6. Cấu trúc của luận văn
3.3.3. Kết quả đo TEM của nano bạc
Dung dịch nano bạc được đo tại Phòng thí nghiệm siêu cấu trúc - Khoa vi rút - Viện vệ sinh dịch tể Trung ương, số 1 - Yersin - Hà Nội. Ảnh TEM của nano bạc được trình bày ở Hình 3.10.
Hình 3.10. Ảnh TEM của mẫu nano bạc
Nhận x t: Từ Hình 3.10 ta thấy hạt nano bạc được tổng hợp từ tanin chiết suất từ vỏ keo lá tràm có dạng hình cầu, kích thước nano bạc tổng hợp được có kích thước tập trung khoảng 22,2 nm đến 39,5 nm.
3.3.4. Kết quả đo RD của nano bạc
Lấy mẫu nano bạc được tổng hợp ở điều kiện tối ưu đem đo tại phòng phân tích mẫu của Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng. Kết quả đo XRD ở Hình 3.11
Meas. data:NanoAg_Theta_2-Theta Inte ns ity (cps) 0 10000 20000 30000 Chlorargyrite, syn, Ag Cl, 01-071-5209 2-theta (deg) 20 30 40 50 60 70 Silver, Ag, 01-071-4613
Hình 3.11. Phổ XRD của mẫu nano bạc
Quan sát giản đồ nhiễu xạ XRD của nano bạc, ta nhận thấy tất cả các đỉnh đều trùng với các đỉnh của tinh thể bạc, nên ta có thể khẳng định toàn bộ ion Ag+ trong AgNO3 đã bị khử tạo bạc. Cường độ các đỉnh hoàn toàn phù hợp với phổ chuẩn của kim loại bạc. Kết quả thu được ta nhận thấy, tinh thể bạc có 3 peak đặc trưng với góc 2θ lần lượt 38,0440; 44,1000; 64,3320; tương ứng với các mặt phản xạ (1,1,1); (2,0,0); (2,2,0) của bạc trong mạng tinh thể. Đối với góc 2θ = 38,0440, tọa độ (1,1,1) thì tinh thể nano bạc thể hiện đỉnh peak cao nhất, có cường độ peak lớn nhất.
Qua các kết quả phân tích từ XRD, tinh thể nano bạc có kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện ( hay fcc).
3.3.5. Kết quả đo ED của nano bạc
Lấy mẫu nano bạc được tổng hợp ở điều kiện tối ưu, tiến hành đo EDX tại Phòng thí nghiệm siêu cấu trúc - Khoa vi rút - Viện vệ sinh dịch tể Trung ương, số 1 - Yersin - Hà Nội được kết quả thể hiện tại Hình 3.12.
Hình 3.12. Phổ ED của mẫu nano bạc
Nhận x t: Quan sát phổ EDX ta thấy mẫu nano bạc được tổng hợp từ tanin, ngoài kim loại Bạc (Ag ) còn có các nguyên tố C, O, đây là những nguyên tố có mặt trong hợp chất hữu cơ, trong phổ không có kim loại khác.
3.4. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ỨNG DỤNG KHÁNG KHUẨN CỦA NANO BẠC TRONG BẢO QUẢN TÔM THẺ CHÂN TRẮNG
Khi tiến hành ngâm tôm vào nước sinh hoạt và gel nano bạc trong tanin thì quan sát sự thay đổi màu sắc của tôm theo thời gian.
Sau khoảng thời gian gần 4 giờ, tôm đã bắt đầu xuất hiện dấu hiệu hư hại ở cả hai đĩa, tiếp tục quan sát sau 24 giờ ta thu được kết quả sau: phần tôm trong nước hư hại hoàn toàn, trong khi đó tôm được bảo quản trong dung dịch nano chỉ bị hư hại khoảng 40 , như Hình 3.13.
Hình 3.13. Mẫu tôm ngâm trong nước và nano bạc sau 24 gi
Mẫu tôm ngâm trong nước chuyển sang màu hồng, mẫu tôm ngâm trong nano bạc có sự chuyển sang màu hồng một phần ở cùng một thời gian. Chứng tỏ nano có khả năng hạn chế sự hư hại của tôm ở ngay ở nhiệt độ thường.
Nguyên nhân tôm có tẩm nano bạc bảo quản trong thời gian lâu do các yếu tố sau:
- Do các hạt nano bạc liên kết với peptidoglican ở thành tế bào của vi khuẩn gây ức chế khả năng vận chuyển oxy vào bên trong tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn. Và sau khi tác động lên màng tế bào vi khuẩn, các hạt nano bạc sẽ thâm nhập vào bên trong tế bào, tương tác với các enzyme tham gia vào quá trình hô hấp dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của vi khuẩn.
- Các ion bạc có thể tương tác với các bazơ nitơ timin và guanin của phân tử ADN làm rối loạn các chức năng của ADN, dẫn đến ức chế quá trình phát triển và
sinh sản của vi sinh vật. Ngoài ra, ion bạc có khả năng bao vây các nhóm –SH có mặt trong tâm hoạt động của rất nhiều loại men và ức chế hoạt tính của chúng. Thí dụ, bạc bao vây hoạt tính ATP của men miozin (protein cơ bản của mô cơ người) có khả năng phân giải ATP giải phóng ra năng lượng. Quá trình diệt khuẩn của ion bạc cũng diễn ra theo cơ chế này.
- Vỏ tôm có Chitin là chất hấp thụ kim loại nặng, nên Chitin hấp thụ nano bạc, đồng thời là chất ổn định nên các nano bạc tồn tại lâu dài trên vỏ tôm.
3.5. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ỨNG DỤNG KHÁNG VI KHUẨN E.COLI CỦA NANO BẠC
Kết quả đo và hình ảnh (trước và sau ủ ở 310C trong 24 giờ) thu nhận được kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn E.coli của nano bạc theo Hình 3.14.
Đối với chủng E.Coli có D = 18 mm; d =14 mm. Vậy hiệu quả kháng khuẩn: C = 18 – 14 = 4 mm. Đường vòng kháng khuẩn là 4 mm.
Khả năng kháng khuẩn E.coli của nano bạc, theo chúng tôi nhận định có thể là do nano bạc khi tiếp xúc với vi khuẩn sẽ ảnh hưởng đến chuyển hóa tế bào và ức chế sự phát triển của tế bào; tăng số lượng các gốc tự do làm giảm hoạt tính của các hợp chất chứa ôxy hoạt động, làm rối loạn các quá trình ôxy hóa cũng như
Phosphoryl hóa trong tế bào vi khuẩn, ức chế sự hô hấp, quá trình trao đổi chất cơ bản của hệ thống truyền và vận chuyển chất nền trong các màng tế bào vi khuẩn; ức chế sự nhân và tăng trưởng của các vi khuẩn. Vô hiệu hóa enzyme có chứa các nhóm –SH và –COOH, phá vỡ cân bằng áp suất thẩm thấu, hoặc tạo phức với axit nucleic dẫn đến làm thay đổi cấu trúc ADN của tế bào vi sinh vật tức là tác động trực tiếp đến cấu trúc ADN của vi khuẩn.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN
- Tanin được tách ra từ vỏ keo lá tràm với điều kiện tối ưu là: nguyên liệu ở dạng bột, nhiệt độ tách ở 80oC, t lệ rắn : lỏng = 1g : 50mL, trong thời gian 50 phút. Với điều kiện này thì lượng tanin tách ra đạt hiệu suất 16,005% so với nguyên liệu vỏ khô.
- Kết quả phân tích phổ FTIR cho thấy tanin tách từ vỏ keo lá tràm có các dao động chính: -OH, C=O, C=C thơm, = C – O – C, - C – O – C, CH benzen thế para, CH thơm và gồm các hợp chất polyphenol thuộc nhóm tanin .
- Nano bạc được tổng hợp từ tanin tách ra từ vỏ keo lá tràm. Tiến hành các khảo sát, ta thấy các yếu tố tối ưu để tổng hợp nano bạc là:
Nồng độ AgNO3 1 mM;
T lệ thể tích dung dịch tanin so với dung dịch AgNO3 1 mM là: 8 mL : 30 mL; Nồng độ dung dịch tanin 2,00 g/1000 mL,
Thời gian 2 giờ; ở nhiệt độ 400C.
- Tiến hành đo FTIR để khảo sát đặc trưng của hạt nano bạc, thì nano bạc được tổng hợp ổn định trên tanin. Tanin không chỉ là tác nhân khử ion Ag+ mà còn là chất ổn định bề mặt, ngăn sự keo tụ của các nano bạc tạo tinh thể bạc.
- Đo TEM, XRD, EDX: các hạt nano bạc tạo thành có dạng hình cầu, kích thước tập trung từ 22,2 nm đến 39,5 nm, chúng phân bố đều nhau, không tạo tụ và tinh khiết. Cấu trúc tinh thể nano bạc có kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện.
- Dung dịch nano bạc có khả năng kháng khuẩn E.coli và bảo quản tôm trong thời gian lâu hơn so với điều kiện thường không có chất bảo quản.
2. KIẾN NGHỊ
- Keo lá tràm là một loại thực vật phổ biến ở nước ta, chúng dễ trồng và phát triển tốt. Chúng tôi mong muốn được tạo điều kiện để tiếp tục mở rộng nghiên cứu một cách toàn diện: nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ dung dịch bạc nitrat bằng tác nhân khử trong dịch chiết các bộ phận khác của cây như rễ, lá, nhằm phát triển
một hướng đi mới, công nghệ tổng hợp nano bằng công nghệ xanh, không gây độc hại, ô nhiễm môi trường.
- Mở rộng nghiên cứu việc ứng dụng kháng khuẩn của nano bạc trong bảo quản hải sản, mức giới hạn ảnh hưởng của nano bạc đối với việc bảo quản và sức khỏe của người tiêu dùng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1] Vũ Đình Cự, Nguyễn Xuân Chánh (2004), Công nghệ nano đi u khiển đến từng nguyên tử, phân tử ; Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật, Hà Nội.
[2] Lê Tự Hải, Phạm Thị Thùy Trang (2008), Nghiên cứu tính chất ức ăn mòn thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5% của tanin tách từ lá chè xanh, Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6, Đại học Đà Nẵng, Đà nẵng.
[3] Lê Tự Hải, Nguyễn Thị Lan Anh, Lưu Vũ Diễm Hằng (2011), Nghiên cứu chiết tách và xác đinh thành phần hóa học của hợp chất polyphenol nhóm tanin từ vỏ keo lá tràm, Tạp chí khoa học và công nghệ, Đại học Đà Nẵng – số 3(44). 2011, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng. [4] Lê Thị Thu Hiền, Nông Văn Hải, Lê Trần Bình (2004), Bài tổng quan công
nghệ sinh học nano, Tạp chí công nghệ sinh học 2(2), Tr. 133-148.
[5] Nguyễn Lâm Xuân Hương, Trần Văn Phú, Lê Văn Hiếu, Nguyễn Phước Trung Hòa (2014), Tổng hợp hạt nano bạc sử dụng dịch chiết lá trà và ứng dụng diệt khuẩn, ISBN: 978-604-82-1375-6, Khoa Khoa Học Vật Liệu – Đại học Khoa Học Tự Nhiên – ĐHQG TPHCM, TP Hồ Chí Minh.
[6] Nguyễn Thị Thu Lan (2007), Bài giảng hóa học các hợp chất thiên nhiên , Khoa Hóa, Đại học Khoa học, Đại học Huế, Thừa Thiên - Huế.
[7] Phan Thị Lan (2015), Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình chiết tách tanin từ vỏ một số loài cây keo ở Quảng Nam, Đại học Sư phạm Đà Nẵng, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng.
[8] Huỳnh Thị Mỹ Linh (2013), Luận văn cao học Nghiên cứu tổng hợp nano bạc từ dung dịch bạc nitrat bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá bàng, Đại họcSư phạm, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng.
[9] Phan Kế Lộc (1973), Danh mục những loài thực vật chứa tanin ở mi n Bắc Việt Nam, Tập san sinh vật địa học, Tập 10, Số 1, 2, Nhà xuất bản Khoa
học kỹ thuật, Hà Nội.
[10] Đỗ Tất Lợi (1970), Dược học và các vị thuốc Việt Nam- tập1, NXB Y học và Thể dục thể thao, Hà Nội.
[11] Hoàng Nhâm (2000), Hóa học vô cơ - tập 3, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội. [12] Nguyễn Huy Sơn (2003), Cây keo lá tràm và một số biện pháp kỹ thuật lâm
sinh cơ bản, Nhà xuất bản Nghệ An, Nghệ An.
[13] Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (1998), Cơ sở hóa học hữu cơ, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.
[14] Lê Thị Thảo (2011), Nghiên cứu chiết tách tanin từ vỏ cây keo lai và thử ứng dụng đến một số tính chất của da, Đại học Sư phạm Đà Nẵng, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng.
[15] Nguyễn Minh Thảo (1998), Hóa học các hợp chất dị vòng, NXB Giáo Dục, Hà Nội.
[16] Thái Doãn Tĩnh (2006), Cơ sở hóa học hữu cơ, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[17] Thái Doãn Tĩnh (2006), Cơ sở hóa học hữu cơ – tập 3, NXB Giáo dục, Hà Nội.
[18] Trần Bích Thủy, Tống Văn Hằng, Nguyễn Vĩnh Trị (1989), Nghiên cứu quá trình trích ly tanin từ vỏ đước, Tạp chí hóa học, tập 27, số1, ĐHBK – Đại học Quốc gia thành phố HCM, thành phố Hồ Chí Minh.
[19] Trần Quang Vinh (2015), Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano bạc /chất mang ứng dụng trong xử lý môi trường, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
Tiếng Anh
[20] Ann E. Hagerman (1998), tanin Chemistry, Department of Chemistry and Biochemistry, Miani University, Ofoxd, USA.
[21] Asmathunisha Nabikhan et al, (2010), Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 79 488–493.
using Aloe vera plant extract, Biotechnol Prog; 22 (2):577-83, 2006 Mar- Apr.
[23] Chambers, C. W., Proctor, C. M., Kabler, P. W: Bactericidal Effect of Low Concentrations of Silver. Journal of the American Water Works Association 54 (1962), p. 208-216.
[24] C. Krishnaraj et al, Synthesis of silver nanoparticles using Acalypha indica leaf extracts and its antibacterial activity against water borne pathogens, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 76 50–56, 2010.
[25] Matamala G, Smeltzer W, Droguett G (1994), Use tanin anticorrosive reation primer to improve traditional coat system, The journal of science and engineerin corrosion, Phytochemistry, Vol 50, N04, 270 – 275. [26] Matthew E.Harbowy and Douglas A.Balentine, Tea chemistry,1997.
[27] Mikhail. C, Roco (2003), “Converging science and technology at the nanoscale opportunities for education and training”, Nuture biotechnology volume 21,pp. 1247-1249.
[28] M. Rai, A. Yadav, and A. Gade (2009), Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials, Biotechnology advances, 27, 76-83.
[29] M. Singh (2008), Nanotechnology in medicine and antibacterial effect of silver nanoparticles, Digest Journal of Nanomaterials and Biostru, 3 (3), 115-122.
[30] M. Yilmaz et al, (2011), Biosynthesis of silver nanoparticles using leaves f Stevia rebaudiana, Materials Chemistry and Physics 130 1195– 1202. [31] N. Dagalaki (1980), Design of an artificial skin. III. Control of pore
structure, Biomedical Materials Research, 14, 511-528.
[32] Pantelis Kouvaris et al, Green synthesis and characterization of silver nanoparticlesproduced using Arbutus Unedo leaf extract, Materials Letters; 76: 18, 2012.
[33] Pavel Pribyl & Vladislav Cepak (2005), Chromium influences growth and cell morphology but itself does not induce gametogenesis in three
scenedesmus obliquus strains, Czech phycology, 5, pp.91-100.
[34] Ponarulselvam S et al (2012), Synthesis of silver nanoparticles using leaves of atharanthus roseus, Linn. G. Don and their antiplasmodial activities, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine 574-580,
[35] Shashi Prabha Dubey et al (2010), Bioprospective of Sorbus aucuparia leaf extract in development of silver and gold nanocolloids, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 80 26–33.
[36] Ravichandran Veerasamy et al, Biosynthesis of silver nanoparticles using mangosteen leaf extract and evaluation of their antimicrobial activities, Journal of Saudi Chemical Society 15, 113–120, 2010.
[37] T. Pavliashvili,T. Kalabegishvili, M. Janjalia, E. Ginturi and G.Tsertsvadze (2014), Preparation of silver nanoparticles in silver nitrate solution using tannin, Presented at 3rd International Conference “Nanotechnologies”, Tbilisi, Georgia.
[38] Yixia Zhang, Dapeng Yang, Yifei Kong, Xiansong Wang, Omar Pandoli, Guo Gao (2010) , Synergetic Antibacterial Effects of Silver Nanoparticles@Aloe Vera Prepared via a Green Method. Nano Biomed. Eng. 2010, 2(4), 252-257, ISSN 2150-5578.
[39] Yongqiang Zhang et al, Biosynthesis of silver nanoparticles at room temperature using aqueous aloe leaf extract and antibacterial properties, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 423 63– 68, 2013.
Ngu n từ Internet
[40] http://blogthuysan.blogspot.com.
[41] http://tepbac.com/species/full/1/Tom-the.htm [42] htpp//www.voer.edu.vn.