Điều chế sợi SiO2/PVA bằng phương pháp electrospinning và khảo sát khả năng hấp phụ và phóng thích curcumin.

Abstract

Thí nghiệm nghiên cứu về khả năng hấp phụ và phóng thích curcumin của lớp màng nano SiO¬2/PVA (được điều chế bằng phương pháp electrospinning). Bước đầu của quá trình được tiến hành bằng cách điều chế nano SiO2 từ tro trấu. Dùng dung dịch sodium hydroxide nồng độ cao trộn với tro trấu đã được làm sạch đem đi đun và khuấy đều liên tục ở nhiệt độ cao để hòa tan SiO2 có trong tro trấu tạo thành sodium silicate. Dùng dung dịch acid clohydric để trung hòa lượng sodium hydroxide còn dư trong dung dịch và đồng thời tạo SiO2 dạng gel khi cho vừa đủ lượng acid. Gel SiO2 đem cho vào máy ly tâm và ly tâm ở tốc độ 4000 rmp, để loại bỏ các ion muối còn lẫn tạp. Gel SiO2 sau ly tâm đem đi sấy khô để loại bỏ nước để hoàn tất quá trình điều chế nano SiO2. Bước tiếp theo trong quá trình nghiên cứu là tìm ra nồng độ nano SiO2 tối ưu cho quá trình điều chế sợi nano SiO2/PVA được đồng đều bằng phương pháp electrospinning. Trong nghiên cứu này sợi nano SiO2/PVA được điều chế bằng phương pháp electrospinning với cường độ điện áp khảo sát là 10kV; 15 kV và 20 kV, khoảng cách từ đầu ống tiêm đến thiết bị thu mẫu là 10 cm; 15 cm và 20 cm, nồng độ dung dịch PVA khảo sát là 8%, 9%, 10%, 11%, 12% và 13% với nồng độ SiO2 khảo sát là 5 mg/mL; 10 mg/mL; 15 mg/mL; 2 0mg/mL; 25 mg/mL; 30 mg/mL. Ảnh hưởng của tỷ lệ SiO2/PVA đã được nghiên cứu. Các đặc điểm về hình thái bề mặt của sợi nano silica/PVA được xác định và quan sát bằng cách sử dụng kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử quét (SEM) và đo phổ XRD để xác định sự có mặt của nano SiO2 trong sợi và tìm ra điều kiện tối ưu cho quá trình hấp phụ và phóng thích curcumin. Sau khi khảo sát các điều kiện, thấy nồng độ dung dịch PVA tối ưu cho quá trình tạo sợi là 11%, cường độ điện áp tối ưu cho quá trình tạo sợi là 15 kV, khoảng cách từ đầu ống tiêm đến thiết bị thu mẫu tối ưu là 15 cm, nồng độ SiO2 tối ưu là 15 mg/mL. Hai lớp màng nano SiO2/PVA được điều chế trong điều kiện tối ưu đã khảo sát với hai hàm lượng là 10 mg/mL và 15 mg/mL được dùng cho bước nghiên cứu tiếp theo. Lớp màng được đem đi nung ở 130oC để tạo liên kết bền vững và được nhúng vào dung dịch curcumin trong ethanol (hàm lượng 0,2 mg/mL) để khảo sát khả năng hấp phụ curcumin của lớp màng nano SiO2/PVA. Sau khi curcumin được nạp vào trong các sợi nano SiO2/PVA, khả năng phóng thích curcumin của các sợi được khảo sát bằng cách lấy sợi nano SiO2/PVA đã được nạp curcumin ngâm trong dung dịch đệm PBS ở pH = 7,4, sau đó tính phần trăm phóng thích curcumin theo thời gian. Kết quả cho thấy khả năng tải và phóng thích curcumin từ khung vật liệu nano SiO2/PVA tối ưu cho quá trình này. Qua thí nghiệm, kết luận sợi nano SiO2/PVA là chất mang tiềm năng dành cho curcumin và hứa hẹn tạo ra một chất mang tiềm năng trong lĩnh vực y học.