3. TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO TRấN
5.1.2.Vật liệu nano Fe3O4/CS trong dẫn truyền curcumin
Hạt nano từ đó được biết đến rộng rói nhờ khả năng ứng dụng cao trong y sinh, đặc biệt trong chẩn đoỏn (cung cấp ảnh cộng hưởng từ MRI và phương phỏp thử miễn dịch gắn enzym (từ tớnh làm tăng liờn kết enzym với hệ miễn dịch) và trong điều trị (tải thuốc và nhiệt trị, hyperthermia). Trong dẫn truyền thuốc, nếu sử dụng hệ vận tải Fe3O4/CS thỡ cú thể dẫn thuốc bằng từ trường ngoài, hay cú thể theo dừi sự vận chuyển thuốc bằng cỏc phương phỏp đo từ tớnh. Nếu sử dụng thuốc mụ hỡnh curcumin mang trờn hệ Fe3O4/CS thỡ cú thể theo dừi sự vận tải của thuốc (curcumin) bằng cả hai phương phỏp từ (thụng qua sự thay đổi từ tớnh của Fe3O4) và phương phỏp quang (thụng qua sự thay đổi tớnh chất quang của curcumin). Đõy cũng là một trong những điểm lý thỳ nhất của hệ dẫn thuốc Cur/Fe3O4/CS. Hơn nữa dưới tỏc dụng của từ
77
trường, hiệu ứng nhiệt trị (của Fe3O4) kết hợp với hiệu ứng húa trị (của curcumin) cũng là điểm nổi bật tiếp theo của hệ dẫn thuốc nhằm chữa bệnh ung thư. Một thỏch thức kỹ thuật rất lớn trong khi chế tạo hệ phức hợp nờu trờn là giữ vững từ tớnh của vật liệu, trỏnh kết khối thụng qua chức năng húa bề mặt bởi cỏc polyme sinh học, tăng hiệu suất tải curcumin. Nhờ chitosan cú nhiều gốc amino (-NH2) giỳp dễ dàng tạo phức với kim loại, hạt nano từ bọc ngoài bởi chitosan cú bề mặt được chức năng rất hiệu quả cho việc tải thuốc. Quy trỡnh chế tạo được trỡnh bày ở sơ đồ sau:
Hỡnh 5.7Quy trỡnh chế tạo phức hệ Cur/Fe3O4/CS
a b
c
Hỡnh 5.8 Huyền phự sắt từ (a), Fe3O4/CS (b) và cur/Fe3O4/CS (c)
Hỡnh 5.7 là quy trỡnh phản ứng tải thuốc curcumin lờn hạt nano Fe3O4/CS. Sau
khi chức năng hoỏ cỏc hạt Fe3O4 bằng chitosan thu được dung dịch sắt từ khụng lắng theo thời gian do cỏc hạt Fe3O4 được giữ trong mạng nền polyme chitosan. Sau khi
Dung dịch Fe3O4/CS Curcumin/ethanol
Sản phẩm I Khuấy từ400C, 5h Dung dịch Fe3O4/CS/Cur Lọc Curcumin dư
78
mang thuốc curcumin lờn cỏc hạt nano Fe3O4/CS cũng thu được dung dịch ổn định, khụng sa lắng (Hỡnh 5.8).
Kết quả đo phổ tỏn xạ laser DLS (dynamic light scattering) và ảnh FE-SEM (Hỡnh 5.9, Hỡnh 5.10) cho thấy vật liệu nano Fe3O4/CS trước khi tải curcumin kớch thước tập trung trong khoảng 30-40 nm và sau khi tải curcumin lờn thỡ vật liệu Cur/Fe3O4/CS cú kớch thước trong khoảng 400-500 nm. Việc tăng kớch thước vật liệu sau khi tải curcumin cú thể minh chứng cho khả năng curcumin đó được tải thành cụng lờn hệ Fe3O4/CS. 0 50 100 150 200 0 5 10 15 20 25 30 (a) CSF Vo lu me (% ) Particle size (nm) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 2 4 6 8 10 12 14 16 (b) Fe3O4/CS/Cur % Vo lu m e (% ) Particle size (nm)
Hỡnh 5.9Phổ DSL của Fe3O4/CS (a) và Cur/ Fe3O4/CS (b)
Hỡnh 5.10 Ảnh FE-SEM của vật liệu Fe3O4/CS (a) và Cur/ Fe3O4/CS (b)
Như đó trỡnh bày ở trờn, do trong cấu tạo phõn tử curcumin cú cỏc hệ nối đụi liờn hợp nờn ngoài tớnh cú màu, curcumin cũn cú tớnh chất phỏt huỳnh quang khi cú ỏnh sỏng kớch thớch. Tớnh chất này cú thể được sử dụng để nghiờn cứu sự di chuyển của phức hệ Cur/Fe3O4/CS trong cỏc ứng dụng dẫn thuốc hướng đớch. Để
79
so sỏnh khả năng phỏt huỳnh quang của curcumin trước và sau khi tải lờn vật liệu nano Fe3O4/CS chỳng tụi tiến hành chụp phổ huỳnh quang. Kết quả thể hiện trờn
Hỡnh 5.11.a. cho thấy màu xanh lỏ cõy của curcumin tinh khiết phỏt ra khi cú ỏnh
sỏng kớch thớch, cũn Hỡnh 5.11.b. cho thấy màu xanh phỏt ra từ curcumin được
mang trờn cỏc hạt sắt từ bọc chitosan. Như vậy sau khi tải lờn vật liệu nano Fe3O4/CS, tớnh chất phỏt huỳnh quang của curcumin vẫn được bảo toàn. Đõy là cơ sở để cú thể theo dừi sự di chuyển của hệ khi ứng dụng làm chất mang thuốc hướng đớch.
(a) (b)
Hỡnh 5.11 Curcumin phỏt quang dưới ỏnh sỏng kớch thớch (a) và sự phỏt quang của Cur/Fe3O4/CS (b)