Big Sale
GA3 90% là gì?
GA3 có tên đầy đủ là Gibberellic Acid, CAS 77-06-5, thuộc nhóm hormone thực vật Gibberellin.
Trong cây trồng, Gibberellin tham gia vào nhiều quá trình sinh trưởng và phát triển. Tùy cây trồng, giai đoạn và nồng độ sử dụng, GA3 có thể được ứng dụng để thúc đẩy nảy mầm, kéo dài tế bào, tăng sinh trưởng của thân và chồi, kéo dài cuống hoặc chùm hoa và hỗ trợ phát triển quả.
GA3 90% là dạng nguyên liệu có hàm lượng hoạt chất cao. Do lượng sử dụng thực tế thường rất nhỏ so với thể tích nước phun nên việc hòa tan hoạt chất trước khi đưa vào bình phun có ý nghĩa rất quan trọng.
Nếu bột GA3 không được hòa tan hoặc phân tán đồng đều, lượng hoạt chất thực tế trong từng phần dung dịch có thể không giống nhau, làm giảm độ chính xác khi sử dụng.
GA3 90% có tan trực tiếp trong nước không?
GA3 không phải hoàn toàn không tan trong nước, nhưng dạng Gibberellic Acid có độ tan trong nước tương đối hạn chế.
Các tài liệu hóa học được PubChem tổng hợp mô tả GA3 chỉ hơi tan trong nước, trong khi các dạng muối natri, kali và amoni của Gibberellic Acid có khả năng tan trong nước tốt hơn. PubChem – Gibberellic Acid
Trong thực tế, nếu cho trực tiếp GA3 90% vào một bình nước lớn, người sử dụng có thể gặp tình trạng bột nổi trên mặt nước, bám thành dụng cụ, vón thành những hạt nhỏ hoặc phải khuấy khá lâu mới phân tán hết.
Vì vậy, đối với GA3 hàm lượng cao, cách phù hợp hơn là tạo một lượng nhỏ dung dịch mẹ trước, sau đó mới đưa dung dịch mẹ vào bình nước.
Tại sao GA3 lại tan tốt hơn khi cho vào dung dịch kiềm?
Đây là điểm rất dễ khiến người sử dụng hiểu nhầm.
GA3 là một acid hữu cơ. Khi gặp môi trường kiềm, tính chất ion hóa của phân tử thay đổi và khả năng đi vào pha nước tăng lên. Các tài liệu hóa học cũng ghi nhận Gibberellic Acid tan được trong dung dịch kiềm.
Do đó, khi cho GA3 vào dung dịch KOH hoặc NaOH, người pha có thể thấy một hiện tượng rất rõ: bột GA3 vốn khó tan trong nước lại tan nhanh hơn và dung dịch trở nên trong.
Nếu chỉ quan sát bằng mắt, đây có vẻ là một phương pháp hòa tan rất tốt.
Nhưng đối với chất điều hòa sinh trưởng, chúng ta không chỉ cần quan tâm hoạt chất có tan hay không. Điều quan trọng hơn là sau khi hòa tan, cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học của hoạt chất có còn được duy trì hay không.
Tan hết không có nghĩa là GA3 vẫn còn nguyên vẹn
Đây chính là vấn đề quan trọng khi dùng kiềm để hòa GA3.
Một nghiên cứu sử dụng kỹ thuật phân tích UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS để khảo sát sự biến đổi của GA3 dưới tác động của ánh sáng, nhiệt độ và pH đã xác định rằng trong điều kiện kiềm, GA3 có thể hình thành các sản phẩm chuyển hóa như iso-GA3 và gibberellenic acid. PubMed – nghiên cứu sản phẩm phân hủy của GA3
Một nghiên cứu khác khảo sát GA3 trong khoảng pH từ 2 đến 8 cũng cho thấy độ ổn định của GA3 phụ thuộc rõ rệt vào pH. Trong phạm vi thí nghiệm, GA3 ổn định nhất ở khoảng pH 3,3, trong khi tốc độ chuyển hóa tăng lên đáng kể khi môi trường tiến về phía kiềm. Ở pH 8, thời gian bán hủy của GA3 ngắn nhất trong các điều kiện pH được khảo sát. PubMed – ảnh hưởng của pH đến sự chuyển hóa GA3
Điều đáng nói là những thay đổi này không thể nhận biết đơn giản bằng mắt thường.
Người pha chỉ nhìn thấy bột GA3 đã biến mất và dung dịch trở nên trong. Vì vậy rất dễ kết luận rằng GA3 đã được hòa tan tốt và phương pháp pha hoàn toàn đúng.
Nhưng dung dịch trong không chứng minh rằng toàn bộ lượng GA3 ban đầu vẫn tồn tại dưới cấu trúc GA3.
Đây là sự khác biệt rất quan trọng giữa “hòa tan được hoạt chất” và “bảo toàn được hoạt chất”.
Vì sao người sử dụng thường không phát hiện GA3 bị biến đổi?
Trong điều kiện sử dụng thực tế, người pha chế gần như không có phương tiện để nhận biết sự biến đổi cấu trúc của GA3.
GA3 có thể đã tan hoàn toàn, dung dịch vẫn trong và không xuất hiện kết tủa. Màu sắc của dung dịch cũng có thể không thay đổi rõ rệt.
Muốn xác định chính xác tỷ lệ GA3 còn lại và các sản phẩm chuyển hóa hình thành cần những phương pháp phân tích hóa học chuyên sâu như sắc ký.
Vì vậy, người sử dụng có thể thấy cùng một lượng GA3, cùng cách phun nhưng hiệu quả thực tế không giống nhau mà không biết rằng một phần nguyên nhân có thể xuất phát từ cách chuẩn bị dung dịch mẹ.
Đây cũng là lý do không nên đánh giá phương pháp hòa hormone chỉ bằng câu hỏi “đã tan hết chưa?”.
GA3 90% hòa trong cồn như thế nào?
Ethanol là lựa chọn thực dụng hơn để tạo dung dịch mẹ GA3 vì có khả năng hòa GA3 tốt mà không cần cố tình tạo môi trường kiềm mạnh.
Đáng chú ý, Sigma-Aldrich có sản phẩm Gibberellic Acid với hàm lượng GA3 ≥90%, khá sát với loại nguyên liệu GA3 90% thường được sử dụng trong nông nghiệp.
Theo dữ liệu kỹ thuật của Sigma-Aldrich, sản phẩm này đã được kiểm nghiệm độ tan trong ethanol ở mức 50 mg/mL.
50 mg/mL tương đương 50 g GA3/L ethanol.
Như vậy, xét theo nồng độ thử nghiệm này, 5 g GA3 tương ứng với khoảng 100 mL ethanol. Sigma cũng cho biết trong một số trường hợp có thể cần hỗ trợ hòa tan bằng cách làm ấm trong bể nước. Sigma-Aldrich – GA3 ≥90%, G7645
Trong thực tế nông nghiệp thường sử dụng cồn 90 độ thay vì ethanol tuyệt đối. Do cồn 90 độ còn chứa một tỷ lệ nước nhất định nên khả năng hòa tan không nhất thiết hoàn toàn giống điều kiện ethanol được nhà sản xuất thử nghiệm.
Tuy nhiên, đây vẫn là phương pháp thuận tiện và phù hợp hơn so với việc chủ động tạo môi trường kiềm mạnh để hòa GA3.
Hòa GA3 bằng cồn rồi pha vào nước có lợi gì?
Mục đích của việc dùng cồn không phải là đưa một lượng lớn cồn vào bình phun.
Cồn chỉ đóng vai trò tạo một lượng nhỏ dung dịch mẹ đậm đặc.
GA3 được hòa tan hoàn toàn trong lượng cồn cần thiết trước. Sau đó dung dịch mẹ này được cho từ từ vào nước đang khuấy để hoạt chất phân bố đồng đều trong toàn bộ bình.
Cách làm này giải quyết được hai vấn đề cùng lúc: hạn chế tình trạng bột GA3 khó tan trực tiếp trong nước và không cần đưa GA3 vào môi trường kiềm mạnh để ép hoạt chất hòa tan.
Đối với GA3 90%, đây là cách pha đáng ưu tiên trong điều kiện sử dụng thông thường.
Có nên dùng KOH hoặc NaOH để hòa GA3 không?
Về khả năng hòa tan, câu trả lời là có. GA3 có thể tan tốt hơn trong dung dịch kiềm.
Nhưng nếu mục tiêu là duy trì chất lượng của GA3 thì không nên xem KOH hoặc NaOH là dung môi ưu tiên.
Môi trường kiềm có thể thúc đẩy sự chuyển hóa GA3 thành iso-GA3, gibberellenic acid và các sản phẩm khác. Mức độ biến đổi thực tế phụ thuộc vào nhiều yếu tố như pH, nồng độ kiềm, nhiệt độ, thời gian tiếp xúc và thành phần của dung dịch.
Điều này cũng có nghĩa là không nên hiểu rằng cứ một giọt KOH tiếp xúc với GA3 thì hoạt chất sẽ lập tức mất tác dụng. Vấn đề nằm ở việc cố tình tạo dung dịch mẹ có pH kiềm cao và để GA3 tồn tại trong môi trường đó khi chúng ta có những phương pháp hòa tan phù hợp hơn.
Đặc biệt, không nên áp dụng máy móc cách hòa một số Auxin như NAA hoặc IBA bằng KOH sang GA3. Cấu trúc hóa học và độ ổn định của từng hoạt chất khác nhau nên phương pháp hòa tan cũng phải được lựa chọn riêng.
Cách pha GA3 90% được khuyến nghị
Đối với GA3 90% dạng nguyên liệu, nên chuẩn bị một lượng cồn vừa đủ trước, sau đó cho từ từ GA3 vào và khuấy đến khi hoạt chất tan hoàn toàn.
Theo dữ liệu thử nghiệm của Sigma-Aldrich đối với GA3 ≥90%, ethanol có thể hòa GA3 ở nồng độ 50 mg/mL, tương đương 50 g/L. Có thể lấy mức này làm thông tin tham khảo khi chuẩn bị dung dịch mẹ.
Nếu hoạt chất tan chậm, có thể hỗ trợ bằng cách đặt dụng cụ pha vào nước ấm và tiếp tục khuấy. Không đun trực tiếp cồn trên nguồn nhiệt vì ethanol là chất dễ cháy.
Sau khi GA3 đã tan hoàn toàn, cho từ từ dung dịch mẹ vào bình nước đang khuấy. Sau đó tiếp tục bổ sung nước và các thành phần khác theo quy trình phối trộn phù hợp.
Không nên cho trực tiếp GA3 90% vào một lượng nước lớn rồi cố khuấy tan. Đồng thời cũng không nên sử dụng KOH hoặc NaOH chỉ vì thấy GA3 tan nhanh hơn.
Cồn, nước hay kiềm: nên chọn cách nào cho GA3 90%?
Nếu chỉ xét tốc độ hòa tan, dung dịch kiềm có thể tạo cảm giác rất hiệu quả vì GA3 nhanh chóng biến mất.
Nếu xét sự tiện lợi, nước là nguyên liệu sẵn có nhất nhưng GA3 dạng acid lại có độ tan hạn chế nên không phải lựa chọn tốt để tạo dung dịch mẹ đậm đặc.
Nếu xét đồng thời khả năng hòa tan, tính thực dụng và yêu cầu hạn chế môi trường kiềm không cần thiết, ethanol hoặc cồn phù hợp hơn để chuẩn bị dung dịch mẹ GA3 90%.
Do đó, đối với người sử dụng GA3 nguyên liệu trong nông nghiệp, nên ưu tiên nguyên tắc: hòa GA3 bằng cồn trước, bảo đảm hoạt chất đã tan, sau đó mới pha dung dịch mẹ từ từ vào nước.
Kết luận
GA3 90% có một đặc điểm dễ gây hiểu nhầm: hoạt chất có thể tan tốt hơn trong dung dịch kiềm, nhưng phương pháp làm GA3 tan nhanh nhất chưa chắc là phương pháp bảo toàn GA3 tốt nhất.
Trong môi trường kiềm, GA3 có thể chuyển hóa thành iso-GA3 và gibberellenic acid. Quá trình này không thể nhận biết bằng mắt thường vì dung dịch vẫn có thể trong và không xuất hiện hiện tượng bất thường rõ rệt.
Đó là lý do người pha có thể nghĩ rằng GA3 đã được hòa rất tốt nhưng không biết rằng thành phần hóa học của dung dịch có thể đang thay đổi.
Đối với GA3 90% dạng nguyên liệu, ethanol hoặc cồn nên được ưu tiên để tạo dung dịch mẹ. Sigma-Aldrich đã kiểm nghiệm GA3 ≥90% ở nồng độ 50 mg/mL trong ethanol, tương đương 50 g/L.
Trong sử dụng thực tế, điều quan trọng không chỉ là làm cho GA3 “tan hết”, mà còn phải hạn chế những điều kiện có thể làm thay đổi cấu trúc và hoạt tính của GA3 trước khi hoạt chất được đưa lên cây.
