Luận án - Nghiên cứu cắt mạch chitosan bằng hiệu ứng đồng vận H2O2 / bức xạ gamma coban – 60 để chế tạo oligochitosan

h gửi lời cảm ơn sâu sắc tới những người Thầy của mình PGS.TS Nguyễn Quốc Hiến, PGS.TS Võ Quang Mai đã dành nhiều thời gian và công sức hướng dẫn tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Phòng thí nghiệm Hóa lý – Khoa Hóa, Trường Đại học Khoa học Huế, nơi đã tạo điều kiện thuận lợi về trang thiết bị và hướng dẫn tận tình cho tôi trong suốt thời gian làm thực nghiệm. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong Nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu và Triển Khai Công nghệ Bức xạ – Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam, Phòng Công nghệ Bức xạ –Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, Phòng phân tích Hóa lý – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG Tp. HCM đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi về máy móc, thiết bị trong suốt quá trình thực hiện luận án. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến GS.TS Trần Thái Hòa trưởng Bộ môn Hóa lý, Ban chủ nhiệm, cán bộ giảng viên và anh chị em NCS của Khoa Hóa – Trường Đại học Khoa học Huế, các Thầy cô trong Ngành Hóa – Khoa Sư phạm Khoa học Tự nhiên – Trường Đại học Sài Gòn đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 3 năm 2015 Tác giả ĐẶNG XUÂN DỰ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả ĐẶNG XUÂN DỰ DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ANOVA Phân tích phương sai (Analysis of Variance) ABTS 2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) CFU/ml Số đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml (Colony Forming Unit per milliter) CNBX Công nghệ bức xạ COS Oligochitosan COSM5 Oligochitosan, Mw ~ 5 kDa COSM10 Oligochitosan, Mw ~ 10 kDa CTS Chitosan CTS-91 Chitosan có độ đề axetyl~91%, Mw ~49 kDa CTS-80 Chitosan có độ đề axetyl~80%, Mw ~50 kDa CTS-72 Chitosan có độ đề axetyl~72%, Mw ~48,2 kDa CTSM15 Chitosan Mw ~15 kDa CTSM23 Chitosan Mw ~23kDa CTSM30 Chitosan Mw ~30 kDa CTSM45 Chitosan Mw ~45 kDa CTSM60 Chitosan Mw ~60 kDa CTSM91 Chitosan Mw ~91 kDa C90 Chitosan có độ đề axetyl 91%, Mw ~166 kDa C80 Chitosan có độ đề axetyl 83%, Mw ~176 kDa C70 Chitosan có độ đề axetyl 72%, Mw ~183 kDa D Hiệu ứng đồng vận E. coli Vi khuẩn Escherichia coli ĐA Độ axetyl ĐĐA Độ đề axetyl ĐSGKLPT Độ suy giảm khối lượng phân tử ĐTNBH Độ trương nước bão hòa EB Chùm electron (Electron beam) FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc (Food and Agriculture Organization of the United Nations) FT-IR Phương pháp Phổ hồng ngoại(Fourier transform infrared) GPC Phương pháp Sắc kí gel thấm qua(Gel Permeation Chromatography) Gs Kí hiệu hiệu suất cắt mạch bức xạ 1 H-NMR Phương pháp phổ cộng hưởng từ proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance) HSCMBX Hiệu suất cắt mạch bức xạ HSTĐPƯ Hằng số tốc độ phản ứng IAEA Cơ quan Năng lượng Nguyên tử quốc tế (International Atomic Energy Agency) k Kí hiệu của HSTĐPƯ KLPT Khối lượng phân tử trung bình khối lượng k91d HSTĐPƯ cắt mạch CTS-91 trong dung dịch k80d HSTĐPƯ cắt mạch CTS-80 trong dung dịch k72d HSTĐPƯ cắt mạch CTS-72 trong dung dịch k91t HSTĐPƯ cắt mạch CTS-91 ở dạng trương k80t HSTĐPƯ cắt mạch CTS-80 ở dạng trương k72t HSTĐPƯ cắt mạch CTS-72 ở dạng trương LSD Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (Least Significant Difference) m0 Kí hiệu khối lượng phân tử đơn vị monome mesh Số lỗ trên một inch chiều dài Mn Kí hiệu khối lượng phân tử trung bình số lượng Mv Kí hiệu khối lượng phân tử trung bình độ nhớt Mw Kí hiệu khối lượng phân tử trung bình khối lượng N Cỡ mẫu OD Mật độ quang (Optical Density) PI Độ đa phân tán của polyme (Polydispersity Index) S. aureus Vi khuẩn Staphylococcos aureus SD Độ lệch chuẩn (Standard Deviation) t Kí hiệu thời gian UV Phương pháp phổ tử ngoại (Ultraviolet spectroscopy) v/v Thể tích /thể tích XRD Phương pháp nhiễu xạ tia X (X–ray diffraction) WHO Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization) w/v Khối lượng/thể tích α Mức ý nghĩa Co60 Bức xạ/tia gamma Co - 60 [] Độ nhớt đặc trưng DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Một số dao động đặc trưng trên phổ IR của CTS 12 Bảng 1.2. Hằng số k và α đối với CTS và một số hệ dung môi 15 Bảng 1.3. Khối lượng phân tử trung bình Mv, Mn và Mw của các mẫu CTS có ĐĐA khác nhau 17 Bảng 1.4. Các loại cột Ultrahydrogel của hãng Waters và khoảng đo KLPT hiệu dụng 19 Bảng 1.5. Suy giảm KLPT khi cắt mạch β - CTS bằng hydro peroxit, tia Co60 và hiệu ứng đồng vận hydro peroxit và tia Co60 29 Bảng 2.1. Thông tin về các mẫu chuẩn Pullulan 41 Bảng 2.2. KLPT và thời gian lưu của các mẫu chuẩn Pullulan đối với cột Ultrahydrogel 250 41 Bảng 2.3. KLPT và thời gian lưu của các mẫu chuẩn Pullulan đối với cột Ultrahydrogel Linear 43 Bảng 2.4. Kết quả Mw, Mn và PI của CTS đo bằng GPC 45 Bảng 3.1. Sự thay đổi ĐĐA của CTS theo thời gian phản ứng 55 Bảng 3.2. Sự thay đổi KLPT, ĐĐA và PI của CTS nguồn cắt mạch bằng hydro peroxit 58 Bảng 3.3. Kết quả cắt mạch dung dịch 5% CTS-91 chế tạo COS 60 Bảng 3.4. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-91 trong dung dịch 5% bằng tia γCo60 và H2O2 0,5% 62 Bảng 3.5. Hiệu suất cắt mạch bức xạ dung dịch CTS-91 5% trong trường hợp có và không có H2O2 0,5% 63 Bảng 3.6. ĐĐA của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-91 5%, H2O2 0,5% theo liều xạ 68 Bảng 3.7. Kết quả cắt mạch dung dịch CTS-80 nồng độ 5% chế tạo COS 69 Bảng 3.8. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-80 trong dung dịch 5% bằng tia γCo60 và H2O2 0,5% 71 Bảng 3.9. Hiệu suất cắt mạch bức xạ dung dịch CTS-80 5% trong trường hợp có và không có H2O2 0,5% 72 Bảng 3.10. ĐĐA của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-80 5%, H2O2 0,5% theo liều xạ 75 Bảng 3.11. Kết quả cắt mạch CTS-72 trong dung dịch 5% chế tạo COS 76 Bảng 3.12. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-72 trong dung dịch 5% bằng tia γCo60 và H2O2 0,5% 78 Bảng 3.13. Hiệu suất cắt mạch bức xạ dung dịch CTS-72 5% trong trường hợp có và không có H2O2 0,5% 80 Bảng 3.14. ĐĐA của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-72 5%, H2O2 0,5% theo liều xạ 84 Bảng 3.15. Độ ẩm và ĐTNBH các mẫu CTS 88 Bảng 3.16. KLPT của CTS cắt mạch theo liều xạ với nồng độ H2O2 khác nhau 91 Bảng 3.17. HSCMBX Gs theo liều xạ ở những nồng độ H2O2 khác nhau 93 Bảng 3.18. ĐĐA của CTS chiếu xạ ở 10 kGy với nồng độ H2O2 khác nhau 95 Bảng 3.19. KLPT và PI của CTS cắt mạch dạng trương trong H2O2 5% ở liều xạ 10 kGy với suất liều khác nhau 98 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến KLPT và ĐĐA của CTS ở liều xạ 10,5 kGy 99 Bảng 3.21. Kết quả cắt mạch CTS-91 ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5% 101 Bảng 3.22. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-91 bằng tia γCo 60 và H2O2 5% 105 Bảng 3.23. Hiệu suất cắt mạch bức xạ CTS-91 ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5% 106 Bảng 3.24. ĐĐA của sản phẩm cắt mạch CTS-91 ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5% theo liều xạ 108 Bảng 3.25. Kết quả cắt mạch CTS-80 ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5% 111 Bảng 3.26. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-80 bằng tia γCo 60 và H2O2 5% ở dạng trương 113 Bảng 3.27. Hiệu suất cắt mạch bức xạ CTS-80 ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5% 114 Bảng 3.28. ĐĐA của sản phẩm cắt mạch CTS-80 ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5% theo liều xạ 117 Bảng 3.29. Kết quả cắt mạch CTS-72 ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5% 118 Bảng 3.30. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-72 bằng tia γCo 60 và H2O2 5% ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5% 119 Bảng 3.31. Hiệu suất cắt mạch bức xạ CTS-72 ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5% 120 Bảng 3.32. Sự phụ thuộc của HSCMBX và HSTĐPƯ theo ĐĐA khi cắt mạch ở trạng thái rắn 121 Bảng 3.33. ĐĐA của sản phẩm cắt mạch CTS-72 ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5% theo liều xạ 124 Bảng 3.34. KLPT, PI và ĐĐA của CTS được cắt mạch với các thời gian khác nhau theo phương pháp 1 129 Bảng 3.35. Kết quả hồi qui phi tuyến theo mô hình hàm mũ cơ số tự nhiên (exponential) và hàm luỹ thừa với biến số thời gian (power) theo phương pháp 1 130 Bảng 3.36. KLPT và ĐĐA phụ thuộc thời gian cắt mạch theo phương pháp 2 131 Bảng 3.37. Kết quả hồi qui phi tuyến theo mô hình hàm mũ cơ số tự nhiên (exponential) và hàm luỹ thừa với biến số thời gian (power) theo phương pháp 2 132 Bảng 3.38. Kí hiệu các mẫu CTS cho nghiên cứu hiệu ứng chống oxi hóa 134 Bảng 3.39. Hoạt tính kháng khuẩn của CTS có KLPT Mw (kDa) khác nhau đối với E.coli 136 Bảng 3.40. Hiệu suất diệt khuẩn E. coli của CTS KLPT thấp và COS 137 Bảng 3.41. Hiệu quả diệt khuẩn E. coli của CTSM15 có nồng độ khác nhau 137 Bảng 3.42. Hiệu quả diệt khuẩn S. aureus của CTS có KLPT khác nhau 138 Bảng 3.43. Hiệu quả diệt khuẩn S. aureus của CTS có nồng độ khác nhau 138 Bảng 3.44. Ảnh hưởng của CTS có MwKLPT khác nhau 140 Bảng 3.45. Trọng lượng (kg) của gà 72 ngày tuổi ở các lô khác nhau 141 Bảng 3.46. Ảnh hưởng của CTSM15 có nồng độ khác nhau 142 Bảng 3.47. Trọng lượng (kg) của gà 63 ngày tuổi ở các lô khác nhau 143 DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1. Cấu tạo phân tử chitin 4 Hình 1.2. Công thức cấu tạo của CTS 5 Hình 1.3. Công thức cấu tạo chính xác của CTS 5 Hình 1.4. Công thức cấu tạo của COS 5 Hình 1.5. Phổ UV dẫn xuất thứ nhất của dung dịch axit axetic 0,01; 0,02; 0,03M và dung dịch N-axetyl glucosamin với các nồng độ khác nhau (mg/l) trong axit axetic 0,01M 9 Hình 1.6. Phổ IR của mẫu chitin/CTS có ĐĐA khác nhau 5% (a); 50% (b) và 90% (c) 12 Hình 1.7. Tương quan giữa độ nhớt rút gọn và nồng độ CTS 14 Hình 1.8. Sự tạo thành liên kết hydro (I) và (II) 16 Hình 1.9. Sự phụ thuộc giá trị k và α vào ĐĐA của CTS 16 Hình 1.10. Sơ đồ cơ chế bắt hydro của gốc tự do hydroxyl cắt mạch CTS 27 Hình 1.11. Sự suy giảm KLPT của β - CTS xử lý với H2O2, tia Co 60 và H2O2/tia Co 60 theo thời gian và liều xạ (suất liều: 1,33 kGy/h) 29 Hình 2.1. Sắc kí đồ GPC của mẫu chuẩn Pullulan ghi trên cột Ultrahydrogel 250 với KLPT 100000 (a), 40000 (b), 23700 ( c), 12200 (d) và 738 Da (e) 42 Hình 2.2. Đường chuẩn tương quan giữa KLPT và thời gian lưu của Pullulan đối với cột Ultrahydrogel 250 43 Hình 2.3. Đường chuẩn tương quan giữa KLPT và thời gian lưu của Pullulan đối với cột Ultrahydrogel Linear 44 Hình 2.4. Sắc kí đồ của mẫu COS (a), CTS KLPT thấp (b) và CTS KLPT cao (c) 45 Hình 2.5. (I) – Sơ đồ nguồn SVST Co – 60/B; (II) – Liều kế: (a) - chưa sử dụng, (b) - đã sử dụng 48 Hình 3.1. Ảnh hưởng của thời gian đề axetyl đến ĐĐA của CTS 55 Hình 3.2. CTS có ĐĐA ~ 78% (a); 84% (b); 95,5% (c) chế tạo từ chitin 57 Hình 3.3. CTS nguồn ĐĐA ~ 72% (a); 80,3% (b) và 91,0 % (c) 58 Hình 3.4. Sơ đồ chế tạo COS bằng chiếu xạ dung dịch 59 Hình 3.5. Sự phụ thuộc KLPT của CTS-91 trong dung dịch 5% theo liều xạ và thời gian phản ứng (thời gian, giờ = kGy/1,33) 61 Hình 3.6. Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-91 trong dung dịch 5% theo liều xạ 64 Hình 3.7. Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-91 5% theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33) 66 Hình 3.8. Phổ FT-IR của CTS-91 (a) và sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-91 5%, H2O2 0,5% ở liều xạ 2,2 kGy (b); 7,6 kGy (c); 15,1 kGy (d) và 19,8 kGy (e) 67 Hình 3.9. Sự phụ thuộc KLPT của CTS-80 cắt mạch trong dung dịch 5% theo liều xạ và thời gian phản ứng (thời gian, giờ = kGy/1,33) 70 Hình 3.10. Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-80 cắt mạch trong dung dịch 5% theo liều xạ 72 Hình 3.11. Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-80 5% theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33) 73 Hình 3.12. Phổ FT-IR của CTS-80 (a) và sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-80 5%, H2O2 0,5% ở liều xạ 2,6 kGy (b); 5,8 kGy (c); 10,7 kGy (d) và 21,2 kGy (e) 74 Hình 3.13. Sự phụ thuộc KLPT của CTS-72 trong dung dịch 5% theo liều xạ và thời gian phản ứng (thời gian, giờ = kGy/1,33) 77 Hình 3.14. Hiệu ứng đồng vận của các loại CTS trong dung dịch 5%/0,5% H2O2 theo liều xạ 79 Hình 3.15. Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-72 trong dung dịch 5% theo liều xạ 79 Hình 3.16. Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-72 5% theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33) 81 Hình 3.17. Phổ FT-IR của CTS-72 (a) và sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch CTS-72 5%, H2O2 0,5% ở liều xạ 8,2 kGy (b); 12,3 kGy (c); 16,5 kGy (d) và 21,4 kGy (e) 82 Hình 3.18. Dung dịch 5% CTS-91 trước khi chiếu xạ (a) và sau chiếu xạ (b) 84 Hình 3.19. CTS -91 (a), CTS-91 cắt mạch (b), COS thu được từ CTS-91 (c), CTS-80 (d) và CTS-72 (e) 85 Hình 3.20. Phổ UV – vis của CTS-91 (a), sản phẩm cắt mạch CTS- 91 (b), COS thu được từ CTS-72 (c), CTS-80 (d) và CTS-91 (e) nồng độ 0,1 % (w/v) trong dung dịch axit axetic 0,05% 86 Hình 3.21. Liên kết hydro trong phân tử của CTS 89 Hình 3.22. Sự suy giảm KLPT của CTS trương trong nước và trong dung dịch H2O2 theo liều xạ 92 Hình 3.23. Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS ( ĐĐA ~ 91,3%) cắt mạch dạng trương nước theo liều xạ 94 Hình 3.24. Phổ FT-IR của CTS ban đầu (a) và sản phẩm cắt mạch CTS ở dạng trương với H2O2 nồng độ 1% (b), 3% (c), 5% (d) tại liều xạ 10 kGy 95 Hình 3.25. Giản đồ XRD của CTS ban đầu (a) và sản phẩm cắt mạch CTS ở dạng trương với H2O2 nồng độ 1% (b), 3% (c), 5% (d) tại liều xạ 10 kGy 96 Hình 3.26. Phổ UV-vis của dung dịch CTS 0,1% có KLPT khác nhau trong dung dịch axit axetic 0,05% 97 Hình 3.27. CTS ban đầu – dạng bột (a), CTS trương trong dung dịch H2O2 5% (b) và CTS cắt mạch bằng hiệu ứng đồng vận (c) 98 Hình 3.28. Phổ FT-IR của sản phẩm cắt mạch CTS ở dạng trương với H2O2 nồng độ 0% (5ml H2O/1g CTS, a); 5% (b); 7,5% (c); 10% (d) tại liều xạ 10,5 kGy 99 Hình 3.29. Sơ đồ cắt mạch CTS ở dạng trương 101 Hình 3.30. Quan hệ giữa KLPT và liều xạ đối với CTS-91 cắt mạch ở dạng trương trong nước và dung dịch H2O2 5% (thời gian, giờ = kGy/1,33) 102 Hình 3.31. Mô hình đề nghị cho cơ chế cắt mạch đồng vận ở trạng thái trương 104 Hình 3.32. Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-91 cắt mạch theo liều xạ ở trạng thái trương trong nước 106 Hình 3.33. Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch CTS-91 ở dạng trương theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33) 107 Hình 3.34. Phổ FT-IR của CTS-91(a) và sản phẩm cắt mạch CTS-91 ở dạng trương trong H2O2 5% tại các liều xạ 8,2 kGy (b); 12,0 kGy (c);15,9 kGy (d) và 22,7 kGy (e) 108 Hình 3.35. CTS-91 ban đầu - 49 kDa (a); CTS-91 KLPT thấp - 14 kDa (b) 109 Hình 3.36. Quan hệ giữa KLPT và liều xạ đối với CTS-80 cắt mạch ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5% (thời gian, giờ = kGy/1,33) 112 Hình 3.37. Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-80 cắt mạch theo liều xạ ở trạng thái trương trong nước 114 Hình 3.38. Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch CTS-80 ở dạng trương theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33) 115 Hình 3.39. Phổ FT-IR của CTS-80 (a) và sản phẩm cắt mạch CTS-80 ở dạng trương trong H2O2 5% tại các liều xạ 7,1 kGy (b); 15,5 kGy (c); 20,1 kGy (d) và 22,6 kGy (e) 116 Hình 3.40. CTS-80 ban đầu - 50 kDa (a); CTS-80 KLPT thấp – 11,7 kDa (b) 117 Hình 3.41. Quan hệ giữa KLPT và liều xạ đối với CTS-72 cắt mạch ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5% (thời gian, giờ = kGy/1,33) 119 Hình 3.42. Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-72 cắt mạch theo liều xạ ở trạng thái trương trong nước 120 Hình 3.43. Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch CTS-72 ở dạng trương theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33) 122 Hình 3.44. Phổ FT-IR của CTS-72 ban đầu (a) và sản phẩm cắt mạch CTS ở dạng trương trong H2O2 5% tại các liều xạ 7,5 kGy (b); 14,0 kGy (c); 20,1 kGy (d) và 22,4 kGy (e) 123 Hình 3.45. CTS-72 ban đầu - 47,8 kDa (a); CTS-72 KLPT thấp - 13,3 kDa (b) 124 Hình 3.46. CTS sau khi cắt mạch bức xạ ở dạng trương 125 Hình 3.47. CTS-80 (a); CTS KLPT thấp cắt mạch từ CTS-72 (b); CTS-80 (c); CTS-91(d) và COS chế tạo từ CTS-80 (e) 125 Hình 3.48. Phổ UV –vis của CTS-80 (a); CTS KLPT thấp cắt mạch từ CTS-72 (b); CTS-80 (c); CTS-91(d) và COS chế tạo từ CTS-80 (e) nồng độ 0,1 % (w/v) trong dung dịch axit axetic 0,05% 126 Hình 3.49. CTS có KLPT 31 (a), 15(b), 10(c) và 5 kDa (d) 128 Hình 3.50. Sự phụ thuộc của KLPT vào thời gian cắt mạch theo phương pháp 1 130 Hình 3.51. Sự phụ thuộc của KLPT vào thời gian cắt mạch theo phương pháp 2 132 Hình 3.52. Hiệu suất bắt gốc tự do của CTS và COS 135 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 4 1.1. TỔNG QUAN VỀ CHITIN, CHITOSAN, OLIGOCHITOSAN ................ 4 1.1.1. Nguồn gốc chitin, chitosan, oligochitosan ................................................ 4 1.1.2. Cấu trúc chitin, chitosan, oligochitosan .................................................... 4 1.1.3. Ứng dụng chitin, chitosan, oligochitosan ................................................. 6 1.1.4. Một số thông số quan trọng của chitin, chitosan ...................................... 6 1.1.5. Cơ chế kháng khuẩn của chitosan khối lượng phân tử thấp và oligochitosan ....................................................................................................... 8 1.2. SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐỀ AXETYL VÀ KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ CỦA CHITOSAN .................................................. 8 1.2.1. Phương pháp xác định độ đề axetyl .......................................................... 8 1.2.2. Phương pháp xác định khối lượng phân tử của chitosan ........................ 13 1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH CẮT MẠCH CHITOSAN VÀ CÔNG NGHỆ BỨC XẠ BIẾN TÍNH CẮT MẠCH CHITOSAN ............................... 20 1.3.1. Giới thiệu sơ lược về Công nghệ bức xạ và Hóa học bức xạ ................. 20 1.3.2. Một số khái niệm và định nghĩa .............................................................. 21 1.3.3. Nguồn bức xạ .......................................................................................... 23 1.3.4. Tình hình sử dụng bức xạ trong và ngoài nước ...................................... 23 1.3.5. Hóa học bức xạ của nước và dung dịch nước ......................................... 24 1.4. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN .......................................................................... 28 1.4.1. Định nghĩa ............................................................................................... 28 1.4.2. Áp dụng hiệu ứng đồng vận trong hóa học ............................................. 30 1.5. TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẮT MẠCH CHITOSAN ....................................................................................................... 31 1.6. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN .................................................................... 36 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ............................................................................................. 38 2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT ............................................................ 38 2.2. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ ......................................................................... 38 2.3. PHƯƠNG PHÁP ........................................................................................ 39 2.3.1. Đo các thông số của chitosan và oligochitosan ...................................... 39 2.3.2. Đặc trưng cấu trúc vật liệu chitosan và oligochitosan ............................ 46 2.3.3. Các phương pháp chế tạo và biến tính vật liệu chitosan ......................... 47 2.3.4. Các phương pháp nghiên cứu ứng dụng vật liệu chitosan cắt mạch ....... 51 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 55 3.1. CHẾ TẠO CHITOSAN NGUỒN TỪ CHITIN ......................................... 55 3.2. CẮT MẠCH CHITOSAN NGUỒN BẰNG HYDROPEROXIT ............. 57 3.3. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CHẾ TẠO OLIGOCHITOSAN BẰNG CHIẾU XẠ DUNG DỊCH ................................................................................ 59 3.3.1. Hiệu ứng đồng vận chế tạo oligochitosan đối với chitosan có độ đề axetyl ~ 91% ...................................................................................................... 59 3.3.2. Hiệu ứng đồng vận chế tạo oligochitosan đối với chitosan có độ đề axetyl ~ 80,3% ................................................................................................... 69 3.3.3. Hiệu ứng đồng vận chế tạo oligochitosan đối với chitosan có độ đề axetyl ~ 72% ...................................................................................................... 76 3.4. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CẮT MẠCH CHITOSAN Ở DẠNG TRƯƠNG.. ....................................................................................................... 88 3.4.1. Xác định một số thông số ban đầu của chitosan cắt mạch ở dạng trương88 3.4.2. Cắt mạch chitosan bằng hiệu ứng đồng vận của H2O2/tia γCo 60 ở dạng trương và khảo sát ảnh hưởng của nồng độ, suất liều ....................................... 91 3.4.3. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch chitosan có độ đề axetyl ~ 91% ở dạng trương .............................................................................................................. 101 3.4.4. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch chitosan có độ đề axetyl ~ 80,3 ở dạng trương .............................................................................................................. 111 3.4.5. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch chitosan có độ đề axetyl ~ 72 ở dạng trương .............................................................................................................. 118 3.5. KHẢ NĂNG CHẾ TẠO OLIGOCHITOSAN BẰNG H2O2 TRONG DUNG DỊCH ................................................................................................... 128 3.6. ỨNG DỤNG SẢN PHẨM CHITOSAN CẮT MẠCH ........................... 134 3.6.1. Hiệu ứng chống oxi hóa ........................................................................ 134 3.6.2. Hiệu ứng kháng khuẩn .......................................................................... 135 3.6.3. Hiệu ứng kích thích tăng trưởng và kháng bệnh trên gà ....................... 139 KẾT LUẬN CHÍNH CỦA LUẬN ÁN......................................................... 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN PHỤ LỤC 1 MỞ ĐẦU Chitosan và oligochitosan là những polyme có nguồn gốc thiên nhiên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống. Chúng được dùng làm chất kháng khuẩn [29], [51], [61], [70], [74], [117], chất chống oxi hóa [36], [52], [85], [96], chất kháng khối u [75], chất gây hiệu ứng tăng cường miễn dịch [20], [21], chất kích kháng bệnh và thúc đẩy tăng trưởng cho cây trồng [34], [78], [116], chất mang dược phẩm [58], [101] Đặc biệt oligochitosan có độ polyme hóa từ 7 – 10 có hiệu ứng chống xâm nhiễm của nhiều loại nấm gây bệnh thực vật thông qua cơ chế tự tạo kháng sinh (phytoalexin) [5]. Hàng năm, có khoảng 10 tỉ tấn chitin được sản xuất ra trên thế giới [76], là nguồn nguyên liệu dồi dào để chế tạo chitosan. Chitosan thông thường có khối lượng phân tử rất cao, chỉ tan trong một số dung môi nhất định. Điều này đã hạn chế khả năng ứng dụng của nó trong nhiều trường hợp [89]. Vì vậy, vấn đề biến tính cắt mạch chitosan nhằm mở rộng khả năng ứng dụng của loại polyme này là rất cần thiết. Nhiều phương pháp cắt mạch chitosan khác nhau đã được nghiên cứu và áp dụng. Trong đó, phương pháp hóa học sử dụng H2O2 và phương pháp chiếu xạ sử dụng bức xạ gamma cắt mạch chitosan để chế tạo oligochitosan gần đây được tập trung nghiên cứu áp dụng vì cho hiệu suất cao, thân thiện với môi trường [38], [76] và có khả năng áp dụng với quy mô lớn [32]. Tuy nhiên, nghiên cứu sử dụng kết hợp hai tác nhân này cho đến nay vẫn còn rất ít [9], [32], [34], [45] và chưa thật sự có hệ thống. Trên thế giới, việc ứng dụng công nghệ bức xạ đã trở nên phổ biến. Các sản phẩm của công nghệ bức xạ đã mang lại sự thay đổi mới mẻ trong nhiều lĩnh vực của đời sống và đã được các tổ chức quốc tế IAEA, FAO, WHO ủng hộ, phối hợp chuyển giao công nghệ. Công nghệ bức xạ ứng dụng trong các lĩnh vực biến tính vật liệu, khử trùng nước, chế tạo chế phẩm dùng trong y tế, 2 các chất điều hòa tăng trưởng, chất bảo vệ và tăng năng suất cây trồng là những hướng nghiên cứu và ứng dụng đầy triển vọng. Ở Việt Nam, nghiên cứu và triển khai ứng dụng công nghệ bức xạ chỉ được bắt đầu từ những năm 1980 và chủ yếu được tiến hành ở Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt trên cơ sở sử dụng lò phản ứng hạt nhân và nguồn chiếu xạ gamma Co – 60. Đến nay, nhiều trung tâm chiếu xạ thực phẩm và chiếu xạ khử trùng được xây dựng tại Hà Nội và Tp. HCM đã mở rộng hơn phạm vi nghiên cứu và ứng dụng của công nghệ bức xạ. Ở các trung tâm này, với nguồn bức xạ gamma Co – 60 được trang bị, nhiều nghiên cứu biến tính vật liệu đã được triển khai và ứng dụng có hiệu quả. Một trong các hướng nghiên cứu đó là biến tính cắt mạch chitosan chế tạo chitosan khối lượng phân tử thấp và oligome của nó bằng phương pháp chiếu xạ. Tại trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM, nghiên cứu theo hướng này đã thu được những kết quả bước đầu rất có triển vọng. Một số sản phẩm đã được đưa vào ứng dụng như chế phẩm oligochitosan, tên thương mại là RIZASA 3SL, SĐKVN: 1796/11RR do Cục Bảo vệ Thực vật, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cấp phép dùng làm chất kích kháng bệnh cho cây lúa và cho các loại cây khác. Một số công trình liên quan đến vấn đề này cũng đã được công bố trong các tạp chí chuyên ngành trong và ngoài nước [1], [4], [3], [5], [6], [9], [11], [10], [32], [40]. Tuy nhiên, nghiên cứu các quy trình công nghệ nhằm tăng tính hiệu quả và tiết kiệm năng lượng bức xạ vẫn đang là vấn đề hấp dẫn cần được mở rộng nghiên cứu. Từ những thông tin trên, với mong muốn tìm hiểu khả năng kết hợp của hai tác nhân H2O2 và bức xạ gamma Co-60 trong việc cắt mạch chitosan chế tạo oligochitosan, chúng tôi chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu cắt mạch chitosan bằng hiệu ứng đồng vận H2O2/bức xạ gamma Coban– 60 để chế tạo oligochitosan”. 3 Đề tài được tiến hành dựa vào phương pháp nghiên cứu hiệu ứng đồng vận áp dụng cho hai tác nhân là H2O2 và bức xạ gamma Co-60 trên cơ sở tham khảo một số công trình đã được công bố [45], [32], [91]. Bằng phương pháp tiếp cận có hệ thống, chúng tôi tiến hành chế tạo oligochitosan và tính hiệu ứng đồng vận dựa trên phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 sử dụng H2O2 nhằm làm gia tăng hiệu suất cắt mạch bức xạ. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ suy giảm khối lượng phân tử của chitosan như nồng độ, liều xạ, thời gian phản ứng đều được khảo sát. Từ kết quả nghiên cứu, chúng tôi tìm điều kiện thích hợp cho việc sử dụng hiệu ứng đồng vận để chế tạo hiệu quả oligochitosan. Nội dung nghiên cứu của luận án bao gồm: - Nghiên cứu điều kiện chế tạo hiệu quả chitosan nguồn - Nghiên cứu giảm khối lượng phân tử chitosan - Nghiên cứu hiệu ứng đồng vận để chế tạo chitosan khối lượng phân tử thấp và oligochitosan - Nghiên cứu ảnh hưởng của suất liều bức xạ đến hiệu suất cắt mạch chitosan - Nghiên cứu một số ứng dụng của sản phẩm oligochitosan và chitosan khối lượng phân tử thấp chế tạo được Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ là cơ sở khoa học cho việc áp dụng hiệu ứng đồng vận của các tác nhân tương tự trong việc chế tạo chitosan khối lượng phân tử thấp. Từ kết quả của luận án cho phép xây dựng quy trình công nghệ sản xuất hiệu quả oligochitosan áp dụng hiệu ứng đồng vận với quy mô lớn, mở rộng khả năng áp dụng hiệu ứng này lên các loại polysaccarit có cấu trúc tương tự, nhằm phát triển khả năng ứng dụng của các loại polyme có nguồn gốc tự nhiên. 4 O OH OH O O OH NHCOCH3 O OH NHCOCH3 O OH NHCOCH3 O OH O OH NHCOCH3 O OH CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. TỔNG QUAN VỀ CHITIN, CHITOSAN, OLIGOCHITOSAN 1.1.1. Nguồn gốc chitin, chitosan, oligochitosan Chitin có tên khoa học là poly-(2,4)-2-acetamido-2-desoxy-  -D-glucose, thuộc về nhóm hợp chất polysaccarit. Trong thiên nhiên, trữ lượng của chitin chỉ đứng thứ hai sau cellulose. Chitin là thành phần chủ yếu trong vỏ của các loại động vật “xương ngoài” như: cua, tôm, nhện, bọ cạp, vỏ của các loại giáp xác Chitin cũng được tìm thấy trong vách tế bào của một vài loài nấm hay của một số loài sinh vật khác [12]. Chitosan (CTS) là dẫn xuất của chitin, được chế tạo phổ biến bằng cách đề axetyl hóa một phần từ chitin trong môi trường kiềm đặc [13]. Oligochitosan còn gọi là chitosan oligosaccarit (COS) là sản phẩm giảm cấp của CTS, được chế tạo bằng biến tính cắt mạch CTS sử dụng các tác nhân cắt mạch như enzym [63], hóa học [76] và bức xạ [27], [38] 1.1.2. Cấu trúc chitin, chitosan, oligochitosan Chitin là polysaccarit thiên nhiên không nhánh, giống cellulose, có cấu trúc như mô tả trên hình 1.1. Hình 1.1. Cấu tạo phân tử chitin Cấu trúc hóa học của chitin rất giống của cellulose, chỉ khác là nhóm -OH ở vị trí C2 của mỗi đơn vị D-Glucose của cellulose được thay bằng nhóm -NHCOCH3 ở chitin. Một cách đơn giản, chúng ta có thể xem chitin là sản phẩm trùng ngưng của nhiều phân tử N-acetyl-D-glucosamine [12]. 5 CTS có cấu tạo gồm các đơn vị D-glucosamin và N-acetyl-D-glucosamin. Đơn vị cấu tạo trong phân tử CTS là D-glucosamin, các mắt xích được liên kết với nhau như trên hình 1.2. H...ó tính oxi hoá. Đôi khi, gốc OH cũng tác dụng như là tác nhân khử, ví dụ như trong trường hợp có mặt KMnO4. Khi pH > 9 gốc OH có thể phân ly:   • OH H + O (1.34) - Hydro phân tử (H2) không phản ứng trực tiếp với chất tan, nhưng nó có thể phản ứng trực tiếp với gốc OH:  • 2 2 H + OH H + H O (1.35) - Hydro peroxit (H2O2) và gốc hydro peroxit HO  2 có thể là tác nhân oxi hóa hoặc khử phụ thuộc vào điều kiện môi trường và tính chất của chất tan. Gốc HO2 có thể phân ly thành ion: 27    2 2 HO H + O (1.36) Giá trị pKa của phản ứng này khoảng 2-3. Rõ ràng là trong môi trường axit mạnh, gốc HO2 tồn tại ở trạng thái không phân ly và trong môi trường kiềm thì tồn tại ở dạng ion oxi. Gốc HO2 là tác nhân oxi hoá mạnh, và là tác nhân khử yếu. Ngược lại ion O2 - là tác nhân khử hữu hiệu đối với nhiều loại ion. - Hydro peroxit H2O2 phân ly theo phương trình:   2 2 2 H O HO H (1.37) Giá trị pKa của phản ứng này là 11,75.  Cơ chế và hiệu suất cắt mạch bức xạ CTS Hình 1.10. Sơ đồ cơ chế bắt hydro của gốc tự do hydroxyl [100] cắt mạch CTS Cơ chế cắt mạch bức xạ đã được Ulanski nghiên cứu khá chi tiết [100]. Theo đó, gốc hydroxyl tạo ra trong quá trình phân ly bức xạ là tác nhân chính gây ra sự cắt mạch CTS thông qua cơ chế bắt hydro tạo thành gốc tự do R• (hình 1.10). Các gốc R• sau quá trình chuyển vị và tái kết hợp tạo thành CTS KLPT thấp. Hiệu suất cắt mạch bức xạ (HSCMBX), Gs, đối với CTS chiếu xạ ở dạng khan (dried chitosan) được tính theo phương trình sau [24]: Gs (liên kết/100 eV) = NA(1/Mn – 1/Mn0)/6,2410 16D (1.38) 28 Gs (liên kết/100 eV) = 2NA(1/Mw – 1/Mw0)/6,2410 16D (1.39) Trong đó Mn0 và Mn là KLPT trung bình số và Mw0 và Mw là KLPT trung bình khối của polyme (CTS) trước và sau chiếu xạ; D là liều hấp thụ, kGy; và NA là số Avogadro. Hiện nay, theo qui định mới giá trị Gs phải được tính với thứ nguyên là “mol/J” hoặc là “mol/J” [108]. Từ giá trị Gs (liên kết/100 eV) có thể chuyển sang Gs (mol/J) bằng cách nhân với 0,10364. Ví dụ Gs của alginat là 1,9 (liên kết/100eV) chuyển sang giá trị Gs (mol/J) = 1,9  0,10364 = 0,197. Đối với quá trình cắt mạch bức xạ xảy ra trong dung dịch, Gs được tính theo phương trình sau [108]: Gs (mol/J) = CNA(1/Mn – 1/Mn0)/6,24  10 19D (1.40) Gs (mol/J) = 2  CNA(1/Mw – 1/Mw0)/6,24  10 19D (1.41) Trong đó C là nồng độ polyme (CTS) trong dung dịch (g/l), thứ nguyên Gs là mol/J, các thông số khác tương tự như phương trình (1.38) và (1.39). Trong luận án này, CTS được chiếu xạ ở trạng thái dung dịch và trạng thái trương cũng được xem như là dung dịch CTS, vì vậy Gs được tính theo phương trình (1.41). 1.4. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN 1.4.1. Định nghĩa Hiệu ứng đồng vận (synergistic effect) được định nghĩa là sự tương tác đồng thời của hai tác nhân phản ứng lớn hơn tổng tương tác của các thành phần riêng rẽ [32]. Ví dụ: Hiệu ứng đồng vận của H2O2 (A: tác nhân 1) và bức xạ gamma (B: tác nhân 2) để cắt mạch dung dịch β - CTS 5% đã được Hien và các cộng sự nghiên cứu (hình 1.11 và bảng 1.5) [40]. 29 Hình 1.11. Sự suy giảm KLPT của β - CTS xử lý với H2O2, tia Co 60 và H2O2/tia Co 60 theo thời gian và liều xạ (suất liều: 1,33 kGy/h) Bảng 1.5. Suy giảm KLPT khi cắt mạch β - CTS bằng hydro peroxit, tia Co60 và hiệu ứng đồng vận hydro peroxit và tia Co60 Ký hiệu Suy giảm KLPT, % = 100 × (Mw0 – Mw)/Mw0 4 kGy 8 kGy 12 kGy 16 kGy A (1% H2O2) * 10,4 14,5 21,3 23,5 B (tia γCo60) ** 21,7 44,8 61,9 73,4 C (A & B) 90,5 93,8 96,2 97,1 Hiệu ứng đồng vận D, % D = C – (A+B) 58,4 34,5 13,0 0,2 * Thời gian (giờ) xử lý với H2O2 ** Thời gian (giờ) hoặc là liều xạ (kGy) xử lý với bức xạ tia γCo60 Kết quả tính hiệu ứng đồng vận là 58,4; 34,5; 13,0 và 0,2% tương ứng với liều xạ 4; 8; 12 và 16 kGy. 30 1.4.2. Áp dụng hiệu ứng đồng vận trong hóa học Hiệu ứng đồng vận được ứng dụng khá rộng rãi trong hóa học khi nghiên cứu khả năng kết hợp của các tác nhân lên cùng đối tượng phản ứng nhằm thu được hiệu suất tổng cộng cao hơn khi thực hiện sự tác động riêng rẽ từng tác nhân lên đối tượng phản ứng. Trong lĩnh vực quang xúc tác, Srinivasan và cộng sự (2006) [84] đã cải thiện hoạt tính xúc tác trong vùng khả kiến của vật liệu nano TiO2 vận dụng hiệu ứng đồng vận của sự sunfat hóa và đồng pha tạp kim loại chuyển tiếp Fe 3+ /Zn 2+ lên TiO2 tổng hợp bằng phương pháp sol-gel. Kết quả cho thấy ở tỉ lệ mol pha tạp Fe3+/Zn2+ là 2:1 và TiO2 : Fe bằng 1: 0,24 vật liệu tẩm ion SO4 2- có hoạt tính phân hủy phenol khá hiệu quả với nguồn sáng khả kiến, hiệu suất phân hủy thấp hơn chỉ khoảng 5% so với dùng đèn UV. Trong lĩnh vực nghiên cứu biến tính vật liệu polyme, Wang và cộng sự (2005) [102] đã sử dụng hiệu ứng đồng vận của tia tử ngoại và H2O2 để biến tính cắt mạch CTS thông qua đo độ nhớt nội. Kết quả cho thấy độ nhớt nội của dung dịch CTS giảm 84,3% sau 30 phút chiếu tia UV (254 nm) lên 50 ml dung dịch chứa 2% CTS, 2% H2O2. Khi không sử dụng tia UV, độ nhớt nội giảm 20,6% dưới tác dụng của H2O2 2%. Khi không sử dụng H2O2 2% phần trăm giảm độ nhớt nội là 17,2%. Như vậy, hiệu ứng đồng vận thu được sau 30 phút giảm cấp là 84,3 – (20,6 + 17,2) = 46,5%. Như vậy, áp dụng hiệu ứng đồng vận của tử ngoại và H2O2 làm giảm độ nhớt của dung dịch CTS khá hiệu quả. Yen và cộng sự (2012) [115] đã nghiên cứu hiệu ứng đồng vận của hidroxyt kim loại và sét nano để tăng khả năng chống cháy cho EVA (etilen- vinyl axetat) composit. Kết quả cho thấy 1-2% khối lượng sét nano thay cho nhôm hay magie hidroxyt trong quá trình phối trộn EVA composit làm gia tăng hiệu quả khả năng chống cháy của vật liệu. Chỉ số oxy giới hạn LOI (limitting oxygen index) tăng đáng kể phụ thuộc vào thành phần phối trộn. 31 Nhìn chung, hiệu ứng đồng vận được sử dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu của hóa học. Sự kết hợp đồng thời hai tác nhân có cùng tính năng đôi khi có hiệu quả ngoài mong đợi so với khi sử dụng chúng một cách riêng rẽ. 1.5. TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẮT MẠCH CHITOSAN CTS KLPT thấp và COS được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nên việc nghiên cứu chế tạo các loại vật liệu này vẫn là hướng nghiên cứu hấp dẫn trong những năm gần đây. Nhiều phương pháp cắt mạch CTS khác nhau đã được nghiên cứu và áp dụng, phương pháp dùng các tác nhân hóa học: HCl [16], [20], HCl-H3PO4 [57], HNO2 [97], H2O2 [23], [76], [95], phương pháp dùng tác nhân sinh học enzym: cellulase, lysosyme, lipase [20], [31], [43], [53], [75], [85], phương pháp siêu âm [60], [88], [98], [106], phương pháp vi sóng [58], [83], [111], phương pháp chiếu xạ gamma [32], [34], [36], [45], [91], [99], [106]... Trong đó, những nghiên cứu tiêu biểu gần với luận án được tóm tắt như sau: Trong nước, Lê Thị Hải Yến và cộng sự (2003) [13] đã nghiên cứu động học của phản ứng đề axetyl hóa chitin ở nhiệt độ thường sử dụng NaOH 40 - 60% trên hai loại chitin có xử lý kỹ thuật và không xử lý kỹ thuật. Kết quả cho thấy nồng độ NaOH càng cao tốc độ đề axetyl càng mạnh và KLPT càng giảm do phản ứng cắt mạch kèm theo phản ứng đề axetyl. Khi sử dụng nồng độ NaOH 60%, sau 48 giờ phản ứng, ĐĐA của CTS qua xử lý kỹ thuật và không qua xử lý kỹ thuật lần lượt là 83 và 68%. Nếu sử dụng nồng độ NaOH 40% để có được ĐĐA 71% đối với CTS không qua xử lý kỹ thuật và ĐĐA 97% đối với CTS qua xử lý kỹ thuật phải mất đến 144 giờ. Như vậy, để có CTS với ĐĐA cao cần xử lý kỹ thuật nhiều lần và kéo dài thời gian phản ứng. 32 Nguyễn Quốc Hiến và cộng sự (2000) [5] đã nghiên cứu chế tạo COS bằng chiếu xạ dung dịch CTS có Mw0 ban đầu là 60 kDa. Kết quả cho thấy COS tạo thành có độ polyme hóa dp < 8 chiếm khoảng 50% ở liều xạ khoảng 45 kGy. Điều này cho thấy triển vọng chế tạo COS bằng kỹ thuật chiếu xạ là rất khả quan. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này cấu trúc của COS và ĐĐA của nó chưa được đề cập. Hơn nữa, để thu được COS với dp < 8 cần chiếu xạ dung dịch với liều khá cao ~ 45 kGy. Điều này có nguy cơ thay đổi cấu trúc của COS làm giảm ĐĐA của sản phẩm. Bùi Phước Phúc và cộng sự (2006) [9] đã nghiên cứu giảm cấp CTS bằng bức xạ γCo60 kết hợp với H2O2. Phương pháp này được thực hiện bằng cách oxi hóa cắt mạch bằng H2O2 sau đó chiếu xạ trên nguồn bức xạ γCo 60 . Kết quả cho thấy CTS được oxi hóa bằng H2O2 1,5% giảm cấp đáng kể dưới tác dụng của bức xạ. Cấu trúc của CTS chiếu xạ và oxi hóa không thay đổi đáng kể so với CTS ban đầu. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này sản phẩm CTS cắt mạch có KLPT vẫn còn ở mức cao (> 40 kDa) điều này ít cho thấy sự thay đổi về mặt cấu trúc [76]. Vì vậy cần phải có những nghiên cứu cắt mạch sâu hơn để đánh giá hiệu quả của phương pháp. Nguyễn Quốc Hiến và cộng sự (2011) [6] đã nghiên cứu hiệu ứng đồng vận bức xạ γCo60 và H2O2 cắt mạch CTS có ĐĐA ~ 70% trong dung dịch chứa 1% H2O2. Những kết quả bước đầu cho thấy COS có thể chế tạo hiệu quả bằng sự kết hợp đồng thời của γCo60 và H2O2. Tuy nhiên, nghiên cứu này được thực hiện trên β-CTS, loại CTS được cho là dễ bị đề polyme hóa hơn so với α-CTS [12]. Hơn nữa, hiệu ứng đồng vận cắt mạch của tia γCo60 và H2O2 cần được nghiên cứu mở rộng hơn một cách có hệ thống cho các loại CTS có ĐĐA khác nhau để có thể áp dụng hiệu quả nhằm nâng cao khả năng ứng dụng của các loại polysaccarit trong tự nhiên. Ngoài những công trình đề cập trên, về nghiên cứu sản xuất CTS và ứng dụng ở trong nước nổi bật với hai tác giả Trần Thị Luyến và Trang Sĩ Trung 33 với dự án thử nghiệm cấp bộ sản xuất chitin - CTS từ phế thải thủy sản (2004) và một số nghiên cứu ứng dụng CTS trong bảo quản thực phẩm và thức ăn gia súc. Nhìn chung, những nghiên cứu này hướng đến sản xuất và ứng dụng ít liên quan đến vấn đề giảm cấp CTS hướng đến chế tạo CTS KLPT thấp và COS [12]. Trên thế giới, Tahtat và cộng sự (2012) [89] đã nghiên cứu ảnh hưởng của KLPT ban đầu đến hiệu suất và tốc độ cắt mạch bức xạ đối với CTS ở dạng rắn và dạng dung dịch. Kết quả cho thấy CTS có KLPT ban đầu thấp dễ cắt mạch bức xạ hơn so với CTS có KLPT cao. Hằng số tốc độ cắt mạch bức xạ thu được tương ứng đối với ba loại CTS có KLPT ban đầu 471, 207 và 100 kDa lần lượt là 13 × 10-5, 51 × 10-5 và 68 × 10-5 kGy-1. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, sự thay đổi ĐĐA theo liều xạ đã không được đề cập trong khi thông số này ảnh hưởng khá lớn đến khả năng ứng dụng của CTS. Taşkin và cộng sự (2014) [91] đã nghiên cứu ảnh hưởng của ĐĐA đến khả năng giảm cấp bức xạ γCo60 của CTS có cùng KLPT (Mw ~ 330 kDa) ở trạng thái rắn. Khoảng liều áp dụng là từ 5 – 35 kGy. Kết quả cho thấy CTS có ĐĐA càng cao thì càng dễ bị cắt mạch bằng bức xạ. Hiệu suất cắt mạch bức xạ Gs đạt được lần lượt là 1,36; 1,37; 1,62 và 2,07 μmol/J tương ứng với ĐĐA của CTS ban đầu lần lượt là 78; 80; 89 và 97%. Nguyên nhân của sự thay đổi Gs được Taşkin và cộng sự cho là do sự thay đổi trong cấu trúc tinh thể của CTS. Theo đó, CTS có ĐĐA càng cao thì độ kết tinh càng bé và càng dễ bị cắt mạch. Nghiên cứu của nhóm Taşkin đã cung cấp những thông tin khá quan trọng cho việc kiểm soát KLPT của CTS bằng cắt mạch bức xạ khi biết ĐĐA ban đầu của CTS. Tuy nhiên, diễn biến sự thay đổi cấu trúc của CTS cắt mạch theo liều xạ chưa được Taşkin và cộng sự đề cập đến để có thể so sánh với các phương pháp cắt mạch khác về mặt hiệu quả ứng dụng của 34 sản phẩm, vì khả năng ứng dụng của CTS cắt mạch phụ thuộc khá nhiều vào cấu trúc hay cụ thể hơn là ĐĐA của chúng. Qin và cộng sự (2002) [76] đã nghiên cứu hiệu quả cắt mạch của H2O2 đến sự giảm cấp và thay đổi cấu trúc của CTS trong môi trường axit. Kết quả cho thấy ở nhiệt độ thường (< 40°C), pH = 5,5 là thuận lợi cho quá trình cắt mạch. Ở pH cao khả năng hòa tan CTS kém trong khi pH < 5,5 lại kìm hãm sự giảm cấp do quá trình proton hóa nhóm amin. Ở nhiệt độ cao (> 40°C) sự deproton hóa của nhóm -NH3 + tăng, đồng thời nồng độ chất oxi hóa cũng tăng lên nên tốc độ cắt mạnh ở pH thấp tỏ ra hiệu quả. Tuy nhiên, nếu tỉ lệ mol của HCl/-NH3 + > 1 sự cắt mạch vẫn bị ức chế ngay cả ở nhiệt độ cao (< 70°C). Theo Qin và cộng sự (2011) nồng độ cắt mạch hiệu quả của H2O2 là từ 1,2 – 2,5%. Cũng theo Qin và cộng sự thì cắt mạch bằng H2O2 luôn đi kèm với sự đề amin hóa, oxy hóa mở vòng – hình thành nhóm -COOH làm thay đổi cấu trúc CTS đặc biệt là khi cắt mạch sâu để chế tạo CTS KLPT thấp và COS. CTS cắt mạch Mw ~ 50 kDa có cấu trúc chính gần như không đổi so với CTS ban đầu trong khi đó COS có Mw ~ 1,2 kDa có 2,86 mmol -COOH hình thành/1g COS và mất hơn 40% nhóm amin [76]. Kabal’nova và cộng sự (2000) [44] đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ H2O2 đến khả năng cắt mạch CTS. Kết quả cho thấy ở 30°C, pH = 7, nồng độ H2O2 cắt mạch hiệu quả CTS là 0,6M (~ 2%). Tuy nhiên, thành phần nhóm amin giảm khoảng 7% sau 6 giờ cắt mạch. Khi cắt mạch với nồng độ H2O2 thấp hơn 0,3M (~ 1%) ở 70°C, thành phần của nitơ trong COS thu được giảm khoảng 9% và thành phần nhóm cacboxyl hình thành khoảng 1,5 -COOH/100 đơn vị CTS. Nghiên cứu của Kabal’nova và cộng sự [44] cho thấy khả năng cắt mạch CTS chế tạo COS bằng H2O2 1% là khá hiệu quả. Tuy nhiên, nồng độ CTS phản ứng 6,2.10-2M (~ 1%) là khá thấp. 35 Vấn đề áp dụng hiệu ứng đồng vận của H2O2 và bức xạ γCo 60 để giảm cấp CTS được công bố trên thế giới là rất ít. Theo sự hiểu biết của chúng tôi đến thời điểm thực hiện luận án có ba công trình đáng chú ý như sau: Thứ nhất là công trình của Duy và cộng sự (2011) [32], nghiên cứu hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS để chế tạo COS bằng phương pháp chiếu xạ dung dịch 3% CTS sử dụng nồng độ H2O2 từ 0,25 – 1%. Kết quả cho thấy COS được chế tạo khá hiệu quả bằng phương pháp chiếu xạ dung dịch. Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ áp dụng cho CTS có ĐĐA là 84% nên cần được nghiên cứu mở rộng hơn để có thể áp dụng cho CTS có ĐĐA thấp hơn hoặc cao hơn. Hơn nữa, nồng độ của CTS trong dung dịch chiếu xạ là 3% cần được nâng lên nhằm sử dụng hiệu quả hơn năng lượng bức xạ. Phương pháp cắt mạch trong dung dịch còn gặp bất lợi do quá trình thu hồi sản phẩm khá phức tạp vì phải kết tủa dung dịch chiếu xạ bằng etanol. Thứ hai là công trình của Kang và cộng sự (2007) [45], nghiên cứu chế tạo CTS KLPT thấp bằng phương pháp chiếu xạ huyền phù (suspension) CTS trong dung môi axit axetic với nồng độ H2O2 là 2; 10 và 30%. Kết quả cho thấy ở nồng độ 10% H2O2 sử dụng cho hỗn hợp chiếu xạ, sản phẩm CTS chiếu xạ có sự xuất hiện của nhóm cacboxyl là sản phẩm của phản ứng mở vòng glucopyranose, làm thay đổi cấu trúc của CTS. Kết quả phân tích nguyên tố cũng cho thấy có sự thay đổi lớn về cấu trúc của CTS chiếu xạ với nồng độ H2O2 sử dụng là 30%. Hơn nữa, việc thu hồi sản phẩm CTS bột sau chiếu xạ khá phức tạp vì CTS tạo gel với axit axetic. Ngoài ra, hiệu suất cắt mạch bức xạ không được công bố trong nghiên cứu của Kang và cộng sự vì vậy chưa có cơ sở để so sánh hiệu quả sử dụng năng lượng chiếu xạ trong nghiên cứu này so với phương pháp chiếu xạ trong dung dịch. Thứ ba là công trình của El – Sawy và cộng sự (2010) [34], nghiên cứu chiếu xạ CTS dạng hồ (paste form), CTS trương trong H2O2 10% khoảng liều 36 hấp thụ là 20 – 200 kGy. Ưu điểm của phương pháp này là dễ thu hồi CTS KLPT thấp dạng bột bằng cách để khô trong không khí. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của El-Sawy và cộng sự, độ trương nước của CTS chưa được công bố để có thể áp dụng cho những nghiên cứu tương tự. Ngoài ra, Gs cũng không được tính để có thể so sánh với chiếu xạ dạng bột hay dạng dung dịch. Qua phân tích các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước, chúng tôi nhận thấy những vấn đề sau đây cần được tiếp tục nghiên cứu: 1. Nghiên cứu giảm thời gian đề axetyl hóa chitin để thu được CTS có ĐĐA cao hơn nhằm tiết kiệm năng lượng, 2. Nghiên cứu độ trương nước bão hòa của CTS nhằm mở rộng khả năng cắt mạch CTS ở dạng trương (swollen state) – CTS trương trong dung dịch H2O2, 3. Nghiên cứu hiệu ứng đồng vận của bức xạ γCo60 và H2O2 cắt mạch CTS ở dạng trương và dạng dung dịch, 4. Nghiên cứu bảo vệ nhóm amin và hạn chế sự oxi hóa mở vòng trong quá trình cắt mạch, 5. Nghiên cứu tăng nồng độ CTS phản ứng trong dung dịch chế tạo CTS KLPT thấp và COS, 6. Nghiên cứu ảnh hưởng của suất liều đến tốc độ cắt mạch của CTS, 7. Nghiên cứu độ ổn định của sản phẩm cắt mạch sau quá trình chiếu xạ. 1.6. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN Bằng cách tiếp cận có hệ thống như trên, mục tiêu của luận án là chế tạo CTS KLPT thấp và COS áp dụng hiệu ứng đồng vận của bức xạ γCo60 và H2O2 ở dạng dung dịch và dạng trương. Nội dung luận án hướng đến giải quyết những vấn đề chưa được nghiên cứu trong các công trình có liên quan đến chiếu xạ giảm cấp CTS và cắt mạch bằng H2O2. Trong đó, có những nội dung chính sau: 37 - Nghiên cứu chế tạo CTS nguồn cho quá trình chiếu xạ với mục tiêu giảm thời gian đề axetyl hóa, tiết kiệm hóa chất, - Tăng nồng độ CTS trong dung dịch chiếu xạ, nghiên cứu hiệu ứng đồng vận bức xạ γCo60 và H2O2 cắt mạch CTS có ĐĐA ~ 70% và 90% chưa được công bố, tính Gs của quá trình nhằm đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng bức xạ, - Nghiên cứu độ trương nước bão hòa của CTS để áp dụng cho quá trình chiếu xạ CTS ở dạng trương, - Nghiên cứu chế tạo CTS KLPT thấp bằng tác dụng đồng vận của bức xạ γCo60/H2O2 và khảo sát một số yếu tố có ảnh hưởng đến quá trình cắt mạch như nồng độ H2O2, suất liều bức xạ, nhằm lựa chọn các thông số ban đầu cho quá trình cắt mạch CTS ở dạng trương dễ thu hồi sản phẩm, - Nghiên cứu hiệu ứng đồng vận bức xạ γCo60 và H2O2 cắt mạch CTS ở dạng trương trong dung dịch H2O2 đối với CTS có ĐĐA ~ 70%, 80% và 90% chưa được công bố, - Nghiên cứu chế tạo CTS KLPT thấp và COS bằng H2O2 sử dụng phương pháp trực tiếp và gián đoạn nhằm bảo vệ nhóm amin và hạn chế khả năng oxi hóa mở vòng glucopyranose, - Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn, chống oxi hóa và gia tăng khả năng kích kháng bệnh trên động vật của sản phẩm CTS cắt mạch. 38 CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT - Vỏ tôm được thu mua một lần, khối lượng 100 kg, từ nhà máy chế biến thủy sản tại Tp. Vũng Tàu, được bảo quản và chế biến theo quy trình tại Trung tâm VINAGAMMA - H2O2 dạng tinh khiết của Merck, Đức - NaOH dạng tinh khiết của Trung Quốc - NH3 dạng tinh khiết của Trung Quốc - HCl dạng tinh khiết của Trung Quốc - Axit lactic dạng tinh khiết của Trung Quốc - CH3COOH dạng tinh khiết của Trung Quốc - CH3COONa dạng tinh khiết của Trung Quốc - Etanol tuyệt đối của công ty Trường Thịnh, Việt Nam - Nước cất tại Trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM 2.2. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ - Nguồn chiếu xạ γCo60, SVST Co-60, Hungary, suất liều ~1,33 kGy/h tại Trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM - Thiết bị chiếu xạ Gamma Chamber 5000, BRIT, Ấn Độ, tại Viện hạt nhân Đà Lạt - Máy đo quang phổ hồng ngoại FT- IR 8400s, Shimadzu, Nhật, tại Trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM - Máy đo quang phổ UV-Vis, Jasco V630, Nhật, tại Trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM 39 - Máy sắc ký gel thấm qua (GPC) LC-20AB Shimadzu, Nhật, sử dụng detector RID - 10A và cột Ultrahydrogel 250, 500 của hãng Waters, Mỹ, tại Trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM và Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Tp. HCM - Máy nghiền bi Fritsch, Đức, tại Trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM - Tủ sấy quạt gió, DNF 410, Yamaro, Nhật, tại Trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM - Tủ sấy Memmert, Đức, tại Trung tâm VINAGAMMA, Tp. HCM. - Máy đo nhiễu xạ XRD Siemens D5000, Đức, tại Phòng phân tích Hóa lý, Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng, Tp. HCM - Một số trang thiết bị khác dùng cho thí nghiệm như: máy li tâm, cân phân tích,.. tại Phòng thí nghiệm Hóa học, Trường Đại học Sài Gòn 2.3. PHƯƠNG PHÁP 2.3.1. Đo các thông số của chitosan và oligochitosan  Xác định độ ẩm của CTS Độ ẩm của CTS được xác định bằng phương pháp phân tích khối lượng như sau [14]: Đĩa thủy tinh sấy khô ở nhiệt độ 105°C đến khối lượng không đổi, sau đó đặt trong bình hút ẩm để làm nguội. Cân đĩa thủy tinh xác định khối lượng W1, cho mẫu CTS vào đĩa và cân được khối lượng W2. Sấy đĩa thủy tinh chứa mẫu ở 105°C trong 24 giờ, cân được khối lượng W3. Độ ẩm được tính theo công thức: 2 3 2 1 W -W § é Èm (%) = 100 (2.1) W -W  Thí nghiệm được lặp lại 5 lần và đánh giá kết quả ở mức ý nghĩa α = 0,05. 40  Xác định độ trương nước bão hòa Độ trương nước bão hòa (ĐTNBH) của CTS được xác định như sau [69], [71]: Cân ống ly tâm có chứa một lượng xác định CTS (0,5 g) thu được khối lượng m01. Thêm 10g nước cất, lắc đều hỗn hợp, để trương 2 giờ ở nhiệt độ phòng, sau đó ly tâm với tốc độ 3200 vòng/phút, trong 25 phút, gạn bỏ nước, cân ống ly tâm thu được khối lượng m1. ĐTNBH được tính theo công thức sau: 1 01§ TNBH(%) 100 (2.2)mois s mois m m m m m      Trong đó ms là khối lượng của mẫu CTS, mmois là khối lượng nước gây ẩm được tính từ khối lượng mẫu và phần trăm độ ẩm của mẫu. Thí nghiệm được lặp lại 4 lần và đánh giá kết quả ở mức ý nghĩa α = 0,05.  Xác định ĐĐA ĐĐA của CTS được xác định bằng phương pháp phổ IR, trên máy FT-IR 8400S, Shimadzu, Nhật, và được tính theo phương trình (2.3) [18]: 1320 1420 A § § A(%) = 100 (31,92 12,20) (2.3) A    Với A1320, A1420 là độ hấp thụ tương ứng tại các số sóng 1320, 1420 cm -1 . Thí nghiệm được lặp lại 3 lần (N = 3) và đánh giá kết quả ở mức ý nghĩa α = 0,05.  Xác định KLPT của CTS KLPT của CTS được xác định bằng phương pháp sắc kí gel thấm qua (GPC) trên máy LC – 20AB Shimadzu, Nhật, sử dụng detector RID –10A và 41 cột Ultrahydrogel 250, 500 của hãng Waters, kích thước cột 7,8300 mm. Chất chuẩn là Pullulan (Mw ~ 730 - 38 000 Da), các bước tiến hành như sau: Bước 1: Lập đường chuẩn thời gian lưu và Mw của mẫu chuẩn Pullulan Hòa tan 0,01 gam các mẫu chuẩn Pullulan có Mw là 738 - 380 000 Da (bảng 2.1) vào trong 2 ml dung môi CH3COOH 0,25M/CH3COONa 0,25M. Bảng 2.1. Thông tin về các mẫu chuẩn Pullulan STT Mw, Da PI POLYMER LABORATORIES Batch No 1 738 1 STACHYOSE TETRAHYDRAT 20910 – 1 2 12 200 1,06 POLYSACCHARIDE 20902 – 1 3 23 700 1,07 POLYSACCHARIDE 20903 – 1 4 48 000 1,09 POLYSACCHARIDE 20904 – 1 5 100 000 1,1 POLYSACCHARIDE 20905 – 1 6 380 000 1,12 POLYSACCHARIDE 20907 – 1 Xác định thời gian lưu của các mẫu dung dịch chuẩn pullulan ở điều kiện nhiệt độ cột là 40°C, pha động là dung môi CH3COOH 0,25M/CH3COONa 0,25M với tốc độ chảy là 1 ml/phút [54]. Thể tích mẫu tiêm vào cột khoảng 50 μl. Xác định thời gian lưu từ sắc kí đồ GPC trên hình 2.1 thu được kết quả cho ở bảng 2.2. Bảng 2.2. KLPT và thời gian lưu của các mẫu chuẩn Pullulan đối với cột Ultrahydrogel 250 Số thứ tự mẫu 1 2 3 4 5 Thời gian lưu, Phút 7,00 7,50 8,12 8,64 10,52 KLPT  103, Da 100 48 23,7 12,2 0,738 42 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -5 0 5 10 15 20 uRIU Detector B Ch1 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -5 0 5 10 15 20 uRIU Detector B Ch1 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min -5 0 5 10 15 20 uRIU Detector B 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min 0 5 10 15 20 uRIU Detector B 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min 0 10 20 30 40 uRIU Detector B Hình 2.1. Sắc kí đồ GPC của mẫu chuẩn Pullulan ghi trên cột Ultrahydrogel 250 với KLPT 100000 (a), 40000 (b), 23700 ( c), 12200 (d) và 738 Da (e) e a b c d 43 Từ bảng 2.2, thiết lập đường chuẩn trên máy mối tương quan KLPT và thời gian lưu (hình 2.2). Linear : ax+b a = -0.6024559 b = 9.236203 R^2 = 0.9975414 R = 0.9987699 Dispersion = 0.0363634 Hình 2.2. Đường chuẩn tương quan giữa KLPT và thời gian lưu của Pullulan đối với cột Ultrahydrogel 250 Tiến hành tương tự như trên, dựa vào bảng 2.3 ta cũng thiết lập được đường chuẩn trên máy mối tương quan giữa KLPT và thời gian lưu đối với cột Ultrahydrogel Linear (hình 2.3). Bảng 2.3. KLPT và thời gian lưu của các mẫu chuẩn Pullulan đối với cột Ultrahydrogel Linear Số thứ tự mẫu 1 2 3 4 5 6 Thời gian lưu, Phút 9,739 10,780 11,222 11,695 12,091 13,315 KLPT  103, Da 380 100 48 23,7 12,2 0,738 44 Chuan pulullan, Sigma USA COT VINAGAMMA Linear : ax+b a = -0.7531064 b = 13.07259 R^2 = 0.9792989 R = 0.9895953 Dispersion = 0.1213883 Hình 2.3. Đường chuẩn tương quan giữa KLPT và thời gian lưu của Pullulan đối với cột Ultrahydrogel Linear Bước 2: Xác định KLPT của mẫu CTS Hòa tan 0,2 g CTS vào 20 ml đệm CH3COOH 0,25M/CH3COONa 0,25M cho đến khi tan hoàn toàn, lọc dung dịch qua màng lọc 0,45 m (Millipore filters). Lấy 5 ml dung dịch vừa pha, thêm vào 5 ml dung dịch đệm với nồng độ như trên khuấy đều thu được dung dịch đo [76]. Tiến hành tiêm mẫu dung dịch CTS với thể tích khoảng 50 μl vào cột sắc ký. Các điều kiện khác tương tự như đã mô tả đối với mẫu chuẩn Pullulan. Xác định thời gian lưu và so sánh với đường chuẩn để xác định KLPT của mẫu CTS cần đo. Ví dụ như trên bảng 2.4 là kết quả điển hình xác định KLPT và PI đối với các mẫu là COS, CTS KLPT thấp và cao (sắc kí đồ trên hình 2.4). Thông thường COS và CTS KLPT thấp có phân bố KLPT hẹp hơn (PI nhỏ hơn) so với CTS KLPT cao (PI lớn hơn). 45 Hình 2.4. Sắc kí đồ GPC của mẫu COS (a), CTS KLPT thấp (b) và CTS KLPT cao (c) Bảng 2.4. Kết quả Mw, Mn và PI của CTS đo bằng GPC Mẫu Thời gian lưu, Phút Mw Mn PI = Mw/Mn COS 8,470 5 200 2 600 2,00 CTS KLPT thấp 6,957 32 900 14 100 2,34 CTS KLPT cao 6,068 189 800 72 400 2,62 a c b 46  Xác định hiệu suất cắt mạch bức xạ CTS Đối với dung dịch CTS có khối lượng riêng cụ thể, phương trình (1.41) được viết lại như sau [32], [40], [105]: (1/Mw – 1/Mw0) = Gs×D×d×1000/2×C (2.4) Trong đó, Mw0, Mw lần lượt là KLPT của CTS ban đầu và CTS cắt mạch, D là liều xạ (kGy), d là khối lượng riêng dung dịch CTS (g/ml), C là nồng độ dung dịch CTS (g/l) và Gs (mol/J) là hiệu suất cắt mạch bức xạ.  Xác định hằng số tốc độ phản ứng cắt mạch Phản ứng cắt mạch bức xạ CTS bằng tia γCo60 tuân theo quy luật động học bậc 1. Hằng số tốc độ phản ứng cắt mạch CTS được xác định dựa vào phương trình [65], [106]: 0 0 1 1 - (2.5) w w k D M M m              Trong đó Mw0 và Mw là KLPT của CTS tương ứng tại thời điểm ban đầu và thời điểm t, k (kGy-1) là hằng số tốc độ phản ứng, D (kGy) là liều xạ, m0 là KLPT của một đơn vị monome:  0m = §§A 161 + 203 100 - §§A /100 (2.6)    2.3.2. Đặc trưng cấu trúc vật liệu chitosan và oligochitosan CTS và dẫn xuất của nó được đặc trưng phổ biến bằng phương pháp phổ IR, UV-vis và nhiễu xạ tia X (XRD) [45]. Trước khi ghi phổ, CTS được tinh chế theo quy trình sau: 1(g) mẫu CTS được ngâm trương trong nước 2 giờ, thêm axit lactic 3% tỉ lệ 20/1 (ml/g), khuấy tan trong 5 giờ. Tủa dung dịch bằng etanol tuyệt đối với tỉ lệ 1/5 (20 ml dung dịch/100ml etanol tuyệt đối), trợ kết tủa bằng NH4OH 47 2,5%. Lọc và rửa kết tủa 3 lần bằng etanol tuyệt đối cùng tỉ lệ trên [9]. Mẫu được sấy khô ở 60°C trong tủ sấy quạt gió DNF 410, Yamaro, Nhật, sau đó được nghiền mịn bằng máy nghiền bi Fritsch, Đức. Mẫu sau khi tinh chế ở dạng bột mịn được bảo quản trong túi PE để ghi phổ.  Đo IR Phổ IR được ghi trên máy FT-IR 8400S, Shimadzu, Nhật. Bước sóng ghi phổ tử 400 - 4000 cm-1. Thứ tự tiến hành như sau: Mẫu CTS được nghiền nhỏ bằng cối nghiền bi Fritsch, Đức, rây qua rây 200 mesh. Cân khoảng 3 - 5 mg mẫu bột CTS trộn cùng với 100 mg KBr trong cối mã não, ép viên trên máy ép chuyên dụng trong thời gian khoảng 10 phút, sau đó tiến hành đo phổ IR.  Đo UV-vis Phổ UV-vis được đo trên máy UV-vis V630, Jasco, Nhật. Bước sóng hấp thụ từ 200 - 600 nm, nồng độ dung dịch đo là CTS 0,1%, dung dịch so sánh là axit axetic 0,05% [105].  Đo XRD Giản đồ XRD của các mẫu CTS được đo trên máy XRD Siemens D5000, Đức, sử dụng ống phát tia CuKα (1,54 Å), điện áp 40 kV, cường độ dòng ống phát 40 mA, góc quét 2θ thay đổi từ 0-70 độ, tốc độ quét 0,2 độ/phút. 2.3.3. Các phương pháp chế tạo và biến tính vật liệu chitosan  Chế tạo CTS nguồn từ chitin Cân 100g chitin đưa vào cốc thủy tinh loại 2 lít thêm vào 1 lít dung dịch kiềm 50%. Đun cách thủy ở nhiệt độ 90°C, lấy mẫu theo thời gian 30, 90, 120, 180 và 240 phút [89]. Mẫu rửa sạch bằng nước cất đến pH =7 và sấy khô trong tủ quạt gió ở nhiệt độ 60°C trong 2 giờ. Nghiền mịn các mẫu để xác định ĐĐA và KLPT. 48  Cắt mạch CTS nguồn bằng hydro peroxit Cân một lượng xác định CTS, thêm dung dịch H2O2 2% [76] theo tỉ lệ 1/10 (w/v), điều chỉnh pH = 9. Sau thời gian phản ứng, mẫu được rửa sạch đến pH = 7 rồi sấy khô bằng tủ sấy quạt gió trong 2 giờ.  Hiệu ứng đồng vận chế tạo COS bằng chiếu xạ dung dịch  Chuẩn bị dung dịch chiếu xạ: Hòa tan 5 g CTS trong dung dịch axit lactic 3% đến tan, thêm một lượng H2O2 30% vào và định mức đến 100 ml thu được dung dịch chiếu xạ chứa 5% CTS và 0,5% H2O2. Tiến hành chiếu xạ trên nguồn SVST Co – 60/B tại Trung tâm VINAGAMMA (hình 2.5.I), với suất liều 1,33 kGy/h. Liều xạ được kiểm soát bằng liều kế (hình 2.5.II). Một dung dịch chứa 5% CTS tan trong axit lactic 3% cũng được chiếu xạ đồng thời để so sánh. Hình 2.5. (I) – Sơ đồ nguồn SVST Co – 60/B; (II) – Liều kế: (a) - chưa sử dụng, (b) - đã sử dụng Ngoài ra, để tính hiệu ứng đồng vận, một dung dịch chứa 5% CTS và 0,5% H2O2 được cho phản ứng theo thời gian mà không chiếu xạ.  Xử lí mẫu sau chiếu xạ: Dung dịch sau khi chiếu xạ được kết tủa bằng NH4OH 5% [76], thêm một lượng cồn bằng thể tích mẫu khuấy đều, sau 49 đó lọc kết tủa và rửa sạch bằng cồn với thể tích gấp 5 lần thể tích mẫu. Mẫu sau khi rửa sạch, để khô tự nhiên sau đó sấy ở nhiệt độ 60°C trong 2 giờ. Các thí nghiệm được tiến hành với ba loại CTS có ĐĐA khác nhau lần lượt là 72; 80,3 và 91%.  Cắt mạch CTS bằng h...activity”, Carbohydrate Polymers 63, pp. 367-374. [75] Qin C.D., Du Y.M., Xiao L. (2002), “Enzymatic preparation of water soluble chitosan and their antitumor activity”, International Journal of Biological Marcomolecules 31, pp. 111-117. [76] Qin C.Q., Du Y.M., Xiao L. (2002), “Effect of hydrogen peroxide treatment on the molecular weight and structure of chitosan”, Polymer Degradation and Stability 76, pp. 211-218. [77] Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C. (1999), “Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay”, Free Radical Biology and Medicine 26, pp. 1231-1237. [78] Reddy M.V.B., Arul J., Angers P., Couture L. (1999), “Chitosan treatment of wheat seeds induces resistance to Fusarium gramiearum and inproves seed quality”, Journal of Agricultural and Food Chemistry 47, pp. 1208-1216. [79] Rinaudo M. (2006), “Chitin and chitosan: properties and applications”, Progress in Polymer Science 31, pp. 603-632. 156 [80] Robert G.A.F., Domszy J.G. (1982), “Determination of the viscometric constants for chitosan”, International Journal of Biological Marcomolecules 4, pp. 374-377. [81] Rosiak J. M., Janik I., Kadlubowski S., Kozicki M., Kujawa P., Stasica P., Ulanski P. (2002), “Radiation formation of hydrogels for biomedical applications”, IAEA-TECDOC-1324, Radiation synthesis and modification of polymers for biomedical applications, pp. 5-47. [82] Sannan T., Kurita K., Ogura K., Iwakura Y. (1978), “Studies on chitin : 7. I.r. spectroscopic determination of degree of deactylation”, Polymer 19, pp. 458-459. [83] Shao J., Yang Y., Zhong Q. (2003), “Study on preparation of oligoglucosamine by oxidative degradation under microwave”, Polymer Degradation and Stability 82, pp. 395-398. [84] Srinivasan S.S., Wade J., Stefanakos E.K., Goswami Y. (2006), “Synergistic effects of sulfation and co-doping on the visible light photocatalysis of TiO2”, Journal of Alloys and Compounds, 424, pp. 322-326. [85] Sun T., Zhou D., Xie J., Mao F. (2007), “Preparation of chitosan oligomers and their antioxidant activity”, European Food Research and Technology 225, pp. 451-456. [86] Synowiecki J., Al-Khateeb N.A. (2003), “Production, properties, and some new applications of chitin and its derivatives”, Critical Reviews in Food Science and Nutrition 43, pp. 145-171. [87] Tabata Y. (1991), “General introduction to radiation chemistry”, UNDP/IAEA/RCA, Training course on radiation chemistry, Takasaki, pp. 55-65. 157 [88] Taghizadeh M.T., Abdollahi R. (2011), “Sonolytic, sonocatalytic and sonophotocatalytic degradation of chitosan in the presence of TiO2 nanoparticles”, Ultrasonic Sonochemistry 18, pp. 149-157. [89] Tahtat D., Mahlous M., Benamer S., Khodja A.N., Youcef S.L. (2012), “Effect of molecular weight on radiation chemical degradation yield of chain scission of γ-irradiated chitosan in solid state and in aqueous solution”, Radiation Physics and Chemistry 81, pp. 659-665. [90] Tan S.C., Khor E., Tan T.K., Wong S.M. (1998). “The degree of deacetylation of chitosan: advocating the first derivative uv – spectrophotometry method of determination”, Talanta 45, pp. 713-719. [91] Tașkin P, Canisaǧ H, Șen M. (2014), “The effect of degree of deactylation on the radiation induced degradation of chitosan”, Radiation Physics and Chemistry 94, pp. 236-239. [92] Terbojevich, M., Cosani A. (1997) “Molecular weight determination of chitin and chitosan”, In “Chitin Handbook”, Mazzarelli R.A.A. and Peter M.G. (ed.), European Chitin Society. [93] Terbojevich M., Cosani A., Focher B., Marsano E. (1993), “High- performance gel-permeation chromatography of chitosan samples”, Carbohydrate Research 250, pp. 301-314. [94] Thaipong K., Boonprakob U., Crosby K., Cisneros-Zevallos L., Byrne H.D. (2006), “Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts”, Journal of Food Composition and Analysis 19, pp. 669-675. [95] Tian F., Liu Y., Hu K., Zhao B. (2004), “Study of the depolymerization behavior of chitosan by hydrogen peroxide”, Carbohydrate Polymers 57, pp. 31-37. 158 [96] Tomida H., Fujii T., Furutani N., Michihara A., Yasufuku T., Akasaki K., Maruyama T., Otagiri M. Gebicki J.M., Anraku M. (2009), “Antioxidant properties of some different molecular weight chitosans”, Carbohydrate Research 344, pp. 1690-1699. [97] Tommeraas K., Varum K.M., Christensen B.E., Smidrod O. (2001), “Preparation and characterization of oligosaccharides produced by nitrous acid depolymerization of chitosan”, Carbohydrate Research 333, pp. 137-144. [98] Tsaih M.L., Tseng L.Z., Chen R.H. (2004), “Effect of removing small fragments with ultrafiltration treatment and ultrasonic conditions on the degradation kinetics of chitosan”, Polymer Degradation and Stability 86, pp. 25-32. [99] Ulanski P., Rosiak J.M. (1992), “Preliminary study on radiation-induced changes in chitosan”, Radiation Physics and Chemistry 39, pp. 53-57. [100] Ulanski P., von Sonntag C. (2000), “OH – radical – induced chain scission of chitosan in the absence and presence of dioxygen”, Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2, pp. 2022-2028. [101] Vivek R., Babu V.N., Thangam R., Subramanian K.S., Kannan S. (2013), “pH-responsive drug delivery of chitosan nanoparticles as Tamoxifen carriers for effective anti-tumor activity in breast cancer cells”, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 111, pp. 117-123. [102] Wang S.M., Huang Q.Z., Wang Q.S. (2005), “Study on the synergetic degradation of chitosan with ultraviolet light and hydrogen peroxide”, Carbohydrate Research 340, pp. 1143-1147. 159 [103] Wang W., Bo S., Li S., Qin W. (1991), “Determination of the Mark- Houwink equation for chitosans with different degrees of deacetylation”, International Journal of Biological Marcomolecules 13, pp. 281-285. [104] Wang X.W., Du Y.G., Bai X.F., Li S.G. (2003), “The effect of oligochitosan on broiler gut flora, microvilli density, immune function and growth performance”, Acta Zoonutrim Sin 15, pp. 32-45. [105] Wasikiewicz J.M., Yeates S.G. (2013), “ “Green” molecular weight degradation of chitosan using microwave irradiation”, Polymer Degradation and Stability 98, pp. 863-867. [106] Wasikiewicz J. M., Yoshii F., Nagasawa N., Wach R.A., Mitomo H. (2005), “Degradation of chitosan and sodium alginate by gamma radiation, sonochemical and ultraviolet methods”, Radiation Physics and Chemistry 73, pp. 287-295. [107] Weiss J. (1944), “Radiochemistry of Aqueous solutions”, Nature 153, pp. 748-750. [108] Woods R.T., Pikaev A.K. (1994), Applied radiation chemistry: radiation processing, New York: Wiley. [109] Wu A.C.M, Bough W.A., Conrad E.C., Alden Jr K.E. (1976), “Determination of molecular-weight distribution of chitosan by high- performance liquid chromatography”, Journal of Chromatography A 128, pp. 87-99. [110] Xia W., Liu P., Zhang J., Chen J. (2011), “Biological activities of chitosan and chitooligosaccharides”, Food Hydrocolloids 25, pp. 170-179. [111] Xing R., Liu S., Yu H., Guo Z., Wang P., Li C., Li Z., Li P. (2005), “Salt-assisted acid hydrolysis of chitosan to oligomers under microwave irradiation”, Carbohydrate Research 340, pp. 2150-2153. 160 [112] Yanagiguchi K., Ikeda T., Takai F., Ogawa K., Hayashi Y. (2002), “Wound Heading Following Direct Pulp Capping with Chitosan - Ascorbic Acid Complex in Rat Incisors”, in: Uragami T., Kurita K., Fukamizo T., eds. Chitin and Chitosan-Chitin and Chitosan in Life Science. Tokyo: Kodansha Scientific, pp. 240-242. [113] Yang Y., Shu R., Shao J., Xu G., Gu X. (2006), “Radical scavenging activity of chitooligosaccharide with different molecular weights”, European Food Research and Technology 222, pp. 36-40. [114] Yen M.T., Yang J.H., Mau J.L. (2009), “Physicochemical characterization of chitin and chitosan from crab shells”, Carbohydrate Polymers 75, pp. 15-21. [115] Yen Y.Y., Wang H.T., Guo W.J., (2012), “Synergistic flame retardant effect of metal hydroxide and nanoclay in EVA composites”, Polymer Degradation and Stability 97, pp. 863-869. [116] Yin H., Zhao X., Du Y. (2010) “Oligochitosan: A plant diseases vaccine–review”, Carbohydrate Polymers 82, pp. 1-8. [117] Zheng L.Y., Zhu J.F. (2003), “Study on antimicrobial activity of chitosan with different molecular weigth”, Carbohydrate Polymers 54, pp. 527–530. DANH MỤC CÁC BÀI BÁO LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN I. Tạp chí khoa học 1. Đặng Xuân Dự, Đinh Quang Khiếu, Diệp Khanh, Nguyễn Quốc Hiến (2013), Nghiên cứu hiệu ứng đồng vận dùng gamma Co – 60 và H2O2 cắt mạch chitosan chế tạo oligochitosan, Tạp chí Hóa Học, 51(2C), tr. 627 – 631. 2. Đặng Xuân Dự, Nguyễn Thị Thu Hương, Võ Quang Mai, Trần Thái Hòa, Nguyễn Quốc Hiến (2013), Nghiên cứu hiệu ứng đồng vận tia γ/H2O2 cắt mạch chitosan ở dạng trương trong nước, Tạp chí Hóa Học, 51(3AB), tr. 169 – 172. 3. Trần Thái Hòa, Đặng Xuân Dự, Nguyễn Quốc Hiến, Nguyễn Thị Thanh Hải, Đinh Quang Khiếu (2013), Nghiên cứu điều chế oligochitosan bằng phương pháp cắt mạch hóa học H2O2 và hoạt tính kháng khuẩn, Tạp chí Hóa Học, 51(2C), tr. 955 – 959. 4. Đặng Xuân Dự (2013), Xác định độ trương nước bão hòa của một số loại Chitosan có độ đề axetyl khác nhau được chế tạo từ vỏ tôm, Tạp chí Đại học Sài Gòn, 13, tr. 92 – 99. 5. Dang Xuan Du, Bui Phuoc Phuc, Tran Thi Thuy, Le Anh Quoc, Dang Van Phu, Nguyen Quoc Hien (2013), Study on gamma-irradiation degradation of chitosan swollen in H2O2 solution and its antimicrobial activity for E.coli, Nuclear Science and Technology, Vol. 3, pp. 33 –39. 6. Dang Xuan Du, Vo Quang Mai, Nguyen Ngoc Duy, Dang Van Phu, Nguyen Quoc Hien (2014), Degradation of chitosan by γ-irradiation of chitosan swollen in hydrogen peroxide solution, Journal of Science and Technology, 52(4), pp. 441 – 450. 7. Đặng Xuân Dự, Diệp Khanh, Trần Thị Anh Thư, Võ Quang Mai (2014), Nghiên cứu tác dụng đồng vận của tia Gamma Co-60 và hydroperoxit cắt mạch chitosan có độ đề axetyl khoảng 70% ở trạng thái trương, Tạp chí Đại học Sài Gòn, 26(1), pp. 21-31 II. Hội nghị quốc gia 1. Đặng Xuân Dự, Trần Thái Hòa, Võ Quang Mai, Lê Công Nhân, Nguyễn Ngọc Duy, Đặng Văn Phú, Nguyễn Quốc Hiến (2013), Nghiên cứu gia tăng hiệu suất cắt mạch bằng phương pháp chiếu xạ (γCo-60) chitosan trương trong dung dịch H2O2, Chương trình và Tóm tắt báo cáo Hội nghị Khoa học và Công nghệ Hạt nhân toàn quốc lần thứ 10, tr. 224. 2. Đặng Xuân Dự , Trần Thái Hòa , Nguyễn Thị Thu Hương, Võ Quang Mai, Nguyễn Quốc Hiến (2013), Nghiên cứu hiệu ứng đồng vận tia γ/H2O2 cắt mạch chitosan ở dạng trương trong nước, Danh mục Hội thảo Khoa học cán bộ trẻ các trường Đại học Sư Phạm toàn quốc lần thứ 3, NXB Đà Nẵng, tr. 10. PHỤ LỤC Phụ lục 1: CHẾ TẠO CTS NGUỒN TỪ CHITIN 5007501000125015001750200022502500275030003250350037504000 1/cm -1.75 -1.5 -1.25 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 Abs 3 4 9 4 .7 7 3 2 6 3 .3 3 3 1 0 1 .3 2 2 8 8 9 .1 7 1 6 7 4 .1 0 1 5 5 0 .6 6 1 4 1 7 .5 8 1 3 7 9 .0 1 1 3 1 5 .3 6 1 0 7 2 .3 5 6 9 0 .4 7 5 6 1 .2 5 Hình PL 1.1. FT-IR của chitin nguồn chế tạo từ vỏ tôm 5007501000125015001750200022502500275030003250350037504000 1/cm -1.75 -1.5 -1.25 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 Abs 3 5 0 6 .3 5 2 8 7 9 .5 2 1 6 4 7 .0 9 1 4 2 1 .4 4 1 3 7 9 .0 1 1 3 1 9 .2 2 1 0 6 8 .4 9 8 9 4 .9 1 5 6 5 .1 0 Hình PL 1.2. FT-IR của chitin sau thời gian đề axetyl 120 phút 5007501000125015001750200022502500275030003250350037504000 1/cm -1.5 -1.25 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 Abs 3 5 0 6 .3 5 2 8 7 9 .5 2 1 6 4 7 .0 9 1 4 2 1 .4 4 1 3 7 5 .1 5 1 3 1 9 .2 2 1 0 7 6 .2 0 8 9 4 .9 1 5 9 2 .1 0 Hình PL 1.3. FT-IR của chitin sau thời gian đề axetyl 180 phút Hình PL 1.4. FT-IR của CTS giảm cấp 22 giờ từ CTS ĐĐA 95,5% Hình PL 1.5. FT-IR của CTS giảm cấp 35 giờ từ CTS ĐĐA 84,0% 40060080010001200140016001800200024002800320036004000 1/cm -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Abs 3 5 5 0 .7 1 2 8 8 1 .4 5 1 6 5 8 .6 7 1 4 2 1 .4 4 1 3 8 0 .9 4 1 3 2 3 .0 8 1 0 8 1 .9 9 8 9 4 .9 1 5 5 7 .3 9 Hình PL 1.6. FT-IR của CTS giảm cấp giờ 40 từ CTS ĐĐA 79% 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min 0 5 10 15 uRIU Detector B Ch1 6 .6 9 3 /7 5 3 6 3 1 Hình PL 1.7. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA ~ 95,5 % (Mw0 = 138 kDa, PI = 3,62) chế tạo từ chitin 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 7 .6 3 9 /9 2 0 1 0 4 Hình PL 1.8. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91% (Mw0 = 49,0 kDa, PI = 3,64) chế tạo từ CTS ĐĐA 95,5 % (Mw0 = 138 kDa, PI =3,62) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 5 10 15 uRIU Detector B Ch1 6 .6 1 8 /7 9 0 8 7 7 Hình PL 1.9. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 84% (Mw0 = 163 kDa, PI = 3,77) chế tạo từ chitin 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 uRIU Detector B Ch1 7 .9 5 3 /8 2 2 4 8 7 Hình PL 1.10. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 80,3% (Mw0 = 50,0 kDa, PI = 3,72) chế tạo từ CTS ĐĐA 84% (Mw0 = 163 kDa, PI =3,77) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min 0 5 10 15 uRIU Detector B Ch1 6 .5 7 0 /8 1 1 5 4 7 Hình PL 1.11. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 79% (Mw0 = 183 kDa, PI =4,35) chế tạo từ chitin 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 uRIU Detector B Ch1 7 .7 9 8 /3 0 6 5 5 3 Hình PL 1.12. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72% (Mw0 = 48,7 kDa, PI = 4,21) chế tạo từ CTS ĐĐA 79% (Mw0 = 183 kDa, PI = 4,35) Phụ lục 2. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CHẾ TẠO COS ĐỐI VỚI CTS CÓ ĐĐA ~ 91% 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -1 0 1 2 3 4 5 6 7 uRIU Detector B Ch1 8 .6 8 6 /2 4 2 7 4 3 Hình PL 2.1. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 0,5% và γ-ray, liều xạ 2,2 kGy (Mw0 = 22,5 kDa, PI = 3,03) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 uRIU Detector B Ch1 9 .4 6 3 /3 8 8 7 3 4 Hình PL 2.2. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 0,5% và γ-ray, liều xạ 7,6 kGy (Mw0 = 9,9 kDa, PI = 2,15) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -1 0 1 2 3 4 5 6 uRIU Detector B Ch1 9 .5 8 1 /4 5 6 0 4 Hình PL 2.3. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 0,5% và γ-ray, liều xạ 15,1 kGy (Mw0 = 5,8 kDa, PI = 1,32) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 uRIU Detector B Ch1 9 .9 9 7 /1 8 2 0 0 Hình PL 2.4. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 0,5% và γ-ray, liều xạ 23,9 kGy (Mw0 = 4,3 kDa, PI = 1,22) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .5 5 6 /8 1 8 8 4 8 Hình PL 2.5. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 0,5%, thời gian 18 giờ (Mw0 = 23,2 kDa, PI = 2,99) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .7 2 0 /7 7 8 3 5 7 Hình PL 2.6. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng γ-ray, liều xạ 23,9 kGy (Mw0 = 19,4 kDa, PI = 2,69) Phụ lục 3. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CHẾ TẠO COS ĐỐI VỚI CTS CÓ ĐĐA ~ 80,3% 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .8 9 1 /7 3 3 7 7 6 Hình PL 3.1. Sắc kí đồ GPC của CTS 80,3 ĐĐA % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 liều xạ 2,6 kGy (Mw0 = 23,3 kDa, PI = 3,07) ) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 9 .3 0 3 /8 0 0 1 9 8 Hình PL 3.2. Sắc kí đồ GPC của CTS 80,3 ĐĐA % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 liều xạ 5,8 kGy (Mw0 = 14,1 kDa, PI = 2,41) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 uRIU Detector B Ch1 9 .3 7 4 /7 8 0 2 2 0 Hình PL 3.3. Sắc kí đồ GPC của CTS 80,3 ĐĐA % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 liều xạ 10,7 kGy (Mw0 = 8,8 kDa, PI = 2,15) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 uRIU Detector B Ch1 9 .5 0 7 /8 5 3 7 6 6 Hình PL 3.4. Sắc kí đồ GPC của CTS 80,3 ĐĐA % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 liều xạ 21,2 kGy (Mw0 = 6,0 kDa, PI = 2,02) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .3 8 4 /7 2 8 4 1 8 Hình PL 3.5. Sắc kí đồ GPC của CTS 80,3 ĐĐA % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 thời gian 16 giờ (Mw0 = 34,5 kDa, PI = 3,53 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .5 2 7 /7 8 2 2 6 0 Hình PL 3.6. Sắc kí đồ GPC của CTS 80,3 ĐĐA % cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch, liều xạ 21,2 kGy (Mw0 = 30,5 kDa, PI = 3,75) Phụ lục 4. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CHẾ TẠO COS ĐỐI VỚI CTS CÓ ĐĐA ~72% 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .7 4 5 /7 3 7 3 5 7 Hình PL 4.1. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72 % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 γ ray liều xạ 3,0 kGy (Mw0 = 25,3 kDa, PI = 2,49) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 9 .0 2 5 /8 0 3 0 0 2 Hình PL 4.2. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72 % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 γ ray liều xạ 12,3 kGy (Mw0 = 14,4 kDa, PI = 3,18) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 uRIU Detector B Ch1 9 .2 6 9 /1 0 4 5 3 2 Hình PL 4.3. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72 % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 γ ray liều xạ 16,5 kGy (Mw0 = 11,8 kDa, PI = 3,42) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 uRIU Detector B Ch1 9 .3 1 1 /1 2 1 9 4 7 Hình PL 4.4. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72 % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 γ ray liều xạ 21,4 kGy (Mw0 = 9,8 kDa, PI = 3,42) 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .2 2 2 /7 5 7 6 4 4 Hình PL 4.5. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72 % cắt mạch bằng 0,5% H2O2 thời gian 16,1 h (Mw0 = 35,7 kDa, PI = 3,04) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .5 1 4 /6 8 7 0 4 4 Hình PL 4.6. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72 % cắt mạch bằng γ ray liều xạ 21,4 kGy (Mw0 = 30,6 kDa, PI = 3,04) Phụ lục 5. ĐỘ TRƯƠNG NƯỚC BÃO HÒA CỦA CTS Hình PL 5.1. Phổ FT – IR của các mẫu C90(a), C80(b), C70(c) 0.0 5.0 10.0 15.0 min -2.5 0.0 2.5 5.0 uRIU 0.0 5.0 10.0 log(M.W.) Detector B Detector B Ch1 1 0 .9 2 9 /4 6 9 5 2 9 Hình PL 5.2. Sắc kí đồ GPC của mẫu C90 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 5 10 15 uRIU Detector B Ch1 6 .6 9 9 /8 3 7 9 5 6 Hình PL 5.3. Sắc kí đồ GPC của các mẫu C80 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min 0 5 10 15 uRIU Detector B Ch1 6 .5 7 0 /8 1 1 5 4 7 Hình PL 5.4. Sắc kí đồ GPC của các mẫu C70 Bảng PL 5.1. Các thông số xác định độ ẩm của C90 Lần đo 1 2 3 4 5 W1(g) 16,608 17,058 16,870 16,644 17,334 W2(g) 17,110 17,558 17,370 17,144 17,834 W3(g) 17,039 17,448 17,301 17,076 17,764 Độ ẩm (%) 14,1 14,0 13,8 13,6 14,0 Độ ẩm trung bình (%) 13,9  0,3%; (p < 0,05) Bảng PL 5.2. Các thông số xác định ĐTNBH của C90 Lần đo 1 2 3 4 m0 (g) 14,018 13,529 14,260 14,009 m01 (g) 16,500 16,048 16,940 16,423 mmois (g) 0,0695 0,0695 0,0695 0,0695 ĐTNBH (%) 592.6829 601.2776 638.6760 576.8873 ĐTNBHTB (%) 600  40%; (p < 0,05) Bảng PL 5.3. Các thông số xác định độ ẩm của C80 Lần đo 1 2 3 4 5 W1(g) 30,664 31,118 29,910 31,114 30,661 W2(g) 31,144 31,619 30,411 31,617 31,142 W3(g) 31,073 31,548 30,343 31,546 31,075 Độ ẩm (%) 14,200 14,172 13,573 14,115 13,929 Độ ẩm trung bình (%) 14,0 ± 0,3(%); (p < 0,05) Bảng PL 5.4. Các thông số xác định ĐTNBH của C80 Lần đo 1 2 3 4 m0 (g) 13,793 13,639 13,848 13,925 m01 (g) 18,748 18,697 18,643 18,973 mmois (g) 0,07 0,07 0,07 0,07 ĐTNBH (%) 1168,605 1192,558 1131,395 1190,233 ĐTNBHTB (%) 1170 ± 50(%); (p < 0,05) Bảng PL 5.5. Các thông số xác định độ ẩm của C70 Lần đo 1 2 3 4 5 W1(g) 29,909 29,903 29,870 29,660 30,015 W2(g) 30,409 30,405 30,380 30,150 30,512 W3(g) 30,313 30,308 30,282 30,054 30,419 Độ ẩm (%) 19,200 19,323 19,216 19,592 18,712 Độ ẩm trung bình (%) 19,2 ± 0,4(%); (p < 0,05) Bảng PL 5.6. Các thông số xác định ĐTNBH của C70 Lần đo 1 2 3 4 m0 (g) 13,534 14,018 13,771 14,252 m01 (g) 17,671 18,417 17,760 18,439 mmois (g) 0,096 0,096 0,096 0,096 ĐTNBH (%) 1047,772 1112,624 1011,139 1060,149 ĐTNBHTB (%) 1060 ± 60(%); (p < 0,05) Phụ lục 6. CHẾ TẠO CTS KLPT THẤP BẰNG TÁC DỤNG ĐỒNG VẬN VÀ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ, SUẤT LIỀU 40060080010001200140016001800200024002800320036004000 1/cm 0.15 0.3 0.45 0.6 0.75 0.9 1.05 1.2 1.35 1.5 Abs 3 4 4 6 .5 6 2 8 8 1 .4 5 1 6 5 2 .8 8 1 4 2 1 .4 4 1 3 2 3 .0 8 1 1 5 3 .3 5 1 0 8 1 .9 9 5 9 4 .0 3 M-240s Hình PL 6.1. Phổ FT – IR của các mẫu CTS có Mw0 = 91,7 kDa; ĐĐA ~ 91,3%; PI = 2,26 chế tạo từ CTS có ĐĐA ~ 83% 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 5 10 15 uRIU Detector B Ch1 6 .6 6 6 /8 5 4 5 5 2 Hình PL 6.2. CTS ban đầu có Mw ~ 91,7 kDa, ĐĐA= 91,3%; PI=2,26 Hình PL 6.3. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 83 kDa, PI = 2,3) bằng tia γ, liều xạ 20 kGy, ở dạng trương trong nước (1gCTS/5ml H2O), từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 7 .8 4 3 /8 1 8 7 2 5 Hình PL 6.4. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 38 kDa, PI = 2,48) bằng tia γ, liều xạ 20 kGy, ở dạng trương trong dung dịch H2O2 1%, từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 uRIU Detector B Ch1 7 .9 4 6 /8 1 1 7 6 7 Hình PL 6.5. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 36 kDa, PI = 2,52) bằng tia γ, liều xạ 20 kGy, ở dạng trương trong dung dịch H2O2 3%, từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 7 .9 7 5 /9 1 7 7 5 7 Hình PL 6.6. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 35 kDa, PI = 2,51) bằng tia γ, liều xạ 10 kGy, ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5%, từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 uRIU Detector B Ch1 8 .0 6 2 /8 1 0 8 5 9 Hình PL 6.7. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 32 kDa, PI = 2,51) bằng tia γ, liều xạ 15 kGy, ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5%, từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 uRIU Detector B Ch1 8 .2 3 6 /7 7 9 3 4 0 Hình PL 6.8. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 30 kDa, PI = 2,49) bằng tia γ, liều xạ 20 kGy, ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5%, từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 uRIU Detector B Ch1 8 .3 0 4 /7 7 0 3 5 8 Hình PL 6.9. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 28,3 kDa, PI = 2,41) bằng tia γ, liều xạ 10 kGy (1,8 kGy/h), ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5%, từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 uRIU Detector B Ch1 8 .4 6 8 /7 6 2 6 2 4 Hình PL 6.10. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 26,9 kDa, PI = 2,40) bằng tia γ, liều xạ 10 kGy (0,9 kGy/h), ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5%, từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 uRIU Detector B Ch1 8 .5 2 2 /8 0 0 7 0 4 Hình PL 6.11. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 26,3 kDa, PI = 2,41) bằng tia γ, liều xạ 10 kGy (0,45 kGy/h), ở dạng trương trong dung dịch H2O2 5%, từ CTS ban đầu (Mw ~ 91,7 kDa, PI=2,26) Phụ lục 7. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CẮT MẠCH CTS-91 Ở DẠNG TRƯƠNG 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 7 .7 2 4 /8 4 0 9 4 3 Hình PL 7.1. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng γ-ray ở dạng trương, liều xạ 22,7 kGy (Mw0 = 44,9 kDa, PI = 2,86) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .3 3 1 /9 3 3 1 2 2 Hình PL 7.2. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 3,7 kGy (Mw0 = 23,4 kDa, PI = 3,15) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .5 1 5 /7 9 6 0 8 1 Hình PL 7.3. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 8,2 kGy (Mw0 = 16,8 kDa, PI = 2,93) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .8 3 4 /7 9 3 4 0 0 Hình PL 7.4. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 12 kGy (Mw0 = 14,1 kDa, PI = 2,94) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0.0 2.5 5.0 uRIU Detector B Ch1 8 .9 5 4 /5 9 4 4 2 8 Hình PL 7.5. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 15,9 kGy (Mw0 = 12,5 kDa, PI = 2,12) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 9 .0 8 7 /6 5 8 5 4 5 Hình PL 7.6. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 91 % cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 22,7 kGy (Mw0 = 11,2 kDa, PI = 1,96) Phụ lục 8. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CẮT MẠCH CTS-80 Ở DẠNG TRƯƠNG 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .6 8 7 /7 8 6 3 8 1 Hình PL 8.1. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 80,3 % cắt mạch bằng H2O2 5% thời gian 15,1 giờ (Mw0 = 20,3 kDa, PI = 2,69) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B Ch1 8 .2 8 1 /7 9 8 9 5 8 Hình PL 8.2. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 80,3 % cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 3,5 kGy (Mw0 = 28,6 kDa, PI =3,25) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0.0 2.5 5.0 uRIU Detector B Ch1 9 .1 2 8 /6 3 9 9 6 2 Hình PL 8.3. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 80,3 % cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 20,1 kGy (Mw0 = 9,6 kDa, PI = 2,81) Phụ lục 9. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CẮT MẠCH CTS-72 Ở DẠNG TRƯƠNG 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 uRIU Detector B 8 .7 8 3 /7 9 1 1 9 3 Hình PL 9.1. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72% cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 7,5 kGy (Mw0 = 21,1 kDa, PI =2,33) Hình PL 9.2. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72% cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 14 kGy (Mw0 = 14,7 kDa, PI =2,6) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 1 2 3 4 5 6 uRIU Detector B Ch1 9 .0 5 0 /1 1 3 4 2 6 Hình PL 9.3. Sắc kí đồ GPC của CTS ĐĐA 72% cắt mạch bằng H2O2 5% và γ-ray ở dạng trương, liều xạ 20,1 kGy (Mw0 = 13,6 kDa, PI =1,98) Phụ lục 10. KHẢ NĂNG CHẾ TẠO COS BẰNG H2O2 TRONG DUNG DỊCH 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 min -2.5 0.0 2.5 5.0 7.5 uRIU Detector B 1 2 .0 0 8 /5 9 6 8 2 2 Hình PL 10.1. Sắc kí đồ GPC của CTS ban đầu (Mw = 31,3 kDa, PI = 3,40) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 min 0 5 10 uRIU Detector B Ch1 1 2 .2 5 8 /6 0 3 1 8 3 Hình PL 10.2. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 15,6 kDa, PI = 2,40) bằng H2O2 3% từ CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) sau 3 giờ phản ứng theo phương pháp 1 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 5 10 uRIU Detector B 1 2 .4 0 8 /5 8 4 7 3 2 Hình PL 10.3. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 10 kDa, PI = 2,07) bằng H2O2 4% từ CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) sau 4 giờ phản ứng theo phương pháp 1 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 5 10 uRIU Detector B 1 2 .4 3 3 /5 8 9 6 2 0 Hình PL 10.4. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 5,7, kDa, PI = 1,90) bằng H2O2 5% từ CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) sau 5 giờ phản ứng theo phương pháp 1 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 uRIU Detector B 1 2 .4 6 7 /5 4 8 5 6 6 Hình PL 10.5. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 5,1 kDa, PI = 2,12) bằng H2O2 5% từ CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) sau 6 giờ phản ứng theo phương pháp 1 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 min 0 5 10 uRIU Detector B 1 2 .4 0 5 /5 9 0 4 7 8 Hình PL 10.6. Sắc kí đồ GPC của CTS cắt mạch (Mw = 10,6; kDa, PI = 2,09) bằng H2O2 5% từ CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) sau 5 giờ phản ứng theo phương pháp 2 Hình PL 10.7. Phổ FT-IR CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) Hình PL 10.8. Phổ FT-IR của CTS cắt mạch (Mw = 15,6 kDa, PI = 2,40) bằng H2O2 3% từ CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) sau 3 giờ phản ứng theo phương pháp 1 Hình PL 10.9. Phổ FT-IR của CTS cắt mạch (Mw = 10 kDa, PI = 2,07) bằng H2O2 4% từ CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) sau 4 giờ phản ứng theo phương pháp 1 Hình PL 10.10. Phổ FT-IR của CTS cắt mạch (Mw = 5,7, kDa, PI = 1,90) bằng H2O2 5% từ CTS ban đầu (Mw ~ 31,3 kDa, PI=3,40) sau 5 giờ phản ứng theo phương pháp 1 Phụ lục 11. ỨNG DỤNG SẢN PHẨM CHITOSAN CẮT MẠCH Hình PL 11.1. Kết quả phân tích E.coli đối với mẫu đối chứng Hình PL 11.2. Kết quả phân tích E.coli đối với mẫu CTSM91 Hình PL 11.3. Kết quả phân tích E.coli đối với mẫu CTSM60 Hình PL 11.4. Kết quả phân tích E.coli đối với mẫu CTSM30