Nghiên cứu chế tạo màng tổ hợp poly (vinyl alcohol)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN HỒNG ANH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG TỔ HỢP POLY (VINYL ALCOHOL)/CHITOSAN MANG THUỐC LOVASTATIN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Nghệ An, 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN HỒNG ANH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG TỔ HỢP POLY (VINYL ALCOHOL)/CHITOSAN MANG THUỐC LOVASTATIN Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 8.44.27.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ ĐỨC GIANG Nghệ An, 2019 LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hồnh thành Phịng thí nghiệm Hóa hữu – Trung tâm Thực hành thí nghiệm, trƣờng Đại học Vinh Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận đƣợc quan tâm thầy, cô giáo, đồng nghiệp, ngƣời thân bạn bè Lời cho xin đƣợc gửi tới thầy giáo PGS.TS Lê Đức Giang lời biết ơn chân thành sâu sắc Thầy ngƣời giao đề tài tận tình hƣớng dẫn, bảo giúp đỡ trình nghiên cứu hồn thành luận văn Nhân dịp xin gửi lời cảm ơn tới NCS Thạch Thị Lộc giúp đỡ tơi q trình thực nghiệm hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy giáo ngành Hóa học, Viện Sƣ phạm tự nhiên, anh chị bạn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình nghiên cứu thực đề tài Cuối xin gửi lời cảm ơn tới ngƣời thân gia đình ln thƣơng yêu, tạo điều kiện, cổ vũ động viên cho tơi đƣợc học tập nghiên cứu, hồn thành đề tài luận văn Vinh, tháng 6, năm 2019 Học viên Nguyễn Hồng Anh Nguyễn Hồng Anh Page MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC NH MỤ TỪ VIẾT TẲT DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu HƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ POLYVINYL ALCOHOL (PVA) 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Cấu tạo, phân loại 1.1.3.Tính chất 1.1.4 Ứng dụng 1.2 TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN 1.2.1 Nguồn gốc 1.2.2 Cấu tạo, phân loại 10 1.2.3.Tính chất chitosan 10 1.2.4 Ứng dụng 13 1.2.5 Điều chế chitosan 14 Nguyễn Hồng Anh Page 1.3 TỔNG QUAN VỀ LOVASTATIN 15 1.3.1 Cấu trúc 15 1.3.2 Tính chất vật lí 16 1.3.3 ƣợc lực 16 1.4 VẬT LIỆU TỔ HỢP POLYME PVA/CS 17 HƢƠNG PHƢƠNG PH P NGHIÊN ỨU VÀ THỰC NGHIỆM 20 2.1 Nguyên liệu, hóa chất 20 2.2 Dụng cụ, thiết bị 20 2.3 Thực nghiệm 20 2.3.1 Khảo sát tỷ lệ PVA/CS thích hợp để tạo màng 20 2.3.2 Chế tạo màng PVA/CS chứa hàm lƣợng thuốc LOV khác 21 2.4 PHƢƠNG PH P NGHIÊN ỨU 21 2.4.1 Phƣơng pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 21 2.4.2 Hiển vi điện tử quét (SEM) 22 2.4.3 Phân tích nhiệt lƣợng quét vi sai (DSC) 23 2.5 Đánh giá khả giải phóng hoạt chất LOV từ màng tổ hợp PVA/CS/LOV 24 HƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Khảo sát tỷ lệ PVA/ CS thích hợp để mang thuốc LOV 25 3.1.1 Phổ FTIR 25 3.1.2 ác đặc trƣng hình thái, cấu trúc 27 3.2 Đặc trƣng tính chất màng PVA/CS/LOV 28 3.2.1 Phổ FTIR 28 3.2.2 ác đặc trƣng hình thái, cấu trúc 29 3.3 Đặc trƣng nhiệt (DSC) 30 3.4 Q trình giải phóng thuốc LOV từ màng tổ hợp PVA/CS/LOV 31 Nguyễn Hồng Anh Page 3.4.1 Ảnh hƣởng hàm lƣợng LOV đến trình giải phóng thuốc từ tổ hợp PVC/CS/LOV 31 3.4.2 Ảnh hƣởng độ pH đến trình giải phóng thuốc từ tổ hợp PVA/CS/LOV 33 KẾT LUẬN 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 DANH MỤC C C TỪ VIẾT TẲT CS Chitosan DSC Phân tích tính chất nhiệt lƣợng quét visai FTIR Phƣơng pháp phổ hồng ngoại LS Lovastatin PVA Polyvinyl alcohol PC Polyvinyl alcohol/chitosan PCL Polyvinyl alcohol /chitosan/lovastatin UV-VIS Phƣơng pháp đo quang phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến SEM Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét Nguyễn Hồng Anh Page DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Nguồn gốc CS Hình 1.2 Cấu trúc CS 10 Hình 1.3 Sơ đồ tóm tắt quy trình điều chếchitosan 15 Hình 1.4 Cấu tạo Lovastatin 15 Hình 1.5 Phổ 13C-NMR LOV 16 Hình 2.1 Máy ghi phổ hồng ngoại NEXUS 670 (Mỹ) 22 Hình 2.2 Máy hiển vi điện tử quét (SEM) 23 Hình 2.3 Máy phân tích nhiệt lƣợng quét vi sai 23 Hình 3.1 Phổ FTIR PVA, CS, LOV 25 Hình 3.2 Phổ FTIR tỉ lệ PVA/ CS 26 Hình 3.3 Hình ảnh SEM màng polymer PVA/CS với tỉ lệ khác 27 Hình 3.4 Phổ FTIR tổ hợp PVA/CS/LOV 28 Hình 3.5 Mơ hình liên kết hydro PVA, CS LOV 29 Hình 3.6 Ảnh FESEM màng tổ hợp PVA/CS/LOV 29 Hình 3.7 Giản đồ DSC màng PC91Lx 30 Hình 3.8 Đồ thị giải phóng thuốc LOV từ màng vật liệu tổ hợp PC91Lx dung dịch pH= pH= 7,4 32 Hình 3.9 Đồ thị giải phóng thuốc LOV từ màng vật liệu tổ hợp PC91L10 PC91L5 dung dịch có pH= pH= 7,4 33 Nguyễn Hồng Anh Page DANH MỤC C C BẢNG Bảng 2.1 Tỉ lệ CS PVA sử dụng để tạo màng 21 Bảng 3.1 Vị trí nhóm liên kết đặc trƣng phổ FTIR PVA, CS, LOV màng tổ hợp PC91 26 Bảng 3.2 Nhiệt độ nóng chảy PVA, CS, LOV màng tổ hợp PVA/CS/LOV 31 Bảng 3.3 Hàm lƣợng thuốc giải phóng sau 10 sau 32 hợp chất PC91Lx 32 Nguyễn Hồng Anh Page MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Lovastatin (Merck's Mevacor) (LOV) hợp chất lên men có nguồn gốc từ tự nhiên đƣợc phát từ năm 1970 đƣợc tìm thấy nồng độ thấp thực phẩm nhƣ nấm sò gạo men đỏ [2,15], chất ức chế 3-hydroxy-3methylglutaryl-coenzyme A reductase (HMG-CoA reductase), loại enzyme xúc tác trình chuyển đổi HMG-CoA thành mevalonate [7] Mevalonate cần thiết cho trình sinh tổng hợp cholesterol LOV cản trở trình sản xuất cách hoạt động nhƣ chất ức chế cạnh tranh đảo ngƣợc HMG-CoA, liên kết với chất khử HMG-CoA LOV ức chế sinh tổng hợp cholesterol, làm giảm cholesterol tế bào gan, kích thích tổng hợp thụ thể LDL (lipoprotein tỉ trọng thấp), từ làm tăng vận chuyển LDL từ máu dẫn đến làm giảm nồng độ cholesterol huyết tƣơng LOV đƣợc sử dụng kèm chung với chế độ dinh dƣỡng hợp lý để giúp hạ thấp lƣợng cholesterol chất béo “xấu” (nhƣ L L, triglycerides) làm tăng lƣợng cholesterol “tốt” (HDL cholesterol) máu Tuy nhiên hạn chế thời gian bán thải chậm (3-4 giờ) giá thành thuốc tƣơng đối cao, nên việc kết hợp LOV với chất mang vấn đề cần đặt Poly vinyl alcohol (PVOH, PVA) polymer sinh học không độc hại, tan nƣớc có khả tạo màng, đƣợc ứng dụng rộng rãi đời sống xã hội PV thƣơng mại thƣờng dạng hạt, dạng bột dạng sợi, có cơng thức chung [CH2CH(OH)] n Nó có màu trắng, dạng tinh thể khơng màu, khơng mùi, tính chất lí tốt nên dễ dàng gia cơng chế tạo thành sản phẩm ứng dụng nhƣ: bao bì túi đựng, bầu ƣơm giống hay ứng dụng làm màng phủ nơng nghiệp Ngồi ra, PVA đƣợc sử dụng nhƣ chất hỗ trợ trùng hợp nhũ tƣơng, nhƣ keo bảo vệ, để tạo phân tán polyvinyl acetate Chitosan (CS) polysaccharide mạch thẳng đƣợc cấu tạo từ Dglucosamine (đơn vị deacetyl hóa) N-acetyl-D-Glucosamine (đơn vị chứa Nguyễn Hồng Anh Page nhóm acetyl) liên kết vị trí β-(1-4) Nó đƣợc sản xuất từ q trình xử lý vỏ lồi giáp xác (ví dụ vỏ tơm, cua…) với dung dịch kiềm NaOH CS có nhiều ứng dụng thƣơng mại y sinh Đặc biệt, cịn ngun liệu quan trọng việc bào chế glucosamin [2, 26] Tuy nhiên, CS có nhƣợc điểm nhạy với ẩm, có nhiều hạn chế việc sử dụng polymer thiên nhiên Sự kết hợp CS với polymer thích hợp nhƣ cellulose acetate, acrylonitrile - butadiene - styren, alginate PVA khắc phục đƣợc nhƣợc điểm Trong năm gần phát triển bệnh hiểm nghèo nhƣ HIV- I S, ung thƣ, viêm gan, đặc biệt bệnh đái tháo đƣờng trở thành mối nguy hiểm sức khỏe loài ngƣời Và chúng trở thành mối lo ngại vô lớn tổ chức y tế giới Việc kiểm sốt q trình phân phối thuốc/protein để điều trị bệnh nghiêm trọng thử thách lĩnh vực Y dƣợc Hiện có nhiều loại dƣợc phẩm (thuốc/protein) chứng tỏ đƣợc khả chữa bệnh tốt, nhiên phƣơng pháp sử dụng dƣợc phẩm truyền thồng nhƣ uống, tiêm, xạ trị, hóa trị thể giới hạn định trình sử dụng Tuy nhiên, phƣơng pháp sử dụng dƣợc phẩm truyền thống để điều trị loại bệnh có nhƣợc điểm lớn nhƣ: tập trung đột ngột thuốc/protein điểm, lúc thuốc/protein trở thành chất độc hại cho thể tập trung làm cho liều lƣợng thuốc/protein cao bình thƣờng; dƣợc phẩm dƣợc dẫn truyền theo đƣờng máu, gặp tế bào mầm bệnh (ung thƣ) thể chức chữa trị, nhƣng trình vận chuyển dƣợc phẩm tác dụng lên tất tế bào khác mà gặp Hiện nay, loại polymer sinh học nhƣ S, PV , đặc biệt tổ hợp PVA/CS đƣợc sử dụng ngày rộng rãi hoạt tính sinh học nó, tính chất lí vƣợt trột so với polymer khác, đặc biệt ứng dụng làm chất mang thuốc đƣợc nghiên cứu nhiều nƣớc giới [22] Do nhu cầu bảo vệ sức khỏe ngƣời cộng đồng, với yêu cầu phát triển sản Nguyễn Hồng Anh Page Phƣơng pháp đo S đƣợc thực khoa Hóa học, trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội 2.5 Đánh giá khả giải phóng hoạt chất LOV từ màng tổ hợp PVA/CS/LOV Giải phóng LOV từ màng tổ hợp PVA/ S đƣợc thực với mẫu thu đƣợc dung dịch đệm pH=2 pH=7,4 Một lƣợng định màng vật liệu tổ hợp đƣợc đƣa vào 200 ml dung dịch đệm 37oC tiến hành khuấy từ với tốc độ 20000 vịng/phút Sau khi khuấy đƣợc giờ, hút xác 10 ml dung dịch lọc qua giấy lọc đồng thời bù thêm 10 ml dung dịch đệm Sau đem dung dịch lọc đo mật độ quang bƣớc sóng 207nm (đối với mơi trƣờng dung dịch đệm pH= 7,4) 205 nm (đối với môi trƣờng dung dịch đệm pH= 2) Làm tƣơng tự nhƣ vậy, ghi phổ UV dung dịch chứa LOV sau đến liên tục Khối lƣợng hoạt chất LOV giải phóng đƣợc tính theo phƣơng trình đƣờng chuẩn LOV dung dịch đệm pH = pH = 7,4 Hiệu suất giải phóng LOV màng tổ hợp PVA/ S đƣợc tính theo cơng thức sau: Hiệu suất = Nguyễn Hồng Anh x 100% Page 24 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khảo sát tỷ lệ PVA/ CS thích hợp để mang thuốc LOV 3.1.1 Phổ FTIR PVA LOV CS Hình 3.1 Phổ FTIR PVA, CS, LOV Hình 3.1 biểu diễn phổ FTIR PVA, CS, LOV Có thể thấy phổ FTIR PVA xuất pic dao động hóa trị dao động biến dạng nhóm đặc trƣng nhƣ đỉnh hấp thu 3300,56 cm-1 đặc trƣng cho nhóm – OH, đỉnh hấp thu 2906,36 cm-1 đặc trƣng cho nhóm –CH2, đỉnh hấp thu 1236,54 cm-1 đặc trƣng cho dao động nhóm C–O–C Trên phổ FTIR S ngồi pic đặc trƣng cho nhóm -CH C-O số sóng 3178,166 cm-1; 1650,795 cm-1; cịn có pic rộng 3436,584 cm-1 đặc trƣng cho nhóm -OH , pic 3502,153 cm-1 đặc trƣng cho nhóm –OH NH2; pic 898,6803 cm-1 đặc trƣng cho cấu trúc vòng saccarit CS; pic đặc trƣng cho dao động hóa trị nhóm C=O 1654,652 cm-1 Quan sát phổ FTIR LOV thấy pic số sóng 3417,299 cm-1 đặc trƣng cho dao động hóa trị nhóm -OH, pic 3016,172 cm-1 đặc trƣng dao động nhóm -H; pic 1619,939 cm-1 đặc trƣng dao động nhóm = , pic Nguyễn Hồng Anh Page 25 1218,811 cm-1 đặc trƣng dao động nhóm trƣng cho -O -O-C pic 1704,793 cm-1 đặc Hình 3.2 Phổ FTIR tỉ lệ PVA/ CS Quan sát hình 3.2 xét phổ FTIR tỉ lệ PVA/CS ta thấy gần nhƣ vị trí nhóm đặc trƣng tỉ lệ xấp xỉ Sự tƣơng tác mạnh PVA CS với tƣơng tác lƣỡng cực - lƣỡng cực liên kết hydro nhóm amin hydroxyl CS với nhóm -OH PV làm cho bƣớc sóng nhóm đặc trƣng phổ FTIR màng tổ hợp PVA/CS có thay đổi so với PVA CS Đỉnh đặc trƣng cho nhóm –OH màng tổ hợp PC 3593,15 cm-1, CS 3436,584 cm-1 PVA 3300,56 cm-1 Đỉnh đặc trƣng cho dao động nhóm -NH2 phổ FTIR PC 3574,52 cm-1, CS 3502,153 cm-1 Số sóng đặc trƣng nhóm chức PVA, CS, LOV tổ hợp PVA/CS/LOV đƣợc thống kê bảng 3.1 Bảng 3.1 Vị trí nhóm liên kết đặc trƣng phổ FTIR PVA, CS, LOV màng tổ hợp PC91 Số sóng (cm-1) Dao động Nguyễn Hồng Anh PVA CS LOV PC91 Page 26 -OH,NH2 3300,56 3436,584 3417,299 3593,15 CH 3179,42 3178,166 3016,172 3018,21 C=O - - 1218,811 1783,53 -NH2 - 3502,153 - - C-O 1100,5 1650,795 1704,793 1184,36 3.1.2 Các đặc trưng hình thái, cấu trúc PC19 PC28 PC46 PC55 PC73 PC82 PC37 PC64 PC91 Hình 3.3 Hình ảnh SEM màng polymer PVA/CS với tỉ lệ khác Dựa vào ảnh SEM màng polymer PVA/CS, ta thấy với tỉ lệ PVA/CS = : PVA CS hòa tan tốt vào nhau, tạo màng blend mỏng, mịn thích hợp để mang thuốc tỉ lệ khác, màng tạo có khuyết tật pha trộn chƣa thể đƣợc đồng Nguyễn Hồng Anh Page 27 3.2 Đặc trƣng tính chất màng PVA/CS/LOV 3.2.1 Phổ FTIR Hình 3.4 Phổ FTIR tổ hợp PVA/CS/LOV Phổ FTIR tổ hợp PVA/CS/LOV ( PC91Lx) đƣợc trình bày hình 3.4 Nhóm -C=O màng tổ hợp PC91Lx xác định 1798,44 cm-1 dao động hóa trị -C=O CS 1654,652 cm-1 Đặc biệt, đỉnh tƣơng ứng với dao động nhóm -NH2, C-O, O-H phổ FTIR màng PC91Lx thay đổi đáng kể (3-105 cm-1) so với đỉnh tƣơng tự phổ FTIR CS, PVA LOV Sự thay đổi tƣơng tác nhóm C-O, OH LOV với C-O, NH2, nhóm OH CS C = O, C-O, OH PVA thông qua tƣơng tác lƣỡng cực liên kết hydro PVA S tƣơng tác mạnh với tƣơng tác lƣỡng cực - lƣỡng cực liên kết hydro nhóm amine hydroxyl CS với nhóm -OH PVA Nguyễn Hồng Anh Page 28 Hình 3.5 Mơ hình liên kết hydro PVA, CS LOV 3.2.2 Các đặc trưng hình thái, cấu trúc LOV 5% LOV 15% LOV 10% LOV 20% Hình 3.6 Ảnh FESEM màng tổ hợp PVA/CS/LOV Hình 3.6 trình bày ảnh FESEM màng PVA/CS/LOV với hàm lƣợng LOV màng khác Kết cho thấy LOV hàm lƣợng Nguyễn Hồng Anh Page 29 thấp, PVA LOV phân tán tốt vào polymer S Khi hàm lƣợng LOV tăng lên, có kết tụ tinh thể PVA với LOV Hình ảnh đƣợc thấy rõ với hàm lƣợng LOV 15% Khi màng polymer PVA/CS chứa 20% khối lƣợng LOV, toàn tinh thể PVA bám vào LOV và có giảm kích thƣớc PVA xuống cịn 1-5µm Điều thấy hàm lƣợng LOV cao, LOV có xu hƣớng tƣơng tác liên kết chặt chẽ với PV S Điều dễ hiểu hàm lƣợng PV màng polymer cao S nhóm –OH PVA dễ dàng tạo liên kết hidro với nguyên từ oxi LOV CS hiệu ứng không gian phân tử CS 3.3 Đặc trƣng nhiệt (DSC) Hình 3.7 Giản đồ DSC màng PC91Lx Nhiệt độ nóng chảy LOV 175,30C với entanpy 90,3 J/g [6], nhiệt độ nóng chảy S 106,80C với entanpy nóng chảy 130,6 J/g [6] nhiệt độ nóng chảy PVA 2240C [20] Hình 3.7 trình bày giản đồ S màng tổ hợp PV / S/LOV với hàm lƣợng LOV khác ựa vào hình 3.7 thấy vị trí pic nóng Nguyễn Hồng Anh Page 30 chảy mẫu màng tổ hợp PC91Lx thay đổi thay đổi hàm lƣợng LOV Với mẫu chứa LOV 5%, 10%, 15% 20% có nhiệt độ nóng chảy lần lƣợt 132,6343oC; 130,9327oC, 132,6300oC, 129,8497oC Nhƣ vậy, nói hàm lƣợng LOV tăng nhiệt độ nóng chảy màng composite có xu hƣơng giảm kết tụ PV với LOV làm giảm liên kết chặt chẽ PV với S S với LOV Đồng thời, điều làm cho giá trị entanpy nóng chảy giảm dần hàm lƣợng LOV màng tổ hợp tăng lên (bảng 3.2) Bảng 3.2 Nhiệt độ nóng chảy PVA, CS, LOV màng tổ hợp PVA/CS/LOV Mẫu Nhiệt độ nóng chảy (oC) PVA 224 CS 106,8 130.6 LOV 175.3 90.3 PC91L5 132,6 926,8 PC91L10 136,8 827,4 PC91L15 132,8 627,3 PC91L20 129,8 629,2 Entanpy nóng chảy (J/g) 3.4 Quá trình giải phóng thuốc LOV từ màng tổ hợp PVA/CS/LOV 3.4.1 Ảnh hưởng hàm lượng LOV đến trình giải phóng thuốc từ tổ hợp PVC/CS/LOV Hình 3.8 trình bày hàm lƣợng LOV giải phóng từ hạt tổ hợp PC91L5, PC91L10, PC91L15, PC91L20 dung dịch pH khác Có thể thấy tất pH, thời điểm khảo sát, hàm lƣợng thuốc LOV giải Nguyễn Hồng Anh Page 31 phóng giảm tăng hàm lƣợng LOV mẫu Ta có bảng số liệu hàm lƣợng thuốc giải phóng sau 10 sau 32 hợp chấ PC91Lx Bảng 3.3 Hàm lƣợng thuốc giải phóng sau 10 sau 32 hợp chất PC91Lx pH=2 pH= 7,4 PC91L5 PC91L10 PC91L15 PC91L20 10 65,17% 67,21% 70,18% 63,79% 32 76,22% 77,31% 78,04% 72,53% 10 71,75% 74,57% 71,71% 72,52% 32 81,52% 83,48% 85,68% 80,65% Có thể nhận thấy hàm lƣợng thuốc giải phóng hợp chất môi trƣờng pH= pH= 7,4 sau 10 tăng dần từ PC91L5, P 91L10, P 91L15 nhƣng giảm đột ngột P 91L20 Điều dễ thấy ban đầu lƣợng LOV tăng dần, hàm lƣợng thuốc giải phóng tăng theo Nhƣng sau hàm lƣợng LOV nhiều hợp chất ngăn cản lƣợng thuốc giải phóng dẫn đến giảm đột ngột nhƣ nêu pH=2 pH= 7.4 Hình 3.8 Đồ thị giải phóng thuốc LOV từ màng vật liệu tổ hợp PC91Lx dung dịch pH= pH= 7,4 Nguyễn Hồng Anh Page 32 3.4.2 Ảnh hưởng độ pH đến q trình giải phóng thuốc từ tổ hợp PVA/CS/LOV Hình 3.9 Đồ thị giải phóng thuốc LOV từ màng vật liệu tổ hợp PC91L10 PC91L5 dung dịch có pH= pH= 7,4 Hình 3.9 trình bày hàm lƣợng thuốc LOV đƣợc giải phóng từ màng tổ hợp PC91L5 PC91L10 độ pH= pH= 7,4 Từ kết ta thấy pH dung dịch ảnh hƣởng đáng kể đến khả giải phóng thuốc LOV từ hạt tổ hợp PC91L5 PC91L10 Sau 32 thử nghiệm, hàm lƣợng LOV giải phóng dung dịch pH=7,4 PC91L5 đạt tới 81,52%, dung dịch pH=2, hàm lƣợng LOV giải phóng đạt khoảng 76,22%; PC91L10 đạt tới 83,45%, dung dịch pH=2, hàm lƣợng LOV giải phóng đạt khoảng 77,31% Rõ ràng hàm lƣợng LOV giải phóng từ hạt tổ hợp PC91L5 PC91L10 dung dịch pH = 7,4 lớn ổn định so với dung dịch pH=2 Điều mơi trƣờng acid pH=2, ion H+ proton hóa nhóm amin CS, làm giảm khả khuếch tán LOV vào dung dịch Về bản, thuốc sau đƣa vào thể đƣợc lƣu giữ môi trƣờng pH thấp 1-3 giờ, chủ yếu thuốc đƣợc lƣu giữ môi trƣờng pH cao, thời gian lên tới 15 -20 Vậy nên tác động pH khác đến giải phóng LOV hồn tồn hợp lý Nguyễn Hồng Anh Page 33 KẾT LUẬN Đã chế tạo đƣợc màng tổ hợp Polyvinyl alcohol/chitosan (tỉ lệ 9:1) mang 5%, 10%, 15% 20% hoạt chất LOV Sau thay đổi số điều kiện chế tạo màng, tổ hợp polyme đƣợc tạo mỏng mịn hơn, pic nhóm chức đƣợc thể rõ ràng Với nồng độ chất thấp có gia nhiệt, CS LOV đƣợc phân tán tốt PVA Ngồi ra, tính chất nhiệt độ trƣơng màng tổ hợp polyme đƣợc nghiên cứu Nhiệt độ nóng chảy tổ hợp màng thay đổi hàm lƣợng LOV thay đổi Điều kiện thích hợp để tạo màng PVA/CS/LOV thích hợp tỉ lệ PVA/CS 9: 1, nhiệt độ 600C, có dùng máy đánh siêu âm tốc độ 18.000 vòng/phút So sánh phổ hồng ngoại màng vật liệu tổ hợp PVA/CS/LOV với hàm lƣợng LOV khác cho thấy có dịch chuyển vị trí pic dao động nhóm chức đặc trƣng cho PVA, CS, LOV màng vật liệu tổ hợp Phổ FTIR cho thấy PVA, CS LOV tƣơng tác với thông qua tƣơng tác lƣỡng cực – lƣỡng cực liên kết hydro Dựa vào ảnh SEM màng polymer PVA/CS, ta thấy với tỉ lệ PVA/CS = : PVA CS hòa tan tốt vào nhau, tạo màng tổ hợp mỏng, mịn thích hợp để mang thuốc tỉ lệ khác, màng tạo có khuyết tật pha trộn chƣa thể đƣợc đồng Kết cho thấy LOV hàm lƣợng thấp, PVA LOV phân tán tốt vào polymer CS Khi hàm lƣợng LOV tăng lên, có kết tụ tinh thể PVA với LOV ựa vào giản đồ S nói hàm lƣợng LOV tăng nhiệt độ nóng chảy màng composite có xu hƣớng giảm kết tụ PVA với LOV làm giảm liên kết chặt chẽ PVA với CS CS với LOV Đồng thời, điều làm cho giá trị entanpy nóng chảy giảm dần hàm lƣợng LOV màng tổ hợp tăng lên Q trình giải phóng thuốc LOV từ tổ hợp PVA/CS/LOV Nguyễn Hồng Anh Page 34 dung dịch pH khác gồm giai đoạn: 10 đầu giải phóng nhanh, sau tốc độ chậm dần ổn định Hàm lƣợng LOV đƣợc giải phóng từ tổ hợp PVA/CS/LOV dung dịch tăng dần tăng độ pH Nguyễn Hồng Anh Page 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bùi Thị Minh Xuân, Nguyễn Quang Khuyến, Polyvinyl Ancol (12/2009) [2] Nguyễn Thị Ngọc Tú, Phạm Thị Mai (1995), Ứng dụng chitosan y tế, Tạp chí ƣợc học, số 3, 14-15 [3] Nguyễn Thị Mỹ Lan, Huỳnh Thị Phƣơng Linh, Lê Thị Mỹ Phƣớc, Nguyễn Quốc Hiến, Bước đầu nghiên cứu hiệu ứng làm lành vết thương hỗn hợp Chitosan tan nước - Bacterial cenllulose - Nano bạc, Tạp chí phát triển KH & CN (2009), 12(09) [4] Nguyễn Thị Thu Thủy, Nguyễn Thị Phƣơng Thu, Nghiên cứu chế tạo màng sợi nano chitosan/ polyvinyl ancol ứng dụng loại bỏ kim loại nặng nước, Tạp chí Khoa học công nghệ (2008), số 49 [5] Nguyễn Văn Trọng, Sử dụng sợi nano Chitosan/ PVA dẫn truyền Curcumin (2014), Đại học Cần Thơ [6] Thạch Thị Lộc, Thái Hoàng, Lê Đức Giang, Nguyễn Thị Quỳnh Giang, Lê Thị Thủy, Nghiên cứu đặc trưng tính chất màng tổ hợp AG/CS/LOV ( 2018), Tạp chí khoa học, Trƣờng Đại học Vinh, tập 47, Số 2A (2018), tr 23-30 Tiếng Anh [7] American Society of Health-System Pharmacists ,"Lovastatin Monograph for Professionals" Drugs.com ( 2019) [8] Alberts AW (1998) "Discovery, biochemistry and biology of lovastatin" The American Journal of Cardiology, 62 (15), 10–15 [9] Alberts AW, Chen J, Kuron G, Hunt V, Huff J, Hoffman C, Rothrock J, Lopez M, Joshua H, Harris E, Patchett A, Monaghan R, Currie S, Stapley E, Albers-Schonberg G, Hensens O, Hirshfield J, Hoogsteen K, Liesch J, Springer J (July 1980) "Mevinolin: a highly potent competitive inhibitor of hydroxymethlglutaryl-coenzyme A reductase and a cholesterol-lowering agent" 77 (7): 3957–61 Nguyễn Hồng Anh Page 36 [10] C.K.S Pillai,Willi Paul, Chandra P Sharma Chitin and chitosan polymers: Chemistry, solubility and fiber formation Progress in Polymer Science 34 (2009) 641–678 [11] Diana Marcela Escobar-Sierra a & Yuli Paola Perea-Mesa, Manufacturing ad evaluation of Chitosan, PVA and Aloe Vera hydrogels for skin applications DYNA, (12/ 2017) , 84(203), 134-142 [12] Ezequiel de Souza Costa-Ju´nior Marivalda M Pereira, Herman S Mansur, Properties and biocompatibility of chitosan films modified by blending with PVA and chemically crosslinked, ( 2009), 20, 553–561 [13] Fromageau, J.; Brusseau, E.; Vray, D.; Gimenez, G.; Delachartre, P Characterization of PVA cryogel for intravascular ultrasound elasticity imaging; IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control (2003), 50 (10), 1318 - 1324 [14] Ghasem Sargazi, Daryoush Afzali, Ali Mostafavi S.Yousef Ebrahimipour, Synthesis of CS/PVA Biodegradable Composite Nanofibers as a Microporous Material with Well Controllable Procedure Through Electrospinning, Journal of Polymers and the Environment, (5/2018), 26 (5), 1804 – 1817 [15] Julian M Henwood Rennie C Heel, Drug (10/1988), 36 ( 4), 429 [16] Liu J., Zhang J., Shi Y., Grimsgaard S., T Alraek, Fonnebo V., Chinese red yeast rice (Monascus purpureus) for primary hyperlipidemia: a metaanalysis of randomized controlled trials, Chin Med,1 (2006), 4-11 [17] Luisa L.S Dias, Herman S Mansur, Claudio Luis Donnici, Marivalda M Pereira, Synthesis and characterization of chitosan-polyvinyl alcoholbioactive glass hybrid membranes.Biomatter ( 2011), số 1(1), 114–119 [18] Marguerite Rinaudo, Progress in Polymer Science (31/7, 2006) 603-632 [19] Maryam Kouchak, Abdolghani Ameri, Basireh Naseri, and Sara Kargar Boldaji, Chitosan and polyvinyl alcohol composite films containing Nguyễn Hồng Anh Page 37 nitrofurazone: preparation and evaluation Iran J Basic Med Sci (2014), 17(1), 14–20 [20] Mohammad Rezaul Karim, Md Shahidul Islam, Thermal Behavior with Mechanical Property of Fluorinated Silane Functionalized Superhydrophobic Pullulan/Poly(vinyl alcohol) Blends by Electrospinning Method, Journal of Nanomaterials 2011(37) [21] M Rinaudo, Chitin and chitosan: Properties and applications (2006) 31, (7), 603-632 [22] R A A Muzzarelli (1993), “The biological signifiance of Ncarboxybutyl chitosan in wound repair, Carbohydrate Polymers” 20, 716 [23] Sara Pouranvari, Firouz Ebrahimi, Gholamreza Javadi, Bozorgmehr Maddah, Chemical cross- linking of Chitosan/ Polyvinyl Alcohol electrospun nanofibers Materials and technology 50 (2016) 5, 663–666 [24] Tao Wu, Svetlana Zivanovic Determination of the degree of acetylation (DA) of chitin and chitosan by an improved first derivative UV method Carbohydrate Polymers 73 (2008) 248–253 [25] Vederas JC, Moore RN, Bigam G, Chan KJ (1985) "Biosynthesis of the hypocholesterolemic agent mevinolin by Aspergillus terreus Determination of the origin of carbon, hydrogen and oxygen by 13C NMR and mass spectrometry" J Am Chem Soc 107 (12): 3694–701 [26] YuyingSun, Jiquan Zhang, Shengjun Wua, Shujun Wanga, Preparation of dglucosamine by hydrolysis of chitosan with chitosanase and β-dglucosaminidase, International Journal of Biological Macromolecules, 61 (2013), 160-163 [27] Yaowen Liu, Shuyao Wang, Wenting Lan, International Journal of Biological Macromolecules ( 2008), 107, part A, 848-854 Nguyễn Hồng Anh Page 38 ... chúng tơi chọn đề tài: Nghiên cứu chế tạo khảo sát số đặc trƣng màng tổ hợp Poly( vinyl alcohol)/ Chitosan mang thuốc Lovastatin Mục tiêu đề tài - Chế tạo đƣợc màng tổ hợp polymer PVA/CS mang thuốc... vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu: Màng tổ hợp PVA/CS mang thuốc LOV Phạm vi nghiên cứu: Điều kiện chế tạo màng tổ hợp; hình thái, cấu trúc, tính chất nhiệt; khả giải phóng hoạt chất LOV từ màng. .. sống đặt ra, việc nghiên cứu tổng hợp polyme sinh học với nhiều tính chất ƣu việt vơ cần thiết Vì vậy, nghiên cứu chế tạo ứng dụng tổ hợp PVA/CS mang dƣợc chất khác hƣớng nghiên cứu thu hút đƣợc