TRITON x 100 và ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực dược PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM



BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HOẠT CHẤT BỀ MẶT

Đề tài: TRITON X-100 VÀ ỨNG DỤNG TRONG
LĨNH VỰC DƯỢC PHẨM
GVHD: TS Phan Nguyễn Quỳnh Anh
SVTH: Trần Ngọc Sang
Mssv: 18139164
Lớp: DH18HD
Chuyên ngành: Cơng nghệ kỹ thuật hóa thực phẩm và hệ thống dược

Năm 2021 - 2022


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................... 3
MỤC LỤC HÌNH ẢNH..................................................................................................... 4
MỤC LỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HOẠT CHẤT BỀ MẶT ............................................ 5
1.1

Định Nghĩa................................................................................................................ 5

1.2

Phân Loại .................................................................................................................. 5

1.3

Tính chất hóa lý của Hoạt chất bề mặt trong dung dịch ........................................... 6

1.4

Ứng dụng chung ....................................................................................................... 7

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ TRITON X-100 ............................................................ 8
2.1

Đặt vấn đề ................................................................................................................. 8

2.2

Định Nghĩa................................................................................................................ 8

2.3

Cấu Trúc ................................................................................................................... 9

CHƯƠNG 3: TÍNH CHẤT CỦA TRITON X-100 ......................................................... 9
3.1

Tính chất vật lý ......................................................................................................... 9

3.2

Thơng số kỹ thuật ................................................................................................... 10

3.3

Tính chất hóa học.................................................................................................... 11

3.4

Tính chất của hoạt chất bề mặt ............................................................................... 12
3.4.1

Tính tạo bọt ................................................................................................... 12

3.4.2

Tính hoạt động bề mặt................................................................................... 13

3.4.3

Độ thấm ướt................................................................................................... 14

CHƯƠNG 4: TRITON X-100 ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC DƯỢC PHẨM .. 15
4.1

Ly giải và chiết xuất protein ................................................................................... 15

4.2

Ứng dụng trong vô hoạt màng bọc virut................................................................. 19

4.3

Ứng dụng trong tách chiết DNA............................................................................. 20

4.4

Hỗ trợ hòa tan một số loại thuốc không tan trong nước ......................................... 23

4.5

Một số các ứng dụng khác của Triton X-100 ......................................................... 23

CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT .............................................................................................. 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 25
2


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đến q thầy cơ khoa
Cơng nghệ hóa học và thực phẩm của trường đã tạo điều kiện cho chúng em có cơ
hội học tập, chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm liên quan đến ngành cũng như trong
cuộc sống. Đặc biệt em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô TS Phan Nguyễn
Quỳnh Anh đã hướng dẫn, giảng dạy tận tình mơn Hoạt Chất Bề Mặt và giúp đỡ em

hồn thành bài báo cáo này.
Vì kiến thức bản thân cịn hạn hẹp, chưa sâu rộng trong q trình học tập
cũng như trong thời gian hoàn thành bài báo cáo khó tránh khỏi những sai sót, em
rất mong nhận được sự nhận xét từ cô để học hỏi, trang bị thêm nhiều kiến thức,
kinh nghiệm và hoàn thành tốt hơn ở các bài báo cáo sau, đặc biệt là luận văn tốt
nghiệp sắp tới. Sau cùng em kính chúc cơ và gia đình nhiều sức khỏe và thành cơng.
Em xin chân thành cảm ơn!

3


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Cấu tạo của hoạt chất bề mặt ................................................................................. 5
Hình 2: sự hình thành các Micelle ...................................................................................... 6
Hình 3: Cơng thức cấu tạo của Triton X-100 ..................................................................... 9
Hình 4: Cơng thức cấu tạo của Igepal CA-630 (trái) và Nonidet P-40 (phải) ................... 9
Hình 5: Một số lọ hóa chất Triton X-100 được bán trên thị trường ................................. 11
Hình 6: Biểu đồ sức căng bề mặt Triton X-100 so với nồng độ, được đo ở 25 ° C ......... 14
Hình 7: Cấu tạo màng tế bào ............................................................................................ 16
Hình 8: Quy trình Ly Giải protein ................................................................................... 18
Hình 9: Cấu tạo của virut Corona ..................................................................................... 19
Hình 10: Nguyên lý tách chiết DNA ................................................................................ 20
Hình 11: Quy trình tách chiết DNA ................................................................................. 22

MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Thông số kỹ thuật của Triton X-100 .................................................................... 10

Bảng 2: Độ cao bọt được đo bằng phương pháp Ross-Miles ............................................ 13
Bảng 3: Hoạt động bề mặt của TRITON X-100................................................................ 13
Bảng 4 :Thử nghiệm thấm ướt thoát nước của Triton X-100............................................ 14

4


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HOẠT CHẤT BỀ MẶT [1] [4] [5]
1.1

Định Nghĩa
Các chất hoạt động bề mặt là những chất có khả năng làm giảm sức căng
bề mặt của dung mơi chứa nó. Các chất này có khả năng hấp phụ lên lớp bề mặt, có
độ tan tương đối nhỏ, nếu khơng chúng có xu hướng rời khỏi bề mặt vào trong lòng
chất lỏng
Các chất họat động bề mặt trong nước đa số là các chất hữu cơ như các acid
béo, muối của acid béo, ester, rượu, alkyl sulfate…. Các phân tử chất hoạt động bề
mặt bao gồm hai phần:
+ Phần phân cực (ái nước, ưa nước, háo nước) thường chứa các nhóm
carboxylate, sulfonate, sulfate, amine bậc bốn…… Nhóm này làm cho phân tử chất
họat động bề mặt có ái lực lớn đối với nước và bị kéo vào lớp nước.
+ Phần không phân cực (kỵ nước, ghét nước hay ái dầu, háo dầu, ưa dầu) là
các gốc hydrocarbon không phân cực kỵ nước, không tan trong nước, tan trong pha
hữu cơ không phân cực nên bị đẩy đến pha khơng phân cực.

Hình 1: Cấu tạo của hoạt chất bề mặt

1.2

Phân Loại
Có nhiều cách phân loại hoạt chất bề mặt như phân loại theo:
 Cấu trúc hóa học
 Tính chất vật lý ( độ tan trong nước hoặc dung mơi)
 Ứng dụng hóa học
 Phân loại theo cấu trúc hóa học có thể phân theo:
o Phân loại theo bản chất nhóm háo nước bao gồm: các chất hoạt động bề mặt
anion, cation, lưỡng tính và không ion
5


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

o Phân loại theo bản chất nhóm kỵ nước
o Phân loại theo bản chất liên kết giữa nhóm háo nước và kỵ nước bao gồm:
Nhóm háo nước liên kết trực tiếp nhóm kỵ nước, nhóm háo nước liên kết
nhóm kỵ nước thơng qua các liên kết trung gian.
1.3

Tính chất hóa lý của Hoạt chất bề mặt trong dung dịch
 Cấu tạo lớp bề mặt trên giới hạn lỏng-khí: Mối quan hệ giữa độ hấp thu 
và nồng độ C của chất họat động bề mặt có trong một đơn vị diện tích bề mặt
ảnh hưởng tới cấu tạo lớp bề mặt trên giới hạn lỏng khí.
 Sự hình thành micelle: Khi nồng độ chất họat động bề mặt tăng lên một giá
trị nào đó, từ các phân tử hòa tan riêng biệt, một số lớn các micell bắt đầu
hình thành trong hệ. Các micell này là các hình cầu trong đó trong đó các

phân tử chất họat động bề mặt liên kết với nhau bằng đầu hydrocarbon
và hướng nhóm phân cực ra dung dịch nước.

Hình 2: sự hình thành các Micelle
 Nồng độ micelle tới hạn: CMC (Critical Micel Concentration) Khi nồng
chất họat động bề mặt tăng lên đến một giá trị nào đó, từ các phân tử riêng lẻ
sẽ có sự hình thành các micell. Nồng độ dung dịch chất họat động bề mặt mà
ở đó sự hình thành micelle trở nên đáng kể gọi là nồng độ micelle tới hạn.
6


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

 Các tính chất khác
 Điểm Kraft: là nhiệt độ tại đó chất hoạt động bề mặt có độ hịa tan
bằng CMC
 Điểm đục: là nhiệt độ tại đó chất hoạt động bề mặt khơng ion khơng
thể hịa tan, tách ra khỏi dung dịch làm dung dịch trở nên đục
 HLB Hydrophile-Lipophile Balance -HLB: Mối tương quan ái
nước- ái dầu
 Thang đo HLB: 1-20
 HLB lớn: tính ái nước cao, tính ái dầu thấp
 Gia tăng HLB -> gia tăng tính ái nước
 Độ phân tán khác nhau trong dd nước -> HLB khác nhau
 Đặc tính bề mặt lỏng –rắn và quan hệ bề mặt trong hệ ba pha Khi một
chất lỏng tiếp xúc với bề mặt rắn ( không tan vào chất lỏng), các phân tử của
cả hai pha sẽ tương tác với nhau ( thông qua lực hút) qua bề mặt phân chia
pha, do đó làm giảm sức căng bề mặt .

1.4

Ứng dụng chung
Hoạt chất bề mặt là một trong những nhóm hóa chất sử dụng phổ biến nhất
trên thế giới.
Sử dụng trong lĩnh vực: tẩy rửa, mỹ phẩm, thực phẩm, dược phẩm, sơn,
công nghiệp liên quan vi điện tử, môi trường, dầu khí, sinh học, ức chế ăn mịn,
hố nơng, dầu khí, mực in, …

7


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ TRITON X-100
2.1

Đặt vấn đề
Ngành công nghiệp hoạt chất bề mặt là một ngành lớn và ứng dụng rộng
rãi, phổ biến. Các hoạt chất bề mặt đã giúp ích và cải thiện, nâng cao đời sống con
người đáng kể.
Khi nhắc đến hoạt chất bề mặt, chúng ta thường liên tưởng đến những công
dụng tẩy rửa và ứng dụng trong thực phẩm của chúng. Ngành cơng nghiệp dược
phẩm cũng được đóng góp rất nhiều bởi những hoạt chất bề mặt này.
Trên cơ sở lớp học chuyên ngành học của em là “Chuyên ngành: Cơng nghệ
kỹ thuật hóa thực phẩm và hệ thống dược”, cùng với việc hoạt chất bề mặt ít được
biết đến là có nhiều cơng dụng trong ngành dược phẩm nên em đã chọn tiểu luận
báo cáo cho môn học “ hoạt chất bề mặt” là “TRITON X-100 VÀ ỨNG DỤNG

TRONG LĨNH VỰC DƯỢC PHẨM”

2.2

Định Nghĩa [1]
Triton X-100 là một chất hoạt động bề mặt khơng ion. Nó là chất hoạt động
bề mặt được lựa chọn nhiều nhất cho các thử nghiệm kết tủa miễn dịch
(immunoprecipitation). Tất cả các thành viên của họ chất triton (bao gồm Triton
X100, Triton X114, Nonidet P40 [NP-40]) là khá tương đồng và chỉ khác nhau về
số lượng trung bình của các đơn phân tử (monomer) trên mỗi micelle (tương ứng là
9.6, 8.0, 9.0, và 9.5). Triton X-100 có nguồn gốc từ polyoxyethylene và chứa một
nhóm alkylphenyl kỵ nước.
Triton X-100 ban đầu là nhãn hiệu đã đăng ký của Rohm & Haas Co. Sau đó
nó được mua lại bởi Union Carbide và sau đó được mua lại bởi Dow Chemical
Company khi mua lại Union Carbide. Ngay sau đó (năm 2009), Dow cũng mua lại
Rohm & Haas Co. Các thương hiệu khác sản xuất các hợp chất rất tương tự như
Conco NI, Dowfax 9N, Igepal CO, Makon, Neutronyx 600, Nonipol NO, Plytergent
B, Renex 600's, Solar NO, Sterox, Serfonic N, T-DET-N, Tergitol NP, Triton N…
Triton X-100 thường sử dụng cho sắc kí khí, dùng trong chất tẩy rửa gia dụng
và công nghiệp, sơn và chất phủ cũng như chế biến bột giấy và giấy. Triton X-100
8


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

được sử dụng rộng rãi để làm lạnh các tế bào để chiết xuất protein hoặc các bào
quan, hoặc để thấm qua màng của các tế bào sống.
2.3

Cấu Trúc [1]
Công thức phân tử: C₈H₁₇C₆H₄(OCH₂CH₂)nOH (với n ~ 9.5)
Cơng thức cấu tạo:

Hình 3: Cơng thức cấu tạo của Triton X-100
Triton X-100 có một chuỗi polyethylene oxide hydrophilic (trung bình nó
có 9,5 đơn vị ethylene oxide) và một nhóm hydrocacbon thơm.
Triton X-100tm có cấu trúc rất giống với cấu trúc của Igepal CA-630 [Sigma
I3021] và của Nonidet P-40 (khơng cịn được bán trên thị trường), và tên đơi khi là
được báo cáo dưới dạng từ đồng nghĩa. Tuy nhiên, Triton X-100 hơi ưa nước hơn
Igepal CA-630; hai chất tẩy rửa này không được thay thế cho nhau về mặt chức năng
trong hầu hết các ứng dụng. [2]

Hình 4: Công thức cấu tạo của Igepal CA-630 (trái) và Nonidet P-40 (phải)
CHƯƠNG 3: TÍNH CHẤT CỦA TRITON X-100
3.1

Tính chất vật lý [3]
Triton X-100 khơng pha lỗng là một chất lỏng nhớt và tương đối trong (ít
nhớt hơn glycerol khơng pha lỗng). Triton X-100 khơng pha lỗng có độ

9


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

nhớt khoảng 270 centipoise ở 25°C và giảm xuống cịn khoảng 80 centipoise ở

50°C.
Triton X-100 có thể hòa tan ở 25°C trong nước, toluen, xylen,
trichloroethylene, ethylene glycol, ete etylic, rượu etylic, isopropyl alcohol và
ethylene dichloride. Triton X-100 khơng hịa tan trong dầu hỏa, rượu khống và
naphtha, trừ khi sử dụng chất kết nối như axit oleic.
Triton X-100 là một dung dịch có tính ổn định cao. Chất hoạt động bề mặt
này ổn định khi có mặt các chất tạo kiềm nhẹ, chẳng hạn như natri cacbonat (tro
soda), silicat và phốt phát.
Triton X-100 là một chất lỏng trong suốt hơi mờ, không màu đến vàng nhạt.
3.2

Thông số kỹ thuật [1]
Tên theo IUPAC: 2 - [4 - (2,4,4-trimetylpentan-2-yl) phenoxy] etanol
Tên khác:
 Octoxynol, (p-tert-Octylphenoxy)polyethoxyethanol
 O-[4-(1,1,3,3 Tetramethylbutyl) phenoxy] polyethoxyethanol
 Polyethyleneglycol-[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenyl]-ether
Bảng thông số kỹ thuật của Triton X-100
pH:

5.0 – 8.0 (10 g/l, H₂O, 20 °C)

Bảo quản:

15 tới 25 °C

Nhiệt độ sôi

> 200 ° C (1013 hPa)

Nhiệt độ đông đặc

1°C

Tỉ trọng

1,07 g / cm3 (20 ° C)

Áp suất hơi

<0,01 hPa (20 ° C)

Trọng lượng riêng

1,065 ở 25 ° C (Khoảng 1,07 g / mL)

Sức căng bề mặt

33 dynes/cm (1% actives, 25 °C):

Bảng 1: Thông số kỹ thuật của Triton X-100
Hấp thụ tia cực tím: lambda max = 275 nm và 283 nm trong metanol
Cảnh báo nguy hiểm: Có hại cho mắt, da nếu bị dính vào. Tránh thải trực
tiếp vào mơi trường.
10


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

Nồng độ CMC: Là nồng độ micelle tới hạn (Critical Micelle Concentration)
CMC= nồng độ dung dịch chất HĐBM mà tại đó sự hình thành micelle trở
nên đáng kể.

[4]

CMC của Triton X-100 nằm trong khoảng từ 0.2-0.9 (mM) ở nhiệt độ từ
20-25°C
Giá trị CMC thấp và bởi vậy nó khơng thể dễ dàng được loại bỏ bởi
phương pháp lọc
Chỉ số HLB: (Hydrophile-Lipophile Balance ): Mối tương quan ái nước- ái dầu[4]
HLB: 13.4 >13 nên dung dịch trong
HLB lớn: tính ái nước cao, tính ái dầu thấp
Điểm đục: (cloud point) là tại nhiệt độ này sự phân tách pha được quan sát thấy. [4]
Điểm đục: 63 – 69 °C

Hình 5: Một số lọ hóa chất Triton X-100 được bán trên thị trường
3.3

Tính chất hóa học [4] [5]
Các chất họat động bề mặt không ion ngày càng được sử dụng rộng rãi vì
chúng có thể họat động tốt trong môi trường nước cứng, môi trường chứa một lượng
lớn chất điện ly cũng như nhiều ion kim lọai nặng. Giống như các chất họat động bề
mặt khác, các chất họat động bề mặt khơng ion cũng có phần ái nước và phần kỵ

11


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

nước. Khác với các chất họat động bề mặt anion và cation, phần ái nước ở đây có
những đặc trưng:


Phần ái nước khơng ion hóa khi tan trong nước nhưng vẫn phân cực



Phần ái nước đủ lớn thì chất họat động bề mặt tương ứng mới có thể

tan được trong nước


Mối tương quan giữa phần ái nước và phần kỵ nước có thể thay đổi

trong một giới hạn rộng (khi chiều dài phần kỵ nước không đổi) bằng cách thay đổi
kích thước phần ái nước.


Phần ái nước chứa liên kết polyether và nhóm hydroxyl: ethylene



Phần kỵ nước tạo thành từ các hợp chất mạch dài có chứa nguyên tử

oxide
H linh động là alkyl phenol



Các chất họat động bề mặt không ion:


Khả năng tẩy rửa tương đối cao (kém hơn so với anion như

sulfate, sulfonate tương ứng)


Khả năng tẩy rửa phụ thuộc vào chiều dài nhóm kỵ nước và

chiều dài nhóm (-C2H4O-)n .


Các chất họat động bề mặt khơng ion cũng ít tạo bọt hơn chất

họat động bề mặt ion.


Triton X-100 khơng có đặc tính kháng khuẩn.



Các liên kết ete trong chất hoạt động bề mặt không ion là cation yếu

và tạo thành các muối với các axit khống. Các muối này hịa tan trong nước nhiều
hơn các muối khơng có ion tự do. Vì vậy, độ hòa tan của chất hoạt động bề mặt
Triton X-100 trong dung dịch axit lớn hơn trong nước.
3.4

Tính chất của hoạt chất bề mặt

3.4.1 Tính tạo bọt [6]
Tính chất tạo bọt của chất hoạt động bề mặt không chứa ion không phụ thuộc
vào độ pH mà chúng được sử dụng. Lượng bọt tạo ra tăng lên khi chiều dài của
chuỗi rượu polyether tăng lên.
12


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

TRITON X-100 có đặc tính tạo bọt vừa phải. TRITON X-100 có thể được sử
dụng kết hợp với một số chất tạo bọt, anion, chất hoạt động bề mặt nhất định, chẳng
hạn như TRITON X-301 (một alkylaryl polyether sulfat), alkyl sulfat, alkylaryl
sulfonat, alkyl ether sulfat, hoặc chất béo axit amit ngưng tụ để tăng tính tạo bọt.
Chất hoạt động bề mặt

Nồng độ, wt%

TRITON X-100

Chiều cao bọt, mm
Ban đầu

5 phút

1.0

228

23

0.1

110

25

0.01

20

20

0.1

165

95

Tỉ lệ, cơ sở chất rắn
X-100:X-301 at 2:1

Bảng 2: Độ cao bọt được đo bằng phương pháp Ross-Miles
3.4.2 Tính hoạt động bề mặt [7]
TRITON X-100 có tính hoạt động bề mặt tốt, nó giảm sức căng bề mặt của
nước và độ căng bề mặt giữa nước và dầu khoáng. Khả năng giảm sức căng bề mặt

giữa nước và dầu là một đặc tính quan trọng của các chất hoạt động bề mặt
TRITON X-100

Sức căng bề mặt,

Sức căng bề mặt giữa 2 pha

Nồng độ,% trọng lượng

Dynes / cm

Dynes / cm

1,0

30

1,0

0,1

30

2,5

0,01

31

10.0

0

72

52

Bảng 3: Hoạt động bề mặt của TRITON X-100

13


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

Hình 6: Biểu đồ sức căng bề mặt Triton X-100 so với nồng độ, được đo ở 25 ° C
Triton X-100 được sử dụng rộng rãi làm chất nhũ hóa với dung mơi thơm,
chẳng hạn như xylen và toluen. Các chất nhũ hóa khơng ion linh hoạt hơn các chất
hoạt động bề mặt anion hoặc cation vì chúng khơng phản ứng và khơng nhạy cảm
với các ion.
3.4.3 Độ thấm ướt [8]
Một đặc tính quan trọng của các chất hoạt động bề mặt là khả năng cải thiện
tốc độ và mức độ thấm ướt của các bề mặt khác nhau bởi nước, đặc biệt là các bề
mặt dầu hoặc nhờn khó làm ướt.
Một phép thử thường được sử dụng cho khả năng làm ướt là Phép thử Draves.
Thử nghiệm thấm ướt xác định nồng độ chất làm ướt cần thiết để làm chìm một con
sợi bơng có trọng lượng trong dung dịch nước trong một khoảng thời gian nhất định.
Nồng độ chất hoạt động bề mặt cần thiết để gây chìm trong thời gian nhất định càng
thấp thì chất làm ướt càng hiệu quả.

Thời gian thấm ướt, giây

TRITON X-100
Nồng độ,% trọng lượng

10

0,092

25

0,048

50

0,028

Bảng 4 :Thử nghiệm thấm ướt thoát nước của Triton X-100
14


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

CHƯƠNG 4: TRITON X-100 ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC DƯỢC PHẨM
4.1

Ly giải và chiết xuất protein [9] [10]
Mở đầu:

Triton X-100 là một loại hoạt chất bề mặt cho phép tác động (phá vỡ hoặc
hình thành) các tương tác kỵ nước - kỵ nước giữa các phân tử trong mẫu sinh
học. Trong nghiên cứu protein, Triton X-100 được sử dụng để ly giải tế bào (giải
phóng protein hịa tan), hịa tan protein màng và lipid, kiểm sốt sự kết tinh của
protein, ngăn chặn liên kết không đặc hiệu trong quy trình xét nghiệm miễn dịch và
tinh sạch ái lực, và được sử dụng làm chất phụ gia trong điện di (hiện tượng điện di
chuyển). Đây là chất ly giải nhẹ, khơng biến tính và hoạt động tốt khi thực hiện phân
tích protein.
Hầu hết các protein và các phân tử khác có nhóm chức tích điện hoặc phân
cực đều có thể hịa tan (hoặc trộn lẫn) trong nước vì chúng tham gia vào cấu trúc
liên phân tử liên kết hydro, có trật tự cao của nước. Một số protein khác (hoặc ít
nhất là một phần của protein), cũng như chất béo và lipid, thiếu các nhóm chức phân
cực hoặc tích điện; do đó, chúng bị loại ra khỏi tương tá liên kết hydro của nước với
các phân tử phân cực khác và có xu hướng liên kết với nhau trong các cấu trúc có
diện tích bề mặt tiếp xúc tối thiểu với môi trường phân cực. Sự liên kết này của các
phân tử không phân cực trong dung dịch nước thường được gọi là lực hút kỵ nước,
Sự hình thành và ổn định của màng sinh học dẫn đến phần lớn từ lực hút kỵ
nước của các phospholipid, tạo thành các màng kép có đi lipid kỵ nước định
hướng trong chiều dày tấm và các nhóm "đầu" phân cực hướng vào mơi trường nước
bên ngồi và bên trong. Các protein màng kéo dài hoàn toàn theo chiều dày của
màng hoặc được nhúng vào một mặt của màng phù hợp với cấu trúc của chuỗi bên
axit amin kỵ nước và ưa nước và các nhóm chức năng khác của chúng.
Nguyên lý:
Nhìn chung, nồng độ vừa phải của chất hoạt động bề mặt Triton X-100(
không ion) tác động đến màng tế bào, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho q trình ly
giải tế bào và chiết xuất protein hịa tan. Sử dụng các điều kiện đệm nhất định, các
15


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

chất hoạt động bề mặt khác nhau thâm nhập hiệu quả vào giữa các lớp kép của màng
ở nồng độ đủ để tạo thành các mixen hỗn hợp với các phospholipid và protein màng
bị cơ lập.

Hình 7: Cấu tạo màng tế bào
Ly giải tế bào dựa trên hoạt chất bề mặt:
Hoạt chất bề mặt không biến tính như Triton X-100 có các đầu khơng phân
cực, khơng xâm nhập vào các protein hòa tan trong nước; do đó, chúng thường
khơng phá vỡ các tương tác và cấu trúc tự nhiên của các protein hòa tan trong nước
và khơng có các đặc tính liên kết hợp tác. Tác dụng chính của chất tẩy rửa khơng
biến tính là liên kết với các phần kỵ nước của protein màng, do đó tạo ra khả năng
trộn lẫn với chúng.
Ở nồng độ dưới CMC, các monome chất tẩy rửa liên kết với các protein hịa
tan trong nước. Phía trên CMC, liên kết của chất tẩy rửa với protein cạnh tranh với
sự tự liên kết của các phân tử chất tẩy rửa thành các mixen. Do đó, khơng có sự gia
tăng hiệu quả các monome chất tẩy rửa liên kết với protein khi tăng nồng độ chất
tẩy rửa vượt quá CMC.
16


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

Cách tiến hành:
Ở nồng độ dưới CMC, các monome chất tẩy rửa liên kết với các protein hịa
tan trong nước. Phía trên CMC, liên kết của chất tẩy rửa với protein cạnh tranh với

sự tự liên kết của các phân tử chất tẩy rửa thành các mixen. Do đó, khơng có sự gia
tăng hiệu quả các monome chất tẩy rửa liên kết với protein khi tăng nồng độ chất
tẩy rửa vượt quá CMC.
Các monome của chất tẩy rửa hòa tan các protein màng bằng cách phân chia
thành lớp kép của màng. Với lượng chất tẩy rửa ngày càng tăng, màng lọc sẽ trải
qua nhiều giai đoạn hòa tan khác nhau.
Giai đoạn đầu là ly giải hoặc vỡ màng. Tại chất tẩy rửa: tỷ lệ mol lipid màng
từ 0,1: 1 đến 1: 1, lớp kép lipid thường vẫn cịn ngun vẹn nhưng xảy ra q trình
chiết tách chọn lọc một số protein màng. Tăng tỷ lệ lên 2: 1, sự hòa tan của màng
xảy ra, tạo ra các mixen hỗn hợp.
Hỗn hợp bao gồm mixen tẩy rửa phospholipid, mixen protein tẩy rửa và
mixen protein-chất tẩy rửa lipid. Ở tỷ lệ 10: 1, tất cả các tương tác giữa lipid và
protein của màng nguyên sinh được trao đổi hiệu quả cho các tương tác giữa chất
tẩy rửa: protein.
Quy trình ly giải protein:
1. Chuẩn bị tế bào xương.
2. Thêm thuốc thử ly giải (Triton X-100)
3. Tiến hành ủ
4. Sử dụng máy ly tâm
5. Thu thập phần nổi phía trên.

17


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

Triton X-100

Hình 8: Quy trình Ly Giải protein
Lượng chất tẩy rửa cần thiết để chiết xuất protein tối ưu phụ thuộc vào CMC,
số lượng tập hợp, nhiệt độ và bản chất của màng và chất tẩy rửa. Bộ đệm hòa tan
phải chứa đủ chất tẩy rửa để cung cấp nhiều hơn một micelle trên mỗi phân tử
protein màng để giúp đảm bảo rằng các phân tử protein riêng lẻ được phân lập trong
các micelle riêng biệt.
Ưu điểm: Triton X-100 (TX100) là một trong những chất hoạt động bề mặt
không ion được sử dụng rộng rãi nhất để ly giải tế bào để chiết xuất protein và các
bào quan tế bào khác.
 Nhẹ hơn
 Ít biến tính
 Được sử dụng để duy trì chức năng của protein hoặc giữ lại protein tự nhiên:
tương tác protein
 Đối với các tế bào ly giải, thông thường, khoảng 0,1% dung dịch X-100
trong nước là đủ, và thậm chí nồng độ lên đến 0,5% thường sẽ không gây
18


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

hại cho hầu hết các enzym được phân lập. Nhiều các enzym vẫn hoạt động
khi có X-100; ví dụ, một protease thường được sử dụng, Proteinase K, vẫn
hoạt động trong các dung dịch X-100 1% (w/w).
4.2

Ứng dụng trong vô hoạt màng bọc virut [11]
Việc bất hoạt vi rút được kết hợp vào quy trình sản xuất cho các sản phẩm
có nguồn gốc từ huyết tương để đảm bảo an tồn cho vi rút.

Các bước chính được sử dụng bao gồm thanh trùng, xử lý nhiệt khô, xử lý
pH thấp và lọc vi rút. Phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất là sử dụng dung môi
và chất hoạt động bề mặt (phương pháp SD). Polysorbate 80 là chất hoạt động bề
mặt không ion được sử dụng phổ biến nhất vào phương pháp SD. Nhưng người ta
đã chứng minh được Triton X-100 có nhiều hiệu quả hơn trong việc bất hoạt virut
so với polysorbate 80. Virut bị bất hoạt nhanh hơn khi bổ sung thêm Triton X-100
vào quy trình.
Sử dụng Triton X-100 có những ưu điểm là không bị tác động nhiều bởi các
yếu tố PH, nhiệt độ, ….
Phương pháp SD được kết hợp bởi dung môi và hoạt chất bề mặt Triton X100 dùng để bất hoạt một số loại virut như: Sindbis, HCV, WNV, HIV,….
Triton X-100 hỗ trợ làm bất hoạt virut Corona: [12]
Có một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng
Triton X-100 là một thành phần hỗ trợ bất hoạt
virut Corona- một loại virut viêm đường hơ hấp
cấp đang ảnh hưởng đến tồn thế giới.
Q trình bất hoạt virut corona có thể
được thực hiện bằng cách sử dụng chất tẩy rửa
và thuốc thử Trizol, và nghiên cứu đã chứng Hình 9: Cấu tạo của virut Corona
minh thành công điều này với 5 hợp chất khác nhau: 0,5% SDS, 0,5% Triton X-100,
0,5% NP-40, Trizol. Chất tẩy rửa phá vỡ lớp vỏ lipid bao bọc virut. Những chất tẩy
rửa này thường không ảnh hưởng đến protein nên chúng có thể được sử dụng trong
các quy trình hạ lưu để bảo tồn cấu trúc ban đầu của chúng.
19


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

4.3

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

Ứng dụng trong tách chiết DNA [13]
Mở đầu:
Trong hầu hết các thí nghiệm sinh học phân tử thì tách chiết DNA là một
trong những bước quan trọng nhất ảnh hưởng đến thí nghiệm. Tách DNA từ các
động vật nguyên sinh luôn là lựa chọn hàng dầu và phổ biến. Tetrahymena
pyriformis (một loài động vật nguyên sinh) được nghiên cứu mạnh mẽ như một sinh
vật mơ hình, cung cấp nhiều lợi thế trong các nghiên cứu toàn diện và đa ngành sử
dụng hình thái học hoặc phân tử.
Khi tách DNA từ Tetrahymena pyriformis người ta hay sử dụng hỗn hợp mới
chất hoạt động bề mặt (Natri dodecyl sulfat (SDS) 20% / Triton X-100) để quy trình
tách chiết dễ dàng và nhanh chóng. Phương pháp mới (SDS 20% / Triton X-100)
là phương pháp hiệu quả nhất để chiết xuất DNA từ Tetrahymena pyriformis với
tính tồn vẹn và độ tinh khiết cao, chi phí hợp lý, ít thời gian và phù hợp với các
ứng dụng phân tử.
Nguyên lý hoạt động:

Hình 10: Nguyên lý tách chiết DNA
Bước 1: Phá vỡ cấu trúc tế bào để tạo ly giải: Phá màng tế bào, màng nhân:
nghiền tế bào, mô trong dung dịch chất tẩy (SDS) và proteinase để phá vỡ màng tế
bào, màng nhân, giải phóng DNA ra mơi trường đồng thời phân hủy các protein liên
kết với DNA. Chất tẩy là phân tử lưỡng cực, sẽ kết hợp với protein màng và các
phân tử phospholipid làm phá vỡ cấu trúc màng, chất tẩy khơng ion hóa có tác dụng
phá màng nhẹ hơn.
20


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

Bước 2: Loại protein: Sau khi phá vỡ tế bào, DNA sẽ được trộn lẫn với các
thành phần khác của tế bào chủ yếu là protein trong dung dịch. Việc quan trọng lúc
này là tách DNA ra khỏi thành phần protein của tế bào.
Bước 3: Tủa nucleic acid: Sau bước tủa protein, DNA thu được nằm trong
dung dịch với dung mơi là nước. Sử dụng hóa chất tủa DNA trong dung dịch. Sau
đó ly tâm để thu cặn DNA. Cặn DNA này có thể được rửa trong Ethanol 70% một
hoặc hai lần để làm sạch mẫu. Tiếp theo để cho bay hơi cồn và huyền dịch hóa cặn
DNA thu được trong đệm.
Các bước tiến hành: Kỹ thuật tách chiết DNA được chọn phải có khả năng
cung cấp các mẫu DNA tinh khiết sẵn sàng được sử dụng trong phân tử hạ lưu các
ứng dụng
Tiến hành phân lập DNA:
1. Chuẩn bị dung dịch SDS 20% / phức chất Triton X-100 (Hình 9):
2. Phá vỡ tế bào bằng phương pháp sốc nhiệt (thời gian thực hiện: 30 phút,
Hình 9):
3. Tinh sạch DNA (thời gian hoàn thành: 10 phút, Hình 9): Hỗn hợp SDS /
Triton X-100 / H2O được thêm vào ở bước này.
4. Phục hồi DNA (thời gian hồn thành: 20 phút, Hình 9)

21


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

Hình 11: Quy trình tách chiết DNA
22

Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

Kết luận: Bài báo này mô tả một phương pháp đơn giản và nhanh chóng chiết
xuất DNA từ Tetrahymena pyriformis bằng cách sử dụng một hỗn hợp mới chất
hoạt động bề mặt (natri dodecyl sulfat (SDS) 20% / Triton X-100). Hiệu quả của kỹ
thuật này so với ba kỹ thuật tách DNA trước đó là Chelex 100 matrix, Amoni phức
hợp pyrrolidine dithiocarbamate (APD) và phương pháp SDS – chloroform là hiệu
quả và tiết kiệm thời gian hơn rất nhiều.
4.4

Hỗ trợ hòa tan một số loại thuốc khơng tan trong nước [14]
Nhiều loại thuốc mới có khả năng hịa tan trong nước thấp. Vì vậy, cần phải
khám phá các phương pháp mới để tăng khả năng hòa tan trong nước của các loại
thuốc đó, sử dụng chất hoạt động bề mặt là một trong những biện pháp phổ biến..
Những nghiên cứu cho thấy tất cả các chất hoạt động bề mặt đều làm tăng độ
hòa tan của thuốc chống viêm flurbiprofen, điều này tăng khi nồng độ chất hoạt
động bề mặt tăng. Lý do đằng sau xu hướng như vậy là thuốc được phân chia giữa
các mixen và pha nước..
Số lượng tập hợp, HLB, thể tích lõi của mixen và tương tác tĩnh điện giữa
thuốc và mixen đóng vai trị quan trọng trong q trình hịa tan thuốc trong dung
dịch micellar. Các chất hoạt động bề mặt không ion như là Triton X-100 được chứng
minh là tốt hơn, do nồng độ micelle quan trọng thấp của chúng, khả năng hịa tan
cao hơn và bản chất khơng độc hại; họ cũng được phát hiện có hồ sơ giải phóng
thuốc tốt hơn.
HLB của Triton X-100 đóng một vai trị quan trọng trong việc kiểm sốt khả
năng hịa tan của môi trường. Các tài liệu cho thấy rằng giá trị HLB thấp hơn sẽ làm
tăng số lượng tập hợp của các chất hoạt động bề mặt và do đó sẽ có nhiều thuốc

được hịa tan hơn và ngược lại.

4.5

Một số các ứng dụng khác của Triton X-100
Ngồi những cơng dụng phổ biến như làm bất hoạt virut, ly giải protein thì
Triton X-100 cịn được ứng dụng trong ngành dược phẩm như:

23


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

 Triton X-100 là thuốc thử phù hợp nhất được biết để đáp ứng yêu cầu quy định
để đảm bảo rằng các loại thuốc sinh học chứa một bước sản xuất khử vi rút phù
hợp.
 Thành phần trong vaccin cúm (Fluzone) [15]
 Làm bền màng tế bào nhân thực không cố định (hoặc cố định nhẹ)
 Triton X-100 dùng trong ứng dụng kỹ thuật khử hóa tế bào (Decellularization)
trong thiết kế tim sinh học nhân tạo [16]
 Tá dược vừa đủ: Thông thường các chất trơ được thêm vào đơn thuốc để tạo độ
nhất quán phù hợp cho dạng bào chế. Chúng bao gồm chất kết dính, chất nền,
chất nền hoặc chất pha lỗng trong thuốc viên, viên nén, kem, nước muối. [1]
 Tác nhân diệt tinh trùng: Các chất hóa học có khả năng phá hủy tinh trùng được
sử dụng làm thuốc tránh thai đặt tại âm đạo. [1]
 Chất chống tạo bọt: Tác nhân được sử dụng để ngăn chặn sự hình thành bọt hoặc
để điều trị đầy hơi hoặc chướng bụng. [1]
CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT

Ngành công nghiệp hoạt chất bề mặt đã ngày càng mở rộng và giúp ích rất
nhiều trong đời sống con người. Khi nhắc đến chất hoạt động bề mặt người ta nghĩ
ngay đến các chất tẩy rửa. Qua bài báo cáo này, em muốn chúng ta biết thêm rằng
những hoạt chất bề mặt không chỉ ứng dụng làm chất tẩy rửa mà còn ứng dụng rất
nhiều vào các ngành y – dược.
Triton X-100 là hoạt chất bề mặt phổ biến, việc sử dụng nó cũng như “con
dao 2 lưỡi”. Bên cạnh những công dụng mà Trinton X-100 mang lại, nó cũng gây
ảnh hưởng đáng kể đến mơi trường và sức khỏe con người. Cần có thêm nhiều
nghiên cứu về hoạt chất bề mặt này để tận dụng tối đa và hạn chế những tác hại mà
nó mạng lại.

24


Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh

Triton X-100 trong lĩnh vực dược phẩm

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1) Thông tin về Triton X-100, Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia (Hoa
Kỳ): />2) Bảng thông tin về sản phẩm “ Chất hoạt động bề mặt không ion Triton X-100, Công
ty TNHH Shun Chia Industrial
3) Triton X-100, công ty hóa chất Sigma Corporation
4) TS Phan Nguyễn Quỳnh Anh (2019) Bài giảng môn “ Hoạt Chất Bề Mặt”, trường
đại học Nơng Lâm tp Hồ Chí Minh
5) PGS TS Lê Thị Hồng Nhan (2019), Giáo trình Hóa học và kỹ thuật chất hoạt động
bề mặt, Trường đại học Bách Khoa tp Hồ Chí Minh, 97-108
6) Osei-Bonsu, Paul Grassia, Nima Shokri (2017) Relationship between bulk foam
stability, surfactant formulation and oil displacement efficiency in porous media,
Elsevier B.V, Fuel 203, 403-410

7) Hesham Alaila (2009), Tương tác của Chất hoạt động bề mặt không ion Triton-X100 với Chất hoạt động bề mặt ion, Journal of dispersion science and technology,
1277-1279
8) Dữ liệu về sản phẩm Triton® X Surfactants , công ty Union Carbide Co., Inc,
Catalog Number: 152411, 193971, 194854, 807423, 807426
9) Chất tẩy rửa để ly giải tế bào và chiết xuất protein, Thermo Fisher Scientific
10) Dipankar Koley và Allen J. Bard (2010), Khảo sát Nồng độ Triton X-100 ảnh
hưởng đến tính thấm màng của một tế bào HeLa bằng cách qt kính hiển vi điện
hóa (SECM), Tài liệu của Viện hàn lâm khoa học quốc gia Hoa Kỳ, 16783–1678
11) Peter L. Roberts (2008), Virus inactivation by solvent/detergent treatment using
Triton X-100 in a high purity factor VIII, Elsevier B.V,Biologicals 36, 330-335
12) Edward I Patterson, Tessa Prince, Enyia R Anderson, et al (2020), Methods of
Inactivation of SARS-CoV-2 for Downstream Biological Assays, The Journal of
Infectious Diseases, Volume 222, Issue 9,1462–1467

25