Nghiên cứu quy trình tổng hợp và khảo sát một số đặc trưng của vật liệu phức hợp sắt polymaltose (IPC) từ muối sắt Fe(NO3)3.9H2O

Tì tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp Nhiều loại thuốc cung cấp điều trị thiếu máu đã được sản xuất trên thế giới bao gồm cả sắt vô cơ và sắt hữu cơ với sắt hóa trị I và

Trường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI2

KHOA HÓA HỌC LƯƠNG THỊ HUỜNG

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TỎNG HỢP VÀ KHAO SAT MOT SO DAC TRUNG CUA VAT LIEU PHUC HOP SAT -POLYMALTOSE ( IPC)

TU MUOI SAT Fe(NOs)3.9H2O

KHOA LUAN TOT NGHIEP DAI HOC

Chuyên ngành: Hóa Vô cơ

HÀ NỘI - 2013

Trường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA HÓA HỌC

LƯƠNG THỊ HUỜNG

NGHIEN CUU QUY TRINH TONG HOP VA KHAO SAT MOT SO DAC TRUNG CUA VAT LIEU PHUC HOP SAT -POLYMALTOSE ( IPC)

TU MUOI SAT Fe(NO3)3.9H2O

KHOA LUAN TOT NGHIEP DAI HOC

Chuyên ngành: Hóa Vô cơ

Người hướng dẫn khoa học:

TS VŨ DUY HIẾN

HÀ NỘI - 2013

Ti tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

LỜI CÁM ƠN

Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS.Vũ Duy Hiển, người đã

giành nhiều thời gian quý báu của mình để tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi trong suốt quá trình học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đào Quốc Hương, ThS Nguyễn Thị

Hạnh, TS Phan Thị Ngọc Bích, KS Phạm Văn Lâm và KS Quản Thị Thu Trang đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được tìm tòi, học hỏi, tham gia nghiên

cứu, đồng thời cũng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Quang, cùng toàn

thé các thầy cô giáo trong khoa Hóa học - Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

đã luôn tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực tập tại Viện

Hóa Học - Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các anh, các chị, các bạn cùng thực tập,

nghiên cứu trong phòng hóa Vô cơ đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá

Tì tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BIÊU BANG

Hình 1: Dụng cụ điều chế Fe(NO); .-.2- 22-5222 ecEEEcEEeerkerrkerreerek 17

Hình 2: Maltodextrin « « T8

Hình 3 : Công thức cấu tạo của polymafOse c¿-ccccc+ccxececcxs 19

Hình 4: Một số dược phẩm điều trị thiếu máu do thiếu sắt .- 20

có thành phần chính là phức sắt polymaltose ¿ ¿z++ 20 Hình 5: Máy đo nhiễu xạ tia X 22

Hình 6: Hình vẽ cấu tạo máy nhiễu xạ bỘC ¿- 2 2 2+s+S+EE+E+Erx+xerssre 22

Hình 7: Sơ đồ nguyên lý của SEM -.2-©2<©se+cExevErxeerrkerrrreerrvee 26

Hình 8: Giản đồ nhiễu xạ tia X của maltodextrin 2-2 se e+se+zxerx 29

Hình 9: Ảnh SEM của maltodextrin nguyên liệu (a), maltodextrin kết tỉnh

Hình 13: Phố chuẩn FT-IR của sắt (IID) hydroxit đa nhân - 35

Hình 14: Phố hồng ngoai FT-IR cua phức IPC ở: pH = 8 (a),pH = 9 (b), pH =

In): nh .:

Hinh 15: Gian d6 XRD (a) va phé FT-IR ctia bét IPC téng hop 6 25°C

Hinh 16: Gian d6 XRD (a) và phô FT-IR (b) của bột IPC tổng hợp ở 60°C 38

Hình 17: Gian d6 XRD(a) va FT-IR (b) của bột IPC tổng hợp ở nhiệt độ 70°C 39 Hình 18: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu IPC thu được ở nhiệt độ 25°C (a) và

00590 41

Hình 19: Phé héng ngoai FT-IR ctia phitc [PC sccsssescssscsseesssescsseccsseessseesses 42 Hình 20: Ảnh SEM của phức IPC phóng đại 1000 lần (a) và 80.000 lan (b) 43

Bang 1: Ty trong các dung dịch nước FeŒNÑO3)a -. - 5+6 +< «<< 15

Bảng 2: Lượng tạp chất tối đa cho phép trong Fe(NO3)3.9H2O các hạng (%) 15 Bảng 3: pH và độ dẫn điện của dung dịch của IPC ở 25, 60 và 709C 37

Bảng 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng tạo phức IPC - 42

Ti tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khĩa Luận Tốt Nghiệp

MỤC LỤC

)E 0 1

1.1 Thiếu máu do thiếu sắt -ccccccccscccttttrrrrtrrrrtrrrrrrrrrrrrrree 10

1.1.1 Vai trị của sắt đối với sự sống -ccccccccckccrkerkrerkrerrrres 10

1.1.2 Các hợp chất chứa sắt dùng điều trị thiếu máu do thiếu sắt 12 1.2 Giới thiệu về phức sắt-polyimaltose 2- 2-2 +e+c+++zxe+rveee 13

1.2.1 Tính chất của phức sắt-polymaltose . ¿-¿-cc¿©csc+cxcccx 13 1.2.2 Ứng dụng [2] -+-©++©++vE+xeEExetErtetrkterrrrerrrrerrrrerrrree 13

1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng IPC - +++++ss+x+ex+ex+x 14

1.3.2 Trên thế giới -+-©++2E£EEEEEEEEEE122112211211211211 111 ryee 14 1.4 Muối sắt Fe(NO)s.9HzO 2-5 SE 921122112111221122112111 xe 15 1.4.1.Tính chất của Fe(NO)s.9HO 2-2¿©225c©2+eccxeccrxeerrxee 15

1.4.2 Tính chất hĩa học cc++++tEEv+ktrrrttttttktkrrrrrrrrrrirrrrrree 16 1.4.3 Điều chế -cccvvvttttttttrnrrrrrrrrrrriiirrrrre 16

1.4.4 Ung dung cta Fe(NO3)3.9H2O sscsssesssessssesssssssssessseessessessseeeseees 18

1.5 Matodextrin (PolyImaÏ{OS€) .- - s3 vn ri, 18

1.5.1 Tính chất của matodextrin -.-ccccc: cccvvvveeerrrrrrrrverrrrrrrrrker 18

1.5.2 Ứng dụng của maltodextrin -s+©++©+++£x++£xevrrsrrrerrreee 19

1.6 Phương pháp xác định đặc trưng của vật liệu - - -s>+ 21 1.6.1 Phương pháp nhiễu xa tia X @XRD) [3.4] -: + 21 1.6.2 Phương pháp phố hồng ngoại (FT-IR) [3.4] - - + 24 1.6.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM)) 2 5s-=5e+¿ 25

Ti ruong Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

2.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị và chuẩn bị dung dịch - 27

2.2 Các đặc trưng của maltodextrin [2] - -¿ s«+s«+s£+x+sxxsxexseesess 28

2.3 Nghiên cứu quy trình tổng hợp phức IPC 2- 2 z+cxz+cve+e 30

2.3.1 Thực nghiệm tổng hợp phức IPC -2- 2©+s+cx+crrrrerrreee 30

2.3.2 Tổng hợp phức IPC ở các pH khác nhau - - «+ +s+ 32 2.3.3 Tổng hợp phức IPC ở các nhiệt độ khác nhau - 32 2.3.4 Chuẩn bị mẫu phân tích . -+¿©+++++c++++cxxzrxsezrxee 33

CHƯƠNG 3: KÉT QUÁ VÀ THẢO LUẬN -2-©cccceerxs 34

3.1 Quy trình tổng hợp sắt-polymaltose . -¿c©ce+cccc+crscccred 34 3.2 Khảo sát ảnh hưởng của pH đến phản ứng tạo phức IPC 34 3.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến phản ứng tạo phức IPC 37

3.3.1 Độ dẫn điện và pH . s- 2£ ©s+Ex+EEEEEEvEEeEErrkerkerkerrerrerree 37 3.3.2 Thành phần pha 2- 22 ©+E+2EE2EEEEEEEEEEE22112211211 211.1 rreeE 37 3.4 Tổng hợp IPC từ FeCls [2] - + ©++2+++£+++£+++Exevrxevrxerrreee 40 3.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến phản ứng tạo phức IPC 40

Trường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

các vật liệu sinh học

Trong các hợp chất vô cơ có mặt trên cơ thể con người, thì sắt và các hợp chất của sắt đóng vai trò rất quan trọng Bình thường, lượng sắt trong cơ

thể được duy trì ở nồng độ không đổi bằng cách cân bằng lượng sắt hấp thụ

vào cơ thể từ thức ăn với lượng sắt bị đào thải ra ngoài Nhu cầu dinh dưỡng

của trẻ em từ 1 tới 3 tuổi là 6-7mg, và tăng lên ở độ tuổi dậy thì, đặc biệt là

các em gái, phụ nữ trong thời kì kinh nguyệt, mang thai và cho con bú Một

chế độ dinh dưỡng thiếu sắt sẽ đẫn đến thiếu máu, khiến cơ thể mệt mỏi, giảm

khả năng lao động, suy giảm khả năng phát triển thê chất và tư duy Với phụ

nữ mang thai, thiếu máu gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe của bào thai cũng như người mẹ, có thể dẫn đến sảy thai, đẻ non hoặc thậm chí tử vong Việc bổ sung sắt cho phụ nữ trong giai đoạn mang thai, sinh nở, cho con bú và hiện tượng mất máu hàng tháng là hết sức quan trọng Người ta nhận thấy rằng hầu hết các trường hợp thiếu máu do thiếu sắt đều có thể điều trị hiệu quả bằng cách bổ sung sắt hàng ngày [5] Tuy nhiên, theo đánh giá

của WHO năm 1989 có xấp xỉ trên hai tỉ người bị thiếu máu do sắt, năm 2002

có đến 58% phụ nữ mang thai ở các nước đang phát triển mắc chứng bệnh này Theo thống kê của bộ y tế thì tình hình bệnh thiếu máu do thiếu sắt ở Việt Nam cũng tương tự như vậy và chỉ có 20% phụ nữ mang thai được uống viên sắt Điều đó cho thấy nhu cầu được bổ sung sắt ở nước ta cũng như toàn thế giới rất lớn mà nguồn cung cấp còn hạn chế

Tì tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

Nhiều loại thuốc cung cấp điều trị thiếu máu đã được sản xuất trên thế giới bao gồm cả sắt vô cơ và sắt hữu cơ với sắt hóa trị (I) và (II Trong đó phải kế đến loại thuốc sản xuất từ sắt (II) Tuy nhiên các ion sắt đưa vào cơ thể các ion sắt sinh ra từ các muối sắt có thể thâm nhập vào hệ thống tuần hoàn và gây ngộ độc sắt Nhược điểm này được khắc phục bằng cách ôn định các nhân nano sắt oxi - hydroxit FeOOH không ion bằng các tác nhân tạo phức tan trong nước Cacbohydrat được xem là thích hợp tạo ra phức sắt tan trong nước đáp ứng các yêu cầu chữa bệnh gồm độc tính thấp, dễ kết hợp với

máu và độ ôn định cao Với các loại thuốc chứa sắt sử dụng bằng đường tiêm truyền, việc lựa chọn đúng loại polysaccarit sẽ tạo ra được dung dịch đăng

trương và có độ nhớt thấp [1]

Một số nghiên cứu đã khẳng định hiệu quả của phức sắt với

maltodextrin (IPC) trong viéc điều trị và phòng bệnh thiếu máu do thiếu sắt

Ở Việt Nam, những nghiên cứu về hợp phức IPC còn chứa quan tâm nhiều Trong khi đó, nhu cầu sử dụng IPC làm thực phẩm chức năng bổ sung sắt và nguyên liệu bào chế thuốc chống thiếu máu cho trẻ em, người già, phụ

nữ nói chung, phụ nữ mang thai nói riêng là rất lớn Hiện tại, chỉ có một vài công ty bào chế và đưa ra thị trường sản phẩm chứa IPC nhưng nguồn nguyên

liệu nhập khẩu (ví dụ: Công ty Dược phẩm 2-9 ở thành phố Hồ Chí Minh)

Từ năm 2009 tới nay, Phòng Vô cơ, Viện hóa học đã thực hiện đề tài “Nghiên

cứu tông hợp phức hợp sắt polymaltose (IPC) định hướng dùng làm thực phẩm chức năng và nguyên liệu bào chế chất chống thiếu máu” Việc nghiên cứu tông hợp IPC từ Fe(NO;):.9H;O và polymaltose đang được triển khai

Trên cơ sở kết quả đạt được, với mục tiêu tạo ra sản phẩm IPC có tính ứng

dụng cao từ nguồn nguyên liệu polymaltose sản xuất trong nước, tôi chọn đề

tài: “Nghiên cứu quy trình tống hợp và khảo sát một số đặc trưng của vật

liệu phức hợp sắt-polymatose (IPC) từ muối sắt Fe(NO›)s.9H;O”

Ti tường Dai Hoc Su Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

Theo các tài liệu nước ngoài đã công bố, hợp phức IPC đang được nghiên cứu tổng hợp từ muối sắt và maltodextrin bằng các phương pháp khác nhau Đối với phương pháp kết tủa hóa học có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của phức IPC như: nhiệt độ, thời gian và môi trường pH của phản ứng, tốc độ khấy, tốc độ thêm chất phản ứng, nồng độ chất tham gia phản ứng Trong các yếu tố này thì nhiệt độ phản ứng và pH của phản ứng có ảnh hưởng rõ rệt đến chất lượng của IPC bột

Trong thời gian khuôn khổ của một luận văn tốt nghiệp cùng với thời

gian có hạn, chúng tôi lựa chọn mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu như sau:

- Tong hợp IPC bột từ mudi Fe(NO3)3.9H,O va maltodextrin

- Xác định thành phần và nồng độ chat phan ứng để tạo thành phức IPC tới tỉ lệ nhân B- FeOOH trên vỏ maltodextrin thich hop

- Xác định ảnh hưởng của pH đến quá trình hình thành và chất lượng phức IPC

- Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình hình thành và chất

lượng phức IPC

3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Góp phần tạo ra một loại vật liệu, định hướng làm thực phẩm chức

năng và nguyên liệu bào chế thuốc chống thiếu máu ứng dụng trong y sinh

học nói chung và trong dược học nói riêng Đặc biệt, đã nghiên cứu tổng hợp

được loại vật liệu y sinh có tính ứng dụng cao từ nguồn gốc muối

Fe(NO3)3.9H2O va maltodextrin

Ti tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

CHUONG 1: TONG QUAN 1.1 Thiếu máu do thiếu sắt

1.1.1 Vai trò của sắt đối với sự sống

Sắt có vai trò cần thiết đối với mọi cơ thể sống, ngoại trừ một SỐ VÌ

khuẩn Nó chủ yếu liên kết ổn định bên trong các protein kim loại, vì trong

dạng tự do nó sinh ra các gốc tự do nói chung là độc lập với các tế bào Nói

rang sắt tự do không có nghĩa là nó tự đo di chuyển trong các chất lỏng trong

cơ thể Sắt liên kết chặt chẽ với mọi phân tử sinh học vì thế nó sẽ gắn VỚI Các

màng tế bào, axít nucleic, protein v.v

Phần rất lớn chất sắt trong cơ thể được phân tán trong đường máu, đặc biệt ở sắc tố Hemoglobin của hồng cầu erthyrocytes hay còn gọi là hồng huyết cầu, chiếm khoảng 70% tổng số chất sắt của cơ thể Ngoài ra khoảng 3- 5% chất sắt phân tán ở loại hemoglobin khác ở bắp thịt gọi là myoglobin Sắt trong các Hemoglobin (Hb) và Myoglobin có thể gắn với oxy phân tử rồi chuyển chúng vào trong máu và dự trữ ở trong cơ

Hemoglobin có trong tế bào hồng cầu và làm hồng cầu có màu đỏ, đóng vai trò quan trọng trong sự hô hấp, chuyên đổi khí oxy và cacbonic nhờ tác động biến đổi của những nguyên tử sắt trong cấu tạo Hemoglobin (Hb) là

1 protein màu, phức tạp thuộc nhóm chromoproteid màu đỏ, có nhóm ngoại là

hem Hb là thành phần chủ yếu của hồng cầu, chiếm 28% và tương ứng với 14,6g trong 100 ml mau Trọng lượng phân tử của Hb là 64.458

Hb gồm 2 phần: hem và globin Mỗi phân tử Hb có 4 hem và | globin

Nó được tạo thành từ 4 đưới đơn vị Mỗi dưới đơn vị là I hem kết hợp với globin

Myoglobin chi có ở cơ vân, có tác dụng như là nơi dự trữ oxy, chúng kết hợp với các chất dinh dưỡng để giải phóng năng lượng cho hoạt động cơ bắp Myoglobin được xem như là Hemoglobin [16]

Trường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

Tì tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

Khoảng 5-10% tống số chat sắt trong cơ thể được tìm thấy trong những cấu chất liên quan tới hoạt động hô hấp như các enzim trực tiếp hay gián tiếp tác dụng trong các phản ứng hô hấp và sự sống của động vật Như là enzim cytochrome oxidase hay chất cytochrome liên hệ trong các phản ứng phóng thích năng lượng từ chất đường bột, axit béo xảy ra trong cơ thể

mitochondrion trong té bao chat [9]

1.1.2 Các hợp chất chứa sắt dùng điều trị thiếu máu do thiếu sắt

1.1.2.1 Thuốc Nycoplus Ferro-Retart (thuốc chứa hợp chất FeSO¿) [14]

+ Khả năng dung nạp thuốc:

Liều lượng vừa đủ là 400 mg Fe ?* (tương đương với 4 viên Nycoplus Ferro-Retard) Liều gây chết tối thiểu ở trẻ em là 650 mg Fe ?*(tương đương với máy tính bảng 6-7 khoảng Nycoplus Ferro-Retard.)

+Tác dụng phụ:

Tác dụng phụ thông thường bao gồm kích ứng tiêu hóa và đau dạ dày với buồn nôn và nôn Những tác dụng phụ thường liên quan đến lượng sắt ăn vào Táo bón và tiêu chảy có thể xảy ra Trong một số trường hợp có thể làm hẹp thực quản

1.1.2.2 Thuốc Ferrovit [15]

Thuốc Ferrovit bố sung sắt và acid folic hữu hiệu

Sat (II) fumarate, còn được gọi là fumarate sắt, là sắt (II) muối của axit

fumaric, xuất hiện như một màu đỏ - cam bột, được sử dụng để bố sung lượng

sắt Nó có công thức hóa học CạH;FeOx Tinh khiết fumarate sắt có hàm lượng

sắt trong 32,87%, do đó một viên 300 mg sắt fumarate sẽ chứa 98,6 mg sắt

Ti ruong Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

- Nhược điểm:

+ Khả năng dung nạp thuốc

Sự hấp thụ sắt bị ức chế bởi magie trisilicate, các thuốc kháng acid và các loại thức ăn như trứng và sữa Do vậy nên bổ sung sắt trước 1 hoặc 2 giờ

sau khi sử dụng các thức ăn như trứng, sữa, trà, cà phê, lúa mỳ, ngũ cốc,

thuốc kháng acid hoặc các chế phẩm bồ sung canxi

+ Tác dụng phụ

Có thể gặp các rối loạn tiêu hóa như buổn nôn, táo bón, tiêu chảy, đau

bụng, đau dạ dày, đau quặn bụng Dùng các chế phẩm bổ sung sắt có thé làm phân có màu đen

1.2 Giới thiệu về phức sắt-polymaltose

1.2.1 Tính chất của phức sắt-polymaltose

- Phức IPC dạng bột vô định hình, màu nâu đỏ đến đen, không mùi, tan

tốt trong nước, không tan trong cồn và một số dung môi khác

- Dung dịch nước của phức IPC có màu nâu đỏ, có độ dẫn điện thấp và

pH trung tính, không tạo kết tủa như các muối sắt thông thường

- Phức sắt-polymaltose là một nguồn chất sắt, là một thành phần thiết yếu của cơ thể, là sự cần thiết cho sự hình thành hemoglobin và cho các quá trình oxy hóa của các mô sống

1.2.2 Ứng dụng [2]

- Phức sắt-polymaltose được làm nguyên liệu cho thực phẩm chức năng

bồ sung sắt và thuốc chống thiếu máu

Tì tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

- Ưu điểm của IPC so với các loại thuốc chứa sắt khác:

Các loại thuốc chứa sắt khác thường ton tai 6 trạng thái Fe”', thường gây ra các hiệu ứng phụ có hại như rối loạn đường ruột, biến màu men răng nếu lượng sắt đưa vào cơ thể quá cao Các ion sắt sinh ra từ các muối sắt có thể thâm nhập vào hệ tuần hoàn và gây ngộ độc sắt Phức IPC khắc phục được

nhược điểm của các loại thuốc trên bằng cách ôn định các nhân sắt nano sắt

oxi-hydroxit FeOOH không ion bằng các tác nhân tạo phức tan trong nước

đáp ứng được yêu cầu chữa bệnh gồm độc tính thấp, dễ kết hợp với máu và độ

ồn định cao

1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng IPC

1.3.1 Trong nước

Ở Việt Nam, những nghiên cứu về hợp phức IPC còn chưa được quan

tâm nhiều Các được phẩm chứa IPC như Maltofer, Ferofol, MIGHTY-fer, FEROBIN, HEMOVIT đều được sản xuất ở nước ngoài và nhập vào Việt

Nam với giá thành cao Hiện tại, chỉ có Công ty Dược phâm 2-9 (thành phố Hồ Chí Minh) đã bào chế và đưa ra thị trường sản phẩm Soluhema chứa IPC nhưng nguồn nguyên liệu nhập khẩu Công ty cổ phần thực phẩm Minh Dương

(Hà Nội) sản xuất tỉnh bột có độ biến tính khác nhau với sản lượng khá lớn

1.3.2 Trên thế giới

Trên thế giới, những năm gần đây, Tổ chức Y tế Thế giới WHO đã triển khai nhiều chương trình bổ sung sắt vào thực phẩm (bổ sung

NaFeEDTA vào nước mắm ở Việt Nam, Thái Lan, Campuchia; bổ sung

NaFeEDTA vào nước tương ở Trung Quốc ) cho thấy mức độ cần thiết và tầm quan trọng của việc đây lùi bệnh thiếu máu do thiếu sắt là rất quan trọng

Trên thế giới, phức hợp IPC đang được nghiên cứu tổng hợp bằng phản

ứng tạo phức và khảo sát chi tiết về mặt hóa học, sinh hóa và được học bằng

các phương pháp hiện đại và đã được thử nghiệm lâm sàng trước khi bào chế thành dược phẩm

Ti tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

1.4 Mudi sat Fe(NO3)3.9H2O0

1.4.1.Tinh chat cia Fe(NO3)3.9H20

Fe(NO3)3.9H,O 1a tinh thé don ta mau tim, mii axit nitric nhẹ, trọng lượng riêng 1,68, trọng lượng phân tử 404 g/mol Nóng chảy ở nhiệt độ 47,2° trong nước kết tỉnh của nó tạo thành chất lỏng màu đỏ Chất lỏng này mất một phần HNO; ở 50%C và sôi khi có thành phần thành phần ở 125C Thành phần

đã nóng cháy khi để nguội đến 210C vẫn ở dạng lỏng Cần đề thành phẩm chỗ mát Nó đễ tan trong nước ngay cả trong nước lạnh

Bang 1: Ty trong các dung dich nwéc Fe(NO3)3

Trường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

1.4.2 Tính chất hóa học

Nước là môi trường trung tính nên không ảnh hưởng tới phản ứng Vì

vay Fe(NO3)3.9H2O van thé hiện các tính chất của muối Fe(NO›);.9H;O

- Tính oxi hóa: Thể hiện khi tác dụng với chất khử như Cu, Fe:

Fe + 2Fe(NO3)3 — 3Fe(NO3)2

Cu + 2Fe(NO3)3 — 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2

- Fe(NO3)3 nhiét phan thanh oxit trong ứng

2Fe(NO3)3 — Fe;O; + 2NO; +11/2 O;

Binh hap thu khí cỡ 200ml (5)

Giá sắt, bát sứ, giấy lọc, đũa thủy tỉnh

-_ Hóa chất

HNO;, vỏ bào sắt

- _ Cách tiến hành

Lấy bình cầu đáy tròn cỡ I1 (hình 1 đưới đây) đặt vào nồi cách thủy (2),

ống này nối với ống sinh hàn ngược (3)

Một ống dẫn khí từ miệng ống sinh hàn từ hai bình hấp thụ khí (4) cỡ

200ml Qua nhánh đứng của ống, lắp thêm một ống thủy tinh (5) dài gần đến mắt chất lỏng để đưa không khí vào bình cầu Đỗ vào bình cầu 120ml nước và

330ml HNO; (trọng lượng riêng 1,38) đun nóng đến 40 -500 và bắt đầu thêm

vỏ bào sắt ngang qua nhánh của bình cầu (1) Mỗi bình rửa đựng 60ml HNO:,

Nối cách bình rửa với 1 bơm hút đùng nước chảy nhẹ Các oxyt của nitơ bay

Ti tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

lên rất mạnh sẽ cho sục qua axit nitric và hòa tan vào trong axit làm cho thể

tích của axit tăng lên nhiêu, chỉ nên dùng nút cao su đê nôi các chỗ nôi

Hình 1: Dung cu diéu ché Fe(NOs)3

1 Bình cầu đáy tròn có nhánh; 2 Nồi cách thủy

3 Ống sinh hàn ngược; 4 Bình rửa; 5 Ống Phản ứng tiến hành trong 2-2,5h, trong khoảng thời gian đó thêm dần cho hết 60g vỏ bào sắt Lọc chất lỏng trong bình cầu vào bát sứ, cô dung dịch đến khi tạo thành váng dày và đồ ngay tức khắc vào đó 225ml axit nitric, axit này đã được bão hòa khí nitơ oxyt và chứa trong các bình rửa

Dùng đũa thủy tỉnh cứng trộn chất trong bát và cọ các tinh thé bám vào thành bát

Lấy tắm kính đậy bát và dé dung dịch kết tỉnh ở nhiệt độ dưới 0C

Nếu sau một ngày không thấy các tinh thể xuất hiện thì bỏ vào dung

dịch 1 tỉnh thể bé ở thành phẩm có sẵn và để yên trong 3-4h ở nhiệt độ thấp

Sau đó đồ nước cái ra, lấy tinh thể, rửa vài lần với 1 it axit nitric 20% ( tổng cộng không quá 25-30ml) và đỗ ngay vào lọ khô rùi đậy nút chặt, rồi gắn paraffin

Ti tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

Nếu cần phải kết tinh lại thì có thé thay thé axit bão hòa khí nitơ oxyt

bằng nước cái của lần kết tinh đầu

1.4.4 Ứng dụng của Fe(NO:):.9HzO

- Dùng làm tác nhân oxi hóa trong quá trình phân tổng hợp chất phản ứng Được sử dụng trong quá trình oxy hóa adamantane Một ứng dụng quan trong của sắt (II) nitrat là một làm thuốc thử hiệu quả cho quá trình oxy hóa của rượu Oxy hóa và nitrat hóa của các hợp chất nitơ cầu

- Lam chất gắn màu trong nhuộm và in ấn (riêng hoặc kết hợp với

axetat), dạng dung dịch nước tỉnh khiết được được sử dụng trong y học

1.5 Matodextrin (Polymaltose)

1.5.1 Tính chất của matodextrin

Matodextrin (hay còn gọi là polymaltose) là chất không ngọt, không

mùi, màu trắng, dễ tan trong nước

Hinh 2: Maltodextrin

Maltodextrin 1a san pham thủy phân va oxi hóa một phần tỉnh bột (sắn, ngô, khoai tây ) bằng phương pháp ezim hoặc axit Maltodextrin với công thức tổng quát là —[C,(H20)y]n — (trong dé y = x -1), c6 cau trúc mạch thẳng

Maltodextrin là hỗn hợp các polymer D- glucozo có công thức (CøHioOs)n với

phân tử dao động tương đối lớn

Ti tường Dai Hoc Su Pham Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

Monome D-glucozo (công thức C¿H¡oOs) đầu tiên liên kết với

monome kế tiếp ở vị trí a -(1,6), các monome D-gulucozo trong dãy liên tiếp nhau ở các vị trí ø -(1,4) bằng liên kết hidro yếu Nói chung, polymaltose có n nằm trong khoảng 3 đến 20 và chỉ số đương lượng dextro (dextro equivalence

DE, đặc trưng cho khả năng khử của mẫu so với chuẩn là 100% ở đextro) thấp Maltodextrin tan trong nước và có thể kết tủa trong cồn Việc tổng hợp

IPC bằng phương pháp hóa học được thực hiện từ các muối tan gốc VÔ CƠ hoặc hữu cơ của sắt (II) voi cdc maltodextrin mach thang có phân tử lượng

thay đối trong khoảng từ 30.000 đến 80.000 hoặc đến 500.000 Dalton (DE từ

độ hemoglobin trong máu mà chưa có trường hợp sốc phản vệ nào xảy ra

Trường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệ

Một số thuốc chống thiếu máu mà thành phần chính là phức sắt polymaltose

có thể kế tên ở đây như Mighty-fer, Maltofer, Haem up, Ipec-plus, Ferofol, Hemovit, Ferobin, EUROFER

và phân tán cho hương vị và rất phù hợp để đóng gói

Tì tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

rõ ràng và hấp dẫn mắt Do đó, nó được sử dụng rộng rãi như một chất dùng trong bánh, súp và món tráng miệng đông lạnh

- Các sản phẩm bánh

Do sự hiện diện của sacarit trọng lượng phân tử cao hơn, maltodextrin

được sử dụng trong các đồ ăn nhẹ, loại chất hàn kem, đông lạnh và bánh ngọt

Nó cũng được sử dụng như một chất giữ âm trong bánh mì, bánh ngọt và các loại thịt

- Công nghiệp thực phẩm, sữa

Maltodextrin được sử dụng trong bột canh, tập trung vào các loại gia vi,

pha trộn gia vị hương vị, nước sốt pho mát, nước sốt kem, nước sốt bánh pizza va salad, lam tang hương vị, rào cản oxi, điều khiển màu SẮC, ổn định và tạo độ nhớt

- Maltodextrin còn được sử dụng rộng rãi trong chất làm trắng cà phê,

kem chua giả, pho mat

1.6 Phương pháp xác định đặc trưng của vật liệu

1.6.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) [3,4]

Nhiễu xạ tia X là hiện tượng các chùm tia X nhiễu xạ trên các mặt tỉnh thé của chất rắn do tính tuần hoàn của cấu trúc tinh thể tạo nên các cực đại và

cực tiêu nhiễu xạ Kỹ thuật nhiễu xạ tia X (thường viết gọn là phương pháp

XRD) được sử dụng để phân tích cấu trúc chất rắn, vật liệu Xét về bản chất

vật lý, nhiễu xạ tia X cũng gần giống với nhiễu xạ điện tử, sự khác nhau trong tính chất phố nhiễu xạ là do sự khác nhau về tương tác giữa tia X với nguyên

tử và sự tương tác giữa điện tử và nguyên tử

Nguyên tắc : Theo lý thuyết cấu tạo tỉnh thể, mạng lưới tỉnh thể được cấu tạo từ những nguyên tử hay ion phân bố đều đặn trong không gian theo một quy luật xác định Khoảng cách giữa các nguyên tử (hay 1on) cỡ vài A° xấp xi bước sóng tia X Do đó khi chùm tia X tới đập vào bề mặt tỉnh thể

và đi vào bên trong no thi mang tinh thể đóng vai trò một cách tử Trong

Ti tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

mạng tỉnh thể các nguyên tử hay ion có thể phân bố trên các mặt phẳng song song nhau Các nguyên tử bị kích thích bởi chùm tia X này sẽ trở

thành những tâm tán xạ Hiệu quang trình của hai tán xạ bất kỳ trên hai mặt

phẳng cạnh nhau theo điều kiện giao thoa phải bằng số nguyên lần độ dài bước sóng ánh sáng

Phương pháp nhiễu xạ tia X dùng để nghiên cứu cấu trúc tỉnh thể của vật liệu, cho phép xác định nhanh, chính xác các pha tỉnh thé, định lượng pha

tỉnh thể và kích thước tỉnh thể với độ tin cậy cao

Hình 5: Máy đo nhiễu xạ tỉa X

Kỹ thuật nhiễu xạ tia X được sử dụng phổ biến nhất là phương pháp bột hay phương pháp Debye Trong kỹ thuật này, mẫu được tạo thành bột với mục đích có nhiều tinh thể có tính định hướng ngẫu nhiên để chắc chắn rằng

có một số lớn hạt có định hướng thỏa mãn điều kiện nhiễu xạ Bragg

Tì tường Đại Học Sự Phạm Hà Nội 2 Khóa Luận Tốt Nghiệp

Nguyên lý phương pháp nhiễu xạ bột

Nhiễu xạ bột (Powder X-ray diffraction) là phương pháp sử dụng với các mẫu là đa tinh thể, phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để xác định cấu trúc tỉnh thể, bằng cách sử dụng một chùm tia X song song hẹp, đơn sắc, chiếu vào mẫu Người ta sẽ quay mẫu và quay đầu thu chùm nhiễu xạ trên đường tròn đồng tâm, ghi lại cường độ chùm tia phản xạ và ghi phổ nhiễu

xa bac 1 (n= 1)

Phé nhiéu xa sé 1a su phụ thuộc của cường độ nhiễu xạ vào 2 lần góc

nhiễu xạ (28) Đối với các mẫu màng mỏng, cách thức thực hiện có một chút

khác, người ta chiếu tia X tới dưới góc rất hẹp (để tăng chiều dài tia X tương

tác với màng mỏng, giữ cố định mẫu và chí quay đầu thu

Phương pháp nhiễu xạ bột cho phép xác định thành phần pha, tỷ phần

pha, cấu trúc tỉnh thể (các tham số mang tinh thé) va rat dé thực hiện

Khoảng cách d giữa các mat mang tinh thé liên hệ với góc nhiễu xạ cực

đại và chiều dài bước sóng tia X theo phương trình Vulff— Bragg:

nÀ = 2d.sin 0 Trong đó:

- n: bậc nhiễu xạ, n có giá trị nguyên n = 1, 2, 3

- À: chiều đài bước sóng tia X

- d: khoảng cách giữa hai mặt tinh thể

Ngoài ra bằng phương pháp nhiễu xạ tia X còn có thể định lượng pha

tỉnh thể và kích thước tinh thé với độ tin cậy cao

Từ giản đồ XRD có thể xác định được kích thước tỉnh thể qua độ rộng

của vạch nhiễu xạ Một cách định tính, mẫu có các tỉnh thể với kích thước hạt

lớn thì độ rộng vạch nhiễu xạ càng bé và ngược lại Để định lượng có thé tinh toán kích thước hạt trung bình của tinh thể theo phương trinh Scherrer: