BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
ĐẶNG XUÂN DỰ
NGHIÊN CỨU CẮT MẠCH CHITOSAN BẰNG
HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN H
2
O
2
/BỨC XẠ GAMMA
COBAN - 60 ĐỂ CHẾ TẠO OLIGOCHITOSAN
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý
Mã số: 62.44.01.19
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC
HUẾ, NĂM 2015

Công trình được hoàn thành tại: Khoa Hóa, Trường Đại học Khoa học,
Đại Học Huế
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Nguyễn Quốc Hiến
2. PGS.TS Võ Quang Mai
Phản biện 1: PGS.TS. Ngô Mạnh Thắng
Phản biện 1: PGS.TS. Lê Tự Hải
Phản biện 1: PGS.TS. Phạm Văn Tất
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Huế chấm luận án
tiến sĩ họp tại …………………………………………….………………
Vào hồi giờ ngày tháng năm
Có thể tìm hiểu luận án tại:
MỞ ĐẦU
Chitosan và oligochitosan là những polyme có nguồn gốc thiên nhiên được ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống [29], [51], [117]. Chitosan thông thường có
khối lượng phân tử cao chỉ tan trong môi trường axit. Điều này đã hạn chế khả năng ứng
dụng của nó trong nhiều trường hợp [89]. Vì vậy, vấn đề biến tính cắt mạch chitosan nhằm

hợp và phân hủy sinh học, chống oxi hóa, khả năng kháng khuẩn, kháng khối u và khả năng
hấp thụ kim loại nặng… Do vậy, các polyme này đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: nông nghiệp, dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm chức
năng, công nghệ sinh học và xử lý môi trường [3], [79], [86]. Đặc biệt, nghiên cứu gần đây
cho thấy CTS tan trong nước rất có triển vọng để ứng dụng trong nghiên cứu in vivo [39],
làm chất ổn định, chất bắt gốc tự do để chế tạo hạt nano kim loại (Au, Ag ).
1
COS được xem là chất kích thích kháng bệnh thực vật hiệu quả vì có những hoạt tính
sinh học đặc biệt khác với CTS thông thường – có khối lượng phân tử (KLPT) cao [110].
1.2. SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐỀ AXETYL VÀ KHỐI
LƯỢNG PHÂN TỬ CHITOSAN
Có nhiều phương pháp xác định độ đề axetyl (ĐĐA) của CTS như: phân tích nguyên tố,
dùng phổ UV, IR và NMR… Phương pháp phổ
1
H-NMR được cho là rất chính xác trong
việc tính ĐĐA [56]. Tuy nhiên, phương pháp dùng phổ IR tính ĐĐA lại được sử dụng khá
phổ biến. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, nhanh, cho kết quả khá chính xác và
chi phí thấp hơn so với phương pháp phổ
1
H-NMR [18]. Trong luận án này, chúng tôi sử
dụng phương pháp phổ IR để tính ĐĐA cho các mẫu CTS.
KLPT trung bình của CTS thường được xác định bằng phương pháp đo độ nhớt và
phương pháp sắc kí gel thấm qua (GPC). Hiện nay, xác định KLPT của CTS bằng GPC
được sử dụng tại nhiều trung tâm nghiên cứu về vật liệu polysaccarit tự nhiên trong khu vực
châu Á và trên thế giới. Trong luận án này KLPT của CTS và dẫn xuất được đo bằng
phương pháp GPC.
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH CẮT MẠCH CHITOSAN
Hiện nay nhiều phương pháp biến tính cắt mạch CTS đã được áp dụng bao gồm: phương
pháp hóa học, phương pháp sinh học sử dụng các enzym, phương pháp siêu âm, phương
pháp chiếu xạ

và H
2
O
2
cắt mạch CTS ở dạng trương
và dạng dung dịch,
4. Nghiên cứu bảo vệ nhóm amin và hạn chế sự oxi hóa mở vòng trong quá trình cắt mạch,
5. Nghiên cứu tăng nồng độ CTS phản ứng trong dung dịch,
6. Nghiên cứu ảnh hưởng của suất liều đến tốc độ cắt mạch CTS,
7. Nghiên cứu độ ổn định của sản phẩm cắt mạch sau quá trình chiếu xạ.
CHƯƠNG 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.1. MỤC TIÊU
Chế tạo COS và CTS KLPT thấp áp dụng hiệu ứng đồng vận của bức xạ γCo
60
và H
2
O
2
ở dạng trương và dạng dung dịch.
2.2. NỘI DUNG
- Nghiên cứu chế tạo CTS nguồn cho quá trình chiếu xạ với mục tiêu giảm thời gian đề
axetyl hóa, tiết kiệm hóa chất,
3
- Tăng nồng độ CTS trong dung dịch chiếu xạ, nghiên cứu hiệu ứng đồng vận tia γCo
60
và
H
2
O

2
O
2
sử dụng phương pháp trực tiếp và
gián đoạn nhằm bảo vệ nhóm amin và hạn chế khả năng oxi hóa mở vòng glucopyranose,
- Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn, chống oxi hóa và gia tăng khả năng kích kháng bệnh
trên động vật của sản phẩm CTS cắt mạch.
2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp IR
- Phương pháp sắc kí gel thấm qua (GPC)
- Phương pháp phổ UV-vis
- Phương pháp nhiễu xạ tia X
- Phương pháp phân tích khối lượng
2.4. THỰC NGHIỆM
2.4.1. Chế tạo chitosan nguồn từ chitin
2.4.2. Cắt mạch chitosan nguồn bằng hydro peroxit
2.4.3. Hiệu ứng đồng vận chế tạo oligochitosan bằng chiếu xạ dung dịch
2.4.4. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch chitosan ở dạng trương
2.4.5. Khả năng chế tạo oligochitosan bằng H
2
O
2
trong dung dịch
2.4.6. Ứng dụng sản phẩm cắt mạch chitosan
4
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. CHẾ TẠO CHITOSAN NGUỒN TỪ CHITIN
Hình 3.1 cho thấy sự thay đổi ĐĐA của CTS theo thời gian đề axetyl hóa. Kết quả là
CTS có ĐĐA ~ 83%, dễ dàng thu được sau khoảng 3 giờ phản ứng trong điều kiện 90°C, tỉ

, kDa PI (giờ) ĐĐA, % M
w
, kDa PI
79,0 183 4,35 40 72,0 48,7 4,21
84,0 163 3,77 35 80,3 50,0 3,72
95,5 138 3,62 22 91,0 49,0 3,64
Bảng 3.1 cho thấy CTS bị cắt mạch theo thời gian kèm theo quá trình giảm ĐĐA. Độ
giảm ĐĐA lần lượt là 4,2%; 4,4% và 8,8% tương ứng với thời gian cắt mạch là 22, 35 và 40
giờ. Các loại CTS thu được (hình 3.3) có KLPT ~ 50 kDa.
Hình 3.3. CTS nguồn ĐĐA 72% (a); 80,3% (b) và 91,0 % (c)
3.3. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CHẾ TẠO OLIGOCHITOSAN BẰNG CHIẾU XẠ
DUNG DỊCH
3.3.1. Hiệu ứng đồng vận chế tạo oligochitosan đối với chitosan có độ đề axetyl ~ 91%
Hình 3.4. Sự phụ thuộc KLPT của CTS-91 trong dung dịch 5% theo liều xạ và thời gian
phản ứng (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Hình 3.4 cho thấy với suất liều 1,33 kGy/h tốc độ cắt mạch CTS có ĐĐA ~ 91%
(CTS-91) của tia γCo
60
là nhanh hơn so với H
2
O
2
0,5%. Khi liều xạ lớn hơn 7 kGy, KLPT
của CTS-91 cắt mạch bằng tác dụng đồng vận của tia γCo
60
/H
2
O
2
0,5% suy giảm hầu như

0,5%)* 7,8 25,1 34,1 49,2
B (tia γCo
60
) ** 14,5 33,3 48,0 59,4
C (A & B) ** 54,1 79,8 88,2 90,4
Hiệu ứng đồng vận D (%)
D = [C-(A+B)] 31,8 21,4 6,1 -
* Mẫu không chiếu xạ; ** Mẫu chiếu xạ (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Cơ chế cắt mạch CTS hiệu quả bằng kết hợp đồng vận (tia γCo
60
và H
2
O
2
) có thể được
giải thích là do có sự phân li bức xạ của nước và H
2
O
2
dưới tác dụng của tia γCo
60
hình
thành gốc tự do hydroxyl (
•
OH)

có tính oxy hóa mạnh làm tăng hiệu quả cắt mạch CTS. Cơ
chế này đã được Ulanski và cộng sự đề xuất [100]:
γ ray - • • +
2 aq 2 2 2 3

của CTS-91 ban đầu. Điều này chứng tỏ sản phẩm cắt mạch thu được có các nhóm cấu tạo
chính hầu như không thay đổi so với CTS ban đầu. Kết quả xác định ĐĐA bằng phổ FT-IR
cho thấy COS tạo thành ở 7,6 kGy có ĐĐA giảm khoảng 2%.
Qua nghiên cứu cắt mạch CTS-91 cho thấy COS với M
w
< 10 kDa có thể chế tạo hiệu
quả bằng hiệu ứng đồng vận tia (γCo
60
và H
2
O
2
0,5%) ở liều thấp ~7 kGy. COS thu được có
độ phân tán PI ≈ 1,3; có các nhóm cấu tạo chính hầu như không khác biệt so với CTS ban
đầu. ĐĐA của COS thu được ở 7 kGy giảm không đáng kể.
7
Hình 3.5. Phổ FT-IR của CTS-91 (a) và sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ dung dịch
CTS-91 5%, H
2
O
2
0,5% ở liều xạ 2,2 kGy (b); 7,6 kGy (c); 15,1 (d) và 19,8 kGy (e)
3.3.2. Hiệu ứng đồng vận chế tạo oligochitosan đối với chitosan có độ đề axetyl ~ 80,3%
Hình 3.6. Sự phụ thuộc KLPT của CTS-80 cắt mạch trong dung dịch 5% theo liều xạ và
thời gian phản ứng (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Hình 3.6 cho thấy sự kết hợp giữa tia γCo
60
và H
2
O

Hình 3.8 cho thấy để chế tạo được COS từ CTS có ĐĐA~72% (CTS-72) cần liều xạ lớn
hơn 17 kGy, cao hơn so với liều xạ cần thiết để chế tạo COS từ CTS-91 (7 kGy) và CTS-80
(9 kGy). Điều này chứng tỏ CTS có ĐĐA thấp khó bị cắt mạch hơn CTS có ĐĐA cao.
Hình 3.8. Sự phụ thuộc KLPT của CTS-72 trong dung dịch 5% theo liều xạ và thời gian
phản ứng (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Hình 3.9. Phổ FT-IR của CTS-72 (a) và sản phẩm cắt mạch bằng chiếu xạ trong dung dịch
CTS-72 5%, H
2
O
2
0,5% ở liều xạ 8,2 kGy (b); 12,3 kGy (c); 16,5 (d) và 21,4 kGy (e)
FT-IR của sản phẩm cắt mạch xuất hiện hầu hết các pic đặc trưng của CTS-72 ban đầu
(hình 3.9). Điều này cho thấy cấu tạo cơ bản của CTS không thay đổi trong khoảng liều xạ
áp dụng.
Qua quá trình nghiên cứu cắt mạch CTS-72 ở dạng dung dịch chúng tôi nhận thấy: COS
chế tạo từ CTS-72 trong dung dịch H
2
O
2
0,5% ở liều xạ ~ 17 kGy có ĐĐA giảm khoảng
12%. Cấu tạo cơ bản của COS không thay đổi so với CTS-72 ban đầu.
9
Hình 3.10. Dung dịch 5% CTS-91 trước khi chiếu xạ (a) và sau chiếu xạ (b)
Hình 3.11. CTS -91 (a), sản phẩm cắt mạch CTS-91 (b), COS thu được từ CTS-91 (c),
CTS-80 (d) và CTS-72 (e)
Hình 3.10 và hình 3.11 cho thấy CTS sau khi cắt mạch chuyển sang màu vàng đậm hoặc
màu nâu. Sự thay đổi màu có thể là do sự tạo thành cấu trúc vòng glucopyranose chưa bão
hòa chứa nhóm cacbonyl hay cacboxyl khi các gốc tự do tái kết hợp [105]. Nhóm cacbonyl
hình thành ở cuối mạch là kết quả của quá trình cắt mạch [95]. CTS cắt mạch càng sâu
cường độ hấp thu ở pic 290 nm càng mạnh.

60
(1,33 kGy/h) cắt mạch hiệu quả hơn so với H
2
O
2
0,5%
trong cùng thời gian phản ứng,
- Hiệu suất cắt mạch bức xạ được gia tăng đáng kể khi có mặt H
2
O
2
0,5% trong dung dịch
chiếu xạ,
- CTS-91 dễ bị cắt mạch bức xạ hơn so với CTS-80 và CTS-72,
- Cắt mạch bằng tia γCo
60
cho độ phân tán KLPT của polyme tương đối thấp hơn so với khi
cắt mạch bằng H
2
O
2
0,5%.
3.4. HIỆU ỨNG ĐỒNG VẬN CẮT MẠCH CHITOSAN Ở DẠNG TRƯƠNG
3.4.1. Xác định một số thông số ban đầu của CTS cắt mạch ở dạng trương
Bảng 3.3 cho thấy độ ẩm của các mẫu CTS giảm dần khi tăng ĐĐA. Độ trương nước bão
hòa (ĐTNBH) của mẫu C70 và C80 lớn hơn đáng kể so với mẫu C90. Khi ĐĐA tăng lên
90% thì ĐTNBH giảm đi rõ rệt.
Bảng 3.3. Độ ẩm và ĐTNBH các mẫu CTS

Kí hiệu mẫu CTS ĐĐA (%) M

2
giảm nhanh trong khoảng liều xạ
từ 0 đến 7 kGy. Sau đó sự suy giảm KLPT chậm dần khi tăng liều xạ. Trong khi đó, KLPT
của mẫu CTS trương trong nước giảm không đáng kể.
Phổ FT-IR của sản phẩm cắt mạch xuất hiện hầu hết các nhóm đặc trưng như của CTS ban
đầu (hình 3.14). Điều này cho thấy hầu như không có sự thay đổi về cấu tạo cơ bản của sản
phẩm cắt mạch so với CTS ban đầu. Nhóm cacboxyl hình thành đặc trưng cho phản ứng mở
vòng glucopyranose ở pic 1730 cm
-1
[76] không xuất hiện. Điều này cho thấy phản ứng mở
vòng glucopyranose không xảy ra.
Hình 3.14. Phổ FT-IR của CTS ban đầu (a) và sản phẩm cắt mạch CTS ở dạng trương với
H
2
O
2
nồng độ 1% (b), 3% (c), 5% (d) tại liều xạ 10 kGy
Giản đồ XRD của CTS ban đầu và sản phẩm cắt mạch CTS (hình 3.15) cho thấy các sản
phẩm cắt mạch CTS cũng có 2 pic ở 2θ = 10,3
o
và 19,8
o
tương tự như các pic đặc trưng của
CTS ban đầu [45]. Điều này cho thấy cấu trúc tinh thể của CTS cắt mạch hầu như không
thay đổi so với CTS ban đầu ở liều xạ 10 kGy.
12
Hình 3.15. Giản đồ XRD của CTS ban đầu (a) và sản phẩm cắt mạch CTS ở dạng trương
với H
2
O

13
Hình 3.17. CTS ban đầu – dạng bột (a), CTS trương trong dung dịch H
2
O
2
5% (b) và CTS
cắt mạch bằng hiệu ứng đồng vận (c)
Từ phân tích kết quả thí nghiệm và so sánh với các tài liệu tham khảo chúng tôi nhận
thấy nồng độ H
2
O
2
5% là phù hợp cho quá trình cắt mạch CTS ở dạng trương. Suất liều
1,33 kGy/h cũng được lựa chọn vì suất liều này được sử dụng phổ biến để chiếu xạ khử
trùng thực phẩm tại Trung tâm VINAGAMMA.
3.4.3. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch chitosan có độ đề axetyl ~ 91% ở dạng trương
Hình 3.18. Quan hệ giữa KLPT và liều xạ đối với CTS-91 cắt mạch ở dạng trương trong
nước và dung dịch H
2
O
2
5% (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Hình 3.18 cho thấy H
2
O
2
5% cắt mạch hiệu quả hơn so với tia γCo
60
. Điều đáng chú ý là
CTS ở dạng trương nước có độ suy giảm KLPT theo liều xạ là rất thấp so với khi chiếu xạ

)×100/ M
w0
3,7 kGy
(2,8 giờ)
8,2 kGy
(6,2 giờ)
12,0 kGy
(9,0 giờ)
15,9 kGy
(12,0 giờ)
22,7 kGy
(17,1 giờ)
A (H
2
O
2
5%)* 5,1 15,7 23,7 27,4 30,2
B (tia γCo
60
)**
i
1,2 3,1 4,3 5,5 8,4
C (A & B) ** 52,2 65,7 71,2 74,5 77,1
Hiệu ứng đồng vận D (%)
D = [C-(A+B)] 45,9 46,9 43,2 41,9 38,5
* Mẫu không chiếu xạ; ** Mẫu chiếu xạ (thời gian, giờ = kGy/1,33);
i
1g CTS/5ml H
2
O

trương nước thấp hơn đáng kể so với khi cắt mạch trong dung dịch. CTS-91 cắt mạch ở
dạng trương có hiệu ứng đồng vận đạt cực đại ở liều xạ khoảng 9 kGy. Khi tăng liều xạ > 12
kGy, CTS thu được có khả năng bị phá vỡ vòng glucopyranose.
3.4.4. Hiệu ứng đồng vận cắt mạch chitosan có độ đề axetyl ~ 80% ở dạng trương
Hình 3.21. Quan hệ giữa KLPT và liều xạ đối với CTS-80 cắt mạch ở dạng trương trong
nước và trong dung dịch H
2
O
2
5% (thời gian, giờ = kGy/1,33)
Hình 3.21 cho thấy CTS-80 trương trong nước theo tỉ lệ 1g CTS/5ml nước gần như
không bị suy giảm KLPT khi tăng liều xạ tương tự như CTS-91. Phổ FT-IR trên hình 3.22
cho thấy sản phẩm cắt mạch CTS-80 có cấu tạo về cơ bản không thay đổi so với CTS-80
ban đầu.
Hình 3.22. Phổ FT-IR của CTS-80 (a) và sản phẩm cắt mạch CTS-80 ở dạng trương trong
H
2
O
2
5% tại các liều xạ 7,1 kGy (b); 15,5 kGy (c); 20,1 kGy (d) và 22,6 kGy (e)
Qua nghiên cứu cắt mạch CTS-80 ở trạng thái trương chúng tôi nhận thấy hiệu ứng đồng
vận (tia γCo
60
và H
2
O
2
) đã làm gia tăng hiệu quả cắt mạch và đạt giá trị cực đại là ~ 17% ở
liều xạ 20 kGy. Sự kết hợp H
2

2
O
2
5%. Hiệu ứng
đồng vận tối đa đạt được khoảng 12% ở 14 kGy. Giá trị này thấp hơn so với hiệu ứng đồng
vận cắt mạch CTS-91 và CTS-80.
Hình 3.25. Phổ FT-IR của CTS-72 ban đầu (a) và sản phẩm cắt mạch CTS-72 ở dạng trương
trong H
2
O
2
5% tại các liều xạ 7,5 kGy (b); 14,0 kGy (c); 20,1 kGy (d) và 22,4 kGy (e)
17
FT-IR trên hình 3.25 cho thấy sản phẩm cắt mạch CTS-72 có cấu trúc chính không thay
đổi so với CTS ban đầu. ĐĐA của CTS-72 cắt mạch ở liều xạ 20 kGy giảm so với CTS ban
đầu khoảng 12%. Độ suy giảm ĐĐA tương đối thấp hơn so với CTS-91 và CTS-80.
Hình 3.26. CTS-72 ban đầu - 47,8 kDa (a); CTS-72 KLPT thấp - 13,3 kDa (b)
Qua thí nghiệm nghiên cứu hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS-72 chúng tôi nhận thấy: Áp
dụng hiệu ứng đồng vận tia γCo
60
và H
2
O
2
5% có thể chế tạo được CTS KLPT thấp khoảng
13 kDa (hình 3.26 b) ở liều xạ khoảng 22 kGy. Tác nhân H
2
O
2
5% cắt mạch khá hiệu quả

2
5% cắt mạch CTS ở dạng trương hiệu quả hơn so với tia γCo
60
(1,33
kGy/h).
- Cắt mạch CTS bằng tia γCo
60
ở dạng trương cho hiệu quả thấp hơn đáng kể so với khi cắt
mạch bằng chiếu xạ dung dịch.
- Hiệu ứng đồng vận cắt mạch CTS ở trạng thái trương đạt cực đại ở liều xạ khoảng 9, 20 và
14 kGy tương ứng với CTS có ĐĐA ban đầu là 91; 80,3 và 72%
- Hiệu suất cắt mạch bức xạ gia tăng đáng kể khi có mặt H
2
O
2
. Mức độ gia tăng hiệu suất cắt
mạch giảm khi tăng liều xạ.
- CTS KLPT thấp có thể chế tạo hiệu quả bằng kết hợp đồng vận tia γCo
60
và H
2
O
2
5%. Cấu
tạo và ĐĐA của sản phẩm thay đổi không đáng kể so với CTS ban đầu ở liều xạ < 12 kGy.
- Đây là lần đầu tiên quá trình nghiên cứu cắt mạch CTS ở dạng trương được tiến hành. Sản
phẩm CTS KLPT thấp và COS sau chiếu xạ được thu hồi dễ dàng hơn so với chiếu xạ dung
dịch vì vậy rất có triển vọng áp dụng ở quy mô công nghiệp. Ngoài ra, CTS KLPT thấp có
thể được ứng dụng trực tiếp hoặc làm nguyên liệu để chế tạo COS trong dung dịch với liều
xạ thấp.

= 21,566×t
-0,368
Qua quá trình nghiên cứu cắt mạch CTS bằng H
2
O
2
trong dung dịch chúng tôi nhận thấy:
Với phương pháp 1 – H
2
O
2
được đưa vào từng giai đoạn khác nhau, động học cắt mạch tuân
theo mô hình động học bậc nhất. Khi H
2
O
2
được đưa vào cùng một lúc (theo phương pháp
2) phản ứng không tuân theo mô hình động học bậc nhất. Phương pháp 1 có ưu thế hơn so
với phương pháp 2 về phương diện hiệu quả cắt mạch, bảo vệ nhóm amin và ít làm thay đổi
cấu trúc của sản phẩm. Tuy nhiên, so với phương pháp chiếu xạ áp dụng hiệu ứng đồng vận
của H
2
O
2
và tia γCo
60
thì chế tạo COS bằng phương pháp hóa học có độ suy giảm ĐĐA lớn
hơn.
3.6. ỨNG DỤNG SẢN PHẨM CHITOSAN CẮT MẠCH
3.6.1. Hiệu ứng chống oxi hóa

KẾT LUẬN CHÍNH CỦA LUẬN ÁN
Đây là công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu một cách có hệ thống về hiệu ứng
đồng vận của tia γCo
60
và H
2
O
2
cắt mạch chitosan với các độ đề axetyl khác nhau: 70, 80 và
90%. Kết quả thu được khi nghiên cứu hiệu ứng đồng vận cắt mạch chitosan ở trạng thái
trương, cắt mạch trong dung dịch với nồng độ 5% chitosan và cắt mạch bằng H
2
O
2
theo bậc
là những kết quả mới chưa được công bố. Luận án đóng góp cho việc phát triển ứng dụng
21
chế tạo dung dịch oligochitosan ở nồng độ cao 5% hướng tới sản xuất với quy mô lớn (trước
đây chỉ 1 - 3%). Từ nội dung nghiên cứu của luận án chúng tôi đạt được một số kết quả sau:
1. Chitosan có độ đề axetyl khá cao 83% đã được chế tạo trong điều kiện NaOH 50%, nhiệt
độ 90°C chỉ sau 3 giờ phản ứng. Độ đề axetyl có thể được gia tăng lên đến 95,5% bằng cách
để nguội hỗn hợp phản ứng sau 12 giờ.
2. Dung dịch oligochitosan 5% được chế tạo bằng kết hợp đồng vận của tia γCo
60
và H
2
O
2
0,5% ở liều xạ thấp dưới 20 kGy. Hiệu ứng đồng vận giảm khi tăng liều xạ. Liều xạ cần để
chế tạo oligochitosan từ chitosan ban đầu có độ đề axetyl là 91, 80 và 72% tương ứng là 7, 9

60
(1,33 kGy/h). Hiệu suất cắt mạch chitosan bằng tia γCo
60
ở trạng thái trương thấp hơn
đáng kể so với trạng thái dung dịch. Chitosan cắt mạch ở dạng trương có hiệu ứng đồng vận
đạt cực đại ở liều xạ khoảng 9, 20 và 14 kGy tương ứng với chitosan ban đầu có độ đề
axetyl khoảng 91, 80 và 72%. Cấu trúc và độ đề axetyl của sản phẩm cắt mạch thay đổi
không đáng kể so với chitosan ban đầu ở liều xạ < 12 kGy.
5. Phương pháp cắt mạch gia tăng nồng độ H
2
O
2
theo thời gian tuân theo mô hình động học
bậc nhất. Phương pháp này có ưu thế hơn so với việc sử dụng H
2
O
2
ở nồng độ cao ngay từ
đầu về mặt hiệu quả cắt mạch cũng như bảo vệ nhóm amin. Tuy nhiên, xét về hiệu quả cắt
mạch thì phương pháp này vẫn kém hơn so với phương pháp sử dụng hiệu ứng đồng vận tia
γCo
60
và H
2
O
2
.
22
6. Chitosan khối lượng phân tử càng nhỏ thể hiện hoạt tính chống oxi hóa càng cao. Hoạt
tính kháng khuẩn của chitosan khối lượng phân tử thấp cao hơn so với oligochitosan.