3. TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO TRấN
3.1.1. Cấu trỳc của vật liệu nano GPCS
Gossypol là một hợp chất polyphenol được tỡm thấy trong hạt của cỏc loài thuộc chi bụng Gossypium, họ Malvaceae. Gossypol đó được biết đến với rất nhiều hoạt tớnh sinh học cú giỏ trị như tỏc dụng chống ụxy hoỏ, trỏnh thai nam, chống ký sinh trựng, chống HIV và chống ung thư [33, 39, 71, 72]. Gossypol cú cấu tạo gồm 2 khung naphtalene đối xứng, mỗi khung chứa 3 nhúm -OH và 1 nhúm –CHO [72,73]. Do vậy trong nghiờn cứu này, chỳng tụi sử dụng gossypol vừa làm tỏc nhõn khõu mạch thụng qua phản ứng giữa nhúm NH2 của chitosan và nhúm –CHO của gossypol tạo vật liệu cấu trỳc nano vừa tạo thành sản phẩm mang hoạt tớnh sinh học cú giỏ trị của gossypol. Quỏ trỡnh phản ứng liờn kết cộng húa trị giữa chitosan và gossypol được thể hiện trờn Hỡnh 3.1. Sản phẩm tạo thành là một cỏc chuỗi chitosan được gắn kết với nhau bởi tỏc nhõn khõu mạch gossypol được kớ hiệu là GPCS.
Hỡnh 3.1 Phản ứng giữa chitosan và gossypol tạo thành GPCS
Cỏc vị trớ hấp thụ chớnh của cỏc chất tham gia và tạo thành của phản ứng thể hiện trong Bảng 3-1.
49 Bảng 3-1. Cỏc vị trớ hấp thụ chớnh của cỏc chất trong phản ứng Hợp chất ν(O–H) ν(C=O) (N–H) ν(C=C) chitosan 3363 - 1564, 1637 - gossypol 3498 1614 - 1568 GPCS 3427 - 1668 -
Bảng 3-1 và Hỡnh 3.2 so sỏnh phổ hấp thụ hồng ngoại của chất tham gia phản ứng
chitosan, tỏc nhõn khõu mạch gossypol và sản phẩm tạo thành GPCS.
3600 3200 1800 1600 1400 1200 1000 800 1564 1604 1688 3427 1564 1637 3363 1568 1614 3498 Transm itt an ce (%) Wavenumber (cm-1) CS GPCS GP (a) (b) (c)
Hỡnh 3.2 Phổ IR của chitosan (a), gossypol(b) và GPCS(c)
Cỏc pic dao động của chitosan ở bước súng 1564 cm-1 and 1637 cm-1 là dao động (N–H) [15,16,44], pic ở bước súng 1688 cm-1 của GPCS cú thể là nhúm imin CH(OH)–NH– [49,51] của phõn tử GPCS , pic ở bước súng 3363 cm-1 của chitosan tương ứng với dao động ν(O–H) [15,30] và pic ở bước súng 3498 cm-1 tương ứng với dao động ν(O–H) liờn kết với C(sp2) của vũng phenyl của gossypol trong CH2Cl2 [16]. Do đú pic ở vị trớ bước súng 3427 cm-1 cú thể là dao động của nhúm
50
ν(O–H) liờn kết với nhúm imin của GPCS. Cú thể quan sỏt trờn Hỡnh 3.2, cỏc pic ở vị trớ 1568 cm-1 và 1614 cm-1 tương ứng với cỏc dao động ν(C=C) và ν(C=O) tương ứng với hiện tượng tautome húa (Hỡnh 3.3) trong gossypol [16,72,73] và trong GPCS thỡ hai pic này dịch chuyển tới cỏc vị trớ 1564 cm-1 and 1604 cm-1.
Tuy khụng cú dữ liệu về cộng hưởng từ hạt nhõn, dữ liệu IR cú thể cho thấy rằng GPCS đó được tổng hợp thành cụng thụng qua liờn kết imin giữa chitosan và gossypol. Hơn nữa, sự xuất hiện của pic yếu của GPCS ở vị trớ 1604 cm-1 cú thể gõy ra bởi sự chồng lấp giữa ν(C=N) và δ(N–H) [73,77].
Hỡnh 3.3 Cỏc dạng đồng phõn tautome của gossypol