Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======

TRẦN DUY THỊ PHƢƠNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ
THUỐC OMEPRAZOLE CỦA MÀNG
CELLULOSE VI KHUẨN LÊN MEN
TỪ MÔI TRƢỜNG CHUẨN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời và động vật

HÀ NỘI - 2018


TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======

TRẦN DUY THỊ PHƢƠNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ
THUỐC OMEPRAZOLE CỦA MÀNG

CELLULOSE VI KHUẨN LÊN MEN
TỪ MÔI TRƢỜNG CHUẨN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời và động vật

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. NGUYỄN XUÂN THÀNH

HÀ NỘI - 2018


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo
Nguyễn Xuân Thành, ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong suốt
quá trình thực hiện khóa luận này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Sinh KTNN cùng các thầy cô trong Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ cho em trong quá trình làm thực nghiệm để em
hoàn thành khóa luận này. Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè
luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
khóa luận này.
Do lần đầu em tham gia nghiên cứu khoa học, kiến thức còn hạn chế nên
không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự góp ý của thầy cô
và các bạn để khóa luận tốt nghiệp của em đƣợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Trần Duy Thị Phƣơng


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài do chính tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn
của TS. Nguyễn Xuân Thành. Những trích dẫn trong khóa luận lấy từ các

công bố chính thức và có ghi chú rõ ràng. Các số liệu và kết quả nghiên cứu
trong khóa luận này là trung thực, không trùng lặp với kết quả đã công bố.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Trần Duy Thị Phƣơng


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CVK

Cellulose vi khuẩn

A. xylinum

Acetobacter xylinum

HS

Hestrin - Schramm

TH1

Trƣờng hợp 1

TH2

Trƣờng hợp 2

MT1

Môi trƣờng 1 (môi trƣờng chuẩn)

MT2

Môi trƣờng 2 (môi trƣờng nƣớc dừa)

MT3

Môi trƣờng 3 (môi trƣờng nƣớc vo gạo)


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ................................................................................................ 1
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.............................................................. 2
NỘI DUNG ........................................................................................................... 3
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 3
1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK) và sinh vật tổng hợp cellulose............................. 3
1.1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK)........................................................................... 3
1.1.1.1. Đặc điểm của Cellulose vi khuẩn............................................................. 3
1.1.1.2. Cấu trúc kết tinh của cellulose vi khuẩn .................................................. 3
1.1.1.3. Tính chất của cellulose vi khuẩn .............................................................. 4
1.1.1.4. Đặc tính của màng CVK .......................................................................... 5
1.1.1.5. Ứng dụng của màng CVK ........................................................................ 5

1.1.2. Vi sinh vật tổng hợp cellulose.................................................................... 5
1.1.2.1. Vi khuẩn A. xylinum ................................................................................ 6
1.1.2.2. Đặc điểm hình thái của A. xylinum .......................................................... 6
1.1.2.3. Đặc điểm sinh trƣởng của A. xylinum ...................................................... 7
1.1.3. Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum ................................................................. 7
1.2. Tổng quan về thuốc Omeprazole ................................................................. 10
1.2.1. Công thức cấu tạo...................................................................................... 10
1.2.2. Loại thuốc và Dạng thuốc ......................................................................... 10
1.2.3. Tính chất lý hóa của Omeprazole ............................................................. 10
1.2.3.1. Lý tính .................................................................................................... 10
1.2.3.2. Hoá tính .................................................................................................. 11
1.2.4. Dƣợc lý và cơ chế tác dụng ....................................................................... 11
1.2.6. Tác dụng và hạn chế của Omeprazole ...................................................... 11
1.2.6.1. Tác dụng của Omeprazole...................................................................... 12
1.2.6.2. Hạn chế của Omeprazole ....................................................................... 12
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc .................................................. 12
1.3.1. Cellulose vi khuẩn (CVK)......................................................................... 12
1.3.2. Omeprazole ............................................................................................... 13
Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………...14


2.1. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................... 14
2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu ..................................... 14
2.1.2. Thiết bị đƣợc sử dụng trong nghiên cứu ................................................... 14
2.1.3. Vật liệu làm môi trƣờng nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CVK .................. 14
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.............................................................................. 14
2.2.1. Chuẩn bị màng CVK ................................................................................. 14
2.2.1.1. Tạo màng CVK thô ................................................................................ 14
2.2.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết ...................................................................... 16
2.2.2. Quét phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole .................................................. 17

2.2.3. Chế tạo màng CVK nạp thuốc Omeprazole .............................................. 17
2.2.3.1. Xây dựng đƣờng chuẩn thuốc Omeprazole ........................................... 17
2.2.3.2. Nạp Omeprazole vào màng CVK .......................................................... 17
2.2.3.3. Phân tích thống kê .................................................................................. 18
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 19
3.1. Thu màng CVK thô và tạo CVK tinh khiết ................................................. 19
3.1.1. Thu màng CVK thô ................................................................................... 19
3.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết ......................................................................... 20
3.4. Khối lƣợng thuốc hấp thụ đƣợc vào màng CVK ......................................... 23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 28
1. Kết luận ........................................................................................................... 28
2. Kiến nghị ......................................................................................................... 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 29


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các vi sinh vật có khả năng tổng hợp cellulose ................................... 6
Bảng 1.2. Thành phần của các môi trƣờng lên men thu màng CVK .................... 8
Bảng 1.3. Thành phần dinh dƣỡng của cao nấm men……………………….......9
Bảng 2.1. Thành phần môi trƣờng chuẩn tạo màng CVK .................................. 15
Bảng 2.2. Các trƣờng hợp hấp thụ thuốc Omeprazole ........................................ 17
Bảng 3.1. Mật độ quang của dung dịch Omeprazole ở các nồng độ (n = 3) ...... 22
Bảng 3.2. Giá trị OD trung bình của dung dịch Omeprazole khi ngâm màng
CVK tại 2h (n = 3)............................................................................................... 23
Bảng 3.3. Lƣợng thuốc hấp thụ Omeprazole qua màng CVK ở TH1 (n = 3) .... 24
Bảng 3.4. Lƣợng thuốc hấp thụ Omeprazole qua màng CVK ở TH2 (n = 3) .... 25


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cấu trúc của cellulose vi khuẩn ............................................................ 3
Hình 1.2. Cấu trúc sợi cellulose của màng CVK .................................................. 4
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Omeprazole .................................................... 10
Hình 2.1. Quy trình tạo màng CVK tinh khiết .................................................... 16
Hình 3.1. Màng CVK thô lên mên từ môi trƣờng chuẩn .................................... 19
Hình 3.2. Màng CVK tinh khiết .......................................................................... 20
Hình 3.3. Thí nghiệm kiểm tra độ tinh sạch của màng ....................................... 21
Hình 3.4. Phổ hấp thụ tử ngoại của thuốc Omeprazole ...................................... 22
Hình 3.5. Phƣơng trình đƣờng chuẩn Omeprazole dung môi NaOH 0,1M ........ 23
Hình 3.6. Khối lƣợng thuốc Omeprazole hấp thụ ở 2 trƣờng hợp ...................... 26
Hình 3.7. Hiệu suất hấp thụ thuốc Omeprazole ở 2 trƣờng hợp ......................... 26


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Một số loài vi khuẩn, chủ yếu là Acetobacter xylinum (A. xylinum) có thể
tạo nên màng cellulose vi khuẩn (CVK). Màng CVK do A. xylinum tạo ra cấu
tạo bởi những chuỗi polymer 1,4 glucopyranose mạch thẳng. Cấu trúc hóa học
của màng CVK tƣơng đối giống với cellulose thực vật, tuy vậy chúng cũng có
một số tính chất lí hóa khác nhƣ: độ bền cơ học và khả năng thấm hút nƣớc cao,
đƣờng kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, khả năng polymer hóa lớn,...[4]. Tiềm
năng ứng dụng của màng CVK vào thực tiễn là rất lớn, trong rất nhiều lĩnh vực
khác nhau nhƣ: công nghiệp thực phẩm, công nghệ giấy, công nghệ sản xuất
pin,... đặc biệt là trong lĩnh vực y học [11], [14].Trong lĩnh vực y học, màng
CVK đã đƣợc các nhà khoa học nghiên cứu sử dụng làm màng trị bỏng, mặt nạ
dƣỡng da, mạch máu nhân tạo,... [4]. Màng CVK có tiềm năng cao cho các ứng
dụng trong các hệ thống vận chuyển thuốc, cho cả thẩm thấu qua da, qua đƣờng
miệng và mô - kỹ thuật và một số ứng dụng y sinh học khác, đáng chú ý nhất
trong sự kiểm soát các hệ thống vận chuyển thuốc.
Omeprazole là thuốc điều trị các bệnh liên quan đến dạ dày và thực quản

nhƣ: trào ngƣợc dịch dạ dày - thực quản, loét dạ dày - tá tràng, hội chứng
Zollinger – Ellison,… Thuốc có tác dụng làm giảm lƣợng axit do dạ dày tiết ra,
giảm các triệu chứng nhƣ ợ nóng, khó nuốt và ho dai dẳng. Thuốc giúp chữa
lành tổn thƣơng dạ dày và thực quản do axit, giúp ngăn ngừa các vết loét và có
thể giúp ngăn ngừa ung thƣ thực quản. Omeprazole thuộc nhóm thuốc ức chế
bơm proton (PPI). Omeprazole là thuốc có khả năng chống lại nhiều bệnh nhƣng
hiệu quả điều trị của nó đƣợc chứng minh là rất hạn chế. Vậy nên, dựa vào tiềm
năng sử dụng của màng CVK có thể tạo ra hệ thống tăng cƣờng khả năng hấp
thụ thuốc Omeprazole, tăng hiệu quả điều trị bệnh của thuốc. Đó là lí do chúng
tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole của màng
Cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng chuẩn”.
1


2. Mục đích nghiên cứu
- Tạo màng CVK từ môi trƣờng chuẩn Hestrin – Schramm (HS).
- Thiết kế hệ thống hấp thụ thuốc Omeprazole vào màng CVK trong một
số trƣờng hợp khác nhau về độ dày màng, nhiệt độ và chế độ lắc. Đánh giá khả
năng hấp thụ thuốc trong các trƣờng hợp đó.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: Hệ thống hấp thụ thuốc omeprazole của màng
CVK lên men từ môi trƣờng chuẩn.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đƣợc thực hiện ở quy mô phòng thí
nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học
- Tiếp tục nghiên cứu tiềm năng của màng CVK trong việc hấp thụ thuốc
tại chỗ. Việc nghiên cứu sự hấp thụ thuốc Omeprazole vào màng CVK có thể
khắc phục hạn chế của thuốc Omeprazole, tăng hiệu quả cho việc điều trị các
bệnh lý.

- Đánh giá những tiềm năng của màng CVK hấp thụ Omeprazole để từ đó
có thể đề xuất hƣớng nghiên cứu trên các loại thuốc khác.
* Ý nghĩa thực tiễn
- Sử dụng màng CV làm hệ thống hấp thụ thuốc omeprazole định hƣớng
tạo ra hệ thống khắc phục những hạn chế trong việc điều trị của omeprazole
dạng thƣơng mại.
- Định hƣớng nâng cao hiệu quả sử dụng omeprazole.
- Từ kết quả nghiên cứu đƣợc có thể áp dụng vào thực tiễn.

2


NỘI DUNG
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK) và sinh vật tổng hợp cellulose
1.1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK)
1.1.1.1. Đặc điểm của Cellulose vi khuẩn
Cellulose vi khuẩn là một chuỗi polymer do các glucopyranose nối với
nhau bằng liên kết β-1,4-glucan. Cấu trúc của CVK phụ thuộc chặt chẽ vào điều
kiện nuôi cấy. Trong nuôi cấy tĩnh, CVK có những tính chất rất đặc biệt nhƣ: độ
tinh sạch cao, khả năng đàn hồi tốt, độ kết tinh và độ bền cơ học cao, có thể bị
phân hủy sinh học, không độc và không gây dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt,
đặc biệt là khả năng cản khuẩn [4]. Cấu trúc của CVK đƣợc thể hiện ở hình 1.1.

Hình 1.1. Cấu trúc của cellulose vi khuẩn
1.1.1.2. Cấu trúc kết tinh của cellulose vi khuẩn
Nhờ kỹ thuật và công nghệ hiện đại ngày nay đã xác định đƣợc cấu trúc
của cellulose vi khuẩn. Các kỹ thuật ví dụ nhƣ phổ hồng ngoại, phổ Raman, và
phổ cộng hƣởng từ hạt nhân,... giúp xác định dạng kết tinh của cellulose.
CVK đƣợc tạo thành bởi hai loại cấu trúc tinh thể, cellulose Iα và Iβ. Trong

vi sợi cellulose đều có sự tham gia của hai loại cấu trúc tinh thể này. Trong khi
hầu hết tinh thể Iβ tinh khiết thu đƣợc từ cellulose thực vật thì vẫn chƣa có cách
nào thu nhận đƣợc các tinh thể Iα tinh khiết từ nguồn này. Cấu trúc CVK chứa
nhiều tinh thể Iα hơn cellulose thực vật. Tỉ lệ này dao động trong khoảng 64%
3


đến 71% tuỳ vào chủng vi sinh vật và nhiệt độ môi trƣờng. Ở cellulose thực vật,
Iα chỉ chiếm khoảng 20%. [10].
Nhìn chung, cấu trúc tinh thể đƣợc coi nhƣ là một yếu tố quan trọng trong
việc xác định các tính chất của cellulose mặc dù đến giờ vẫn có rất ít các nghiên
cứu về sự tƣơng quan giữa cấu trúc tinh thể và những đặc tính riêng biệt của
cellulose đƣợc thực hiện.
1.1.1.3. Tính chất của cellulose vi khuẩn
- Kích thƣớc ổn định, sức căng và độ bền sinh học cao.
- Khả năng giữ và hấp thụ nƣớc cực tốt, tính xốp chọn lọc.
- Độ tinh sạch cao so với các loại cellulose khác, không chứa ligin và
hemicellulose.
- Có thể bị phân hủy hoàn toàn bởi một số vi sinh vật, là nguồn tài nguyên
có thể phục hồi.
- Tính bền cơ tốt, khả năng chịu nhiệt tốt: tinh thể cellulose vi khuẩn có
độ bền cao, trọng lƣợng nhẹ, tính bền rất cao,... [4], [5].
- Quan sát màng CVK trên kính hiển vi điện tử quét (SEM) loại FE –
SEM S4800 HITACHI với độ phân giải 1 nm cho thấy màng có các sợi
cellulose rất nhỏ, mảnh, đồng nhất, liên kết chặt chẽ với nhau thể hiện ở hình
1.2. [4].

Hình 1.2. Cấu trúc sợi cellulose của màng CVK
4

1.1.1.4. Đặc tính của màng CVK
Trong nuôi cấy tĩnh, CVK tích lũy trên bề mặt môi trƣờng dinh dƣỡng
lỏng thành lớp màng mỏng nhƣ da, sau khi tinh chế và làm khô tạo thành sản
phẩm tƣơng tự nhƣ giấy da với độ dày 0,01 – 0,5 nm. Sản phẩm này có những
tính chất rất đặc biệt nhƣ: độ tinh sạch cao, khả năng đàn hồi tốt, độ kết tinh và
độ bền cơ học cao, có thể bị phân hủy sinh học, bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ
thƣờng, không độc và không gây dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt, đặc biệt là
khả năng cản khuẩn. Với các tính chất này CVK đƣợc ứng dụng rất nhiều trong
các ngành công nghiệp khác nhau trong đó có y học. [4], [6].
1.1.1.5. Ứng dụng của màng CVK
Màng CVK đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nhƣ: thực phẩm, y học,
môi trƣờng, mỹ phẩm, công nghiệp và nhiều lĩnh vực khác [1], [2], [3], [4], [5],
[8].
- Trong lĩnh vực thực phẩm: Làm thạch dừa, kem, nƣớc uống siro không
có cholesterol, thuốc rƣợu Kombucha hay trà Manchurian,…
- Trong lĩnh vực y dƣợc: Màng trị bỏng, màng nano bọc thuốc, da nhân
tạo,…
- Trong lĩnh vực môi trƣờng: Miếng xốp làm sạch vết dầu tràn, hấp thu
chất độc, quần áo, giày dép tự phân hủy,…
1.1.2. Vi sinh vật tổng hợp cellulose
Cellulose vi khuẩn đƣợc nhiều loài vi sinh vật tổng hợp trong đó chủng
A. xylinum đƣợc biết đến nhiều nhất. Cấu trúc của cellulose đƣợc tổng hợp bởi
các vi sinh vật khác nhau là khác nhau. Sau đây là bảng tổng quan về các loài vi
sinh vật có khả năng tổng hợp cellulose. [3], [4].

5


Bảng 1.1. Các vi sinh vật có khả năng tổng hợp cellulose

Vi sinh vật
Acetobacter

Cấu trúc cellulose

Vai trò sinh học

Lớp màng ngoại bào

Để giữ vi khuẩn trong môi trƣờng

Dải cellulose

hiếu khí

Achromobacter

Sợi cellulose

Sự kết bông trong nƣớc thải

Aerobacter

Sợi cellulose

Sự kết bông trong nƣớc thải

Agrobacterium
Alcaligenes
Pseudomonas

Rhizobium
Sarcina
Zoogloea

Sợi ngắn

Tham gia vào mô thực vật

Sợi cellulose

Sự kết bông trong nƣớc thải

Các sợi không tách biệt

Sự kết bông trong nƣớc thải

Sợi ngắn

Tham gia vào hầu hết thực vật

Cellulose dị hình

Không rõ

Chƣa xác định rõ cấu trúc Sự kết bông trong nƣớc thải

Trong đó, Acetobacter đƣợc sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trong việc
sản xuất cellulose. Đặc biệt chủng A. xylinum là vi khuẩn sinh tổng hợp
cellulose hiệu quả nhất và đƣợc tập trung nghiên cứu nhiều nhất vì những đặc
điểm ƣu việt của nó nhƣ: năng suất tạo cellulose cao, cấu trúc cellulose phù hợp

cho các mục đích sử dụng…
1.1.2.1. Vi khuẩn A. xylinum
A. xylinum là vi khuẩn acetic thuộc họ Acetobacteraceae, họ này gồm các
giống sau: Acetobacter, Acidomonas, Asaia, Gluconacetobacter, Gluconobacter
và Kozakia. A. xylinum có thể đƣợc phân lập từ các nguồn khác nhau nhƣ từ
nƣớc quả, hay từ một số loài thực vật nhƣ lá của cây cọ, từ giấm, từ thạch dừa,
từ nấm Kombucha, trà,... [4].
1.1.2.2. Đặc điểm hình thái của A. xylinum
- A. xylinum là vi khuẩn Gram âm dạng hình que, thẳng hay hơi cong, có
thể di động hay không di động, không sinh bào tử, chúng có thể đứng riêng rẽ
6


hay xếp thành chuỗi.
- Nếu môi trƣờng thiếu chất dinh dƣỡng, A. xylinum biến đổi thành dạng
có hình thái đặc biệt nhƣ: dạng tế bào phình to, kéo dài, phân nhánh hoặc không
phân nhánh và dần dần sẽ gây thoái hóa giống làm giảm hoạt tính một cách đáng
kể.
- Khuẩn lạc của A. xylinum có kích thƣớc nhỏ, bề mặt nhầy và trơn, phần
giữa khuẩn lạc lồi lên, dày hơn và sẫm màu hơn các phần xung quanh, rìa mép
khuẩn lạc nhẵn. [4], [6].
1.1.2.3. Đặc điểm sinh trưởng của A. xylinum
A. xylinum có thể sử dụng nhiều nguồn cacbon khác nhau và tùy vào
chủng vi khuẩn mà nguồn đƣờng đƣợc sử dụng tốt nhất cũng khác nhau. Ví dụ
chủng A. xylinum BPR 2001 sử dụng fructose tốt nhất, chủng A. xylinum IFO
13693 sử dụng glucose hiệu quả hơn… A. xylinum có thể chuyển hóa glucose
thành acid gluconic, đây là nguyên nhân làm pH của môi trƣờng nuôi cấy giảm
từ 1 đến 2 đơn vị trong quá trình nuôi cấy.
Nhiệt độ tối ƣu để A. xylinum phát triển từ 250C đến 300C và pH từ 5,4
đến 6,3. Theo Hestrin (1947) thì pH tối ƣu để A. xylinum phát triển là 5,5 và

không phát triển ở nhiệt độ 370C ngay cả trong môi trƣờng dinh dƣỡng tối ƣu.
Theo Maccormide et al. (1996) cho rằng A. xylinum có thể phát triển trong phạm
vi pH từ 3 đến 8, nhiệt độ từ 120C đến 350C và có thể phát triển trong môi
trƣờng có nồng độ ethanol lên tới 10%.
Khi nuôi cấy trên môi trƣờng thạch, khi còn non khuẩn lạc mọc riêng lẻ,
nhầy và trong suốt, xuất hiện sau 3 đến 5 ngày. Khi già tế bào mọc dính thành
cụm, và chúng mọc theo đƣờng cấy giống. [4].
A. xylinum có khả năng chịu đƣợc pH thấp, vì thế ngƣời ta thƣờng bổ
sung thêm acid acetic hay acid citric vào môi trƣờng nuôi cấy để hạn chế sự
nhiễm khuẩn lạ và tăng hiệu suất tổng hợp cellulose. [5].
1.1.3. Môi trường nuôi cấy A. xylinum
7


Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum là môi trƣờng tổng hợp từ các nguồn dinh
dƣỡng cần thiết nhƣ nguồn cacbon, nito, nguồn sulfur và phospho, các yếu tố
tăng trƣởng và các yếu tố vi lƣợng. Nhu cầu sử dụng đƣờng của A. xylinum là rất
lớn và giữ vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp CVK nên có rất nhiều
nghiên cứu và đề nghị sử dụng các sản phẩm thứ cấp trong các ngành công
nghiệp khác nhƣ: rỉ đƣờng, nƣớc dừa già, nƣớc mía,... làm nguyên liệu nuôi cấy
A. xylinum.
- Môi trƣờng nuôi cấy vi khuẩn A. xylinum tạo CVK đƣợc thể hiện ở bảng
1.2. [5], [6], [7], [8], [9].
Bảng 1.2. Thành phần của các môi trƣờng lên men thu màng CVK
Các loại môi trƣờng

Thành phần

MT1

MT2

MT3

Glucose

20g

20g

20g

Pepton

5g

10g

10g

Dinatri phosphat (khan) (Na2HPO4)

2,7g

Acid citric

1,15g

Diamoni photphat

0,3g

0,3g

Amoni sulfat

0,5g

0,5g

Nƣớc dừa già

1000ml

Cao nấm men

5g

Nƣớc cất 2 lần

1000ml

Nƣớc vo gạo

1000ml

Thêm dịch giống vào từng môi trƣờng với lƣợng nhƣ nhau và tối thiểu
bằng 10% thể tích môi trƣờng. pH của môi trƣờng đƣợc đo và hiệu chỉnh bằng
4-6 (pH tốt nhất cho sự phát triển của A. xylinum là 6, pH thấp sẽ tránh bị nhiễm
những vi khuẩn khác). [5].

8


Môi trƣờng chuẩn (HS) là môi trƣờng nuôi cấy thƣờng đƣợc sử dụng để sản
xuất CVK, dù là nuôi cấy tĩnh hoặc động, đƣợc mô tả lần đầu tiên vào năm 1954
bởi Schramm và Hestrin. [9].
Cao nấm men là một sản phẩm đã qua chế biến, bao gồm các thành phần
hòa tan của tế bào nấm men và đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp
thực phẩm nhƣ là hƣơng liệu thực phẩm, chất phụ gia và vitamin bổ sung cũng
nhƣ nguồn dinh dƣỡng cho môi trƣờng nuôi cấy vi khuẩn sử dụng trong vi sinh
học và công nghệ sinh học. [5].
Thành phần dinh dƣỡng của cao nấm men [17], đƣợc thể hiện ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Thành phần dinh dƣỡng của cao nấm men
Giá trị dinh dƣỡng
100g
Calo

185kcal

Lipid

0,9g

Cholesterol

0g

Natri

2,962mg

Kali

2,100mg

Cacbohydrat

20g

Chất xơ

7g

Đƣờng

1,6g

Protein

24g

Vitamin A

0IU

Vitamin C

0mg

Canxi

67mg

Sắt

4mg

Vitamin D

0IU

Vitamin B6

0mg

Vitamin B12

0,5µg

Magie

180mg

9


1.2. Tổng quan về thuốc Omeprazole
Công thức cấu tạo, tính chất lý hóa, dƣợc động học,… của thuốc
Omeprazole đƣợc nêu chi tiết trong các tài liệu [1], [7], [8].

1.2.1. Công thức cấu tạo
- Công thức phân tử: C17H19N3O3S
- Phân tử khối: 345,4
- Tên IUPAC: 5 - methoxy- 2-[[(4 - methoxy - 3,5 - dimethyl – 2 pyridinyl) methyl] sulfinyl] - 1H - benzimidazole.
- Công thức cấu tạo của thuốc Omeprazole đƣợc thể hiện ở hình 1.3.

Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Omeprazole
1.2.2. Loại thuốc và Dạng thuốc
* Loại thuốc: Thuốc chống loét dạ dày, tá tràng, ức chế bom proton.
* Dạng thuốc:
- Viên nang đến ruột mới tan 1mg – 20mg.
- Lọ bột tiêm 40mg kèm ống dung môi 10ml.
- Viên bao phim 10 – 20mg.
1.2.3. Tính chất lý hóa của Omeprazole
1.2.3.1. Lý tính
Bột trắng hoặc gần nhƣ trắng. Rất khó tan trong nƣớc, tan trong
dicloromethan, hơi tan trong ethanol 96 % và methanol. Tan trong dung dịch
kiềm loãng. Nóng chảy ở khoảng 1550C kèm theo sự phân huỷ. [7].

10


1.2.3.2. Hoá tính
Omeprazole vừa có tính acid, vừa có tính base, hấp thụ mạnh bức xạ tử
ngoại. Các tính chất này đƣợc ứng dụng trong định tính, định lƣợng và trong bào
chế Omeprazole. Độ ổn định của Omeprazole phụ thuộc vào pH. Trong môi
trƣờng acid, Omeprazole nhanh chóng bị phân huỷ, trong môi trƣờng kiềm
Omeprazole khá bền vững.
1.2.4. Dược lý và cơ chế tác dụng
Omeprazole là một dẫn xuất của benzimidazole không có hoạt tính ức chế

enzym ở môi trƣờng trung tính, nhƣng ở pH ≤ 5 Omeprazole đƣợc proton hoá
thành 2 dạng acid sulphenic và sulphenamic. Hai chất này gắn thuận nghịch với
nhóm sulfohydryl của enzym H+ - K+ - ATPase ở tế bào thành nên ức chế bài
tiết acid trên 48 giờ.
1.2.5. Dược động học
Omeprazole là một chất ức chế bài tiết dịch vị dạ dày do ức chế bơm
proton ở các tế bào thành dạ dày. Thuốc có tác dụng nhanh, kéo dài.
Omeprazole đƣợc hấp thu tốt ở ruột non sau khi uống khoảng 3 – 6 giờ. Sinh
khả dụng sau khi uống liều đầu tiên đạt khoảng 35% và đạt tới trên 60% sau khi
dùng vài liều. Sự hấp thu của thuốc phụ thuộc vào liều dùng, không bị ảnh
hƣởng bởi thức ăn. Thuốc liên kết cao với protein huyết tƣơng (khoảng 95%) và
đƣợc phân bố vào các mô đặc biệt ở các tế bào thành dạ dày. Thời gian bán thải
của thuốc ngắn (khoảng 40 phút), nhƣng tác dụng ức chế bài tiết kéo dài, nên có
thể chỉ cần dùng một liều mỗi ngày. Omeprazole hầu nhƣ chuyển hoá hoàn toàn
tại gan, đào thải nhanh chóng, chủ yếu qua nƣớc tiểu (80%), phần còn lại theo
phân. Dƣợc động học của thuốc thay đổi không có ý nghĩa ở ngƣời già hay
ngƣời có chức năng thận suy giảm. Với những ngƣời suy giảm chức năng gan,
sinh khả dụng của thuốc tăng và độ thanh thải giảm, nhƣng không có biểu hiện
tích luỹ thuốc trong cơ thể.
1.2.6. Tác dụng và hạn chế của Omeprazole
11


1.2.6.1. Tác dụng của Omeprazole
- Ức chế đặc hiệu với bơm proton H+/K+ ATPase ở tế bào thành dạ dày
do đó giảm tiết acid ở dịch vị, tác dụng nhanh, kéo dài nhƣng hồi phục đƣợc.
- Chỉ định:
Trào ngƣợc dịch dạ dày - thực quản.
Loét dạ dày - tá tràng.
Hội chứng Zollinger - Ellison.

1.2.6.2. Hạn chế của Omeprazole
- Thƣờng gặp: Có cảm giác nhức đầu, buồn ngủ, chóng mặt, nôn, buồn
nôn, táo bón, chƣớng bụng.
- Ít gặp: Có thể gây mất ngủ, mệt mỏi, rối loạn cảm giác, ngứa, nổi mề
đay, tăng tạm thời men gan transminase,...
- Hiếm gặp: Một số trƣờng hợp có thể đổ mồ hôi, phù ngoại biên, giảm
bạch cầu, giảm tiểu cầu hoặc trầm cảm,…
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
1.3.1. Cellulose vi khuẩn (CVK)
Trên thế giới: Màng CVK đã đƣợc ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực
khác nhau. CVK sử dụng để phân tách cho quá trình xử lí nƣớc, dùng làm chất
mang đặc biệt cho các pin và năng lƣợng cho tế bào, làm môi trƣờng cơ chất
trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực phẩm. Trong lĩnh vực y học, màng
CVK đã đƣợc ứng dụng làm da tạm thời thay thế da trong quá trình điều trị
bỏng, loét da, làm mạch máu nhân tạo, mặt nạ dƣỡng da,...[10], [12], [14]. Đặc
biệt CVK còn đƣợc sử dụng để làm vật liệu vận tải và chất bọc ngoài thuốc đƣợc
sử ngoài da đã cho thấy có hiệu quả rõ rệt, khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của
thuốc ở dạng thông thƣờng.
Tại Việt Nam: Việc nghiên cứu và sử dụng màng CVK từ A. xylinum
ngày càng đƣợc quan tâm. Nguyễn Văn Thanh và cộng sự (2006) đã tiến hành
nuôi cấy, tinh chế và thu màng CVK từ A. xylium đạt hiệu cao. CVK cũng đã
12


đƣợc nghiên cứu tạo màng trị bỏng , làm mặt nạ dƣỡng da, cố định bạc nano làm
màng lọc nƣớc uống nhiễm khuẩn,…[2], [4], [5], [6], [8].
Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Nhƣ
Quỳnh đã công bố công trình nghiên cứu “Nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter
xylinum tạo màng Bacterial cellulose ứng dụng trong điều trị bỏng”, kết quả cho
thấy màng CVK tạo bởi A. xylinum BNH2 tổng hợ có sợi cellulose nhỏ, dai, độ

bền kéo, độ thấu khí cao, độ hút nƣớc tốt có triển vọng ứng dụng làm màng trị
bỏng. [3]
1.3.2. Omeprazole
Trên thế giới: Đã có nhiều đề tài nghiên cứu liên quan đến thuốc
Omeprazole nhƣng hƣớng ứng dụng màng CVK làm tăng sinh khả dụng của
Omeprazole vẫn còn rất ít ngƣời nghiên cứu do đó đề tài mở ra một hƣớng mới
nhằm tăng sinh khả dụng của Omeprazole đồng thời hạn chế các tác dụng phụ
của thuốc. [14], [15], [16].
Tại Việt Nam: Đã có đề tài nghiên cứu liên quan đến thuốc Omeprazole.
Omeprazole đƣợc sử dụng nhiều trong chữa trị các bệnh nhƣ: trào ngƣợc dịch dạ
dày - thực quản, loét dạ dày - tá tràng, hội chứng Zollinger - Ellison… nhƣng ít
nghiên cứu nhằm hạn chế các tác dụng phụ cũng nhƣ yếu điểm của thuốc. [1], [7].

13


Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu
- Omeprazole (95%) xuất sứ từ Ân Độ.
- Dung môi là NaOH 0,1M và chất phản ứng khác đƣợc cung cấp từ Viện
Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng - Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2.
- Màng CVK lên men từ môi trƣờng chuẩn (HS).
2.1.2. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu
- Buồng cấy vô trùng (Haraeus).
- Cân kỹ thuật (Sartorius - TE612).
- Cân phân tích (Sartorius - Thụy sỹ).
- Khuấy từ gia nhiệt (IKA - Đức).
- Máy đo quang phổ UV - 2450 (Shimadzu - Nhật Bản).
- Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump - Anh).

- Nồi hấp khử trùng HV - 110/HIRAIAMA.
- Tủ sấy, tủ ấm (Binder - Đức) và nhiều dụng cụ hóa sinh thông dụng
khác.
2.1.3. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CVK
Đƣờng glucose, peptone, chiết cao nấm men, Disodium phosphate hydro
(Na2HPO4), axit citric, NaOH, HCl,… đạt tiêu chuẩn phân tích.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Chuẩn bị màng CVK
2.2.1.1. Tạo màng CVK thô
Tạo màng CVK từ môi trƣờng HS. Quá trình lên men thu màng CVK thô
đƣợc thực hiện theo các bƣớc sau: [6], [9].
- Bƣớc 1: Chuẩn bị môi trƣờng theo bảng 2.1.

14


Bảng 2.1. Thành phần môi trƣờng chuẩn tạo màng CVK
Thành phần

Trọng lƣợng

D - glucose

20g

Peptone

5g

Cao nấm men

5g

Dinatri hidrophotphat (khan) (Na2HPO4)

2,7g

Axit citric

1,15g

Nƣớc cất 2 lần

1000ml

- Bƣớc 2: Hấp khử trùng môi trƣờng ở 113oC trong 15 phút.
- Bƣớc 3: Lấy các môi trƣờng ra khử trùng bằng tia cực tím trong 15
phút rồi để nguội môi trƣờng.
- Bƣớc 4: Bổ sung tối thiểu 10% dịch giống và 2% axit acetic, lắc cho
giống phân bố đều trong dung dịch.
- Bƣớc 5: Dùng gạc vô trùng bịt miệng bình, ủ tĩnh trong khoảng từ 10 13 ngày ở 26oC.
- Bƣớc 6: Thu màng CVK thô.

15


2.2.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết
Xử lí màng CVK thô để thu màng CVK tinh khiết theo quy trình hình 2.1.

Tách màng CVK thô

Rửa bằng nƣớc cất

Bình 1000ml NaOH 0,3M
(20 - 30 màng d=1,5cm)

Hấp trong 113o C, 15 phút

Xả nƣớc, 8 giờ

CVK tinh khiết

Hình 2.1. Quy trình tạo màng CVK tinh khiết
- Kiểm tra độ tinh khiết màng CVK. [6].
Kiểm tra sự hiện diện của protein trong màng CVK sau khi tinh chế: Định
tính bằng thuốc thử là axit Trichloro axetic (CCl3COOH).
Màng CVK tinh chế đƣợc đục nhỏ bằng khuôn, cho vào 2 ống nghiệm:
16