Đánh giá khả năng sống sót của lactobacillus acidophilus trong vi nang calci alginat chitosan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ NGỌC

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỐNG SÓT CỦA
Lactobacillus acidophilus TRONG VI NANG
CALCI - ALGINAT- CHITOSAN
Chuyên ngành: Công nghệ Dƣợc phẩm và bào chế thuốc
Mã số: 8720202

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐÀM THANH XUÂN

HÀ NỘI 2018


LỜI CẢM ƠN
Với sự kính trọng và lòng biết ơn, lời đầu tiên cho tôi được bày tỏ sự cảm ơn
chân thành nhất tới:
PGS.TS. Đàm Thanh Xuân
Cô đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn và truyền đạt nhiều kiến thức, kinh
nghiệm quý báu, dành nhiều thời gian tận tâm, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm
luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, anh chị kỹ thuật viên phòng thí
nghiệm Công nghệ sinh học, bộ môn Công nghiệp Dược, bộ môn Bào chế, bộ môn
Vật lý-Hóa lý và bộ môn Thực vật dược đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt

nhất về phương tiện để tôi hoàn thành luận văn này.
Xin được cảm ơn Ban giám hiệu, phòng Sau đại học cùng các thầy cô, cán bộ
nhân viên trường Đại học Dược Hà Nội đã quan tâm và giúp đỡ tôi trong quá trình
học tập và nghiên cứu của mình.
Xin được cảm ơn Lãnh đạo Bộ môn Bào chế Công nghiệp dược, Khoa Dược,
Trường Đại Học Y Dược Thái Nguyên đã ủng hộ và tạo điều kiện để tôi được học
tập, nâng cao kiến thức chuyên môn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn bố mẹ cùng toàn thể đại gia đình và bạn
bè đã luôn ở bên, động viên và giúp đỡ tôi trong những giai đoạn khó khăn nhất.
Hà Nội, ngày 23 tháng 05 năm 2018
Tác giả

Nguyễn Thị Ngọc


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN .................................................................................... 2
1.1 Tổng quan về probiotic ..................................................................................... 2
1.1.1. Đại cương về probiotic .............................................................................2
1.1.2. Vai trò của probiotic ................................................................................2
1.1.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm probiotic trên thế giới
và Việt Nam ........................................................................................................4
1.1.4. Loài Lactobacilus acidophilus ................................................................5

1.2. Tổng quan về vi nang ...................................................................................... 9
1.2.1. Khái niệm, đặc điểm và ưu nhược điểm của vi nang ..............................9
1.2.2 Các ứng dụng của vi nang trong ngành Dược .......................................12
1.2.3 Các phương pháp bào chế vi nang ..........................................................13
1.2.4 Tổng quan một số thành phần sử dụng trong bào chế vi nang ..............19
1.2.5 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về bào chế vi nang probiotic ..23
CHƢƠNG 2.............................................................................................................. 27
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................... 27
2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu .......................................................................... 27
2.1.1 Nguyên liệu .............................................................................................27


2.2 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 29
2.2.1 Bào chế vi nang calci – alginat - chitosan . ............................................29
2.2.2 Đánh giá khả năng bảo vệ vi sinh vật của vi nang calci - alginat chitosan trong dịch tiêu hóa mô phỏng ............................................................29
2.2.3 Theo dõi độ ổn định của vi nang trong thời gian bảo quản ....................29
2.3 Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 29
2.3.1 Phương pháp tiệt khuẩn ..........................................................................29
2.3.2 Phương pháp nhân giống ........................................................................29
2.3.3 Phương pháp nuôi cấy thu hỗn dịch tế bào .............................................29
2.3.4 Tạo vi nang calci-alginat-chitosan chứa Lactobacillus acidophilus ......30
2.3.5. Phương pháp đông khô ..........................................................................32
2.3.6. Phương pháp tạo dãy pha loãng liên tục để xác định số lượng VSV [1] ...33
2.3.7. Phương pháp đánh giá khả năng bảo vệ L. acidophilus trong môi
trường acid pH 3,0 ...........................................................................................33
2.3.8. Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng L. acidophilus trong môi
trường đệm phosphat pH 7,0 ............................................................................34
2.3.9. Phương pháp đánh giá khả năng bảo vệ L. acidophilus trong môi
trường dịch tiêu hóa mô phỏng. .......................................................................35
2.3.10 Phương pháp xác định hàm ẩm .............................................................36

2.3.11 Phương pháp xác định cấu trúc vi nang bằng kính hiển vi điện tử
quét (SEM) .......................................................................................................36
2.3.12 Phương pháp xác định kích thước vi nang ............................................36
2.3.13 Định tính chitosan trên vi nang bằng phương pháp đo phổ hồng
ngoại (IR) ................................................................................................. 36
2.3.14 Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của môi trường pH 3,0 đến tương tác
chitosan-alginat trên vi nang. ..........................................................................36


CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU............................................................. 38
3.1 Bào chế vi nang calci-alginat-chitosan theo 2 phương pháp ....................... 38
3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ calci clorid tới thời gian hình thành
vi nang. .............................................................................................................38
3.1.2 Tạo vi nang Calci- Alginat bao chitosan với tá dược bảo vệ tinh bột ...39
3.1.3 Định tính chitosan trên vi nang bằng phương pháp đo phổ hồng
ngoại (IR).........................................................................................................43
3.1.4 Đánh giá các thông số về hàm ẩm, cấu trúc, mật độ VSV của các vi nang
calci-alginat-chitosan sau đông khô. ...............................................................46
3.2 Đánh giá khả năng bảo vệ vi sinh vật của vi nang calci - alginat - chitosan
trong dịch tiêu hóa mô phỏng. ............................................................................. 48
3.2.1 Đánh giá khả năng bảo vệ VSV của các mẫu vi nang calci-alginatchitosan trong môi trường pH 3,0. ...................................................................48
3.2.2 Đánh giá khả năng giải phóng VSV trong môi trường pH7,0. ...............50
3.2.3 Đánh giá khả năng sống sót của VSV trong môi trường dịch tiêu hóa mô
phỏng ...............................................................................................................52
3.2.4 So sánh đối chiếu khả năng bảo vệ VSV trong dịch tiêu hóa mô phỏng
với 1 chế phẩm tương đương trên thị trường. ..................................................55
3.3 Theo dõi độ ổn định của vi nang trong quá trình bảo quản ........................ 57
CHƢƠNG 4: BÀN LUẬN ...................................................................................... 59
4.1. Bào chế vi nang calci-alginat-chitosan theo 2 phương pháp. ..................... 59
4.1.1 Bàn luận về ảnh hưởng của nồng độ calci clorid tới thời gian hình thành

vi nang. .............................................................................................................59
4.1.2. Bàn luận về ảnh hưởng của tá dược bảo vệ tinh bột ..............................59
4.1.3 Bàn luận về kết quả định tính chitosan trên vi nang bằng phương pháp
đo phổ hồng ngoại (IR). ...................................................................................61


4.1.4 Bàn luận về các thông số về hàm ẩm, cấu trúc, mật độ VSV của các vi
nang calci-alginat-chitosan sau đông khô. ......................................................63
4.2. Bàn luận về khả năng bảo vệ vi sinh vật của vi nang calci - alginat chitosan trong đường tiêu hóa mô phỏng. .......................................................... 64
4.2.1. Bàn luận về khả năng bảo vệ VSV của các mẫu vi nang calci-alginatchitosan trong môi trường pH 3,0. ...................................................................64
4.2.2 Bàn luận khả năng giải phóng VSV trong môi trường pH 7,0. ...............65
4.2.3 Bàn luận về khả năng sống sót của VSV trong môi trường dịch tiêu hóa
mô phỏng. .........................................................................................................66
4.2.4. Bàn luận về kết quả so sánh đối chiếu khả năng bảo vệ VSV trong dịch
tiêu hóa mô phỏng với 1 chế phẩm tương đương trên thị trường. ...................67
4.3. Bàn luận về kết quả theo dõi độ ổn định của vi nang trong quá trình bảo quản 68
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 71


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
ATCC

Trung tâm giữ giống quốc gia Mỹ
(American Type Culture Collection)

ALG

Alginat

B. longum

Bifidobacterium longum

B. bifidum

Bifidobacterium bifidum

B. subtilis

Bacillus subtilis

Cfu

Số đơn vị khuẩn lạc
(Colony-Forming Units)

CT

Công thức

E. coli

Escherichia coli

FOS

Fructo- oligosaccharides

FAO

Tổ chức Nông lương thế giới
(Food and Agriculture Organization)

GOS

Galacto- oligosaccharides

GRAS

Chứng nhận an toàn
(Generally Recognized As Safe)

H

Giờ

IDF

Liên đoàn Sữa thế giới
(Internation Dairy Federation)

LAB

Nhóm vi khuẩn Lactic
(Lactic acid bacteria)

L.

Lactobacillus

MRS

Môi trường nuôi cấy vi khuẩn
(De Man, Rogosa, Sharpe)

MRSA

Môi trường nuôi cấy thạch (MRS Agar)

MT

Môi trường

NC

Nghiên cứu


PE

Poly Ethylen

SEM

Kính hiển vi điện tử quét
(Scanning Electron Microscope)

TC NSX

Tiêu chuẩn nhà sản xuất

TD

Tá dược

TKHH

Tinh khiết hóa học

VK

Vi khuẩn

v/ph

Vòng/phút

VSV

Vi sinh vật

WHO

Tổ chức Y tế thế giới
(World Health Organization)

ĐK

Đông khô

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Một số sản phẩm probiotic chứa L. acidophilus trên thị trường ............... 8
Bảng 2.1 Các nguyên liệu pha môi trường .............................................................. 27
Bảng 2.2 Các thiết bị dùng trong nghiên cứu .......................................................... 28
Bảng 2.3: Các môi trường sử dụng trong nghiên cứu .............................................. 28
Bảng 2.4: Bảng thiết kế công thức vi nang ............................................................... 30
Bảng 3.1 Đặc tính các mẫu tạo thành khi thay đổi nồng độ calci clorid. ............... 38
Bảng 3.2: Đường kính vi nang trước đông khô ........................................................ 42
Bảng 3.3: Mật độ L. acidophilus và hàm ẩm các vi nang sau đông khô .................. 47
Bảng 3.4: Số lượng L. acidophilus trong các mẫu vi nang sau khi ủ 2h ở pH 3,0 ... 49
Bảng 3.5: Khả năng giải phóng L. acidophilus trong môi trường pH 7,0 của các
mẫu vi nang.............................................................................................. 51
Bảng 3.6: Số lượng L. acidophilus trong các mẫu vi nang sau khi ủ 2h trong dịch dạ
dày mô phỏng và dịch ruột mô phỏng cho đến khi nang tan hoàn toàn.. 54
Bảng 3.7: Số lượng L. acidophilus trong chế phẩm men antibio và trong các mẫu vi
nang sau khi ủ trong dung dịch tiêu hóa mô phỏng ................................ 56
Bảng 3.8: Kết quả theo dõi chất lượng vi nang L. Acidophilus M1-TB-VSV sau 6
tháng bảo quản trong tủ lạnh .................................................................. 57
Bảng 3.9: Kết quả theo dõi chất lượng vi nang L. Acidophilus M2-TB-VSV sau 6
tháng bảo quản trong tủ lạnh .................................................................. 57


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Hình ảnh L. acidophilus trên kính hiển vi điện tử ....................................... 6
Hình 1.2: Các loại vi nang ........................................................................................ 10
Hình 1.3: Các giai đoạn của quá trình tách pha đông tụ đơn. ................................. 14
Hình 1.4: Công thức cổ điển của hai đơn vị monomeric acid alginic ...................... 19

Hình 1.5: Cấu trúc dạng mono α-L-guluronic acid (G); β-D-mannuronic acid (M)
và dạng liên hợp của Alginat ................................................................... 20
Hình 1.6: Vị trí của ion calci trong gel và sự tạo gel calci alginat .......................... 21
Hình 1.7 Cấu trúc hóa học của chitosan .................................................................. 22
Hình 3.1 Hình ảnh vi nang Calci-alginat tạo thành theo thời gian khi sử dụng calci
nồng độ 1% .............................................................................................. 38
Hình 3.2 Hình ảnh vi nang Calci-alginat tạo thành theo thời gian khi sử dụng calci
nồng độ 2% .............................................................................................. 39
Hình 3.3: Hình ảnh các mẫu vi nang không có TB trước đông khô dưới kính lúp soi
nổi có độ phóng đại 10X và sau đông khô dưới camera thường ............. 40
Hình 3.4 Hình ảnh các mẫu vi nang không có TB dưới kính hiển vi điện tử qu t có
độ phóng đại từ 50X đến 350X ................................................................ 41
Hình 3.5 : Hình ảnh các mẫu vi nang có TB trước đông khô .................................. 41
Hình 3.6: Hình ảnh mẫu vi nang có TB sau đông khô dưới kính lúp soi nổi có độ
phóng đại 10X .......................................................................................... 41
Hình 3.7: Hình ảnh bề mặt các vi nang có TB dưới kính hiển vi điện tử qu t có độ
phóng đại từ 297X đến 601X. .................................................................. 42
Hình 3.8 Phổ IR của chitosan chuẩn ....................................................................... 43
Hình 3.9 Phổ IR của vi nang M0-TB ........................................................................ 44
Hình 3.10 Phổ IR của vi nang M1-TB-Chi .............................................................. 44
Hình 3.11 Phổ IR của vi nang M2-TB-Chi .............................................................. 44
Hình 3.12 Hình ảnh so sánh phổ IR của chitosan, vi nang M0-TB và các vi nang
M1-TB-Chi, M2-TB-Chi. ......................................................................... 45


Hình 3.13: nh mặt c t của vi nang M1-TB-VSV dưới kính hiển vi điện tử qu t với
các mức phóng đại khác nhau từ 25X đến 7500X ................................... 47
Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn khả năng giải phóng VSV trong môi trường pH 7,0 của
các vi nang M0-TB-VSV, M1-TB-VSV, M2-TB-VSV ............................... 49
Hình 3.15: Vi nang M1-TB-VSV sau khi ủ trong môi trường pH 7,0 ....................... 50

tại thời điểm ban đầu (hình a) và sau 120 phút (hình b) .......................................... 50
Hình 3.16: Đồ thị biểu diễn khả năng giải phóng VSV trong môi trường pH 7,0 của
các vi nang M0-TB-VSV, M1-TB-VSV, M2-TB-VSV .............................. 51
Hình 3.17. Hình ảnh các mẫu vi nang sau khi ủ trong môi trường dịch dạ dày mô
phỏng tại thời điểm ban đầu (hình a) và sau 120 phút (hình b) .............. 53
Hình 3.18: Hình ảnh các mẫu vi nang sau khi ủ trong môi trường dịch ruột mô
phỏng tại thời điểm ban đầu (hình a) và sau 120 phút (hình b) ............ 53
Hình 3.19: Đồ thị biễu diễn khả năng bảo vệ VSV dịch tiêu hóa mô phỏng của các
vi nang M0-TB-VSV, M1-TB-VSV, M2-TB-VSV ...................................... 54
Hình 3.20: Đồ thị mô tả kết quả so sánh khả năng bảo vệ VSV trong dịch tiêu hóa
mô phỏng của chế phẩm Antibio và các vi nang M1-TB-VSV, M2-TBVSV .......................................................................................................... 56
Hình 3.21: Đồ thị biến thiên số lượng VSV của vi nang M1-TB-VSV và M2-TB-VSV
theo thời gian bảo quản ........................................................................... 57
Hình 3.22: Đồ thị biến thiên độ ẩm của vi nang M1-TB-VSV và M2-TB-VSV

theo

thời gian bảo quản ................................................................................... 58


ĐẶT VẤN ĐỀ
Probiotic được biết đến là một nhóm vi sinh vật mang lại nhiều lợi ích cho con
người như ngăn ngừa nhiễm khuẩn đường ruột, cải thiện khả năng dung nạp lactose,
tăng cường miễn dịch, hấp thụ ure, hỗ trợ điều trị cho người bị suy thận, giảm
cholesterol máu, tuy nhiên nhược điểm của nhóm VSV này là dễ bị ảnh hưởng bởi
các yếu tố như pH, nhiệt độ, độ ẩm… làm giảm số lượng sống sót. Hiện nay, đối với
các dạng bào chế thông dụng trên thị trường (bột và cốm), việc đảm bảo số lượng vi
sinh vật sống sót trong suốt quá trình sản xuất và bảo quản đến khi được sử dụng qua
đường uống là một thách thức. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu tạo ra các chế
phẩm có khả năng đảm bảo cung cấp đủ số lượng vi sinh vật đem lại tác dụng mong

muốn. Trong đó, phương pháp vi nang hóa tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội giúp tăng
độ ổn định và hoạt tính trao đổi chất của tế bào khi có sự thay đổi về nhiệt độ, pH, các
chất ức chế làm tế bào kéo dài khả năng tồn tại. Các nghiên cứu gần đây tác giả sử
dụng vi nang calci alginat bao chitosan để bao gói các vi sinh vật, phương pháp bao
chitosan lên vi nang có nhiều lợi ích nổi bật. Chitosan giúp bảo vệ, làm tăng khả năng
sống sót của vi sinh vật, hạn chế tác động của acid dịch vị và muối mật khi vi sinh vật
đi qua đường tiêu hóa. Ngày nay phương pháp vi nang hóa bao chitosan được ứng
dụng nhiều trong việc bao gói các vi sinh vật tạo ra sản phẩm probiotics mang nhiều
lợi ích [72]. Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Đánh
giá khả năng sống sót của Lactobacillus acidophilus trong vi nang calci-alginatchitosan” nhằm thực hiện các mục tiêu sau:
1. Bào chế được vi nang calci-alginat-chitosan theo phương pháp tách pha
đông tụ bằng nguyên tắc 1 giai đoạn và 2 giai đoạn.
2. Đánh giá khả năng bảo vệ vi sinh vật của vi nang calci - alginat –
chitosan trong dịch tiêu hóa mô phỏng.

1


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về probiotic
1.1.1. Đại cương về probiotic
Thuật ngữ probiotic có nguồn gốc từ Hy Lạp. Theo nghĩa gốc, “biotic” hay
“biosis” xuất phát từ chữ “life” là đời sống và “pro” là thân thiện, nên probiotic có
thể hiểu là “thân thiện với đời sống con người”. Năm 2002, Tổ chức Y tế thế giới
(WHO) và tổ chức Nông lương thế giới (FAO) đã đưa ra định nghĩa ngắn gọn và
hoàn chỉnh nhất về probiotic như sau: “Probiotic là những vi sinh vật sống mà khi
đưa vào cơ thể với một lượng đủ lớn sẽ đem lại tác động có lợi cho sức khỏe vật
chủ”. Probiotic có thể được sử dụng cho cả người và động vật.
Theo đánh giá của tổ chức FAO và WHO, tiêu chuẩn quan trọng nhất để
chọn chủng probiotic là chủng đó phải có khả năng sống sót và phát triển trong

đường ruột. Trong quá trình bảo quản và sử dụng, probiotic bị ảnh hưởng bởi nhiều
điều kiện bất lợi của môi trường bên ngoài cũng như môi trường trong đường tiêu
hóa [22], [58]. Vì vậy, để thu được lợi ích từ probiotic, liều tiêu thụ hàng ngày được
khuyến cáo cần vượt quá 106 VSV sống trong mỗi đơn vị sản phẩm [42], thực phẩm
có chứa probiotic cần chứa ít nhất 107 VSV sống trong mỗi g hoặc ml sản phẩm tại
thời điểm sử dụng để tạo ra tác dụng mong muốn. Nồng độ VSV trong sản phẩm
sữa thương mại thường nằm trong khoảng 108 - 109 CFU/ml.
Một số tác giả cho rằng cơ chế hoạt động của probiotic dựa vào thay đổi
thành phần hệ VSV đường ruột nội sinh và hoạt động trao đổi chất của chúng, ngăn
cản sự phát triển quá mức và xâm chiếm của mầm bệnh, kích thích hệ miễn dịch
[52], [53].

1.1.2. Vai trò của probiotic
1.1.2.1. Tác động kháng khuẩn
Probiotic làm giảm số lượng VK để ngăn chặn các mầm bệnh cụ thể là:
Tiết ra các chất kháng khuẩn: VK probiotic tạo ra các chất đa dạng có thể ức
chế cả khuẩn Gram (+) và Gram (-) gồm có các acid hữu cơ, hydrogen peroxid và
chất diệt khuẩn. Những hợp chất này không chỉ làm giảm những sinh vật mang

2


mầm bệnh có thể sống được mà còn ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của VK và tạo
ra các độc tố do làm giảm pH khoang ruột thông qua sự tạo ra các acid chuỗi ngắn
dễ bay hơi, chủ yếu là các acid acetic, propionic, và butyric, nhất là acid lactic. Các
VSV probiotic còn có khả năng cạnh tranh với các VSV gây bệnh để ngăn chặn sự
bám dính của chúng vào đường ruột và cạnh tranh dinh dưỡng cần thiết [70].
1.1.2.2.. Tác động trên mô biểu bì ruột
- Probiotic đẩy mạnh sự liên kết chặt chẽ giữa những TB biểu mô và sự tạo
ra các phân tử phòng vệ như chất nhầy.

- Làm giảm kích thích việc bài tiết và những hậu quả do bị viêm của quá
trình lây nhiễm VK [61].
1.1.2.3. Tác động miễn dịch
Probiotic được xem như là tác nhân kích thích giải phóng các phân tử kháng
viêm cho đường ruột [48]. Cụ thể:
- Đẩy mạnh sự báo hiệu cho TB vật chủ để làm giảm đáp ứng viêm.
- Tạo đáp ứng miễn dịch để làm giảm dị ứng.
- Cải thiện hệ VSV đường ruột, ngăn ngừa tiêu chảy và táo bón.
1.1.2.4. Tác động đến vi khuẩn đường ruột
VK probiotic điều chỉnh thành phần của VK đường ruột và điều hòa hoạt
động trao đổi chất của sinh vật đường ruột. Sự sống sót của probiotic phụ thuộc vào
công dụng và liều lượng của mỗi giống VK được tiêu hóa, vị trí trong đường tiêu
hóa: ở khoang ruột, chúng tạo nên sự cân bằng tạm thời của hệ vi sinh đường ruột,
sự thay đổi này có thể thấy được sau một vài ngày sử dụng. Probiotic có thể làm
giảm pH của đường tiêu hóa và do đó sẽ gây cản trở cho hoạt động tiết enzym của
VSV. Mặt khác, probiotic còn làm tăng sự dung nạp đường lactose: giúp tránh khỏi
tình trạng đầy hơi, khó tiêu khi hấp thu những loại thức ăn có chứa nhiều lactose và
làm tăng VK có lợi và giảm VK gây hại [3].
1.1.2.5. Một số vai trò khác đối với cơ thể
Chống dị ứng: Bổ sung probiotic góp phần chống lại một số phản ứng dị ứng
của cơ thể, cung cấp nhiều chất quan trọng cho cơ thể như (acid folic, niacin,

3


riboflavin, vitamin B6 và B12.
Chống ung thư: nhiều NC cho thấy các VK probiotic có thể làm giảm nguy
cơ ung thư ruột kết và ung thư bàng quang. Ngoài ra còn có tác dụng khử chất độc
gây ung thư có trong cơ thể và làm chậm sự phát triển của các khối u bướu.
Probiotic có tác dụng làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh, làm

giảm huyết áp cao. Ngoài ra, còn giúp người bệnh nhanh chóng bình phục sau khi
mắc bệnh tiêu chảy do sử dụng kháng sinh. Probiotic đem lại nhiều tác dụng có lợi
cho cơ thể vật chủ, nhưng hiểu biết của con người về cơ chế tác dụng của các VK
probiotic còn rất hạn chế [59]. Một số tác giả cho rằng VK probiotic ức chế sự phát
triển của các VK gây bệnh trong đường tiêu hóa. Các cơ chế cụ thể được nêu ra
như: cạnh tranh chất dinh dưỡng, cạnh tranh vị trí bám dính trên niêm mạc ruột, ức
chế sự phát triển của VK có hại bằng kích thích hệ thống miễn dịch ruột, bằng các
sản phẩm trao đổi chất của VK probiotic [33, 63].

1.1.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm probiotic trên thế
giới và Việt Nam
Việc sử dụng thực phẩm có chứa các VSV có lợi cho cơ thể đã được biết đến
từ lâu, tuy nhiên việc NC hệ VSV đường ruột và sử dụng probiotic mới thực sự phát
triển từ những năm 80 của thế kỉ 20. Năm 1998, Apajalahti và cộng sự đã thực hiện
những NC về đặc điểm phân loại và quần thể VSV đường ruột ở người và động vật.
Netherwood và cộng sự (1999) [51]; Gong và cộng sự (2002) [28] đã sử
dụng kỹ thuật gen để NC sự thay đổi cấu trúc quần thể và đặc điểm sinh học của hệ
VSV đường ruột ở động vật dưới tác động của probiotic.
Ở nước ta, các chế phẩm probiotic đã chiếm lĩnh thị trường hơn 10 năm nay,
tuy nhiên việc NC sản xuất probiotic phục vụ cho đời sống mới bắt đầu được quan
tâm. Trong khoảng một thập kỷ gần đây, đã có sự gia tăng mạnh mẽ về số lượng các
sản phẩm y tế có nguồn gốc từ probiotic. Probiotic ngày càng được bào chế dưới
nhiều dạng chế phẩm khác nhau sử dụng theo đường uống như bột, cốm, viên nang,
pellet… và đường khác như viên đặt, kem bôi da. Tuy nhiên, nhiều báo cáo chỉ ra
rằng các VK probiotic trong các chế phẩm chủ yếu thuộc thế hệ 1 nên khả năng bảo
vệ VSV vẫn còn rất thấp, số lượng VSV sống sót được còn hạn chế.

4

Khác với các chế phẩm chứa dược chất thông thường, chế phẩm probiotic phải
duy trì số lượng VSV sống sót nhất định trong hệ tiêu hóa của người dùng trong thời
hạn sử dụng. Đa phần các sản phẩm probiotic sử dụng theo đường uống, nên chúng
chịu tác dụng của dịch vị ở dạ dày và của acid mật ở ruột, vì vậy VSV bị chết rất nhiều,
không đi đến ruột được hoặc đến ruột với số lượng ít không đủ gây tác dụng. Việc đảm
bảo khả năng sống sót của VSV probiotic trong sản xuất, bảo quản, lưu hành và giữ
được tỉ lệ VSV sống sót cao ở ruột không hề đơn giản. Do vậy, trong thành phần công
thức và quy trình sản xuất các sản phẩm probiotic cần cải tiến so với các chế phẩm
thông thường. Chế phẩm probiotic thường có thêm các TD bảo vệ như chất xơ,
đường… Về phương pháp: có nhiều hướng NC khác nhau như tối ưu hóa phương pháp
đông khô tạo bột, áp dụng phương pháp lên men 2 bước, phương pháp vi nang hóa,
phương pháp bào chế kết hợp với sử dụng các TD bảo vệ [50].

1.1.4. Loài Lactobacilus acidophilus
Vi khuẩn sinh acid lactic (viết tắt là LAB) là một trong những vi khuẩn được
sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất probiotic và được NC thử nghiệm lâm sàng
nhiều nhất. Vi khuẩn lactic được đặc trưng bởi khả năng sinh acid lactic rất mạnh từ
các loại đường khác nhau đặc biệt là đường lactose. Hầu hết LAB đều thuộc họ
Lactobacillaceae và được xếp 4 chi: Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus và
Leuconostoc.
Thuật ngữ LAB là để chỉ một nhóm đa dạng vi khuẩn gồm: Vi khuẩn Gram
dương, không sinh bào tử, catalase âm được tìm thấy trong một số MT sống [15].
LAB bao gồm nhiều chi trong đó chi Lactobacillus là chi lớn nhất với 185 loài theo
kết quả phân loại lại năm 2008 [16].
1.1.4.1 Đặc điểm hình thái
L. acidophilus được phân lập đầu tiên bởi Moro (năm 1900) từ phân trẻ sơ
sinh và vào thời điểm đó đã được phân loại nhầm là Bacillus acidophilus.
L. acidophilus là trực khuẩn Gram dương, dạng hình que kích thước khoảng
2-10µm, không sinh bào tử, không có lông roi, không di động, không ưa muối,
không ưa acid, calatase âm tính và có khả năng chuyển hóa đường lactose tạo ra sản

phẩm L (+) lactic [34].

5


Hình 1.1 Hình ảnh L. acidophilus trên kính hiển vi điện tử
Tại Việt Nam, trong các chế phẩm probiotic có mặt trên thị trường thì chủng
L. acidophilus có tần suất xuất hiện nhiều nhất. Trong NC của nhóm tác giả của
trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội năm 2012 đã tiến hành khảo sát thành phần
VSV sống và đánh giá đặc tính probiotic của 24 sản phẩm men tiêu hóa có mặt trên
thị trường Hà Nội. Kết quả cho thấy theo thông tin ghi trên nhãn, VK trong các sản
phẩm men tiêu hóa thuộc 4 chi: Bacillus, Lactobacillus, Streptococcus và
Bifidobacterium, trong đó loài L. acidophilus là VK thường được dùng nhất, có mặt
trong 80% các sản phẩm.
1.1.4.2. Điều kiện sinh trưởng, phát triển
Nhiệt độ thích hợp cho L. acidophilus sinh trưởng là 370C - 420C và có thể
phát triển được ở nhiệt độ cao đến 450C nhưng không phát triển ở 20 - 220C hoặc
nhiệt độ cao hơn 48oC. Có khả năng chịu được điều kiện acid trong khoảng pH 5-6
trong thời gian 24 - 36 giờ [10].
1.1.4.3. Môi trường nuôi cấy
L. acidophilus là VSV có nhu cầu dinh dưỡng rất cao, để sinh trưởng bình
thường ngoài nguồn Cacbon chúng cần Nitơ, một phần dưới dạng các acid amin,
một số vitamin, các chất sinh trưởng và các chất khoáng như Mg, Mn, Fe... Chúng
không phát triển được trong MT đơn giản chỉ có Glucose và NH4+ như một số loài
khác. Vì thế phải cho vào MT một số chất giàu dinh dưỡng: pepton, cao nấm men,
cao thịt, các loại đường để chúng lên men. L. acidophilus là VK vi hiếu khí, do đó
MT nuôi cấy thường là kỵ khí hoặc với 5-10% CO2. Trên MT thạch MRSA hoặc
canh dinh dưỡng MRSB, sau 48 giờ ủ ở 370C, 5% CO2 VK phát triển rất tốt, làm

6

MT trở nên đục, có cặn lắng ở đáy hay những khuẩn lạc đều hình cầu, đường kính
1mm [27].
1.1.4.4. Tác dụng của các chủng L. acidophilus
L. acidophilus được biết là một loài có vai trò probiotic. Tính chất bám dính
và khả năng liên kết với nhau của L. acidophilus tạo thành một tập đoàn VK lactic
chính là cơ chế hữu hiệu để hạn chế VK có hại. Khi VK lactic vào trong cơ thể chúng
định cư ở đường ruột và cạnh tranh vị trí gắn kết trên thành ruột với VSV có hại,
làm hạn chế số lượng VSV có hại trong đường ruột. Đồng thời, L. acidophilus có
khả năng sinh tổng hợp một số chất có hoạt tính kháng khuẩn như acid lactic,
hydrogen peroxid, diacetyl và bacteriocin làm hạn chế sự phát triển của VK có hại.
Ngoài ra, L. acidophilus còn có vai trò như một chất hỗ trợ tiêu hóa lactose cho
những người thiếu hụt men tiêu hóa lactose.
Các chủng probiotic thương mại chính của L. acidophilus được mô tả bởi
Shan (2007) [60], bao gồm L. acidophilus LA-1 và LA-5, NCFM, DDS-1 và SBT2026, các ATCC,… Các chủng đều đã được FDA cấp tiêu chuẩn An toàn (GRAS)
đồng thời được coi là probiotic quan trọng nhất. Hỗn hợp các chủng L. acidophilus
NCFM có tác dụng làm giảm tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy ở trẻ em. Nếu sử dụng hợp
lý, thường xuyên, L. acidophilus có tác dụng tiêu hóa lượng đường lactose trong các
bệnh nhân không dung nạp lactose.
Một NC của trường đại học của Nebraska đã cho thấy rằng thức ăn bổ sung
có L. acidophilus L1 sẽ làm giảm 61% lượng Escherichia coli trong đường ruột. NC
cũng chỉ ra L. acidophilus có khả năng làm giảm cholesterol.
Khi các bệnh nhân điều trị bằng kháng sinh, một lượng lớn VK có lợi trong
đường ruột sẽ bị tiêu diệt. Do đó các bác sỹ khuyên các bệnh nhân nên sử dụng L.
acidophilus để củng cố lợi khuẩn cho đường ruột.
Lactobacillus GG dùng cho trẻ em từ 5-14 tuổi bị hội chứng ruột kích thích
trong hơn 8 tuần và tạo ra 3 tỉ tế bào mỗi ngày khi dùng 2 lần. VK này giúp giảm số
lần đau và mức độ đau bụng. Lactobacillus GG dùng cho trẻ em đang uống thuốc
kháng sinh và hỗ trợ giảm tiêu chảy.

L. acidophilus LA-5 có khả năng sản xuất bacteriocin CH5 có tác dụng kháng

7


khuẩn và ức chế Typhimurium, Salmonella và Campylobacter jejuni, cải thiện đường
ruột, ngăn ngừa tiêu chảy, tăng cường sức đề kháng cho đường ruột. L. acidophilus
LA-5 tác dụng lên hệ miễn dịch, làm lượng cytokine tăng lên, tăng hoạt động thực
bào và sản xuất kháng thể. L. acidophilus LA-5 đã cho thấy ức chế sự phát triển của
các tế bào ung thư vú, và tác động tích cực trên các bệnh nhân hóa trị liệu.
Ngoài ra, người ta cũng chứng minh được rằng L. acidophilus NCFM có tác
dụng làm giảm tỷ lệ mắc các triệu chứng sốt, ho và sổ mũi, tác dụng chống viêm
cũng đã được quan sát thấy ở những người sử dụng L. acidophilus NCFM [60].
Hiện nay, L. acidophilus được sử dụng nhiều trong các chế phẩm probiotic
như: Antibio, Lactomin, Lacteolforte,… để điều trị các trường hợp rối loạn tiêu hóa
do dùng kháng sinh dài ngày hoặc trong các trường hợp đầy bụng khó tiêu, trẻ kém
ăn, chậm lớn. Bên cạnh các sản phẩm probiotic thì chúng còn khả năng lên men tạo
acid lactic, một dung môi được ứng dụng nhiều trong thực tiễn bảo quản thực phẩm
hay dùng trong dung dịch vệ sinh như Dạ Hương, Lactacyd,…
Một số sản phẩm chứa L. acidophilus được liệt kê trong bảng 1.1.
Bảng 1.1: Một số sản phẩm probiotic chứa L. acidophilus trên thị trường
Stt

Tên

1. Antibio

Thành phần
L. acidophilus

Hàm

Dạng bào

lƣợng

chế

108

Gói bột 1g

Nhà sản xuất
Organon (Mỹ)

2. Biosubtyl LD L. acidophilus, B. subtilis 107-108 Gói bột 1g Viện Vaccin Đà lạt
3. Biolacto

4. Lactomed

5.

Antibiophilus

6. Biolac
7. Lacbiopro

L. acidophilus, L.

108

Viên nang

L. acidophilus, L.biphilus,

2x

Viên nang

Streptococus faecaelis

106/chủng

320 mg

L. acidophilus

108-109

Viên nang

Lyocentre (Pháp)

108

Viên nang

Biopharco (VN)

109

Gói

Bidiphar (VN)

bulgaricus

L. sporogenes, L.
acidophilus, L. kefir
L. acidophilus

8

Union (Mỹ)
II Dong (Hàn Quốc)


Stt

Thành phần

Tên

8. Probio

Hàm

Dạng bào

lƣợng

chế

109

L. acidophilus

bột đông
khô

Nhà sản xuất

Imexpharm (VN)

HH
9. Lactominplus

L. acidophilus, B.longum,
L.rhamnosus

108-109

probiotic
bao vi nang

Mebipharm (VN)

300mg
L. acidophilus, B.longum,
10. Laclean gold

107 - 109

L.rhamnosus, B.bifidus,
Entercoccus faecium
L. acidophilus, B.longum,

11. Kidlac

108-109

B.breve, Entercoccus
faecium

Cốm pha
HD uống
Bột pha HD
uống

Biotech (Hàn Quốc)

Biotech (Hàn Quốc)

1.2. Tổng quan về vi nang
1.2.1. Khái niệm, đặc điểm và ưu nhược điểm của vi nang
1.2.1.1. Khái niệm
Vi nang (microcapsule) là những tiểu phân hình cầu hoặc không xác định, kích
thước từ 0,1 µm đến 5mm (thông thường từ 100 - 500 µm) bên trong chứa hoạt chất
dạng lỏng hoặc rắn, còn bên ngoài được bao bằng màng mỏng polyme liên tục [49].
Vi nang hóa là quá trình bao gói những giọt chất lỏng nhỏ, rắn hoặc phân tử

nhỏ bằng một lớp màng thích hợp [49]. Đây là một trong những phương pháp cố
định tế bào được sử dụng rộng rãi hiện nay với các chất tạo màng (tạo gel) là các
polyme có nguồn gốc tự nhiên như gelatin, ALG, chitosan, cellulose,… hoặc có
nguồn gốc nhân tạo như polyamid, polystyren, polyacrylat, polyacrylamid,
polyester, polyvinyl pyrrolidon (PVP), polyethylen glycol (PEG)… để bẫy, nhốt và
bao gói các tế bào, cơ thể VSV sống. Vi nang giúp tế bào được cách ly với MT
xung quanh, làm giảm sự tổn thương cũng như sự tổn thất số lượng tế bào, bằng

9


cách này chúng sẽ được bảo vệ tốt hơn trong các điều kiện bất lợi như acid cao, pH
thấp, muối mật, sốc nhiệt... và chỉ phóng thích tế bào tại nơi mong muốn.

.

a)

b)

c)
Hình 1.2: Các loại vi nang

d)

e)

a) Vi nang dạng lỏng; b) Vi nang dạng r n; c) Vi nang nhiều lớp;
d) Vi nang đa nhân; e) Vi nang trong vi nang
Vi nang có nhiều loại: vi nang đơn nhân là vi nang phần nhân bên trong chỉ

chứa một khối dung dịch hoặc chất rắn, vi nang đa nhân là vi nang bên trong có
chứa nhiều nhân nhỏ (vi nang trong vi nang), vi nang nhiều lớp là vi nang được
thiết kế với nhiều lớp bao khác nhau.
1.2.1.2 Đặc điểm của vi nang
- Vi nang không làm tổn hại đến các tế bào sống mà còn bảo vệ tế bào sống [36].
- Vi nang cho phép cố định số lượng tế bào sống lớn hơn các phương pháp cố
định tế bào khác.
- Mỗi loại vật liệu vi nang và mỗi loại tế bào sống lại hoạt động ở các điều kiện
khác nhau nên phải lựa chọn điều kiện tạo thành vi nang như pH, nhiệt độ, thời gian…
- Độ bền cơ học của lớp màng của vi nang là một đặc điểm quan trọng. Nó
phải có độ bền tương đối để có thể bảo vệ được các tế bào sống, tuy nhiên lớp màng
này lại không được quá vững chắc làm ảnh hưởng đến khả năng phóng thích tế bào
khi cần thiết.
- Kích thước hạt vi nang, độ bền vững của hạt và khả năng phóng thích tế bào
có mối quan hệ với nhau. Kích thước hạt càng lớn thì độ bền vững của hạt càng cao,
khả năng bảo vệ tế bào sống càng cao, nhưng khả năng phóng thích tế bào càng
khó, đôi khi còn làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Kích thước hạt vi nang
càng nhỏ thì độ bền càng thấp, khả năng bảo vệ tế bào sẽ thấp đi nhưng khả năng

10


phóng thích tế bào sẽ dễ dàng hơn.
- Ngoài ra còn một số đặc điểm khác như sự mài mòn của các hạt vi nang do
sự va chạm và ma sát vào nhau, khả năng kháng khuẩn…
1.2.1.3. Ưu điểm của vi nang
- Vi nang giúp bảo vệ tế bào sống và tạo ra mật độ VSV đủ lớn tại ruột non và
trực tràng. Vi nang như tấm áo bảo vệ các tế bào sống chống chịu được điều kiện
khắc nghiệt của MT và đường tiêu hóa: nhiệt độ, acid,… Ngoài ra, vi nang làm ổn
định hoạt tính trao đổi chất của tế bào khi có sự thay đổi pH, nhiệt độ, hay sự có

mặt các chất ức chế có trong MT lên men do đó làm tăng độ ổn định và kéo dài khả
năng tồn tại của chúng [48], [70] .
- Bảo vệ VK chống lại các tác nhân bacteriophage bên ngoài, từ đó đảm bảo
quá trình lên men không bị nhiễm tạp, hư hại. Quá trình bao gói cũng có thể ngăn
chặn các VSV sinh sôi nảy nở trong thực phẩm để tránh thay đổi các hương vị của
sản phẩm [22].
- Tăng cường khả năng tồn tại của vi khuẩn, tạo điều kiện để điều khiển tế bào
và cho phép kiểm soát liều lượng. Vi nang cũng cho phép điều chỉnh tốc độ sinh
trưởng của VSV, cho phép sử dụng tế bào ở một pha riêng biệt đối với MT lên men,
do đó có khả năng dừng phản ứng nhanh.
- Vi nang có khả năng tạo ra mật độ VSV lớn do có thể cố định một lượng lớn
tế bào sống. Trong các ngành thực phẩm có các sản phẩm lên men như bia, rượu, thì
kỹ thuật vi nang hóa là một trong những phương pháp cố định tế bào VSV trong
công đoạn lên men, từ đó sử dụng VSV tiết kiệm, tối ưu và hiệu quả hơn.
- Vi nang có thể làm cho tế bào kéo dài khả năng tồn tại, từ đó giúp cho thời
gian bảo quản chủng, giống tế bào VSV được lâu dài cũng như dự kiến sẽ kéo dài
thời hạn sử dụng của các chế phẩm sinh học ở nhiệt độ phòng, tăng khả năng chịu
nhiệt, tăng khả năng chịu nén, chịu biến dạng và tăng khả năng chịu acid.
- Trong lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là ngành sản xuất các sản phẩm liên quan
đến probiotic, thì việc vi nang hóa tế bào có ý nghĩa rất quan trọng. Nó giúp cho các
sản phẩm probiotic khi đến tay người tiêu dùng vẫn còn nguyên giá trị sử dụng.

11


1.2.1.4. Nhược điểm của vi nang
- Màng hay thành tế bào nguyên vẹn thường chống lại sự thẩm thấu của chất
nền, sản phẩm và những phản ứng thích hợp nên trước hoặc sau khi vi nang hóa đòi
hỏi phá hủy rào cản để thẩm thấu.
- Phần lớn các vật liệu sử dụng trong quá trình tạo vi nang như gelatin, thạch,

các loại tinh bột… đều là các nguồn dinh dưỡng mà VSV có thể tiêu hóa được.
Điều này làm VSV bên trong vi nang hoặc VSV tạp nhiễm từ bên ngoài có thể tiêu
hóa lớp vỏ nang và làm cho lớp màng bảo vệ bị rách, thủng,… dẫn đến hiệu quả vi
nang hóa sẽ giảm xuống đáng kể. Có bằng chứng cho thấy một số chủng VK có khả
năng tiêu hóa, sử dụng chính vật liệu vi nang. Do vậy, mỗi chủng VSV phải được
NC vật liệu phù hợp nhất [56].
- Kích thước vi nang quá lớn có thể làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm.
- Bên cạnh thách thức trong việc NC để tìm ra kỹ thuật bào chế vi nang thích
hợp, chọn vật liệu đóng gói an toàn - hiệu quả, lựa được chủng VK có hiệu lực, tiềm
năng thì để sử dụng và sự phát triển các sản phẩm vi nang probiotic đòi hỏi cả yếu
tố về thời gian và nguồn lực tài chính. Brownlie ước tính rằng các công đoạn vi
nang hóa probiotic có thể làm tăng chi phí hai hoặc ba lần so với không bao gói
[14]. Chi phí vi nang hóa probiotic sử dụng polyme sinh học tự nhiên thường rất
cao và khả năng để mở rộng quy mô sản xuất cũng khá khó khăn.

1.2.2 Các ứng dụng của vi nang trong ngành Dược
Tuy rằng không phải hoạt chất nào cũng có thể bào chế dưới dạng vi nang,
nhưng công nghệ vi nang hóa đã là một trong những bước tiến bộ của ngành Dược,
góp phần giải quyết những vấn đề khó khăn trong lĩnh vực sản xuất dược phẩm. Vi
nang được tạo ra nhằm rất nhiều mục đích khác nhau [69]:
- Bảo vệ dược chất trước ảnh hưởng của MT (ví dụ bào chế aspirin kéo dài
kháng acid dịch vị tốt), bảo vệ các chất nhạy cảm với độ ẩm, ánh sáng, chất oxi hóa
(nifedipin, vitamin A, vitamin K).
- Chuyển các dược chất ở dạng lỏng thành các hệ chất rắn khô (giả rắn) thuận
lợi cho việc vận chuyển, bảo quản hoặc thành các dạng bột có độ trơn chảy cao
thuận lợi cho việc bào chế (dễ dàng đưa vào viên nén).

12

- Tách các phần tương kỵ với nhau (ví dụ để tăng độ ổn định của cặp tương kỵ
aspirin và clorpheniramin maleat bằng cách tạo thành vi nang của từng chất trước
khi trộn chung với nhau).
- Giảm độc tính và tương tác với dịch vị
- Che dấu mùi vị
- Bào chế dạng bao tan ở ruột đối với những thuốc cần hấp thu chọn lọc ở
dịch ruột hơn là ở dạ dày.
- Hạn chế bay hơi
- Kiểm soát sinh khả dụng của dược chất trong vi nang.

1.2.3 Các phương pháp bào chế vi nang
Về nguyên tắc, phương pháp chung nhất để bào chế vi nang không yêu cầu bắt
buộc phải có những thiết bị riêng đặc biệt, có thể sử dụng máy và phương tiện có
sẵn như: nồi phản ứng, máy làm đồng nhất, nồi bao viên thông thường, máy bao
màng mỏng. Việc lựa chọn phương pháp chế tạo phụ thuộc vào đặc điểm, tính chất
của nguyên vật liệu như độ tan, tính tương đồng, kích thước vi nang…
Vi nang có thể được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau nhưng có thể
tổng quát thành các phương pháp sau. [2], [3]
1.2.3.1. Phương pháp tách pha hay đông tụ
Nguyên tắc: Các pha được tách nhờ sự thay đổi nhiệt độ, sự hóa muối hoặc
khi thêm một dung môi thứ hai vào hệ vi nang.
Phương pháp này thường được áp dụng đối với các dung dịch polyme thân
nước, polyme được dùng phải có khả năng tạo thành màng phim. Nếu chỉ sử dụng
một loại dung dịch keo thì gọi là phương pháp tách pha đông tụ đơn, nếu sử dụng
nhiều loại dung dịch keo thì gọi là phương pháp tách pha đông tụ phức.
a. Đông tụ đơn giản
Nguyên tắc: là quá trình loại nước của các keo thân nước dùng trong hệ do đó
làm giảm độ tan của các chất keo, các chất keo sẽ tủa lại trên bề mặt tiểu phân phân
tán (dung dịch tế bào tự do).

13


Trong phương pháp này thường chỉ sử dụng một loại polyme (gelatin,
polyvinyl alcol, carboxymethyl cellulose), làm giảm độ tan của chất keo bằng cách:
thêm vào một dung môi có thể trộn lẫn với nước (ethanol, aceton, isopropanol,…)
hoặc thêm vào một muối vô cơ hay thay đổi nhiệt độ.

Hình 1.3: Các giai đoạn của quá trình tách pha đông tụ đơn.
b. Đông tụ phức tạp
Nguyên tắc: Là quá trình tương tác giữa các phân tử tích điện âm và tích
điện dương của hai hay nhiều hợp chất cao phân tử, thường do sự thay đổi nồng độ
các chất tan cao phân tử hay pH. Các polyme càng có sự khác nhau về điểm đẳng
điện càng dễ dàng tạo thành hạt đông tụ.
Thực chất quá trình đông tụ phải trải qua 3 giai đoạn với điều kiện khuấy
trộn liên tục.
- Giai đoạn 1: Tạo ra hệ 3 pha không trộn lẫn từ môi trường phân tán lỏng: pha
dược chất tạo nhân, pha vật liệu tạo vỏ và dung môi.
- Giai đoạn 2: Hoàn thiện tạo lớp vỏ bao xung quanh nhân.
- Giai đoạn 3: Làm rắn vỏ bao vi nang.
Quá trình tách pha có thể bao gồm:
- Tách pha do thay đổi nhiệt độ.

14