Chế tạo vi cầu chitosan ứng dụng trong y sinh bằng phương pháp khâu mạng nhũ tương

Science & Technology Development, Vol 20, No.T4-2017 
Chế tạo vi cầu chitosan ứng dụng trong y sinh 
bằng phương pháp khâu mạng nhũ tương 
 • Từ Thị Trâm Anh 
 • Lê Văn Hiếu 
 • Hà Thúc Huy 
 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 
 (Bài nhận ngày 23 tháng 12 năm 2016, nhận đăng ngày 30 tháng 10 năm 2017) 
TÓM TẮT 
 Phương pháp khâu mạng nhũ tương được sử cầu, với kích thước trung bình của vi cầu giảm 
dụng để chế tạo vi cầu chitosan. Trong đó, ảnh nếu tăng tốc độ khuấy, tăng tỉ lệ O/W, giảm tỉ lệ 
hưởng của kĩ thuật chế tạo như tốc độ khuấy, tỉ lệ O/E, hoặc tăng hàm lượng chất khâu mạng. Khi 
pha dầu trên pha nước (O/W), tỉ lệ pha dầu trên tốc độ khuấy là 6000 vòng/phút, tỉ lệ O/E=1,5, 
chất nhũ hóa Span80 (O/E), hàm hượng chất O/W=15, tỉ lệ mol giữa chitosan và 
khâu mạng glutaraldehyde lên cấu trúc của sản glutaradehyde R=1 thì kích thước trung bình của 
phẩm được khảo sát. Cấu trúc và hình thái sản vi cầu là 2,40 μm, độ phân tán kích thước hẹp. 
phẩm được phân tích bằng phương pháp quang Có thể sử dụng vi cầu chitosan để làm giá mang 
phổ hồng ngoại (FT-IR), kính hiển vi quang học cho hệ dẫn truyền thuốc đúng mục tiêu nhờ vào 
OTM, phương pháp tán xạ laser động (DLS). Kết tính đáp ứng pH của chúng. 
quả phân tích cho thấy sản phẩm có dạng hình 
Từ khóa: vi cầu chitosan, glutaraldehyde, khâu mạng nhũ tương 
MỞ ĐẦU vật liệu vận chuyển thuốc. Trong đó, 
 Khi đưa vào cơ thể một lượng đáng kể, thuốc polysaccharide đã nhận được rất nhiều sự quan 
sẽ ảnh hưởng đến các mô và các cơ quan bình tâm do các tính chất vật lí và sinh học vượt trội 
thường không mang bệnh, dẫn đến các tác dụng của nó. Chitosan là một polysaccharide tự nhiên 
phụ nghiêm trọng. Một phương pháp hiệu quả để phổ biến được tìm thấy trong vỏ của động vật 
khắc phục vấn đề này là phát triển hệ thống phân giáp xác như cua và tôm. Loại polymer này đã 
phối thuốc đúng mục tiêu để nó nhả các loại thu hút được sự quan tâm ngày càng nhiều trong 
thuốc và các hoạt tính sinh học tại những vị trí dược phẩm và y sinh học ứng dụng do các tính 
mong muốn. Điều này làm tăng hiệu quả điều trị chất hóa lý độc đáo của nó và một số tính chất có 
của thuốc thông qua cải thiện ảnh hưởng của lợi như tương thích sinh học, phân hủy sinh học, 
thuốc đến cơ thể và phân bố sinh học của thuốc. độc tính thấp [1]. Do đó, chitosan được xem là 
Hệ thống phân phối thuốc đúng mục tiêu bao một loại vật liệu tiềm năng trong hệ thống vận 
gồm 3 phần: tác nhân trị liệu, tác nhân nhắm mục chuyển thuốc có mục tiêu [2, 3]. 
tiêu và hệ thống vận chuyển. Thuốc có thể kết Vi cầu là các hạt rắn hình cầu có kích thước 
hợp bằng cách hấp thụ thụ động hoặc liên kết hóa trong khoảng 1–1000 μm. Vi cầu chitosan có tính 
học vào hệ thống vận chuyển. Sự lựa chọn các chất trương nở phụ thuộc vào pH nên khi sử dụng 
phân tử vận chuyển rất quan trọng vì nó ảnh vi cầu chitosan làm hệ thống dẫn thuốc, chúng có 
hưởng đáng kể đến tính chất của thuốc. Một loạt khả năng làm giảm nồng độ của thuốc tại những 
các vật liệu như các polymer tự nhiên hoặc tổng vị trí không phải là mục tiêu cần chữa trị, đồng 
hợp, lipid và các dendrimer đã được sử dụng như thời bảo vệ các loại thuốc có tính không ổn định 
Trang 138 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 20, SOÁ T4- 2017 
trước và sau khi tiêm, trước khi thuốc hoạt động Quy trình chế tạo vi cầu chitosan bằng 
tại vị trí mong muốn. Bên cạnh đó nó còn có khả phương pháp vi nhũ tương được mô tả như trong 
năng điều khiển các hoạt động của thuốc trong cơ Hình 1. Hệ nhũ tương đảo nước trong dầu được 
thể, dược động học, phân phối đến mô và tương sử dụng trong nghiên cứu này gồm các thành 
tác đến các tế bào của thuốc và có thể kiểm soát phần như sau: pha nước (pha phân cực,W) là 
khả năng nhả thuốc [4]. Tính chất của vi cầu dung dịch chitosan trong acetic acid (4 %), pha 
chitosan như hình dạng, kích thước, độ khâu dầu (pha kém phân cực, O) là n-heptane, chất tạo 
mạng có ảnh hưởng lớn đến khả năng tải thuốc nhũ là Span80, chất khâu mạng là glutaraldehyde 
của hệ, vì vậy nghiên cứu này chủ yếu tập trung (GA). Đầu tiên, chitosan được hòa tan trong dung 
vào việc kiểm soát tính chất của sản phẩm vi cầu dịch acetic acid 4 % có pH=2, để tạo thành dung 
chitosan thông qua các thông số thực nghiệm dịch chitosan. Tiếp theo cho m(g) chất tạo nhũ 
trong quá trình chế tạo vi cầu. Span80 và 90 (g) pha dầu n-heptane vào cùng lúc 
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP trong 1 becher, rồi khuấy từ ở tốc độ 500 
Vật liệu vòng/phút trong vòng 15 phút. Sau đó dung dịch 
 Chitosan (CS) được mua từ công ty được khuấy bằng máy khuấy siêu tốc ở tốc độ 
Chitoworld, KCN Tân Tạo, Q. Bình Tân, Tp. Hồ nhất định trong vòng 5 phút thu được hỗn hợp A, 
Chí Minh có DDA ≈ 90 %, kích thước 90 mesh, sau đó nhỏ giọt dung dịch chitosan vào hỗn hợp 
hàm lượng tro 0,6 % được deacetyl hóa thêm A với tốc độ 10 giọt/phút, sau khi cho hết 
trong phòng thí nghiệm để thu được chitosan có chitosan thì khuấy thêm 2 phút rồi bắt đầu thêm 
độ deacetyl hóa cao (HDCS) với DDA ≈ 99 %, m2 (g) dung dịch glutaraldehyde 25 % với tốc độ 
 4 4 10 giọt/phút tiếp tục khuấy thêm 5 phút thu được 
Mn = 1,5848 × 10 , Mw = 3,0154 × 10 , PI = 
1,9027. Acetic axcid (AcOH) (99,8 %, Trung hỗn hợp C. Sau đó hỗn hợp phản ứng được tiếp 
 tục khuấy từ trong vòng 1 giờ thu được hỗn hợp 
Quốc), n-heptane (CH3(CH2)5CH3) (99 %, Trung 
 D. Sau 1 giờ, đưa dung dịch D ra khỏi máy khuấy 
Quốc), Span 80 (C24H44O6) (99,8 %, Trung 
Quốc), glutaraldehyde (99,9 %, Merck-Đức), từ, để lắng trong vòng 1 giờ. Sau khi lắng gạn bỏ 
ether dầu hỏa 60-90 (98 %, Trung Quốc), ethanol phần dung dịch D2 ở trên, thu phần lắng D1 được 
(99 %, Việt nam), acetone (99 %, Việt Nam). rửa và quay li tâm 3 lần trong ether dầu hỏa và 3 
 lần trong ethanol, cuối cùng cho phần D1 đã rửa 
Phương pháp 
 vào đĩa petri và sấy ở 70 oC cho đến khi khối 
Chế tạo vi cầu chitosan bằng phương pháp khâu lượng không đổi, để thu được vi cầu CS [5]. 
mạng nhũ tương 
 Hình 1. Quy trình chế tạo vi cầu chitosan 
 Trang 139 
Science & Technology Development, Vol 20, No.T4-2017 
Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy thông số phản ứng như trong Bảng 1, trong đó 
 Vi cầu chitosan được tổng hợp theo như quy tốc độ khuấy được thay đổi với các giá trị là 500 
trình được trình bày như trong Sơ đồ 1 với các vòng/phút, 1000 vòng/phút và 6000 vòng/phút. 
 Bảng 1. Số liệu thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tốc độ khuấy 
 Tên mẫu Tốc độ khuấy O/W O/E Ccs(%) R=ncs:nglu 
 (vòng/phút) 
 V500 500 15 1,5 2,00 1 
 V1000 1000 15 1,5 2,00 1 
 V6000 6000 15 1,5 2,00 1 
Với ncs là số mol mắc xích glucosamine và nglu là 
số mol glutaraldehyde: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ O/E 
 m 2% . mdd
 ncs = = (1) Vi cầu chitosan được tổng hợp theo như quy 
 M M
 Trong đó: trình được trình bày như trong Sơ đồ 1 với các 
m: khối lượng chitosan (g) thông số phản ứng như trong Bảng 2, trong đó tỉ 
 lệ khối lượng O/E được thay đổi với các giá trị là 
mdd: khối lượng dung dịch chitosan 
 1,5, 2, 4, 6, 15 trong cùng điều kiện thí nghiệm. 
M: khối lượng của 1 mắc xích glucosamine, 
M=161 g 
 Bảng 2. Số liệu thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ O/E 
 Tên mẫu Tốc độ khuấy (vòng/phút) O/W O/E Ccs(%) R=ncs:nglu 
 MR1 6000 15 1,5 2,00 1 
 OE2 6000 15 2 2,00 1 
 OE4 6000 15 4 2,00 1 
 OE6 6000 15 6 2,00 1 
 OE15 6000 15 15 2,00 1 
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ O/W 
 Vi cầu chitosan được tổng hợp theo như quy lệ khối lượng O/W được thay đổi với các tỉ lệ là 
trình được trình bày như trong Sơ đồ 1 với các 5, 10, 15 trong cùng điều kiện thí nghiệm. 
thông số phản ứng như trong Bảng 3, trong đó tỉ 
 Bảng 3. Số liệu thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ O/W 
 Tên mẫu Tốc độ khuấy (vòng/phút) O/W O/E Ccs(%) R=ncs:nglu 
 OW5 6000 5 1,5 2,00 1 
 OW10 6000 10 1,5 2,00 1 
 MR1 6000 15 1,5 2,00 1 
Trang 140 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 20, SOÁ T4- 2017 
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ R=ncs:nglu 
 Vi cầu chitosan được tổng hợp theo như quy thông số phản ứng như trong Bảng 4, trong đó tỉ 
trình được trình bày như trong Sơ đồ 1 với các lệ mol R=ncs:nglu được thay đổi giá trị từ 1, 2, 10. 
 Bảng 4. Số liệu thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ R=ncs:nglu 
 Tên mẫu Tốc độ khuấy (vòng/phút) O/W O/E Ccs(%) R = ncs:nglu 
 MR1 6000 15 1,5 2,00 1 
 MR2 6000 15 1,5 2,00 2 
 MR10 6000 15 1,5 2,00 10 
Phân tích sản phẩm 7,0 và 8,0 trong vòng 30 giờ sau đó đưa mẫu ra 
 ngoài để lên giấy thấm để đảm bảo không còn 
Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) 
 dung dịch đệm, sau đó cân lại khối lượng, so 
 Cấu trúc của của chitosan thương mại và vi sánh với khối lượng ban đầu để so sánh khả năng 
cầu chitosan được xác định bằng phương pháp trương nở của vi cầu trong các môi trường pH 
phân tích phổ hồng ngoại. Các mẫu chitosan khác nhau. 
thương mại, sản phẩm MR1, MR2, MR10 được 
 Công thức tính độ trương A (%): 
nghiền và ép viên với KBr theo tỷ lệ nhất định rồi − 풐
 A (%) = × 100 (2) 
phân tích FT-IR, phổ FT-IR được ghi nhận trên 풐
máy máy FT-IR -8400S – SHIMADZU. Trong đó: 
Kính hiển vi quang học (OTM) m là khối lượng hạt sau khi ngâm. 
 Cho 0,002 g vi cầu chitosan vào trong 3 mL 
 mo là khối lượng hạt ban đầu. 
dung dịch ethanol, siêu âm khoảng 20 phút để 
 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
mẫu phân tán trong ethanol. Nhỏ dung dịch 
ethanol có chứa vi cầu chitosan lên lam kính, để Định danh sản phẩm 
bay hơi hết dung dịch sau đó sấy khô lam kính Kết quả phân tích FT-IR của chitosan thương 
rồi quan sát trên kính hiển vi quang học LEICA mại và của sản phẩm MR1 được thể hiện ở Hình 
để phân tích hình thái bên ngoài và kích thước 2. Trong phổ FT-IR lần lượt của CS thương mại 
của trên kính hiển vi quang học LEICA. Các mẫu và vi cầu CS mũi xuất hiện ở số sóng 3429,3 cm-
được phân tích OTM như V500, V1000, V6000, 1, 3448,8 cm-1 tương ứng với dao động co giãn 
OE1.5, OE2, OE4, OE6, OE15, OW5, OW10, của nhóm -OH. Mũi ở 2923,9 cm-1, 2924,1 cm-1 
OW15, MR1, MR2, MR10. tương ứng với dao động co dãn của liên kết C-H 
 -1
Phân tích tán xạ laser động (DLS) trong nhóm CH2, các mũi ở 2881,6 cm , 2877,8 
 Khoảng 0,02 g vi cầu chitosan được đánh cm-1, tương ứng với dao động đối xứng của C-H 
siêu âm phân tán trong ethanol trước khi tiến trong nhóm CH2. Mũi tại các số sóng 1602,8 và 
hành phân tích DLS để xác định khoảng phân bố 1604,8 tương ứng với dao động biến dạng của 
kích thước của vi cầu, quá trình phân tích được liên kết -NH. Mũi tại các số sóng 1421,5, 1411,9 
tiến hành trên máy DLS–LB550–HORIBA. Các cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng của liên 
mẫu được phân tích DLS gồm OE1.5, OE2, kết C-H trong nhóm -CH2. Mũi hấp thu tại số 
OW10, OW15, MR1, MR2, MR10. sóng 1097,5 và 1072,4 cm-1 đặc trưng các dao 
Khả năng trương nở của vi hạt chitosan khâu động co giãn bất đối xứng của liên kết C-O-C. 
mạch theo pH Mũi hấp thu tại số sóng 1026,1 cm-1 và 1031,8 
 cm-1 đặc trưng cho dao động co giãn đối xứng 
 Ngâm 0,02 g vi cầu chitosan cần khảo sát 
 của liên kết C-O-C [6]. Nhóm azomethine -
trong các dung dich đệm phosphate có pH =5,6; 
 Trang 141 
Science & Technology Development, Vol 20, No.T4-2017 
N=CH- được đặc trưng bởi mũi hấp thu tại chứng tỏ liên kết này là kết quả của phản ứng tạo 
1651,1 cm-1 chỉ có ở phổ FT-IR của mẫu MR1, liên kết ngang của nhóm amine trên mạch 
trong phổ của chitosan thương mại không thấy sự chitosan và nhóm carbonyl theo sơ đồ được biểu 
xuất hiện đỉnh phổ trong khoảng số sóng này, diễn trong Hình 3. 
 Hình 2. Phổ FT-IR của chitosan thương mại và Hình 3. Sơ đồ phản ứng của chitosan và 
 của sản phẩm MR1 glutaradehyde 
 Phân tích TOM cho thấy sản phẩm có dạng thước nhỏ nhất (nhỏ hơn 10 μm), mẫu ở tốc độ 
hình cầu có kích thước trong khoảng 1-8 μm khuấy 500 vòng/phút hạt có kích thước lớn nhất 
(Hình 4). Từ kết quả phân tích OTM và FT-IR (lớn hơn 100 μm). Kích thước của hạt phụ thuộc 
cho thấy đã thành công trong việc chế tạo vi cầu vào tốc độ khuấy, tốc độ khuấy càng lớn thì kích 
chitosan khâu mạng bởi glutaraldehyde. thước hạt càng nhỏ. Như vậy với tốc độ khuấy ở 
Ảnh hưởng của tốc độ khuấy 6000 vòng/phút sẽ cho hạt nhỏ hơn 10 μm, vì vậy 
 Ảnh OTM cho thấy khi thay đổi tốc độ chọn tốc độ khuấy là 6000 vòng/phút để khảo sát 
khuấy, sản phẩm đều có dạng hình cầu (Hình 4, các mẫu tiếp theo. 
5, 6). Ở tốc độ khuấy 6000 vòng/phút hạt có kích 
 Hình 4. Kết quả phân tích OTM của mẫu MR1 Hình 5. Kết quả phân tích OTM của mẫu V1000 
Trang 142 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 20, SOÁ T4- 2017 
Ảnh hưởng của tỉ lệ O/E DLS mẫu MR1 tương ứng với tỉ lệ O/E là 1,5 
 Kết quả phân tích OTM cho thấy ở tỉ lệ O/E (Hình 11) có kích thước hạt trung bình là 2,4052 
là 4, 6 và 15 (Hình 7, 8, 9) lượng chất tạo nhũ µm, mẫu OE2 tương ứng với tỉ lệ O/E là 2 (Hình 
chưa đủ để nhũ hóa toàn bộ pha nước trong hệ, 12) có kích thước hạt trung bình là 2,7679 µm. 
nên có một số mảng rắn không có dạng hình cầu. Từ kết quả phân tích DLS cho thấy trong hai tỉ lệ 
Các mẫu có tỉ lệ O/E là 1,5 và 2 (Hình 4, 10) có trên thì tỉ lệ O/E là 1,5 có kích thước vi cầu có độ 
dạng hình cầu, kích thước tương đương nhau nên đa phân tán hẹp hơn và kích thước trung bình nhỏ 
được phân tích DLS để xem xét kĩ hơn phân bố hơn so với tỉ lệ 2. Vậy chọn điều kiện tỉ lệ O/E là 
kích thước hạt trên toàn bộ mẫu và kích thước 1,5 để tiếp tục tổng hợp những mẫu tiếp theo. 
trung bình của vi cầu. Theo kết quả phân tích 
 Hình 7. Kết quả phân tích OTM Hình 8. Kết quả phân tích OTM 
 Hình 6. Kết quả phân tích OTM 
 của OE15 của OE6
 của mẫu V500 
 Hình 9. Kết quả phân tích OTM của OE4 Hình 10. Kết quả phân tích OTM của OE2 
 Trang 143 
Science & Technology Development, Vol 20, No.T4-2017 
 Hình 11. Kết quả phân tích DLS của mẫu MR1 
 Hình 12. Kết quả phân tích DLS của mẫu OE2.Ảnh hưởng của tỉ lệ O/W 
 Theo kết quả phân tích OTM (Hình 4, 13, mẫu được phân tích DLS để xác định kích thước 
14), khi cố định điều kiện thí nghiệm và thay đổi hạt trung bình và phân bố kích thước hạt trong 
tỉ lệ O/W là 15, 10 và 5 sẽ cho hạt có dạng hình toàn bộ mẫu. 
cầu, kích thước không chênh lệch nhiều. Nên ba 
 Hình 13. Kết quả phân tích OTM của mẫu OW10 Hình 14. Kết quả phân tích OTM của mẫu OW5 
Trang 144 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 20, SOÁ T4- 2017 
 Kết quả phân tích DLS trong Hình 11, 15 và 
16 lần lượt tương ứng với các mẫu có tỉ lệ O/W 
là 15, 10 và 5. Mẫu OW5 tương ứng với tỉ lệ 
O/W là 5 có kích thước vi cầu trung bình là 
2,8714 µm, mẫu OW10 tương ứng với tỉ lệ O/W 
là 10 có kích thước vi cầu trung bình là 2,6827 
µm, mẫu MR1 tương ứng với tỉ lệ O/W là 15 có 
kích thước vi cầu trung bình là 2,4052 µm. Từ 
kết quả phân tích DLS có thể dễ dàng nhận thấy 
trong 3 mẫu trên, mẫu có tỉ lệ O/W là 15 có kích 
thước trung bình nhỏ nhất, độ đa phân tán hẹp Hình 16. Kết quả phân tích DLS của mẫu OW5Ảnh 
hơn hai mẫu còn lại. Nguyên nhân là do khi tăng hưởng của tỉ lệ R= nglu:ncs 
hàm lượng pha nước thì các giọt micelle sẽ dễ tập 
hợp lại tạo thành các giọt lớn hơn, từ đó tạo nên Kết quả phân tích FT-IR của sản phẩm vi cầu 
các hạt sau khi khâu mạng lớn hơn. Các giọt chitosan trong các điều kiện tỉ lệ mol R khác 
micelle dễ tập hợp là do khi tăng hàm lượng pha nhau được thể hiện trong Hình 17. Phổ FT-IR của 
nước thì hàm lượng liên kết hydrogen liên phân chitosan thương mại và các mẫu MR1, MR2, 
tử tăng làm tăng độ nhớt của dung dịch, khoảng MR10 được so sánh trong Bảng 5. Đỉnh hấp thu 
cách giữa các phân tử trong nhũ tương gần nhau đặc trưng cho nhóm azomethine -N=CH vẫn xuất 
hơn, lực kháng cự với dòng chảy lớn hơn. Do đó hiện khi tỉ lệ R tăng đến 10. 
với cùng một lực xé (cùng tốc độ khuấy là 6000 
v/p) thì hệ có hàm lượng pha nước càng lớn thì 
càng tạo thành hạt lớn. Kết quả này phù hợp với 
kết quả đã được công bố trong công trình của 
A.N. Ilia Anisa [7]. 
 Kết quả phân tích OTM, DLS cho thấy với tỉ 
lệ O/W là 15, sản phẩm có kết quả phù hợp nhất, 
đây là tỉ lệ phù hợp để tổng hợp những mẫu tiếp 
theo. 
 Hình 17. Phổ FT-IR của mẫu MR10 
 Hình 15. Kết quả phân tích DLS của mẫu OW10 
 Trang 145 
Science & Technology Development, Vol 20, No.T4-2017 
 Bảng 5. So sánh phổ FT-IR của MR1, MR2, MR10 định thông qua phổ FT-IR dựa trên tỉ lệ cường độ 
 Số sóng (cm-1) hấp thu của hai đỉnh đặc trưng cho nhóm 
 Dao azomethine tại số sóng khoảng 1651 và đỉnh đặc 
 Chitosan 
 động MR1 MR2 MR10 trưng cho dao động bất đối xứng của C-O-C tại 
 thương mại 
 1072 cm-1 với công thức được đề xuất như sau: 
 νOH 3429,3 3448,8 3448,8 3425,6 
 K(%) = × 100 (3) 
 νasCH2 2923,9 2924,1 2916,4 2924,1 
 Trong đó: 
 νsCH2 2881,6 2877,8 2870,1 2862,4 
 K là độ khâu mạng (%). 
 Không quan 
 νN=CH 1651,1 1651,1 1643,4 
 sát thấy A1651 là cường độ hấp thu của đỉnh đặc trưng 
 cho nhóm azomethine. 
 δN-H 1602,8 1604,8 1604,8 1581,6 
 A1072 là cường độ hấp thu của đỉnh đặc trưng 
 δCH2 1421,5 1411,9 1419,6 1419,6 cho dao động bất đối xứng của C-O-C. 
asC-O-C 1097,5 1072,4 1072,4 1080,1 Kết quả tính toán độ khâu mạng đối với ba 
 mẫu MR1, MR2, MR10 được thể hiện trong 
 sC-O-C 1031,8 1026,7 1033,8 1041,5 
 Bảng 6. Độ khâu mạng giảm khi tăng tỉ lệ R, do 
 Để hiểu rõ hơn ảnh hưởng của tỷ lệ mol R khi R tăng thì hàm lượng chất khâu mạng GA 
lên cấu trúc của vi cầu, độ khâu mạng được xác giảm. 
 Bảng 6. Độ khâu mạng của ba mẫu MR1, MR2, MR10 
 R A1651 A1072 A1651/A1072 K (%) 
 MR1 1 18,773698 33,3941373 0,56 56 
 MR2 2 25,6600408 55,8822398 0,46 46 
 MR10 10 13,1396489 33,7306084 0,39 39 
 Phân tích TOM của các mẫu khi tỉ lệ R là 1, thước trung bình là 2,5985 µm, và khi R là 3 thì 
2, 10 lần lượt thể hiện trong Hình 4, 18, 19 cho vi cầu có kích thước trung bình là 2,9432 µm. Co 
thấy ở ba tỉ lệ, sản phẩm đều có dạng hình cầu. thể thấy rằng mẫu tạo thành với tỉ lệ R là 1 có 
Dựa vào phân tích DLS của các mẫu trên (Hình kích thước hạt trung bình nhỏ nhất và hạt phân bố 
11, 20, 21), khi R là 1, vi cầu có kích thước trung kích thước hẹp. Như vậy theo xu hướng tăng dần 
bình là 2,4052 µm, khi R là 2, vi cầu có kích R thì kích thước trung bình của vi cầu tăng. 
 Hình 18. Kết quả phân tích OTM của mẫu MR2 Hình 19. Kết quả phân tích OTM của mẫu MR10 
Trang 146 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 20, SOÁ T4- 2017 
 Hình 20. Kết quả phân tích DLS của mẫu MR2 Hình 21. Kết quả phân tích DLS của mẫu MR10 
Khảo sát độ trương của vi cầu chitosan theo amine trên chitosan bị proton hóa, các mạch 
pH chitosan tích điện dương nhiều hơn nên đẩy nhau 
 Kết quả khảo sát độ trương của vi cầu nhiều hơn dẫn đến độ trương lớn hơn. Cụ thể như 
chitosan trong điều kiện pH khác nhau được thể tại pH = 8,0 độ trương là 38,85 % đến pH =5,6 
hiện qua Bảng 7. Độ trương của hạt vi cầu độ trương của hạt là 54,32 %. Đây là cơ sở giúp 
chitosan có tỉ lệ mol R=1 tăng dần khi giảm pH vi cầu chitosan trở thành ứng viên tiềm năng cho 
của môi trường là vì khi pH giảm các nhóm hệ thống dẫn truyền thuốc nhạy pH [8]. 
 Bảng 7. Kết quả khảo sát độ trương của vi cầu chitosan có tỉ lệ mol R= 1 theo điều kiện pH 
 MR1 Khối lượng ban đầu Khối lượng sau khi trương Độ trương 
 pH = 5,6 0,0204 g 0,0446 g 54,32 % 
 pH = 7,0 0,0202 g 0,0439 g 53,98 % 
 pH = 8,0 0,0203 g 0,0332 g 38,85 % 
KẾT LUẬN 
 Nghiên cứu đã tổng hợp thành công vi cầu mạng. Phân tích DLS cho thấy khi R=1, kích 
CS có kích thước trung bình 2,4052 µm bằng thước hạt nhỏ nhất và có độ đa phân tán hẹp. 
phương pháp khâu mạng nhũ tương với pha dầu Như vậy, đối với hệ khâu mạng nhũ tương 
là n-heptane, chất nhũ hóa Span80, và chất khâu như trong nghiên cứu này thì điều kiện để tạo 
mạng là glutaraldehyde. Kích thước và hình dạng được vi cầu CS có kích thước nhỏ, độ đa phân tán 
của vi cầu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như tốc độ hẹp được xác định như sau: tốc độ khuấy là 6000 
khuấy, tỷ lệ O/E, tỷ lệ O/W, tỷ lệ R=nCS:nglu. vòng/phút, tỷ lệ O/E = 1,5, tỷ lệ O/W = 15, nồng 
 Từ kết quả phân tích OTM và DLS cho thấy độ dung dịch CS ban đầu là 2 %, tỷ lệ R= 
kích thước vi cầu giảm khi tăng tốc độ khuấy, nCS:nglu=1. 
tăng hàm lượng Span80 hoặc giảm hàm lượng Vi cầu chitosan có độ trương tăng khi pH 
dung dịch CS. Kết quả quan sát OTM, FT-IR cho giảm nên vi cầu chitosan có khả năng ứng dụng 
thấy khi tỷ lệ mol R=10 thì CS vẫn được khâu làm chất mang thuốc phân phối thuốc đúng mục 
 tiêu theo pH. 
 Trang 147 
 Science & Technology Development, Vol 20, No.T4-2017 
 Preparation of chitosan microspheres by 
 emulsion crosslinking method for 
 biomedical application 
 • Tu Thi Tram Anh 
 • Le Van Hieu 
 • Ha Thuc Huy 
 University of Science, VNU-HCM 
 ABSTRACT 
 The emulsion crosslinking method using spherical in shape. The average diameter of 
 glutaraldehyde as a crosslinking agent was chitosan microspheres decreased with the 
 exploited to prepare chitosan microspheres. increase of homogenization speed, O/W ratio, 
 Effects of preparation factors such as crosslinker concentration or decrease of O/E 
 homogenization speed, oil/emulsifier ratio (O/E), ratio. When homogenization speed is 6000 rpm, 
 oil/water ratio (O/W), crosslinker concentration O/E =1.5, O/W=15, and molar ratio of chitosan 
 on the structure of products were investigated. to glutaraldehyde R=1, the average diameter of 
 Structure and morphology of the obtained the chitosan microspheres was about 2.40 μm 
 products were determined by Fourier transform with a narrow size distribution. Chitosan 
 infrared spectroscopy (FT-IR), Trasmission microspheres are able to be used as a polymer 
 Optical Microscope systems (TOM), and Dynamic matrix for targeted drug delivery systems due to 
 Laser Scattering analysis (DLS). The results their pH-responsive property. 
 indicated that the obtained products were 
 Keyword: emulsion crosslinking, glutaraldehyde, chitosan microspheres
 TÀI LIỆU THAM KHẢO responsive bovine serum albumin-loaded chitosan 
[1].M. Rinaudo, Chitin and chitosan: Properties and microspheres, Journal of Industrial and 
 applications, Progress in Polymer Science, 31, Engineering Chemistry, 21, 1389–1397 (2015). 
 603–632 (2006). [6].Y. Shigemasa, H. Matsuura, H. Sashiwa, H. 
[2].M. Dasha, R.M. Ottenbrite, Chitosan—A versatile Saimoto, Evaluation of different absorbance ratios 
 semi-synthetic polymer in biomedical applications, from infrared spectroscopy for analyzing the 
 Progress in Polymer Science, 36, 981–1014 degree of deacetylation in chitin, International 
 (2011). Journal of Biological Macromolecules, 18, 237–
[3].J.J. Wang, Z.W. Zeng, R.Z. Ziao, et al., Recent 242 (1996). 
 advances of chitosan nanoparticles as drug carriers, [7].A.N. Ilia Anisa, A.H. Nour, Affect of viscosity and 
 International Journal of Nanomedicine, 6, 765– droplet diameter on water-in-oil (w/o) emulsions: 
 774, (2011). An experimental study, International Journal of 
[4].S.A. Agnihotri, N.N. Mallikarjuna, T.M. Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and 
 Aminabhavi, Recent advances on chitosan-based Metallurgical Engineering, 4, 2, 213–216 (2010). 
 micro- and nanoparticles in drug delivery, Journal [8].K. Sato, K. Yoshida, S. Takahashi, J. Anzai, pH- 
 of Controlled Release, 100, 5–28 (2004). and sugar-sensitive layer-by-layer films and 
[5].X. Zou, X. Zhao, L. Ye, Q. Wang, H. Li, microcapsules for drug delivery, Advanced Drug 
 Preparation and drug release behavior of pH- Delivery Reviews, 63, 809–821 (2011). 
 Trang 148