Nghiên cứu cải thiện độ ổn định của hệ nano titan dioxid gắn peg

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TRẦN THỊ MỸ LINH

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN ĐỘ ỔN ĐỊNH
CỦA HỆ NANO TITAN DIOXID GẮN PEG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2019


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

TRẦN THỊ MỸ LINH
Mã sinh viên: 1401376

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN ĐỘ ỔN ĐỊNH
CỦA HỆ NANO TITAN DIOXID GẮN PEG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn:
TS. Phạm Bảo Tùng
Nơi thực hiện:
Bộ môn Bào Chế

HÀ NỘI – 2019

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS. Phạm Bảo
Tùng. Thầy là người luôn tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình
học tập, nghiên cứu và thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Em cũng gửi lời cảm ơn tới toàn thể các thầy cô cùng anh chị kỹ thuật viên thuộc
Bộ môn Bào Chế – Trường Đại học Dược Hà Nội đã hết lòng quan tâm, giúp đỡ tạo điều
kiện cho em hoàn thành khóa luận ở bộ môn
Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Nhà trường, các phòng ban cùng các bộ
môn như Bộ môn Công Nghiệp Dược, Bộ môn Vật lý - Hóa lý, Bộ môn Hóa Đại Cương Vô
Cơ, Viện Công Nghệ Dược Phẩm Quốc Gia… và cán bộ nhân viên Trường Đại học Dược
Hà Nội đã dạy bảo, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình, anh chị em
và bạn bè luôn ở bên động viên, giúp đỡ em những lúc khó khăn trong học tập, nghiên cứu
cũng như trong cuộc sống.

Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2019
Sinh viên

Trần Thị Mỹ Linh


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................................. 7
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................. 8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ............................................................................ 9
ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .............................................................................................. 2
1.1. VÀI NÉT VỀ TITAN DIOXID .......................................................................................... 2
1.1.1. Công thức, tính chất lý hóa, dạng thù hình ........................................................ 2
1.1.2. Nano titan dioxid ................................................................................................ 3

1.2. ỨNG DỤNG CỦA NANO TITAN DIOXID TRONG NGÀNH DƯỢC...................................... 4
1.2.1. Ứng dụng chung ................................................................................................. 4
1.2.2. Ứng dụng của nano titan dioxid trong ngành dược ........................................... 6
1.2.3. Ứng dụng làm chất mang thuốc hướng đích ...................................................... 7
1.3. HỖN DỊCH NANO TITAN DIOXID .................................................................................. 9
1.3.1. Khái niệm hỗn dịch nano .................................................................................... 9
1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, độ ổn định của hỗn dịch ................ 10
1.3.3. Độ bền trạng thái tập hợp của hệ keo và lý thuyết DLVO về sự ổn định của hệ
keo ............................................................................................................................... 11
1.3.4. Một số yếu tố khác ảnh hưởng của độ bền trạng thái tập hợp hệ keo (độ ổn
định của hỗn dịch nano) ............................................................................................. 13
1.3.4.1 Phân bố kích thước tiểu phân ..................................................................... 13
1.3.4.2 pH ............................................................................................................... 14
1.3.4.3 Sự nén lớp điện kép .................................................................................... 14
1.3.4.4 Ảnh hưởng của chất điện ly ........................................................................ 14
1.3.4.5 Sự cản trở không gian ................................................................................. 15
1.3.4.6 Nhiệt độ ...................................................................................................... 15
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 16
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ .................................................................................... 16


2.1.1. Nguyên vật liệu ................................................................................................. 16
2.1.2. Thiết bị sử dụng ................................................................................................ 16
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................................ 17
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................................... 17
2.3.1. Quá trình bào chế hỗn dịch tiểu phân nano TiO2 và bào chế hỗn dịch phức hợp
chất mang nano TiO2-PEG ......................................................................................... 17
2.3.2. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bào chế và độ ổn định của
hỗn dịch TiO2 và hỗn dịch phức hợp chất mang nano TiO2-PEG ............................. 20
2.3.2.1 Khảo sát tốc độ ly tâm, thời gian ly tâm rửa tủa ........................................ 20

2.3.2.2 Khảo sát thời gian siêu âm, cường độ siêu âm sau ly tâm ......................... 20
2.3.2.3 Khảo sát thời gian sấy của mẫu và phân tán lại mẫu vào môi trường phân
tán ........................................................................................................................... 20
2.3.2.4 Khảo sát các chất diện hoạt, nồng độ các chất diện hoạt ........................... 20
2.3.2.5 Khảo sát điều kiện nhiệt độ, thời gian ảnh hưởng đến độ ổn định của hỗn
dịch ......................................................................................................................... 21
2.3.3. Đánh giá độ ổn định của hỗn dịch nano thông qua đánh giá kích thước tiểu
phân và PDI ................................................................................................................ 21
2.3.4. Đánh giá khả năng gắn PEG lên tiểu phân nano TiO2 .................................... 21
2.3.4.1. Đánh giá khả năng tương tác giữa PEG với TiO2 thông qua phổ phân tích
nhiệt vi sai DSC ...................................................................................................... 21
2.3.4.2. Đánh giá khả năng tương tác giữa PEG với TiO2 thông qua phổ hồng
ngoại biến đổi Fourier............................................................................................ 21
2.3.4.3. Đánh giá khả năng gắn PEG lên TiO2 thông qua xác định nồng độ PEG
tự do sau khi gắn TiO2 bằng quang phổ hấp thụ UV – Vis .................................... 22
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...................................... 25
3.1. XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP TIỂU PHÂN NANO TIO2 VÀ PHỨC HỢP CHẤT MANG
NANO TIO2-PEG ............................................................................................................. 25

3.1.1. Khảo sát tốc độ ly tâm và thời gian ly tâm rửa tủa .......................................... 25
3.1.2. Khảo sát môi trường phân tán sau ly tâm ........................................................ 26


3.1.3. Khảo sát cường độ siêu âm và thời gian siêu âm của hỗn dịch TiO2 sau khi ly
tâm, rửa tủa ................................................................................................................ 27
3.1.4. Khảo sát thời gian sấy của mẫu và phân tán lại mẫu vào môi trường phân tán
.................................................................................................................................... 28
3.1.5. Khảo sát chất diện hoạt và nồng độ chất diện hoạt trong hỗn dịch nano TiO2
để đánh giá độ ổn định của hỗn dịch nano TiO2 ........................................................ 29
3.2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA HỖN DỊCH NANO TIO2 .................................................. 32

3.2.1. Độ ổn định của hỗn dịch nano TiO2 ở nhiệt độ 25-28oC ................................. 32
3.2.2. Độ ổn định của hỗn dịch nano TiO2 ở nhiệt độ 2-8ºC ..................................... 34
3.2.3. Độ ổn định của hỗn dịch nano TiO2 ở nhiệt độ 40ºC, độ ẩm 75% .................. 36
3.3. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA HỖN DỊCH PHỨC HỢP CHẤT MANG NANO TIO2-PEG .... 37
3.3.1. Độ ổn định của hỗn dịch phức hợp chất mang nano TiO2-PEG ở nhiệt độ 2528ºC ............................................................................................................................ 37
3.3.2. Độ ổn định của hỗn dịch phức hợp chất mang nano TiO2-PEG ở nhiệt độ 28ºC .............................................................................................................................. 38
3.3.3. Độ ổn định của hỗn dịch phức hợp chất mang TiO2-PEG ở nhiệt độ 40ºC, độ
ẩm 75% ....................................................................................................................... 40
3.4. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GẮN PEG LÊN NANO TIO2 ..................................................... 41
3.4.1. Đánh giá khả năng tương tác giữa PEG và TiO2 thông qua phổ FTIR ........... 41
3.4.2. Đánh giá khả năng tương tác giữa PEG và TiO2 thông qua phổ phân tích nhiệt
vi sai DSC ................................................................................................................... 42
3.4.3. Đánh giá khả năng gắn PEG lên TiO2 bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
UV-Vis ........................................................................................................................ 43
3.4.3.1 Xây dựng phương pháp định lượng PEG ................................................... 43
3.4.3.2 Xác định hiệu suất gắn PEG lên TiO2 ........................................................ 44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................. 1


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Tên đầy đủ

Tên viết tắt
DAPI
DĐVN IV
DLVO

4’-6-diamidino-2-phenylindol
Dược điển Việt Nam IV

Deryagin, Landau, Verway và Ovebeek

DOX

Doxorubicin

FMN

Flavin mononucleotid

FTIR
Kl/kl

Fourier transform infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại biến đổi
Fourier)
Khối lượng/khối lượng

KLTN

Khóa luận tốt nghiệp

KTTP

Kích thước tiểu phân

ME

2-methoxyestradiol

NIR

Near-infrared (phổ gần hồng ngoại)

PC

Phthalocyanine

PDI

Polydispersity index (Chỉ số đa phân tán)

PEG

Polyethylen glycol

PEI

Polyethylenimin

RES

Reticuloendothelial system (hệ thống nội mô Reticulo)

SEM

Scanning electron microscope (Kính hiển vi điện tử quét)

SKD

Sinh khả dụng

SNARF

Seminaphthorhodamin

TEM

Transmision electron microscopy (Kính hiển vi điện tử truyền qua)

DSC

(Differential scanning calorimetry (hân tích nhiệt vi sai)

TLTK

Tài liệu tham khảo

TTIP

Titan tetra isopropoxid

UV
UV – Vis

Ultraviolet (Tia cực tím)
Ultraviolet – Visible (Phổ tử ngoại – khả kiến)


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Thông số khảo sát tốc độ ly tâm và thời gian ly tâm .......................................... 20

Bảng 2.2 Thông số khảo sát cường độ siêu âm và thời gian siêu âm sau ly tâm ............... 20
Bảng 3.1 Bảng khảo sát thời gian ly tâm và tốc độ ly tâm ................................................. 25
Bảng 3.2 Khảo sát cường độ siêu âm và thời gian siêu âm ảnh hưởng đến ....................... 27
Bảng 3.3 Khảo sát thời gian sấy mẫu ................................................................................. 28
Bảng 3.4 Độ hấp thụ quang của các dung dịch chuẩn và dung dịch iod đầu ..................... 44


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Cấu trúc dạng tinh thể của TiO2 theo mô hình ...................................................... 2
Hình 1.2 Dạng thù hình của TiO2 trong tự nhiên [10].......................................................... 3
Hình 1.3 Hình biểu diễn đường cong sinh trưởng của vi khuẩn trong 50 phút với các mẫu
khác nhau. ............................................................................................................................. 5
Hình 1.4 Hình chụp môi trường thạch chứa vi khuẩn (Escherichia coli và Staphylococcus
aureus) trong thời gian chiếu sáng khác nhau có phản ứng quang xúc tác TiO2 [29]. ......... 6
Hình 1.5 Cấu trúc chung của một phức hợp mang thuốc hướng đích .................................. 7
Hình 1.6 Đồ thị biểu diễn sự tương tác giữa hai tiểu phân trong trường hợp hệ keo bền vững
trạng thái tập hợp [3]. ......................................................................................................... 12
Hình 1.7 Đồ thị biểu diễn đường cong thế năng theo khoảng cách ................................... 13
Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn KTTP của hỗn dịch TiO2 .......................................................... 26
Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn KTTP của hỗn dịch nano TiO2 sấy và không sấy..................... 29
Hình 3.3 Mẫu sấy khi phân tán trong HNO3 pH 2,0 sau 3 phút ......................................... 29
Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn KTTP và PDI của các mẫu ....................................................... 30
Hình 3.5 Hỗn dịch TiO2 có chứa natri lauryl sulfat 0,05% ................................................ 30
Hình 3.6 Đồ thị KTTP, PDI của các mẫu theo ngày ở nhiệt độ 25-28oC........................... 34
Hình 3.7 Đồ thị KTTP, PDI của các mẫu theo ngày ở nhiệt độ 2-8oC............................... 36
Hình 3.8 Đồ thị KTTP và PDI của các mẫu gắn PEG theo ngày ở nhiệt độ 25-28oC ....... 38
Hình 3.9 Đồ thị KTTP, PDI của các mẫu gắn PEG theo ngày ở nhiệt độ 2-8oC ............... 39
Hình 3.10 Đồ thị KTTP, PDI của các mẫu gắn PEG theo tuần ở nhiệt độ 2-8oC .............. 40
Hình 3.11 Hình ảnh các mẫu gắn PEG ở nhiệt độ 40oC, 75% ........................................... 41
Hình 3.12 Phổ FTIR của mẫu TiO2, PEG nguyên liệu, PEG-TiO2 bào chế, PEG-TiO2benzakonium clorid, PEG trộn vật lý với TiO2 theo tỉ lệ 1:1 ............................................. 41

Hình 3.13 Nhiệt độ chuyển dạng của PEG, TiO2-PEG ...................................................... 43
Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ PEG và hiệu độ hấp thụ ......... 44


ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, tiểu phân nano được nghiên cứu và ứng dụng chủ yếu để đưa thuốc tới
đích nhằm giảm độc, nâng cao hiệu quả điều trị nhất là trong điều trị ung thư. Để giúp việc
đưa thuốc vào đúng tế bào đích, các nhà bào chế đã nghiên cứu bào chế phức hợp mang
thuốc hướng đích bằng cách bao hay gắn trên bề mặt tiểu phân với các chất thụ thể hướng
đích như acid folic, sắt, aglutinin mầm lúa mì,... Tuy nhiên, các phức hợp này dễ bị đại thực
bào phá hủy nên để tăng cường phân bố các tiểu phân nano đến tổ chức cần phải bao tiểu
phân với các chất mang thân nước để đại thực bào không phát hiện và phá hủy hệ thuốc.
Gần đây, titan dioxid (TiO2) ngày càng nhận được sự quan tâm trong lĩnh vực dược
phẩm và y học. Nano titan dioxid có ưu điểm như tiêu diệt vi khuẩn, vi rút, nấm, tế bào ung
thư và có thể hoạt động như một chất xúc tác hiệu quả để điều trị khối u ác tính. Tuy nhiên,
titan dioxid có hạn chế là bị đại thực bào tiêu diệt nên để khắc phục hạn chế trên các nhà
bào chế đã nghiên cứu gắn polyethylen glycol (PEG) vào bề mặt của chúng tạo thành phức
hợp chất mang để dễ dàng thoát khỏi hệ thống nội mô Reticulo (RES). Ở các nghiên cứu
trước đây, nano TiO2 gắn PEG đã được nghiên cứu nhưng đều chưa theo dõi độ ổn định
của phức hợp này.
Vì thế, nhóm nghiên cứu thực hiện đề tài “Nghiên cứu cải thiện độ ổn định của hệ
nano titan dioxid gắn PEG” được thực hiện với mục tiêu như sau:
1. Nghiên cứu cải thiện độ ổn định của hỗn dịch TiO2 và TiO2-PEG.
2. Đánh giá một số đặc tính của tiểu phân TiO2 và TiO2-PEG bào chế được.

1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Vài nét về titan dioxid
1.1.1. Công thức, tính chất lý hóa, dạng thù hình
Titan dioxid hay còn gọi là titan (IV) oxid có công thức phân tử TiO2, khối lượng
phân tử là 79,87 g/mol [28].
Titan dioxid là bột màu trắng, không màu, không mùi, không vị, không hút ẩm. Titan
dioxid nóng chảy ở 1855ºC, thực tế không tan trong H2SO4 loãng, HCl, HNO3, các dung
môi hữu cơ, nước nhưng tan được trong HF và H2SO4 đặc nóng [26]. TiO2 nóng chảy trong
kiềm tạo chất lỏng nhẹ, khi làm lạnh thì kết tinh dưới dạng muối MeTiO3, MeTiO4.
Ngoài ra, titan dioxid còn có tính chất xúc tác quang hóa, quá trình này sinh ra các
gốc oxy hóa tự do (reactive oxygen species – ROS) như các hydroperoxid, peroxy tự do...
có khả năng tiêu diệt các tế bào ung thư [41].
Titan dioxid có 3 dạng thù hình là rutil, anatas với cấu trúc hình bốn phương và
brookit với cấu trúc hình trực thoi [22], [40] như hình 1.1 và hình 1.2 [10].

Hình 1.1 Cấu trúc dạng tinh thể của TiO2 theo mô hình
Chú thích: (a) anatas (b) rutil (c) brookit

2


Hình 1.2 Dạng thù hình của TiO2 trong tự nhiên [10]
Mỗi dạng thù hình thể hiện các đặc tính vật lý khác nhau. Trong số ba dạng thù hình,
rutil là dạng thù hình ổn định về cấu trúc dạng tinh thể nhất. Trong khi anatas, brookit chưa
ổn định ở mọi nhiệt độ và chúng dễ bị chuyển sang dạng rutil ở nhiệt độ cao [20].

1.1.2. Nano titan dioxid
Theo tiếng Latin, nano có nghĩa là nhỏ, bé. Công nghệ nano là công nghệ nghiên
cứu phát triển và sử dụng các vật liệu siêu nhỏ ở kích thước nanomet để phục vụ cho lợi
ích của cuộc sống con người [2].
Có rất nhiều cách phân loại hệ nano dược phẩm như dựa vào nguồn gốc (vô cơ, hữu

cơ,...); dựa vào cấu tạo (hệ cốt, hệ màng bao, hệ liên kết...); dựa vào cấu trúc (nano hỗn
dịch, nano nhũ tương...); dựa vào phương pháp điều chế (nano kết tủa, nano phun sấy,...)
[2]. Dựa vào phạm vi ứng dụng, nano titan dioxid được xếp vào nhóm tiểu phân nano vô
cơ, với nhiều cấu trúc tiểu phân khác nhau như tiểu phân nano xốp [31], [32], tiểu phân
nano rỗng [14], ống nano [11]... với các phương pháp bào chế khác nhau. Nano titan dioxid
có nhiều ưu điểm kể đến là ổn định hóa học cao, độc tính thấp đặc biệt khi kết hợp cùng
với các polyme [37], nano titan dioxid có khả năng ức chế tiêu diệt vi khuẩn, virus, nấm,
một số dòng tế bào ung thư [6], [25].
Tiểu phân nano titan dioxid được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau như
phương pháp sol-gel, phương pháp thủy phân, phương pháp thủy nhiệt, phương pháp micell
và đối micell, phương pháp lắng đọng hơi hóa học, phương pháp lắng đọng hơi vật lý... [7]
với nhiều cách đánh giá khác nhau như xác định hình thái bên ngoài bằng kính hiển vi điện
tử quét (SEM), hiển vi điện tử truyền qua (TEM), phân bố kích thước tiểu phân, thế Zeta,
trạng thái kết tinh...[2]. Mỗi dạng nano titan dioxid khác nhau đều có phương pháp bào chế
3


khác nhau. Phương pháp sol - gel có rất nhiều ưu điểm như sử dụng nhiệt độ thấp trong quá
trình bào chế, kiểm soát dễ dàng về hình dạng, kích thước, tính chất của tiểu phân, hạt có
tính đồng nhất cao về KTTP, độ tinh khiết cao hơn nguyên liệu mua ngoài thị trường, có
thể thiết kế đúng cấu trúc hạt (dạng ống, dạng sợi, dạng lỗ xốp, dạng nano,...) thông qua
việc chọn đúng tiền chất [19].

1.2. Ứng dụng của nano titan dioxid trong ngành Dược
1.2.1. Ứng dụng chung
Nano titan dioxid được biết đến với nhiều ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực.
Trong đời sống, nano titan dioxid được ứng dụng làm mực in, thực phẩm, kem đánh
răng, vật liệu xúc tác xử lý môi trường phủ lên các bề mặt có thể tự làm sạch...
Trong y học, titan dioxid được sử dụng để tạo ra chế phẩm hỗ trợ quan sát tế bào,
phát hiện ra bệnh sớm, nhất là những bệnh hiểm nghèo, trong nha khoa, tạo răng giả, thẩm

mỹ...
Ngoài ra, titan dioxid còn được nghiên cứu trong việc chế tạo cảm biến sinh học.
Thiết kế và chế tạo cảm biến sinh học có liên quan rất nhiều đến các ứng dụng trong chẩn
đoán bệnh (ví dụ như xác định lượng glucose trong máu), giám sát an toàn thực phẩm (các
chất tồn dư có hại trong thực phẩm).
Một số nghiên cứu về nano titan dioxid:
Wu K. C. W. và cộng sự (2011) đã tổng hợp tiểu phân nano titan dioxid dạng xốp
được chức năng hóa bề mặt bằng một phân tử huỳnh quang chứa nhóm phosphat (flavin
mononucleotid – FMN) và nạp doxorubicin. Nhóm nghiên cứu đã quan sát được hình ảnh
huỳnh quang nội bào của FMN – TiO2 (xanh lá cây) trong tế bào ung thư vú khi hạt nhân
được nhuộm DAPI (4’-6-diamidino-2-phenylindol) (xanh da trời) [34]. Trên cơ sở đó,
nhóm cũng quan sát được sự vận chuyển thuốc ở tế bào ung thư trên.
Tsuang Yang Hwei và cộng sự (2008) đã nghiên cứu về diệt vi khuẩn bằng phương
pháp quang hóa sử dụng hạt nano titan dioxid. Nghiên cứu này đã thiết lập các hiệu ứng
quang hóa của nano titan dioxid trên một mô hình cấy chỉnh hình trong in vitro. Môi trường
phân tán có nano titan dioxid được thêm vào một số vi khuẩn. Hiệu quả quá trình quang
hóa titan dioxid đã được đánh giá qua khả năng sống sót của 5 loại vi khuẩn khác nhau là
Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphyloc Focus aureus, Enterococcus hirae
4


và Bacteroides Fragilis. Kết quả chỉ ra rằng, liều lượng của tia cực tím (UV) sử dụng không
ảnh hưởng đến khả năng sống sót của vi khuẩn. Tất cả các vi khuẩn đều sống sót tốt khi
không có hạt nano titan dioxid. Còn đối với môi trường có chứa nano titan dioxid, sau 50
phút chiếu tia UV vi khuẩn gần như bị tiêu diệt hoàn toàn được thể hiện trên đường cong
sinh trưởng (hình 1.3). Sự hình thành các khuẩn lạc trên các tấm kim loại phủ nano titan
dioxid cũng giảm đáng kể (hình 1.4). Điều này chứng tỏ rõ ràng về tác dụng diệt khuẩn của
hạt nano titan dioxid. Ứng dụng này có thể áp dụng cho các cơ sở y tế để tiệt khuẩn nơi khả
năng nhiễm trùng cần được kiểm soát. Hình 1.4 thể hiện tác dụng hiệu quả của titan dioxid
trong diệt khuẩn [29].

Hình 1.3 Hình biểu diễn đường cong sinh trưởng của vi khuẩn trong 50 phút với các
mẫu khác nhau.
Trong đó A: (TiO2: +, UV: +); B: (TiO2: +, UV: -)
C: (TiO2: -, UV: -); D: (TiO2: -, UV: +).

5


Hình 1.4 Hình chụp môi trường thạch chứa vi khuẩn (Escherichia coli và
Staphylococcus aureus) trong thời gian chiếu sáng khác nhau có phản ứng quang xúc
tác TiO2 [29].

1.2.2. Ứng dụng của nano titan dioxid trong ngành dược
Titan dioxid sử dụng trong ngành Dược ở dạng bột mịn hoặc siêu mịn (kích thước
vài micromet) trong các chế phẩm mỹ phẩm, hoặc hỗn dịch bao phim, vỏ nang ... Hiện nay,
khi công nghệ nano phát triển, TiO2 dạng nano ngày càng được ưu tiên sử dụng hơn do vừa
tăng cường được vai trò, vừa không gây cảm giác “thô ráp” so với dạng bột mịn, nâng cao
tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
Titan dioxid từ lâu đã được chấp nhận sử dụng trong các sản phẩm kem chống nắng
và một số loại mỹ phẩm khác với vai trò ngăn cản tia UV. Khi sử dụng, titan dioxid khá an
toàn, bền với nhiều tác nhân, không có khả năng thấm qua da. Do cơ chế của titan dioxid
là phản xạ nên có tác dụng chống ánh nắng và tia UV giúp bảo vệ, ổn định làn da dưới
những tác động bất lợi.
Khi công nghệ nano đang có những bước tiến vượt bậc, tiểu phân titan dioxid dạng
nano được nghiên cứu với nhiều ứng dụng mới, điển hình là ứng dụng trong liệu pháp quang
động học để điều trị ung thư và đóng vai trò làm chất mang thuốc [37].
Trong nghiên cứu của Youkhana và cộng sự (2017), hạt nano titan dioxid được sử
dụng làm chất phát xạ trên hai dòng tế bào nuôi cấy, tế bào keratinocyt ở người (HaCaT)
và tế bào ung thư tuyến tiền liệt (DU145). Liều lượng bức xạ thích hợp đã được ước tính

cho thí nghiệm sử dụng hạt nano TiO2 anatas. Tỷ lệ sống sót của tế bào được xác định bằng
6


thử nghiệm khả năng sống của tế bào và thử nghiệm nhân bản. Trong thử nghiệm độc tính
tế bào, các hạt nano titan dioxid không độc ở nồng độ thấp hơn 4 mM và với nồng độ cao
hơn 4 mM cũng không ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của tế bào [38].
Trong nghiên cứu của Yurt và cộng sự (2018), phân tử ZnPc đã được tổng hợp và
tích hợp vào hạt nano titan dioxid. Sau đó, sử dụng liệu pháp quang động lực của các phân
tử này thử nghiệm trong các khối u vú và cổ tử cung. Yurt đã chỉ ra rằng ZnPc-TiO2 hiệu
quả hơn so với ZnPc đơn thuần về hoạt động quang động và ZnPc-TiO2 được hấp thu cao
trong tế bào khối u vú và cổ tử cung do đó có thể sử dụng làm tác nhân trong liệu pháp
quang động học [39].

1.2.3. Ứng dụng làm chất mang thuốc hướng đích
Cấu trúc chung của một phức hợp mang thuốc hướng đích thường có 3 phần: dược
chất, chất mang và chất chức năng hóa bề mặt (chất hướng đích, chất bảo vệ). Ngoài ra, hệ
còn được gắn thêm một số chất giúp tăng khả năng thấm vào tổ chức, tế bào, hoặc các chất
phát tín hiệu hình ảnh giúp kiểm soát sự phân bố của hệ trong cơ thể. Hình 1.5 thể hiện cấu
trúc chung của một phức hợp mang thuốc.

Hình 1.5 Cấu trúc chung của một phức hợp mang thuốc hướng đích
Dựa vào bản chất, chất mang được chia thành 2 loại: chất mang có nguồn gốc hữu
cơ, chất mang có nguồn gốc vô cơ. Chất mang có nguồn gốc hữu cơ thường là các polyme
7


(polyme thiên nghiên, polyme tổng hợp, lipid rắn). Chất mang polyme trong tiểu phân nano
đóng vai trò rất quan trọng, như bảo vệ dược chất vào trong lòng tiểu phân nano nhằm ngăn
tác động bất lợi của các yếu tố ngoại môi đến dược chất; giúp quyết định sự phân bố của

tiểu phân trong cơ thể. Chất mang ảnh hưởng đến hình dạng, kích thước, tính chất bề mặt
của tiểu phân; nó cũng quyết định mô hình giải phóng, tốc độ giải phóng, vị trí giải phóng
của dược chất [30]. Chất mang có nguồn gốc vô cơ thường được sử dụng là kim loại (vàng,
bạc,...), oxid kim loại (kẽm oxid, titan dioxid, oxid sắt từ,...) [21]. Yêu cầu chung của một
chất mang thuốc là khả năng tương hợp sinh học cao với cơ thể, không độc, khả năng mang
dược chất lớn và giải phóng dược chất theo mong muốn khi bào chế [2].
Với ứng dụng làm chất mang dược chất, nano titan dioxid được cho là có tiềm năng
lớn khi có thể được bào chế ở dạng sợi, dạng ống, dạng rỗng hoặc dạng xốp để thuốc có thể
kết hợp trên bề mặt hoặc bên trong lòng chất mang [37].
Wang.T và cộng sự (2015) đã tiến hành tổng hợp tiểu phân nano tian dioxid dạng lỗ
xốp làm chất mang gắn paclitaxel. Tiểu phân tian dioxid sau tổng hợp được gắn với
polyethylenimin (PEI), acid folic, fluorescein isothiocyanat (chất phát quang) và paclitaxel.
Hiệu suất mang thuốc của hệ đạt 23,7%. Khả năng giải phóng dược chất từ hệ sau 3 giờ
tăng nhanh khi tăng thời gian chiếu tia UV (từ 3,2% khi không chiếu UV lên 73,4% khi
chiếu UV trong 15 phút). Nguyên nhân có thể do cấu trúc PEI cồng kềnh, ngăn cản giải
phóng dược chất nhưng khi được chiếu tia UV thì PEI bị phá hủy, giúp giải phóng dược
chất. Thử nghiệm in vivo trên chuột cho thấy hệ gắn acid folic ban đầu phân bố chủ yếu ở
gan và thận nhưng sau đó tập trung ở các khối u, chứng tỏ acid folic có ái lực lớn với thụ
thể folat trên khối u [33].
León A. và cộng sự (2017) đã nghiên cứu bào chế tiểu phân nano TiO2 bao PEG làm
chất mang gắn 2-methoxyestradiol (2ME). Hiệu suất mang thuốc của phức hợp TiO2  PEG
đạt khoảng 9% với thời gian khuấy là 180 phút, trong khi các báo cáo trước cho thấy hiệu
suất nạp 2ME trong liposome là khoảng 8%, trong dendrime là 3,3%. 2ME là một thuốc
chống ung thư có phổ rộng và độc tính thấp; tuy nhiên ứng dụng lâm sàng của 2ME đã bị
hạn chế do độ hòa tan thấp, hấp thu tiêu hóa kém, thời gian bán hủy ngắn và SKD thấp [12].
Thí nghiệm này đã chứng minh phức hợp nano TiO2 – PEG – 2ME có tiềm năng làm hệ
đưa thuốc hướng đích do cải thiện được nhược điểm của 2ME [16].
8

M. Yin, và các công sự (2014) đã chỉ ra rằng, khi tổng hợp các hạt nano chuyển đổi
ngược với lớp vỏ ngoài TiO2 (a mesoporous TiO2 - mTiO2) để phân bố thuốc gần hồng
ngoại (NIR) và điều trị ung thư nhằm mục tiêu hiệp đồng tác dụng. NaGdF4: Yb, Tm có
thể chuyển đổi ánh sáng NIR thành tia UV, kích hoạt lớp vỏ ngoài titan dioxid để tạo ra
phản ứng oxy hóa cho liệu pháp quang động. Do diện tích bề mặt lớn và cấu trúc xốp, lớp
vỏ ngoài của nano titan dioxid có thể nạp một số dược chất như thuốc chống ung thư cho
phương pháp hóa trị liệu. Các thí nghiệm về độc tính trên tế bào đã được chứng minh với
liệu pháp kết hợp làm giảm tỉ lệ tử vong cao nhất của các tế bào ung thư biểu mô tuyến vú
so với hóa trị liệu đơn lẻ hoặc liệu pháp quang động [36].
Nano titan dioxid được tạo ra chủ yếu ở dạng hỗn dịch, đồng thời TiO2 muốn làm
giá mang thuốc cần được chức năng hóa bề mặt để tương tác với các thành phần của hệ
mang thuốc hướng đích. Khi titan dioxid ở dạng nano bột thương mại, nano titan dioxid
khó phân tán đều trong môi trường phân tán và kém ổn định hơn, KTTP không đồng đều,
người ta sử dụng dạng bột có sẵn trên thị trường làm trong chế phẩm kem chống nắng còn
bào chế làm tiểu phân chất mang thuốc thường dùng ở dạng hỗn dịch nano [31], [33]. Ds.
Vũ Hồng Phúc đã bào chế ra hỗn dịch nano TiO2 bằng phương pháp sol-gel. Nghiên cứu
này cho ra một số kết quả về KTTP khoảng 203 nm, PDI khoảng 0,138, dạng vô định hình
và khả năng gắn acid folic khoảng 12% và Ds. Trương Thị Thanh Thảo đã bào chế ra hỗn
dịch phức hợp chất mang nano TiO2-PEG với KTTP đo được là 174,6 nm, PDI khoảng
0,195 hiệu suất 95,89% sử dụng phương pháp gắn PEG vào hỗn dịch nano TiO2 sau khi
hỗn dịch nano TiO2 được tạo thành để đảm bảo đặc tính của nano TiO2 [4], [5] tuy nhiên
chưa nghiên cứu độ ổn định của phức hợp này. Vì thế cần tìm hiểu một số đặc tính, tính
chất, yếu tố ảnh hưởng của hỗn dịch nano khi nghiên cứu về độ ổn định của phức hợp nano
TiO2-PEG.

1.3. Hỗn dịch nano titan dioxid
1.3.1. Khái niệm hỗn dịch nano
Hỗn dịch là hệ dị thể thuộc hệ phân tán thô chứa các tiểu phân chất rắn phân tán
trong môi trường, có kích thước tiểu phân lớn hơn kích thước tiểu phân keo. Tuy nhiên
trong các chế phẩm thuốc có một số hỗn dịch nano (siêu vi hỗn dịch) tiểu phân phân tán có

kích thước nano được xem xét như hệ phân tán keo (hệ keo) [3].
9


Hệ phân tán được chia thành 3 loại theo kích thước tiểu phân (KTTP) là hệ phân tán
phân tử, hệ phân tán keo, hệ phân tán thô. Trong đó hệ keo là hệ phân tán có tiểu phân có
kích thước từ 1 nm đến 500 nm, có thể quan sát bằng kính hiển vi điện tử, khuếch tán rất
chậm [3].
Hỗn dịch hệ nano có thể được phân loại vào hệ keo. Độ ổn định của hỗn dịch nano
chính là độ ổn định của hệ keo. Dưới đây trình bày về lý thuyết về sự ổn định của hệ keo.

1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, độ ổn định của hỗn dịch
Các chất rắn không tan trong chất lỏng phân tán tạo thành hệ dị thể. Trong hệ dị thể
thường kém bền về mặt động học bởi vì chúng có năng lượng bề mặt cao nên chúng có xu
hướng kết tụ. Sự kết tụ trong hệ phân tán dị thể có thể xảy ra bởi các tương tác này:
-

Sự đóng bánh, sa lắng của chất rắn.

-

Chuyển động Brown.

-

Sự đối lưu.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của hỗn dịch có thể được minh họa bởi hệ thức
Stockes dưới đây:
V=

2𝑟 2 (d1−d2)g
9ŋ

[18]

Trong đó:
V là vận tốc tách của các tiểu phân pha phân tán khỏi môi trường phân tán.
d1 là tỉ trọng của pha phân tán.
d2 là tỉ trọng của môi trường phân tán.
r là bán kính của tiểu phân pha phân tán.
ŋ là độ nhớt của môi trường phân tán.
g là gia tốc trọng trường.
Hỗn dịch càng ổn định, bền vững khi vận tốc tách pha càng nhỏ. Theo hệ thức thì
hỗn dịch ổn định khi:
-

Hạn chế sự sa lắng kết tụ bằng cách giảm sự chênh lệch tỉ trọng 2 pha, giảm KTTP,

tăng độ nhớt môi trường.
-

Hạn chế sự tăng KTTP hỗn dịch do các nguyên nhân: chuyển thể vô định hình sang

kết tinh, khi giảm nhiệt độ có sự tái kết tinh, giảm bề mặt tự do để giảm năng lượng của hệ.
10


Dùng chất diện hoạt trong thành phần hỗn dịch, gây thấm giảm sức căng bề mặt tiếp xúc 2
pha rắn - lỏng để giảm năng lượng của hệ.

-

Tránh sự đóng bánh khi sa lắng bằng cách sử dụng các chất hoạt động bề mặt, các

polyme để tạo khối sa lắng tơi xốp của các tiểu phân nhờ vai trò tạo lớp bảo vệ chống liên
kết bền chặt.
-

Tránh kết dính tiểu phân vào thành lọ, bao bì bằng cách dùng chất hoạt động bề mặt

thích hợp, có nồng độ đủ lớn, có khả năng đẩy các tiểu phân ra khỏi bề mặt chai lọ, bao bì.
-

Áp dụng các biện pháp làm tăng thế điện động ξ và điện thế φo, bề dày lớp khuếch

tán và giảm nhỏ KTTP trong hỗn dịch.

1.3.3. Độ bền trạng thái tập hợp của hệ keo và lý thuyết DLVO về sự ổn định của hệ keo
Các tiểu phân keo phân tán trong môi trường lỏng chịu tác động của trọng lực và các
lực tương tác lẫn nhau. Trong một hệ keo không bền vững có thể xảy ra hiện tượng keo tụ
các tiểu phân keo kết tụ lại thành tiểu phân lớn.
Xét về cấu trúc hóa lý, độ ổn định hệ phân tán được gọi là độ bền trạng thái tập hợp,
là khả năng hệ giữ được phân bố kích thước của các tiểu phân phân tán như trạng thái ban
đầu, hạn chế sự tập hợp các tiểu phân nhỏ thành tiểu phân lớn [3], [15], [17].
Độ bền của hệ keo phụ thuộc vào 5 loại tương tác đó là lực hút Van der Waals, lực
đẩy tĩnh điện, sự nén lớp điện kép, sự solvat hóa, sự cản trở không gian. Ngoài ra độ bền
(độ ổn định) của hệ keo còn chịu ảnh hưởng của chất điện ly, môi trường phân tán và nhiệt
độ.
Theo lý thuyết về độ bền của hệ keo của các nhà khoa học Deryagin, Landau,
Verway và Ovebeek (Thuyết DLVO) thì lực tương tác giữa hai tiểu phân (FT) bằng tổng

lực đẩy (FD) và lực hút (FH):
FT = FH + FD
Trong đó :
FD = 2πɛɛoaφo2𝑒 −𝑘𝐻 ( khi a rất nhỏ so với H)
FH = -

𝐴𝑎
12𝐻

( khi hai tiểu phân ở gần sát nhau H/a nhỏ)

-

a là bán kính tiểu phân

-

H là khoảng cách hai mép tiểu phân
11


-

K là nghịch đảo của bề dày lớp điện kép

-

ɛ, ɛo là hằng số điện môi tuyệt đối và tương đối của môi trường

-

φo là điện thế bề mặt tiểu phân

Phân tích lực tương tác cho thấy điều kiện bền vững trạng thái tập hợp của hệ keo:
Trong hệ keo xác suất sự keo tụ xảy ra chủ yếu do tương tác giữa hai tiểu phân keo khi
chuyển động tiến lại gần nhau. Để thấy rõ điều kiện bền vững của hệ keo có thể phân tích
đồ thị biểu diễn sự tương tác giữa hai tiểu phân trong trường hợp hệ bền vững trạng thái tập
hợp (FT>0) được mô tả trên hình 1.6 [18].

Hình 1.6 Đồ thị biểu diễn sự tương tác giữa hai tiểu phân trong trường hợp hệ keo bền
vững trạng thái tập hợp [3].
Thế điện động ξ tỉ lệ thuận với bề dày lớp khuếch tán (d), độ lớn của ξ và d quyết
định độ bền vững của hệ hỗn dịch nano.
Khi φo, ξ đủ lớn, lực đẩy lớn hơn lực hút, lực tương tác tổng cộng (FT >0) là lực đẩy
được coi là hàng rào năng lượng, ngăn cản các tiểu phân không tiến gần nhau để keo tụ,
bảo vệ hệ keo bền vững.
Như vậy, điều kiện bền vững trạng thái tập hợp (độ ổn định) của hệ keo là thế bề
mặt φo, điện thế ξ và bề dày lớp khuếch tán phải đủ lớn, KTTP keo phải đủ nhỏ. Hệ phân
tán keo bền vững khi có ξ khoảng 30 mV và rất bền vững khi ξ có giá trị 50-60 mV.
Phương trình của F đẩy và F hút cho thấy lực đẩy của lớp điện kép có mối quan hệ
với khoảng cách hai tiểu phân (H) là hàm mũ e-kH. Trong khi đó, lực hút Van der Waals tỉ
lệ nghịch với H. Ở khoảng cách nhỏ giữa các tiểu phân lực hút chiếm ưu thế. Thông thường
12


đường cong thế năng có một cực tiểu ở khoảng cách nhỏ, tiếp theo là cực đại ở khoảng cách
trung bình. Tuy nhiên đường cong thế năng còn phụ thuộc vào giá trị của FD và FH trong
từng hệ phân tán. Nếu FD lớn hơn FH và FT đủ lớn để thắng được năng lượng chuyển động
nhiệt của các tiểu phân thì hệ keo sẽ bền vững, các tiểu phân luôn luôn ở trạng thái phân
tán không kết tụ lại với nhau [3], [18]. Hình 1.7 là đồ thị biểu diễn đường cong thế năng

theo khoảng cách [18].

Hình 1.7 Đồ thị biểu diễn đường cong thế năng theo khoảng cách
Ngoài những yếu tố thuộc về cấu tạo tiểu phân keo, độ bền của hệ keo còn phụ thuộc
vào bản chất của môi trường phân tán, sự có mặt các chất điện ly, các chất diện hoạt, các
polyme thân nước, nhiệt độ...

1.3.4. Một số yếu tố khác ảnh hưởng của độ bền trạng thái tập hợp hệ keo (độ ổn định
của hỗn dịch nano)

1.3.4.1 Phân bố kích thước tiểu phân
KTTP nhỏ và độ nhớt môi trường càng cao càng giúp cho tiểu phân trong hệ hỗn
dịch nano sa lắng chậm. Nhưng do kích thước các hạt trong hệ không đều nhau nên thực tế
thường dùng thông số kích thước hạt trung bình và chỉ số đa phân tán PDI. Chỉ số đa phân
tán PDI thể hiện về sự phân bố độ rộng của mẫu. PDI thường nhỏ hơn 0,25 được cho là
mẫu có phân bố hẹp, lớn hơn 0,5 là phân bố rộng. Thể tích sa lắng là chỉ tiêu quan trọng
hơn tốc độ sa lắng, hệ phân tán có thể tích sa lắng nhỏ sẽ khó phân tán trở lại hơn hệ sa lắng
nhanh nhưng có thể tích sa lắng lớn. Trạng thái liên kết lỏng lẻo giữa các tiểu phân tạo ra
13


thể tích sa lắng lớn. Thể tích sa lắng là yếu tố quyết định khả năng dễ dàng phân tán tạo lại
hệ phân tán ban đầu sau bảo quản [18].

1.3.4.2 pH
Khi pH thay đổi làm thay đổi tỉ lệ nồng độ các ion trong dung dịch, dẫn đến ảnh
hưởng tới điện thế bề mặt, bề dày lớp khuếch tán, thế Zeta. Nếu thêm base vào hệ phân tán,
các tiểu phân có khuynh hướng tích điện âm, thêm acid các tiểu phân có khuynh hướng tích
điện dương. Do đó, cần duy trì pH hệ phân tán ở giá trị đã xác định nào đó để hệ ổn định
nhất. Ở mỗi mẫu đều có một điểm mà đường cong thế Zeta đi qua giá trị 0, điểm này là

điểm đẳng điện. Điểm đẳng điện là điểm mà hệ phân tán ở trạng thái kém ổn định nhất [9].
Khi bào chế hỗn dịch cần tránh pH tại điểm đẳng điện để hỗn dịch bền vững, thay
đổi pH sao cho giá trị tuyệt đối của thế Zeta lớn hơn 30 mV thì hệ ổn định.
J. Qi và các cộng sự (2013) đã nghiên cứu về ảnh hưởng của của sóng siêu âm, nồng
độ, pH đối với độ ổn định của hỗn dịch nano TiO2. Kết quả chỉ ra rằng khi tăng pH làm
tăng nồng độ hạt TiO2 [24]. Ngoài ra, một nghiên cứu khác cũng đã chứng minh được sự
ảnh hưởng của pH lên hỗn dịch nano titan dioxid rằng khi tăng pH thì KTTP của TiO2 tăng
lên [13].

1.3.4.3 Sự nén lớp điện kép
Khi cho thêm chất tan nói chung và các chất điện ly nói riêng với nồng độ cao các
chất này sẽ khuếch tán di chuyển từ dung dịch vào bề mặt làm cho các ion của lớp khuếch
tán bị di chuyển vào trong (lớp khuếch tán bị nén). Bề dày lớp khuếch tán sẽ giảm dẫn đến
cân bằng giữa hai lớp hấp phụ và lớp khuếch tán thay đổi, một số ion trong lớp khuếch tán
sẽ tham gia vào lớp hấp phụ. Kết quả là thế Zeta và bề giày lớp khuếch tán giảm, làm hệ
keo kém bền vững, hỗn dịch nano kém ổn định [3], [23].

1.3.4.4 Ảnh hưởng của chất điện ly
Chất điện ly trơ không làm thay đổi φo do không phản ứng với các chất trong hệ keo,
không bị hấp phụ lên bề mặt rắn của nhân keo.
Chất điện ly trơ có thể ảnh hưởng đến lớp khuếch tán và thế điện động ξ. Lượng nhỏ
chất điện ly trơ thì ít ảnh hưởng đến độ bền keo, lượng lớn thì độ bền kém do lớp khuếch
tán bị nén, bề dày lớp khuếch tán giảm.
14


Chất điện ly không trơ ảnh hưởng lớn đến độ bền của hệ keo mà còn có thể thâm
nhập, liên kết với bề mặt chất rắn của keo, tác động vào lớp bề mặt, lớp hấp phụ, lớp khuếch
tán.
Lượng nhỏ chất điện ly cùng dấu thì làm tăng độ bền keo (độ ổn định hỗn dịch nano)

do làm tăng φo, ξ và bề dày lớp khuếch tán. Nếu thêm chất điện ly cùng dấu đủ lớn lớp
khuếch tán bị nén, làm giảm d và ξ, làm giảm độ bền keo.
Lượng nhỏ chất điện ly trái dấu với nhân điện tích keo làm giảm mạnh φo, ξ gây keo
tụ. Nhưng nếu tiếp tục thêm một lượng lớn chất điện ly trái dấu tới mức có thể làm đổi dấu
điện tích tiểu phân, hệ keo có thể được phân tán trở lại nhưng không được như trạng thái
ban đầu [3].
Sự ảnh hưởng của chất điện ly trơ có thể làm tăng hoặc giảm độ ổn định của hỗn
dịch nano. Có thể dựa trên sự ảnh hưởng trên để này để thêm vào một lượng chất diện hoạt
ion hóa hợp lý, làm tăng độ bền của hỗn dịch nano.
X. N. Yang và các cộng sự (2013) đã có nghiên cứu báo cáo về ảnh hưởng của pH,
cation đến độ ổn định của hỗn dịch nano titan dioxid. Kết quả chỉ ra rằng khi thêm Ca2+ vào
hỗn dịch làm tăng KTTP của titan dioxid đồng thời làm giảm độ ổn định của hỗn dịch [35].

1.3.4.5 Sự cản trở không gian
Thuật ngữ ổn định không gian dùng mô tả cơ chế polyme hấp phụ lên bề mặt tiểu
phân góp phần làm bền hệ keo. Khi các tiểu phân có lớp hấp phụ polyme hydrat hóa chạm
nhau, sự phản hấp phụ có thể xảy ra ở điểm tiếp xúc. Năng lượng tự do của phản hấp phụ
là năng lượng dương làm tăng lực đẩy và độ ổn định của hệ keo [23].

1.3.4.6 Nhiệt độ
Nhiệt độ tăng làm tăng quá trình phản hấp phụ, làm giảm điện thế φo. Nhiệt độ tăng
còn làm giảm độ nhớt môi trường, tăng tốc độ chuyển động tiểu phân, do đó làm giảm độ
ổn định của hệ keo. Vì thế, hỗn dịch được bảo quản ở nhiệt độ thấp [3], [18].

15


CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị

2.1.1. Nguyên vật liệu
Bảng 2.1: Các nguyên vật liệu sử dụng
STT

Tên nguyên vật liệu

Nguồn gốc

Tiêu chuẩn chất lượng

1

Acid nitric

Trung Quốc

Nhà sản xuất

2

Bari clorid

Trung Quốc

Nhà sản xuất

3

Benzalkoniumclorid

Trung Quốc

Nhà sản xuất

4

Iod tinh thể

Trung Quốc

Nhà sản xuất

5

Isopropanol

Trung Quốc

Nhà sản xuất

6

Kali iodid

Trung Quốc

Nhà sản xuất

7

Natri lauryl sulfat

Trung Quốc

Nhà sản xuất

8

Natri thiosulfat

Trung Quốc

Nhà sản xuất

9

Nước cất

Bộ môn Bào chế

DĐVN V

10

PEG 6000

Trung Quốc

Nhà sản xuất

11

Poloxame 407

Trung Quốc

Nhà sản xuất

12

TiO2 dạng bột nano

Degussa

Nhà sản xuất

13

Titan tetra isopropoxid (TTIP)

Weng Jiang Reagent
Trung Quốc

Nhà sản xuất

2.1.2. Thiết bị sử dụng
STT

Tên thiết bị

Hãng sản xuất

1

Bể rửa siêu âm Wiseclean – Wisd

Hàn Quốc

2

Cân kỹ thuật Sartorious

Đức

3

Cân phân tích Sartorious AG Gottingen

Đức

4

Máy đo KTTP Zetasizer ZS90 – Malvern

Anh

5

Máy đo pH Mettler Toledo

Mỹ

6

Máy đo quang UV–Vis U – 5100 Spectrophotometer

Nhật

16