Phân tích kết quả 1H-NMR (hình 3.4) của vật liệu ghép cho thấy bên cạnh sự biến mất của các tín hiệu cộng hưởng do proton của NPC (δ = 7,39 ppm và 8,27 ppm), các chuyển dịch hóa học của proton có trên glucosamine (đơn vị acetyl CH3C(O)- và đơn vị deacetylated) của chitosan tại δ= 1,98 ppm (h1), δ= 2,84 ppm (h2) và δ= 4,62 ppm (h3). Bên cạnh đó, tín hiệu cộng hưởng của proton Pluronic tại chuyển dịch hóa học δ= 1,03 (ha), đặc trưng của proton trên nhóm methyl của phân tử pluronic vẫn xuất hiện trên phổ 1H NMR. Từ kết quả
phân tích 1H-NMR cho thấy đã thành công trong việc tạo ra vật liệu ghép CS - F127 thông qua trung gian p-NPC.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Tần số (cm-1)
CS-F127 CS
NPC-F127-OH
Hình 3.5. Kết quả phổ FTIR của CS-F127 (1:15)
Kết quả FTIR (Hình 3.5) cho thấy đặc điểm dải phổ của chitosan chuẩn ở số sóng 3368 cm-1 là do dao động giãn của liên kết OH, 1559 cm-1 là dao động liên kết NH, tín hiệu này cũng xuất hiện trong dải phổ CS-F127(1:15) ở số sóng 3491 cm-1 dao động liên kết O-H, 1468 cm-1 dao động liên kết N-H.
Dao động của các liên kết trong dải phổ F127-OH cho thấy ở số 2886 cm- 1 là dao động giãn của liên kết CH trong phân đoạn PEO của Pluronic F127. Dao động giãn ở số sóng 1111 cm-1 do dao động liên kết CO đặt trưng của Pluronic F127. Các tín hiệu này cũng xuất hiện ở dải phổ CS-F127 ở số sóng 2890 cm-1 là dao động giản của liên kết CH. Dao động ở bước sóng 1112 cm- 1 do dao động giãn của liên kết CO. Tín hiệu khoảng 1571 cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng –NH của nhóm amine trong CS, tuy nhiên trong phổ đồ của CS-F127 khơng có tín hiệu ở vị trí này có thể do nhóm amine của CS đã được liên kết với F127 tạo thành nhóm amide I có vân hấp thụ khoảng 1650
cm-1 [79], Tóm lại, dữ liệu phổ FT-IR cho thấy các vân phổ phù hợp với các nhóm chức trong công thức cấu tạo dự kiến của copolymer ghép.
Dựa vào dữ liệu phổ FT-IR, 1H-NMR và so sánh với các tài liệu tham khảo, chứng tỏ rằng đã tổng hợp thành công hệ copolymer ghép CS-F127 3.2. KẾT QUẢ TỔNG HỢP HYDROGEL NHẠY NHIỆT ALG -F127
3.2.1. Kết quả tổng hợp Na-Alg-Cys
Để tạo các nhóm amine trên mạch Natri Alginate (Na-Alg) cho phản ứng với NPC-F127-OH, cystamine được sử dụng như tác chất. Cystamine cịn có cấu trúc 2 nhóm NH2, một nhóm tạo liên kết với nhóm carboxylate có trên Alg trong khi cịn dư một nhóm NH2 tự do để tạo liên kết với NPC-F127-OH. Một nghiên cứu về vết thương gây bởi sưng năm 1984 [80], cho thấy việc tiêm cystamine vào bắp đùi thỏ bị gây tổn thương đã làm giảm thời gian của phản ứng viêm và thúc đẩy hoạt động của đại thực bào và thúc đẩy q trình biệt hóa của nguyên bào sợi làm tăng cường quá trình tổng hợp collagen do đó vết thương được điều trị bằng cystamine lành sớm hơn so với lô chứng 4-5 ngày. Năm 2012, nghiên cứu của nhóm Toshio Fujisawa [68] đã chỉ ra rằng cystamine có tác dụng ức chế hoạt động của Matrix Metalloproteinases (MMP, men tiêu hủy cấu trúc nền). MMPs còn ngăn cản nguyên bào sợi sản sinh mới collagen, elastin... khiến cấu trúc nền không được phục hồi [81]. Do đó, cystamine thích hợp cho nghiên cứu này.
Phổ FTIR của Na-Alg (Hình 3.6) xuất hiện dãy hấp thu với cường độ mạnh ở bước sóng 3411 cm-1, đặc trưng cho sự dao động giãn nhóm của –OH, bên cạnh là dãy có cường độ yếu hơn nhiểu tại các bước sóng 2923cm-1 ứng với dao động giãn đối xứng của chuỗi CH2. Trên phổ cịn xuất hiện hai tín hiệu ở bước sóng 1619 cm-1 và 1412 cm-1, chứng minh sự hiện diện của dao động giãn đối xứng và bất đối xứng của nhóm carboxylate [82]. Ngoài ra trong vùng 1294–815cm-1 xuất hiện một số dao động của nhóm chức ether C-O-C và C-C trong liên kết glucoside [83]. Mũi dao động tại 815 cm-1 và 890 cm-1 chứng tỏ sự hiện diện của mannuronic trong mẫu Na-Alg. Mũi dao động tại 1294cm-1
cystamine lên mạch, có sự giảm cường độ của giao động cùng với sự dịch chuyển của tín hiệu nhóm carboxylate xuống 1634cm-1 và 1468 cm-1. Chứng tỏ sự hình thành liên kết amide rút điện tử gây ảnh hưởng đến nhóm COO- alginate. Đặc biệt trên phổ gắn cystamine có sự xuất hiện 1 dao động dãn nối ở bước sóng 1700cm-1 tương ứng với tín hiệu của N-C=O của nhóm amide I [86] Việc ghép cystamine cịn thay đổi cường độ hấp thụ của các dao động nối của guluronic acid và của mannuronic acid. Các dảy phổ trong vùng từ 1320 đến 780 cm-1 gây ra bởi dao động của liên kết C-O và C-C, từ tỉ lệ cường độ các dải, có thể dự đốn tương đối tỉ lệ G/M [85]. Cường độ lớn của các dãy tại 1294 cm-1 và 1037 cm-1 cho biết hàm lượng G cao. Trong khi đó, hàm lượng M nhiều hơn, tương ứng với cường độ mạnh của các dải tại, 815, 890 cm-1. So sánh tỉ lệ các dải phổ trên cho thấy, sau khi gắn cys cường độ tín hiệu tại 1037 bị chuyển dịch xuống vùng dưới 1112 cm-1, trong khi cường độ các tín hiệu tại 815 cm-1
và 890cm-1 trở nên rõ nét, chứng tỏ hàm lượng M cao trong phổ ghép cao hơn, như vậy hầu hết cystamine được gắn chủ yếu trên nhóm carboxylate của guluronic acid. 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Tần số (cm-1) Na-Alg-Cys Na-Alg Cys
Hình 3.6. Phổ FT-IR của Na-Alg, Cys và Na-Alg-Cys tổng hợp sử dụng
Phổ 1H-NMR của Na-Alg-Cys (Hình 3.7) cho thấy tín hiệu cộng hưởng ở 5,05ppm và 4,45ppm là của proron ở C-1 của đơn vị guluronate (H-1-G) [87] và mannuronate (H-1-M) [88, 89]. Bên cạnh đó, phổ Na-Alg-Cys cịn xuất hiện các tín hiệu cộng hưởng ở 4,93 ppm và 4,20 ppm tương ứng lần lượt với proton ở C-5 của đơn vị guluronate (H-5-G) và mannuronate (H5-M) [90]. Trong khi H-5 của các đơn vị guluronate trong khối GG (H-5-GG) cho tín hiệu cộng hưởng ở 4,37 và các tín hiệu cộng hưởng ở 4,45 và 4,68 là của H-1 của đơn vị mannuronate và H5 của đơn vị guluronate trong các đơn vị thuộc khối GM (H- 1-M+ H-5-GM). Bên cạnh các tín hiệu đặc trưng của Na-Alg, phổ 1H-NMR xuất hiện tín hiệu mới ở 3,4ppm và 3,1ppm, 2 tín hiệu đặc trưng của proton có trên phổ 1H-NMR của Cystamine. Đối chiếu với phổ 1H-NMR của cystamine tự do và các công bố về phổ Na-Alg [82, 89], tín hiệu proton tại 2,97ppm khơng thuộc về của 2 thành phần cấu thành nên nó. Tín hiệu này có thể được sinh nhờ sự hình thành do sự amide hóa của nhóm carboxylate. Như vậy, thơng qua đánh giá cấu trúc bằng 1H-NMR và FT-IR, sản phẩm Na-Alg-Cys được tổng hợp thành công.