Đặt vấn đề Bỏng là một sự chấn thương đối với da hoặc các mô do nhiệt, điện, hóa chất hay bức xạ. Bỏng không chỉ đơn thuần là cảm giác nóng rat ma nó còn làm tổn thương hoặc chết da và các tế bào xung quanh. Bong gây ảnh hưởng về thâm mỹ, sức khỏe và tính mang của con người. Mặc dù cơ thé của con người có thé tự hồi phục, nhưng việc sử dụng các loại thuốc gel, băng gạc hoặc thuốc mỡ sẽ giúp đây nhanh quá trình hồi phục hơn.
Nha đam là một loại cây mong nước, có tên khoa học là Aloe barbadensis miller. Từ nghìn năm xưa, nha đam đã được sử dụng như một thuốc bôi tại chỗ để chữa lành các vết thương, trị bỏng, chống viêm bởi vì nó làm tăng tốc độ phát triển và cải tạo các mô bị tốn thương [1]. Có bằng chứng ủng hộ quan điểm rằng việc sử dụng gel nha đam có hiệu quả trong điều trị bỏng độ 1 đến độ 2 [2]. Các nghiên cứu được tiến hành trong nhiều năm trở lại đây đang tập trung nhiều hơn vào các đặc tính chữa lành vết thương của nha đam, đặc biệt là liên quan đến chữa lành vết bỏng.
Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc kết hợp gel nha đam với các polyme có khả năng phân hủy sinh học khác nhau như cellulose, gellan gum, alginate chitosan, gelatin với các phương pháp khác nhau [3], [4], [5], [6]. Các kết quả nghiên cứu chi ra rằng việc kết hợp gel nha đam giúp cải thiện đáng ké các đặc tinh màng như khả năng trương nước, tăng tính chất cơ học. Nhưng chưa có nhiều đề tài về nghiên cứu gel nha đam kết hợp với PVA. Xuất phát từ nhu cầu đó và được sự cho phép của Khoa Công Nghệ Hóa Học và Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm Tp HCM, dưới sự hướng dẫn của TS.
Nguyễn Chí Thanh, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng hydrogel dựa trên PVA và Aloe Vera — Định hướng ứng dụng làm vật liệu trị bỏng”. Mục đích đề tài - Chế tạo thành công mảng hydrogel PVA kết hợp nha đam dựa trên các hàm lượng nha đam khác nhau. - Nghiên cứu các đặc tính hóa lý của các màng hydrogel giữa PVA và nha đam. - Khảo sát khả năng phân hủy sinh học của các màng hydrogel với các hàm lượng nha đam khác nhau.
Nội dung đề tai - Chế tạo màng hydrogel PVA kết hợp nha đam theo phương pháp đúc dung môi và phương pháp đông lạnh — rã đông. - Khảo sát các đặc tính về hình thái bề mặt, tính chất cơ học, khả năng hấp thụ nước, độ bền nhiệt và khả năng phân hủy sinh học của các hydrogel trong các môi trường đất, nước. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập tải liệu: Tham khảo các công trình nghiên cứu khoa học liên quan từ các nguồn sách báo, tạp chí khoa học uy tín trong và ngoài nước. - Phương pháp thực nghiệm: sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại: SEM, DSC, TGA, FTIR để đánh giá các đặc tính hóa lý của màng hydrogel chế tạo được.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Đánh giá khả năng phối trộn giữa PVA và nha đam. Cung cấp thông tin về các chỉ tiêu hoá lý của màng hydrogel thu nhận được như độ bền kéo, khả năng hấp thụ nước, độ bên nhiệt và khả năng phân hủy sinh học. - Là cơ sở để xây dựng quy trình sản xuất màng trị bỏng từ PVA — AV thân thiện môi trường. Tổng quát về nha đam 2.
Mô tả thực vật Aloe vera còn được gọi là nha đam hay lô hôi, có tên khoa học là Aloe barbadensis Miller [7], có nguồn gốc ở quan dao Tây An Độ và Châu Phi, ngày nay nó đã được phân bố ở nhiều nước trên thé giới [8]. Trong đó, có hơn 300 loài nha đam được chấp nhận và sử dụng rộng rãi cho các mục đích y tế, mỹ phẩm và dinh dưỡng khác nhau [9]. Hình cây nha đam Nha đam là một loài cây sống nhiều năm, thân ngắn, thô, to, lá mọc từ gốc, tạo thành cụm. Cây nha đam sinh sản nhanh, mọc thành đám, sức chịu đựng rất mạnh, có thể chịu được cái nóng của miền sa mạc.
Lá nha đam dày, mọng nước, không cuống, mép có răng cưa thô, cứng, đầu nhọn, có những dém trắng trên lá. Phién lá dai 30 — 60 cm, rộng 3 — 7 cm, dày 1 — 2 em [8]. Cây có lá dài và nhọn. Mỗi lá gồm ba phần (xem Hình 2.
Cấu tạo lá nha đam Phan A là phân vỏ xanh bên ngoai có màu xanh lục đên xanh đậm. Phần B là tế bao biểu bì bên trong lá chứa chất nhầy màu vàng sậm chứa rất nhiều hợp chất Aloin A, B và Anthraquinone. Phần C là phần mô mềm bên trong, phần chính của lá, trong suốt như thạch, mềm, không đắng gọi là gel hay chất nhay [7], chứa nguồn cung cấp nước cho cây dé tồn tại trong thời gian dài hạn hán. Những chiếc lá có khả năng giữ nước cao trong điều kiện khí hậu khô rất âm áp và do đó loài cây này có thê sống sót trong những hoàn cảnh rất khắc nghiệt khi hầu hết các thảm thực vật khác biến mắt [10].
Đây là bộ phận được sử dụng rộng rãi nhất cho các mục đích chữa bệnh [9]. Cây nở hoa vào tháng 9 — 11, cụm hoa cao đến 1 mét, ở trên mang một chùm hoa màu vàng hoặc đỏ, hoặc màu vàng lục nhạt, mọc thành chùm dài, hình ống, lúc đầu mọc đứng, sau rũ xuống đài 3 — 4 cm [8]. Quả thuộc loại quả nang, hình trứng thuôn, lúc đầu có màu xanh khi già chuyên sang màu vàng chứa nhiều hạt, hạt có kích thước rất nhỏ [11]. Phân bố Người ta thường cho rằng nguồn gốc của nha đam là từ Arập, Somalia, Sudan và Oman.
Hiện nay, cây Lô hội phân bé rộng khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [12]. Chúng được tìm thấy hầu như khắp lục địa Châu Phi ở phía nam sa mạc Sahara, bán đảo A Rap và một số đảo ở An Độ Duong. Chúng chiếm giữ nhiều loại môi trường sống tự nhiên khác nhau, từ rừng đến các bề mặt đá, nhưng chúng vắng bóng trong các khu rừng 4 đất thấp âm ướt ở phía Tây lục địa Châu Phi [11]. Tại Việt Nam, Nha đam được trồng phô biến ở các vùng Nam Trung Bộ tại Phan Thiết, Phan Rang, Phan Ri thuộc Bình Thuận và Ninh Thuận (chịu hạn han và chịu khô nóng) và các tỉnh Miền Tây [13].
Thành phần hóa học Bảng 2. Các hợp chất có trong nha dam [14], [12] Loại Các hợp chat Aloin/Barb-aloin, isobarba-aloin, aloe-emodin, emodin, aloetic Anthraquinones acid, ester của cinnamic acid, anthranol, chrysophanic acid, resistannol anthracene, ethereal oil Mannan tinh khiét, mannan acetyl hóa, glucomannan acetyl hóa, Carbohydrates glucogalactomannan, galactan, hop chat pectic, arabinogalactan, galactoglucoarabinomannan, galactogalacturan, xylan Cyclo-oxygenase, oxidase, amylase, catalase, lipase, alkaline- Enzymes ; phospahatase, carboxy-peptidase : Calcium, Sodium, Chlorine, Manganese, Zinc, Chromium, Hop chat vô cơ ; Copper, Magnesium, Iron ; , , | Alanine, arginine, aspartic acid, acid glutamic, glycine, histidine, Acid amin thiệt yêu ¬ hydroxyproline, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, va không thiệt yêu threonine, tyrosine, valine, phenylalanine Monosaccharides, | Mannose, glucose, L-rhamnose, aldopentose, galactose, xylose, Polysaccharides cellulose, arabinose, acemannan BI, B2, Bó, A-Tocopherol(E), B—Carotene(A), Choline, Folic Vitamins acid, Ascorbic acid(C) Arachidonic acid, y-linolenic acid, kali sorbat, steroids Các hợp chất khác | (campestrol, cholesterol, B-sitosterol), triglicerides, triterpenoid, gibberillin, lignins, salicylic acid, uric acid Nha đam là một loại cây độc đáo, có nhiều hợp chất hóa học phong phú. Thanh phần hóa học của cây lô hội khác nhau, tùy thuộc vào loài, khí hậu và điều kiện trồng trọt. Nha đam hiện nay được cho là có chứa 75 thành phần dinh dưỡng và 200 hợp chất khác nhau [9].
Nhóm Vitamin: nha đam gồm rất nhiều Vitamin đáng ké như A, E, BI, B5, Bó, B12, folic acid, C. Trong nha đam còn chứa nhiều loại chất chống oxy hóa quan trọng có khả năng đề kháng lại sự tự phân hủy và suy thoái tế bào do các gốc tự do gây ra [7]. Nhóm chất khoáng: nha đam hàm chứa các loại chất khoáng cần thiết cho cơ thể như magnesium, manganese, kẽm, đông, chromium, calcium, sodium, potassium. Nhóm axit amin: nha dam đã chứa đến 20 loại axit amin cần thiết cho cơ thé của con người dé tạo thành protein.
Điều quan trong hơn cả là có 8 loại axit amin mà cơ thé của con người không thé tự tong hợp được. Nhóm polysaccharide: Polysaccharide chiếm nhiều nhất trong tế bao nhu mô lá nha đam với 55 % [14]. Nó cũng là nguồn cung cấp năng lượng chủ yêu cho loài cây nay. Chịu trách nhiệm cho phần lớn các hoạt tính sinh học của nha đam Acemannan và glucomannan được coi là hai thành phần chức năng chính của lô hội.
Acemannan được cấu tạo bởi một chuỗi dài của mannose được acetyl hóa, tức là mannose được acetyl hóa liên kết với B-(1, 4). Glucomannan chứa các chuỗi -(1—>4)-D-manose và B-(1—4)-D- glucose được sắp xếp ngẫu nhiên. Các phân tử glucomannan được acetyl hóa là nguyên nhân chủ yếu tạo nên đặc tính đặc, nhay cua gel nha dam thé [15]. A B [ | CH,OH CH,OCOCH; CHOH — | HJ? HJ? HA? H H ` H là OH H lò OH H OH OF H H H H OH H OH H H L_ _| n L- |n Hình 2.
Cau tạo của Acemannan (A) và Glucomannan (B) Cac polysaccharide khác: Aloeride (0,015 %), glucose (37,2 %), galactose (23,9 %), mannose (19,5 %) va arabinose (10,3 %) [15]. Nhóm enzymes: oxidase, amylase, protease aatalase, lipase.Hai enzymes quan trong trong nha đam là lipase va protease có khả năng tiêu thực va lam lành mạnh bộ may tiêu hóa nên nó rất hữu ích cho những bệnh nhân bị bệnh đau dày và đường ruột [7]. Nhóm lignin: đây là một chat có khả năng thâm nhập sâu vào da dé cuốn chất nhay độc hại của da ra ngoài, bảo vệ da một cách rât công hiệu. Nhóm saponin: là một hợp chất có đặc tính như bọt xà bông, có công hiệu chống lại các loại vi khuẩn, nắm hoặc men độc làm cho da bị chốc lở hoặc mụn nhot.
Ngoài ra nó còn liên kết với cholesterol trong đường ruột thải ra ngoài theo phân, vì vậy nó cũng có tác dụng đối với những người có bệnh tim mạch [7]. Nhóm anthraquinone: quan trọng nhất là antraglucoside, trong đó có aloin là hoạt chất chủ yếu, có vị dang, có tác dung tay xô, giải độc cho cơ thé. Có khả năng như thuốc chỉ thống, chống lại sự đau nhức, diét trừ được một số vi khuẩn và đặc biệt nó là một loại thuốc nhuận trường rất tốt, êm địu và đùng lâu không bị lờn hay phản ứng bât lợi [7]. OH O OH Seu: HO 0.
OH OH OH Hình 2. Câu tạo của Aloin 2.