Luận án Nghiên cứu chế tạo vàng nano và một số ứng dụng

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 Lê Thị Lành LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin được tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS. Trần Thái Hòa và PGS.TS. Nguyễn Quốc Hiến, các thầy đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ và định hướng cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án. Xin bày tỏ những lời cảm ơn đặc biệt đến TS. Đinh Quang Khiếu, TS. Nguyễn Hải Phong, các thầy đã hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa học trường Đại học Khoa học Huế, Bộ môn Hóa lý, Bộ môn Hóa Phân tích đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất cho tôi trong suốt quá trình thí nghiệm. Xin cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Khoa học đại cương, trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Quảng Nam, đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong công tác để tôi hoàn thành tốt luận án này. Tôi cũng xin cảm ơn TS. Nguyễn Thanh Định, khoa Hóa, trường Đại học British Columbia, Canada; TS. Võ Thành Thìn, phân viện Thú y miền Trung đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong việc tìm kiếm tài liệu và phân tích các đặc trưng các mẫu thực nghiệm trong luận án này. Xin cảm ơn các bạn học viên cao học Hóa lý khóa 2011-2013 đã hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Cuối cùng, tôi cảm ơn gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Lê Thị Lành MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các từ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. VẬT LIỆU VÀNG NANO .........................................................................4 1.1.1. Tính chất cộng hưởng plasmon bề mặt ..................................................4 1.1.2. Tổng hợp vàng nano dạng cầu ...............................................................8 1.1.3. Tổng hợp vàng nano dạng thanh ..........................................................11 1.1.4. Cấu trúc của vàng nano dạng thanh .....................................................15 1.1.5. Cơ chế phát triển của vàng nano dạng thanh .......................................16 1.1.6. Một số khái niệm liên quan đến vàng nano dạng thanh ......................19 1.2. GIỚI THIỆU VỀ CHITOSAN ................................................................20 1.2.1. Cấu trúc của chitosan ............................................................................20 1.2.2. Độ deacetyl hóa của chitosan ...............................................................20 1.2.3. Phản ứng N-acetyl hóa chitosan tạo chitosan tan .................................22 1.3. ỨNG DỤNG VÀNG NANO ĐỂ XÁC ĐỊNH MELAMIN TRONG SỮA ...........................................................................................23 1.3.1. Giới thiệu về melamin ........................................................................23 1.3.2. Sử dụng vàng nano để xác định hàm lượng melamin trong sữa .........24 1.4. ỨNG DỤNG ĐIỆN CỰC BIẾN TÍNH VÀNG NANO ĐỂ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG AXIT URIC BẰNG PHƢƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN ...........................................................................25 1.4.1. Giới thiệu phương pháp von-ampe hòa tan .........................................25 1.4.2. Các điện cực sử dụng trong phương pháp von-ampe hòa tan ..............26 1.4.3. Sử dụng điện cực biến tính vàng nano để xác định axit uric bằng phương pháp von-ampe hòa tan ..........................................................................27 1.5. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA VÀNG NANO 29 1.5.1. Giới thiệu về vi khuẩn ..........................................................................29 1.5.2. Ứng dụng kháng khuẩn của vàng nano ................................................30 CHƢƠNG 2. NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 2.1. MỤC TIÊU ................................................................................................32 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .....................................................................32 2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................32 2.3.1. Phương pháp phổ tử ngoại - khả kiến (Uv-Vis) ..................................32 2.3.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .................................34 2.3.3. Phương pháp quang phổ hồng ngoại (IR) ...........................................34 2.3.4. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ....................................................36 2.3.5. Phương pháp sắc ký thẩm thấu gel (GPC) ...........................................37 2.3.6. Phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) ..............................37 2.3.7. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) .............................38 2.3.8. Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại – khả kiến (UV-Vis/DR) .................39 2.3.9. Phương pháp phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ................40 2.3.10. Phương pháp đo độ nhớt .....................................................................40 2.3.11. Phương pháp phân tích điện hóa .......................................................41 2.3.12. Phương pháp thống kê ........................................................................42 2.4. THỰC NGHIỆM ......................................................................................43 2.4.1. Hóa chất ...............................................................................................43 2.4.2. Điều chế chitosan tan trong nước ........................................................44 2.4.3. Tổng hợp vàng nano dạng cầu bằng phương pháp khử sử dụng chitosan tan trong nước làm chất khử vừa làm chất ổn định ................45 2.4.4. Tổng hợp vàng nano dạng thanh bằng phương pháp phát triển mầm sử dụng CTAB làm chất bảo vệ ................................................49 2.4.5. Nghiên cứu sử dụng vàng nano dạng cầu để xác định melamin trong mẫu sữa .................................................................................................53 2.4.6. Nghiên cứu chế tạo điện cực vàng nano để xác định axit uric bằng phương pháp von-ampe hòa tan ..........................................................56 2.4.7. Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của vàng nano .............................58 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. TỔNG HỢP VÀNG NANO DẠNG CẦU BẰNG PHƢƠNG PHÁP KHỬ SỬ DỤNG CHITOSAN TAN TRONG NƢỚC LÀM CHẤT KHỬ VÀ CHẤT ỔN ĐỊNH .............................................................................................60 3.1.1. Điều chế chitosan tan trong nước .......................................................60 3.1.2. Tổng hợp vàng nano dạng cầu .............................................................67 3.2. TỔNG HỢP VÀNG NANO DẠNG THANH BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN MẦM SỬ DỤNG CTAB LÀM CHẤT BẢO VỆ ................90 3.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vàng nano dạng thanh 91 3.2.2. Cơ chế hình thành vàng nano dạng thanh......................................... 108 3.2.3. Tính chất, hình thái và cấu trúc của vật liệu vàng nano dạng thanh 109 3.3. ỨNG DỤNG VÀNG NANO ĐỂ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG MELAMIN TRONG SỮA ........................................................................... 111 3.3.1. Kết quả thiết lập đường chuẩn .......................................................... 112 3.3.2. Cơ chế phản ứng giữa vàng nano và melamin ................................. 115 3.3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ......................................................... 116 3.3.4. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp .............................................. 117 3.3.5. Xác định melamin trong mẫu sữa ..................................................... 119 3.3.6. Ảnh hưởng của một số ion, aminoacetic axit và vitamin C đến quá trình xác định melamin trong sữa ............................................... 121 3.4. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC BIẾN TÍNH VÀNG NANO ĐỂ XÁC ĐỊNH AXIT URIC BẰNG PHƢƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN ................................................................................................. 123 3.4.1. Khảo sát đặc tính điện hóa của các loại điện cực ............................. 125 3.4.2. Nghiên cứu quá trình biến tính điện cực .......................................... 127 3.4.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu hòa tan ................... 130 3.4.4. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp .............................................. 135 3.4.5. Áp dụng thực tế ................................................................................ 138 3.5. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA VÀNG NANO146 Kết luận chính của luận án .......................................................................... 151 Danh mục các công trình của tác giả Tài liệu tham khảo Phụ lục DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN AA Axit ascorbic AR Tỷ lệ cạnh (Aspect Ratio) CV Phương pháp von-ampe vòng (Circle Voltammetry) CTAB Cetyl trimethyl ammonium bromide CTS Chitosan ĐĐA Độ deacetyl (Degree of Deacetylation) EDX Phổ tán xạ năng lượng tia X (Energy Dispersive X-ray spectrum) DP-ASV Phương pháp von-ampe hòa tan anot xung vi phân (Differential Pulse Anodic Stripping Voltammetry) ELISA Xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết với enzyme (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) L-cys L-cystein GNR Nano vàng dạng que (gold nanorods) GNP Nano vàng dạng cầu (gold nanoparticles) GCE Điện cực than thủy tinh (Glassy Cacbon Electrode) GC-MS Sắc ký khí ghép khối phổ (Gas Chromatography-Mass Spectrometry) GPC Sắc ký thẩm thấu gel (Gel Permeation Chromatography) HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liquid Chromatography) IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) LC-MS Sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (Liquid Chromatography-Mass Spectrometry) LOD Giới hạn phát hiện (Limit of Detection) LOQ Giới hạn định lượng (Limit of Quantitative) LSPR Cộng hưởng plasmon bề mặt theo trục dọc (Longitudinal Surface Plasmon Resonance) Mel Melamin NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonace) PBS: Đệm phosphate (Photphate Buffer Solution) R Hệ số hấp thụ quang SEM Hiển vi điển tử quét (Scanning Electron Microscopy) SPR Cộng hưởng plasmon bề mặt (Surface Plasmon Resonance) TEM Hiển vi điển tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy) TSPR Cộng hưởng plasmon bề mặt theo trục ngang (Transverse Surface Plasmon Resonance) TPP Sodium tripolyphosphate WE Điện cực làm việc (Working Electrode) WSC Chitosan tan trong nước (Water Soluble Chitosan) XPS Phổ quang điện tử tia X (X-ray Photoelectron Spectroscopy) XRD Nhiễu xạ tia X (X-Ray Diffraction) UA Axit uric UPD Sự khử dưới thế (Under Potential Deposition) DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG Trang Bảng 2.1. Các loại hoá chất sử dụng chính trong luận án 43 Bảng 2.2. Ký hiệu mẫu chitosan acetyl hóa tại các thời gian phản ứng khác nhau 45 Bảng 2.3. Ký hiệu mẫu WSC tại các thời gian phản ứng với H2O2 khác nhau 45 Bảng 2.4. Ký hiệu mẫu GNP tại các thời gian khử khác nhau 47 Bảng 2.5. Ký hiệu mẫu GNP tại các nhiệt độ khử khác nhau 47 Bảng 2.6. Ký hiệu mẫu GNP tại các nồng độ Au3+ khác nhau 48 Bảng 2.7. Ký hiệu mẫu GNP tại các nồng độ WSC khác nhau 48 Bảng 2.8. Ký hiệu mẫu GNP với các WSC có khối lượng phân tử khác nhau 49 Bảng 2.9. Ký hiệu mẫu GNP gia tăng độ ổn định 49 Bảng 2.10. Ký hiệu mẫu GNR tại các tỷ lệ mol [Ag+]/[Au3+] khác nhau 51 Bảng 2.11. Ký hiệu các mẫu GNR tại các tỷ lệ mol [AA]/[Au3+] khác nhau 52 Bảng 2.12. Ký hiệu các mẫu GNR với các nồng độ CTAB khác nhau 52 Bảng 2.13. Ký hiệu các mẫu GNR tại các nồng độ Au3+ khác nhau 53 Bảng 2.14. Ký hiệu các mẫu GNR tại các giá trị pH khác nhau 53 Bảng 3.1. Độ deacetyl hóa (ĐĐA) và khả năng hòa tan trong nước của mẫu 62 chitosan axetyl hóa với các thời gian phản ứng khác nhau Bảng 3.2. ĐĐA và Mw của các mẫu WSC tại các thời gian phản ứng oxi hóa 64 khác nhau Bảng 3.3. Độ chuyển dịch hóa học các proton của CTS và WSC trong phổ 66 1 H-NMR Bảng 3.4. Giá trị cực đại hấp thụ (Amax) của các mẫu sau các thời gian lưu trữ 71 Bảng 3.5. Bước sóng hấp thụ cực đại (max), cực đại hấp thụ (Amax) và kích thước 73 hạt (d) của GNP tại các nồng độ Au3+ khác nhau Bảng 3.6. Bước sóng hấp thụ cực đại (max), cực đại hấp thụ (Amax) và 75 kích thước hạt (d) của GNP tại các nồng độ WSC khác nhau Bảng 3.7. Giá trị cực đại hấp thụ (Amax) của các mẫu sau các thời gian lưu trữ 77 Bảng 3.8. Tốc độ ban đầu được tính ở 30 phút 84 Bảng 3.9. Bậc phản ứng (a) của Au3+ tính từ tốc độ ban đầu 85 Bảng 3.10. Giá trị hằng số tốc độ phản ứng k và bậc phản ứng của WSC 85 tính theo tốc độ ban đầu Bảng 3.11. Giá trị cực đại hấp thụ (Amax) của các mẫu sau các thời gian lưu trữ 86 Bảng 3.12. Bước sóng hấp thụ cực đại (max), cực đại hấp thụ (Amax) và kích thước 89 hạt của các mẫu vàng nano tại các tỷ lệ [Au3+]/[Au0] khác nhau Bảng 3.13. Sự thay đổi thế khử tiêu chuẩn của Au3+ và Au+ 105 Bảng 3.14. Giá trị tỷ lệ A650/A520 và độ lệch chuẩn tương đối tại các nồng độ 113 melamin khác nhau Bảng 3.15. Giá trị tỷ lệ A650/A520 và thời gian chuyển màu của dung dịch 116 vàng nano-melamin tại hai kích thước hạt khác nhau Bảng 3.16. Hệ số tương quan (R), độ nhạy (b, hệ số góc), LOD và LOQ của 118 phương pháp trắc quang sử dụng vàng nano để xác định melamin Bảng 3.17. Kết quả xác định melamin trong 7 mẫu sữa thật sử dụng vàng nano 120 và phương pháp HPLC Bảng 3.18. So sánh phương pháp trắc quang sử dụng vàng nano GNP để xác định 123 melamin trong sữa với một số nghiên cứu khác Bảng 3.19. Các thông số được cố định ban đầu trong phương pháp DP- ASV 124 Bảng 3.20. Các thông số cố định trong phương pháp CVS 124 Bảng 3.21. Giá trị Ep, Ip, b, và RSD của các điện cực làm việc trong DP-ASV 125 Bảng 3.22. Giá trị Ep, Ip, b, và RSD của các điện cực làm việc trong CVS 126 Bảng 3.23. Giá trị Ep, Ip, b, và RSD tại các nồng độ L-cystein khác nhau 128 Bảng 3.24. Giá trị Ep, Ip, b, và RSD với các vòng quét khác nhau 129 Bảng 3.25. Điều kiện thích hợp để biến tính điện cực 130 Bảng 3.26. Giá trị Ep, Ip, và RSD với các giá trị pH khác nhau 131 Bảng 3.27. Giá trị Ep, Ip, b, và RSD với các tốc độ quét khác nhau 134 Bảng 3.28. Các điều kiện thí nghiệm để xác định UA bằng phương pháp DP-ASV 135 sử dụng điện cực GCE/L-cys/GNP Bảng 3.29. Kết quả xác định khoảng tuyến tính của phương pháp DP-ASV 136 Bảng 3.30. Hệ số tương quan (r), độ nhạy (b, hệ số góc), LOD và LOQ của 137 phương pháp DP-ASV dùng điện cực GCE/L-cys/GNP Bảng 3.31. Các giá trị Ip,TB và độ lệch chuẩn tại các giá trị nồng độ UA khác nhau 138 Bảng 3.32. Ký hiệu và lý lịch mẫu 139 Bảng 3.33. Độ thu hồi của một số mẫu nước tiểu 140 Bảng 3.34. Nồng độ UA trong một số mẫu nước tiểu 141 Bảng 3.35. Nồng độ UA trong mẫu nước tiểu xác định bằng 2 điện cực 142 Bảng 3.36. Độ thu hồi của một số mẫu huyết thanh 143 Bảng 3.37. Nồng độ của UA trong năm mẫu huyết thanh 144 Bảng 3.38. So sánh phương pháp DP-ASV sử dụng điện cực biến tính vàng nano 145 để xác định axit uric với một số nghiên cứu khác Bảng 3.39. Kết quả nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của vàng nano 149 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1. Màu sắc của các keo vàng nano theo kích thước hạt 4 Hình 1.2. Cộng hưởng plasmon bề mặt 5 Hình 1.3. Hiện tượng SPR của vàng nano dạng cầu 6 Hình 1.4. Hiện tượng SPR xảy ra theo trục dọc và trục ngang của GNR (a); 7 phổ UV-Vis tương ứng của GNR (b) Hình 1.5. Sự phụ thuộc của hiện tượng SPR vào hình dạng và kích thước 8 của hạt vàng nano Hình 1.6. Phổ UV-Vis (a) và ảnh TEM (b) của vàng nano sử dụng chitosan 10 làm chất khử và chất ổn định Hình 1.7. Ảnh TEM (a) và phân bố kích thước hạt (b) của vàng nano sử dụng 11 chitosan làm chất khử và chất ổn định Hình 1.8. Ảnh TEM của vàng nano dạng thanh với AR  4 13 Hình 1.9. Sơ đồ tổng hợp GNR bằng phương pháp phát triển mầm của Jana và 13 cộng sự năm 2001(a) và được Nikoobakht cải tiến năm 2003 (b) Hình. 1.10. Mô hình cấu trúc vàng nano của Wang và cộng sự (a), Gain và 16 Harmer (b), Murphy và cộng sự (c) và Liz-Marzán và cộng sự (d) Hình 1.11. Cơ chế hình thành hạt vàng nano dạng thanh trong trường hợp 17 không có AgNO3 Hình 1.12. Cơ chế hình thành hạt vàng nano dạng thanh từ hạt mầm đơn tinh thể (a) 19 và hạt mầm multiply twinned (b) dưới sự định hướng của Ag+ Hình 1.13. Cấu trúc của chitosan 20 Hình 1.14. Cấu tạo của melamin 23 Hình 1.15. Sự kết hợp giữa melamin và axit cyanuric 24 Hình 1.16. Công thức cấu tạo của L-cystein 27 Hình 1.17. Cấu trúc phân tử của axit uric 28 Hình 1.18. Tinh thể axit uric kết tủa trong khớp xương 28 Hình 1.19. Khả năng kháng khuẩn của vàng nano 31 Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý của kính hiển vi điện tử truyền qua 34 Hình 2.2. Các tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể chất rắn 36 Hình 2.3. Nguyên tắc tán xạ tia X dùng trong phổ EDX 38 Hình 2.4. Phản xạ gương và phản xạ khuyếch tán từ bề mặt nhám 39 Hình 2.5. Quy trình điều chế WSC 44 Hình 2.6. Sơ đồ tổng hợp vàng nano dạng cầu (GNP) sử dụng WSC 46 Hình 2.7. Sơ đồ tổng hợp vàng nano dạng thanh (GNR) 50 Hình 2.8. Quy trình xác định melamin trong mẫu sữa thật 55 Hình 2.9. Sơ đồ tiến trình thí nghiệm theo phương pháp von-ampe vòng 57 Hình 2.10. Sơ đồ tiến trình thí nghiệm theo phương pháp DP-ASV 57 Hình 3.1. Phổ IR của các mẫu chitosan acetyl hóa với các thời gian khác nhau 60 Hình 3.2. Giản đồ XRD của CTS và WSC 63 Hình 3.3. Phổ FTIR của WSC3hOX, WSC6hOX và WSC18 hOX 64 Hình 3.4. Chitosan (a), chitosan tan dạng rắn (b) và dung dịch chitosan tan (c) 65 Hình 3.5. Phổ 1H-NMR của CTS (a); WSC (b) 66 Hình 3.6. Hai loại mắt xích monomer trong mạch phân tử chitosan 67 Hình 3.7. Phổ UV-Vis (a) và giản đồ biểu diễn cực đại hấp thụ (b) của GNP tại 68 các thời gian khử khác nhau Hình 3.8. Phổ UV-Vis của WSC, Au3+, GNP-2h và GNP-8h 68 Hình 3.9. Ảnh TEM với độ phân giải khác nhau và phân bố kích thước hạt của 69 GNP tại các thời gian khử 8 và 31 giờ Hình 3.10. Phổ UV-Vis của GNP tại các nhiệt độ khử khác nhau 70 Hình 3.11. Phổ UV-Vis của GNP tại các nồng độ Au3+ khác nhau 72 Hình 3.12. Ảnh TEM của GNP có độ phân giải khác nhau tại các nồng độ Au3+: 73 0,25; 0,50; 1,00 và 1,50 mM Hình 3.13. Phổ UV-Vis của GNP tại các nồng độ WSC khác nhau 74 Hình 3.14. Ảnh TEM của GNP có độ phân giải khác nhau tại các nồng độ WSC: 75 0,25; 0,50 và 1,00% Hình 3.15. Phổ UV-Vis của GNP với các WSC có khối lượng phân tử khác nhau 76 Hình 3.16. Phổ UV-Vis (a) và giản đồ XRD của WSC, GNP (b) 78 Hình 3.17. Ảnh TEM có độ phân giải khác nhau và phân bố kích thước hạt 78 của GNP Hình 3.18. Phổ FT-IR của WSC trước và sau khi bị oxi hóa bởi Au3+ (WSCOX) 79 Hình 3.19. Phổ UV-Vis/DR (a) và giản đồ EDX (b) của GNP 81 Hình 3.20. Cơ chế phản ứng khử Au3+ bằng WSC 82 Hình 3.21. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa: (a) logA và log[Au3+]; 84 (b) logk‟ và log[WSC] Hình 3.22. Phổ UV-Vis của GNP với các nồng độ WSC thêm khác nhau 86 Hình 3.23. Phổ UV-Vis của GNP tại các tỷ lệ [Au3+]/[Au0] khác nhau 88 Hình 3.24. Ảnh TEM của các hạt vàng nano GNP tổng hợp bằng phương pháp 88 phát triển mầm tại các tỷ lệ [Au3+]/[Au0] khác nhau Hình 3.25. Mô hình minh họa sự phát triển hạt mầm trong trường hợp: không có 90 dư Au3+ trong dung dịch (a) và có dư Au3+ trong dung dịch (b) Hình 3.26. Phổ UV-Vis (a); và đồ thị biểu diễn bước sóng hấp thụ cực đại của dao 92 động LSPR và tỷ số độ hấp thụ quang (R) của dao động LSPR/dao động TSPR (b) tại các tỷ lệ mol [Ag+]/[Au3+]: 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 và 0,5 Hình 3.27. Sơ đồ minh họa tương tác của ánh sáng phân cực trên vàng nano 93 dạng cầu (A) và dạng thanh (B) Hình 3.28. Ảnh TEM của các mẫu GNR tại các tỷ lệ mol [Ag+]/[Au3+] khác nhau 94 Hình 3.29. Vị trí của nguyên tử Ag (dạng cầu màu đỏ) trên mặt tinh thể (110) (a), 96 (100) (b) và (111) (c) của cấu trúc lập phương Hình 3.30. Cơ chế hình thành GNR dưới sự định hướng của ion Ag+ 97 Hình 3.31. Phổ UV-Vis (a) và đồ thị biểu diễn bước sóng hấp thụ cực đại của 98 dao động LSPR, tỷ số độ hấp thụ quang R (b) tại các tỷ lệ mol [AA]/[Au3+]: 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 Hình 3.32. Ảnh TEM có độ phân giải khác nhau của các mẫu GNR tại các tỷ lệ mol 99 [AA]/[Au3+]: 1,0; 1,5; 2,0; và 2,5 Hình 3.33. Phổ UV-Vis (a) và đồ thị biểu diễn cực đại hấp thụ của dao động LSPR 101 và tỷ số độ hấp thụ quang R (b) tại các nồng độ Au3+: 5; 10; 15 và 20 mM Hình 3.34. Ảnh TEM của các mẫu GNR tại các nồng độ Au3+ khác nhau 102 Hình 3.35. Phổ UV-Vis (a) và đồ thị biểu diễn bước sóng hấp thụ cực đại của dao 103 động LSPR và tỷ số độ hấp thụ quang R (b) tại các nồng độ CTAB khác nhau Hình 3.36. Ảnh TEM của các mẫu GNR tại các nồng độ CTAB khác nhau 104 Hình 3.37. Phổ UV-Vis (a); và đồ thị biểu diễn bước sóng hấp thụ cực đại của dao 106 động LSPR và tỷ số độ hấp thụ quang R (b) tại các giá trị pH khác nhau Hình 3.38. Sự phụ thuộc khả năng khử của AA vào pH 106 Hình 3.39. Ảnh TEM của các mẫu GNR tại các giá trị pH khác nhau 108 Hình 3.40. Giai đoạn tạo mầm trong quá trình tổng hợp GNR 108 Hình 3.41. Cơ chế phát triển của GNR dưới sự định hướng của Ag+ và CTAB 109 Hình 3.42. Phổ UV-Vis (a) và giản đồ XRD (b) của GNR 110 Hình 3.43. Ảnh TEM với các độ phân giải khác nhau của GNR 110 Hình 3.44. Giản đồ EDX của GNR 111 Hình 3.45. Sự thay đổi màu (a) và phổ UV-Vis (b) của dung dịch vàng nano và 113 vàng nano-melamin với các nồng độ melamin khác nhau (mg/L) Hình 3.46. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tỷ lệ A650/A520 và CMel 114 Hình 3.47. Phổ UV-Vis và ảnh TEM của vàng nano khi không có melamin (a) và 114 khi có melamin (b) Hình 3.48. Cơ chế phản ứng giữa GNPbt và melamin 115 Hình 3.49. Ảnh hưởng của giá trị pH đến tỷ lệ A650/A520 117 Hình 3.50. Phổ UV-Vis của GNP-Mel tại CMel=1,00 mg/L, lặp lại 7 lần 119 Hình 3.51. Hình ảnh xác định melamin trong mẫu sữa 119 Hình 3.52. Phổ UV-Vis của các dung dịch vàng nano-sữa 120 Hình 3.53. Ảnh hưởng của các ion, aminoacetic axit (AA) và vitamin C (VC) đến 121 tỷ lệ A650/A520 tại các nồng độ khác nhau của tác nhân ảnh hưởng (a) và tại nồng độ chất ảnh hưởng bằng 0,10 g/L (b) Hình 3.54. Dung dịch vàng nano GNP trước và sau khi thêm dung dịch sữa 122 (đã xử lý) có chứa melamin hoặc các yếu tố ảnh hưởng khác Hình 3.55. Đường von-ampe hòa tan của UA theo các lần thêm chuẩn (a); đường 126 von-ampe hòa tan của UA trong 4 lần lặp lại (b) điện cực GCE/L-cys/GNP Hình 3.56. Các đường CVS của 3 loại điện cưc khác nhau 126 Hình 3.57. Quá trình biến tính điện cực GCE 127 Hình 3.58. Sự phụ thuộc của Ip. UA vào nồng độ L-cystein 127 Hình 3.59. Đường von-ampe hòa tan của UA sau các lần thêm chuẩn (a); đường 128 von-ampe hòa tan của UA trong 4 lần lặp lại với nồng độ L-cystein 1,0 mM (b) Hình 3.60. Sự phụ thuộc của Ip. UA vào số vòng quét L-cystein 129 Hình 3.61. Đường von-ampe hòa tan của UA sau các lần thêm chuẩn (a); Đường 130 von-ampe hòa tan của UA trong 4 lần lặp lại với số vòng quét 20 vòng Hình 3.62. Sự phụ thuộc của Ip vào pH (a) và các đường von-ampe hòa tan của 131 UA tại giá trị pH khác nhau (b) Hình 3.63. Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn mối tương quan giữa Ep và pH 132 Hình 3.64. Các đường von-ampe của UA ở các tốc độ quét từ 20 đến 120 mV/s 134 Hình 3.65. Đường von-ampe hòa tan của UA với khoảng nồng độ 2†100 μM 136 Hình 3.66. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa Ip và CUA (TN1) 136 Hình 3.67. Đường von-ampe hòa tan của UA, lặp lại 9 lần 138 a) CUA = 6 μM; b) CUA =20 μM; c) CUA = 40 μM Hình 3.68. Đường von-ampe hòa tan của UA: TN1 (a); TN2 (b) của mẫu NT1 141 và TN1 (c); TN2 (d) của mẫu NT5 Hình 3.69. Đường von-ampe hòa tan của UA của mẫu NT4 sau 3 lần lặp lại 142 Hình 3.70. Đường von-ampe hòa tan của UA ở 2 lần chế tạo điện cực (mẫu NT4) 142 Hình 3.71. Đường von-ampe hòa tan của UA: TN1 (a); TN2 (b) của mẫu HT2 và 144 TN1 (c); TN2 (d) của mẫu HT4 Hình 3.72. Đường von-ampe hòa tan của UA của mẫu HT2 sau 3 lần lặp lại 144 Hình 3.73. Kết quả kháng khuẩn của mẫu GNP (a: quan sát bằng mắt thường; 146 b: sử dụng thuốc thử Alamar Blue) Hình 3.74. Kết quả kháng khuẩn của mẫu GNR (a,b: quan sát bằng mắt thường; 148 c,d: sử dụng thuốc thử Alamar Blue) Hình 3.75. Biểu đồ biểu thị giá trị MIC của vàng nano và kháng sinh đối với 150 4 loại vi khuẩn 1 MỞ ĐẦU Vàng nano là một trong những vật liệu kích thước nano đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước bởi những tính chất quang học độc đáo của chúng, đặc biệt là hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt (surface plasmon resonance, SPR) [35], [39], [81], [93], [102], [126] và những ứng dụng to lớn của chúng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như xúc tác [4], [19], [87], điện hóa [26], [45], [104], [105], cảm biến sinh học [40], [93], [103], khuếch đại tán xạ Raman bề mặt (surface enhanced Raman scattering, SERS) [32], đặc biệt là trong y học để chẩn đoán và điều trị ung thư [18], [39], [40], [126]. Cho đến nay, đã có nhiều phương pháp khác nhau được nghiên cứu để tổng hợp vàng nano như phương pháp chiếu xạ [1], [23], [65], [66], phương pháp khử hóa học [4], [12], [43], khử sinh học [13], [43], [52], phương pháp điện hóa [63], [122], phương pháp quang hóa [70], phương pháp phát triển mầm [10], [17], [40], [115], [127], ... Mỗi phương pháp đều tạo ra các hạt vàng nano với hình dạng, kích thước khác nhau như dạng cầu, dạng thanh, dạng sợi, hình tam giác, hình lăng trụ, hình tứ diện, hình lập phương, ... [28], [31], [70]. Chẳng hạn, để tổng hợp ra vàng nano dạng cầu thì phương pháp phổ biến nhất là sử dụng tác nhân khử hóa học như NaBH4 hay natri citrate [4], [12]. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là sử dụng các tác nhân độc hại, gây ảnh hưởng đối với môi trường. Gần đây, các nhà khoa học đã sử dụng "phương pháp xanh” (green method) [13], [37], [80], [92] để tổng hợp vàng nano dạng cầu với mục đích khắc phục hạn chế nói trên. Trong khi đó, để tổng hợp vàng nano dạng thanh thì phương pháp được cho là tối ưu nhất cho đến thời điểm hiện tại là phương pháp phát triển mầm [70], [93], [96]. Sản phẩm tạo thành từ phương pháp này có độ đơn phân tán, có thể kiểm soát được tỷ lệ dài/ngang (tỷ lệ cạnh) bằng cách thay đổi các yếu tố ảnh hưởng [70], [96]. Nhiễm bẩn melamin trong sữa gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của trẻ em và là một vấn đề thu hút sự chú ý của đông đảo cộng đồng xã hội [12], [20], [22], [44]. Do đó, việc xác định melamin trong thực phẩm nói chung và trong sữa nói riêng là điều hết sức cần thiết. Cho đến nay, các phương pháp thường được sử dụng, đó là sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC/MS) [41], sắc ký lỏng ghép nối 2 khối phổ (LC/MS) [41], [95], sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) [85], ELISA [49], [95]. Nhìn chung, những phương pháp này có độ chính xác cao nhưng yêu cầu thiết bị đắt tiền, tốn nhiều thời gian và phải có chuyên viên thực hiện. Gần đây, một số tác giả trên thế giới đã tìm ra phương pháp mới, sử dụng vàng nano để xác định melamin với ưu điểm rẻ, nhanh, đơn giản và độ nhạy cao [32], [33], [36], [112]. Dựa vào sự thay đổi màu của dung dịch vàng nano khi có mặt melamin, có thể dễ dàng định tính melamin bằng mắt thường. Đồng thời, có thể định lượng hàm lượng melamin trong sữa dựa vào phép đo trắc quang. Các hạt vàng nano được tổng hợp từ các phương pháp khác nhau đã được sử dụng cho mục đích này. Tuy nhiên, việc sử dụng vàng nano để xác định melamin vẫn chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ. Phương pháp von-ampe hòa tan là một phương pháp phân tích điện hóa hiện đại với nhiều ưu điểm như chi phí thấp, độ nhạy cao, giới hạn phát hiện thấp, độ chọn lọc cao [34], [98], [106]. Điện cực làm việc thường được sử dụng là điện cực thủy ngân với ưu điểm là có khả năng tạo hỗn hống được với nhiều kim loại, đồng thời khoảng thế hoạt động về phía âm lớn [106]. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là dễ tắc mao quản và độc tính cao [34], [98]. Do vậy, xuất hiện ngày càng nhiều các công trình nghiên cứu biến tính điện cực để khắc phục hạn chế này, trong đó điện cực biến tính vàng nano đang thu hút sự quan tâm đáng kể của nhiều nhà khoa học bởi những tính chất độc đáo của nó khi ở kích thước nano. Hiện nay, các nhà khoa học trên thế giới đã chế tạo thành công điện cực biến tính vàng nano để xác định một số ion kim loại và hợp chất hữu cơ [45], [62], [98]. Trong đó, việc xác định axit uric trong các đối tượng sinh học đang nhận được sự quan tâm lớn bởi vì nồng độ axit uric trong mẫu huyết thanh, nước tiểu sẽ giúp chúng ta biết dấu hiệu của một số bệnh, đặc biệt là bệnh gout [26], [34], [45], [68], [98], [104], [109]. Hiện nay, hiện tượng kháng thuốc của vi khuẩn đang trở nên ngày càng phổ biến. Do vậy, các nhà khoa học đã nghiên cứu sử dụng các hạt nano kim loại với mục đích ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Đã có một số công bố tổng hợp vàng nano từ các dịch chiết quả nho, hoa hướng dương, trà, ... và sử dụng vàng nano tổng hợp được để ức chế vi khuẩn với nhiều khả quan [11], [13], [24], [52], [55]. Tuy nhiên, nghiên cứu kháng khuẩn của vàng nano cũng chưa được phát triển đầy đủ. 3 Mặc dù vàng nano đã được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, tuy nhiên vẫn còn nhiều vấn đề mới mẻ, hứa hẹn nhiều khám phá mới từ chúng. Trong xu thế đó, tại Việt Nam hiện nay cũng có nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp vàng nano cũng như khảo sát các ứng dụng của chúng. Tuy nhiên, chưa có một công trình nào nghiên cứu một cách hệ thống quá trình tổng hợp vàng nano cũng như các yếu tố ảnh hưởng. Do vậy, tiếp tục đi sâu nghiên cứu tổng hợp và khảo sát các ứng dụng của chúng là rấ... pháp IR [25], [46]: Đây là một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến để xác định ĐĐA. Từ phổ IR, ĐĐA được xác định theo một trong các công thức sau: 22        33,1 100 100(%) 3450 1655 A A ĐĐA (1.7)        33,1 100 100(%) 2870 1655 A A ĐĐA (1.8)        115100(%) 3450 1655 A A ĐĐA (1.9)               03133,0 03822,0 100(%) 1420 1320 A A ĐĐA (1.10) Trong đó: A1655, A3450, A2870, A1320 và A1420 lần lượt là độ hấp thụ tại các vị trí số sóng tương ứng. 1.2.3. Phản ứng N-acetyl hóa chitosan tạo chitosan tan Chitosan, một dẫn xuất của chitin, là một polymer được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau bởi chúng có những ưu điểm như khả năng kháng khuẩn, tương hợp sinh học, khả năng phân hủy sinh học, khả năng hấp phụ kim loại nặng trong nước, làm lành vết thương, ... đặc biệt chúng được xem là một vật liệu sinh học [83]. Tuy nhiên, chitosan có nhược điểm là hòa tan kém trong nước và các dung dịch có pH trung tính [50]. Điều này đã làm hạn chế khả năng ứng dụng của chúng trong đời sống. Do vậy, nhiều công trình đã nghiên cứu biến tính chitosan để tăng độ hòa tan như làm giảm khối lượng phân tử chitosan. Lu và cộng sự [57], Wang và cộng sự [107] đã nghiên cứu cắt mạch chitosan bằng phương pháp bức xạ kết hợp với tác nhân H2O2 đã thu được chitosan có độ hòa tan tốt hơn. Trong khi đó, Abdel-Aziz và cộng sự [6] đã nghiên cứu cắt mạch chitosan có khối lượng phân tử 88.000 Da tạo chitosan có khối lượng phân tử thấp hơn (5000 Da) bằng enzyme từ vi khuẩn có lợi Bacuillus alvei nhằm mục đích tăng độ hòa tan của chitosan. Ngoài ra, một số tác giả còn biến tính chitosan thành các dẫn xuất có khả năng hòa tan tốt như cacboxylmetyl chitosan, chitosan-g-poly(etilen glycol), N-phthaloyl chitosan. Tuy nhiên, những phương pháp này vẫn còn hạn chế bởi vì tạo ra chitosan có khối lượng phân tử thấp hoặc là oligochitosan chỉ tan trong dung dịch có pH < 7. Mặt 23 khác, các biến đổi hóa học hay cắt mạch có thể làm thay đổi cấu trúc của chitosan dẫn đến chitosan bị mất đi những tính chất hóa lý ban đầu của chúng. Để khắc phục những hạn chế trên, Lu và cộng sự [56] đã nghiên cứu điều chế chitosan tan trong nước (water soluble chitosan: WSC) bằng phương pháp N-acetyl hóa sử dụng anhydrid acetic với nhiều ưu điểm là quy trình đơn giản, nhanh, ít tác nhân, hiệu suất điều chế cao và đặc biệt là tạo ra chitosan có khả năng tan tốt trong nước. Sản phẩm tạo thành là chitosan acetyl có ĐĐA dao động từ 37% đến 62% phụ thuộc vào các yếu tố như nồng độ H+, thời gian acetyl hóa, dung môi, lượng andehyde, ... Sau đó, Nguyễn Ngọc Duy và cộng sự [64] đã cải biến quy trình của Lu và cộng sự, sử dụng bức xạ hoặc tác nhân oxi hóa là H2O2 mà không sử dụng dung môi độc là pyridin để điều chế chitosan tan, đã tạo ra được chitosan có khả năng hòa tan tốt trong nước. Trong luận án này, chúng tôi sử dụng phương pháp acetyl hóa chitosan bằng anhydrid acetic theo quy trình của Nguyễn Ngọc Duy và cộng sự [64] để điều chế chitosan tan trong nước và sử dụng sản phẩm để tổng hợp vàng nano. 1.3. ỨNG DỤNG VÀNG NANO ĐỂ XÁC ĐỊNH MELAMIN TRONG SỮA 1.3.1. Giới thiệu về melamin Melamin (tên đầy đủ 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine) là một bazơ hữu cơ có công thức hóa học C3H6N6 và có công thức cấu tạo như sau [12], [20], [22], [32]: Hình 1.14. Công thức cấu tạo của melamin Melamin trở thành đề tài được bàn luận nhiều vào năm 2007 khi các nhà khoa học xác định rằng nguyên nhân làm cho hàng trăm con vật nuôi chết là do nhiễm bẩn melamin trong thức ăn [33]. Đặc biệt là vụ một số loại sữa Trung Quốc bị nhiễm bẩn melamin làm ít nhất 6 trẻ em tử vong và hơn 54000 trẻ em phải nhập viện vì bị bệnh liên quan đến thận [32], [36], [44], [49]. 24 Trong phân tử melamin, nitơ chiếm 66% khối lượng. Vì hàm lượng nitơ cao nên melamin được một số nhà sản xuất đưa vào trong thực phẩm, đặc biệt là trong sữa nhằm mục đích tăng hàm lượng protein. Cơ sở để họ thực hiện điều này là những phương pháp kiểm tra như phương pháp Kjeldahl và phương pháp Dumas đo hàm lượng protein trong thực phẩm thông qua việc xác định hàm lượng nitơ [33], [44], [51], [58], [75]. Bản thân melamin không có độc tính ở liều thấp nhưng khi vào trong cơ thể, melamin dễ dàng kết hợp với axit cyanuric qua liên kết hydro tạo kiểu liên kết phân tử hình mái ngói, lắng đọng, gây sỏi thận và thậm chí dẫn đến tử vong [33]. Hình 1.15. Sự kết hợp giữa melamin và axit cyanuric 1.3.2. Sử dụng vàng nano để xác định hàm lƣợng melamin trong sữa Việc xác định melamin trong thực phẩm nói chung và trong sữa nói riêng là điều vô cùng cần thiết. Cho đến nay, đã có nhiều phương pháp khác nhau để định tính và định lượng melamin trong thực phẩm như: sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (LC-MS) [44], [95], sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS) [44], sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) [85], xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết với enzym (ELISA) [49], ... Tuy nhiên, những phương pháp này có nhược điểm là phải dùng những thiết bị đắt tiền, phức tạp, tốn thời gian và phải có chuyên viên thực hiện [33], [57]. Vì vậy, việc phát triển một phương pháp đơn giản, nhanh và rẻ để xác định melamin đang thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học. Gần đây, đã có một số công trình trên thế giới nghiên cứu sử dụng các hạt vàng nano để xác định melamin trong sữa và các sản phẩm từ sữa [12], [20], [22], 25 [32], [33], [36], [51], [112]. Ưu điểm chính của phương pháp này là có thể định tính melamin trong mẫu sữa bằng mắt thường dựa vào sự thay đổi màu của dung dịch từ đỏ tía sang xanh tối (hay màu tím) khi thêm melamin vào vàng nano. Do đó, không cần đến các thiết bị phức tạp, tốn kém. Phương pháp này phát hiện melamin với độ nhạy cao. Cao và cộng sự [20] đã dựa vào liên kết hydro giữa melamin và 1-(2- mercaptoethyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione (MTT) để xác định melamin trong sữa sử dụng vàng nano được bảo vệ bằng MTT. Tuy nhiên, phương pháp này khá phức tạp vì trước hết phải tổng hợp MTT, sau đó tổng hợp vàng nano sử dụng MTT. Sau đó, một số tác giả đã sử dụng vàng nano tổng hợp từ các phương pháp khác nhau để xác định melamin trong sữa với giới hạn phát hiện thấp hơn. Mặc dù đã có một số công bố trên thế giới sử dụng vàng nano để xác định melamin nhưng theo sự tìm hiểu của chúng tôi thì tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu nào cho mục đích này. Trên cơ sở đó, trong luận án này chúng tôi sử dụng vàng nano dạng cầu tổng hợp được để định tính và định lượng melamin trong sữa. 1.4. ỨNG DỤNG ĐIỆN CỰC BIẾN TÍNH VÀNG NANO ĐỂ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG AXIT URIC BẰNG PHƢƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN 1.4.1. Giới thiệu phƣơng pháp von-ampe hòa tan Phương pháp von – ampe hòa tan (SV) là một phương pháp có độ nhạy, độ chính xác cao, xác định nhanh các chất có nồng độ thấp, thiết bị không phức tạp [106]. Với những ưu điểm trên, hiện nay phương pháp von-ampe hòa tan đang được sử dụng rộng rãi để xác định lượng vết các kim loại cũng như các hợp chất hữu cơ. Nguyên tắc: Quá trình phân tích cũng bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn làm giàu và giai đoạn hòa tan [106]. - Giai đoạn làm giàu: Bản chất của giai đoạn này là tập trung chất cần phân tích trong dung dịch lên trên bề mặt điện cực làm việc (WE) ở một thế và thời gian xác định. Trong giai đoạn làm giàu, dung dịch được khuấy trộn đều bằng khuấy từ hoặc dùng điện cực rắn đĩa quay. Quá trình tập trung chất phân tích lên trên bề mặt WE có thể bằng hai cách, đó là điện phân làm giàu hoặc hấp phụ làm giàu. 26 Sau giai đoạn này, thế trên WE được giữ nguyên nhưng ngừng khuấy hoặc ngừng quay điện cực trong khoảng thời gian từ 2 s đến 30 s để chất phân tích phân bố đều trên bề mặt điện cực làm việc. - Giai đoạn hòa tan: Thực chất của giai đoạn này là hòa tan chất phân tích ra khỏi bề mặt WE bằng cách quét thế về phía dương hơn (gọi là quét anot). 1.4.2. Các điện cực sử dụng trong phƣơng pháp von-ampe hoà tan Các loại điện cực được sử dụng trong phương pháp von-ampe hòa tan gồm: - Điện cực làm việc (WE): như điện cực rắn đĩa quay bằng kim loại hoặc vật liệu nền là cacbon, điện cực giọt thủy ngân tĩnh (SMDE), điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE), điện cực màng kim loại (MeFE) hoặc điện cực biến tính, [98] - Điện cực so sánh: thường là điện cực calomen hoặc bạc-clorua bạc - Điện cực phù trợ: thường dùng là một điện cực platin. Có nhiều loại điện cực làm việc được sử dụng [106]. Ở đây, chúng tôi chỉ đề cập đến loại điện cực biến tính bằng nano kim loại và màng polymer – một loại điện cực được quan tâm nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây bởi chúng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực biến tính điện cực [26], [45], [62], [106], [109]. Trong số các nano kim loại sử dụng cho mục đích này, vàng nano đang được quan tâm nhiều vì những tính chất đặc biệt của nó như có thể nâng cao độ dẫn, thuận lợi cho việc chuyển điện tử và nâng cao giới hạn phát hiện của phương pháp von - ampe do sự bất thường của chúng về tính chất vật lý và hóa học [34], [45], [62], [98], [109]. Ngoài ra, các hạt nano kim loại vàng có diện tích bề mặt cao, hiệu quả chuyển khối, hoạt động điện xúc tác cao và thân thiện với môi trường [109]. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là các lớp nano kim loại vàng trên bề mặt điện cực thường dễ tróc và do đó không ổn định điện, hạn chế ứng dụng của nó trong cảm biến. Vì vậy, cần có một chất kết dính để cố định hạt vàng nano trên bề mặt điện cực. Dựa trên sự ổn định của màng hữu cơ, điện cực phủ màng hữu cơ có thể được sử dụng như một chất nền cho sự kết bám của hạt vàng nano, phân phối ổn định và đồng nhất hạt vàng nano trên bề mặt điện cực, nhiều điểm hoạt động điện hơn có thể dẫn đến phân tích tín hiệu lớn hơn. 27 Trong số các loại polymer dẫn điện và các chất kết dính thường được sử dụng, L-cystein (ký hiệu là L-cys) là 1 α-axit amin với công thức hóa học HO2CCH(NH2)CH2SH, L-cys, đặc biệt hữu ích cho việc biến tính điện cực [109]. O OH SH H2N Hình 1.16. Công thức cấu tạo của L-cystein [109] L -cys có nhiều tính năng nổi trội, như lớp màng này rất ổn định và khó có thể loại bỏ ra khỏi bề mặt; phân tử L-cys chứa nhóm thiol có ái lực mạnh với kim loại như Au, có thể hình thành liên kết S-Au bằng liên kết cộng hóa trị. Do đó, có thể phân tán các hạt nano kim loại (như Au) lên bề mặt điện cực và tạo ra các điểm điện xúc tác [34], [109]. Điện cực biến tính bởi L-cys và vàng nano đã được sử dụng để xác định axit ascorbic, dopamin, axit uric [34], [109], và nhiều hợp chất hữu cơ khác với ưu điểm là làm tăng độ nhạy và khoảng tuyến tính của điện cực. 1.4.3. Sử dụng điện cực biến tính vàng nano để xác định axit uric bằng phƣơng pháp von-ampe hòa tan anot 1.4.3.1. Giới thiệu về axit uric Axit uric (2,6,8-trioxypurine) là hợp chất không màu, không mùi và không vị, với công thức phân tử C5H4N4O3 [26], [45], [61]. Hình 1.17. Công thức cấu tạo và cấu trúc phân tử của axit uric [61] Phần lớn axit uric trong máu ở dạng tự do, chỉ có khoảng ít hơn 4% gắn với protein huyết thanh. Nồng độ axit uric trung bình trong máu ở nam là 5,1 ± 1,0 mg/dL (420 μmol/L), ở nữ là 4,0 ± 1,0 mg/dL (360 μmol/L) [34], [61]. Khi nồng độ 7 9 1 6 3 28 axit uric trong máu cao (trên 420 µmol/L đối với nam hay trên 380 µmol/L đối với nữ) thì chúng có thể kết tủa thành các tinh thể dài hình kim, đầu nhọn tích tụ trong khớp xương và là nguyên nhân của bệnh gout (viêm khớp, sưng khớp) [26], [61] (hình 1.18). Ngoài ra, việc tăng axit uric trong máu còn dẫn tới một số bệnh lý khác như: béo phì, đái tháo đường, tăng huyết áp, xơ vữa động mạch, nhồi máu cơ tim, [34], [61], [98], [109]. 1.4.3.2. Xác định axit uric bằng phương pháp điện hóa sử dụng điện cực biến tính vàng nano Việc xác định axit uric trong huyết thanh và nước tiểu là điều hết sức cần thiết. Các phương pháp thường được sử dụng đó là phương pháp huỳnh quang, phương pháp trắc quang, sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc ký ion và enzym [72], [94], [119], Tuy nhiên, đa số các phương pháp này thường phức tạp, tốn kém và hạn chế về độ nhạy, độ chọn lọc và độ thu hồi. Phương pháp điện hóa ra đời có thể cung cấp một phương pháp rẻ, đơn giản và nhanh chóng trong việc xác định axit uric. Trong số các phương pháp điện hóa hiện đại thì phương pháp von-ampe hòa tan là phương pháp có độ nhạy và độ chính xác cao, cho phép xác định hàm lượng vết nhiều kim loại, cũng như hợp chất hữu cơ, trong đó có axit uric. Du và cộng sự [26] đã tiến hành biến tính điện cực sợi cacbon với graphit và vàng nano để xác định dopamin và axit uric, với khoảng tuyến tính cho axit uric là 12,6 – 413,62 μM với chi phí thấp, dễ chế tạo và hoàn toàn khả thi. Điện cực glassy cacbon biến tính bởi polyimidazole và hạt vàng nano đã được Wang và cộng sự [105] nghiên cứu chế tạo và phát triển để xác định axit ascorbic, dopamine, axit uric bằng phương pháp von-ampe hòa tan anot xung vi phân (DV), với khoảng tuyến tính cho axit uric là 6,0 – 486,0 μM; giới hạn phát hiện (LOD) là 0,5 μM. Điện cực được ứng dụng trong phân tích mẫu thực: viên Vitamin C, mẫu huyết thanh, mẫu nước tiểu, thu được nhiều kết quả khả quan, với độ thu hồi nằm trong khoảng 95,0% đến 108,6%. Hình 1.18. Tinh thể axit uric kết tủa trong khớp xương [64] 29 Trong luận án này, chúng tôi sẽ nghiên cứu chế tạo điện cực biến tính bằng hạt vàng kích thước nano trên nền glassy cacbon (GC) có phủ lớp màng L-cys và sử dụng điện cực này để phân tích axit uric trong huyết thanh và nước tiểu bằng phương pháp von-ampe hòa tan anot. 1.5. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA VÀNG NANO 1.5.1. Giới thiệu về vi khuẩn Vi khuẩn là sinh vật có kích thước bé nhỏ tồn tại ở dạng đơn bào, có cấu tạo gồm lớp màng ở bên ngoài và bên trong là ADN [16], [24]. Có hai nhóm vi khuẩn chính: vi khuẩn gram dương và vi khuẩn gram âm. Ở đây, chúng tôi chỉ giới thiệu một số loài vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm, được sử dụng để nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của vàng nano, đó là: - Vi khuẩn Escherichia coli (E. Coli) O157:H7 (E20/ E29): E. coli là vi khuẩn sống trong đường ruột người và động vật, đặc biệt ở trâu bò. Có nhiều loại vi khuẩn E. coli. Đa số các vi khuẩn này không nguy hiểm. Tuy nhiên, E. coli O157:H7 có thể gây bệnh trầm trọng ở người như gây tiêu chảy nghiêm trọng và hư hại thận [128]. - Vi khuẩn Salmonella typhimurium (S1) hoặc Salmonella enteritidis (S4): Trực khuẩn Salmonella thuộc bộ Eubacteriales, họ Enterobacteriaceae. Giống Salmonella gồm 2 loài: S. enterica và S. bongori đã được phân chia thành trên 2000 serotyp theo bảng phân loại Kauffmann-White trên cơ sở cấu trúc của kháng nguyên thân O, kháng nguyên lông H và đôi khi các kháng nguyên vỏ (kháng nguyên K). Vi khuẩn này gây ngộ độc thực phẩm, viêm ruột [128]. - Vi khuẩn Listeria monocytogenes (L. monocytogenes) là một vi khuẩn Gram dương kị khí tùy nghi. Đây là vi sinh vật gây ngộ độc thực phẩm nguy hiểm, chúng có thể phát triển trong những điều kiện nhiệt độ (4C) mà một số vi khuẩn khác không phát triển được. Tuy tỷ lệ mắc bệnh không cao (khoảng 0,7 ca/100.000 người) nhưng tỷ lệ tử vong lại rất cao, có thể tới 20 – 30%, đặc biệt ở phụ nữ có thai, trẻ sơ sinh, người già và những người suy giảm miễn dịch [128]. 30 - Vi khuẩn Staphylococcus aureus là một loài tụ cầu khuẩn Gram dương kỵ khí tùy nghi và là nguyên nhân thông thường nhất gây ra nhiễm khuẩn trong các loài tụ cầu. Nó là một phần của hệ vi sinh vật sống thường trú ở da được tìm thấy ở cả mũi và da. Khoảng 20% dân số loài người là vật mang lâu dài của S. aureus. Sắc tố carotenoid staphyloxanthin làm nên tính chất màu vàng của S. aureus, vốn có thể thấy được từ các khúm cấy trên thạch của vi khuẩn này [128]. 1.5.2. Ứng dụng kháng khuẩn của vàng nano Thông thường, để tiêu diệt các vi khuẩn, người ta thường sử dụng các kháng sinh. Tuy nhiên, nhược điểm của việc sử dụng kháng sinh là gây rối loạn hệ tiêu hóa của người và động vật. Quan trọng hơn là hiện nay, các nghiên cứu [16], [24], [52], [55] cho thấy, các chủng vi sinh vật (vi khuẩn) có hiện tượng kháng thuốc do việc sử dụng thuốc kháng sinh một cách bừa bãi và điều này đang trở thành mối đe dọa lớn đối với sức khỏe của con người. Do đó, việc tìm ra một con đường mới để giải quyết vấn đề trên là điều cần thiết. Một trong những con đường có nhiều hứa hẹn thành công, đó là sử dụng các hạt nano kim loại. Do có ưu điểm là kích thước nhỏ, diện tích bề mặt lớn nên các hạt nano kim loại có thể dễ dàng tiếp xúc với các vi khuẩn [55], [76], [78]. Điều này làm tăng khả năng kháng khuẩn của các hạt nano kim loại. Trong số các nano kim loại thì vàng nano được sử dụng rộng rãi bởi vì nó có diện tích bề mặt lớn [24] và có khả năng chống oxi hóa bề mặt [76]. Các nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của vàng nano cho thấy mức độ kháng khuẩn phụ thuộc rất nhiều vào hình dạng và kích thước hạt của chúng [16], [76], [78]. Năm 2011, Zawrah và cộng sự [124] đã thử nghiệm sử dụng hạt vàng nano dạng cầu để nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của 6 loại vi khuẩn khác nhau. Kết quả là vàng nano có khả năng ức chế được sự phát triển của vi khuẩn với đường kính vòng vô khuẩn khoảng 13 mm. Sau đó, đến năm 2012, Liny và cộng sự [52] đã tổng hợp vàng nano sử dụng dịch chiết hoa hướng dương để khử AuCl4 - và sử dụng vàng nano này để nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của 3 loại vi khuẩn A. Flavus, E. Coli và Strpetobcillus. đã thu được kết quả khả quan với đường kính của vòng kháng khuẩn từ 15-31 mm. 31 Gần đây, năm 2013, Prema và cộng sự [78] đã tổng hợp vàng nano từ phản ứng khử HAuCl4 bằng natri citrate với các tác nhân làm bền khác nhau như tinh bột, chitosan và nghiên cứu khả năng ức chế của chúng với 8 loại vi khuẩn khác nhau. Kết quả vòng vô khuẩn nhận được từ 7 đến 30 mm (hình 1.19). Cùng thời gian đó, Lokina và cộng sự [55] đã nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của vàng nano được tổng hợp sử dụng dịch chiết quả nho làm chất khử. Theo đó, 6 loại vi khuẩn được chọn để nghiên cứu và kết quả thu được nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) từ 0,08 đến 1,25 mg/mL. Hòa cùng xu hướng trên, trong luận án này, chúng tôi nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của hai loại vàng nano dạng cầu và dạng thanh với bốn loại vi khuẩn khác nhau đã được liệt kê ở trên. Hình 1.19. Khả năng kháng khuẩn của vàng nano [78] 32 CHƢƠNG 2 NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 2.1. MỤC TIÊU Tổng hợp vàng nano dạng cầu, dạng thanh và khảo sát một vài ứng dụng của chúng. 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng cầu (GNP) bằng phương pháp khử sử dụng WSC làm chất khử đồng thời làm chất ổn định. - Nghiên cứu tổng hợp vàng nano dạng thanh (GNR) bằng phương pháp phát triển mầm sử dụng cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) làm chất bảo vệ. - Nghiên cứu sử dụng vàng nano để xác định melamin trong sữa. - Nghiên cứu chế tạo điện cực biến tính vàng nano để phân tích axit uric trong huyết thanh và nước tiểu. - Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của vàng nano. 2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1. Phƣơng pháp phổ tử ngoại – khả kiến (UV–Vis) [2], [5] Phổ UV-Vis là loại phổ electron, ứng với mỗi electron chuyển mức năng lượng ta thu được một vân phổ rộng, là một phương pháp định lượng xác định nồng độ của các chất thông qua độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch. C ---------------- I0 I l 33 Nguyên tắc: Cho chùm ánh sáng có độ dài bước sóng xác định trong vùng khả kiến (Vis) hay trong vùng tử ngoại gần (UV) đi qua vật thể hấp thụ (thường ở dạng dung dịch). Dựa vào lượng ánh sáng đã bị hấp thụ bởi dung dịch mà suy ra nồng độ (hàm lượng) của dung dịch đó. Cường độ tia tới: I o = I A + I r + I (2.1) Trong đó: I o là cường độ ban đầu của nguồn sáng; I là cường độ ánh sáng sau khi đi qua dung dịch; I A là cường độ ánh sáng bị hấp thụ bởi dung dịch và I r là cường độ ánh sáng phản xạ bởi thành cuvet và dung dịch, giá trị này được loại bỏ bằng cách lặp lại 2 lần đo. Cường độ hấp thụ bức xạ của 1 chất được xác định dựa trên sự giảm cường độ chùm bức xạ khi chiếu qua dung dịch chứa chất khảo sát và được chứng minh bởi định luật hấp thụ ánh sáng của Bouguer-Lambert-Beer. 0 I A = lg εlC I  (2.2) Trong đó: A là độ hấp thụ hoặc mật độ quang; C là nồng độ mol chất ban đầu (mol/L); l là bề dày lớp dung dịch mà ánh sáng đi qua (cm);  là hệ số hấp thụ (nếu C = 1 mol/L, l = 1 cm thì  được gọi là hệ số hấp thụ phân tử gam; nếu C = 1% (v/v), l = 1 cm thì  được gọi là hệ số hấp thụ riêng (E)). Như vậy, độ hấp thụ của dung dịch tỷ lệ với nồng độ (C) và bề dày (l) của lớp chất khảo sát. Chúng tôi sử dụng phổ UV-Vis để xác định bước sóng hấp thụ cực đại của vàng nano. Vàng nano có tính chất cộng hưởng plasmon bề mặt, nhờ đó nó có thể hấp thụ các tia bức xạ thích hợp. Ngoài ra, các hạt vàng nano dạng thanh (GNR) có tỷ số cạnh (chiều dọc/chiều ngang) càng lớn thì bước sóng hấp thụ cực đại càng dịch chuyển về vùng hồng ngoại gần. Chính vì vậy, chúng tôi dùng phổ UV-Vis để đánh giá sơ bộ tỷ số cạnh, hình thái cũng như hiệu suất tổng hợp GNR. Trong luận án này, phổ UV-Vis được ghi trên thiết bị Jasco V-630 UV-Vis spectrophotometer. 2.3.2. Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) [2], [3], [5] 34 Kính hiển vi điện tử truyền qua là một thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng và sử dụng các thấu kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại lớn (có thể tới hàng triệu lần). Ảnh có thể được tạo ra trên màn huỳnh quang, hay trên màng quang học, hay được ghi nhận bằng các máy chụp kỹ thuật số. Phương pháp TEM cho bức ảnh chân thực về kích thước hạt của vật liệu. Nhờ cách tạo ảnh nhiễu xạ, vi nhiễu xạ và nano nhiễu xạ, kỹ thuật hiển vi điện tử truyền qua còn cho biết nhiều thông tin chính xác về cách sắp xếp các nguyên tử trong mẫu, theo dõi được cách sắp xếp đó trong chi tiết từng hạt, từng diện tích cỡ micromet vuông và nhỏ hơn. Nguyên lý hoạt động của phương pháp đo TEM được trình bày trên hình 2.1. Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị hiển vi điện tử truyền qua Trong luận án này, ảnh TEM được đo trên máy Jeol-JEM 1010 transmision elecctron microscope (Nhật). 2.3.3. Phƣơng pháp quang phổ hồng ngoại (IR) [3], [5] Phổ hồng ngoại là phép phân tích phổ biến cho biết các liên kết và các nhóm chức trong vật liệu phân tích. Phương pháp IR dựa trên sự tương tác của các bức xạ điện từ trong miền hồng ngoại (400 - 4000 cm-1) với các phân tử nghiên cứu. Quá trình tương tác đó có thể dẫn đến sự hấp thụ năng lượng, có liên quan chặt chẽ đến cấu trúc của các phân tử. 35 Nguyên tắc chung: Khi chiếu một chùm tia đơn sắc có bước sóng nằm trong vùng hồng ngoại qua mẫu phân tích, một phần năng lượng bị hấp thụ làm giảm cường độ tia tới. Sự hấp thụ này tuân theo định luật Lambert-Beer. A= lg(I0/ I) =lC (2.3) Trong đó: + A: mật độ quang + T = I0/I: độ truyền qua + : hệ số hấp thụ + l: chiều dày cuvet (cm) + C: nồng độ chất nghiên cứu (mol/L) Phương trình (2.3) là phương trình cơ bản cho các phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử cũng như phân tử. Đường cong biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang và chiều dài bước sóng kích thích gọi là phổ. Hầu hết các phân tử khi dao động có gây ra sự thay đổi moment lưỡng cực điện, có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại để cho hiệu ứng phổ hồng ngoại hay (phổ dao động). Theo quy tắc này, các phân tử có hai nguyên tử giống nhau không cho hiệu ứng phổ hồng ngoại . Khi tần số dao động của nhóm nguyên tử nào đó trong phân tử ít phụ thuộc vào các thành phần còn lại của phân tử thì tần số dao động đó được gọi là tần số đặc trưng cho nhóm đó. Các tần số đặc trưng cho nhóm (hay còn gọi là tần số nhóm) thường được dùng để phát hiện các nhóm chức trong phân tử. Dựa vào tần số đặc trưng, cường độ đỉnh trong phổ hồng ngoại, người ta có thể phán đoán trực tiếp về sự có mặt của các nhóm chức, các liên kết xác định trong phân tử nghiên cứu, từ đó xác định được cấu trúc của chất nghiên cứu. Trong luận án này, phổ IR được đo trên máy IR-Prestige-21 (Shimadzu) trong vùng 400-4000 cm -1 . 2.3.4. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) [5] Chiếu một chùm tia X đơn sắc có bước sóng λ tới một tinh thể chất rắn. Theo lý thuyết cấu tạo tinh thể, mạng tinh thể được xây dựng từ các nguyên tử hay ion 36 phân bố đều đặn trong không gian theo một trật tự nhất định, các mặt tinh thể sẽ cách nhau một khoảng đều đặn d. Khi chùm tia X tới bề mặt tinh thể và đi sâu vào bên trong mạng lưới thì tinh thể mạng lưới này giống như một cách tử nhiễu xạ đặc biệt tạo ra hiện tượng nhiễu xạ của các tia X. Mối quan hệ của khoảng cách giữa hai mặt phẳng tinh thể song song (d), góc giữa phương tia X tới và mặt phẳng tinh thể (θ) và bước sóng tia X (λ) được biểu diễn bởi phương trình Vulf-Bragg [4]: 2dsinθ = nλ (2.4) Trong đó: n là bậc nhiễu xạ (n = 1, 2, 3, ) Từ định luật Bragg có thể xác định khoảng cách giữa các mặt mạng dhkl khi đã biết λ và góc nhiễu xạ θ tương ứng với vạch nhiễu xạ thu được. Mỗi một chất tinh thể khác nhau sẽ được đặc trưng bằng các giá trị dhkl khác nhau. So sánh giá trị dhkl thu được với giá trị dhkl của mẫu chuẩn cho phép ta xác định được mẫu nghiên cứu có chứa các loại khoáng vật nào. Do vậy, phương pháp nhiễu xạ tia X có thể xác định được thành phần pha tinh thể của vật liệu. Kiểm tra sự đơn pha (độ tinh khiết) của vật liệu, xác định được kích thước tinh thể, cấu trúc tinh thể, Hình 2.2. Các tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể chất rắn Giản đồ XRD của các mẫu nghiên cứu được đo trên thiết bị Brucker D8 Advance, ống phát tia X với anod bằng Cu có bước sóng λ (CuKα)= 1,5406 Å. 2.3.5. Phƣơng pháp sắc ký thẩm thấu gel (GPC) Bước sóng 1 Bước sóng 2 Mặt phẳng nguyên tử Góc tới Góc phản xạ 37 Phương pháp sắc ký thẩm thấu gel được dùng để tách các cấu tử dựa vào khối lượng phân tử của chúng. Vì vậy, người ta có thể dùng phương pháp này để xác định khối lượng phân tử của chất cần phân tích. Nguyên lý hoạt động: GPC là một thiết bị sắc ký có thể xác định được khối lượng phân tử của các hợp chất cao phân tử. Hỗn hợp được tách dựa theo kích thước của phân tử các chất phân tích được phân bố khác nhau vào trong các mao quản của pha tĩnh. Các phân tử có kích thước nhỏ sẽ di chuyển vào bên trong mao quản nên được rửa giải ra sau, và ngược lại. Loại sắc ký này được áp dụng để tách hỗn hợp các chất có khối lượng phân tử lớn và không có khả năng phân ly thành ion. Nó được áp dụng để xác định khối lượng các chất có khối lượng phân tử lớn phục vụ cho các ngành công nghiệp sơn, chế tạo polymer trong đời sống,... Để xác định khối lượng phân tử của chitosan (CTS) bằng phương pháp GPC, người ta bơm dung dịch CTS vào cột của thiết bị GPC, rửa giải bằng đệm acetate. Sau đó so sánh thời gian lưu của cấu tử rửa giải được với chất chuẩn, từ đó suy ra khối lượng phân tử của CTS. Trong luận án này, khối lượng phân tử của CTS và WSC được xác định trên máy GPC 110, detector RI, Agilent -Mỹ. 2.3.6. Phƣơng pháp phổ tán xạ năng lƣợng tia X (EDX) [2], [3], [5] Phổ tán xạ năng lượng tia X (thường được ký hiệu là EDX, EDS hoặc XEDS) (từ đây gọi là phổ EDX) là kỹ thuật phân tích thành phần hóa học của vật rắn dựa vào việc ghi lại phổ tia X phát ra từ vật rắn do tương tác với chùm điện tử có năng lượng cao. Nguyên tắc của phương pháp EDX là dựa trên sự tương tác giữa nguồn tia X kích thích và mẫu cần phân tích. Mỗi nguyên tố hoá học có một thành phần nguyên tử xác định tạo ra các vạch phổ đặc trưng cho nguyên tố đó. Để tạo bức xạ đặc trưng từ mẫu, một dòng năng lượng cao của các hạt tích điện như điện tử, photon, hay chùm tia X được chiếu vào mẫu cần phân tích. Thông thường, các điện tử trong mẫu ở các trạng thái cơ bản (chưa bị kích thích) và chúng xoay quanh hạt nhân ở 38 các mức năng lượng khác nhau. Khi kích thích bằng một chùm tia X, điện tử sẽ nhảy lên một mức năng lượng cao hơn, tạo nên một lỗ trống điện tử, một điện tử khác từ lớp bên ngoài có năng lượng cao hơn nhảy vào để điền vào lỗ trống đó. Bước nhảy này giải phóng năng lượng dưới dạng năng lượng tia X tán xạ. Hình 2.3. Nguyên tắc tán xạ tia X dùng trong phổ EDX Trong luận án này, phương pháp EDX được sử dụng để xác định thành phần nguyên tố của vàng nano dạng cầu và dạng thanh, được đo trên máy JEOL-6490-JED- 2000. 2.3.7. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR) [5] Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) được xây dựng trên nguyên tắc spin hạt nhân. Trong nguyên tử, hạt nhân tự quay quanh trục có moment động lượng riêng và tạo ra spin hạt nhân, dưới tác dụng của từ trường ngoài thì có thể chia thành 2 mức năng lượng. NMR hoạt hóa spin hạt nhân khi nguyên tố có số proton hoặc neutron lẻ. Như thế 1H nhạy với nguyên tử hydro nhất. Trong một phân tử, một hạt nhân được bao bọc bởi các điện tử và các hạt nhân có từ tính khác ở lân cận. Do đó tác dụng thực của từ trường ngoài vào hạt nhân nghiên cứu không hoàn toàn giống với từng hạt nhân độc lập. Khi đó, có 2 yếu tố ảnh hưởng đến tác dụng của từ trường ngoài lên hạt nhân nghiên cứu là sự che chắn của đám mây điện tử xung quanh hạt nhân và ảnh hưởng của các hạt nhân bên cạnh có trong phân tử. Trong một phân tử, tùy theo cấu trúc mà tần số cộng hưởng của proton (hay 13C) khác nhau. Tổng số các peak cộng hưởng đó tạo thành phổ NMR của phân tử. Phân tử với cấu trúc khác nhau sẽ có phổ NMR đặc trưng khác nhau. Hai yếu tố quan trọng trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân là vị trí peak (cho Hạt nhân Điện tử nhảy ra Kích thích ngoài 39 biết độ dịch chuyển hóa học) và hình dạng peak (cho biết tương tác của hạt nhân đang xét với các hạt nhân kế cận). Vị trí và hình dạng peak trong phổ NMR cho biế...n tích Hóa, Lý và Sinh học, 19 (3), tr. 51 – 57. 8. Lanh T. Le, Hai - Phong Nguyen, Quang - Khieu Dinh, Thai - Long Hoang, Quoc - Hien Nguyen, Thai - Hoa Tran and Thanh - Dinh Nguyen (2015), “Water-Soluble Acetylated Chitosan-Stabilized Gold Nanosphere Bioprobes”, Materials Chemistry and Physics, 149-150, pp. 324-332. B. Tham gia hội nghị 9. Le Thi Lanh, Nguyen Tran Quynh Chi, Nguyen Quoc Hien, Dinh Quang Khieu and Tran Thai Hoa (2013), “Study on synthesis of gold nanoparticles using water soluble chitosan as reducer/stabilizer agent and detection of melamine in milk based on label-free gold nanoparticles”, Proceedings The 4th International Workshop on Nanotechnology and Application, pp. 462- 466, 14-16 November 2013, Vung Tau, Vietnam. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Nguyễn Quốc Hiến và cộng sự (2009), “Chế tạo vàng nano bằng phương pháp chiếu xạ”, Tạp Chí Hóa học, 47, tr. 174 – 179. 2. Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại học Quốc Hà Nội. 3. Hồ Viết Quý (2000), Phân tích lí – Hóa, NXB Giáo dục, Hà Nội. 4. Nguyễn Công Tráng, Trần Thị Minh Nguyệt, Nguyễn Quang Huấn, Lại Xuân Nghiễm, Nguyễn Doãn Thái, Đỗ Thái Chân, Trần Quế Chi, Nguyễn Quốc Trung (2007), “Nghiên cứu công nghệ chế tạo và hoạt tính xúc tác của nano vàng trên chất mang Fe2O3”, Tạp chí Hóa học, 45 (6), tr. 671 – 675. 5. Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hoá học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. Tiếng Anh 6. Abdel-Aziz S. M., Moafi F. E. (2008), “Preparation of low molecular weight chitosan by extracellular enzymes produced by bacillus alvei”, Journal of Applied Sciences Research, 4 (12), pp. 1755-1761. 7. Adlim, Bakar M. A. (2008), “Preparation of chitosan – gold nanoparticles: Part 1 (of 2). Effect of reducing technique”, Indonesian Journal of Chemistry, 8 (2), pp. 184-188. 8. Adlim, Bakar M. A. (2008), “Preparation of chitosan – gold nanoparticles: Part 2: The role of chitosan”, Indonesian Journal of Chemistry, 8 (3), pp. 320-326. 9. Alanazi F. K., RadwaA. A., Alsarra I. A. (2010), “Biopharamaceutical applications of nanogold”, Saudi Pharmaceutical Journal, 18, pp.179-193. 10. Alice M. (2007), “Factors that Affect the Synthesis of Gold Nanorods”, National Nanotechnology Infrastructure Network, 21, pp. 32-33. 11. Azam A., Ahmed F., Arshi N., Chaman M. and Naqvi A.H. (2009), “One step synthesis and characterization of gold nanoparticles and their antibacterial activities against E. coli (ATCC 25922 strain)”, International Journal of Theoretical & Applied Sciences, 1(2), pp. 1-4. 12. Bai L. Y., Dong C. X., Zhang Y. P., Lic W., Chen J. (2011), “Comparative Studies on the Quick Recognition of Melamine Using Unmodified Gold Nanoparticles and p-Nitrobenzenesulfonic Grafted Silver Nanoparticles”, Journal of the Chinese Chemical Society, 58, pp. 846-852. 13. Banoee M., Mokhtari N., Sepahi A. A., Fesharaki P. J., Monsef-Esfahani H. R., Ehsanfar Z., Khoshayand M. R. and Shahverdi A. R. (2010), “The green synthesis of gold nanoparticles using the ethanol extract of black tea and its tannin free fraction”, Iranian Journal of Materials Science & Engineering, 7 (1), pp. 48-54. 14. Bhumkar D. R., Joshi H. M., Sastry M., Pokharkar V. B. (2007), “Chitosan reduced gold nanoparticles as novel carriers for transmucosal delivery of insulin”, Pharmaceutical Research, 24 (8), pp. 1415-1426. 15. Brust M., Walker M., Bethell D., Schiffrin D. J., Whyman R. (1994), “Synthesis of Thiol-derivatised Gold Nanoparticles in a Two-phase Liquid- Liquid System”, Chemical Communications, 7, pp. 801-802. 16. Burygin G. L., Khlebtsov B. N., Shantrokha A. N., Dykman L. A., Bogatyrev V. A., Khlebtsov N. G. (2009), “On the Enhanced Antibacterial Activity of Antibiotics Mixed with Gold Nanoparticles”, Nanoscale Research Letters, 4, pp. 794–801. 17. Busbee B. D., Obare S. O., Murphy K. J. (2003), “An Improved Synthesis of Hight-Aspect-Ratio Gold Nanorods”, Advanced Materials, 15 (5), pp. 414-418. 18. Cai W., Gao T., Hong H., Sun J. (2008), “Applications of gold nanoparticles in cancer nanotechnology”, Nanotechnology Science and Applications, 1, 17- 32. 19. Campbell C. T., Sharp J. C., Charles T., Yao Y. X., Karpb E. M., Silbaughb T. L. (2011), “Insights into catalysis by gold nanoparticles and their support effects through surface science studies of model catalysts”, Faraday Discussions, 152, pp. 227-239. 20. Cao Q., Zhaoa H., Hea Y., Li X., Zeng L., Ding N., Wang J., Yang J., Wang G. (2010), “Hydrogen-bonding-induced colorimetric detection of melamine by nonaggregation-based Au-NPs as a probe”, Biosensors and Bioelectronics, 25, pp. 2680–2685. 21. Carbó-Argibay E., Rodríguez-González B., Gómez-Graña S., Guerrero- Martínez A., Pastoriza-Santos I., Pérez-Juste J., Liz-Marzán L. M. (2010), “The Crystalline Structure of Gold Nanorods Revisited: Evidence for Higher-Index Lateral Facets”, Angewandte Chemie International Edition, 49, pp. 9397-9400. 22. Chen W., Deng H. H., Hong L., Wu Z. Q., Wang S., Liu A. L., Lin X. H., Xia X. H. (2012), “Bare gold nanoparticles as facile and sensitive colorimetric probe for melamine detection”, Analyst: The Royal Soceity of Chemistry, 137, pp. 5382–5386. 23. Choofong S., Suwanmala P., Pasanphan W. (2010), “Water-Soluble chitosan – Gold composite nanoparicles: Preparation by radiolysis method”, International conference on composite material”, 316, pp. 2134-2140. 24. Cui Y., Zhao Y., Tian Y., Zhang W., Lü X., Jiang X. (2012), “The molecular mechanism of action of bactericidal gold nanoparticles on Escherichia coli”, Biomaterials, 33, pp. 2327-2333. 25. Czechowska-Biskup R., Jarosińska D., Rokita B., Ulański P., Rosiak J. M. (2012), “Determination of degree of deacetylation of chitosan – Comparision of methods”, Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives, 17, pp. 5-20. 26. Du J., Yue R., Ren F., Yao Z., Jiang F., Yang P., Du Y. (2013), “Simultaneous determination of uric acid and dopamine using a carbon fiber electrode modified by layer-by-layer assembly of graphene and gold nanoparticles” , Gold Bulletin, 46, pp. 137-144. 27. Elson S. A. (2012), “Characterization and Properties of Chitosan”, Biotechnology of Biopolymers, 5, pp. 91-110. 28. Familie F. (2010), Rodlike Gold-Nanoparticles: Synthesis, Characterization and Biofunctionalization, Berichter: Universitätsprofessor Dr. Martin Möller Universitätsprofessor Dr. Alexander Böker. 29. Freier T., Koh H. S., Kazazian K., Shoichet M. S. (2005), “Controlling cell adhension and degradation of chitosan films by N-acetylation”, Biomaterials, 26, pp. 5872-5878. 30. Gai P. L., Harmer M. A. (2002), “Surface atomic defect structures and growth of gold nanorods”, Nano Letters, 2, pp. 771-774. 31. Gao Jie, Xu Min (2008), “Metal Nanoparticles of Various Shapes”, ECE- 580 Mid-term Paper, pp. 1-19. 32. Giovannozzi A. M. , A. Nastro, A. M. Rossi (2012), “A surface enhanced Raman scattering investigation using gold nanoparticles for melamine detection”, Analyst: The Royal Soceity of Chemistry, 77, pp. 321- 324. 33. Guan H., Yu J., Chi D. (2013), “Label-free colorimetric sensing of melamine based on chitosan – stabilized gold nanoparticles probes”, Food Control, 32, pp. 35 – 41. 34. Hu G., Ma Y., Guo Y., Shao S. (2008), “Electrocatalytic oxidation and simultaneous determination of uric acid and ascorbic acid on the gold nanoparticles-modified glassy carbon electrode”, Electrochimica Acta, 53, pp. 6610–6615. 35. Huang H. J., Yu C. P., Chang H. C., Chiu K. P., Chen H. M., Liu R. S., Tsai D. P. (2007), “Plasmonic optical properties of single gold nano-rod”, Optics Express, 15 (12), pp. 7132-7139. 36. Huang H., Li L., Zhoua G., Liua Z., Ma Q., Feng Y., Zeng G., Tinnefeld P., He Z. (2011), “Visual detection of melamine in milk samples based on label-free and labeled gold nanoparticles”, Talanta, 85, pp. 1013– 1019. 37. Huang H., Yang X. (2004), “Synthesis of polysaccharide-stabilized gold and silver nanoparticles: a green method”, Cabohydrate Research, 339, pp. 2627 – 2631. 38. Huang L., Zhai M., Peng J., Xu L., Li J., Wei G. (2007), “Synthesis, size control and fluorescence studies of gold nanoparticles in cacboxymethylated chitosan aqueous solutions”, Journal of Colloid and Interface Science, 316, pp. 398-404. 39. Huang X., Jain P. K, El-Sayed I. H., El-Sayed M. A. (2007), “Gold nanoparticles: interesting optical properties and recent applications in cancer diagnostics and therapy”, Nanomedicine, 2 (5), pp. 681-693. 40. Huang X., Neretia S., El-Sayed M. A. (2009), “Gold nanorods: From synthesis and properties to biological and biomedical applications”, Advanced Materials, 21, pp. 4880-4910. 41. Hussain S. T., Iqbal M., Mazhar M. (2009), “Size control synthesis of starch capped gold nanoparticles”, Journal of Advanced Research, 11, pp. 1383– 1391. 42. Jana N. R., Gearheart L., Murphy C. J. (2001), “Seed-Mediated Growth Approach for Shape Controlled Synthesis of Spheroidal and Rodlike Gold Nanoparticles using a Surfactant Template”, Advanced Materials, 13, pp. 1389- 1393. 43. Jin R. (2001), “Synthesis of gold nanoparticles”, Science, 294, pp. 31-47. 44. Jorma Lampinen (2009), “The detection of melamine in milk products”, Food Engineering & Ingredients, 123, pp. 22 – 25. 45. Kannan P., John S. A., (2009), “Determination of nanomolar uric and ascorbic acids using enlarged gold nanoparticles modified electrode”, Analytical Biochemistry, 386, pp. 65–72. 46. Kasaai M. R. (2009), “Various methods for determination of the degree of N-Acetylation of chitin and chitosan: A review”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57 (5), pp. 1667-1676. 47. Katz-Boon H., Rossouw C. J., Weyland M., Funston A. M., Mulvaney P., and Etheridge J. (2011), “Three-Dimensional Morphology and Crystallography of Gold Nanorods”, Nano Letters, 11, pp. 273–278. 48. Kumar A. B. V., Varadaraj M. C., Gowda L. R., Tharanathan R. N. (2007), “Low molecular weight chitosans-Preparation with the aid of pronase, characterization and their bactericidal activity towards Bacillus cereus and Escherichia coli”, Biochimica et Biophysica Acta, 1770, pp. 495–505. 49. Lampinen J., Perälä A., Reija-Riitta H. (2009), High Sensitivity ELISA Assays for the Detection of Melamine Residuals in Milk, Thermo Fisher Scientific, Vantaa, Finland. 50. Lavertu M., Xia Z., Serreqi A. N., Berrada M., Rodrigues A., Wang D., Buschmann M. D., Gupta Ajay (2003), “A validated 1H-NMR method for the determination of the degree of deacetylation of chitosan”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 32, pp. 1149-1158. 51. Li L., Li B., Cheng D., Mao L. (2010), “Visual detection of melamine in raw milk using gold nanoparticles as colorimetric probe”, Food Chemistry, 122, pp. 895–900. 52. Liny P., Divya T. K., Barasa M., Nagaraj B., Kríhnamurthy N. B. and Dinesh R. (2012), “Preparation of gold nanoparticles from helianthus annuus (Sun flower) flowers and evaluation of their antimicrobial activities”, International Journal of Pharmacy and Biological Sciences, 3, pp. 439-446. 53. Liu M. Z., Guyot-Sionnest P. (2005), “Mechanism of silver (I)-assisted growth of gold nanorods and bipyramids”, Journal of Physical Chemistry B, 109, pp. 22192-22200. 54. Liu X., Huang H., Liu G., Zhou W., Chen Y., Jin Q. and Ji J. (2013), “Multidentate zwitterionic chitosan oligosaccharide modified gold nanoparticles: stability, biocompatibility and cell interactions”, Nanoscale, 5, pp. 3982–3991. 55. Lokina S., Narayanan V. (2013), “Antimicrobial and Anticancer Activity of Gold Nanoparticles Synthesized from Grapes Fruit Extract”, Chemical Science Transactions, 2(S1), pp. S105-S110. 2006 56. Lu S., Song X., Cao D., Chen Y., Yao K. (2004), “Preparation of water- soluble chitosan”, Journal of Applied Polymer Science, 91, pp. 3497 – 3503. 57. Lu Y., Wei G., Peng J. (2004), “Radiation degradation of chitosan in the presence of H2O2”, Chinese Journal of Polymer Science, 22 (5), pp. 439-444. 58. Ma P., Liang F., Sun Y., Jin Y., Chen Y., Wang X., Zhang H., Gao D., Song D. (2013), “Rapid determination of melamine in milk and milk powder by surface-enhanced Raman spectroscopy and using cyclodextrin-decorated silver nanoparticles”, Microchimica Acta, 180, pp. 1173–1180. 59. Martin M. N., Basham J. I., Chando P., Eah S. K. (2010), "Charged gold nanoparticles in non-polar solvents: 10-min synthesis and 2D self-assembly", Langmuir, 26, pp. 7410- 7415. 60. Mathew W. (2012), The Synthesis and Characterization of Gold and Silver Nanoparticles in Formal and Informal Settings, Materials Engineering Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo. 61. McCrudden Francis H. (2008), Uric Acid: The chemistry, Physiology and Phathology, Bamuel Usher, Havard University. 62. Nair S. S., John S. A., Sagara T. (2009), “Simultaneous determination of paracetamol and ascorbic acid using tetraoctylammonium bromide capped gold nanoparticles immobilized on 1,6-hexanedithiol modified Au electrode”, Electrochimica Acta, 54, pp. 6837–6843. 63. Nguyen Ngoc Long, Le Van Vu, Chu Dinh Kiem, Sai Cong Doanh, Cao Thi Nguyet, Pham Thi Hang, Nguyen Duy Thien, Luu Manh Quynh (2009), “Synthesis and optical properties of colloidal gold nanoparticles”, Journal of Physics, 187, pp. 234 – 243. 64. Nguyen Ngoc Duy, Dang Xuan Du, Dang Van Phu, Le Anh Quoc, Bui Duy Du, Nguyen Quoc Hien (2013), “Synthesis of gold nanoparticles with seed enlargement size by -irradiation and investigation of antioxidant activity”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 436, pp. 633-638. 65. Nguyen Quoc Hien, Dang Van Phu, Nguyen Ngoc Duy, Le Anh Quoc (2012), “Radiation synthesis and characterization of hyaluronan capped gold nanoparticles”, Carbohydrate Polymers, 89, pp. 537- 541. 66. Nguyen Tue Anh, Dang Van Phu, Nguyen Ngoc Duy, Bui Duy Du, Nguyen Quoc Hien (2010), “Synthesis of alginate stabilized gold nanoparticles by - irradiation with controllable size using different Au 3+ concentration and seed particles enlargement”, Radiation Physics and Chemistry, 79, pp. 405-408. 67. Nikoobakht Babak and El-Sayed Mostafa A. (2003), “Preparation and Growth Mechanism of Gold Nanorods (NRs) Using Seed-Mediated Growth Method”, Chemistry of Materials, 15, pp. 1957-1962. 68. Niu L. M., Li N. B., Kang W.J. (2007), “Electrochemical behavior of uric acid at a penicillamine self-assembled gold electrode”, Microchimica Acta, 159, pp. 57–63. 69. Orendorff C. J., Murphy C. J. (2006), “Quantitation of Metal Content in the Silver-Assisted Growth of Gold Nanorods”, Journal of Physical Chemistry B, 110, pp. 3990-3994. 70. Park K. (2006), Synthesis, Characterization, and Self –Assembly of Size Tunable Gold Nanorods, A Dissertation Presented to The Academic Faculty, In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Doctor of Philosophy in the School of Polymer, Textile and Fiber Engineering, Georgia Institute of Technology. 71. Park K., Drummy L. F., Wadams R. C., Koerner H., Nepal D., Fabris L., and Varia R. A. (2013), “Growth Mechanism of Gold Nanorods”, Chemistry of Materials, 25, pp. 555−563. 72. Perell´o J., Sanchis P., Grases F., (2005), “Determination of uric acid in urine, saliva and calcium oxalate renal calculi by high-performance liquid chromatography/mass spectrometry”, Journal of Chromatography B, 824, pp. 175–180. 73. Pérez-Juste J., Liz Marzán L. M., Carnie S., Chan D. Y. C., and Murvaney P. (2004), “Electric-Field-Directed Growth of Gold Nanorods in Aqueous Surfactant Solutions”, Advanced Functional Materials, 14 (6), pp. 571-579. 74. Perrault S. D, Chan W. C. W. (2009), "Synthesis and Surface Modification of Highly Monodispersed, Spherical Gold Nanoparticles of 50-200 nm", Journal of the American Chemical Soceity, 131, pp. 17042-17043. 75. Ping H., Zhang M., Li H., Li S., Chen Q., Sun C., Zhang T. (2012), “Visual detection of melamine in raw milk by label-free silver nanoparticles”, Food Control, 23, pp. 191 – 197. 76. Pornpattananangkul D., Zhang L., Olson S., Aryal S., Obonyo M., Vecchio K., Huang C.-M. and Zhang L. (2011), “Bacterial Toxin-Triggered Drug Release from Gold Nanoparticle-Stabilized Liposomes for the Treatment of Bacterial Infection”, Journal of the American Chemical Society, 133, pp. 4132–4139. 77. Pradeep T. (2005), Nano: the essentials understanding nanoscience and nanotechnology, Tata McGraw-Hill, India. 78. Prema P. and Thângpandiyan S. (2013), “In-vitro antibacterial activity of gold nanoparticles capped with polysaccharide stabilizing agents”, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 5 (1), pp. 310-314. 79. Qin C., Li H., Xiao Q., Liu Y., Zhu J., Du Y. (2006), “Water soluble of chitosan and its antimicrobial activity”, Carbohydrate Polymers, 63, pp. 367- 374. 80. Rajeshkumar S., .Malarkodi C., Vanaja M., Gnanajobitha G., Paulkumar K., Kannan C. and Ankmn GEadurai G. (2013) “Antibacterial activity of algae mediated synthesis of gold nanoparticles from Turbinaria conoides”, Der Pharma Chemica, 5 (2), pp. 224-229. 81. Rastar A., Yazdanshenas M. E., Rashidi A., Bidoki S. M. (2013), “Theoretical Review of Optical Properties of Nanoparticles”, Journal of Engineered Fibrers and Fabrics, 8, pp. 85-97. 82. Raveendran P., Fu J., Wallen S. L. (2006), “A simple and green method for the synthesis of Au, Ag, and Au–Ag alloy nanoparticles”, Green Chemistry, 8, pp. 34 – 38. 83. Rinaudo M. (2006), “Chitin and chitosan: Properties and application”, Progress in Polymer Science, 31, pp. 603-632. 84. Rotta J., Minati E., Manique Baret P. L. (2011), “Determination of structural and mechanical properties, diffractometry, and thermal analysis of chitosan and hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) films plasticized with sorbitol”, Ciência e Tecnologia de Alimentos Campinas, 31 (2), pp. 450-455. 85. Salman M., El-Sayed S. A. H., Al-Amoudi M. S., Salman L., Mohammed T. and Bazaid S. A. (2012), “ Identification and Determination of Melamine in Milk by High Performance Liquid Chromatography – UV Detector”, Der Pharma Chemica, 4 (2), pp. 737-748. 86. Samal A. K., Sreeprasad T. S., Pradeep T. (2010), “Investigation of the role of NaBH4 in the chemical synthesis of gold nanorods”, Journal of Nanoparticles Research, 12, pp. 1777–1786. 87. Seoudi R., Said D. A. (2011), “Studies on the Effect of the Capping Materials on the Spherical Gold Nanoparticles Catalytic Activity”, World Journal of Nano Science and Engineering, 1, pp. 51-61. 88. Sha H., DingBin L., Zhuo W., KaiYong C., XingYu J. (2011), “Utilization of unmodified gold nanoparticles in colorimetric detection”, Science China Physics, Mechanics Astronomy, 54 (10), pp. 1757–1765. 89. Sharma V., Kyoungweon P., Mohan S. (2009), “Colloid dispersion of gold nanorods: Historical background, optical properties, seed-mediated synthesis, shape separation and self-assembly”, Material Science and Engineering R, 65, pp. 1-38. 90. Shih C. M., Shieh Y. T., Twu Y. K. (2009), “Preparation of gold nanopowders and nanoparticles using chitosan suspensions”, Carbohydrate Polymers, 78, pp. 309-315. 91. Shipway A. N., Lahav M., Willner I. (2000), “Nanostructured Gold Colloid Electrodes”, Advanced Materials, 12 (13), pp. 993 – 998. 92. Siemieniec J. (2013), “Synthesis of silver and gold nanoparticles using methods of green chemistry”, Chemik, 67 (10), pp. 842–847. 93. Sisco P. N. (2010), Gold nanorods: Applications in chemical sensing, biological imaging and effects on 3-dimentional tissue culture, Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Chemistry in the Graduate College of the University of Illinois at Urbana-Champaign. 94. Stanknov M., Djurdjevi P., Stankov D.,(2003), “Determination of uric acid in human serum by an enzymatic method using N-methyl-N-(4- aminophenyl)-3- methoxyaniline reagent”, Journal of Serbian Chemical Society, 68, pp. 691–698. 95. Suhaimi D., Lily Suhaida M.S., Is mail M. and Wan Syahidah H. (2011), “Monitoring of melamine in milk and feed using elisa and LCMS/MS screening methods”, Malaysian Journal of Veterinary Research, 2 (2), pp. 1- 8. 96. Susanne K. (2011), Seed-mediated Synthesis of High Aspect Ratio Nanorods and Nanowires of Gold and Silver, A dissertation submitted to ETH ZURICH for the degree of Dr. sc. ETH Zürich Dipl.-Ing. Univ., Technische Universität München. 97. Sun C., Qu R., Chen H., Ji C., Wang C., Sun Y., Wang B. (2008), “Degradation behavior of chitosan chains in the „green‟ synthesis of gold nanoparticles”, Carbohydrate Research, 343, pp. 2595-2599. 98. Tian X., Cheng C., Yuan H., Du J., Xiao D., Xie S., Choi M. M. F.,(2012), “Simultaneous determination of l-ascorbic acid, dopamine and uric acid with gold nanoparticles–β-cyclodextrin–graphene-modified electrode by square wave voltammetry”, Talanta, 93, pp. 79– 85. 99. Tran Thai-Hoa, Nguyen Thanh-Dinh (2011), “Controlled growth of uniform noble metal nanocrystals: Aqueous-based synthesis and some applications in biomedicine”, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 88, pp. 1– 22. 100. Turkevich J., Stevenson P.C., Hillier J. (1951), "A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold", Discussions of Faraday Soceity, 11, pp. 55-75. 101. Ujang Z., Diah M., Rashid A. H. A., Halim A. S. (2011), “The Development, Characterization and Application of Water Soluble Chitosan”, Biotechnology of Biopolymers, 34, pp. 100-130. 102. Verma S. S., Jagmeet S. S. (2012), “Influence of aspect ratio and surrounding medium on Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) of gold nanorod”, Optical Society of India, 41 (2), pp. 89-93. 103. Vigderman L., Bishnu P. K., Euger R. Z. (2012), “Functional Gold Nanorods: Synthesis, Self-assembly and Sensing Applications”, Advanced Materials, 24, pp. 4811-4841. 104. Vulcu A., Grosana C., Muresanb L. M., Pruneanua S., Olenic L. (2013) “Modified gold electrodes based on thiocytosine/guanine-gold nanoparticles for uric and ascorbic acid determination”, Electrochimica Acta, 88,pp. 839– 846. 105. Wang C., Yuan R., Chai Y., Chen S., Hu F., Zhang M. (2012), “Simultaneous determination of ascorbic acid, dopamine, uric acid and tryptophan on gold nanoparticles/overoxidized-polyimidazole composite modified glassy carbon electrode”, Analytica Chimica Acta, 741, pp. 15– 20. 106. Wang J. (2006), Analytical Electrochemistry, 3rd Edition, John Wiley & Sons Inc., USA. growth 107. 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. 108. Wang Z. L., Mohamed M. B., Link S., El-Sayed M. A. (1999), “Crystallographic facets and shapes of gold nanorods of different aspect ratios” , Surface Science, 440, pp. L809 – L814. 109. Wang Y., (2011), “The electrochemistry of uric acid at a gold electrode modified with L-cysteine, and its application to sensing uric urine”, Microchimica Acta 172, pp. 419–424. 110. Wei D., Qian W. (2008), “Facile synthesis of Ag and Au nanoparticles utilizing chitosan as a mediator agent”, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 62, , pp. 136-142. 111. Wei D., Qian W., Shi Y., Ding S., Sia Y. (2007), “Mass synthesis of single- crystal gold nanosheets based on chitosan”, Carbohydrate Research, 342, pp. 2494-2499. 112. Wei F., Lam R., Cheng S., Lu S., Ho D., Li N. (2010), “Rapid detection of melamine in whole milk mediated by unmodified gold nanoparticles”, Applied Physics Letters, 96, pp. 133 – 136. 113. Wei Q., Jian J., and Jiacong S. (2008), “pH Controlled Synthesis of High Aspect-Ratio Gold Nanorods”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 8, pp. 5708-5714. 114. Wiesner J., Wokaun A. (1989), “Anisometric gold colloids. Preparation, characterization, and optical properties”, Chemical Physic Letter, 157, pp. 569 – 575. 115. Wu H. Y., Chu H-C., Kuo T-J., Kuo C-L., Huang M. H. (2005), “Seed- Mediated Synthesis of High Aspect Ratio Gold Nanorods with Nitric Acid”, Chemistry of Materials, 17 (25), pp. 6447-6451. 116. Xia F., Zuob X., Yang R., Xiao Y., Kang D., Bélisleb A. V., Gong X., Yuena J. D., Hsua B. B. Y., Heegera A. J., Plaxcob K. W. (2010), “Colorimetric detection of DNA, small molecules, proteins, and ions using unmodified gold nanoparticles and conjugated polyelectrolytes”, Applied Biological Science, 107 (24), pp. 10837 – 10841. 117. Xia Y., Xiong Y., Lim B., Skrabalak S. E. (2009), “Shape-controlled synthesis of metal nanocrystals: Simple chemistry meets complex physics?”, Angewandte. Chemie International Edition, 48, pp. 60-103. 118. Xiang Y., Wu X., Liu D., Feng L., Zhang K., Chu W., Zhou W., Xie S. (2008), “Tuning the morphology of gold nanocrystals by switching the growth of {110} facet from restriction to preference”, Journal of Physical Chemistry C, 112, pp. 3203-3208. 119. Xue Y., Zhao H., Wu Z., Li X., He Y., Yuan Z., (2011), “The comparison of different gold nanoparticles/graphene nanosheets hybrid nanocomposites in electrochemical performance and the construction of a sensitive uric acid electrochemical sensor with novel hybrid nanocomposites”, Biosensors and Bioelectronics, 29, pp. 102– 108. 120. Yang Z., Hu G., Chen X., Zhao J., Zhao G., (2007), “The nano-Au self- assembled glassy carbon electrode for selective determination of epinephrine in the presence of ascorbic acid ”, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 54, pp. 230–235. 121. Ye X., Jin L., Caglayan H., Chen J., Xing G., Zheng C., Nguyen V. D., Kang Y., Engheta N., Kagan C. R., and Murray C. B. (2012), “Improved Size-Tunable Synthesis of Monodisperse Gold Nanorods through the Use of Aromatic Additives”, Journal of American Chemical Society, 6 (3), pp. 2804–2817. 122. Ying Y. , Chang S-S. , Lee C-L. , Wang C. R. C. (1997), “Gold Nanorods:  Electrochemical Synthesis and Optical Properties”, Journal of Physical Chemistry B, 101 (34), pp. 6661–6664. 123. Yo Li Chen (2008), Preparation and characterization of water-soluble chitosan gel for skin hydration, Thesis submitted in fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science, Universiti Sains Malaysia. 124. Zawrah M. F. and Sherein I. Abd El-Moez (2011), “Antimicrobial Activities of Gold Nanoparticles against Major Foodborne Pathogens”, Life Science Journal, 8(4), pp. 37-45. 125. Zhang L., Wenxin N., Guobao X. (2012), “Synthesis and applications of noble nanocrystals with high-enegry facets”, Nano Today, 7, pp. 586-605. 126. Zhen W. (2013), “Plasmon-resonant gold nanoparticles for cancer optical imaging”, Science China: Physics, Mechanics  Astronomy, 56, pp. 506- 513. 127. Ziegler C., Eychmuller A. (2011), “Seeded growth synthesis of uniform gold nanoparticles with diameters of 15-300 nm”, The Journal of Physical Chemistry C, 115, pp. 4502-4506. Trang web 128. PHẦN PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết quả ghi phổ GPC của WSC3hOX Phụ lục 2: Kết quả ghi phổ GPC của WSC6hOX Phụ lục 3: Kết quả ghi phổ GPC của WSC18hOX Phụ lục 4: Kết quả xác định độ nhớt của hỗn hợp dung dịch WSC và HAuCl4 trƣớc và sau phản ứng STT τ0 τ1 τ2 1 56 127 98 2 56 128 97 3 57 127 96 TB 56 127 97 tđ = /o = /o 2,3 1,7 r = (-o)/o = tđ-1 = /o-1 1,3 0,7 Phụ lục 5: Phổ HPLC xác định melamine của mẫu sữa 001 Phụ lục 6: Phổ HPLC xác định melamine của mẫu sữa 002 Phụ lục 7: Phổ HPLC xác định melamine của mẫu sữa 003 Phụ lục 8: Phổ HPLC xác định melamine của mẫu sữa 004 Phụ lục 9: Phổ HPLC xác định melamine của mẫu sữa 005 Phụ lục 10: Phổ HPLC xác định melamine của mẫu sữa 006 Phụ lục 11: Phổ HPLC xác định melamine của mẫu sữa 007 Phụ lục 12: (A) Đƣờng von-ampe hòa tan của UA theo các lần thêm chuẩn (B) Đƣờng von-ampe hòa tan của UA trong 4 lần lặp lại (1): Điệncực GCE, (2): Điệncực GCE/GNPs, (3): Điệncực GCE/L-cys/GNP (1B) (1A) (2A) (3A) (2B) (3B) Phụ lục 13: (A) Đƣờng von-ampe hòa tan của UA theo các lần thêm chuẩn (B) Đƣờngvon-ampe hòa tan của UA trong 4 lần lặp lại (1): 0,5.10 -3 (M), (2): 1.10 -3 (M), (3): 2.10 -3 (M), (4): 4.10 -3 (M), (5):8.10 -3 (M) (A) (B) 1) 2) 3) Phụ lục 14: Đƣờng von-ampe hòa tan của UA tai các giá trị pH khác nhau (1): pH = 2,2, (2): pH = 3,2, (3): pH = 4,1, (4): pH = 4,8, (5): pH = 5,8, (6): pH=6,8, (7): pH= 8 , (8): pH= 8,8 5) (A) (B) (1) 4) (2) (3) (4) (7) (8) (6) (5) Phụ lục 15: (A) Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu NT1 (B) Các đƣờng von-ampe hòa tan – thêm C0 (A) (B) Phụ lục 16: (A) Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu NT4 (B) Các đƣờng Von-ampe hòa tan – thêm C0 (A) (B) Phụ lục 17: (A) Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu NT5 (B) Các đƣờng von-ampe hòa tan– thêm C0 (A) (B) Phụ lục 18: Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu nƣớc tiểu NT2 Phụ lục 19: Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu NT3 Phụ lục 20: (A) Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu HT1 (B) Các đƣờng von-ampe hòa tan – thêm C0 (A) (B) Phụ lục 21: (A) Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu HT2 (B) Các đƣờng von-ampe hòa tan – thêm C0 Phụ lục 22: (A) Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu HT4 (B) Các đƣờng von-ampe hòa tan – thêm C0 (A) (B) (A) (B) Phụ lục 23: Đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu(A) : HT3, (B) : HT5 Phụ lục 24: Các đƣờng von-ampe hòa tan xác định mẫu NT4 (lần 2) (A) (B)