Nghiên cứu chế tạo Oligochitosan từ vỏ tôm và mai mực bằng chiếu xạ gamma Co-60

Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 1 – 5<br /> <br /> An Giang University<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO OLIGOCHITOSAN TỪ VỎ TÔM VÀ MAI MỰC BẰNG<br /> CHIẾU XẠ GAMMA Co-60<br /> Bùi Phước Phúc1, Hà Thúc Huy2, Nguyễn Quốc Hiến3<br /> 1<br /> <br /> ThS. Khoa Sư phạm, Trường Đại học An Giang<br /> PGS.TS. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Thành phố Hồ Chí Minh<br /> 3<br /> PGS.TS. Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ, Viện NLNT Việt Nam<br /> <br /> 2<br /> <br /> Thông tin chung:<br /> Ngày nhận bài: 06/04/14<br /> Ngày nhận kết quả bình duyệt:<br /> 28/08/14<br /> Ngày chấp nhận đăng:<br /> 22/10/14<br /> Title:<br /> A study on preparation of<br /> Oligochitosan from shrimp<br /> shell and squid pens by gamma<br /> Co-60 irradiation<br /> Từ khóa:<br /> Chitosan, oligochitosan, chiếu<br /> xạ gamma Co-60, hiệu suất cắt<br /> mạch bức xạ<br /> Keywords:<br /> Chitosan, oligochitosan,<br /> gamma Co-60 irradiation,<br /> radiation degradation yields<br /> <br /> ABSTRACT<br /> Chitosan (CTS) was prepared from shrimp shell (-chitosan) and from squid<br /> pens (-chitosan). Degradation of chitosan in solution to prepare oligochitosan<br /> by gamma Co-60 irradiation was studied. Structure of oligochitosan was<br /> investigated by FT-IR spectra and UV-Vis spectra. The results showed that<br /> cacbonyl group appeared and unsaturated double bonds C=C at the end of chain<br /> in the irradiated products. The radiation degradation yields in solution (Gs) were<br /> obtained to be 0,584  10-7and 2,32  10-7 mol/J for -chitosan and -chitosan.<br /> -chitosan was degraded by irradiation in solution more readily than -chitosan.<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Chitosan (CTS) được chế tạo từ vỏ tôm (-chitosan) và mai mực (-chitosan).<br /> Cắt mạch dung dịch chitosan để chế tạo oligochitosan bằng chiếu xạ gamma Co60 được nghiên cứu. Cấu trúc của oligochitosan được khảo sát bằng phổ FT-IR<br /> và phổ UV-Vis. Kết quả cho thấy đã xuất hiện nhóm cacbonyl và liên kết đôi<br /> chưa bão hòa C=C ở cuối mạch trong các sản phẩm chiếu xạ. Hiệu suất cắt<br /> mạch bức xạ dung dịch (Gs) thu được là 0,584  10-7 và 2,32  10-7 mol/J cho chitosan và -chitosan. -chitosan được cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch dễ<br /> hơn -chitosan.<br /> <br /> Arachchi, & Jeon, 1999). Đặc biệt trong y dược<br /> dùng làm thuốc điều trị suy giảm miễn dịch, có<br /> khả năng hạn chế sự phát triển của tế bào u, tế bào<br /> ung thư (Huang & cs., 2007; Luo, Cai, He, Xue,<br /> Wu, & Cao, 2009; Suzuki, 1996; Yin, Zhao, &<br /> Du, 2010). Ngoài ra oligochitosan còn được dùng<br /> làm vật liệu y sinh như con ngươi nhân tạo, màng<br /> sinh học, chất nền cho da, mô cấy ghép. Phương<br /> pháp dùng bức xạ cắt mạch CTS thu hút sự quan<br /> tâm của nhiều tác giả do hiệu suất cắt mạch cao,<br /> hầu như không làm thay đổi độ deaxetyl cũng như<br /> thân thiện với môi trường. Gamma Co-60 được<br /> xem là cho hiệu suất cắt mạch cao nhất<br /> (Wasikiewicz, Yoshii, Nagasawa, Wach, &<br /> Mitomo, 2005). Trong công trình này chúng tôi<br /> nghiên cứu cắt mạch dung dịch CTS bằng chiếu<br /> <br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Oligochitosan là sản phẩm từ CTS được cắt mạch<br /> và có khối lượng phân tử trung bình khoảng 20<br /> kDa. Trong đó phần oligochitosan tan ở pH 7 có<br /> khối lượng phân tử thường nhỏ hơn 5 kDa<br /> (Nguyen Thi Hieu Ha & Đang Van Luyen, 1999).<br /> Oligochitosan thể hiện một số hoạt tính sinh học<br /> như tính chống oxi hóa, kích thích hệ miễn dịch<br /> chống nhiễm bệnh đối với vật nuôi, cây trồng<br /> (Jeon, Park, & Kim, 2001; Ueno, Yamaguchi,<br /> Sakairi, & Nishi, 1997). Oligochitosan có khả<br /> năng tan trong nước, kìm hãm quá trình sinh sản<br /> của vi sinh vật gây bệnh và nấm độc nên được sử<br /> dụng để bảo quản đóng gói thức ăn, bảo quản thực<br /> phẩm, hoa quả, rau tươi (Hirano, 1996; Shahidi,<br /> 1<br /> <br /> Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 1 – 5<br /> <br /> An Giang University<br /> <br /> xạ gamma Co-60 để chế tạo oligochitosan. Khảo<br /> sát một số đặc trưng tính chất trên cơ sở đo GPC,<br /> phổ FT-IR và phổ UV-Vis. Qua đó chúng tôi đề<br /> nghị cơ chế cắt mạch tạo liên kết C=O và C=C<br /> trong sản phẩm chiếu xạ dung dịch CTS.<br /> <br /> độ bơm 1 mL/phút, nồng độ 0,4%, dung môi là<br /> hỗn hợp CH3COOH 0,25 M/CH3COONa 0,25 M<br /> (Knaul, Kasaai, Bui V. Tam, & Creber, 1998).<br /> <br /> 2. THỰC NGHIỆM<br /> <br /> - Oligochitosan (hỗn hợp): Thu được từ kết tủa<br /> dung dịch chitosan chiếu xạ bằng etanol tuyệt đối<br /> với tỉ lệ thể tích 1/10, trợ đông tụ bằng NH4OH<br /> 2,5%. Lọc kết tủa bằng vải cotton, rửa bằng etanol<br /> tuyệt đối 3 lần, sấy khô kết tủa trong tủ sấy quạt<br /> gió ở 60oC.<br /> - Tách phần oligochitosan tan và không tan:<br /> Trung hòa dung dịch CTS chiếu xạ bằng NaOH 2<br /> M đến pH 7, tách, tinh chế và sấy khô phần kết<br /> tủa thu được phần oligochitosan không tan. Phần<br /> oligochitosan tan được tủa lại bằng etanol tuyệt<br /> đối với tỉ lệ thể tích 1/5, trợ đông tụ bằng NH4OH<br /> 2,5%. Lọc kết tủa bằng vải cotton, rửa bằng etanol<br /> tuyệt đối 3 lần, sấy khô kết tủa trong tủ sấy quạt<br /> gió ở 60oC.<br /> Mw, Mn của các thành phần của oligochitosan<br /> (hỗn hợp, phần không tan và tan) được xác định<br /> bằng đo GPC.<br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 3.1 Cắt mạch chitosan dạng dung dịch bằng<br /> chiếu xạ<br /> <br /> 2.5 Khảo sát các thành phần oligochitosan<br /> bằng đo GPC<br /> <br /> 2.1 Nguyên liệu và hóa chất<br /> Mẫu -chitosan từ vỏ tôm kí hiệu C70 có độ<br /> deaxetyl (DD%) 70,3, Mw0 = 1,2  105 Da và mẫu<br /> -chitosan từ mai mực mềm kí hiệu C70 có<br /> DD% 70,4, Mw0 = 91.500 Da từ Trung tâm<br /> Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ.<br /> Etanol tuyệt đối độ tinh khiết 99,7% của Trung<br /> Quốc. Axit lactic dạng tinh khiết của Trung Quốc.<br /> NH4OH độ tinh khiết 99,5% của Trung Quốc. Các<br /> hóa chất khác được dùng ở dạng tinh khiết hóa<br /> học. Nước sử dụng là nước đã được khử ion.<br /> 2.2 Thiết bị<br /> <br /> Mw <br /> 10 3<br /> <br /> Bức xạ gamma từ nguồn SVST-Co-60/B tại<br /> Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ<br /> Bức xạ Tp. Hồ Chí Minh; Sắc ký gel: HP-GPC<br /> 1100, detector RI, hãng Agilent (Mỹ); Phổ FT-IR<br /> được đo trên máy EQUINOX 55, của hãng<br /> BRUCKER (Mỹ); Đo phổ UV-Vis trên máy<br /> CARRY 50 CNC của hãng VARIAN (Mỹ); Tủ<br /> sấy quạt gió, máy li tâm của Trung tâm<br /> VINAGAMMA.<br /> 2.3 Chế tạo oligochitosan<br /> - Hòa tan 50g C70 trong 1L dung dịch axit lactic<br /> 3%, pH 3,7. CTS 5% đem chiếu xạ trong khoảng<br /> liều từ 0 - 48 kGy, suất liều 1,33 kGy/giờ để chế<br /> tạo -oligochitosan.<br /> <br /> Liều xạ, kGy<br /> <br /> Hình 1. Sự phụ thuộc Mw của C70 theo liều xạ<br /> <br /> Kết quả Hình 1 cho thấy αC70 được cắt mạch<br /> bằng bức xạ có Mw giảm dần từ 1,2  105 Da (mẫu<br /> ban đầu) xuống còn 0,26  105 Da (48 kGy).<br /> Mw  10 3<br /> <br /> - Hòa tan 50g C70 trong 1L dung dịch axit lactic<br /> 3%, pH 3,7. CTS 5% đem chiếu xạ trong khoảng<br /> liều từ 0 - 40 kGy, suất liều 1,33 kGy/giờ để chế<br /> tạo -oligochitosan.<br /> 2.4 Xác định khối lượng phân tử trung bình<br /> khối (Mw) và khối lượng phân tử trung bình số<br /> (Mn) bằng đo GPC<br /> Mw và Mn của chitosan được xác định bằng<br /> phương pháp sắc ký gel đo trên máy HP-GPC<br /> 1100 của hãng Agilent (Mỹ) dùng cột<br /> Ultrahydrogel 250, 500, hãng Waters (Mỹ) và<br /> dùng mẫu chuẩn Pullulan có Mw từ 780 - 380.000<br /> Da. Đầu dò Refractive Index, hãng Agligen (Mỹ)<br /> dùng ghi sắc ký đồ. Mẫu được đưa vào cột với tốc<br /> <br /> Liều xạ, kGy<br /> <br /> Hình 2. Sự phụ thuộc Mw của C70 theo liều xạ<br /> <br /> Kết quả hình 2 cho thấy C70 có Mw giảm dần từ<br /> 91,5  103 Da (mẫu ban đầu) xuống còn 8,9  103<br /> Da (40 kGy).<br /> Kết quả Hình 1 - 2 đều cho thấy khối lượng phân<br /> 2<br /> <br /> Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 1 – 5<br /> <br /> An Giang University<br /> <br /> tử trung bình Mw của CTS giảm khi tăng liều xạ.<br /> Wasikiewicz và cs. (2005) nhận thấy Mw của CTS<br /> giảm dần từ 6,66  104 Da xuống còn 968 Da khi<br /> cắt mạch bằng bức xạ gamma Co-60 liều từ 0,5 200 kGy, suất liều 10 kGy/giờ, còn khi cắt mạch<br /> bằng bức xạ tử ngoại Mw còn 873 Da. Sự giảm<br /> Mw khá nhanh do Wasikiewicz và cs. (2005) đã sử<br /> dụng liều và suất liều hấp thụ cao hơn so với<br /> nghiên cứu của chúng tôi.<br /> <br /> Tomita, Tada, Ishii, Nishimura, & Shimoda,<br /> 1993).<br /> - Tahtat, Mahlous, Benamer, Khodja, và Youcef<br /> (2012) cắt mạch chiếu xạ -chitosan với các khối<br /> lượng phân tử là 471, 207 và 100 kDa thu được<br /> Gs ở dạng rắn lần lượt là 0,74  10-8; 2,8  10-8<br /> và 3,8  10-8 mol/J và ở dạng dung dịch với các<br /> giá trị Gs là 1  10-8; 4,42  10-8 và 6,08  10-8<br /> mol/J. Các kết quả này thấp hơn so với hiệu suất<br /> cắt mạch C70 chúng tôi nghiên cứu.<br /> <br /> Trong môi trường axit, CTS có thể được cắt mạch<br /> chiếu xạ theo cơ chế như sau (Ulan’ski & Rosiak,<br /> 1992; Ulan’ski & Von Sonntag, 2000):<br /> .<br /> <br /> .<br /> <br /> +<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> - Wasikiewicz và cs. (2005) cắt mạch CTS (DD<br /> 100%) thu được hiệu suất Gs = 3,53  10-7 mol/J<br /> cao hơn so với hiệu suất cắt mạch C70 và C70<br /> của chúng tôi nghiên cứu. Sự khác biệt này là do<br /> Waisikiewicz và cs. (2005) thực hiện cắt mạch<br /> chitosan ở nồng độ 2% thấp hơn nồng độ của<br /> chitosan của chúng tôi đang nghiên cứu 5%. Mặt<br /> khác Waisikiewicz và cs. (2005) cắt mạch<br /> chitosan ở liều xạ (đến 200 kGy), suất liều (10<br /> kGy/giờ) và DD% của chitosan cao hơn (100%).<br /> Còn chúng tôi sử dụng ở liều xạ thấp hơn (48<br /> kGy) và suất liều thấp hơn (1,33 kGy/giờ), DD%<br /> của chitosan cũng thấp hơn (70%).<br /> 3.2 Phổ FT-IR và UV-Vis<br /> <br /> +<br /> <br /> H2OH2O2, H2, OH , H , H , OH , e aq, H3O (1)<br /> e-aq<br /> + H+<br />  H.<br /> (2)<br /> .<br /> R-H + H<br />  R.(C1-C6) + H2<br /> (3)<br /> R-H + OH.<br />  R.(C1-C6) + H2O<br /> (4)<br /> R.(C1,C4)<br />  F.1 + F2 (cắt mạch)<br /> (5)<br /> R-H: kí hiệu của CTS<br /> <br /> Trong hệ chiếu xạ dung dịch phản ứng cắt mạch<br /> chủ yếu do tác nhân gốc tự do OH. vì gốc này<br /> chiếm đa số và tốc độ phản ứng của gốc OH.<br /> nhanh hơn rất nhiều so với H. (Ulan’ski & Von<br /> Sonntag, 2000).<br /> <br /> Absorbanc<br /> e<br /> <br /> Từ kết quả Hình 1 - 2 xác định hiệu suất cắt mạch<br /> bức xạ Gs (mol/J) theo công thức (6)<br /> (Wasikiewicz và cs., 2005):<br /> (1/Mw - 1/Mw0) = Gs  D  d  1000/2C (6)<br /> Trong đó Mw0 và Mw là khối lượng phân tử trung<br /> bình khối của CTS ban đầu và tại các liều xạ khác<br /> nhau, D: liều hấp thụ (kGy), d: tỷ trọng dung dịch<br /> (g/cm3), C: nồng độ dung dịch (g/L).<br /> Bảng 1. Giá trị Gs thu được từ chiếu xạ dung dịch CTS<br /> tương ứng<br /> Ký hiệu mẫu<br /> <br /> C70<br /> <br /> DD%<br /> <br /> 70,3<br /> <br /> 70,4<br /> <br /> Gs (10-7 mol/J)<br /> <br /> 0,584<br /> <br /> Wavenumber, cm-<br /> <br /> C70<br /> 2,32<br /> <br /> 1<br /> <br /> Hình 3. Phổ FT-IR: a. C70, b. C70-16kGy, c. C7024kGy, d. C70-48kGy<br /> <br /> Phổ FT-IR cho thấy đã xuất hiện vân mới ở 1728<br /> cm-1 trong các sản phẩm CTS được chiếu xạ so<br /> với CTS ban đầu, chứng tỏ quá trình chiếu xạ<br /> dung dịch CTS đã làm xuất hiện nhóm cacbonyl<br /> <br /> - Các giá trị hiệu suất cắt mạch bức xạ dung dịch<br /> Gs: 0,584  10-7 và 2,32  10-7 mol/J lần lượt<br /> của C70 và C70. Gs khi chiếu xạ dung dịch<br /> C70 lớn gấp 3,97 lần so với Gs của C70. Kết<br /> quả cắt mạch dung dịch CTS bằng bức xạ cho<br /> thấy -chitosan dễ cắt mạch hơn -chitosan. Điều<br /> này được giải thích là do -chitosan được chế tạo<br /> từ deaxetyl -chitin mai mực có ái lực và khả<br /> năng hoạt động hóa học mạnh hơn -chitosan<br /> được chế tạo từ deaxetyl -chitin vỏ tôm (Kurita,<br /> <br /> 1.2<br /> <br /> Absorbance<br /> <br /> e<br /> 0.8<br /> <br /> d<br /> c<br /> b<br /> <br /> 0.4<br /> <br /> a<br /> <br /> 0<br /> 230<br /> <br /> 280<br /> Wavelength (nm)<br /> <br /> 330<br /> <br /> 380<br /> <br /> trong sản phẩm chiếu xạ.<br /> Hình 4. Phổ UV-Vis: a. C70, b. C70-16kGy, c.<br /> C70-24kGy, d. C70-40kGy và e. C70-48kGy.<br /> <br /> 3<br /> <br /> Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 1 – 5<br /> <br /> An Giang University<br /> <br /> phân tử chitosan ở vị trí C1 (1a) và ở vị trí C4 (1b).<br /> Các gốc tự do này không bền dẫn đến quá trình<br /> cắt mạch xảy ra ở liên kết β-1,4-glucozit C-O-C:<br /> (1a) sẽ dẫn đến sự hình thành sản phẩm cắt mạch<br /> có nhóm cacbonyl ở C1 (2a) và hình thành gốc tự<br /> do ở C4 (2b); (2b) sẽ bị dehydro do sự tấn công<br /> tiếp tục của OH. và hình thành hợp chất không<br /> bão hòa với liên kết đôi ở C4 và C5 (3); (1b) được<br /> cắt mạch dẫn đến sự hình thành gốc tự do ở C1<br /> (4a) và sản phẩm cắt mạch có nhóm cacbonyl ở vị<br /> trí C4 (4b). Tiếp theo gốc tự do (4a) dưới tác dụng<br /> của H2O sẽ tạo sản phẩm (5) và đồng thời H. sẽ<br /> được giải phóng từ H2O.<br /> <br /> Hình 4 cho thấy phổ UV-Vis của oligochitosan<br /> xuất hiện các đỉnh tại   235 nm, 270 nm với<br /> cường độ tăng theo liều xạ chứng tỏ xuất hiện các<br /> liên kết tương ứng lần lượt là C=C và C=O trong<br /> cấu trúc oligochitosan.<br /> Từ những kết quả nhận được, chúng tôi có thể đề<br /> nghị cơ chế tạo liên kết C=O và C=C trong sản<br /> phẩm cắt mạch dung dịch CTS bằng bức xạ (Hình<br /> 5) như sau:<br /> Trước tiên OH. (được hình thành từ phản ứng (1),<br /> mục 3.1) sẽ ưu tiên tấn công bắt H ở vị trí C1 và<br /> C4 (tạo thành H2O) và hình thành gốc tự do đại<br /> 6<br /> <br /> H<br /> 6<br /> <br /> H<br /> <br /> 6<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> CH2OH<br /> O<br /> <br /> 5<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> 4<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> <br /> 5<br /> <br /> H<br /> O<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> NH3<br /> <br /> H<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> 5<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> <br /> O<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> <br /> 1a<br /> <br /> NHCOCH3<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> 5<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> <br /> 5<br /> <br /> 4<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> NH3<br /> <br /> H<br /> <br /> 1b<br /> <br /> 6<br /> <br /> 6<br /> <br /> 6<br /> <br /> 6<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> 5<br /> <br /> 4<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> <br /> 5<br /> <br /> O<br /> <br /> 4<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> 1<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> 2<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> NH3<br /> <br /> H<br /> <br /> 1a<br /> <br /> H<br /> O<br /> <br /> 5<br /> <br /> 4<br /> <br /> 4<br /> <br /> H<br /> 1<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> OH<br /> H 2O<br /> <br /> O<br /> <br /> 4<br /> <br /> 6<br /> <br /> 4<br /> <br /> O<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> <br /> NHCOCH3<br /> <br /> 4<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> <br /> O<br /> <br /> NHCOCH3<br /> <br /> 6<br /> <br /> 3<br /> <br /> NH3<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> O<br /> 4<br /> <br /> 6<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> 5<br /> <br /> O<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> OH<br /> <br /> 3<br /> <br /> 6<br /> <br /> H<br /> <br /> 2b<br /> <br /> O<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> NHCOCH3<br /> <br /> CH2OH<br /> 1<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> CH2OH<br /> O<br /> <br /> 2b<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> NH3<br /> <br /> 2a<br /> <br /> 5<br /> <br /> H<br /> <br /> 5<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> 4<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> 6<br /> <br /> H<br /> <br /> 5<br /> <br /> 5<br /> <br /> H<br /> O<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> NHCOCH3<br /> <br /> CH2OH<br /> H<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> 6<br /> <br /> H<br /> <br /> O<br /> <br /> NHCOCH3<br /> <br /> CH2OH<br /> H<br /> <br /> O<br /> <br /> 6<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> 4<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> NH3<br /> <br /> 6<br /> <br /> H<br /> <br /> NHCOCH3<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> O<br /> 4<br /> <br /> H<br /> <br /> OH<br /> H 2O<br /> <br /> 5<br /> <br /> H<br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> 3<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> 4<br /> <br /> 4<br /> <br /> 6<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> 5<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> H<br /> <br /> 2<br /> <br /> 3<br /> <br /> NHCOCH3<br /> <br /> 5<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> H<br /> <br /> O<br /> 4<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> H<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> <br /> NH3<br /> 4a<br /> <br /> 1b<br /> 6<br /> <br /> H<br /> 4<br /> <br /> NHCOCH3<br /> 4b<br /> <br /> 6<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> O<br /> <br /> CH2OH<br /> <br /> 5<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> 1<br /> 2<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> <br /> NH3<br /> 4a<br /> <br /> H2O<br /> H<br /> <br /> H<br /> 4<br /> <br /> 5<br /> <br /> OH<br /> <br /> O<br /> <br /> H<br /> OH<br /> <br /> H<br /> 1<br /> <br /> 3<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> <br /> 2<br /> <br /> NH3<br /> 5<br /> <br /> Hình 5. Đề nghị cơ chế cắt mạch chitosan dạng dung dịch bằng chiếu xạ tạo liên kết C=O và C=C<br /> <br /> 4<br /> <br /> Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 1 – 5<br /> <br /> An Giang University<br /> <br /> 3.3 Khảo sát các thành phần của oligochitosan<br /> Bảng 2. Kết quả đo GPC xác định Mw, Mn và độ đa phân tán (Mw/Mn) các phần oligochitosan<br /> Các phần<br /> <br /> -oligochitosan-48kGy (C70-48kGy)<br /> <br /> -oligochitosan-40kGy (C70-40kGy)<br /> <br /> Mw (Da)<br /> <br /> Mn (Da)<br /> <br /> Mw/Mn<br /> <br /> Mw (Da)<br /> <br /> Mn (Da)<br /> <br /> Mw/Mn<br /> <br /> Hỗn hợp toàn phần<br /> <br /> 25.800<br /> <br /> 6.400<br /> <br /> 4,03<br /> <br /> 8.900<br /> <br /> 4.300<br /> <br /> 2,07<br /> <br /> Phần không tan<br /> <br /> 39.100<br /> <br /> 9.600<br /> <br /> 4,07<br /> <br /> 15.800<br /> <br /> 5.200<br /> <br /> 3,04<br /> <br /> Phần tan<br /> <br /> 3.100<br /> <br /> 1.800<br /> <br /> 1,72<br /> <br /> 2.800<br /> <br /> 1.600<br /> <br /> 1,75<br /> <br /> Từ kết quả Bảng 2 cho thấy độ đa phân tán của<br /> các phần oligochitosan cả dạng  cũng như dạng<br />  giảm dần theo chiều giảm của khối lượng phân<br /> tử trung bình Mw của các phần oligochitosan.<br /> <br /> potential alternative chitin source: Deacetylation<br /> behaviour and characteristic properties. J. Polym.<br /> Sci., Part A: Polym. Chem., 31, 485-491.<br /> Luo, L., Cai, X., He, C., Xue, M., Wu, X., & Cao, H.<br /> (2009). Immune response, stress resistance and<br /> bacterial challenge in juvenile rainbow trouts<br /> Oncorhynchus mykiss fed diets containing<br /> chitosanoligosaccharides. Cur Zool, 56, 416-422.<br /> Shahidi, F., Arachchi, J. K. V., & Jeon, Y. J. (1999).<br /> Food applications of chitin and chitosans. Trends in<br /> Food Sci. Technol., 10, 37-51.<br /> Suzuki, S. (1996). Studies on biological effects of water<br /> soluble<br /> lower<br /> homologous<br /> oligosacharrides of chitin and chitosan. Fragrance<br /> Journal, 15, 61-68.<br /> Tahtat, D., Mahlous, M., Benamer, S., Khodja, A. N.,<br /> & Youcef, S. L. (2012). Effect of molecular weight<br /> on radiation chemical degradation yield of chain<br /> scission of γ-irradiated chitosan in solid state and in<br /> aqueous solution. Radiation Physics and Chemistry,<br /> 81(6), 659-665.<br /> Ueno, K., Yamaguchi, T., Sakairi, N., & Nishi, N.<br /> (1997). Antimicrobial activity by fractionated<br /> chitosan oligomers. In Advances in Chitin Science,<br /> 2, Lyon, France, 156-161.<br /> Ulan’ski, P., & Rosiak, J. M. (1992). Preliminary<br /> studies on radiation-induced changes in chitosan.<br /> International Journal of Radiation Applications<br /> and Instrumentation, Part C, Radiation Physics and<br /> Chemistry, 39(1), 53-57.<br /> Ulan’ski, P., & Von Sonntag, C. (2000). OH-radical<br /> induced chain scission of chitosan in the absence<br /> and presence of dioxygen. Journal of Chemical<br /> Society, Perkin Trans 2, 2022-2028.<br /> Wasikiewicz, J. M., Yoshii, F., Nagasawa, N., Wach,<br /> R. A., & Mitomo, H. (2005). Degradation of<br /> chitosan and sodium alginate by gamma radiation,<br /> sonochemical and ultraviolet methods. Radiation<br /> Physics and Chemistry, 73(5), 287-295.<br /> Yin, H., Zhao, X., & Du, Y. (2010). Oligochitosan: A<br /> plant diseases vaccine-A review. Carbohydrate<br /> Polymers, 82(1), 1-8.<br /> <br /> 4. KẾT LUẬN<br /> ● Đã nghiên cứu cắt mạch dung dịch CTS bằng<br /> chiếu xạ gamma Co-60 để chế tạo oligochitosan.<br /> ● Kết quả cho thấy khối lượng phân tử trung bình<br /> của CTS giảm khi tăng liều xạ. Hiệu suất cắt<br /> mạch dung dịch CTS bằng bức xạ dạng  cao hơn<br />  chứng tỏ -chitosan dễ cắt mạch hơn chitosan.<br /> ● Phổ FT-IR và UV-Vis chứng tỏ xuất hiện nhóm<br /> cacbonyl và liên kết đôi chưa bão hòa C=C ở cuối<br /> mạch trong cấu trúc của oligochitosan.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> Nguyen Thi Hieu Ha., & Đang Van Luyen. (1999).<br /> Preparation of chitosan oligomers by sodium nitrite.<br /> Tap chi Hoa hoc, 37(1), 82-85.<br /> Hirano, S. (1996). Chitin biotechnology applications.<br /> Biotechnology Annual Review, 2, 237-258.<br /> Huang, R. L., Deng, Z. Y., Yang, C. B., Yin, Y. L.,<br /> Xie, M. Y., Wu, G. Y., ... Guo, Y. M. (2007).<br /> Dietary oligochitosan supplementation enhances<br /> immune<br /> status<br /> of<br /> broilers. Journal of the Science of Food and<br /> Agriculture, 87, 153-159.<br /> Jeon, Y., Park, P., & Kim, S. (2001). Antimicrobial<br /> effect<br /> of<br /> chitooligosaccharides produced by bioreactor.<br /> Carbohydr. Polym., 44, 71-76.<br /> Knaul, J. Z., Kasaai, M. R., Bui V. Tam., & Creber, K.<br /> A. M. (1998). Characterization of deacetylated<br /> chitosan and chitosan molecular weight review.<br /> CAN. J. CHEM., 76(11), 1699-1706.<br /> Kurita, K., Tomita, K., Tada, T., Ishii, S., Nishimura, S.<br /> I., & Shimoda, K. (1993). Squid chitin as a<br /> <br /> 5<br /> <br />