Nhƣ vậy, rutin ngun liệu có hình thái, cấu trúc tinh thể nhƣ rutin chuẩn, đạt độ ẩm, độ tinh khiết yêu cầu và có thể sử dụng làm nguyên liệu thực tế trong việc chuẩn bị tạo hệ huyền phù rutin.
3.2. HỆ HUYỀN PHÙ RUTIN HỖ TRỢ BỞI PEG 3.2.1. Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa 3.2.1. Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa
Thời gian đồng hóa ảnh hƣởng rất lớn đến độ bền cũng nhƣ kích thƣớc hạt của hệ huyền phù rutin.
Nếu thời gian đồng hóa quá ngắn sẽ làm cho hệ chƣa ổn định, kích thƣớc hạt lớn, khơng đồng đều, dễ sa lắng. Nếu đồng hóa thời gian q dài thì có thể tạo hệ mịn, dẫn đến khả năng tiếp xúc của các hạt trong hệ lớn, các hạt dễ kết tụ lại với nhau, tạo thành hạt to hơn dễ sa lắng làm mất sự ổn định của hệ. Do đó, để tăng hiệu quả đồng hóa, các thí nghiệm đƣợc tiến hành khảo sát ở các thời gian nghiền 15, 30, 45, 60 phút. Mẫu sau khi nghiền đƣợc đo màu, độ ẩm, độ sa lắng và kích thƣớc hạt để đánh giá hiệu quả đồng hóa cũng nhƣ độ bền của hệ sau đồng hóa.
37
Hình 3.5: Ảnh hƣởng của thời gian nghiền
lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lƣu
Hình 3.6: Ảnh hƣởng của thời gian nghiền
lên nồng độ rutin của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lƣu Do khi hệ biến đổi kích thƣớc và độ phân tán thì tác động đến tính chất quang học nên phƣơng pháp xác định sai biệt màu sắc ngoại quan đƣợc sử dụng để đánh giá nhanh sự biến đổi đặc tính và độ bền vật lý của hệ.
Qua kết quả đo màu hình 3.5 cho thấy, theo thời gian đồng hóa, màu sắc của mỗi mẫu rutin có sự khác biệt đáng kể. Nhìn chung giá trị ∆E của hệ tăng lên khi tăng thời gian đồng hóa và giá trị ∆E nhỏ hơn trong trƣờng hợp đồng hóa ở các khoảng thời gian ngắn. Tại 15 phút ∆E ngày thứ nhất là 1,57 và 45 phút là 3,79.
Ngoài ra, tất cả các mẫu đều có sự thay đổi màu sắc theo thời gian lƣu, nhìn chung ∆E sẽ tăng nhƣng sau 14 ngày lại giảm. Mẫu hệ đồng hóa sau 60 phút có sự sai biệt màu sắc lớn nhất, còn 3 mẫu đồng hóa sau 15, 30, và 45 phút thì ít hơn, trong đó mẫu đồng hóa sau 30 phút ổn định nhất. Điều này có nghĩa thời gian đồng hóa quá ngắn hay quá dài đều ảnh hƣởng đến độ bền và ổn định của hệ.
Tuy nhiên, không thể đƣa ra một kết luận tổng quát về ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa lên hệ huyền phù rutin nếu chỉ dựa vào sự sai biệt màu sắc ngoại quan. Do đó, ở các bƣớc tiếp theo, kết quả đo độ ẩm, độ sa lắng và kích thƣớc hạt sẽ đƣợc trình bày nhằm chọn ra thời gian đồng hóa thích hợp nhất.
0 5 10 15 20 15 30 45 60 E
Thời gian nghiền (phút)
Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
0 1 2 3 4 5 6 15 30 45 60 Nồng độ rutin (%)
Thời gian nghiền (phút)
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
38
Nồng độ rutin đƣợc xác định bằng phƣơng pháp xác định hàm lƣợng chất khơ có trong hệ huyền phù.
Kết quả thu đƣợc (hình 3.6) cho thấy thời gian đồng hóa có ảnh hƣởng đến nồng độ rutin trong hệ. Sự thay đổi nồng độ này do đặc điểm kỹ thuật của phƣơng pháp nghiền bi. Khi thời gian đồng hóa ngắn, rutin mới chỉ phân tán sơ bộ do đó dễ bám vào bề mặt bi và góc cạnh của bình nghiền dẫn đến nồng độ trong hệ huyền phù thu đƣợc có giá trị nhỏ hơn nồng độ 5% ban đầu đƣa vào. Ở thời gian đồng hóa 30, 45 và 60 phút thì hệ đạt ổn định và nồng độ rutin đã về giá trị dao động xung quanh 5%.
Tuy nhiên, theo thời gian lƣu trữ thì nồng độ rutin tƣơng đối ổn định mặc dù có tăng thời gian đồng hóa, các giá trị dao động rất gần 5%.
Tại thời gian nghiền 30 phút thì nồng độ rutin ổn định nhất với kết quả ở ngày đầu tiên, ngày thứ 14, ngày thứ 30 lần lƣợt là 4,98; 4,91; 4,86.
Hình 3.7: Ảnh hƣởng của thời gian nghiền lên độ sa lắng của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi
PEG theo thời gian lƣu 0 20 40 60 80 100 15 30 45 60 Sa lắng (%)
Thời gian nghiền (phút)
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
39
Quan sát hình 3.7 cho thấy, nhìn chung các mẫu đều sa lắng theo thời gian lƣu trữ và độ sa lắng giữa các mẫu có sự khác biệt rõ rệt. Hiện tƣợng sa lắng xảy ra rất nhanh sau 3 ngày, tuy nhiên sau 7 ngày quá trình sa lắng chậm lại. Ngoại trừ mẫu nghiền 30 phút có độ sa lắng chỉ 18,75% sau 3 ngày, từ ngày 7 đến ngày 30 duy trì ở mức 56,25%. Các mẫu đồng hố bằng phƣơng pháp nghiền có kích thƣớc cịn lớn nên việc sa lắng là điều hiển nhiên.
Hình 3.8: Ảnh hƣởng của thời gian nghiền lên kích thƣớc hạt của hệ huyền phù rutin hỗ
trợ bởi PEG theo thời gian lƣu
Kết quả hình 3.8 cho thấy kích thƣớc hạt thay đổi khơng đáng kể khi tăng thời gian đồng hóa, ở 15 phút là 2395 nm và 60 phút là 2529 nm. Khi q trình đồng hóa diễn ra càng lâu thì các hạt có kích thƣớc nhỏ sẽ càng có nhiều khả năng va chạm và kết lại với nhau dẫn đến thúc đẩy q trình kết tụ, làm tăng kích thƣớc hạt của hệ.
Tuy nhiên, theo thời gian lƣu trữ kích thƣớc hạt của hệ tăng lên rất nhiều. Cụ thể là tại thời gian đồng hóa 45 phút, kích thƣớc hạt tăng từ 2593 nm lên 3504 nm. Điều này có nghĩa trong q trình lƣu trữ, các hạt lắng xuống và kết tụ với nhau, làm gia tăng kích thƣớc hạt và làm cho hệ trở nên không đồng đều. Kết quả này tƣơng đồng với kết quả sa lắng bên trên.
0 1000 2000 3000 4000 15 30 45 60 d (nm)
Thời gian nghiền (phút)
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21
40
Nhƣ vậy, qua kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa và đánh giá độ bền thì mẫu nghiền trong 30 phút cho kết quả hài hồ ở kích thƣớc trung bình tạo thành nhỏ, độ ổn định kích thƣớc và sa lắng vừa phải, do đó thời gian đồng hóa 30 phút đƣợc chọn để sử dụng trong các khảo sát tiếp theo của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG.
3.2.2. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng PEG
Ảnh hƣởng của hàm lƣợng PEG lên hệ huyền phù sẽ đƣợc khảo sát bằng cách tăng hàm lƣợng PEG trong hệ từ 0,1% lên 0,3% và 0,5%.
Hình 3.9: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng PEG
lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lƣu
Hình 3.10: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng
PEG lên nồng độ rutin của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG theo thời gian lƣu Kết quả hình 3.9 cho thấy khi thay đổi hàm lƣợng PEG thì sự sai biệt màu sắc có xảy ra nhƣng khơng lớn, lần lƣợt là 2,64; 1,41; 2,21 ở 0,1; 0,3 và 0,5%. Ngồi ra, khi tăng hàm lƣợng PEG thì E cũng tăng theo thời gian lƣu trữ.
Tuy nhiên chỉ duy nhất kết quả E thì chƣa thể đánh giá đƣợc tính chất của hệ. Kết quả tính tốn nồng độ rutin ở hình 3.10 cho thấy khi sử dụng PEG với hàm lƣợng 0,1% thì nồng độ rutin gần giá trị ban đầu nhất (4,98%). Sự có mặt của PEG sẽ ảnh hƣởng đến độ ẩm và độ nhớt của hệ, do đó khi tăng hàm lƣợng PEG thì hiệu quả đồng hóa cũng thay đổi.
0 5 10 15 20
PEG 0,1% PEG 0,3% PEG 0,5% E
Hàm lƣợng PEG
Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
0 1 2 3 4 5 6
PEG 0,1% PEG 0,3% PEG 0,5%
Nồng độ rutin (%)
Hàm lƣợng PEG
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
41
Hình 3.10 cũng chứng minh khi sử dụng hàm lƣợng PEG là 0,1% thì nồng độ rutin tƣơng đối ổn định sau thời gian lƣu 30 ngày. Ở hai hàm lƣợng còn lại nồng độ rutin cũng có thay đổi qua từng ngày tuy nhiên khơng đáng kể.
Hình 3.11: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng PEG lên độ sa lắng của hệ huyền phù rutin hỗ trợ
bởi PEG theo thời gian lƣu
Quan sát hình 3.11 cho thấy mặc dù hàm lƣợng PEG khác nhau nhƣng hiện tƣợng sa lắng đều xảy ra nhanh sau thời gian lƣu 7 ngày, sau đó thì chậm hẳn hoặc dừng lại. Các mẫu có hàm lƣợng PEG là 0,1 và 0,5% thì độ sa lắng là 56,25% sau 30 ngày, còn mẫu PEG 0,3% thì là 43,75% sau 30 ngày. Hàm lƣợng PEG ở các mẫu chênh lệch ít, do đó độ sa lắng của các mẫu cũng không khác nhau nhiều.
0 20 40 60 80 100
PEG 0,1% PEG 0,3% PEG 0,5%
Sa lắng (%)
Hàm lƣợng PEG
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
42
Hình 3.12: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng PEG lên kích thƣớc hạt của hệ huyền phù rutin hỗ
trợ bởi PEG theo thời gian lƣu
Kết quả đo kích thƣớc hạt hình 3.12 chứng minh kích thƣớc hạt thay đổi không đáng kể khi tăng hàm lƣợng PEG, tại ngày đầu tiên thì PEG 0,1% là 2424 nm, PEG 0,3% là 2527 nm, PEG 0,5% là 2494 nm. Kích thƣớc hạt của mẫu PEG 0,5% tăng rõ rệt theo thời gian lƣu, sau 30 ngày là 3123 nm, 2 mẫu cịn lại tăng rất ít.
Hàm lƣợng PEG khác nhau có tác động đến hệ huyền phù rutin tuy nhiên ở hàm lƣợng thấp nên sự khác biệt không rõ ràng.
Từ những kết quả trên cho thấy đối với hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG thì thành phần rutin 5% - PEG 0,1% sau thời gian đồng hóa 30 phút sẽ tạo đƣợc hệ tốt nhất về cả kích thƣớc hạt, độ sa lắng và nồng độ rutin. 0 1000 2000 3000 4000
PEG 0,1% PEG 0,3% PEG 0,5%
d (nm)
Hàm lƣợng PEG
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
43
3.3. HỆ HUYỀN PHÙ RUTIN HỖ TRỢ BỞI EtOH 3.3.1. Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa 3.3.1. Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa
Hình 3.13: Ảnh hƣởng của thời gian đồng
hóa lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian lƣu
Hình 3.14: Ảnh hƣởng của thời gian đồng
hóa lên nồng độ rutin của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian lƣu Kết quả đo màu hình 3.13 cho thấy, ở ngày thứ nhất khơng có sự sai biệt màu sắc đáng kể giữa các mẫu đồng hóa 15 phút, 30 phút và 45 phút. Đồng thời, có sự khác biệt rất rõ ràng giữa mẫu huyền phù đồng hóa ở thời gian 60 phút với các mẫu cịn lại. Điều này có nghĩa thời gian đồng hóa càng dài càng ảnh hƣởng đến màu sắc ngoại quan của hệ huyền phù rutin.
Song song đó, kết quả phân tích hình 3.13 cịn cho thấy giá trị màu sắc của hệ có sự sai biệt rõ rệt theo thời gian lƣu. Sau 3 ngày, giá trị ∆E của các mẫu đồng hóa 15 phút, 30 phút và 45 phút có sự thay đổi đáng kể. Trong khi đó, mẫu hệ đồng hóa sau 60 phút lại ít có sự thay đổi về giá trị ∆E sau 3 ngày. Nhìn chung, sau thời gian lƣu 30 ngày, mẫu đồng hóa 60 phút ổn định hơn các mẫu khác về sự sai biệt màu sắc theo thời gian lƣu.
Quan sát hình 3.14 thấy đƣợc khi tăng thời gian đồng hóa từ 15 phút lên 30 phút và 45 phút thì nồng độ rutin tại ngày đầu tiên tăng dần nhƣng ở 60 phút thì nồng độ lại giảm. Nồng độ rutin tại ngày đầu tiên ở các thời gian đồng hóa khác nhau dao động từ 4,31 – 5,31%. Đạt nồng độ thấp nhất 4,31% sau 60 phút và nồng độ cao nhất 5,31% sau 45 phút. 0 5 10 15 20 15 30 45 60 E
Thời gian nghiền (phút)
Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
0 1 2 3 4 5 6 15 30 45 60 Nồng độ rutin (%)
Thời gian nghiền (phút)
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
44
Sau thời gian lƣu 30 ngày, nồng độ rutin ở mẫu đồng hóa 30 phút ổn định nhất.
Hình 3.15: Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa lên độ sa lắng của hệ huyền phù rutin hỗ trợ
bởi EtOH theo thời gian lƣu
Nhìn chung, hình 3.15 cho thấy khi tăng thời gian đồng hóa thì độ sa lắng của hệ giảm, độ sa lắng sau 30 ngày ở mẫu đồng hóa 30 phút là 39,47% cịn mẫu đồng hóa 60 phút là 19,35% 0 20 40 60 80 100 15 30 45 60 Sa lắng (%)
Thời gian nghiền (phút)
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
45
Hình 3.16: Ảnh hƣởng của thời gian đồng hóa lên kích thƣớc hạt của hệ huyền phù rutin
hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian lƣu
Kết quả hình 3.15 cho thấy khi tăng thời gian đồng hóa từ 15 phút lên 30 phút thì kích thƣớc hạt sẽ giảm nhƣng sau đó thì kích thƣớc hạt sẽ tăng lại. Cụ thể là tại ngày đầu tiên thì kích thƣớc hạt lần lƣợt là 2614 nm, 2001 nm, 2212 nm, 2560 nm sau thời gian đồng hóa 15 phút, 30 phút, 45 phút, 60 phút.
Đồng thời hình 3.15 cịn chứng minh kích thƣớc hạt sẽ tăng dần theo thời gian lƣu ở tất cả các mẫu, ngoại trừ mẫu đồng hóa 30 phút chỉ tăng từ 2001 nm lên 2114 nm sau 30 ngày. Thời gian lƣu trữ càng lâu, các hạt trong hệ huyền phù càng dễ kết tụ với nhau tạo thành hạt to hơn, dễ sa lắng.
3.3.2. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng EtOH
Trong quy trình tạo hệ huyền phù, EtOH đƣợc bổ sung vào với vai trị dung mơi hòa tan một phần rutin và đồng hoạt động bề mặt hỗ trợ phân tán. Do đó ảnh hƣởng của hàm lƣợng EtOH lên hệ huyền phù sẽ đƣợc khảo sát bằng cách tăng hàm lƣợng EtOH trong hệ từ 0% lên 10% và 15%.
0 1000 2000 3000 4000 15 30 45 60 d (nm)
Thời gian nghiền (phút)
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
46
Hình 3.17: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng EtOH
lên sự sai biệt màu sắc của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian lƣu
Hình 3.18: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng EtOH
lên nồng độ rutin của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi EtOH theo thời gian lƣu
Theo kết quả hình 3.16, tại ngày thứ nhất thì E của hai mẫu EtOH 10% và
15% xấp xỉ nhau (1,2 và 1,77) và thấp hơn hẳn mẫu EtOH 0% (2,64)
Sau thời gian lƣu 30 ngày, E của mẫu EtOH 10% có sự thay đổi nhiều nhất
(thấp nhất là 1,2 tại ngày thứ nhất và cao nhất là 13,5 tại ngày thứ 7). Hai mẫu còn lại gần nhƣ tƣơng đƣơng nhau.
Kết quả tính tốn nồng độ rutin hình 3.17 cho thấy 2 mẫu EtOH 0% và 5% sau thời gian lƣu 30 ngày thì nồng độ rutin tƣơng đối ổn định, giá trị dao động rất gần 5% ban đầu. Mẫu EtOH 15% thì nồng độ cao hơn hẳn, thấp nhất là 5,19% ở ngày thứ 30 và cao nhất là 5,93% ở ngày thứ 14. 0 5 10 15 20
EtOH 0% EtOH 10% EtOH 15%
E
Hàm lƣợng EtOH
Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7 Ngày thứ 14 Ngày thứ 21 Ngày thứ 30
0 1 2 3 4 5 6
EtOH 0% EtOH 10% EtOH 15%
Nồng độ rutin (%)
Hàm lƣợng EtOH
Ngày đầu tiên Ngày thứ nhất Ngày thứ 3 Ngày thứ 7