Xem mẫu

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

……..….***…………

NGUYỄN THỊ THU TRANG

CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT
LIỆU TỔ HỢP POLYLACTIC AXIT /CHITOSAN VÀ THĂM
DÕ KHẢ NĂNG MANG THUỐC QUININ CỦA VẬT LIỆU
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số: 62.44.01.14

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI, 2016
0

CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI:
Phòng Hóa lý vật liệu phi kim loại - Viện Kỹ thuật nhiệt đới Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. Thái Hoàng

Phản biện 1: …
Phản biện 2: …
Phản biện 3: ….

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp
tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng … năm
2015.

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quốc gia Việt Nam

1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Trên thế giới, vật liệu polyme tự phân hủy và phân huỷ sinh học đã
được nghiên cứu chế tạo để sử dụng trong các lĩnh vực như nông, lâm
nghiệp, chế biến thực phẩm và y tế. Số lượng các công trình nghiên cứu
cũng như sản lượng các polyme phân hủy sinh học tăng lên không ngừng.
Trong số các polyme có khả năng phân hủy sinh học, poly(lactic axit)
(PLA) được nghiên cứu nhiều nhất do có nhiều tính chất giống một số
polyme nhiệt dẻo (polyetylen, polypropylen, polyvinyl clorua…) như độ
bền kéo lớn, mođul đàn hồi lớn, bền nhiệt. Ngoài ra, PLA còn có khả năng
chống cháy, chống bức xạ tử ngoại…, đặc biệt là khả năng phân hủy sinh
học. Chitosan (CS) là một polyme có nguồn gốc thiên nhiên cũng đã được
nghiên cứu rất rộng rãi do các tính năng ưu việt của nó như không độc,
phân hủy sinh học và tương hợp sinh học, hơn nữa nó còn có khả năng
cầm máu và kháng khuẩn cao. Do đó, nghiên cứu trộn hợp các polyme
PLA và CS để tạo thành vật liệu tổ hợp mới kết hợp được các ưu điểm của
2 polyme này là rất cần thiết. Các kết quả nghiên cứu về vật liệu tổ hợp
PLA/CS cho thấy do PLA khác với chitosan về bản chất, cấu tạo, cấu trúc,
tỉ trọng, tính ưa nước… nên sự phân tán CS trong PLA bị hạn chế. Vì vậy,
nghiên cứu sử dụng các chất có khả năng trợ tương hợp cho PLA và CS
như polyetylen glycol (PEG), polycaprolacton (PCL), polyetylen oxit
(PEO), poly(vinyl alcol) (PVA), poly(vinylpyrrolidon)… có thể giảm hiệu
ứng tương tác giữa các đại phân tử CS, làm cho pha CS phân tán và trộn
lẫn với pha PLA dễ dàng hơn, tăng cường tính chất và độ bền của vật liệu
tổ hợp PLA/CS.
Trên thế giới, vật liệu tổ hợp mang thuốc trên cơ sở PLA và CS đã và
đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Hiện nay, trên thế giới
chưa có công trình công bố về vật liệu tổ hợp PLA/CS mang thuốc chống
sốt rét như quinin. Vì vậy, luận án này tập trung nghiên cứu chế tạo vật
liệu tổ hợp PLA/CS có các chất trợ tương hợp và ứng dụng vật liệu tổ hợp
PLA/CS này mang thuốc quinin phục vụ thử nghiệm điều trị bệnh sốt rét
trong thời gian tới.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Xác định hàm lượng chất tương hợp để chế tạo màng tổ hợp PLA/CS bằng
phương pháp dung dịch.
- Nghiên cứu tính chất, hình thái cấu trúc của màng tổ hợp PLA/CS và sự
phân hủy của màng tổ hợp PLA/CS trong các môi trường NaOH 0,1N, HCl
0,1N, đệm photphat (pH=7,4), dung dịch mô phỏng cơ thể người (SBF) và
môi trường có tác nhân vi sinh.
1

- Xác định điều kiện thích hợp để chế tạo hạt tổ hợp PLA/CS không và
có mang thuốc quinin bằng phương pháp vi nhũ. Nghiên cứu một số tính
chất và hình thái cấu trúc của hạt tổ hợp PLA/CS.
- Xác định hiệu suất mang thuốc quinin của hạt tổ hợp PLA/CS/quinin
(PCQ) và lựa chọn mô hình thích hợp phản ánh giải phóng thuốc quinin từ
hạt tổ hợp PCQ trong các dung dịch có pH khác nhau.
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
- Chế tạo màng tổ hợp PLA/CS với các chất tương hợp khác nhau (PEG,
PEO, PCL với hàm lượng từ 2-10% so với PLA) bằng phương pháp dung
dịch.
- Xác định tính chất, hình thái cấu trúc của màng tổ hợp PLA/CS và sự
phân hủy của màng tổ hợp PLA/CS trong các môi trường NaOH 0,1N,
HCl 0,1N, đệm photphat (pH=7,4), dung dịch SBF và môi trường có tác
nhân vi sinh.
- Chế tạo hạt tổ hợp PLA/CS không và có mang thuốc quinin bằng
phương pháp vi nhũ.
- Nghiên cứu một số tính chất và hình thái cấu trúc của hạt tổ hợp
PLA/CS không và có mang thuốc quinin.
- Nghiên cứu giải phóng thuốc quinine từ hạt tổ hợp trong một số môi
trường pH khác nhau.
4. Cấu trúc của luận án
Luận án bao gồm 138 trang. Phần mở đầu: 2 trang, Chương 1. Tổng
quan: 38 trang; Chương 2. Thực nghiệm: 11 trang; Chương 3. Kết quả và
thảo luận: 65 trang, trong đó có 27 bảng, 46 hình; Phần kết luận: 1 trang;
Những đóng góp mới cho luận án: 1 trang; Danh mục các công trình công
bố của tác giả: 1 trang, với 3 công trình trong nước và 2 công trình quốc tế
(SCI) được công bố; Tài liệu tham khảo: 12 trang với 116 tài liệu; Phụ lục:
7 trang với hình, ảnh kết quả thực nghệm.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
Chương 1 trình bày tổng quan những vấn đề sau:
1. Poly(lactic axit) (PLA): Tổng hợp, cấu tạo, cấu trúc, tính chất, ứng dụng
và một số sản phẩm PLA tiêu biểu.
2. Chitosan (CS): cấu trúc, tính chất hóa học và ứng dụng của CS và dẫn xuất.
3. Vật liêu tổ hợp trên cơ sở PLA và CS: Vật liệu polyme blend, vật liệu tổ
hợp PLA với polyme không phân hủy sinh học, vật liệu tổ hợp PLA với
polyme phân hủy sinh học, vật liệu tổ hợp PLA và chitosan.
4. Vật liệu tổ hợp trên cơ sở PLA, CS mang thuốc và quinin: Vật liệu tổ
hợp PLA/CS mang thuốc, vật liệu tổ hợp mang thuốc quinin trên cơ sở
PLA, CS.
2

Từ nghiên cứu tổng quan có thể thấy, những vấn đề liên quan tới vật
liệu tổ hợp PLA/CS sử dụng các chất tương hợp chưa được tập trung
nghiên cứu trên thế giới và trong nước. Chưa có công trình công bố nào về
vật liệu tổ hợp PLA/CS mang quinin với mục đích giải phóng nhanh có
kiểm soát trong điều trị bệnh sốt rét, góp phần giảm số lần và liều sử dụng
quinin.
CHƢƠNG 2. ĐIỀU KIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên liệu và hóa chất
- Polylactic axit (PLA) (độ nhớt ~2,0dL/g, Mw ~260,000 g/mol, Mw/Mn
~1.5) ở dạng hạt do hãng Sigma-Aldrich (Mỹ) sản xuất.
- Chitosan (CS) (độ deaxetyl hoá 75 – 85%, 1,61 x 105 Da) ở dạng bột do
hãng Sigma-Aldrich (Mỹ) sản xuất.
- Polyetylen oxit (PEO, khối lượng phân tử trung bình Mv 200,000, nhiệt
độ nóng chảy Tm 65 °C) ở dạng bột do hãng Sigma-Aldrich (Mỹ) sản xuất.
- Polycaprolacton (PCL) ở dạng hạt do hãng Sigma-Aldrich (Mỹ) sản
xuất, chỉ số chảy 1.8 g/10 min, khối lượng phân tử trung bình Mn 45,000,
nhiệt độ chảy mềm 56-64 °C.
- Axit axetic: nồng độ 99,5%, khối lượng riêng 1,049g/cm3, tinh khiết do
Trung Quốc sản xuất.
- NaCl; NaHCO3; KCl; Na2HPO4.2H2O; MgCl2.6H2O; CaCl2; KH2PO4;
MgSO4.7H2O, MgSO4: tinh khiết do hãng Sigma-Aldrich (Mỹ) sản xuất.
- Quinin ở dạng bột khô, nhiệt độ chảy mềm 173-175 °C, tinh khiết
≥98.0% do hãng Aldrich sản xuất.
- Cloroform, diclometan: tinh khiết do Trung Quốc sản xuất.
- Glucozơ ở dạng bột do Pháp sản xuất.
- Môi trường AM, glucozơ, pepton; cao men; dịch hoạt hóa nuôi vi
khuẩn, chủng Bacillus subtilis W2 do Phòng Công nghệ lên men, Viện
Công nghệ Sinh học cung cấp.
2.2. Chế tạo vật liệu tổ hợp PLA/CS
2.2.1. Chế tạo màng tổ hợp PLA/CS bằng phương pháp dung dịch
Hòa tan PLA trong dung môi cloroform. Lấy CS hòa tan trong dung
môi axit axetic 1%. PCL, PEG, PEO đóng vai trò là chất trợ tương hợp
được thêm vào dung dịch PLA với các tỉ lệ khác nhau (0, 2, 4, 6, 8, 10
%kl. so với PLA). Sau đó, cả hai dung dịch chứa PLA và CS (tỷ lệ 80/20)
được trộn lẫn với nhau trong 5 phút bằng máy khuấy siêu âm để thu được
dung dịch đồng nhất. Đổ dung dịch lên đĩa petri và sấy ở 30-35oC trong 2
ngày thu được màng tổ hợp PLA/CS có và không có các chất tương hợp
với hàm lượng thay đổi từ 0 - 10%kl.
3

nguon tai.lieu . vn