TẠP CHÍ ĐẠI HỌC SÀI GÒN Số 6 - Tháng 6/2011

155
TỔNG HỢP NANO BẠC/CHITOSAN BẰNG
PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ GAMMA Co-60 –
ỨNG DỤNG LÀM THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT
LẠI THỊ KIM DUNG
(*)
LÊ NGHIÊM ANH TUẤN
(**)
BÙI DUY DU
(***)
TĨM TẮT
Nội dung bài báo nêu kết quả nghiên cứu tổng hợp chất CTS-Ag bằng phương pháp
chiếu xạ

Co-60 với liều xạ chuyển hố bão hồ D
bh
= 16 kGy, khảo sát các yếu tố ảnh
hưởng đến độ ổn định của CTS-Ag.
Kết quả khảo sát hoạt tính cho thấy IC
50
là 0,59%, ở nồng độ 1% và 2% CTS-Ag đều
thể hiện hoạt tính kháng nấm Corticium salmonicolor cao hơn hẳn so với thuốc đối chứng
Validin 3DD.
ABSTRACT
Silver nano particle of polychitosan (Mw = 380 kDa, DDA = 70) is synthesized by
gamma radiation dosed Co-60 with Dbh = 16 kGy, collection of an average particle size of
colloidal silver nano 5 mM obtained from 6 nm to 9 nm and is well soluble in water at pH
3 to 11.
Anti-fungal activity of the CTS-Ag for Corticium salmonicolor is conducted at

sạch nhằm bảo đảm an tồn, vệ sinh thực
phẩm và thân thiện với mơi trường. Việc
đầu tư nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi các
chất có hoạt tính sinh học từ thiên nhiên
được xem là giải pháp hữu hiệu, góp phần
tìm ra lời giải cho bài tốn phát triển nơng
nghiệp theo hướng bền vững.
Trong những năm gần đây, các nhà
khoa học đặc biệt quan tâm nghiên cứu đến 156
chitin/chitosan như một chất có hoạt tính
sinh học đa tác dụng. Chitosan và các dẫn
xuất của nó được nghiên cứu và sử dụng
trong nhiều lĩnh vực: dược phẩm (trị vết
thương, vết bỏng, làm bao bì thuốc, thuốc
chữa bệnh khớp) [1], thực phẩm chức năng
(giảm béo, ), mĩ phẩm (kem dưỡng da,
dầu gội đầu, ). Trong công nghiệp
chitosan còn được dùng làm chất hấp thụ
kim loại trong xử lí nước. Trong nông
nghiệp chitosan được dùng làm chất diệt
khuẩn bảo quản thực phẩm, thuốc
BVTV [2, 3, 4]
Ngày nay, trước sự gia tăng của các
loại nấm gây bệnh cho cây trồng đang
thiếu thuốc đặc trị thì việc lựa chọn các chế
phẩm polychitosan chứa bạc nano rất được
quan tâm. Hơn nữa bạc nano không gây

theo phương pháp đo phổ hồng ngoại (IR)
A
1320
/A
1420
= 0,3822 + 0,03133  DA
DDA là độ đề axetyl; DA là độ axetyl
A là cường độ hấp thụ tại đỉnh 1320 và
1420 trên phổ IR
- M
w
của chitosan được xác định
theo phương pháp sắc kí gel thấm qua
(GPC).
2.2.2. Thử hoạt tính kháng nấm của
CTS-Ag lên nấm Corticium salmonicolor
gây bệnh nấm hồng trên một số cây công
nghiệp
Theo nguyên tắc, để so sánh tác động
của các chất thí nghiệm người ta dùng giá
trị IC
50
(nồng độ tối thiểu ức chế 50% sinh
trưởng) [5].
Tính phần trăm ức chế sinh trưởng
theo công thức:
% ức chế sinh trưởng = [(DK1 –
DK2)/DK1] x 100
Trong đó: DK1: đường kính tơ nấm
trung bình của mẫu đối chứng

nitơ 5 phút. Đưa vào nguồn chiếu xạ  Co-
60 với liều xạ chuyển hoá bão hoà D
bh
=
16 kGy, tại đó ion Ag
+
chuyển hoá hoàn
toàn thành kim loại Ag thu được chất
CTS-Ag [6].
2.3.2. Thử hoạt tính kháng nấm
Corticium salmonicolor:
Chất CTS-Ag được pha ở 3 nồng độ
1,0 %, 1,6%, 2% và Validin 3DD được pha
ở nồng độ 3% (theo hướng dẫn sử dụng) để
thử hiệu lực với nấm. Mỗi nghiệm thức
được lặp lại 3 lần lấy giá trị trung bình.
Cách làm môi trường PGA: Khoai tây
cắt dạng hạt lựu bỏ vào bình cầu, thêm
nước cất đun hồi lưu trong 60 phút, lọc lấy
dịch cho vào bình định mức, thêm nước cất
đến 1000 ml. Cho agar và đường glucose
khuấy cho tan đều, đun sôi và hấp tiệt
trùng bằng nồi autoclave ở 121
0
C trong 15
phút. Để nguội đến 45
0
C, hút lượng thuốc
thử cần khảo sát vào bình chứa môi trường
PGA, lắc đều rồi đổ ra đĩa petri vô trùng. Ở


sẽ khử
Ag
+
thành Ag
0
. Sau đó Ag
0
hấp thụ Ag
+
tạo
thành Ag
2
+
, quá trình tiếp diễn tạo Ag
n
+
và
tạo hạt bạc nano ổn định trên cấu trúc
mạng chitosan. Do cấu trúc mạng cồng
kềnh và lớp chitosan bao phủ trên bề mặt
hạt bạc tích điện dương (-NH
3
+
) nên gây ra
lực đẩy tĩnh điện và hiệu ứng ức chế không
gian làm hạn chế sự kết tụ của các hạt bạc.
Ngoài ra chitosan còn thể hiện là chất bắt
gốc tự do


+
NH
2
NH
2
Ag
+
NH
2
NH
2
Ag
n
+
NH
2
NH
2
Ag
n
+
NH
2
NH
2
Ag
n
+
e
-

2
)CH
2
OH + H
2
O

158
Ag
n
+
+ R

C
5
H
5
O(OH)
3
(NH
2
)CH
2
OH  Ag

sử dụng các kĩ thuật chụp ảnh có độ phóng
đại cao (FE-SEM, FE-TEM, UV-vis ) để
xác định cấu trúc, tính chất của
polychitosan chứa nano bạc (CTS-Ag)
3.1. Xác định cấu trúc, tính chất của
CTS-Ag
Dùng CTS 70 2% với M
w
380 kDa làm
chất ổn định/chất bắt gốc tự do, khi sử
dụng liều xạ chuyển hoá bão hoà D
bh
= 16
kGy thì kích thước hạt trung bình của keo
bạc nano 5 mM (CTS-Ag) đạt được từ 6
nm đến 9 nm tan tốt trong nước ở pH từ 3
đến 11. Hình 3.2 mô tả phổ hấp thụ UV-vis
của các mẫu được pha loãng bằng nước
theo tỉ lệ thể tích 1/50 (tương đương với
0,1mM bạc). Kết quả cho thấy, dung dịch
chitosan (CTS) có một đỉnh hấp thụ cực đại
tại 
max
285 nm với cường độ yếu, đây có
thể là do sự ion hoá nhóm amin (-NH
2
+ H
+

 -NH

- CTS 70 2%, Ag
+
5 mM.
- Keo bạc nano CTS 70 2%, Ag
+
5 mM chiếu xạ 16 kGy (CTS-Ag).

3.2. Khảo sát độ ổn định của CTS-Ag theo thời gian:
Bảng 3.1: Giá trị d
tb
, E và

max
của CTS-Ag theo thời gian lưu giữ

Thời
gian
(ngày)
Không pha loãng
Pha loãng bằng nước 1/50 (v/v)

max
,nm
E
E
t
/E
0
100
d

422,5
0,60
53,6

60
418,0
1,08
96,4

424,5
0,54
48,2

90
418,5
1,04
92,9
7,71,6
423,5
0,44
39,3
13,74,1
120
417,5
1,06
94,6

423,5
0,40
35,7

26
34
42
D
tb
nm

Tần số, %
d
tb
: 7,3  1,4
380kDa 160
Kết quả bảng 3.1 cho thấy CTS-Ag
không pha loãng ổn định sau 6 tháng lưu
giữ. Tuy nhiên khi pha loãng CTS-Ag bằng
nước với tỉ lệ 1/50 thì mật độ quang E
giảm theo thời gian. Sau 3 tháng E giảm
xuống còn 36% và sau 6 tháng thì giảm
còn 22% so với thời điểm ban đầu. Bước
sóng hấp thụ cực đại 
max

% ức chế
IC
50
(%)
1
CTS-Ag
1,0
2,840,19b
70,241,24b
0,59
2
1,6
2,240,09c
75,860,46c
3
2,0
1,800,14c
79,981,59c
4
Validin
3DD
3
3,130,14b
67,500,80b

5
ĐC

10,330,19a
00,000,00a

trong chất ổn định CTS.
- CTS-Ag có
wCTS
M
= 380 kDa, d
tb

= 7,3±1,4 nm và tan ở pH từ 3 – 11.
- CTS-Ag không pha loãng có độ ổn
định sau 6 tháng lưu giữ.
- Ở nồng độ 1% và 2% của CTS-Ag
đều thể hiện hoạt tính kháng nấm
Corticium salmonicolor cao hơn hẳn so với
thuốc đối chứng Validin3DD.
Công trình nghiên cứu này được hoàn
thành với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài của
sở KH&CN tỉnh Bình Dương.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. P. Sanpui et al, The antibacterial properties of a novel chitosan-Ag-nanoparticle
composite, International Journal of Food Microbiology, 124(2), pp.142-146, 2008.
2. H.J. Park et al., A new composition of nanosized silica-silver for control of various
plant diseases, The Plant Pathology Journal, 22(3), pp.295-302, 2006.
3. M. Singh et al., Nanotechnology in medicine and antibacterial effect of silver
nanoparticles, Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 3(3), pp.115-122,
2008.
4. D.V. Phu et al., Synthesis and antimicrobial effects of colloidal silver nanoparticles in


163 164


_______________________________________________________________
In 1000 cuốn khổ 19 x 27 cm, tại Công Ty TNHH Một Thành Viên In Kinh Tế
(thuộc trường Đại học Kinh tế TP. Hồ Chí Minh) 279 Nguyễn Tri Phương, P.5, Q.10
Nộp lưu chiểu tháng …… năm 2011 165