Kết quả nghiên cứu cho thấy có rất nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tạo
Hình 3.7: Sự phân bố kích thƣớc hạt nano chitosan với tốc độ khuấy
8000v/phút trong 1h
8000v/1h
Hình 3.6: Sự phân bố kích thƣớc hạt nano chitosan với tốc độ khuấy
8000v/phút trong 2h
Hình 3.8: Sự phân bố kích thƣớc hạt nano chitosan với tốc độ khuấy
hạt nano chitosan bằng phƣơng pháp liên kết ion với TPP nhƣ khối lƣợng phân tử chitosan, tỷ lệ giữa chitosan và TPP, pH phản ứng, tốc độ khuấy và thời gian khuấy. Chỉ cần thay đổi một trong các yếu tố trên thì kích thƣớc hạt nano thu đƣợc cũng sẽ thay đổi theo. Dựa trên các kết quả nghiên cứu đã đạt đƣợc, tốc độ khuấy và thời gian khuấy hỗn hợp CS:TPP đƣợc thay đổi nhằm tạo ra ba loại hạt nano chitosan kích thƣớc khác nhau . Các hạt tạo thành dƣới các điều kiện khác nhau đƣợc đo kích thƣớc và zeta potential bằng máy Zetasizer Ver. 6.20 (bảng 3.2)
Bảng 3.2: Kích thƣớc hạt nano chitosan thu đƣợc ở các điều kiện khác nhau
Kí hiệu mẫu Tốc độ khuấy (vòng/phút) Thời gian khuấy (giờ) Kích thƣớc hạt (nm) Zeta potential (mV) PdI CF2 4000 2h 1127nm 49,2 ± 4,32 0,471 CF1 4000 4h 450 nm 40,8 ± 7,81 0,385 CF6 8000 1h 96,69nm 37,4 ± 5,41 0,626
Kết quả trên bảng 3.2 ta có thể thấy rằng điện thế zeta của hạt tƣơng ứng với kích thƣớc hạt tạo ra, hạt có kích thƣớc lớn thì điện thế zeta cũng lớn, kích thƣớc hạt giảm đi thì thế zeta cũng giảm đi. Trong điều kiện thí nghiêm trên đã thu đƣợc các loại hạt có kích thƣớc khoảng 1000 nm, 450 nm, 100 nm, tƣơng ứng với thế zeta lần lƣợt là 49,2 mV; 40,8 mV; và 37,4 mV. Kết quả này cũng phù hợp với những nghiên cứu của nhiều tác giả khác nhau. Theo Ing và cs (2012), cũng bằng phƣơng pháp liên kết ion giữa TPP và chitosan, từ nguyên liệu chitosan có khối lƣợng phân tử khác nhau, ở cùng nồng độ chitosan và TPP, cùng tốc độ khuấy và thời gian khuấy, tác giả tạo đƣợc nhiều loại hạt nano chitosan có kích thƣớc khác nhau và thế zeta cũng thay đổi tùy kích thƣớc hạt, hạt 1265 nm có thế zeta là 55 mV, hạt 348 nm có thế zeta là 47 mV, và hạt 101 nm có thế zeta là 35 mV [22]. Tƣơng tự, Huang và cs (2009) cũng tạo ra đƣợc nhiều loại hạt nano chitosan có kích thƣớc khác nhau xuất phát từ nguyên liệu chitosan ban đầu có khối lƣợng phân tử khác nhau, giữ cố định nồng độ CS là 0,05%(w/v). Bằng cách thay đổi nồng độ TPP, các tác giả đã tạo ra đƣợc rất nhiều loại hạt nano chitosan trong đó thu đƣợc hạt nano có
kích thƣớc là 453 nm, 101 nm và thế zeta tƣơng ứng là 37,5 mV; 27,8 mV [13]. Nhƣ vậy tuy các hạt nano chitosan kích thƣớc khác nhau có thể đƣợc tạo ra bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau nhƣng đều có xu hƣớng chung là hạt có kích thƣớc lớn thì thế zeta lớn, hạt có kích thƣớc nhỏ thì thế zeta nhỏ.
Thế Zeta là một đặc trƣng về điện của các hạt keo tạo sự bền vững của các hệ keo chống lại sự keo tụ. Các hạt keo cùng loại thì luôn tích điện cùng dấu nên các hạt keo tụ luôn đẩy nhau bởi lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt cùng dấu, xu hƣớng này làm cho hạt keo không thể hút nhau để tạo nên các hạt lớn hơn. Nhƣ vậy, thế zeta càng lớn thì hệ keo càng bền, càng khó kết tủa [38]. Thế Zeta có thể mang giá trị âm hay dƣơng, ở đây các loại hạt nano chitosan thu đƣợc đều mang điện tích dƣơng, và khá lớn ( 37), vì vậy các hạt nanochitosan bền vững trong dung dịch và không tạo tủa sau thời gian bảo quản.
Kết quả tạo hạt nano chitosan có kích thƣớc khoảng 1000 nm (ký hiệu mẫu CF2)
đƣợc thể hiện nhƣ hình 3.9, 3.10, 3.11 dƣới đây
mục lục
Hình 3.9: Sự phân bố kích thƣớc hạt nano chitosan đƣợc báo cáo theo số lƣợng (a) và theo cƣờng độ (b) của mẫu CF2
Hình ảnh thể hiện sự phân bố kích thƣớc hạt báo cáo theo số lƣợng và cƣờng độ khá trùng khớp chứng tỏ trong mẫu CF2 phần lớn là hạt có kích thƣớc khoảng 1000 nm, sự phân bố hạt đƣợc thể hiện qua giá trị PdI thấp khoảng 0,471. Giá trị PdI càng nhỏ thì hạt phân bố càng đồng đều, và điện thế zeta của hạt có giá trị là dƣơng là 49,2mV.
Kết quả tạo hạt nano chitosan có kích thƣớc khoảng 450 nm (ký hiệu mẫu CF1)
đƣợc thể hiện rõ trong hình 3.12, 3.13, 3.14
Hình 3.12: Sự phân bố kích thƣớc hạt nano chitosan đƣợc báo cáo theo số lƣợng (c) và theo cƣờng độ (d) của mẫu CF1
c d
Hình 3.10: Điện thế zeta của hạt nano chitosan thu đƣợc từ mẫu CF2
1000 nm
Hình 3.11. Ảnh FE-SEM hạt nano chitosan của mẫu CF2
Kết quả trên hình 3.12 cho thấy trong mẫu CF1 phần lớn các hạt phân bố ở kích thƣớc khoảng 450nm, các hạt phân bố đồng đều hơn mẫu CF2, thể hiện ở giá trị PdI thấp hơn là 0,385. Thế zeta của hạt có giá trị dƣơng là 40,8 mV.
Kết quả tạo hạt nano chitosan có kích thƣớc khoảng 100 nm (ký hiệu mẫu CF6)
đƣợc thể hiện rõ trong hình 3.15, 3.16, 3.17
Hình 3.15 :Sự phân bố kích thƣớc hạt nano chitosan đƣợc báo cáo theo số lƣợng (e) và theo cƣờng độ (f) của mẫu CF6
f e (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.13 : Điện thế zeta của hạt nano chitosan thu đƣợc từ mẫu CF1
450 nm
Hình 3.14 . Ảnh FE-SEM hạt nano chitosan của mẫu CF1
Mẫu CF6 có 2 loại hạt cùng tồn tại, chủ yếu là hạt có kích thƣớc khoảng 100 nm chiếm 98,3%, còn 1,7% còn lại là hạt có kích thƣớc khoảng 950nm. Giá trị PdI của mẫu cao 0,626 khẳng định trong mẫu còn lẫn các loại hạt có kích thƣớc khác, điện thế zeta của hạt cũng có giá trị dƣơng là 37,4. Điều này rất có ý nghĩa trong việc đánh giá khả năng kháng vi sinh vật của chế phẩm.
3.3. Đánh giá hoạt tính đối kháng vi sinh vật của các loại hạt nano chitosan có kích thƣớc khác nhau (CF2: 1000 nm, CF1: 450 nm, CF6: 100 nm)