2.2.6.1 Khảo sát hoạt tính xúc tác của AgNPs/GO-PMAAM
Khảo sát phản ứng giữa NaBH4 và 4-NP:
Để đánh giá hoạt tính xúc tác của AgNPs/GO-PMAAM, ta thực hiện khảo sát phản ứng khử 4-nitrophenol (4-NP) ằng NaBH4 với sự có mặt của AgNPs/GO- PMAAM-G1.0, AgNPs/GO-PMAAM-G2.0, và AgNPs/GO-PMAAM-G3.0.
41
Phản ứng đƣợc thực hiện trong cuvet thạch anh. Để tiến hành khảo sát, ta cho vào cuvet 2.0 ml dung dịch 4-NP nồng độ 1.0 mM, 1.0 ml dung dịch NaBH4 0.1 M và 1 mg vật liệu xúc tác. Nồng độ 4-NP thay đổi theo thời gian đƣợc xác định ằng phổ UV-vis ởi máy quang phổ UV-Vis (METASH-Trung Quốc) tại ƣớc sóng 400 nm đặc trƣng cho peak h p thu cực đại của 4-NP và tại 300 nm đặc trƣng cho peak h p thu cực đại của 4-aminophenol (4-AP).
Hiệu quả quá trình khử 4-NP ằng vật liệu xúc tác đƣợc tính theo phƣơng trình sau:
Với:
là độ h p thu an đầu t=0 tại ƣớc sóng 400 nm. là độ h p thu tại thời điểm t phản ứng.
Khảo sát khả n ng tái sử dụng của xúc tác:
Để khảo sát khả n ng tái sử dụng của vật liệu xúc tác, AgNPs/GO-PMAAM sau quá trình phản ứng đƣợc thu hồi, rửa sạch, và tái sử dụng cho quy trình phản ứng tƣơng tự tiếp theo. Các điều kiện phản ứng, nồng độ 4-NP cũng nhƣ 4-AP đƣợc thiết lập và ghi nhận tƣơng tự trên. Quá trình tái sử dụng đƣợc thực hiện lặp lại nhiều lần để đánh giá khả n ng tái sử dụng của xúc tác.
2.2.6.2 Khảo sát hoạt tính sinh học của vật liệu AgNPs/GO-PMAAM-G3.0
Tiến hành khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của vật liệu AgNPs/GO-PMAAM-G3.0 trên một số loại vi khuẩn gây hại cho sức khỏe con ngƣời cũng nhƣ thực vật đƣợc nghiên cứu phổ iến ở nƣớc ta cũng nhƣ trên thế giới, cụ thể ao gồm các chủng vi khuẩn Gram dƣơng Staphylococcus aureus (S. aureus) và Bacillus cereus (B. cereus); chủng vi khuẩn Gram âm là Escherichia coli (E. coli).
42
Sử dụng phƣơng pháp đo vòng kháng khuẩn để khảo sát khả n ng kháng khuẩn của vật liệu tổng hợp. Mẫu AgNPs/GO-PMAAM-G3.0 ở nồng độ 1.5 mg/mL đƣợc khảo sát khả n ng kháng khuẩn với các chủng vi khuẩn gây ệnh ằng phƣơng pháp khuếch tán đ a thạch, đƣợc đối chứng với dung mơi pha lỗng mẫu dimethyl sulfoxit (DMSO) là đối chứng âm và kháng sinh streptomycin nồng độ 0.1 mg/mL là đối chứng dƣơng, phƣơng pháp khuếch tán đ a thạch theo Dhanasekaran.
Dùng pipet hút 100 μL vi khuẩn mỗi loại (mật độ tế ào 106 CFU/mL), sau đó chang đều trên mặt thạch MHB (Mueller Hinton Broth) đã khô ổn định, chờ khô ề mặt. Tiến hành đục giếng và cho lần lƣợt 50 μL DMSO, streptomycin, mẫu AgNPs/GO-PMAAM-G3.0 vào giếng, chuyển các đ a petri vào tủ lạnh (10 °C) khoảng 4 – 8 giờ để tinh dầu khuếch tán ra thạch. Sau đó đem ni ở 37 °C trong 24 giờ, đƣờng kính vịng vơ khuẩn (D-d) đƣợc xác định ằng đƣờng kính vịng kháng ngồi trừ đi đƣờng kính giếng.
Trong đó:
r: Đƣờng kính vịng kháng khuẩn (mm).
D: Đƣờng kính vịng kháng khuẩn ( ao gồm đƣờng kính giếng thạch) (mm). d: Đƣờng kính giếng thạch (mm).
Xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC:
Phƣơng pháp pha loãng mẫu với các nồng độ khác nhau trên đ a 96 giếng và ch t chỉ thị màu resazurin đƣợc sử dụng để xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC, Minimum Inhi itory Concentration) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC, Minimum Bactericidal Concentration). Để khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, mẫu đƣợc pha loãng trong dung dịch DMSO thành các nồng độ khảo sát từ 0,1875 – 3 mg/mL sao cho nồng độ DMSO không vƣợt quá 5%. Dịch vi khuẩn đƣợc nuôi c y qua đêm và đƣợc pha loãng sao cho mật độ đạt: 105– 106
43
Mỗi giếng gồm 20 L dịch vi khuẩn và 25 L mẫu thử ở các nồng độ pha loãng khác nhau trong dung dịch DMSO. Các giếng đối chứng chứa dịch vi khuẩn, mẫu và DMSO. Mỗi nghiệm thức đƣợc lặp lại 2 lần. Các đ a thử nghiệm và đối chứng sau đó đƣợc ủ ở 37 °C. Sau 24 giờ, 30 µL thuốc thử resazurin 0.15 mg/mL đƣợc cho vào mỗi giếng. Quan sát sự thay đổi màu, ghi nhận giá trị MIC.
Ch t chỉ thị resazurin có màu xanh trong dung dịch. Các giếng có sự đổi màu của dung dịch resazurin từ màu xanh sang màu hồng cho th y có sự t ng trƣởng của vi khuẩn trong giếng. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đƣợc định ngh a là nồng độ th p nh t trong dãy nồng độ thử nghiệm của mẫu có thể ức chế sự t ng trƣởng của vi khuẩn (không làm đổi màu resazurin).
44
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Kết quả tổng hợp GO
Mẫu GO sau khi đƣợc tổng hợp từ graphite với phần tr m t ng khối lƣợng đƣợc thể hiện ở ảng dƣới đây.
Bảng 3.1 Hiệu su t tổng hợp GO
Mẫu Khối lƣợng graphite
(g) Khối lƣợng GO (g) Phần trăm tăng khối lƣợng (%)
1 1.002 1.502 49.9
2 1.007 1.467 45.68
3 1.013 1.558 53.8
Hình 3.1 Hình ảnh mẫu GO tổng hợp ằng phƣơng pháp Hummers cải tiến Dựa vào kết quả phần tr m t ng khối lƣợng vật liệu khi tổng hợp GO từ graphite ta