Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ
Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 37 (2015): 8-15
8
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA NANOCHITOSAN CÓ KÍCH THƯỚC NHỎ
ĐƯỢC TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO GEL ION
Lê Hồ Khánh Hỷ
1
, Nguyễn Thu Hồng
1
, Đào Việt Hà
1
, Phạm Xuân Kỳ
1
, Đặng Quốc Minh
1
,
Phan Bảo Vy
1
và Đoàn Thị Thiết
1
1
Phòng Hóa sinh biển, Viện Hải dương học
Thông tin chung:
Ngày nhận: 04/02/2015
Ngày chấp nhận: 24/04/2015
Title:
Certain properties of small
chitosan nanoparticles
synthesized by ionic gelation
method
Từ khóa:
Chitosan, nanochitosan, đặc tính
kháng khuẩn, kích thước nhỏ
Keywords:
Chitosan, nanoparticles,
antibacterial activity, small size
ABSTRACT
This paper is concerned with certain properties of chitosan
nanoparticles synthesized by ionic gelation method. These synthesized
nanoparticles have an average diameter of 12 nm. Their
physicochemical properties were tested by different chemical and
physical analysis techniques such as FT-IR, XRD, and SEM. In
addition, their antibacterial activity was also studied to evaluate the
potential applications of chitosan nanoparticles.
TÓM TẮT
Bài báo này đề cập đến một số đặc tính của hạt nanochitosan được
tổng hợp bằng phương pháp tạo gel ion. Các hạt nanochitosan hình
thành có kích thước siêu nhỏ, trung bình 12 nm. Các đặc tính hóa lý
của hạt nanochitosan được đánh giá thông qua các kỹ thuật phân tích
hóa lý khác nhau như FT-IR, XRD, SEM. Ngoài ra, đặc tính kháng
khuẩn của các hạt siêu nhỏ này cũng được chúng tôi quan tâm, góp
phần tìm hiểu những tiềm năng mà hạt nanochitosan mang lại.
1 GIỚI THIỆU
Chitosan là một polysaccharide mạch thẳng. Nó
có nguồn gốc từ các thành phần cấu trúc vỏ các
loài giáp xác như tôm, cua… Hợp chất này có khả
năng hòa hợp sinh học và tự phân hủy cao
(Richardson và ctv., 1999). Nó có độc tính thấp,
hoạt tính sinh học cao và đa dạng như kháng
khuẩn, kháng nấm, tăng sinh tế bào, tăng cường
khả năng miễn dịch, giảm cholesterol trong máu,
hạn chế sự phát triển của khối u, có tác dụng nhanh
trên các vết thương, vết bỏng (Jing và ctv., 1997).
Trong số các đặc tính đã nêu, hoạt tính kháng
khuẩn của chitosan và các dẫn xuất của nó đối với
cả vi khuẩn Gram âm (Helander và ctv., 2001) và
Gram dương (Bae và ctv., 2006; Jeon và ctv., 2001;
Vishu Kumar và ctv., 2004; No và ctv., 2002) được
xem là một trong các đặc tính quan trọng có liên
quan trực tiếp đến tiềm năng ứng dụng sinh học
của chúng trong việc tạo ra các chế phẩm bảo quản
thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên (Aider, 2010).
Hoạt tính kháng khuẩn của chitosan phụ thuộc vào
độ acetyl hóa (Jeon và ctv., 2001), pH (Holappa và
ctv., 2006), nhiệt độ (Tsai và Su, 1999), nồng độ
(Wang và ctv., 2004) và dung dịch hòa tan (Qin và
ctv., 2006).
Gần đây, hướng nghiên cứu sử dụng
nanochitosan thay thế chitosan được quan tâm
nhằm tăng cường và mở rộng hơn nữa tiềm năng
ứng dụng của hợp chất này cho các mục đích công
nghệ sinh học và hóa học. Nanochitosan là các hạt
chitosan có kích thước nanomet. Do có kích thước
siêu nhỏ nên nanochitosan dễ dàng đi qua màng tế
bào, diện tích và điện tích bề mặt cực lớn nên được
ứng dụng nhiều trong sinh y học mang thuốc,
Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ
Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 37 (2015): 8-15
9
vaccine, trong công nghệ sinh học làm vector
chuyển gen (Agnihotri và ctv., 2004; Patel và ctv.,
2009; Zhang và ctv., 2010; Trapani và ctv, 2009),
trong việc xử lí kim loại nặng và chất ô nhiễm hữu
cơ trong nước sinh hoạt (Tamura và ctv., 2010; Ge
và Huang, 2010).
Ở nước ta, các nghiên cứu về nanochitosan
tương đối ít mặc dù vài công trình nổi bật đã được
công bố. Việc tiến hành phun chất kích thích sinh
trưởng nanochitosan (kích thước 150 nm) cho lúa
đã hạn chế sâu bệnh nên không cần sử dụng thuốc
bảo vệ thực vật (Đỗ Trường Thiện và ctv., 2010).
Nhóm nghiên cứu của Nguyễn Anh Dzũng và ctv.
(2011) đã sử dụng nanochitosan (kích thước
80 nm) làm tá chất kích thích miễn dịch cho vaccin
cúm A/H1N1.
Hoạt tính kháng nấm của phức
hệ nanochitosan-tinh dầu nghệ (kích thước trên
100 nm) đã được thử nghiệm thành công trên C.
albicans,
T. mentagrophyte,
F. oxysporum và
P.
italicum (Nguyễn Thị Kim Cúc
và ctv., 2014).
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tổng hợp
và phân tích các đặc tính hóa lý của nanochitosan
có kích thước siêu nhỏ. Ngoài ra, khả năng kháng
khuẩn của nó đối với vi khuẩn gây bệnh
Salmonella typhi
cũng đã được thử nghiệm.