Điều chế chitosan có DA thấp

2. Ứng dụng của chitin/chitosan và dẫn xuất

3.1.3. Điều chế chitosan có DA thấp

3.1.3.1. Phổ hồng ngoại

Hình 3.6: Phổ FT - IR của -chitosan theo phương pháp phá kết tinh

Từ phổ hồng ngoại (hình 3.6) của chitosan thu được từ phản ứng deaxetyl hóa một lần chitosan thu được ở mục 3.1.2 trong dung dịch NaOH 5% theo phương pháp phá kết tinh (hình 3.6) cho thấy cường độ pic hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị liên kết C=O của nhóm axetamit giảm mạnh, đồng thời xuất hiện píc hấp thụ tại 1603 cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng của liên kết N-H.

Theo công thức 2.3 phần thực nghiệm, -chitosan nhận được có DA 0 % (hay DDA100%), phản ứng deaxetyl hoá gần như diễn ra hoàn toàn.

3.1.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Kết quả ghi phổ cộng hưởng từ hạt nhân: phổ 1H-NMR; phổ 13C-NMR của mẫu chitosan thu được từ phản ứng deaxetyl hoá theo phương pháp phá kết tinh, trong dung môi D2O - 1% CF3COOD ở 800C được thể hiện trên các hình 3.7, 3.8, các pic tín hiệu có thể được quy kết như trong bảng 3.4 và 3.5.

Hình 3.7: Phổ 1H-NMR của –chitosan deaxetyl hoá hoàn toàn

Bảng 3.4: Độ chuyển dịch hóa học của proton (1H) của chitosan

Tín hiệu  ppm Tín hiệu  ppm H1 5,33 H5 4,24 H2 3,63 H6a 4,30 H3 4,37 H6b 4,46 H4 4,39 CH3 (của OCOCH3 tự do và trong mắt xích CTS) 2,55 và 2,57

Bảng 3.5: Độ dịch chuyển hóa học cacbon (13C) của Chitosan

Tín hiệu  ppm Tín hiệu  ppm

C1 99,7 C5 75,9

C2 57,2 C6 61,5

C3 72,1 CH3 Không xuất hiện

C4 78,6 C=O Không xuất hiện

Từ các giá trị tích phân trên phổ 1H-NMR, độ axetyl hóa của chitosan tính theo công thức: DA=ICH3/3(IH1 chitosan+IH1 chitin)x100% (trong đó I là giá trị tích phân của pic tín hiệu) là  0% (hay DDA100%). Như vậy, sử dụng phương pháp phá kết tinh có thể điều chế chitosan có DA0%.

3.1.3.3. Giản đồ nhiễu xạ tia X

Kết quả chụp giản đồ nhiễu xạ tia X (hình 3.9) cho thấy chitosan điều chế được theo phương pháp phá kết tinh có độ kết tinh rất thấp.

Hình 3.9: Giản đồ nhiễu xạ tia X của chitosan điều chế theo

3.1.3.4. Khối lượng phân tử

Kết quả đo áp suất thẩm thấu () của chitosan điều chế theo phương pháp phá kết tinh được trình bày ở bảng 3.6. Khối lượng phân tử chitosan tính được: Mn = 41326 g/mol tương đương với 410 kDa. Như vậy, phản ứng cắt mạch giảm khối lượng phân tử diễn ra song song với phản ứng deaxetyl hóa chitosan.

Bảng 3.6: Kết quả đo áp suất thẩm thấu của chitosan DA0 Tên mẫu C(g/100ml) dn (trung bình 3 lần đo)  (cm)  /C M1 0,025 25,76 0,27 10,8 M2 0,05 89,22 0,935 18,70 M3 0,1 318,6 3,050 30,5 M4 0,2 291,1 11,46 57,3 M5 0,4 3912 41,00 102,5 y = 242.19x + 6.3208 0 20 40 60 80 100 120 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 C  /C

Nhận xét 1:

+ Đã tách được chitin từ mai mực ống, hàm lượng chitin khoảng 37,5% + Đã điều chế được chitosan từ chitin thông qua phản ứng deaxetyl hóa. Độ deaxetyl hoá đạt được khi deaxetyl hóa một lần trong dung dịch NaOH 50%, nhiệt độ 120oC là 28%, khối lượng phân tử 453 KDa. Sử dụng phương pháp phá kết tinh thu được chitosan có độ axetyl hóa  0%, khối lượng phân tử 410 kDa.