CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Đặc trưng của vật liệunano silica xốp (PNS)
3.1.1. Khảo sát kích thước hạt PNS bằng phương pháp solgel
Kích thước hạt đóng vai trị quan trọng đối hệ dẫn truyền thuốc. Sau khi được tiêm vào tĩnh mạch, các hạt chất mang kích thước nhỏ (10 – 20 nm) hầu hết bị bài tiết thông qua thận, trong khi các hạt lớn hơn (≥ 200 nm) bị thu hút bởi hệ thống lưới nội mơ (RES). Chỉ có các hạt nano có kích thước dao động trong khoảng 20 – 100 nm là có khả năng đi qua các mao quản cực nhỏ và không bị thu hút hoặc chọn lọc bởi hệ thống lưới nội mô, kết quả là thời gian tồn tại của hệ mang thuốc trong hệ thống tuần hoàn được kéo dài và hiệu quả của thuốc hướng đích được nâng cao [59].
Theo Bogush và các cộng sự [60, 61], năm thông số quan trọng ảnh hưởng đến sự phân bố kích thước hạt là: (i) hàm lượng tetraethyl orthosilicate (TEOs), (ii) ethanol, (iii) ammoniac, (iv) nước và (v) nhiệt độ.
Để tạo ra những hạt nano silica xốp có kích thước mong muốn phù hợp với mục tiêu mang thuốc, tiến hành khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng TEOs, ammoniac và ethanol. Cetyltrimethylamonium bromide (CTAB) là chất hoạt động bề mặt dùng để tạo hình lỗ xốp được giữ cố định là 2,6 (g) trong tất cả các thí nghiệm.
(i) Hàm lượng TEOs:
Theo Stober và cộng sự [62] cho rằng khơng có sự ảnh hưởng của TEOs lên kích thước hạt.
Bogush và cơng sự [63] cho thấy kích thước hạt tăng khi tăng lượng TEOs.
Helden và cộng sự [64] chứng minh ngược lại, khi tăng lượng TEOs thì kích thước giảm.
Để làm sáng tỏ vấn đề trên, chúng tôi tiến hành khảo sát lượng TEOs, các chất còn lại ammoniac và ethanol giữ nguyên lượng không thay đổi. Kết quả là khi tăng lượng TEOs từ 6 đến 10 mL thì kích thước giảm từ 92,8 nm đến 56,6 nm. Nhưng khi tiếp tục tăng lượng TEOs từ 10 đến 14 mL thì kích thước hạt lại tăng từ 56,6 đến 153,8 nm (xem phụ lục 1 và hình 3.1)).
Giải thích:
TEOs thủy phân ngưng tụ trong môi trường nước sẽ tạo thành những hạt nano silica hình cầu bao quanh CTAB. Khi tăng lượng TEOs nhưng lượng CTAB cố định thì CTAB sẽ
chia đều ra để phù hợp với lượng TEOs làm cho hạt nhỏ đi vì lõi ít thì hạt sẽ nhỏ. Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng TEOs thì hạt nano mới hình thành bao quanh hạt nano trước làm cho kích thước tăng lên.
Hình 3.1. Ảnh hưởng của TEOs lên kích thước hạt
(i) Thể tích ethanol
Theo nghiên cứu của Kota Sreenivasa Rao và cộng sự [19], khi giảm nồng độ ethanol từ 8(M) xuống 4(M) thì kích thước hạt nano giảm đáng kể. Tiếp tục kế thừa nghiên cứu trên, chúng tôi khảo sát thể tích của ethanol tại NH3 2,8% và TEOs 2,8 mL. Kết quả cho thấy khi ethanol tăng kích thước hạt tăng theo, thể tích ethanol ở 5,8 mL cho kích thước hạt nhỏ nhất (xem phụ lục 1 và hình 3.2).
Hình 3.2. Ảnh hưởng của ethanole lên kích thước hạt
Phản ứng thủy phân xảy ra rất chậm, việc sử dụng ammoniac làm xúc tác cho phản ứng thủy phân và ngưng tụ TEOs trong ethanol. Theo Matsoukas và Gulari [65], kích thước tăng đạt được bởi việc tăng nồng độ ammoniac và nước. (xem phụ lục 1 và hình 3.3).
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ amoniac lên kích thước hạt
Từ kết quả khảo sát trên, để đạt được kích thước mong muốn từ 20-100 nm thì chúng tơi tiến hành phản ứng này ở 60oC, hỗn hợp gồm 64 mL nước cất và 2,6 g cetyltrimethylamnonium bromide (CTAB); 11,25 mL ethanol và 550 µL NH3 (2,8%), 8 mL tetraethyl orthosilicate (TEOS) khuấy với tốc độ vòng là 300 vòng/phút.