 Studies of Schiff Base of Gossypol with Allylamine and Its Complexes with Alkali Metal Cations and Perchlorate Anion.”Structural Chemistry 19: 983–95 78 Q.A.Pankhurst, N.K.T.Thanh, S.K.Jones, J.Dobson (2009) “Progress in Applications of Magnetic Nanoparticles in Biomedicine.” Journal of Physics D: Applied Physics 42: 224001–14 121 79 R J Hron, P S Koltun, J Pominski and G Abraham (1987) The Potential Commercial Aspects of Gossypol.Journal of the American Oil Chemists’ Society 76: 1315–19 80 R K Dat, N Kasoju, U Bora (2010) “Encapsulation of Curcumin in Alginatechitosan-pluronic Composite Nanoparticles for Delivery to Cancer Cells.Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 6: 153–60 81 R.P Singh, J.W Choi (2009) Biosensors development based on potential target of conducting polymers Sensors & Transducers Journal 104: 1–18 82 S Bhadra, D Khastgir, N.K Singha, J.H Lee (2009)Progress in preparation, processing and applications of polyaniline Prog Polym Sci 34: 783–810 83 S Bisht, G Feldmann, S Sony, R Ravi, C Karikar, A Maitra, A Maitra 2007 Polymeric Nanoparticle-encapsulated Curcumin (‘nanocurcumin’): a Novel Strategy for Human Cancer Therapy.Journal of Nanobiotechnology 84 S Singh, P.R Solanki, M.K Pandey, B.D Malhotra (2006) Cholesterol biosensor based on cholesterol esterase, cholesterol oxidase and peroxidase immobilized onto conducting polyaniline films Sensors and Actuators B: Chemical 115: 534–41 85 S Wei, Y Zhang, J Xu 2001 “Preparation and properties of poly(acrylic acidco-styrene)/Fe3O4 nanocomposites” J Polym Res 18: 125–30 86 S.-C Hsiao, J.-L Ou, Y Sung, C.-P Chang, M.-D Ger 2010 “Preparation of Sulfate- and Carboxyl-functionalized Magnetite/Polystyrene Spheres for Further Deposition of Gold Nanoparticles” Colloid & Polymer Science 288: 787–94 87 Sok Yee Yew, Gajendra Shekhawat, Nishima Wangoo, Subodh Mhaisalkar, CR aman Suri, Vinayak P Dravid and Yeng Ming Lam (2011) Design of Single Peptides for Self-assembled Conduction Channels.Nanotechnology 22: 560–66 88 T.D.Lam, V.D.Hoang, L.N.Lien, N.N.Thinh, P.G.Dien (2006) Synthesis and Characterization of Chitosan Nanoparticles Used as Drug Carrier.Vietnam Journal of Chemistry 44: 105–9 89 T.K.Jain, S.P.Foy, B.Erokwu, S.Dimitrijevic, C.A.Flask, V.Labhasetwar 2009 “Magnetic Resonance Imaging of Multifunctional Pluronic Stabilized Iron-oxide Nanoparticles in Tumor-bearing Mice.” Biomaterials 30: 6748–56 122 90 T.T Luong, T.P Ha, L.D Tran, M.H Do, T.T Mai, N.H Pham, H.B.T Phan, G.H.T Pham, N.M.T Hoang, Q.T Nguyen, P.X Nguyen (2011) “Design of carboxylated Fe3O4/poly(styrene-co-acrylic acid) ferrofluids with highly efficient magnetic heating effect”; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 384,pp 23-30 91 T.Rheinlander, R.Kotitz, W.Weitschies, W Semmler 2000 “Different Methods for the Fractionation of Magnetic Fluids.” Colloid & Polymer Science 278: 259– 63 92 U.Gneveckow, A.Jordan, R.Scholz, V.Bruss, N.Waldofner 2004 “Description and Characterization of the Novel Hyperthermia- and Thermoablation-system MFH®300F for Clinical Magnetic Fluid Hyperthermia.”Medical Physics 31: 1444–51 93 V R Sinha, A K Singla, S Wadhawan, R Kaushik, R Kumria, K Bansal and S Dhawan 2004 “Chitosan Microspheres as a Potential Carrier for Drugs.” International Journal of Pharmaceutics 274: 1–33 94 Virender K Sharma, Ria A Yngard, Yekaterina Lin 2009 “Silver Nanoparticles: Green Synthesis and Their Antimicrobial Activities.”Advances in Colloid and Interface Science 145: 83–96 95 W.Songping, M.Shuyuan 2005 “Preparation of Ultrafine Silver Powder Using Ascorbic Acid as Reducing Agent and Its Application in MLCI.” Materials Chemistry and Physics 89: 423–27 96 X Liu, Y Guan, H Liu, Z Ma, Y Yang, X Wu 2005 “Preparation and characterization of magnetic polymer nanospheres with high protein binding capacity” J Magn Mater 293: 111–18 97 Xiong R, Lu C, Zhang W, Zhou Z, Zhang X 2013 “Facile synthesis of tunable silver nanostructures for antibacterial application using cellulose nanocrystals” Carbohydr Polym ;95:214–9 98 X Zhai, S Efrima 1996 Reduction of Silver Ions to a Colloid by Eriochrome Black T.J Phys Chem 100: 1779–85 123 99 Y Chen, E.T Kang, K.G Neoh, K.L Tan 2000 “Covalent immobilization of invertase onto the surface-modified polyaniline from graft copolymerization with acrylic acid” Eur Polym J 36: 2095–2103 100 Y.Kim, K.Seff 1997 “Structure of a Very Small Piece of Silver Metal The Octahedral Silver (Ag6) Molecule Two Crystal Structures of Partially Decomposed Vacuum-dehydrated Fully Silver(1+) Ion-exchanged Zeolite” J Am Chem Soc 99: 7055–57 101 Y.Shiraishi, D.Arakawa, N.Toshima (2002) “pH-dependent Color Change of Colloidal Dispersions of Gold Nanoclusters: Effect of Stabilizer” The European Physical Journal E 8: 377–83 124 ... 3.3.1 Cấu trúc vật liệu nano Fe3O4/ CS 61 3.3.2 Hình thái vật liệu nano Fe3O4/ CS 64 3.3.3 Tính chất từ vật liệu nano Fe3O4/ CS 65 TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO. .. từ polyme với Ag, Fe3O4 đánh giá khả ứng dụng” Mục tiêu luận án - Mục tiêu luận án nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng hóa lý vật liệu tổ hợp cấu trúc nano dựa polyme thiên nhiên chitosan (CS) polyme. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC THỊNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO TỪ POLYME VỚI Ag, Fe3O4 VÀ ĐÁNH GIÁ