BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN CỦA HỆ HUYỀN PHÙ
NANO RUTIN

Họ và tên sinh viên: PHẠM MINH TRƯỜNG
Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Niên khóa: 2009 – 2013

Tháng 08/2013


 

 

NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN CỦA HỆ HUYỀN PHÙ NANO RUTIN
 
 

Tác giả

PHẠM MINH TRƯỜNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
Công Nghệ Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:
TS. Lê Thị Hồng Nhan

Tháng 08/2013


LỜI CẢM TẠ
Lời nói đầu tiên, em xin gửi lòng tri ân sâu sắc đến Ban chủ nhiệmBộ Môn
Công Nghệ Hóa Học Trường Đại Học Nông Lâm TPHCM, cùng tất cả Quý Thầy
Côtrường Đại Học Nông Lâm TP.HCM đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá
trình học tại trường để em có cơ hội thực hiện khóa luận này thành công.
Kính gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Lê Thị Hồng Nhan, người đã
tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Ngoài ra, em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, các anh chị trong bộ môn Kỹ
Thuật Hóa Hữu Cơ, trường Đại Học Bách Khoa TPHCM đã tạo điều kiện về cơ sở vật
chất để em thực hiện thí nghiệm tốt nhất. Cảm ơn các bạn cùng làm thí nghiệm tại
phòng thí nghiệm Cấu trúc vật liệu luôn động viên, giúp đỡ tôi thực hiện khóa luận
này.
Cuối cùng, xin chân thành cám ơn Quý Thầy Cô đã dành thời gian đọc khóa
luận, sửa chữa và đóng góp nhiệt tình và tận tâm để khóa luận được hoàn thiện và phát
triển hơn.

Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 08 năm 2013
Sinh viên
Phạm Minh Trường

1 
 



 

 

TÓM TẮT
Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia và điều kiện đồng hóa
với mục tiêu tạo ra huyền phù nano rutin có nồng độ 5% bằng phương pháp kết hợp
đồng hóa tốc độ cao Phillips với nghiền bi cao tốc. Bột rutin nguyên liệu được phân tán
trong nước cùng với 2 hệ phụ gia khác nhau là: PEG400 0.1%, EtOH 10% và PEG400
0.1%. Với việc bổ sung 10% EtOH thì hệ đã đạt được kích thước nhỏ hơn 400 nm. Hệ
huyền phù tạo thành được đánh giá sơ bộ về độ bền bằng các phương pháp như độ sa
lắng, nồng độ rutin, độ sai biệt màu sắc. Kích thước trung bình của hệ được kiểm tra
bằng phương pháp LDS. Nguyên liệu rutin thương mại cũng được kiểm tra, đánh giá
về cấu trúc tinh thể bằng nhiễu xạ tia X (XRD) và độ tinh khiết bằng phương pháp sắc
kí lỏng hiệu năng cao (HPLC).

 
 
 
 

2 
 


 

 

ABSTRACT

This thesis focused on researching dispersions of nano rutin with rutin
concerntration of 5%. Especially, a combination between Phillips hand blender and
high speed ball mill. Solid rutin particles were dispersed in deionized water with two
different additives such as PEG400 0.1% and EtOH 10% - PEG400 0.1% for preparing
a nano rutin suspension. The particles size of suspensions using EtOH 10% - PEG
0.1% isless than 400 nm.For evaluating the suspension, many analyzing techniques
have been used such as sedimentation ratio, measurement of moisture and dynamic
light scattering (LDS).Raw rutin material was characterized by using X-ray powder
diffraction and HPLC analysis.

3 
 


 

 

MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ................................................................................................................... 1
TÓM TẮT ........................................................................................................................ 2
ABSTRACT ..................................................................................................................... 3
MỤC LỤC ........................................................................................................................ 4
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................................... 7
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................... 10
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... 11
DANH MỤC PHỤ LỤC ................................................................................................ 12
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 15
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................................... 16
1.1.


GIỚI THIỆU VỀ RUTIN ................................................................................. 16

1.1.1.

Tính chất vật lý và hóa học ........................................................................ 16

1.1.2.

Hoạt tính sinh học của rutin ....................................................................... 18

1.1.3.

Rutin từ cây hoa hòe Sophora Japonica L. ............................................... 19

1.2.

CÔNG NGHỆ NANO ...................................................................................... 19

1.2.1.

Tổng quan về vật liệu nano ........................................................................ 20

1.2.2.

Kỹ thuật cơ bản của công nghệ nano ......................................................... 22

1.3.

1.2.2.1.


Bottom-up ........................................................................................... 22

1.2.2.2.

Top-down ............................................................................................ 25

1.2.2.3.

Kết hợp đồng thời Bottom-up và Top-down ...................................... 26

MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ HỆ HUYỀN PHÙ NANO

RUTIN ........................................................................................................................ 27
4 
 


 

 

1.3.1.

Trong dược phẩm ....................................................................................... 27

1.3.2.

Trong mỹ phẩm.......................................................................................... 29


CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ..................................................................................... 30
2.1.

MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................. 30

2.1.1.

Mục tiêu ..................................................................................................... 30

2.1.2.

Nội dung nghiên cứu.................................................................................. 30

2.2.

DỤNG CỤ - THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT ........................................................ 30

2.2.1.

Nguyên liệu – hóa chất .............................................................................. 30

2.2.2.

Dụng cụ - thiết bị ....................................................................................... 30

2.3.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................... 31

2.3.1.


2.3.1.1.

Xác định độ ẩm nguyên liệu ............................................................... 31

2.3.1.2.

Phân tích nhiễu xạ XRD ..................................................................... 33

2.3.1.3.

Xác định độ tinh khiết của nguyên liệu .............................................. 33

2.3.2.

2.4.

Đánh giá đặc tính nguyên liệu ................................................................... 31

Phân tích hệ huyền phù rutin ..................................................................... 35

2.3.2.1.

Màu sắc ngoại quan ............................................................................ 35

2.3.2.2.

Độ sa lắng............................................................................................ 36

2.3.2.3.


Kích thước hạt LDS (Dynamic light scattering)................................. 36

2.3.2.4.

Xác định hàm lượng rutin trong hệ ..................................................... 37

NỘI DUNG THỰC NGHIỆM ......................................................................... 37

2.4.1.

Đánh giá đặc tính nguyên liệu ................................................................... 37

2.4.2.

Tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG..................................................... 38

2.4.2.1.

Ảnh hưởng các điều kiện đồng hóa .................................................... 39

2.4.2.2.

Độ bền của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG .................................. 39
5 

 


 


 

2.4.3.

Tạo hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi ethanol ................................................ 40

2.4.3.1.

Ảnh hưởng các điều kiện đồng hóa .................................................... 40

2.4.3.2.

Độ bền của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi ethanol.............................. 41

2.4.4.

So sánh hiệu quả đồng hóa ........................................................................ 41

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................... 42
3.1.

ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH NGUYÊN LIỆU ...................................................... 42

3.1.1.

Đánh giá đặc tính nguyên liệu ................................................................... 42

3.1.2.


Phân tích nhiễu xạ XRD ............................................................................ 43

3.1.3.

Xác định độ tinh khiết của nguyên liệu ..................................................... 43

3.2.

TẠO HỆ HUYỀN PHÙ RUTIN HỖ TRỢ BỞI PEG ...................................... 45

3.2.1.

Ảnh hưởng các điều kiện đồng hóa ........................................................... 45

3.2.2.

Độ bền của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi PEG......................................... 47

3.3.

TẠO HỆ HUYỀN PHÙ RUTIN HỖ TRỢ BỞI ETHANOL ........................... 51

3.3.1.

Ảnh hưởng các điều kiện đồng hóa ........................................................... 51

3.3.2.

Độ bền của hệ huyền phù rutin hỗ trợ bởi ethanol .................................... 53


3.4.

SO SÁNH HIỆU QUẢ ĐỒNG HÓA ............................................................... 56

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 59
PHỤ LỤC ....................................................................................................................... 61 

6 
 


 

 

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Công thức cấu tạo của rutin .......................................................................... 16
Hình 1.2: Sơ đồ thủy phâncủa rutin tạo thành quercetin 17
Hình 1.3: Công thức cấu tạo của quercetin ................................................................... 17
Hình 1.4: Cây hoa hòe Sophora Japonica L ................................................................. 19
Hình 1.5: Kích thước các loại vật liệu nano (L là kích thước không phải kích thước
nano) ............................................................................................................................. 20
Hình 1.6: Sự tăng đáng kể diện tích bề mặt nhờ giảm kích cỡ hạt ............................... 21
Hình 1.7: Hiệu quả của đường kính hạt rắn trong thí dụ giả định về tính tan
(S: tính tan ở bề mặt của hạt; S0: tính tan bên trong) .................................................... 21
Hình 1.8: Nguyên lý Bottom-up (A) và Top-down (B) ............................................... 22
Hình 1.9: Cơ chế hình thành và phát triển hạt nano trong dung dịch ........................... 23
Hình 1.10: Hệ nhũ tương nước trong dầu và dầu trong nước ...................................... 23
Hình 1.11: Cơ chế hoạt động của phương pháp vi nhũ tương ...................................... 24

Hình 1.1: Piston-gap method (A) and jet-stream method (B) .................................... 27
Hình 1.13: Ảnh của bột mịn rutin (a) và tinh thể nano rutin sau khi đồng hóa cao áp (b)
dưới kính hiển vi ........................................................................................................... 29
Hình 2.1: Các loại thiết bị đồng hóa ............................................................................. 31
Hình 2.2: Máy đo độ ẩm SARTORIUS MB45 ............................................................ 32
Hình 2.3: Máy so màu Minolta CR300 ........................................................................ 35
Hình 2.4: Cách thức đo màu ngoại quan bằng máy đo màu Minolta CR300 .............. 35
Hình 2.5: Quá trình sa lắng ........................................................................................... 36
Hình 2.6: Quy trình đánh giá đặc tính nguyên liệu ....................................................... 37
7 
 


 

 

Hình 2.7: Quy trình tạo hệ huyền phù rutin .................................................................. 38
Hình 3.1: Nguyên liệu rutin .......................................................................................... 42
Hình 3.2: Kết quả nhiễu xạ tia X của rutin nguyên liệu .............................................. 43
Hình 3.3: HPLC của nguyên liệu rutin (A), rutin chuẩn (B), quercetin chuẩn (C) ...... 44
Hình 3.4: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên sự sai biệt màu sắc (∆E) của hệ huyền
phù rutin 5% - PEG 0.1% ............................................................................................. 45
Hình 3.5: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên nồng độ rutin của hệ huyền phù rutin
5% - PEG 0.1% ............................................................................................................ 46
Hình 3.6: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên kích thước của hệ huyền phù rutin 5%
- PEG 0.1% ................................................................................................................... 47
Hình 3.7: Sự sai biệt màu sắc (∆E) của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1 % theo thời
gian lưu .......................................................................................................................... 48
Hình 3.8: Độ sa lắng của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% theo thời gian lưu........ 48

Hình 3.9: Sự sai biệt kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% theo thời gian
lưu ................................................................................................................................. 49
Hình 3.10: Nhiễu xạ XRD của rutin, huyền phù khi sử dụng hỗ trợ PEG tại các thời
điểm lưu trữ khác nhau ................................................................................................. 50
Hình 3.11: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên sự sai biệt màu sắc (∆E) của hệ
huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% ............................................................. 51
Hình 3.12: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên nồng độ rutin của hệ huyền phù rutin
5% - PEG 0.1% - EtOH 10% ........................................................................................ 52
Hình 3.13: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa lên kích thước của hệ huyền phù rutin
5% - PEG 0.1% - EtOH 10% ........................................................................................ 52
Hình 3.14: Sự sai biệt màu sắc (∆E) của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH
10% theo thời gian lưu .................................................................................................. 53

8 
 


 

 

Hình 3.15: Độ sa lắng của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH theo thời gian
lưu.................................................................................................................................. 54
Hình 3.16: Sự sai biệt kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10%
theo thời gian lưu .......................................................................................................... 54
Hình 3.17: Nhiễu xạ XRD của rutin, huyền phù khi sử dụng hỗ trợ EtOH tại các thời
điểm lưu trữ khác nhau ................................................................................................. 55
 

 

9 
 


 

 

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1:Công thức tạo mẫu R-NS............................................................................... 28
Bảng 1.2: Kết quả đường kính hạt và chỉ số PI của các R-NS ..................................... 28
Bảng 2.1: Bảng thông số vận hành trên hệ thống HPLC .............................................. 33
Bảng 2.2: Thành phần hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa bằng máy nghiền
bi cao tốc ....................................................................................................................... 39
Bảng 2.3: Thành phần hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa bằng
máy nghiền bi cao tốc ................................................................................................... 40
Bảng 3.1: Độ ẩm của nguyên liệu ................................................................................. 42
Bảng 3.2: So sánh đặc tính hệ huyền phù rutin khi hỗ trợ bằng phụ gia khác nhau ..... 56

10 
 


 

 

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
GSH :


Glutathione.

LDS:

Laser diffraction spectrometry.

MDA :

Malondialdehyde.

MnSOD :

Manganous superoxide dismutase.

PCS :

Photon Correlation Spectroscopy.

PEG :

Poly ethylene glycol.

PI:

Polydispersity.

Quer :

Quercetin.


ROS :

Reactive oxygen species.

XRD:

X-ray diffraction.

EtOH: Ethanol.
PVA :

Poly vinyl acetate.

SDS:

Sodium dedecyl sulfat.

Tween80: Polyoxyethylene (80) sorbitan monooleate.
HSBM:

High speed ball mill (Máy nghiền bi cao tốc).

DAD: Diode array detection.

UV-Vis:

Ultraviolet – visible.

Ru:


Rutin.

HĐBM:

Hoạt động bề mặt.

v/p:

Vòng/phút.

11 
 


 

 

DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Phổ hấp thu của rutin chuẩn ........................................................................ 61
Phụ lục 2: Phổ hấp thu của rutin ghi nhận bằng đầu dò DAD trong phân tích HPLC . 61
Phụ lục 3: Phổ hấp thu của quercetin chuẩn ................................................................. 61
Phụ luc 4: Phổ hấp thu của rutin ghi nhận bằng đầu dò DAD trong phân tích HPLC . 62
Phụ lục 5: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa
15 phút tại ngày 0 .......................................................................................................... 62
Phụ lục 6: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa
30 phút tại ngày 0 .......................................................................................................... 62
Phụ lục 7: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa
45 phút tại ngày 0 .......................................................................................................... 63
Phụ lục 8: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa

60 phút tại ngày 0 .......................................................................................................... 63
Phụ lục 9: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa
15 phút sau thời gian lưu 7 ngày ................................................................................... 63
Phụ lục 10: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa
30 phút sau thời gian lưu 7 ngày ................................................................................... 64
Phụ lục 11: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa
45 phút sau thời gian lưu 7 ngày ................................................................................... 64
Phụ lục 12: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% đồng hóa
60 phút sau thời gian lưu 7 ngày ................................................................................... 64
Phụ lục 13: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa 15 phút tại
ngày 0 ............................................................................................................................ 65
Phụ lục 14: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa 30 phút tại
ngày 0 ............................................................................................................................ 65
12 
 


 

 

Phụ lục 15: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa 45 phút tại
ngày 0 ............................................................................................................................ 65
Phụ lục 16: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa 60 phút tại
ngày 0 ............................................................................................................................ 66
Phụ lục 17: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa 15 phút sau
thời gian lưu 7 ngày ...................................................................................................... 66
Phụ lục 18: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa 30 phút sau
thời gian lưu 7 ngày ...................................................................................................... 66
Phụ lục 19: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa 45 phút sau

thời gian lưu 7 ngày ...................................................................................................... 67
Phụ lục 20: Kích thước của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% đồng hóa 60 phút sau
thời gian lưu 7 ngày ...................................................................................................... 67
Phụ lục 21: Giá trị đo màu của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% theo thời gian
lưu ................................................................................................................................. 67
Phụ lục 22: Giá trị đo màu của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% theo
thời gian lưu .................................................................................................................. 68
Phụ lục 23: Giá trị đo độ ẩm của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% tại ngày 0 ........ 68
Phụ lục 24: Giá trị đo độ ẩm của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10% tại
ngày 0 ............................................................................................................................ 68
Phụ lục 25: Giá trị đo độ sa lắng của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% theo thời gian
lưu.................................................................................................................................. 69
Phụ lục 26: Giá trị đo độ sa lắng của hệ huyền phù rutin 5% - PEG 0.1% - EtOH 10%
theo thời gian lưu .......................................................................................................... 69
Phụ luc 27: Xây dựng đường chuẩn của rutin và xác định hàm lượng của rutin trong
nguyên liệu .................................................................................................................... 70

13 
 


 

 

Phụ lục 28: Xây dựng đường chuẩn của quercetin và xác định hàm lượng của quercetin
trong nguyên liệu........................................................................................................... 72

 


14 
 


 

 

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, việc ứng dụng các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên để dự phòng
và điều trị bệnh một cách riêng lẻ hoặc kết hợp với các loại thuốc có nguồn gốc hóa
dược ngày càng phát triển cả trong nước và trên thế giới, nhằm tăng hiệu quả điều trị,
giảm độc tính và ít tác dụng phụ. Trong đó cây hoa hòe cũng được chú ý đến vì có
chứa rutin. Rutin là một trong những hợp chất thiên nhiên có giá trị nhờ có tác dụng
tăng cường sức chịu đựng và sức bền thành mao mạch, loại trừ các gốc tự do giúp ngừa
ung thư, biến đổi gene và tăng khả năng miễn dịch nên có vai trò rất hiệu quả trong
kháng viêm, bảo vệ thận và chốngsuyễn.
Tuy nhiên, nhược điểm lớn của rutin chính là độ tan trong nước thấp nên hạn
chế khả năng hấp thu vào cơ thể khi sử dụng trong mỹ phẩm, dược phẩm. Một trong
những giải pháp được đưa ra giúp rutin có thể hấp thu một cách tốt nhất là làm giảm
hạt rutin xuống kích thước nano.
Với những lý do nêu trên, luận văn “Nghiên cứu độ bền của hệ huyền phù nano
rutin” được thực hiện nhằm nghiên cứu tạo ra hệ huyền phù nano rutin với nồng độ 5%
và đánh giá đặc tính cũng như độ bền của hệ. Kết quả nghiên cứu đạt được trong luận
văn này là cơ sở cho những phần nghiên cứu sâu hơn, rộng hơn liên quan đến ứng dụng
của rutin. Bên cạnh đó, việc thực hiện đề tài góp phần thúc đẩy hướng nghiên cứu công
nghệ nano cho các hợp chất tự nhiên, từ đó ứng dụng trong công nghiệp, dược phẩm và
mỹ phẩm.

15 

 


 

 

C
CHƯƠN
NG 1: TỔ
ỔNG QU
UAN
1.11.

GIỚI THIỆU
T
VỀ
Ề RUTIN
Rutin còn được gọi là Quercetin-3Q
-rutinosid hay
h
sorphoorin, là hợ
ợp chất

glyycoside bao
o gồm querccetin thuộc nhóm flavvonone và phần
p
đườngg rutinose. Tên
T của
nó xuất phát từ

ừ tên của câây Ruta graaveolens, một
m cây cũngg chứa chất rutin.
Tên

IUPAC:
I

2
2-(3,4-Dihy
ydroxyphenyyl)-4,5-dihyydroxy-3-[33,4,5-trihyddroxy-6-

[(3,4,5-trihydrroxy-6methhyl-oxan-2-yyl)oxymethhyl]oxan-2-yyl]oxy-chroomen-7-onee.
Công thức
t
phân tử: C27H30O16. Phân tử rutin đư
ược tạo nêên từ querccetin và
rutiinose.

Hình 1.1: Công thức cấu
c tạo của rutin
r

Rutin trong
t
tự nhiên có tronng rất nhiềuu thực vật. Rutin
R
có hààm lượng caao trong
lúaa mì, trong cây
c hoa hòee Nhật bản (Sophora
(

J
Japonica
L.)), trong hoaa của luống hoa đầu
xuâân (Forsythiia intermeddia) và hoa đầu
đ xuân Trrung quốc (F
F. suspensa))[1].
1.11.1. Tính chất vật lý và
v hóa học
Tinh th
hể dạng bộtt hình kim màu
m vàng hay
h vàng chhanh, khôngg mùi, khônng vị và
trở nên sậm màu
m khi tiếp xúc với ánnh sáng.
Rutin thường
t
gặp ở dạng tinhh thể kết tinnh ngậm baa phân tử nư
ước.Nó có thể giải
phóóng một ph
hân tử nướcc khi được sấy khô vớ
ới acid sulffuric đậm đặc
đ và lượnng nước

16 
 


 

 


cònn lại sẽ đượ
ợc loại ra bằng
b
cách gia
g nhiệt đếến 100C trrong áp suấất chân khôông hay
khooảng 160C
C ở áp suất môi
m trường.
Khối lư
ượng phân tử: 610.522 g/mol. Điiểm nóng chảy
c
ở 1888.7C, khi lên đến
1944C rutin sẽẽ hoàn toàn bị phân hủủy [2].
Rutin ít
í tan trong nước (từ 0.01
0
đến 0.00125g/l ở nhiệt
n
độ phòòng), tuy nhhiên tan
tốt trong meth
hanol và ethhanol [3-4].
Rutin kém
k
bền mààu dưới tácc dụng của ánh
á sáng. Vì
V vậy, nó cần
c được bảảo quản
tronng lọ tối ở nơi
n thoáng khí, tránh tiếp

t xúc trựcc tiếp với ánnh sáng.
Rutin dễ
d bị thủy phân,
p
đặc biiệt là trong môi
m trườngg acid để hìnnh thành quuercetin.
Khhi trích ly ru
utin từ một số
s thực vật ăn được, nóó luôn luônn chứa Querr ở nhiều tỉ lệ.

Hình 1.2: Sơ đồ thủủy phâncủa rutin
r
tạo thàành quercetinn

Quer làà chất tạo mùi
m dẫn xuấtt từ thực vậật, đặc biệt là
l mùi thơm
m.

H
Hình
1.3: Côông thức cấuu tạo của queercetin

17 
 


 

 


Công thức phân tử: C15H10O7. Tên IUPAC: 2-(3,4- dihydroxyphenyl)- 3,5,7trihydroxy- 4H- chromen- 4-one.
Ngoại quan: bột màu vàng, đậm màu hơn rutin.
Quercetin là chất chống oxy hoá mạnh, được phân bố nhiều trong các cây ăn
được như rutin.
1.1.2. Hoạt tính sinh học của rutin
Nhiều nghiên cứu hóa học cho thấy rutin có chức năng chống oxy hóa trong hệ
thống sinh học bằng cách kết thúc chuỗi phản ứng gốc và tách ra một phân tử oxy, gốc
hydroxyl và gốc peroxyl [5]. Ở người, rutin gắn vào ion Fe2+, ngăn nó kết hợp với
H2O2, ngăn chặn sinh ra gốc tự do phá hủy tế bào [5].
Tính kháng viêm của rutin được khảo sát trên chuột. Vai trò của rutin trong
bụng chuột (80mg/kg/ngày) ức chế cả 2 giai đoạn cấp tính và mãn tính của mẫu thí
nghiệm kháng viêm này, đặc biệt là ở giai đoạn mãn tính [6].
Một loạt các thí nghiệm đã được tiến hành để kiểm chứng vai trò của rutin trong
việc bảo vệ thận. Thử nghiệm trước trên chuột với rutin (1g/kg/i.p.) cho thấy khả năng
làm giảm sự rối loạn chức năng thận một cách đáng kể, giảm mức malondialdehyde
(MDA) cao và phục hồi hoạt động MnSOD đã suy yếu cũng như mức glutathione
GSH. Những phát hiện này cho thấy ROS là nguyên nhân trong sự thiếu máu cục
bộ/cấp máu lại gây tổn thương thận và rutin có tác động bảo vệ thận bằng cách ức chế
ROS và các hoạt động chống sự oxy hóa [7].
Trong các thí nghiệm trên bệnh tiểu đường cũng cho thấy hiệu quả tốt của rutin.
Một loạt các chất gồm nước khoáng, acid ascorbic và rutin thúc đẩy sự tăng
carbohyrat, chuyển hóa lipid, nâng cao hàm lượng plasma của acid ascorbic, làm giảm
sự cần thiết trong việc sử dụng thuốc giảm đường [8].
Rutin có tác dụng nâng cao sức đề kháng và sức bền thành mạch máu, làm mạch
dẻo và đàn hồi hơn, tăng tính thẩm thấu, phòng ngừa nguy cơ giòn, đứt, vỡ mạch.
Adrenalin, một chất nội sinh có tác dụng tăng cường sức chịu đựng của mao mạch
18 
 



 

 

nhưng chỉ trong thời gian ngắn do bị phân hủy, rutin có tác dụng cản trở sự phân hủy
của adrenalin trong cơ thể nên sức chịu đựng của mao mạch được tăng cường.
1.1.3. Rutin từ cây hoa hòe Sophora Japonica L.
Ở Việt Nam, nguồn thu rutin chủ yếu là hoa Hòe (Sophora Japonica L.) với
hàm lượng rutin rất cao. Với mục đích thu rutin và xuất khẩu nguyên liệu hoa khô, cây
hoa hòe đã được trồng rộng rãi, phát triển thành cây công nghiệp. Trước đây được
trồng nhiều ở Thái Bình, Hà Bắc, Nam Hà, Hải Phòng, Hải Hưng, Nghệ An và gần đây
ở các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên.

Hình 1.4: Cây hoa hòe Sophora Japonica L.

1.2.

CÔNG NGHỆ NANO
Khoảng nửa thế kỷ trước, công nghệ nano thực sự là một vấn đề mang nhiều sự

hoài nghi về tính khả thi, nhưng trong thời đại ngày nay đã trở thành một vấn đề hết
sức thời sự và được sự quan tâm nhiều hơn của các nhà khoa học. Các nước trên thế
giới hiện nay đang bước vào một cuộc chạy đua mới về phát triển và ứng dụng công
nghệ nano.
Chương trình nghiên cứu và phát triển công nghệ, khoa học và kỹ thuật nano
của Mỹ (The National Nanotechnology Initiative) đã định nghĩa công nghệ nano là
“Nghiên cứu các cấp độ nguyên tử, phân tử, siêu phân tử với kích thước khoảng 1 –
100 nm để tìm hiểu và tạo ra vật liệu cũng như nghiên cứu những đặc tính, tính chất
vật lý – sinh học độc đáo của loại vật liệu có cấu trúc nhỏ như vậy”.

19 
 


 

 

1.2.1. Tổng quan về vật liệu nano
Công nghệ nano có ứng dụng rất lớn trong cuộc sống và là một công nghệ triển
vọng ngay tại thời điểm hiện tại lẫn tương lai. Hiện nay, cùng với công nghệ nano, các
kỹ thuật đang được nghiên cứu và phát triển để có thể giảm kích thước các phần tử
nguyên vật liệu. Công nghệ này không chỉ áp dụng cho vật liệu mà ngày càng mở rộng
ra các lĩnh vực y tế, sinh học, mỹ phẩm, dược phẩm…
Đối tượng nghiên cứu của công nghệ nano là vật liệu nano. Vật liệu nano có thể
được định nghĩa một cách khái quát là vật liệu mà trong cấu trúc của thành phần cấu
tạo nên nó phải có ít nhất một chiều ở kích thước nm.Kích thước vật liệu nano từ vài
nm đến vài trăm nm, phụ thuộc vào bản chất vật liệu và tính chất cần nghiên cứu.
Dựa vào kích thước nano, có thể chia vật liệu nano thành các loại [9]:
- Vật liệu nano 0-D: cả ba kích thước đều là kích thước nano như các hạt nano,
tinh thể nano và chất keo.
- Vật liệu nano 1-D: có một kích thước không phải nano như ống nano, dây
nano và sợi nano.
- Vật liệu nano 2-D: chỉ có một kích thước là nano như những lớp nano, chất
phủ bề mặt nano, nano phim.
- Những loại vật liệu khác, không có kích thước nano được gọi là vật liệu nano
3-D.

Hình 1.5: Kích thước các loại vật liệu nano ( L là kích thước không phải kích thước
nano)[10]


20 
 


 

 

Nhờ kỹ thuật và công nghệ làm giảm kích thước, hạt có kích thước nano sở hữu
nhiều tính chất lý hóa độc đáo:
- Sự tăng đáng kể diện tích bề mặt và số phân tử của bề mặt [11-12]

Hình 1.6:Sự tăng đáng kể diện tích bề mặt nhờ giảm kích cỡ hạt[12]

- Hạt kích thước dưới 1000 nm sẽ không đứng yên vì đỉnh của chuyển động
Brown lớn hơn nhiều sức kéo lực hấp dẫn, do đó hệ sẽ bền hơn. Chúng có thể dễ dàng
giữ trạng thái lơ lửng mặc dù mật độ lớn [11].
- Điểm nóng chảy của vật liệu nano sẽ giảm xuống mười hay hàng trăm độ nhỏ
hơn vật liệu lớn [13].
- Tính tan của vật liệu tăng lên khi đưa xuống kích thước nano [10,12].
- Hiệu ứng trên sự dịch chuyển sinh học: hạt nano được đề xuất tham gia vào
phát triển sự vận chuyển thuốc vì tính dễ tiếp cận với cơ thể con người.

Hình 1.7: Hiệu quả của đường kính hạt rắn trong thí dụ giả định về tính tan
(S: tính tan ở bề mặt của hạt; S0: tính tan bên trong) [10]
21 
 



 

 

1.22.2. Kỹ thu
uật cơ bản của công ngghệ nano
Có nhiềều phương pháp để tạoo ra vật liệuu nano, tronng đó hai ngguyên lý cơ
ơ bản đó
là: Top-down và Bottom
m-up. Từ haai nguyên lý này, có thể
t tiến hànnh bằng nhhiều giải
phááp công ngh
hệ và kỹ thuuật để chế tạo
t vật liệu cấu trúc naano.

Hình 1.8:
1 Nguyên lý Bottom-uup (A) và Toop-down (B))

1.22.2.1.

Botttom-up

Đây là phương phháp hình thhành nano từ
ừ các phânn tử hay nguuyên tử. Quuá trình
nàyy đi từ các phân
p
tử đượ
ợc hòa tan và
v kết tủa bằng
b

cách thhay đổi sự phân
p
cực củủa dung
môôi hoặc loại bỏ dung môi
m ngay lậpp tức.
Phương
g pháp này được phát triển mạnhh mẽ vì tínhh linh động và chất lượ
ợng của
sảnn phẩm cuố
ối. Phần lớnn các vật liệệu nano màà chúng ta dùng
d
hiện nay
n đều chế tạo từ
phư
ương pháp này. Tuy nhiên,
n
phươ
ơng pháp này
n rất khóó thực hiệnn vì dễ tạo ra kích
thư
ước micro và
v dung môii sử dụng đắt tiền. Ngooài ra, điều kiện tiên quuyết cho sự
ự kết tủa
là thuốc
t
tan kém
k
nhất troong một looại dung môôi, và dungg môi này có
c thể hoà trộn
t

với
mộột chất khôn
ng dung môôi khác.
1.22.2.1.1. Phương
ơ pháp đồồng kết tủaa
Trong phương phháp kết tủa từ dung dịch,
d
khi nồồng độ củaa chất đạt đến
đ một
trạnng thái bão
o hòa tới hạạn, trong duung dịch sẽẽ xuất hiện đột ngột những
n
mầm
m kết tụ.
Cácc mầm kết tụ đó sẽ phhát triển thôông qua quáá trình khuyyếch tán củủa vật chất từ
t dung
dịcch lên bề mặặt của các mầm
m
cho đến khi mầm
m trở thành hạt nano. Để
Đ thu đượcc hạt có
độ đồng nhất cao, ngườii ta cần phâân tách hai giai đoạn hình
h
thành mầm và phhát triển
22 
 


 


 

mầm. Trong quá trình phát triển mầm, cần hạn chế sự hình thành của những mầm mới.
Các phương pháp sau đây là những phương pháp kết tủa từ dung dịch: đồng kết tủa,
nhũ tương, phân ly nhiệt...

Hình 1.9:Cơ chế hình thành và phát triển hạt nano trong dung dịch

1.2.2.1.2. Vi nhũ tương
Vi nhũ tương (microemulsion) cũng là một trong những phương pháp được
dùng khá phổ biến để tạo hạt nano. Với nhũ tương “nước-trong-dầu”, các giọt dung
dịch nước bị bao quanh bởi các phân tử chất hoạt hóa bề mặt trong dầu (các micelle).
Đây là một dung dịch ở trạng thái cân bằng nhiệt động trong suốt, đẳng hướng. Do sự
giới hạn về không gian của các phân tử chất hoạt hóa bề mặt, sự hình thành và phát
triển các hạt nano bị hạn chế tạo nên các hạt nano rất đồng nhất. Kích thước hạt có thể
từ 4 – 12 nm với độ sai khác khoảng 0.2 – 0.3 nm.

Hình 1.10: Hệ nhũ tương nước trong dầu và dầu trong nước
23