TỔNG HỢP CHITOSAN-GHÉP-POLY(ETHYLENE GLYCOL) VỚI KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN

Abstract

Chitosan là một trong những polyme dồi dào nhất trong tự nhiên và có tiềm năng rất lớn trong nhiều lĩnh vực hiện nay nhờ vào khả năng kháng khuẩn vốn có và tính chất đặc biệt của nó như một polyme sinh học. Tuy nhiên, độ giòn cao và cơ tính thấp đã giới hạn khả năng ứng dụng của chitosan trong thực tế. Do đó, trong nghiên cứu này, poly(ethylene glycol) (PEG) được lựa chọn ghép với CS nhờ vào tính linh động cao, có thể bù đắp cho tính giòn của chitosan, và đồng thời cũng an toàn với con người. Nghiên cứu hướng đến tổng hợp chitosan ghép PEG (CS–PEG) bằng phương pháp hai giai đoạn với tỷ lệ và hiệu suất ghép cao và đánh giá tính kháng khuẩn của CS–PEG sau khi biến tính. Đầu tiên, PEG được chuyển hoá thành PEG-aldehyde để tạo thành nhóm –CHO trung gian cho phản ứng ghép với –NH2 của CS. Kết quả cho thấy ở điều kiện nhiệt độ 80 °C và nồng độ AgNO3 0,75%, hiệu suất đạt được cao nhất ở 77 %. Ở giai đoạn ghép CS–PEG, tỷ lệ nhóm chức –NH2/–CHO đóng vai trò quyết định mức độ ghép. Phản ứng đạt được phần trăm ghép và hiệu suất ghép cao nhất (90 và 35%) khi tỷ lệ mol nhóm chức –NH2/–CHO = 10, tỷ lệ mol NaBH4/PEG–CHO = 7,4 và phản ứng trong 6 giờ. CS–PEG cho thấy nhiệt độ chuyển thuỷ tinh đã giảm xuống còn – 31 °C, chứng minh sự tăng cường về độ mềm dẻo của mạch chitosan. Ngoài ra, hiệu ứng kháng khuẩn của CS–PEG đạt 99,8 và 98,3% đối với vi khuẩn E. coli và S. aureus, cho thấy tiềm năng to lớn của nó để có thể ứng dụng vào lĩnh vực thực phẩm như một lớp phủ kháng khuẩn