Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc captopril của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước dừa già

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

======

TÔ THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG THUỐC
CAPTOPRIL CỦA MÀNG CELLULOSE VI KHUẨN
LÊN MEN TỪ MÔI TRƢỜNG NƢỚC DỪA GIÀ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời và động vật

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. LÊ NGỌC HOÀN

HÀ NỘI - 2018


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu và các thầy cô giáo trong khoa SinhKTNN, cũng nhƣ các thầy cô trong Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng
Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, đã tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn, tạo điều kiện
thuận lợi trong thời gian em học tập và nghiên cứu tại trƣờng.
Đặc biệt, em xin gửi lời biết ơn tới TS.Lê Ngọc Hoàn và đã luôn theo sát,
hƣớng dẫn và giảng dạy tận tình để em có thể hoàn thành tốt khóa luận của mình.
Vì đây là những bƣớc đi đầu tiên của em trong việc nghiên cứu và sáng tạo
khoa học, em biết kiến thức của em còn nhiều hạn chế và hạn chế và thiếu xót. Do
vậy em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến quý báu của thầy cô cũng nhƣ các
bạn để đề tài khóa luận của em có thể hoàn thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 22 tháng 4 năm 2018.
Sinh viên

TÔ THỊ THU HÀ


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng
dẫn khoa học của TS.LÊ NGỌC HOÀN. Những số liệu và kết quả trong khóa luận
này là trung thực, khách quan và không có sự trùng lặp hoặc sao chép từ một đề tài
nào khác.
Hà Nội, ngày 22 tháng 4 năm 2018.
Sinh viên

TÔ THỊ THU HÀ


BẢNG VIẾT TẮT
Tên viết tắt

Tên tiếng Anh

Tên tiếng Việt

A. xylinum

Acetobacter xylinum

Acetobacter xylinum

CVK
OD
THA

Cellulose vi khuẩn
Optical Density

Mật độ quang phổ
Tăng huyết áp


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 2
4. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 3
NỘI DUNG ....................................................................................................... 4
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4
1.1. Một số đặc điển của Cellulose vi khuẩn. ................................................... 4
1.1.1. Vi khuẩn sản sinh ra CVK ...................................................................... 4
1.1.2. Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum, thu màng CVK .................................. 4
1.1.3. Màng CVK của vi khuẩn A. xylinum. ..................................................... 5
1.1.3.1. Tính chất Cellulose vi khuẩn ............................................................... 5
1.1.3.2. Ứng dụng của màng CVK. ................................................................... 6
1.2.Tổng quan về thuốc Captopril ..................................................................... 7
1.2.1. Công thức cấu tạo.................................................................................... 7

1.2.2. Tính chất hóa lý ....................................................................................... 7
1.2.3. Tác dụng của Captopril ........................................................................... 7
1.2.4. Đặc tính dƣợc động học .......................................................................... 8
1.2.5. Tác dụng dƣợc lý..................................................................................... 8
1.2.6. Tác dụng phụ ........................................................................................... 9
1.3. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc .......... 9
1.3.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng màng CVK ...................................... 9
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của thuốc Captopril ...................... 10
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 12
2.1. Vật liệu và trang thiết bị nghiên cứu ........................................................ 12


2.1.1. Hóa chất và giống vi khuẩn................................................................... 12
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 12
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ................................................................................ 13
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 14
2.2.1. Tạo chủng vi khuẩn Acetobacter từ dịch trà xanh lên men và chế tạo hệ
mạng lƣới CVK ............................................................................................... 15
2.2.2. Tạo hệ mạng lƣới CVK ......................................................................... 15
2.2.3. Xử lý màng trƣớc khi hấp thụ thuốc ..................................................... 16
2.2.4. Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn của Captopril ............................. 17
2.2.5. Phƣơng pháp xác định lƣợng thuốc đƣợc hấp thụ vào màng CVK ...... 22
2.2.6. Phƣơng pháp xác định lƣợng thuốc giải phóng từ màng CVK............. 23
2.2.6.1. Môi trƣờng pH dùng để xác định lƣợng thuốc giải phóng thông qua
hệ thống đƣợc thiết kế. .................................................................................... 23
2.2.6.2. Nghiên cứu giải phóng thuốc từ hệ CVK nạp thuốc với các loại màng
CVK có kích thƣớc khác nhau và điều kiện môi trƣờng khác nhau ............... 24
2.2.7. Phƣơng pháp phân tích dƣợc động học giải phóng captopril ............... 24
2.2.8. Xử lý thống kê ...................................................................................... 25
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................ 26

3.1. Tạo màng CVK của A. xylinum trong môi trƣờng nƣớc dừa già ............. 26
3.2. Thu màng CVK thô sau nuôi cấy ............................................................. 26
3.3. Tinh chế màng CVK ................................................................................ 27
3.4. Khối lƣợng thuốc đƣợc nạp vào màng Cellulose vi khuẩn...................... 28
3.5. Lƣợng thuốc giải phóng từ màng Cellulose vi khuẩn vào các môi trƣờng
pH khác nhau. .................................................................................................. 28
3.5.1. Mật độ quang của captopril khi tiến hành giải phóng thuốc tại các thời
điểm khác nhau trong các môi trƣờng pH khác nhau. .................................... 29


3.5.2. Tỉ lệ phần trăm giải phóng thuốc captopril của các màng ở các môi
trƣờng pH khác nhau trong các khoảng thời gian khác nhau. ........................ 34
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 42
1. Kết luận ....................................................................................................... 42
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 43


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần của nƣớc dừa già ........................................................... 4
Bảng 1.2. Các ứng dụng của CVK .................................................................... 6
Bảng 2.1.a. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu............................................... 12
Bảng 2.1.b. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu......................................... 13
Bảng 2.2. Nội dung nghiên cứu ...................................................................... 14
Bảng 2.3.a. Môi trƣờng lên men tạo màng CVK ............................................ 15
Bảng 2.3.b. Quy trình xử lý màng................................................................... 16
Bảng 2.4.a. Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch thuốc Captopril nồng
độ dung dịch pH =2. ........................................................................................ 19
Bảng 2.4.b. Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch thuốc Captopril nồng độ

dung dịch pH =4,5 ........................................................................................... 20
Bảng 2.4.c. Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch thuốc Captopril nồng độ
dung dịch pH =6,8 ........................................................................................... 21
Bảng 3.1. Khối lƣợng thuốc Captopril đƣợc nạp vào màng Cellulose vi khuẩn
......................................................................................................................... 28
Bảng 3.2. Mật độ quang khi tiến hành giải phóng thuốc tại các thời điểm khác
nhau trong các môi trƣờng pH khác nhau ....................................................... 29
Bảng 3.3. Tỉ lệ phần trăm giải phóng thuốc captopril của các màng ở các môi
trƣờng pH khác nhau trong các khoảng thời gian khác nhau (n = 3) ............ 34
Bảng 3.4. Hệ số tƣơng quan bình phƣơng (R2 ), tốc độ giải phóng (K) và trị số
số mũ giải phóng (n) đối với các môi trƣờng pH khác nhau của hai độ dày
màng CVK....................................................................................................... 40


DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Cấu tạo của Captopril........................................................................... 7
Hình 2.1.a: Phổ UV của Captopril với dung môi là pH=2 ............................. 17
Hình 2.1.b: Phổ UV của Captopril với dung môi là pH=4,5 ......................... 17
Hình 2.1.c: Phổ UV của Captopril với dung môi là pH=6,8 ......................... 18
Hình 2.2.a. Đồ thị đƣờng chuẩn của Captopril nồng độ dung dịch pH=2 ...... 19
Hình 2.2.b. Đồ thị đƣờng chuẩn của Captopril nồng độ dung dịch pH=4,5... 20
Hình 2.2.c. Đồ thị đƣờng chuẩn của Captopril nồng độ dung dịch pH=6,8 ... 22
Hình 3.1. Hình ảnh màng CVK nuôi trong môi trƣờng nƣớc dừa già ............ 26
Hình 3.2. Thu màng CVK thô ở các khoảng thời gian khác nhau .................. 27
Hình 3.3. Màng CVK sau khi đã đƣợc xử lý ................................................. 28
Hình 3.5.a: Màng CVK cho vào dung dịch đệm để thực hiện giải phóng...... 29
Hình 3.5.b. Biểu đồ so sánh mật độ quang của lƣợng thuốc giải phóng ở ..... 31
màng CVK có độ dày 0,5cm và 1cm trong môi trƣờng pH khác nhau (n=3) 31
Hình 3.5.c. Biểu đồ so sánh mật độ quang của lƣợng thuốc captopril giải

phóng ra ở màng có độ dày 0,5cm và 1cm trong môi trƣờng pH = 2 (n=3)... 32
Hình 3.5.d. Biểu đồ so sánh mật độ quang của lƣợng thuốc captopril giải
phóng ra ở màng có độ dày 0,5cm và 1cm trong môi trƣờng pH = 4,5 (n=3) 32
Hình 3.5.e. Biểu đồ so sánh mật độ quang của lƣợng thuốc captopril giải
phóng ra ở màng có độ dày 0,5cm và 1cm trong môi trƣờng pH = 6,8 (n=3) 33
Hình 3.6. Đồ thị tỉ lệ giải phóng thuốc của màng CVK.................................. 36
Hình 3.7. Biểu đồ tỉ lệ dƣợc chất giải phóng ở pH = 2 ................................... 37
Hình 3.8. Biểu đồ tỉ lệ dƣợc chất giải phóng ở pH = 4,5 ................................ 38
Hình 3.9. Biểu đồ tỉ lệ dƣợc chất giải phóng ở pH = 6,8 ................................ 38


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Tăng huyết áp (THA) là một vấn đề rất thƣờng gặp trong cộng đồng, là
nguyên nhân gây tử vong hàng đầu và dẫn đến cái chết của hàng triệu ngƣời mỗi
năm, đồng thời là nguyên nhân gây suy tim và đột quỵ não, là nguyên nhân hàng
thứ hai gây nhồi máu cơ tim cấp. Tỷ lệ ngƣời mắc THA ngày càng tăng và tuổi bị
mắc mới cũng ngày một trẻ hóa.
Theo ƣớc tính của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), năm 2000, toàn thế giới có
tới 972 triệu ngƣời bị THA và con số này đƣợc ƣớc tính là vào khoảng 1,56 tỷ
ngƣời vào năm 2025. Theo WHO, mỗi năm có 17,5 triệu ngƣời chết về các bệnh
tim mạch trên thế giới, nhiều hơn gấp 4 lần tổng số ngƣời tử vong của 3 bệnh lý
HIV/AIDS, sốt rét và lao phổi. Trong đó, bệnh nhân tử vong vì tăng huyết áp và
biến chứng của tăng huyết áp hơn 7 triệu ngƣời. Tại Việt Nam, năm 2000 có
khoảng 16,3% ngƣời lớn bị THA, đến năm 2009 tỷ lệ THA ở ngƣời lớn là 25,4% và
năm 2016 tỷ lệ ngƣời lớn bị THA đang ở mức báo động là 48%, một mức báo động
đỏ trong thời điểm hiện tại [1]. Captopril là chất ức chế ACE-một enzym chuyển
đổi angiotensin I thành angiotensin II, đó là chất gây co động mạch đồng thời kích
thích sự bài tiết aldosterone ở vỏ thƣợng thận, gây ra giữ Natri và nƣớc. Captopril
đƣợc sử dụng phổ biến trong điều trị tăng huyết áp, và suy tim. Tuy nhiên, trong

quá trình dùng thuốc, ngƣời bệnh có thể gặp những tác dụng phụ không mong muốn
nhƣ: chóng mặt và ngoại ban, ho, viêm miệng, viêm dạ dày, đau bụng, đau thƣợng
vị và thay đổi vị giác.
Cellulose vi khuẩn (viết tắt là CVK) là sản phẩm của một số loài vi khuẩn, đặc
biệt là vi khuẩn Acetobacter xylinum. CVK đƣợc tạo thành từ Acetobacter xylinum
có cấu trúc hóa học rất giống cellulose của thực vật nhƣng có một số tính chất hóa
lý đặc biệt nhƣ đƣờng kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, độ polymer hóa lớn, độ bền
cơ học và khả năng thấm hút nƣớc cao, có thể bị thủy phân enzyme…[8], đặc biệt
chúng có độ tinh sạch cao so với các loại cellulose khác, không chứa các hợp chất
cao phân tử nhƣ ligin, hemicellulose do vậy chúng có những đặc tính vƣợt trội và

1


dẻo dai, bền chắc. Vì vậy CVK đƣợc ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực công nghệ
nhƣ thực phẩm, công nghệ giấy, công nghệ pin,…Đặc biệt, trong lĩnh vực y học,
màng CVK đã đƣợc nghiên cứu dùng làm tá dƣợc, mặt nạ dƣỡng da, mạch máu
nhân tạo và sử dụng làm màng sinh học trị bỏng …[8]. Trên thế giới, màng CVK đã
đƣợc ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau: dùng màng CVK
làm môi trƣờng 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, thiết kế hệ thống vận tải phân phối thuốc và nhiều
ứng dụng khác [14]. Hiện nay các loại màng sinh học phần lớn phải nhập ngoại, giá
thành màng cao và tùy thuộc nhiều vào nguồn hàng nhập vào. Việc sản xuất màng
trong nƣớc sẽ góp phần cung cấp kịp thời cho điều trị, hơn nữa chi phí điều trị cho
bệnh nhân sẽ giảm rất nhiều do giá thành thấp hơn. Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc
nghiên cứu ứng dụng màng CVK còn ở mức khiêm tốn, các nghiên cứu này mới
dừng lại ở bƣớc đầu nghiên cứu. Trong khi đó, màng CVK hoàn toàn có thể sản
xuất trong nƣớc bằng phƣơng pháp lên men tĩnh vi khuẩn Acetobacter xylinum
trong môi trƣờng lỏng. Với mục đích tạo ra màng CVK dựa trên loài vi khuẩn thuộc

chủng A.xylium, từ đó tạo màng sinh học để nghiên cứu khả năng giải giải phóng
thuốc qua màng nhằm hạn chế các tác dụng phụ, khắc phục tính ít tan trong nƣớc và
tăng khả dụng sinh học của captopril. Đó là lý do tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu
khả năng giải phóng thuốc Captopril của màng cellulose vi khuẩn lên men từ
môi trƣờng nƣớc dừa già”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Thiết kế hệ thống màng Cellulose vi khuẩn đƣợc lên men từ môi trƣờng nƣớc
dừa già.
- Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc captopril của màng Cellulose vi
khuẩn lên men từ môi trƣờng nƣớc dừa già.
3. Nội dung nghiên cứu
- Tạo đƣợc màng Cellulose vi khuẩn và kiểm tra một số đặc tính lí hóa của
màng và xử lý màng.

2


- Thiết kế hệ thống giải phóng thuốc dựa trên màng Cellulose vi khuẩn.
- Khảo sát, đánh giá khả năng giải phóng thuốc thông qua hệ thống đƣợc thiết
kế.
4. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu
- Vật liệu nghiên cứu:
+Màng CVK thu đƣợc từ môi trƣờng nƣớc dừa.
+Thuốc Captopril dạng tinh khiết 99,6%.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu invitro
- Địa điểm nghiên cứu: Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng Trƣờng Đại
học Sƣ phạm Hà Nội 2.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học:
Tăng thêm hiểu biết về ứng dụng của màng CVK. Mở ra những hƣớng nghiên

cứu mới về khả năng giải phóng của màng CVK không chỉ ở loại thuốc này mà còn
có thể ứng dụng trên nhiều loại thuốc khác nhau nhằm tăng sinh khả dụng và kéo
dài thời gian giải phóng của các loại thuốc đó. Bên cạnh đó, ta cũng có thể tìm ra
đƣợc ƣu nhƣợc điểm của màng CVK, để từ đó có những hƣớng nghiên cứu giúp
làm tăng đặc tính màng và hạn chế yếu điểm để có thể ứng dụng đƣợc trên nhiều
các lĩnh vực khác nhau.
- Ý nghĩa thực tiễn :
+ Xây dựng đƣợc quy trình tạo màng CVK lên men từ môi trƣờng nƣớc dừa
già.
+ Từ màng CVK đã đƣợc tạo ra đƣợc dùng làm hệ thống giải phóng thuốc
nhằm khắc phục đƣợc những tác dụng không mong muốn.
+ Từ kết quả nghiên cứu đƣợc có thể áp dụng vào thực tiễn.

3


NỘI DUNG
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Một số đặc điển của Cellulose vi khuẩn
1.1.1. Vi khuẩn sản sinh ra CVK
Một số loài vi khuẩn thuộc các chi khác nhau có khả năng tổng hợp cellulose
nhƣ Acetobacter, Achromobacter, Aerobacter,Rhizobium. Trong các loài trên,
Acetobacter xylinum là vi khuẩn tạo cellulose hữu hiệu nhất [8].
Giống vi khuẩn A. xylinum sử dụng đƣợc lấy từ Phòng thí nghiệm Vi sinh,
Trƣờng Đại Học Sƣ phạm Hà Nội 2
1.1.2. Môi trường nuôi cấy A. xylinum, thu màng CVK
Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum là môi trƣờng tổng hợp từ các nguồn dinh
dƣỡng cần thiết nhƣ nguồn cacbon, nitơ, nguồn sulfur và phospho, các yếu tố tăng
trƣởng và các yếu tố vi lƣợng. Trong đó, nƣớc dừa già đƣợc xem là môi trƣờng
thích hợp trong nuôi cấy A. xylinum. Thành phần dinh dƣỡng của nƣớc dừa già

đƣợc trình bày nhƣ trong bảng 1.1[8]:

Bảng 1.1. Thành phần của nƣớc dừa già
Nƣớc (%)

94,99

Đồng (mg/100g)

0,04

Protein (%)

0,72

Mangan (mg/100g)

0,142

Chất béo toàn phần (%)

0,2

Selenium (mg/100g)

1

Carbonhydrat (%)

3,17

Vitamin C (mg/100g)

2,4

Đƣờng(%)

2,16

Thiamin (mg/100g

0,03

Calcium (mg/100g)

24

Riboflavin (mg/100g)

0,057

Sắt (mg/100g)

0,29

Niacin (mg/100g)

0,08

Magie (mg/100g)

25

Acid Panthenic (mg/100g)

0,043

Phosphorus (mg/100g)

20

Vitamin B 6 (mg/100g)

0,032

Natri (mg/100g)

105

Folate (mg/100g)

3

Kali (mg/100g)

250

Kẽm (mg/100g)

0,1

4


Nƣớc dừa già là môi trƣờng thích hợp để nuôi cấy vi khuẩn vì nó chứa rất
nhiều chất dinh dƣỡng và yếu tố kích thích tăng trƣởng nhƣ hexitol, cytolunin,
myoinositol, sorbitol, ... Vì vậy, A. xylinum rất thích hợp phát triển trong môi trƣờng
này [12].
1.1.3. Màng CVK của vi khuẩn A. xylinum.
Cellulose vi khuẩn cấu tạo bởi những chuỗi polimer β-1,4 glucopyranose
không phân nhánh. Những nghiên cứu đã cho thấy cấu trúc hóa học cơ bản của
CVK giống cellulose của thực vật, tuy nhiên chúng khác nhau về cấu trúc đại thể.
Theo AJ. Brown (1886), CVK gồm nhiều sợi siêu nhỏ có bản chất là hemicellulose,
đƣờng kính 1,5nm, kết hợp với nhau thành bó, nhiều bó hợp thành dãy, mỗi dãy dài
khoảng 100nm, rộng khoảng 3 - 8nm [16].
1.1.3.1. Tính chất Cellulose vi khuẩn
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- 0,5mm. Sản phẩm đƣợc tạo ra có nhiều tính
chất đặc biệt nhƣ: độ tinh sinh cao, độ đàn hồi tốt, độ bền cơ học cao, có thể phân
hủy sinh học, không độc và không gây dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt (Khoảng
100oC không gây ảnh hƣởng lớn đến tính chất của CVK nhƣng nhiệt độ thấp làm
tăng tính mềm dẻo của CVK), đặc biệt có khả năng cản khuẩn mà không là thay đổi
tính chất hay cấu trúc [14], [15]. Với tính chất này màng CVK đã đƣợc chế tạo làm
màng lọc cản khuẩn. Khả năng hút nƣớc của CVK lớn hơn rất nhiều so với cellulose
thực vật khi so sánh với sợi bông, cao hơn gần 200 lần [16]. Do đó, CVK rất phù
hợp để sử dụng cho ứng dụng tạo hệ thống giải phóng thuốc.

5

1.1.3.2. Ứng dụng của màng CVK.
- Ứng dụng của CVK đƣợc thể hiện cụ thể trong bảng 1.2 [2, 4, 6, 7, 8, 10, 11,
14, 18, 20, 25].

Bảng 1.2. Các ứng dụng của CVK
Lĩnh vực ứng dụng
Thực phẩm

Sản phẩm
Tráng miệng (thạch dừa), ăn kiêng (kem,
salad)
Thịt nhân tạo, vỏ bao xúc xích
Nƣớc uống siro không có cholesterol

Y dƣợc

Lớp màng trị bỏng, da nhân tạo
Hệ thống phân phối thuốc
Phẫu thuật ghép mô, cơ quan

Mỹ phẩm

Móng nhân tạo

Môi trƣờng

Hấp thu chất độc

Trang phục

Sản xuất sợi nhân tạo, quần áo, giày dép
tự phân hủy
Y phục quân độ

Thể thao

Lều lắp ráp

Dầu mỏ

Miếng xốp làm sạch vết dầu tràn, thu hồi
dầu

Sản phẩm rừng

Gỗ nhân tạo
Giấy, giấy đặc biệt để lƣu trữ hồ sơ
Thùng hàng có độ bền cao

Lĩnh vực khác

Làm màng lọc

6


1.2.Tổng quan về thuốc Captopril
1.2.1. Công thức cấu tạo
- Tên quốc tế: Captoprilum

- Công thức hóa học: C9H15NO3S
- Khối lƣợng phân tử: 217,3
- Công thức cấu tạo:

Hình 1: Cấu tạo của Captopril
Tên khoa học: Captopril là acid (2tính theo chế phẩm đã làm khô [9].
1.2.2. Tính chất hóa lý
Bột kết tinh trắng hoặc gần nhƣ trắng, dễ tan trong nƣớc, trong dicloromethan
và methanol, tan trong các dung dịch loãng của hydroxyd kim loại kiềm [9].
1.2.3. Tác dụng của Captopril
Captopril là chất ức chế enzyme chuyển dạng angiotensin I thành angiotensin
II thông qua ức chế hệ renin- angiotensin- aldosteron (angiotersin II là chất làm co
mạch nội sinh rất mạnh, đồng thời kích thích vỏ thƣợng thận gây ra tiết aldosterone
có tác dụng giữ nƣớc và natri). Captopril ngăn chặn đƣợc sự hình thành angiotensin
II, do đó Captopril hiện nay là một loại thuốc đƣợc dùng để hạ huyểp áp trong điều
trị lâm sàng.

7


1.2.4. Đặc tính dược động học
*Hấp thu và sinh khả dụng:
Không giống nhƣ phần lớn các chất ức chế ACE, captopril không đƣợc dùng
nhƣ một tiền chất (chỉ khác là lisinopril ). Khoảng 70% captopril dùng đƣờng uống
đƣợc hấp thụ. Khả dụng sinh học bị giảm do sự hiện diện của thức ăn trong dạ
dày. Nó đƣợc chuyển hóa một phần và một phần bài tiết không thay đổi trong nƣớc
tiểu.
*Chuyển hóa và thải trừ:
Sinh khả dụng đƣờng uống của captopril khoảng 65%, nồng độ đỉnh của thuốc

trong máu đạt đƣợc sau khi uống một giờ. Thức ăn không ảnh hƣởng đến hấp thu
của thuốc. Thể tích phân bố là 0,7 lít/kg. Nửa đời sinh học trong huyết tƣơng
khoảng 2 giờ. Ðộ thanh thải toàn bộ là 0,8 lít/kg/giờ, độ thanh thải của thận là 50%,
trung bình là 0,4 lít/kg/giờ. 75% thuốc đƣợc đào thải qua nƣớc tiểu. 50% dƣới dạng
không chuyển hóa và phần còn lại là chất chuyển hóa captopril cystein và dẫn chất
disulfid của captopril. Suy chức năng thận có thể gây ra tích lũy thuốc.
Phân bố: Thuốc phân bố nhanh và rộng khắp trong cơ thể. Tỷ lệ liên kết vói protein
huyết tƣơng là 30%.Thuốc bị chuyển hoá qua gan thành captopril cystein và dẫn
chất disulfit.
1.2.5. Tác dụng dược lý
Captopril là chất ức chế enzym ACE chuyển dạng angiotensin I nên có các tác
dụng dƣợc lý sau:
- Chống tăng huyết áp: Captopril làm giảm sức cản động mạch ngoại vi.
- Chống suy tim: Captopril làm giảm tiền gánh, sức cản ngoại vi và tăng cung
lƣợng tim nên tăng khả năng làm việc của tim.
- Điều trị nhồi máu cơ tim: Do thuốc làm chậm tiến triển xơ vữa động mạch
nên giảm tỷ lệ tái phát nhồi máu cơ tim và giảm tỷ lệ chết sau nhồi máu cơ tim.

8


1.2.6. Tác dụng phụ
- Hạ huyết áp: Thƣờng gặp ở liều đầu tiên.
- Ho: Ho khan, không liên quan đến liều, nữ có tỉ lệ lớn hơn nam. Họ có thể do
tích luỹ bradykinin, chất p và Prostaglandin trong phổi.
- Tăng máu: Nhất là khi chức năng thận kém, hoặc dùng phối hợp với thuốc
lợi niệu giữ máu, thuốc chẹn o- adrenergic, thuốc chống viêm không Steroid.
- Suy thận cấp: Hay gặp ở bệnh nhân hẹp động mạch thận một bên hoặc hai
bên làm giảm sức lọc cầu thận.
- Dị ứng: Phát ban, sốt, giảm bạch cầu trung tính.

- Phù mạch thần kinh do thoát nƣớc ra ngoài mao mạch.
- Thay đổi vị giác.
1.3. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
1.3.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng màng CVK
* Trên thế giới
Nghiên cứu về màng CVK từ vi khuẩn A. xylinum và những ứng dụng của nó
đã đƣợc tiến hành ở nhiều nƣớc trên thế giới.
Năm 1989: Brown đã sử dụng màng CVK làm môi trƣờng phân tách cho quá
trình xử lý nƣớc, cũng nhƣ làm chất mang đặc biệt cho pin và năng lƣợng tế bào.
Cùng năm đó, ông đã kết hợp với Farad sử dụng màng là một chất để biến đổi độ
nhớt, làm sợi truyền quang,môi trƣờng cơ chất, … [14].
Năm 2006: Czaja và cộng sự sử dụng CVK đắp lên vết thƣơng hở, bỏng và thu
đƣợc kết quả tốt do đó ông đã sử dụng nó tạo mặt nạ nhân tạo, mặt nạ dƣỡng da cho
phụ nữ [13].
Gần đây nhất là Lin Huang và cộng sự [19] nghiên cứu việc sử dụng màng
CVK cho việc kiểm soát invitro của Berberin. Ngoài thẩm thấu qua da, thí nghiệm
kiểm soát sự giải phóng thuốc qua màng CVK còn đƣợc thử nghiệm mô phỏng
trong dạ dày, ruột. Các kết quả thu đƣợc cho thấy thuốc đã đƣợc giải phóng với tốc
độ chậm.
*Tại Việt Nam

9


Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Nhƣ Quỳnh
[20] 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 BNH 2 tổng hợp có sợicellulose nhỏ, dai, độ bền kéo, độ
thấu khí cao, độ hút nƣớc tốt có triển vọng ứng dụng làm màng trị bỏng [7].
Từ năm 2000, Bộ môn Vi Sinh - Khoa Dƣợc, Đại học Y Dƣợc Thành phố Hồ

Chí Minh đã bƣớc đầu nghiên cứu dùng màng CVK từ A. xylinum phối hợp với hoạt
chất tái sinh mô của dầu mù u điều trị vết bỏng thực nghiệm cho kết quả tốt [4].
Nguyễn Văn Thanh và cộng sự (2006) [8] đã tiến hành nuôi cấy, tinh chế và thu
màng CVK từ A. xylinum đạt hiệu cao. Đồng thời nhóm nghiên cứu trên cũng đã
tiến hành thử nghiệm invivo trong ứng dụng màng CVK điều trị bỏng với 2 loại
màng CVK gồm cho thêm hoạt chất tái sinh mô và hoạt chất kháng khuẩn. Kết quả
cho thấy màng CVK có cho thêm hoạt chất tái sinh mô từ dầu mù u làm gia tăng
hiệu quả trị bỏng là ƣu điểm mà các loại màng khác trên thế giới không có.
Tuy nhiên các nghiên cứu này mới chỉ quan tâm về quá trình tạo màng cũng
nhƣ cấu trúc màng,các ứng dụng vào thực tiễn chƣa nhiều. Do đó, việc nghiên cứu
CVK để sử dụng làm tác nhân vận chuyển thuốc là một hƣớng đi mới.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của thuốc Captopril
*Trên thế giới: Captopril là một loại thuốc thuộc nhóm ức chế men chuyển,
đƣợc dùng để điều trị cao huyết áp và suy tim sung huyết. Cho đến nay, tuy có sự
xuất hiện của nhiều thuốc cùng nhóm nhƣng captopril vẫn chƣa đƣợc lựa chọn
trong lâm sàng. Theo bản báo cáo thứ 5 của ủy ban liên kết quốc gia (Joint National
Committee) của Mỹ khuyên sử dụng captopril, nipedipine, clonidine, nebetanlol
trong điều trị cấp cứu cơn cao huyết áp.
*Tại Việt Nam :
Tại Việt Nam đã có một số nghiên cứu về Captopril nhƣ “Nghiên cứu bào chế
viên nén captopril giải phóng kéo dài bằng phƣơng pháp dập nhiều lớp” của Hoàng
Ngọc Hà, Phạm Thị Minh Huệ, hay “Nghiên cứu bào chế viên nén captopril giải

10


phóng theo nhịp” của cùng tác giả Phạm Thị Minh Huệ, Nguyễn Trà Giang, Phạm
Bảo Tùng.
Và một số nghiên cứu nhằm xác định độ tinh khiết và thiết lập tạp chuẩn của
tác giả Đào Thị Kim Oanh, Nguyễn Hải Nam “ Bƣớc đầu nghiên cứu tổng hợp và

thiết lập tạp chuẩn Captopril disulfide” hay “Tổng hợp và xác định độ tinh khiết
Captopril disulid” của Lữ Thiện Phúc, Nguyễn Tấn Đạt, Đỗ Châu Minh, Vĩnh Thọ,
Nguyễn Đức Tuấn, Đặng Vắn Tịnh.
Cũng nhƣ nhận xét của BS Nguyễn Thị Ngọc Thảo “ Nhận xét về hiệu quả của
Captopril ngậm dƣới lƣỡi trong tăng huyết áp nặng”. Các nghiên cứu này hầu nhƣ
hƣớng tới nghiên cứu về việc bào chế viên nén captopril, cũng nhƣ thiết lập tạp
chuẩn là chủ yếu. Do đó, đề tài mở ra một hƣớng đi mới trên cơ sở sử dụng màng
CVK làm hệ thống giải phóng thuốc captopril, giúp thuốc giải phóng kéo dài, làm
tăng hiệu quả chữa trị, khắc phục điểm yếu của nó trong điều trị bệnh.

11


CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu và trang thiết bị nghiên cứu
2.1.1. Hóa chất và giống vi khuẩn
- Captopril (95%) xuất sứ từ Mỹ.
- Vi khuẩn tạo cellulose từ dịch trà xanh lên men [22, 23] đƣợc nuôi cấy tại
Phòng sạch Vi sinh – Động vật, Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng, Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2.
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu

Bảng 2.1.a. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu
STT

Tên nguyên liệu

Nguồn gốc

1 Captopril

Sigma - Mỹ

2 D- Glucose

Trung Quốc

3 Axit acetic

Việt nam

4 Amoni sulfat

Trung Quốc

5 Disodium phosphate

Trung Quốc

6 Axit citric

Trung Quốc

7 Peptone

European Union

8 Natri hidroxit

Việt Nam

9 Nƣớc cất 2 lần

Viện NCKH&ƢD Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2

10 Ethanol

Nhà máy hóa chất Đức Giang

11 Thạch Agar

Mỹ

12 Kali dihidrophotphat

Trung Quốc

12


2.1.3. Thiết bị và dụng cụ
* Thiết bị:

Bảng 2.1.b. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu
Thiết bị

Nƣớc sản xuất

Địa điểm nghiên cứu

Nồi hấp khử trùng HV- Nhật Bản

Viện NCKH&ƢD Trƣờng

110/HIRAIAMA

ĐHSP Hà Nội 2

Máy đo quang phổ UV- Shimadru - Nhật Bản

Viện NCKH&ƢD Trƣờng

Vis 2450

ĐHSP Hà Nội 2

Cân phân tích

Sartorius - Thụy Sỹ

Viện NCKH&ƢD Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2

Buồng cấy vô trùng

Viện NCKH&ƢD Trƣờng

Haraeus

ĐHSP Hà Nội 2
Tủ sấy, tủ ấm

Binder - Đức

Viện NCKH&ƢD Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2

Khuấy từ gia nhiệt

IKA - Đức

Viện NCKH&ƢD Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2

*Dụng cụ:

- Bình định mức ,pipet, micropipet,…

Thiết bị lên men tạo màng CVK kích thƣớc 1,5cmx1cm (đĩa nuôi cấy tế bào
24 giếng d1,5cm), bình tam giác, ống nghiệm và các dụng cụ khác.

13


2.2. Nội dung nghiên cứu

Khả năng phân phối thuốc Captopril của màng Cellulose
vi khuẩn

Tạo màng Cellulose vi khuẩn từ

môi trƣờng nƣớc dừa già

Xử lý màng Cellulose vi khuẩn qua

Pha Captopril
ở các nồng độ
khác nhau

NaOH và nƣớc cất để thu đƣợc màng
Cellulose vi khuẩn tinh khiết

Tạo màng Cellulose vi khuẩn nạp Captopril xác định lƣợng thuốc hấp thụ
vào màng

Cho màng Cellulose vi khuẩn đã nạp Captopril vào các môi trƣờng đệm pH
= 2; pH =4,5 và pH =6,8. Đo lƣợng thuốc giải phóng trong các khoảng thời
gian khác nhau 0,5h; 1h,1.5h,
2h; 4h;
8h;12h;
24hnghiên cứu
Bảng
2.2:
Nội dung

2.3 Phƣơng
pháp giải
nghiên
cứuvà rút ra nhận xét về khả năng giải phóng t

So sánh
lƣợng thuốc
phóng

thuốc Captopril của màng Cellulose vi khuẩn

Bảng 2.2. Nội dung nghiên cứu

14


2.2.1. Tạo chủng vi khuẩn Acetobacter từ dịch trà xanh lên men và chế tạo hệ
mạng lưới CVK
- Đun 1000ml sôi, sau đó để nguội, thêm 20g trà xanh để trong thời gian 15
đến 20 phút. Thực hiện lọc lấy dịch trà xanh và đổ vào bình thủy tinh sạch, thêm
100g đƣờng. Sau khoảng 7- 10 ngày, nhiệt độ 30 độ sẽ thu đƣợc dịch trà đƣờng lên
men chứa vi khuẩn cần dùng.
2.2.2. Tạo hệ mạng lưới CVK
Bƣớc 1: Chuẩn bị môi trƣờng:

Bảng 2.3.a. Môi trƣờng lên men tạo màng CVK
Thành phần

Môi trƣờng

Glucose

20g

Pepton

10g

Amoni sulfat

0,5g

Nƣớc dừa già

1000ml

Diamoni photphat

0,3g

Dùng máy khuấy từ để khuấy đều môi trƣờng đến bão hòa.
Bƣớc 2: Hấp khử trùng môi trƣờng ở 113oC trong 15 phút nhằm diệt khuẩn và
nấm mốc.
Bƣớc 3: Lấy môi trƣờng ra và khử trùng bằng tia UV trong 15 phút và để
nguội môi trƣờng.
Bƣớc 4: Bổ sung 10% dịch giống, 2% acid acetic, lắc đều tay.
Bƣớc 5: Chuyển dịch sang dụng cụ nuôi cấy theo kích thƣớc nghiên cứu, dùng
gạc vô trùng bịt miệng dụng cụ, đặt tĩnh trong khoảng 4 – 14 ngày ở 280C.

15


Bƣớc 6: Thu màng CVK thô, rửa sạch chúng dƣới vòi nƣớc.
- Thực hiện để các lọ chứa môi trƣờng trong phòng sạch, thoáng khí, độ ẩm và
nhiệt độ thích hợp để lên màng. Sau 6-15 ngày thực hiện nuôi cấy tiến hành thu

màng CVK. Màng thu đƣợc là màng thô chƣa qua tinh chế.
2.2.3. Xử lý màng trước khi hấp thụ thuốc
Mục đích: Phát hiện và loại bỏ các tạp chấp, phá hủy và trung hòa độc tố của
vi khuẩn.
Phƣơng pháp: Trong nuôi cấy tĩnh, CVK tạo thành màng dày ở mặt môi
trƣờng nuôi cấy, ép màng loại bỏ môi trƣờng.
Màng CVK sau khi thu đƣợc chứa một lƣợng lớn môi trƣờng lên men và các
sản phẩm của quá trình trao đổi chất acid acetic. Vì vậy, trƣớc khi hấp thụ thuốc cần
phải xử lý màng theo quy trình bằng NaOH 0.3M (Cân 12g NaOH hòa tan vào
1000ml nƣớc cất, sau đó hòa tan dung dịch bằng máy rung siêu âm). Quy trình xử
lý màng:

Tách màng CVK thô

Ngâm trong NaOH 3%
Hấp thanh trùng 1200C trong 20 phút

Ngâm trong nƣớc 48 giờ

Thu CVK tinh khiết
Bảng 2.3.b. Quy trình xử lý màng

16