3.3.2.1. Đánh giá sơ bộ
Theo như đồ thị hình 3.10 cho thấy curcumin đã được mang thành công lên nền nano chitosan từ tính và phổ của nền đó khơng ảnh hưởng đến curcumin. Mục đích của việc gắn curcumin lên hạt nano chitosan từ tính là tạo ra một hệ dẫn truyền thuốc để chuyển curcumin về dạng nano và đưa đến đích cần đến trong việc điều trị. Việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đã cho thấy được hiệu quả của việc gắn curcumin lên nano chitosan từ tính.
Các kết quả tổng hợp cho thấy curcumin đã được bọc thành cơng nên nano chitosan từ tính với kích thước khoảng 30 nm. Đây là kích thước nano đã được cả
trong nước và thế giới nhận định là kích thước cho độ hấp thụ và hịa tan curcumin tốt. Điều đó cho thấy việc mang curcumin nên hạt nano chitosan từ tính đã đạt được hiệu quả theo mong muốn của đề tài.
Trong khảo sát ảnh hưởng của thời gian hòa tan cho thấy độ hấp thụ của curcumin đạt tối đa với thời gian hòa tan là 50 phút, còn với nano chitosan từ tính mang curcumin thì thời gian cần thiết là 60 phút. Khoảng thời gian chênh lệch này cũng không nhiều và nó cũng phù hợp cho q trình phân phối hòa tan của hệ thuốc trong cơ thể. Thông thường trong y học, một số loại thuốc cấp tốc có thể có tác dụng sau khoảng 20 đến 30 phút được đưa vào cơ thể nhưng cũng có những loại thuốc điều trị lâu dài thì thời gian có tác dụng phải sau một vài giờ. Với curcumin được mang trên hệ thuốc nano chitosan từ tính đi vào cơ thể khơng phải là cấp tốc mà là thuốc điều trị lâu dài và nhắm tới đích cần đến. Vì vậy, thời gian hịa tan để đạt độ hấp thụ tối đa của hệ thuốc trên là 60 phút cũng phù hợp với quá trình di chuyển đến đích trong cơ thể.
Trong khảo sát ảnh hưởng của dung mơi hịa tan cho thấy, cả curcumin nguyên chất và nano chitosan từ tính mang curcumin có độ hấp thụ tốt nhất trong dung mơi etanol tuyệt đối. Trong khảo sát với dung môi etanol:nước của curcumin nguyên chất cho thấy độ hấp thụ đã giảm đi rất nhiều lần, lên tới vài chục lần nếu tỷ lệ nước tăng lên, so với trong dung mơi etanol tuyệt đối. Hơn nữa nano chitosan từ tính mang curcumin có độ hấp thụ thấp hơn nhiều so với curcumin nguyên chất. Vì vậy, dung mơi tốt nhất cho nano chitosan từ tính mang curcumin là etanol tuyệt đối. Dung mơi etanol với độ pH của nó < 7 và là dung môi phân cực yếu, điều này hồn tồn phù hợp với mơi trường trong cơ thể con người là nơi sẽ tiếp nhận, hòa tan để hấp thụ hệ thuốc đưa vào, cũng có mơi trường axit
Áp dụng các điều kiện tối ưu đã khảo sát, chúng tôi tiến hành đo phổ hấp thụ UV-Vis của một số mẫu phân tích được điều chế. Trong q trình phân tích, chúng tơi tiến hành điều chế 10 mẫu nano chitosan từ tính mang curcumin từ các lượng chitosan từ tính và curcumin khác nhau nhưng cùng tỷ lệ. Ở mỗi mẫu, nano chitosan từ tính mang curcumin được điều chế đem xử lý như trên rồi pha thành dung dịch
với nồng độ 0,1mg/l. Sau đó đem đo phổ hấp thụ UV-Vis, mỗi mẫu đo 3 lần. Kết quả được trình bày trong bảng 3.17.
Bảng 3.17: Kết quả đo độ hấp thụ quang của các mẫu Fe3O4 – CS – Cur
Mẫu Lần đo Độ hấp thụ quang Mẫu Lần đo Độ hấp thụ quang
Lặp lại TB Lặp lại TB 1 1 1,57 1,583 2 1 1,58 1,577 2 1,58 2 1,58 3 1,60 3 1,57 3 1 1,59 1,58 4 1 1,59 1,573 2 1,57 2 1,57 3 1,58 3 1,56 5 1 1,58 1,577 6 1 1,58 1,587 2 1,58 2 1,59 3 1,57 3 1,59 7 1 1,57 1,587 8 1 1,57 1,58 2 1,59 2 1,59 3 1,60 3 1,58 9 1 1,57 1,583 10 1 1,57 1,573 2 1,60 2 1,57 3 1,58 3 1,58
Từ kết quả trên cho thấy, ở các mẫu Fe3O4 – CS – Cur khác nhau nhưng có nồng độ như nhau thì giá trị độ hấp thụ khác nhau không nhiều. Giá trị này nằm trong khoảng từ 1,573 đến 1,587, như vậy chỉ chênh nhau trên dưới 0,01. Điều này cho thấy quy trình phân tích có thể áp dụng được với độ tin cậy cao.
3.3.2.2. Đánh giá trên sự phân tích một số mẫu thực tế
Để đánh giá hiệu quả mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính, chúng tơi tiến hành định lượng và đo độ hấp thụ của curcumin trong mẫu để đánh giá phần
Trước hết chúng tôi tiến hành tổng hợp mẫu nano chitosan từ tính, mẫu này được tổng hợp với một lượng như nhau như trong phần 2.2.2. Lượng mẫu sau khi đông khô được đem cân để xác định hàm lượng. Sau đó đưa một lượng chính xác curcumin vào để thực hiện q trình tổng hợp nano chitosan từ tính. Q trình này được thực hiện trong một số điều kiện khác nhau với số lượng mẫu tổng hợp là 10 mẫu. Điều kiện tổng hợp mẫu được ghi ở bảng 3.18:
Bảng 3.18: Điều kiện tổng hợp mẫu Fe3O4 – CS – Cur
STT mẫu Thời gian nhỏ giọt Cur (Phút)
Thời gian khuấy (Phút) Mức độ khuấy 1 10 30 7 2 10 35 7 3 10 40 7 4 10 45 7 5 10 50 7 6 10 30 8 7 10 35 8 8 10 40 8 9 10 45 8 10 10 50 8
Với mỗi mẫu thu được tiến hành các bước như trong phần 2.2.3 rồi được đem
pha với nồng độ 0,1mg/l trong các điều kiện tối ưu để đo độ hấp thụ. Từ độ hấp thụ này, áp dụng vào đường chuẩn của curcumin tính được hàm lượng curcumin có trong mẫu điều chế được. Từ đó đánh giá được hiệu quả mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính. Kết quả của q trình trên được ghi ở bảng 3.19:
Bảng 3.19: Hàm lượng curcumin trong các mẫu Fe3O4 – CS – Cur STT mẫu Khối lượng Fe3O4-CS (g) Khối lượng Cur đưa vào
(g) CM dung dịch Fe3O4–CS–Cur (mg/l) Độ hấp thụ quang CM Cur trong mẫu (mg/l) 1 3,384 0,15 0,1 1,45 7,35.10-4 2 3,384 0,15 0,1 1,53 7,8.10-4 3 3,384 0,15 0,1 1,6 8,18.10-4 4 3,384 0,15 0,1 1,57 8,02.10-4 5 3,384 0,15 0,1 1,5 7,63.10-4 6 3,384 0,15 0,1 1,4 7,07.10-4 7 3,384 0,15 0,1 1,58 8,07.10-4 8 3,384 0,15 0,1 1,62 8,3.10-4 9 3,384 0,15 0,1 1,53 7,8.10-4 10 3,384 0,15 0,1 1,48 7,52.10-4 Từ kết quả thu được ở trên, chúng tôi đánh giá hiệu suất mang curcumin lên mẫu nano chitosan từ tính bằng cách tính phần trăm curcumin đưa vào ban đầu và phần trăm có trong mẫu thu được, từ đó tính hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính. Hiệu suất mang curcumin mang lên hạt nano chitosan từ tính được trình bày trong bảng 3.20:
Bảng 3.20: Hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính
STT mẫu
% Cur đưa vào (tính theo khối lượng gam)
% Cur trong mẫu (tính theo nồng độ đo được)
Hiệu suất mang Cur (%) 1 4,24 0,735 17,34 2 4,24 0,780 18,39 3 4,24 0,818 19,30 4 4,24 0,802 18,91 5 4,24 0,763 17,99 6 4,24 0,707 16,60 7 4,24 0,807 19,04 8 4,24 0,830 19,57 9 4,24 0,780 18,39 10 4,24 0,752 17,73 Từ kết quả trên, xét trong điều kiện khảo sát cho thấy:
+ Hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính đạt giá trị lớn nhất (19,57%) khi tiến hành tổng hợp mẫu trong thời gian 40 phút và mức độ khuấy là 8.
+ Sự ảnh hưởng của các yếu tố như thời gian khuấy và tốc độ khuấy trong điều kiện khảo sát là không nhiều. Tuy nhiên, hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính cịn thấp.
KẾT LUẬN
Từ các kết quả nghiên cứu, chúng tôi rút ra các kết luận sau:
1. Đã tổng hợp thành công việc mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính và được minh chứng bằng một số phương pháp như phổ hồng hồng ngoại (IR), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và phương pháp phân tích nguyên tố EDX.
2. Đã xác định được bước sóng hấp thụ cực đại của curcumin là 427 nm và dải sóng quét từ 300 nm đến 550 nm. Trên cơ sở đó đã tìm ra các điều kiện tối ưu để xác định curcumin tự do cũng như curcumin được mang trên nano chitosan từ tính với dung mơi hịa tan là etanol tuyệt đối; thời gian hòa tan tốt nhất của curcumin và Fe3O4-CS-Cur lần lượt là 50 phút và 60 phút; khoảng nồng độ tuyến tính của curcumin là từ 1.10-4 mg/l đến 1,6.10-3 mg/l và của Fe3O4-CS-Cur là từ 1.10-2 đến 1,5.10-1 mg/l.
3. Đã sử dụng phương pháp thống kê tốn học để đánh giá phương pháp phân tích, từ đó xác định được phương trình hồi quy của curcumin là y = (0,1287 ± 0,0472) + (1797,608 ± 49,578)x với hệ số tương quan R = 0,99735 và phương trình đường chuẩn của Fe3O4-CS-Cur là y = (– 0,05511 ± 0,01111) + (16,461 ± 0,114)x với hệ số tương quan R = 0,99981. Giới hạn phát hiện (LOD) của curcumin và Fe3O4-CS-Cur tương ứng là 0,0185 ppm và 3,164 ppm. Giới hạn định lượng (LOQ) của curcumin và Fe3O4-CS-Cur tương ứng là 0,0555 ppm và 9,492 ppm. Sử dụng minitab 14 đã tính tốn được các giá trị Ftính, Fbảng, Pvalue, ttính, tbảng của curcumin và Fe3O4-CS-Cur. Các hệ số a và b trong phương trình hồi quy của curcumin và Fe3O4-CS-Cur đều có ý nghĩa thống kê.
4. Hiệu suất mang curcumin lên nền mẫu nano chitosan đạt giá trị lớn nhất trong điều kiện thời gian khuấy là 40 phút và mức độ khuấy là 8. Hiệu suất mang curcumin lên hạt nano chitosan từ tính là tương đối ổn định và đạt được trong khoảng từ 17,34% đến 19,57%.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Phan Thị Hoàng Anh (2013), Nghiên cứu quy trình tách chiết, tổng hợp dẫn xuất và xác định tính chất, hoạt tính của tinh dầu và curcumin từ cây Nghệ vàng (Curcuma longa L.) Bình Dương, Luận án tiến sỹ, Đại học Bách Khoa Thành
phố Hồ Chí Minh.
2. Thanh Hà, Sản phẩm đầu tiên có chứa NanoCurcumin tại Việt Nam, hiệu quả điều trị gấp 40 lần Curcumin thường, 30/10/2013.
http://khoahocphothong.com.vn/news/detail/29824/san-pham-dau-tien-co-chua- nanocurcumin-tai-viet-nam,-hieu-qua-dieu-tri-gap-40-lan-curcumin-thuong.html
3. Nguyễn Hoàng Hải , Chế tạo hạt nanơ ơ xít sắt từ tính.
http://user.hus.edu.vn/nguyenhoanghai/che-tao-hat-nano-o-xit-sat
4. Hà Thị Hồng Hoa (2005), Nghiên cứu khả năng hấp thụ kim loại nặng Cr(VI) và
Ni(II) trên Chitosan, Luận văn Thạc sỹ khoa học ngành công nghệ môi trường,
Đại học Bách Khoa Hà Nội.
5. Lê Thị Thu Hương (2010), Nghiên cứu chế tạo hạt nano Fe3O4 trên nền chitosan và ứng dụng trong xử lý môi trường và y sinh học, Luận văn Thạc sỹ
Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
6. Ninh Thị Huyên (2014), Chế tạo và nghiên cứu tính chất từ của vật liệu nano tổ hợp Fe3O4 -GO, Luận văn Thạc sỹ Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.
7. Bình Minh, Vật liệu hấp phụ sinh học mới và khả năng xử lý kim loại từ nước thải, 11/06/2004.
http://www.vinachem.com.vn/xuat-ban-pham/111-so-6-2004-vnc/c1459.html
8. Lê Thị Hải Yến (2003), Nghiên cứu Chitin/Chitosan ứng dụng trong y học, Luận án tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia.
Tiếng Anh
9. Aggarwal. B. B, A. Kumar, A. C. Bharti (2003), “Anticancer potential of curcumin: preclinical and clinical studies”, Anticancer Research, 23(1A), 363-398.
10. Anand. P, C. Sundaram, S. Jhurani, B. Ajaikumar, Kunnumakkara and B. B. Aggarwal (2008), “Curcumin and cancer: An “old-age” disease with an “age- old” solution”, Cancer Letters, 267(1), 133-164.
11. Anand. P, H. B. Nair, B. Sung, A. B. Kunnumakkara, V. R. Yadav, R. R. Tekmal and B. B. Aggarwal (2010), “Design of curcumin-loaded PLGA nanoparticles formulation with enhanced cellular uptake, and increased bioactivity in vitro and superior bioavailability in vivo”, Biochemical Pharmacology, 79(3), 330-338. 12. Anderson A. M, Mitchell M. S. and Mohan R. S. (2000), “Isolation of Curcumin
from Turmeric”, Journal of Chemical Education, 77, 359–360.
13. Andreas E. Karatapanis, Dimitrios E. Petrakis, Constantine D. Stalikas (2012), “layered magnetic iron/iron oxide nanoscavenger for the analytical enrichment of ng-L−1 concentration levels of heavy metals from water”, Analytica Chimica
Acta, 13, 22–27.
14. Angel L. Chassagnez-Méndez, Nélio T. Machado, Marilena E. Araujo, J. G. Maia and M. Angela A. Meireles (2000), “Supercritical CO2 Extraction of Curcumins and Essential Oil from the Rhizomes of Turmeric” (Curcuma
longa L.), Industrial & Engineering Chemistry Research, 39(12), 4729 - 4733.
15. Anitha.A, N. Deepa, K. P. Chennazhi, S. V. Nair, H. Tamura and R. Jayakumar (2011), “Development of mucoadhesive thiolated chitosan nanoparticles for biomedical applications”, Carbohydrate Polymers, 83(1), 66-73.
16. Ausa Chandumpai, Narongsak Singhpibulporn, Damrongsak Faroongsarng, Prasart Sornprasit (2004), “Preparation and physico-chemical characterization of chitin and chitosan from the pens of the squid species, Loligo lessoniana and Loligo formosana”, Carbohydrate Polymers, 58(4), 467-474.
17. Baumann. W, S. V. Rodrigues and L. M. Viana (2000), “Pigments and their solubility in and extractability by supercritical CO2 - I: The case of curcumin”,
Brazilian Journal of Chemical Engineering, 17(3), 323-328.
18. Bisht S, Feldmann G, Soni S, Ravi R, Karikar C, Maitra A, (2007), “Polymeric nanoparticle-encapsulated curcumin ("nanocurcumin"): a novel strategy for human cancer therapy”, Journal of Nanobiotechnology, 5, 3-8.
19. Bos R., Windono T., Woerdenbag H.J, Boersma Y., Koulman A. and Kayser O. (2007), “HPLC-photodiode Array Detection Analysis of Curcuminoids in Curcuma Species Indigenous to Indonesia”, Phytochemical Analysis, 18,
118–122.
20. Cheng FY, Su CH, Yang YS, Yeh CS, Tsai CY, Wu CL, Wu MT, Shieh DB. (2005), “Characteriation of aqueous dispersions of Fe3O4 nanoparticles and their biomedical applications”, Biomaterials, 26(7), 729-738.
21. Csaba N., M. Koping-Hoggard and M. J. Alonso (2009), “Ionically crosslinked chitosan/tripolyphosphate nanoparticles for oligonucleotide and plasmid DNA delivery”, International Journal of Pharmaceutics, 382, 205-214.
22. Crini P., M. Badot (2008), “Application of chitosan, a natural aminopoly- saccharide, for dye removal from aqueous solutions by adsorption processes using batch studies: a review of recent literature”, Prog. Polym. Sci., 33, 399-447.
23. Cserháti T., Forgács E., Deyl Z. and Miksik I. (2005), “Chromatography in authenticity and traceability tests of vegetable oils and dairy products: a review”, Biomedical Chromatography, 19, 183–190.
24. Deepa Thapa, V. R. Palkar, M. B. Kurup and S. K. Malik, (2004), “Properties of magnetite nanoparticles synthesized through a novel chemical route”, Materials
Letters, 58(21), 2692-2694.
25. Devkota J., T.T.T. Mai, K. Stojaka, P.T. Ha, H.N. Pham, X.P. Nguyen, P. Mukherjee, H. Srikanth, M.H. Phan (2013), “Synthesis, inductive heating, and magnetoimpedance-based detection of multifunctional Fe3O4 nanoconjugates”,
Sensors and Actuators B: Chemical, 190, 715-722.
26. Duan. J, Y. Zhang, S. Han, Y. Chen, B. Li, M. Liao, W. Chen, X. Deng, J. Zhao and B. Huang (2010), “Synthesis and in vitro/in vivo anti-cancer evaluation of curcumin-loaded chitosan/poly(butyl cyanoacrylate) nanoparticles”,
International Journal of Pharmaceutics, 400(1-2), 211-220.
27. Deepak Vijay Dandekar, Gajanan Gaikar Vilas (2001), “Process for extraction of curcuminoids from curcuma species”, United States Patent 6224877.
28. Forgacs E. and Cserhati T. (2002), “Thin-layer chromatography of natural pigments: new advances”, Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies, 25, 1521 – 1541.
29. Inoue K., Yoshimura Y. and Nakazawa H. (2001), “Evaluation of the turmeric (Curcuma longa L.) based on the flow-injection analysis with ultraviolet and fluorometric detections”, Analytical Letters, 34, 1711 - 1718.
30. Jayaprakasha G. K., Jaganmohan Rao L. and Sakariah K. K. (2002), “An improved HPLC method for the determination of curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50, 3668–3672.
31. Jayaprakasha G. K., Rao L. J. M. and Sakariah K. K. (2005), “Chemistry and biological activities of C. longa”, Trends in Food Science and Technology, 16,
533–548.
32. Jayakumar. R, K. P. Chennazhi, R. A. A. Muzzarelli, H. Tamura, S. V. Nair and N. Selvamurugan (2010), “Chitosan conjugated DNA nanoparticles in gene therapy”, Carbohydrate Polymers, 79, 1-8.
33. Jovanovic. S. V, S. Steenken, C. Boone, M. G. Simic (1999). “H-atom transfer is a preferred antioxidant mechanism of curcumin”, Journal of the American Chemical Society, 121(41), 9677-9681.
34. Khor. E and L. Y. Lim (2003), “Implantable applications of chitin and chitosan”, Biomaterials, 24(13), 2339-2349.
35. Tran Dai Lam, et al. (2010), “Nanosized magnetofluorescent Fe3O4–curcumin
conjugate for multimodal monitoring and drug targeting”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 371, 104-112.
36. Li L., Chen D., Zhang Y., Deng Z., Ren X., Meng X., Tang F., Ren J. and Zhang L. (2007), “Magnetic and fluorescent multifunctional chitosan nanoparticles as a smart drug delivery system”, Nanotechnology, 18, 40–51. 37. Linda A Harris (2002), Polymer stabilized Magnetic Nanoparticles and