CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.2. Biến tính nanosilica xốp
3.2.2.2. Biến tính PNS bằng GEL-mPEG (tổng hợp PNS-APTES-COOH-GEL-mPEG hay
Kích thước hạt nano silicate biến tính bằng chụp TEM
Từ TEM ta nhận thấy hệ sau khi biến tính vẫn ở dạng hạt hình cầu. So sánh với kích thước hạt PNS thì kích thước hạt PNS-Gelatin-mPEG tăng lên sau biến tính và đạt độ đồng đều tương đối cao. Kích thước PNS sau khi biến tính là 69,60±3,27 nm.
Hình 3.15. Ảnh TEM, sơ đồ phân bố kích thước hạt của vật liệu nano silicate trước biến tính(a,b) và sau biến tính bằng GEL-mPEG (c,d)
Phân tích nhiễu xạ tia X
Để tiến hành kiểm tra sự thay đổi về cấu trúc tinh thể của hạt nano silica sau khi biến tính bằng Gelatin-mPEG, nghiên cứu tiến hành phân tích nhiễu xạ tia X và thu được kết quả sau: Hình 3.19 (a) có hai đỉnh nhiễu xạ cực đại xung quanh 3,4o và 6,8o đặc trưng cho lõi CTAB (Cetyltrimethylamnonium bromide). Sản phẩm được đo khi còn nguyên CTAB chưa ngâm hỗn hợp nano silica trong dung dịch acid acetic để rút lõi.
Hình 3.19 (b) có hai đỉnh nhiễu xạ cực đại trong khoảng 20o và 26o tương ứng với sự hiện diện của nano silica.
liên hợp với GEL-mPEG góp phần chứng minh cho sự thành cơng của PNS-APTES- COOH-GEL-mPEG.
Hình 3.16. Giản đồ XRD góc nhỏ của (a) PNS (CTAB), (b) PNS-COOH, and (c) PNS-GEL- mPEG.
Giản đồ nhiễu xạ tia X của hạt nano PNS-Gelatin-mPEG tổng hợp được cho thấy sự xuất hiện của các mũi đặc trưng của nano silica 2θ = 22là phù hợp với cấu trúc xốp của hạt nano silica[83]. Trên giản đồ cũng xuất hiện mũi đặt trưng của PEG và gelatin.Kết quả thu được từ mẫu PNS-Gelatin-mPEG giống với mẫu của PNS. Điều đó cho thấy rằng sau khi được biến tính bởi Gelatin-mPEG, khơng ảnh hưởng tới cấu trúc hạt nano silica.
Phân tích kết quả phổ FTIR
Quan sát phổ IR, nhận thấy có cả các dao động của phổ PNS-COOH và phổ Gelatin- mPEG ở các bước sóng như sau:
- N-H dao động kéo giãn và N-H uốn cong lần lượt hấp thu ở bước sóng 3424 cm-1 và 1564 cm-1.
- C-H dao động kéo giãn đối xứng của PEG hấp thu ở bước sóng 2888 cm-1.
- Các đỉnh của Gelatin hấp thụ ở bước sóng: 2741 cm-1; 2696 cm-1; 842 cm-1; 1107 cm- 1;
- Các đỉnh nằm trong peak lớn đặc trưng của nano silica. Các peak hấp thu có bước sóng ở 462 cm-1, 530 cm-1, 1.061 cm-1 là của Si-O-Si. C-Si-O hấp thu ở bước sóng 961 cm-1
- Hai đỉnh liên kết của amide, đây cũng là đỉnh hấp thu thể hiện phản ứng biến tính hệ nano thành cơng. Liên kết C=O dao động kéo dãn hấp thu ở bước sóng 1659 cm-1 và liên kết N-H giao động uốn cong hấp thu ở bước sóng 1564 cm-1.
Từ kết quả trên, chứng tỏ các dao động đặt trưng của các giai đoạn tổng hợp vẫn còn và cả những dao động liên kết của C=O và N-H. Như vậy, phổ này góp phần minh chứng đã tổng hợp và biến tính thành cơng hệ nano silica.
Hình 3.17. Phổ FTIR của (a) PNS, (b) PNS-APTES (c) PNS-APTES-COOH, (d) GEL- mPEG, and (e) PNS-GEL-mPEG
Phân tích bằng giản đồ TGA của hệ PNS-APTES-Gelatin-mPEG
Để khẳng định thêm việc biến tính Gelatin-mPEG trên vật liệu nano silica xốp, chúng tơi tiến hành phân tích TGA. Mẫu được nung trong khí quyển đến 800oC, gia nhiệt 10oC/phút. Qua kết quả phân tích giản đồ TGA ta nhận thấy:
- Giai đoạn đầu dưới 200 oC, trên giản đồ nhiệt của PNS giảm nhẹ khoảng 20% trọng lượng đó là sự bay hơi nước trên bề mặt nano silica và sự ngưng tụ của silanol [84] - Xét giản đồ TGA của PNS-COOH cho thấy mức tăng khối lượng cao hơn PNS
khoảng 89% đó là sự phân hủy nhiệt của nhóm anhydride succinic chứng minh PNS- COOH đã được tổng hợp.
- So sánh giản đồ phân tích nhiệt của PNS-GEL-mPEG và GEL-mPEG, từ nhiệt độ C đến 600
đáng kể 85,30%, đó chính là khối lượng đại diện cho GEL-mPEG trên bề mặt đã biến tính trên nano silica xốp (PNS).
Hình 3.18. Giản đồ TGA của PNS; PNS-APTES-COOH; GEL-mPEG và PNS- GEL-mPEG Đường đẳng nhiệt hấp phụ BET (Brunauer-Emmett-Teller)của hệ PNS-APTES-COOH-
GEL-mPEG
Đo BETcủa hệ PNS-APTES-GEL-mPEG để khảo sát diện tích bề mặt cũng như dự đoán được cấu trúc vật liệu. Từ đường hấp phụ đẳng nhiệt trên ta thấy vật liệu sau biến tính vẫn có cấp trúc xốp. Hệ nano silica xốp (PNS) sau khi biến tính bằng GEL-mPEG có diện tích bề mặt là 7,7245 m²/g, diện tích bề mặt này khá nhỏ hơn rất nhiều so với hệ chưa biến tính đó là do gelatin có cấu trúc polymer che chắn phần lớn bề mặt PNS. Tuy nhiên với sự biến tính gelatin sẽ góp phần tạo thêm nhiều nhóm amino (-NH2) và nhóm carbonyl (C=O) trên bề mặt vật liệu nhằm mong muốn tạo liên kết imine giữa vật liệu và thuốc, hứa hẹn một hiệu suất mang thuốc cao và kết quả giải phóng DOX tốt hơn hệ chưa biến tính [22].
3.2.2.3. Biến tính SS-CS-PEG (tổng hợp PNS@CS-PEG hay còn gọi là PNS-APTES-SS-COOH-CS-PEG (chất mang thuốc 6))