Luận án Nghiên cứu cắt mạch chitosan bằng hiệu ứng đồng vận H₂O₂/bức xạ gamma coban-60 để chế tạo Oligochitosan
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
ĐẶNG XUÂN DỰ
NGHIÊN CỨU CẮT MẠCH CHITOSAN
BẰNG HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN H2O2/BỨC XẠ
GAMMA COBAN – 60 ĐỂ CHẾ TẠO
OLIGOCHITOSAN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
HUẾ - NĂM 2015
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU CẮT MẠCH CHITOSAN
BẰNG HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN H2O2/BỨC XẠ
GAMMA COBAN – 60 ĐỂ CHẾ TẠO
OLIGOCHITOSAN
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý
Mã số: 62 44 01 19
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
HUẾ - NĂM 2015
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành 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
ABTS
Phân tích phương sai (Analysis of Variance)
2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)
Số đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml (Colony Forming Unit per
milliter)
CFU/ml
CNBX
COS
Công nghệ bức xạ
Oligochitosan
COSM5
COSM10
CTS
Oligochitosan, Mw ~ 5 kDa
Oligochitosan, Mw ~ 10 kDa
Chitosan
CTS-91
CTS-80
CTS-72
CTSM15
CTSM23
CTSM30
CTSM45
CTSM60
CTSM91
C90
Chitosan có độ đề axetyl~91%, Mw ~49 kDa
Chitosan có độ đề axetyl~80%, Mw ~50 kDa
Chitosan có độ đề axetyl~72%, Mw ~48,2 kDa
Chitosan Mw ~15 kDa
Chitosan Mw ~23kDa
Chitosan Mw ~30 kDa
Chitosan Mw ~45 kDa
Chitosan Mw ~60 kDa
Chitosan Mw ~91 kDa
Chitosan có độ đề axetyl 91%, Mw ~166 kDa
Chitosan có độ đề axetyl 83%, Mw ~176 kDa
Chitosan có độ đề axetyl 72%, Mw ~183 kDa
Hiệu ứng đồng vận
C80
C70
D
E. coli
ĐA
Vi khuẩn Escherichia coli
Độ axetyl
ĐĐA
Độ đề axetyl
ĐSGKLPT
ĐTNBH
EB
Độ suy giảm khối lượng phân tử
Độ trương nước bão hòa
Chùm electron (Electron beam)
FAO
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc
(Food and Agriculture Organization of the United Nations)
Phương pháp Phổ hồng ngoại(Fourier transform infrared)
Phương pháp Sắc kí gel thấm qua(Gel Permeation
Chromatography)
FT-IR
GPC
Gs
Kí hiệu hiệu suất cắt mạch bức xạ
1H-NMR
Phương pháp phổ cộng hưởng từ proton (Proton Nuclear
Magnetic Resonance)
HSCMBX
HSTĐPƯ
IAEA
Hiệu suất cắt mạch bức xạ
Hằng số tốc độ phản ứng
Cơ quan Năng lượng Nguyên tử quốc tế (International
Atomic Energy Agency)
k
Kí hiệu của HSTĐPƯ
KLPT
k91d
k80d
k72d
k91t
Khối lượng phân tử trung bình khối lượng
HSTĐPƯ cắt mạch CTS-91 trong dung dịch
HSTĐPƯ cắt mạch CTS-80 trong dung dịch
HSTĐPƯ cắt mạch CTS-72 trong dung dịch
HSTĐPƯ cắt mạch CTS-91 ở dạng trương
HSTĐPƯ cắt mạch CTS-80 ở dạng trương
HSTĐPƯ cắt mạch CTS-72 ở dạng trương
Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (Least Significant
Difference)
k80t
k72t
LSD
m0
Kí hiệu khối lượng phân tử đơn vị monome
Số lỗ trên một inch chiều dài
mesh
Mn
Kí hiệu khối lượng phân tử trung bình số lượng
Kí hiệu khối lượng phân tử trung bình độ nhớt
Kí hiệu khối lượng phân tử trung bình khối lượng
Cỡ mẫu
Mv
Mw
N
OD
PI
Mật độ quang (Optical Density)
Độ đa phân tán của polyme (Polydispersity Index)
Vi khuẩn Staphylococcos aureus
Độ lệch chuẩn (Standard Deviation)
Kí hiệu thời gian
S. aureus
SD
t
UV
v/v
Phương pháp phổ tử ngoại (Ultraviolet spectroscopy)
Thể tích /thể tích
XRD
WHO
w/v
α
Phương pháp nhiễu xạ tia X (X–ray diffraction)
Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization)
Khối lượng/thể tích
Mức ý nghĩa
Co60
Bức xạ/tia gamma Co - 60
Độ nhớt đặc trưng
[]
DANH MỤC BẢNG
Trang
12
Một số dao động đặc trưng trên phổ IR của CTS
Hằng số k và α đối với CTS và một số hệ dung môi
Khối lượng phân tử trung bình Mv, Mn và Mw của các
mẫu CTS có ĐĐA khác nhau
Bảng 1.1.
Bảng 1.2.
Bảng 1.3.
15
17
Các loại cột Ultrahydrogel của hãng Waters và khoảng
đo KLPT hiệu dụng
19
29
Bảng 1.4.
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
Thông tin về các mẫu chuẩn Pullulan
41
41
Bảng 2.1.
Bảng 2.2.
KLPT và thời gian lưu của các mẫu chuẩn Pullulan đối
với cột Ultrahydrogel 250
KLPT và thời gian lưu của các mẫu chuẩn Pullulan đối
với cột Ultrahydrogel Linear
43
Bảng 2.3.
Kết quả Mw, Mn và PI của CTS đo bằng GPC
Sự thay đổi ĐĐA của CTS theo thời gian phản ứng
Sự thay đổi KLPT, ĐĐA và PI của CTS nguồn cắt mạch
bằng hydro peroxit
45
55
58
Bảng 2.4.
Bảng 3.1.
Bảng 3.2.
Kết quả cắt mạch dung dịch 5% CTS-91 chế tạo COS
Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-91 trong dung dịch
5% bằng tia γCo60 và H2O2 0,5%
60
62
Bảng 3.3.
Bảng 3.4.
Hiệu suất cắt mạch bức xạ dung dịch CTS-91 5% trong
trường hợp có và không có H2O2 0,5%
63
Bảng 3.5.
ĐĐA của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch
CTS-91 5%, H2O2 0,5% theo liều xạ
68
69
71
72
75
76
78
80
84
Bảng 3.6.
Bảng 3.7.
Bảng 3.8.
Bảng 3.9.
Bảng 3.10.
Bảng 3.11.
Bảng 3.12.
Bảng 3.13.
Bảng 3.14.
Kết quả cắt mạch dung dịch CTS-80 nồng độ 5% chế tạo
COS
Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-80 trong dung dịch
5% bằng tia γCo60 và H2O2 0,5%
Hiệu suất cắt mạch bức xạ dung dịch CTS-80 5% trong
trường hợp có và không có H2O2 0,5%
ĐĐA của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch
CTS-80 5%, H2O2 0,5% theo liều xạ
Kết quả cắt mạch CTS-72 trong dung dịch 5% chế tạo
COS
Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-72 trong dung dịch
5% bằng tia γCo60 và H2O2 0,5%
Hiệu suất cắt mạch bức xạ dung dịch CTS-72 5% trong
trường hợp có và không có H2O2 0,5%
ĐĐA của sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch
CTS-72 5%, H2O2 0,5% theo liều xạ
Độ ẩm và ĐTNBH các mẫu CTS
88
91
Bảng 3.15.
Bảng 3.16.
KLPT của CTS cắt mạch theo liều xạ với nồng độ H2O2
khác nhau
HSCMBX Gs theo liều xạ ở những nồng độ H2O2 khác
nhau
93
95
98
Bảng 3.17.
Bảng 3.18.
Bảng 3.19.
ĐĐA của CTS chiếu xạ ở 10 kGy với nồng độ H2O2 khác
nhau
KLPT và PI của CTS cắt mạch dạng trương trong H2O2
5% ở liều xạ 10 kGy với suất liều khác nhau
Ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến KLPT và ĐĐA
của CTS ở liều xạ 10,5 kGy
99
Bảng 3.20.
Bảng 3.21.
Bảng 3.22.
Bảng 3.23.
Bảng 3.24.
Bảng 3.25.
Bảng 3.26.
Bảng 3.27.
Bảng 3.28.
Bảng 3.29.
Bảng 3.30.
Kết quả cắt mạch CTS-91 ở dạng trương trong dung dịch 101
H2O2 5%
Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-91 bằng tia γCo60 và 105
H2O2 5%
Hiệu suất cắt mạch bức xạ CTS-91 ở dạng trương trong 106
nước và trong dung dịch H2O2 5%
ĐĐA của sản phẩm cắt mạch CTS-91 ở dạng trương 108
trong dung dịch H2O2 5% theo liều xạ
Kết quả cắt mạch CTS-80 ở dạng trương trong nước và 111
trong dung dịch H2O2 5%
Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-80 bằng tia γCo60 và 113
H2O2 5% ở dạng trương
Hiệu suất cắt mạch bức xạ CTS-80 ở dạng trương trong 114
nước và trong dung dịch H2O2 5%
ĐĐA của sản phẩm cắt mạch CTS-80 ở dạng trương 117
trong dung dịch H2O2 5% theo liều xạ
Kết quả cắt mạch CTS-72 ở dạng trương trong nước và 118
trong dung dịch H2O2 5%
Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-72 bằng tia γCo60 và 119
H2O2 5% ở dạng trương trong nước và trong dung dịch
H2O2 5%
Hiệu suất cắt mạch bức xạ CTS-72 ở dạng trương trong 120
nước và trong dung dịch H2O2 5%
Bảng 3.31.
Bảng 3.32.
Sự phụ thuộc của HSCMBX và HSTĐPƯ theo ĐĐA khi 121
cắt mạch ở trạng thái rắn
ĐĐA của sản phẩm cắt mạch CTS-72 ở dạng trương 124
trong dung dịch H2O2 5% theo liều xạ
Bảng 3.33.
Bảng 3.34.
Bảng 3.35.
KLPT, PI và ĐĐA của CTS được cắt mạch với các thời 129
gian khác nhau theo phương pháp 1
Kết quả hồi qui phi tuyến theo mô hình hàm mũ cơ số tự 130
nhiên (exponential) và hàm luỹ thừa với biến số thời gian
(power) theo phương pháp 1
KLPT và ĐĐA phụ thuộc thời gian cắt mạch theo 131
phương pháp 2
Bảng 3.36.
Bảng 3.37.
Kết quả hồi qui phi tuyến theo mô hình hàm mũ cơ số tự 132
nhiên (exponential) và hàm luỹ thừa với biến số thời gian
(power) theo phương pháp 2
Kí hiệu các mẫu CTS cho nghiên cứu hiệu ứng chống oxi 134
hóa
Bảng 3.38.
Bảng 3.39.
Hoạt tính kháng khuẩn của CTS có KLPT Mw (kDa) 136
khác nhau đối với E.coli
Hiệu suất diệt khuẩn E. coli của CTS KLPT thấp và COS 137
Hiệu quả diệt khuẩn E. coli của CTSM15 có nồng độ 137
khác nhau
Bảng 3.40.
Bảng 3.41.
Hiệu quả diệt khuẩn S. aureus của CTS có KLPT khác 138
nhau
Bảng 3.42.
Bảng 3.43.
Hiệu quả diệt khuẩn S. aureus của CTS có nồng độ khác 138
nhau
Ảnh hưởng của CTS có MwKLPT khác nhau
140
141
Bảng 3.44.
Bảng 3.45.
Bảng 3.46.
Bảng 3.47.
Trọng lượng (kg) của gà 72 ngày tuổi ở các lô khác nhau
Ảnh hưởng của CTSM15 có nồng độ khác nhau
142
143
Trọng lượng (kg) của gà 63 ngày tuổi ở các lô khác nhau
DANH MỤC HÌNH VẼ
Trang
Cấu tạo phân tử chitin
4
5
5
5
9
Hình 1.1.
Hình 1.2.
Hình 1.3.
Hình 1.4.
Hình 1.5.
Công thức cấu tạo của CTS
Công thức cấu tạo chính xác của CTS
Công thức cấu tạo của COS
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
Phổ IR của mẫu chitin/CTS có ĐĐA khác nhau 5% (a);
50% (b) và 90% (c)
12
Hình 1.6.
Tương quan giữa độ nhớt rút gọn và nồng độ CTS
Sự tạo thành liên kết hydro (I) và (II)
14
16
16
27
Hình 1.7.
Hình 1.8.
Hình 1.9.
Hình 1.10.
Sự phụ thuộc giá trị k và α vào ĐĐA của CTS
Sơ đồ cơ chế bắt hydro của gốc tự do hydroxyl cắt mạch
CTS
Sự suy giảm KLPT của β - CTS xử lý với H2O2, tia Co60
và H2O2/tia Co60 theo thời gian và liều xạ (suất liều:
1,33 kGy/h)
29
42
Hình 1.11.
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)
Đường chuẩn tương quan giữa KLPT và thời gian lưu
của Pullulan đối với cột Ultrahydrogel 250
Đường chuẩn tương quan giữa KLPT và thời gian lưu
của Pullulan đối với cột Ultrahydrogel Linear
43
44
Hình 2.2.
Hình 2.3.
Sắc kí đồ của mẫu COS (a), CTS KLPT thấp (b) và CTS
KLPT cao (c)
45
48
Hình 2.4.
Hình 2.5.
(I) – Sơ đồ nguồn SVST Co – 60/B; (II) – Liều kế:
(a) - chưa sử dụng, (b) - đã sử dụng
Ảnh hưởng của thời gian đề axetyl đến ĐĐA của CTS
CTS có ĐĐA ~ 78% (a); 84% (b); 95,5% (c) chế tạo từ
chitin
55
57
Hình 3.1.
Hình 3.2.
CTS nguồn ĐĐA ~ 72% (a); 80,3% (b) và 91,0 % (c)
Sơ đồ chế tạo COS bằng chiếu xạ dung dịch
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)
58
59
61
Hình 3.3.
Hình 3.4.
Hình 3.5.
Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-91 trong dung
dịch 5% theo liều xạ
64
66
Hình 3.6.
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)
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)
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)
67
70
Hình 3.8.
Hình 3.9.
Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-80 cắt mạch trong
dung dịch 5% theo liều xạ
72
Hình 3.10.
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
74
77
Hình 3.11.
Hình 3.12.
Hình 3.13.
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)
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)
Hiệu ứng đồng vận của các loại CTS trong dung dịch
5%/0,5% H2O2 theo liều xạ
79
79
81
Hình 3.14.
Hình 3.15.
Hình 3.16.
Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-72 trong dung
dịch 5% theo liều xạ
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)
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)
Dung dịch 5% CTS-91 trước khi chiếu xạ (a) và sau
chiếu xạ (b)
82
Hình 3.17.
84
85
86
Hình 3.18.
Hình 3.19.
Hình 3.20.
CTS -91 (a), CTS-91 cắt mạch (b), COS thu được từ
CTS-91 (c), CTS-80 (d) và CTS-72 (e)
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%
Liên kết hydro trong phân tử của CTS
89
92
Hình 3.21.
Hình 3.22.
Sự suy giảm KLPT của CTS trương trong nước và trong
dung dịch H2O2 theo liều xạ
Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS ( ĐĐA ~ 91,3%)
cắt mạch dạng trương nước theo liều xạ
94
95
Hình 3.23.
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
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 3.25.
Phổ UV-vis của dung dịch CTS 0,1% có KLPT khác
nhau trong dung dịch axit axetic 0,05%
97
98
99
Hình 3.26.
Hình 3.27.
Hình 3.28.
CTS ban đầu – dạng bột (a), CTS trương trong dung dịch
H2O2 5% (b) và CTS cắt mạch bằng hiệu ứng đồng vận (c)
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
Sơ đồ cắt mạch CTS ở dạng trương
101
Hình 3.29.
Hình 3.30.
Quan hệ giữa KLPT và liều xạ đối với CTS-91 cắt mạch ở 102
dạng trương trong nước và dung dịch H2O2 5% (thời gian,
giờ = kGy/1,33)
Mô hình đề nghị cho cơ chế cắt mạch đồng vận ở trạng 104
Hình 3.31.
Hình 3.32.
thái trương
Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-91 cắt mạch theo 106
liều xạ ở trạng thái trương trong nước
Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch CTS-91 ở dạng trương 107
theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Hình 3.33.
Hình 3.34.
Phổ FT-IR của CTS-91(a) và sản phẩm cắt mạch CTS-91 108
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)
CTS-91 ban đầu - 49 kDa (a); CTS-91 KLPT thấp - 14
109
Hình 3.35.
Hình 3.36.
kDa (b)
Quan hệ giữa KLPT và liều xạ đối với CTS-80 cắt mạch 112
ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5%
(thời gian, giờ = kGy/1,33)
Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-80 cắt mạch theo 114
liều xạ ở trạng thái trương trong nước
Hình 3.37.
Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch CTS-80 ở dạng trương 115
theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Hình 3.38.
Hình 3.39.
Phổ FT-IR của CTS-80 (a) và sản phẩm cắt mạch CTS-80 116
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)
CTS-80 ban đầu - 50 kDa (a); CTS-80 KLPT thấp – 11,7 117
Hình 3.40.
Hình 3.41.
kDa (b)
Quan hệ giữa KLPT và liều xạ đối với CTS-72 cắt mạch 119
ở dạng trương trong nước và trong dung dịch H2O2 5%
(thời gian, giờ = kGy/1,33)
Sự phụ thuộc (1/Mw –1/Mw0) của CTS-72 cắt mạch theo 120
liều xạ ở trạng thái trương trong nước
Hình 3.42.
Hình 3.43.
Giá trị PI của sản phẩm cắt mạch CTS-72 ở dạng trương 122
theo liều xạ và thời gian (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Phổ FT-IR của CTS-72 ban đầu (a) và sản phẩm cắt 123
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)
CTS-72 ban đầu - 47,8 kDa (a); CTS-72 KLPT 124
thấp - 13,3 kDa (b)
Hình 3.44.
Hình 3.45.
CTS sau khi cắt mạch bức xạ ở dạng trương
125
Hình 3.46.
Hình 3.47.
CTS-80 (a); CTS KLPT thấp cắt mạch từ CTS-72 (b); 125
CTS-80 (c); CTS-91(d) và COS chế tạo từ CTS-80 (e)
Phổ UV –vis của CTS-80 (a); CTS KLPT thấp cắt mạch 126
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%
Hình 3.48.
CTS có KLPT 31 (a), 15(b), 10(c) và 5 kDa (d)
128
Hình 3.49.
Hình 3.50.
Sự phụ thuộc của KLPT vào thời gian cắt mạch theo 130
phương pháp 1
Sự phụ thuộc của KLPT vào thời gian cắt mạch theo 132
Hình 3.51.
Hình 3.52.
phương pháp 2
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
trương…………………………………………………………………………88
3.4.2. Cắt mạch chitosan bằng hiệu ứng đồng vận của H2O2/tia γCo60 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
Tải về để xem bản đầy đủ
210 trang
10840
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu cắt mạch chitosan bằng hiệu ứng đồng vận H₂O₂/bức xạ gamma coban-60 để chế tạo Oligochitosan", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_cat_mach_chitosan_bang_hieu_ung_dong_van.pdf
