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

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
======

PHẠM THỊ THÙY VÂN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG
HẤP THỤ THUỐC RANITIDINE
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
======

PHẠM THỊ THÙY VÂN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG
HẤP THỤ THUỐC RANITIDINE
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. CAO BÁ CƢỜNG

HÀ NỘI - 2018


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận với đề tài
“Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Ranitidine của màng cellulose vi
khuẩn lên men từ môi trường chuẩn” tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn, giúp
đỡ nhiệt tình của các thầy cô và các bạn tại Viện Nghiên cứu khoa học và
Ứng dụng trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn thầy
giáo TS. Cao Bá Cƣờng - Giảng viên Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2
ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn, tận tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá
trình học tập, thực hiện nghiên cứu và hoàn thành khóa luận.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo khoa Sinh- Kỹ thuật
nông nghiệp cùng các thầy cô tại Viện Nghiên cứu khoa học và Ứng dụng
trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi
hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Mặc dù bản thân đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh
nhất. Nhƣng do lần đầu tôi đƣợc đi vào thực tế trong việc nghiên cứu khoa
học, cũng nhƣ hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không tránh khỏi
những thiếu sót nhất định mà bản thân chƣa thấy đƣợc. Tôi rất mong nhận
đƣợc sự góp ý quý báu của quý thầy cô và các bạn sinh viên để khóa luận
đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 29 tháng 4 năm 2018
Sinh viên

Phạm Thị Thùy Vân

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin khẳng định kết quả khóa luận “Nghiên cứu khả năng hấp thụ
thuốc Ranitidine của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường
chuẩn” là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi dƣới sự hƣớng dẫn của ThS.
Cao Bá Cƣờng, giảng viên trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2. Những số liệu
kết quả trong khóa luận này là trung thực, không có sự sao chép của đề tài
khác. Đề tài này chƣa từng công bố ở đâu và hoàn toàn không trùng với công
trình nghiên cứu của các tác giả khác. Trong đề tài, tôi có trích dẫn một số dữ
liệu của một số tác giả, tôi xin phép tác giả đƣợc trích dẫn để bổ sung cho
khóa luận của mình.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 29 tháng 4 năm 2018
Sinh viên

Phạm Thị Thùy Vân


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

A. xylinum

: Acetobacter xylinum

CVK

: Cellulose vi khuẩn

OD

: Mật độ quang phổ

UV-vis

: Máy đo quang phổ


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 3
3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 3
4. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 3
5.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................... 3
5.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 3
NỘI DUNG ....................................................................................................... 5
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 5
1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tƣợng và lĩnh vực nghiên cứu ....................... 5
1.1.1. Màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng chuẩn ......................... 5
1.1.1.1. Phân loại và đặc điểm hình thái của A. xylinum ................................. 5
1.1.1.2. Một vài đặc điểm của màng CVK........................................................ 6
1.1.1.3. Đặc tính của màng CVK ...................................................................... 7
1.1.1.4. Đặc điểm của môi trƣờng chuẩn .......................................................... 8
1.1.2. Thuốc Ranitidine ..................................................................................... 8
1.1.2.1.Giới thiệu chung về thuốc ..................................................................... 8
1.1.2.2. Tác dụng của Ranitidin ........................................................................ 9
1.1.2.3. Dƣợc động học và dƣợc lực học .......................................................... 9

1.1.2.4. Chỉ định và chống chỉ định ................................................................ 10
1.1.2.5. Tác dụng phụ ...................................................................................... 11
1.2. Trình bày tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ............. 11
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................ 11
1.2.1.1. Tình hình nghiên cứu màng cellulose vi khuẩn ................................. 11


1.2.1.2. Tình hình nghiên cứu thuốc Ranitidine.............................................. 13
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc.......................................................... 13
1.2.2.1. Tình hình nghiên cứu màng cellulose vi khuẩn ................................. 13
1.2.2.2. Tình hình nghiên cứu thuốc Ranitidine.............................................. 14
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 15
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 15
2.2. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 15
2.2.1. Giống vi khuẩn ...................................................................................... 15
2.2.2. Nguyên liệu và hóa chất ........................................................................ 15
2.3. Thiết bị và dụng cụ ................................................................................... 15
2.3.1. Thiết bị đƣợc sử dụng trong nghiên cứu ............................................... 15
2.3.2. Dụng cụ đƣợc sử dụng trong nghiên cứu .............................................. 16
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 16
2.4.1. Phƣơng pháp lên men thu màng CVK từ môi trƣờng chuẩn ................ 16
2.4.2. Xử lý màng CVK trƣớc khi hấp thụ và kiểm tra độ tinh khiết cuả
màng CVK....................................................................................................... 17
2.4.3. Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn của Ranitidine trong HCl
0,1N ................................................................................................................. 18
2.4.4. Phƣơng pháp xác định lƣợng thuốc đƣợc hấp thụ vào màng
Cellulose vi khuẩn ........................................................................................... 20
2.4.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu thống kê...................................................... 21
2.5. Địa điểm tiến hành nghiên cứu ................................................................ 21
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 22

3.1. Tạo màng CVK khi nuôi cấy trong môi trƣờng chuẩn ............................ 22
3.2. Thu màng Cellulose vi khuẩn thô ............................................................ 23
3.3. Xử lý màng CVK trƣớc khi hấp thụ......................................................... 24
3.4. Hấp thụ thuốc Ranitidine vào màng Cellulose vi khuẩn ......................... 26


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 29
1.Kết luận ........................................................................................................ 29
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 29
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 30
Tài liệu tiếng Việt............................................................................................ 30
Tài liệu tiếng Anh............................................................................................ 31


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Công thức của môi trƣờng chuẩn ................................................... 16
Bảng 2.2. Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch Ranitidine ở các
nồng độ (mg/ml) khác nhau (n=3) .............................................. 19
Bảng 3.1. Giá trị OD trung bình của thuốc Ranitidine khi cho màng CVK
hấp thụ thuốc (n = 3) ................................................................... 27
Bảng 3.2. Khối lƣợng và hiệu suất thuốc hấp thụ vào màng CVK sau 2
giờ (n=3) ..................................................................................... 28


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cấu trúc của thuốc Ranitidine ........................................................... 9
Hình 2.1. Đồ thị đƣờng chuẩn Ranitidine ....................................................... 19
Hình 3.1. Màng CVK nuôi cấy ngày đầu tiên và ngày thứ 5.......................... 22
Hình 3.2. Màng CVK đạt độ dày nghiên cứu ................................................. 23

Hình 3.3. Màng CVK sau khi tiến hành đục ................................................... 24
Hình 3.4. Sơ đồ quy trình nuôi cấy thu nhận CVK......................................... 25
Hình 3.5. Màng CVK sau khi xử lý bởi NaOH .............................................. 25
Hình 3.6. Màng CVK đang hấp thụ thuốc Ranitidine..................................... 26


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Xã hội ngày nay đang không ngừng phát triển, thay đổi và chuyển động
từng ngày, cùng với đó dƣờng nhƣ con ngƣời cũng đang chạy đua với cuộc
sống hiện đại, trở nên bận rộn hơn với công việc và không có nhiều thời gian
để chăm sóc cho sức khỏe của bản thân và gia đình. Điều đó đƣợc thể hiện ở
ngay trong bữa ăn hàng ngày nhƣ: những món ăn tƣơi ngon và giàu chất dinh
dƣỡng đƣợc thay thế bằng các loại thức ăn nhanh, đồ ăn đóng hộp bán sẵn.
Thêm nữa việc ăn uống không đúng thời gian, không theo quy luật và một số
nguyên nhân khác nhƣ do căng thẳng hay thức khuya không ngủ đủ giấc,... sẽ
có thể dẫn tới chứng đau dạ dày lâu dần phát triển thành viêm loét dạ dày,
thậm chí cả ung thƣ dạ dày và nhiều loại bệnh nguy hiểm khác. Tuy nhiên,
với sự phát triển của xã hội thì ngành y học cũng rất đƣợc quan tâm và chú
trọng, con ngƣời đã nghiên cứu ra rất nhiều các loại thuốc nhằm chữa trị, hạn
chế việc đau, viêm loét dạ dày,... trong đó có thuốc Ranitidine.
Thuốc Ranitidine là thuốc đối kháng thụ thể H2 Histamin. Ranitidine ức
chế cạnh tranh với thụ thể H2 của tế bào vách, làm giảm lƣợng axit dịch vị tiết
ra cả ngày và đêm, cả trong tình trạng bị kích thích bởi thức ăn, insulin, amino
axit, histamine và pentagastrin [11]. Ranitidine đƣợc dùng để điều trị loét tá
tràng, loét dạ dày lành tính, loét sau phẫu thuật, bệnh trào ngƣợc thực quản,
hội chứng Zollinger - Ellison và dùng trong các trƣờng hợp cần thiết giảm tiết
dịch vị và giảm tiết axit nhƣ: phòng chảy máu dạ dày - ruột vì loét do stress ở
ngƣời bệnh nặng, phòng chảy máu tái phát ở ngƣời bệnh đã bị loét dạ dày - tá
tràng có xuất huyết và dự phòng trƣớc khi gây mê toàn thân ở ngƣời bệnh có

nguy cơ hít phải axit (hội chứng Mendelson) đặc biệt ở ngƣời bệnh mang thai
đang chuyển dạ [10].
Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng thuốc ngƣời bệnh có thể gặp một số

1


tác dụng phụ nhƣ: phát ban, khó thở, sƣng mặt, môi, lƣỡi hoặc họng,… Ngoài
ra còn các tác dụng khác nghiêm trọng hơn nhƣ: bầm tím hoặc chảy máu;
nhịp tim nhanh hoặc chậm; đau đầu, sốt, đau họng kèm rộp da nặng, da bong
tróc và phát ban đỏ,… nhƣng không phải ai cũng gặp các tác dụng phụ này và
có thể xuất hiện các tác dụng phụ khác [11].
Cellulose vi khuẩn (CVK) là sản phẩm của một số loài vi khuẩn, đặc biệt
là vi khuẩn Acetobacter xylinum (A. xylinum). Màng CVK đƣợc tạo ra từ A.
xylinum có độ tinh sạch lớn hơn rất nhiều so với các loại cellulose khác, có
thể phân hủy sinh học, tái chế hay phục hồi hoàn toàn. Ngoài ra CVK còn có
độ bền tinh thể cao, lực bền cơ học lớn, trọng lƣợng thấp, ổn định về kích
thƣớc và hƣớng, khả năng giữ nƣớc rất lớn,... Đồng thời nó là một hàng rào
cản oxi và các sinh vật khác, ngăn cản sự phân hủy các cơ chất ở trong tế bào
và ngăn cản tác động của UV, màng CVK còn có ý nghĩa giữ và giải phóng
thuốc kéo dài [12, 20], 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,…
Màng CVK có thể đƣợc lên men từ rất nhiều môi trƣờng khác nhau nhƣ:
nƣớc vo gạo, nƣớc dừa già,… Tuy nhiên môi trƣờng đƣợc sử dụng nhiều nhất
và đƣợc coi là môi trƣờng tối ƣu nhất trong lên men màng CVK là môi trƣờng
chuẩn Hestrin-Schramm (HS) [19].
Nhờ những đặc tính độc đáo trên mà CVK có thể giúp thuốc duy trì hiệu
quả thời gian chữa bệnh, tăng khả năng phân phối thuốc có kiểm soát, tăng
thời gian tồn tại của thuốc trong đƣờng ruột. Cách tiếp cận này có thể đƣợc sử

dụng để tăng cƣờng khả dụng sinh học qua đƣờng uống. Với mục đích nghiên
cứu khả năng hấp thụ thuốc của màng CVK để khắc phục những tác dụng phụ
của thuốc, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc
Ranitidine của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn”.

2


2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu quy trình nuôi cấy và thu sản phẩm CVK từ Acetobacter
xylinum trong môi trƣờng chuẩn, từ đó chế tạo hệ thống vận tải thuốc trên
màng CVK để tìm hiểu khả năng hấp thụ thuốc của màng để tìm ra trƣờng
hợp hấp thụ thuốc nhiều nhất nhằm tăng sinh khả dụng, hiệu quả của thuốc.
Ngoài ra việc nghiên cứu này còn có thể giúp đƣa ra các định hƣớng để sản
xuất thuốc trên quy mô công nghiệp.
3. Nội dung nghiên cứu
Tạo màng CVK từ vi khuẩn A. xylinum từ môi trƣờng chuẩn và xử lý
màng.
Thử nghiệm tác dụng của màng CVK nạp Ranitidine trong quá trình hấp
thụ thuốc từ đó đánh giá sự hấp thuốc của màng CVK.
4. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu: màng CVK thu đƣợc từ môi trƣờng chuẩn, thuốc
Ranitidine dạng tinh khiết.
Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu đƣợc thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
5.1. Ý nghĩa khoa học
Tiếp tục nghiên cứu tiềm năng của màng CVK trong việc hấp thụ thuốc
tại chỗ. Việc nghiên cứu ứng dụng màng CVK có thể khắc phục hạn chế của
thuốc Ranitidine dạng thƣơng mại sẽ mở ra một hƣớng sản xuất thuốc hiệu
quả, mang lại lợi ích cho việc điều trị.

Tìm ra điều kiện để thuốc Ranitidine có thể đƣợc hấp thụ tốt nhất trên
màng VCK đƣợc lên men từ môi trƣờng chuẩn.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xây dựng đƣợc quy trình tạo màng CVK từ chủng Acetobacter xylinum
trong môi trƣờng chuẩn.

3


Từ hệ thống màng CVK đã hấp thụ thuốc tìm ra màng hấp thụ tốt nhất
nhằm cải thiện nhƣợc điểm của thuốc, định hƣớng nâng cao hiệu quả sử dụng
Ranitidine.
Từ kết quả nghiên cứu đƣợc có thể áp dụng vào thực tiễn.

4


NỘI DUNG
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tƣợng và lĩnh vực nghiên cứu
1.1.1. Màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn
1.1.1.1. Phân loại và đặc điểm hình thái của A. xylinum
Cho đến nay, Acetobacter xylinum đƣợc đánh giá là loài vi khuẩn có
khả năng sinh màng cellulose vi khuẩn hiệu quả nhất trong tự nhiên, một tế
bào A. xylinum có thể chuyển hóa 108 phân tử glucose thành cellulose
trong một giờ [15].
Vi khuẩn A. xylinum thuộc nhóm vi khuẩn Acetic, chi Acetobacter, họ
Pseudomonadaceae. Là loại hiếu khí bắt buộc, sản xuất cellulose ngoại bào.
Theo khóa phân loại của Berey, A. xylinum thuộc họ Pseudomonadaceae, bộ
Pseudomonadales, lớp Schizomycetes [8].

Vi khuẩn A. xylinum là trực khuẩn có dạng hình que, thẳng hoặc hơi
cong, kích thƣớc ngang khoảng 0,6 - 0,8 µm, dài khoảng 2-3 µm. Chúng là
loài vi khuẩn gram âm sống hiếu khí bắt buộc, có thể di động hay không di
động, chúng không sinh bào tử và là một trong những loài tiến hóa nhất của
nhóm vi khuẩn. Mặc dù A. xylinum là vi khuẩn gram âm nhƣng gram của
chúng có thể bị biến đổi do các tế bào già đi hay do môi trƣờng [2]. Chúng có
thể đứng riêng lẻ hay xếp thành chuỗi. Các tế bào đƣợc bao bọc bởi màng
nhầy có bản chất là cellulose. Chúng tích lũy khoảng 4,5% acid acetic trong
môi trƣờng, khi nồng độ acid vƣợt quá giới hạn cho phép, nó sẽ ức chế hoạt
động của vi khuẩn.
A. xylinum thƣờng sống chung với nấm chè trong một loại nƣớc giải khát
dân gian làm từ chè loãng gọi là “Thủy hoài sâm”, ngƣời Trung Quốc gọi là
“Hải bảo” hay “Vị bảo”, ngƣời Nga gọi là “Nấm chè”, ngƣời Pháp gọi là

5


“Champignon De Longue Vie - nấm trƣờng sinh”, ngƣời Nhật gọi chúng là
“Kombucha” [4].
A. xylinum sử dụng nguồn cacbon từ nhiều loại đƣờng khác nhau, tùy
thuộc vào chủng mà lƣợng đƣờng có thể đƣợc điều chỉnh, nhƣng đƣờng hay
đƣợc sử dụng và cho hiệu suất cao là: glucose, fructose, manitol, sorbitol, còn
các loại đƣờng khác nhƣ: glycerol, galactose, sucrose, maltose cho hiệu suất
thấp hơn.
Khi nuôi cấy, để tránh nhiễm các loài vi khuẩn lạ, ngƣời ta thƣờng bổ
sung acid acetic vào môi trƣờng. Theo Bergey, vi khuẩn A. xylinum thích hợp
với nhiệt độ từ 25 - 30oC. Ở nhiệt độ thấp thì quá trình lên men sẽ xảy ra chậm,
còn ở nhiệt độ cao gây ức chế hoạt động và đến một mức nào đó sẽ đình chỉ sự
sinh sản của tế bào và khi đó hiệu suất lên men sẽ giảm. Để vi khuẩn A.
xylinum phát triển thuận lợi, chúng cần sống trên môi trƣờng có pH thấp trong

khoảng từ 3 - 8. Nếu nuôi cấy A. xylinum nhằm mục đích để sản xuất cellulose
thì pH tối ƣu là 5,4 - 6,2 [14].
1.1.1.2. Một vài đặc điểm của màng CVK
Cellulose vi khuẩn là sản phẩm của một số loài vi khuẩn, đặc biệt là
chủng Acetobacter xylium. Màng CVK là một chuỗi polymer không phân
nhánh bao gồm những gốc glucopyranose nối với nhau bởi liên kết β1,4glucan. Những chuỗi glucan đƣợc vi khuẩn tổng hợp nối lại với nhau thành
thớ sợi thứ cấp, có bề rộng 1,5nm [3, 21]. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy,
đây là những thớ sợi tự nhiên mảnh nhất khi so sánh với sợi cellulose sơ cấp
trong tƣợng tầng ở một vài loài thực vật. Các sợi thứ cấp kết lại thành những
vi sợi, những vi sợi tạo thành bó sợi, những bó sợi lại tạo thành dải. Mỗi dải
có chiều dày 3 - 4nm và dài 130 - 177nm (Yamanaka et al., 2000). Các dải
siêu mịn của cellulose vi khuẩn có chiều dài từ 1 - 9µm tạo thành cấu trúc mắt
lƣới dày dặc, đƣợc ổn định nhờ các liên kết hydro, đó là lớp màng film
(Bielecki et al., 2001) [8] [13].

6


1.1.1.3. Đặc tính của màng CVK
Đặc tính cấu trúc của màng CVK phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện nuôi
cấy:
Khi nuôi cấy theo phƣơng pháp động, một lƣợng nhỏ cellulose đƣợc
hình thành dƣới dạng huyền phù phân tán, trong đó chuỗi β - 1,4 glucopyranose xếp một cách ngẫu nhiên. Bằng phƣơng pháp nuôi cấy động
cellulose vi khuẩn đƣợc tạo ra dƣới dạng các hạt nhỏ, các sợi rối rắm, cong và
không trật tự do sự dao động của môi trƣờng nuôi cấy.
Trong nuôi cấy tĩnh, cellulose vi khuẩn 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 - 0,5nm. Sản phẩm
này có những tính chất rất đặc biệt nhƣ [8]:
- Độ tinh sạch cao: CVK là cellulose sinh học duy nhất đƣợc tổng hợp

không có chứa lignin hay hemiecellulose. Do đó CVK có thể bị khuẩn phân
hủy hoàn toàn và là nguồn nguyên liệu tái sinh.
- Độ bền dai cơ học lớn: cellulose có độ bền dai cao, chịu lực kéo cao,
trọng lƣợng nhẹ, độ bền đáng kể.
- Khả năng hút nƣớc cực cao ở trạng thái ẩm: khả năng giữ nƣớc đáng
kể, lực ẩm cao. Màng CVK có khả năng giữ nƣớc rất lớn. Nó có thể hút 60700 lần trọng lƣợng nƣớc của nó.
- Màng CVK có thể bị phân hủy sinh học, bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ
thƣờng, không gây độc và không gây dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt, đặc
biệt có khả năng cản khuẩn. Với đặc tính này CVK đã đƣợc ứng dụng làm
màng lọc vô khuẩn.
So với phƣơng pháp nuôi cấy động thì phƣơng pháp nuôi cấy tĩnh cho
khối lƣợng màng cellulose vi khuẩn khô nhiều hơn. Với các tính chất này
cellulose vi khuẩn đƣợc ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp khác

7


nhau trong đó có y học: Almeida và các cộng sự (2012) đã sử dụng màng
cellulose vi khuẩn nhƣ hệ thống phân phối thuốc, ngoài ra nó còn đƣợc ứng
dụng trong công nghiệp thực phẩm, năng lƣợng, mỹ phẩm,…
1.1.1.4. Đặc điểm của môi trường chuẩn
A. xylinum đƣợc nuôi cấy trong 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.
A. xylinum là loài có khả năng tổng hợp cellulose từ nguồn cacbohydrat.
Nguồn cacbohydrat mà A. xylinum sử dụng là glucose, fructose, maninol,
sorbitol nếu sử dụng glycerol, galactose, lactose, sucrose cho hiệu suất thập
hơn, không nên sử dụng mannose, cellobiose, erythriol, acetate. Việc sử dụng
các loại đƣờng cũng nhƣ nồng độ các loại đƣờng trong môi trƣờng còn phụ
thuộc vào những chủng A. xylinum khác nhau.

Môi trƣờng chuẩn (Hestrin và Schramm (HS)) là môi trƣờng nuôi cấy
thƣờng đƣợc sử dụng để sản xuất CVK, dù là nuôi cấy tĩnh hay nuôi cấy
động. Môi trƣờng chuẩn Hestrin - Schramm (HS) đƣợc mô tả lần đầu tiên vào
năm 1954 do hai nhà khoa học Hestrin và Schramm tìm ra với công thức:
2wt% glucose; 0,5wt% nấm men chiết xuất; 0,5wt% peptone; 0,27wt%
disodium phosphate và 0,15wt% acid citric [23]. Đây đƣợc coi là môi trƣờng
nuôi cấy A. xylinum tốt nhất hiện nay với thời gian nuôi cấy tạo màng ngắn
nhất cũng nhƣ tạo ra màng nhẵn mịn, dẻo dai,... hơn các loại môi trƣờng nuôi
cấy khác.
1.1.2. Thuốc Ranitidine
1.1.2.1. Giới thiệu chung về thuốc [7]
Tên quốc tế: Ranitidine.
Tên khoa học: N-[2-[[[5-[(dimethylamino) methyl] furan-2-yl]methyl]
sulphanyl]ethyl]-N’-methyl- 2-nitroethen-l,l- diamin.

8


Công thức phân tử: C13H22N4O3S.
Công thức cấu tạo của thuốc đƣợc trình bày trên hình 1.1

Hình 1.1. Cấu trúc của thuốc Ranitidine
Khối lƣợng phân tử: 314,40 đvC.
Nhiệt độ nóng chảy: 69 - 70°C.
Loại thuốc: đối kháng thụ thể Histamine H2.
Tính chất của thuốc: Tính chất bột kết tinh trắng hoặc vàng nhạt. Tan
hoàn toàn trong nƣớc, hơi tan trong ethanol khan, rất khó tan trong methylen
clorid [1].
1.1.2.2. Tác dụng của Ranitidine [11]
Thuốc Ranitidine là thuốc đối kháng thụ thể Histamin H2. Ranitidine ức

chế cạnh tranh với thụ thể H2 của tế bào vách, làm giảm lƣợng axit dịch vị tiết
ra cả ngày và đêm, cả trong tình trạng bị kích thích bởi thức ăn, insulin, amino
axit, histamine và pentagastrin.
Ranitidine có tác dụng ức chế tiết axit dịch vị mạnh hơn Cimetidine
nhƣng tác dụng không mong muốn lại ít hơn.
1.1.2.3. Dược động học và dược lực học
Dƣợc động học
Ranitidine hấp thu nhanh chóng sau khi uống. Nồng độ tối đa trong
huyết tƣơng đạt đƣợc trong vòng 2-3 giờ. Thời gian bán hủy khoảng 2-3 giờ
và thời gian hoạt động từ 8-12 giờ. Nồng độ trong huyết tƣơng không bị ảnh
hƣởng đáng kể khi có thức ăn ở dạ dày. Ranitidine đƣợc chuyển hóa ở gan tạo
ra 3 chất chuyển hóa chính là N-oxyde, phần nhỏ hơn là S-oxyde và dimethylranitidine.

9


Thuốc đào thải chủ yếu qua nƣớc tiểu (tỷ lệ đào thải trong nƣớc tiểu của
Ranitidine dạng tự do và chuyển hóa trong 24 giờ sau khi uống một liều
100mg là vào khoảng 33%). Trên bệnh nhân suy thận, thời gian bán hủy tăng
lên từ 8-10 giờ, tạo ra sự tích lũy thuốc.
Có mối tƣơng quan tuyến tính giữa liều lƣợng và tác dụng ức chế tiết
axit dạ dày. Trên bệnh nhân loét dạ dày tá tràng, uống 150mg Ranitidine mỗi
12 giờ có tác dụng giảm đáng kể hoạt tính ion H+ trung bình trong 24 giờ đến
69% và lƣợng axit dạ dày vào ban đêm đến 90%. Nồng độ hữu hiệu trong
máu của Ranitidine duy trì qua 2 giờ với liều đơn duy nhất 300mg hay 150mg
2 lần mỗi ngày. Mặt khác tính theo nộng độ axit trong 24 giờ và lƣợng axit
tiết ra ban đêm, 150mg Ranitidine dùng 2 lần mỗi ngày ƣu việt hơn 200mg
Cimetidin 3 lần mỗi ngày và 400mg vào buổi tối (với p < 0,001 và 0,005
tƣơng ứng).
Dƣợc lực học

Ranitidine là hoạt chất đối kháng thụ thể Histamin H2 có tính chọn lọc
cao và ức chế tiết axit dịch vị mạnh. Nó ức chế sự tiết axit của tế bào viền do
tác động kích thích của histamin, pentagastrin và các chất gây tiết khác. Trên
cơ sở khối lƣợng, Ranitidine mạnh hơn Cimetidine trong khoảng 4-9 lần. Tác
dụng ức chế này phụ thuộc vào liều lƣợng, đáp ứng tối đa đạt đƣợc với liều
uống 150mg. Sự tiết pepsin cũng bị ức chế tuy nhiên sự tiết niêm dịch dạ dày
không bị ảnh hƣởng.
1.1.2.4. Chỉ định và chống chỉ định
Chỉ định
Viêm loét dạ dày tá tràng lành tính, viêm loét dạ dày tá tràng do các
thuốc kháng viêm, loét sau phẫu thuật, viêm thực quản trào ngƣợc, hội chứng
Zollinger-Ellison.

10


Chống chỉ định
Quá mẫn cảm với Ranitidine hoặc bất kì thành phần nào của thuốc.
1.1.2.5. Tác dụng phụ
Nhức đầu, chóng mặt xuất hiện ở một số ít bệnh nhân. Đã có báo cáo về
một vài gia tăng men gan nhƣng đã trở về tình trạng bình thƣờng trong cả 2
trƣờng hợp tiếp tục điều trị hay ngƣng thuốc. Các trƣờng hợp viêm gan hiếm
khi xảy ra cũng đã đƣợc báo cáo nhƣng chỉ thoáng qua và không xác định
đƣợc mối liên hệ nhân quả với việc sử dụng thuốc.
Hiện tƣợng giảm bạch cầu và tiểu cầu hiếm khi xảy ra và hồi phục hoàn
toàn khi ngƣng thuốc. Hiện tƣợng dị ứng nhƣ mày đay, phù mạch thần
kinh,… có thể gặp khi sử dụng Ranitidine ở một số cơ địa đặc biệt. Tuy nhiên
hiện tƣợng này hiếm khi xuất hiện khi dùng Ranitidine dạng bào chế dùng
đƣờng uống.
Không có báo cáo về ảnh hƣởng đáng kể trên hệ tiêu hóa hay hệ thần

kinh trung ƣơng,... Mặt khác, nhịp tim, huyết áp, điện tâm đồ, điện não đồ
không bị ảnh hƣởng nhiều khi dùng Ranitidine đƣờng uống. Ranitidine không
ảnh hƣởng đến nồng độ trong huyết tƣơng của các nội tiết tố: testosterone,
ơstrogen, GH, LH,…
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
1.2.1.1. Tình hình nghiên cứu màng cellulose vi khuẩn
Nghiên cứu về màng CVK từ vi khuẩn A. xylinum và những ứng dụng
của nó đã đƣợc tiến hành ở nhiều lĩnh vực và nhiều nƣớc trên thế giới. Tác giả
Brown (1989) dùng màng CVK làm môi trƣờng phân tách cho quá trình xử lý
nƣớc, dùng làm chất mang đặc biệt cho các pin và năng lƣợng cho tế bào [13].
Brown (1989), Jonas và Farad (1998) dùng màng nhƣ là một chất để biến đổi
độ nhớt, để làm ra các sợi truyền quang, làm môi trƣờng cơ chất trong sinh

11


học, thực phẩm hoặc thay thế thực phẩm [25]. Đặc biệt Brown (1989), đã
dùng CVK làm vải đặc biệt, để sản xuất giấy chất lƣợng cao, làm cơ chất để
cố định protein hay cho sắc kí.
Nghiên cứu của Wei B và cộng sự (2011) cho thấy màng khô CVK thu
đƣợc sau khi ngâm trong benzalkonium chloride (một tác nhân kháng khuẩn;
Merck KGaA, Darmstadt, Đức) có khả năng giải phóng thuốc trên mỗi đơn vị
diện tích bề mặt đã đƣợc tìm thấy là 0,116 kg/cm2 và tác dụng của thuốc kéo
dài ít nhất 24h chống lại hoạt động của S. Aureus và B. Subtilis.
Dựa vào đặc tính đặc biệt của CVK nhƣ khả năng thấm nƣớc cao, khả
năng kết dính chặt chẽ và trơ về mặt hóa học nên CVK có vai trò nhƣ màng
sinh học. Ngƣời ta đã dùng màng sinh học để thay thế da tạm thời. Ở Brazil,
ngƣời ta cũng đã ứng dụng thành công màng CVK để làm da nhân tạo.
Amin và cộng sự đã báo cáo việc sử dụng màng cellulose vi khuẩn làm

màng phân phối thuốc bằng cách sử dụng kỹ thuật phun phủ. Kết quả cho
thấy màng cellulose vi khuẩn có thể làm thành một màng phim dẻo, trong
suốt để phân phối thuốc, giúp cho thuốc đƣợc giải phóng một cách kéo dài,
làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc.
Lin Huang và cộng sự (2013) đã thiết kế hệ thống vận tải thuốc Beberin
từ màng cellulose vi khuẩn [19].
Tuy nhiên, những ứng dụng thƣờng thấy trên thế giới của màng CVK là
dùng trong ngành dƣợc phẩm và mỹ phẩm. Các tác giả: Hamlyn và cs (1997),
Cienchansk (2004), Legeza và cs (2004), Wan và Milon (2005) [26], Czaja và
cs (2006) [16] sử dụng màng CVK đắp lên các vết thƣơng hở, vết bỏng đã thu
đƣợc kết quả tốt. Đặc biệt tác giả Wan (Canada) đã đƣợc đăng kí bản quyền
về làm màng CVK từ A. xylium dùng trị bỏng. Các tác giả Jonas và Farad
(1998), Czaja và cs (2006) đã dùng màng CVK làm da nhân tạo, làm mặt nạ
dƣỡng da cho phụ nữ Luan J. và cs (2012) đã nghiên cứu màng CVK cho

12


băng vết thƣơng nạp sulfadiazine bạc, một loại thuốc phổ biến đƣợc sử dụng
trong điều trị vết thƣơng nhiễm khuẩn do bỏng. Kết quả cho thấy sau khi sử
dụng màng CVK ngâm tẩm bạc sulfadiazine đắp lên vết thƣơng, hoạt động
kháng khuẩn đối với P. aeruginosa, E. coli và S. aureus đạt hiệu quả tốt hơn
dạng kem bôi hay dung dịch thông thƣờng.
1.2.1.2. Tình hình nghiên cứu thuốc Ranitidine
Ranitidine đƣợc phát hiện vào năm 1976 và đƣợc đƣa vào sử dụng
thƣơng mại vào năm 1981.
Flores-Murrieta FJ, Toledo A, Del Carmen Carrasco-Bồ Đào Nha,
Reyes-Garcia G, Rodriguez-Silverio J, Medina-Santillan R, Herrera JE đã có
nghiên cứu về so sánh hiệu quả sinh học của 2 dạng uống của Ranitidine.
Melissa F. Williams và 1 số tác giả khác đã nghiên cứu về sự ảnh hƣởng của

vị trí phân phối thuốc qua đƣờng tiêu hóa đến tính hấp thụ của Ranitidine [22].
Cutler AF và 1 số tác giả khác (1998) đã nghiên cứu về “Ảnh hƣởng của
liều Ranitidine chuẩn và liều cao lên kết quả xét nghiệm hơi thở urea” [24].
Dennis M. Jensen, Susie Cheng và các tác giả khác (1994) đã tiến hành
một nghiên cứu với những bệnh nhân bị xuất huyết nội soi từ loét tá tràng,
bệnh nhân đƣợc lựa chọn ngẫu nhiên để điều trị duy trì với Ranitidine (150mg
vào ban đêm). Kết quả cho thấy đối với những bệnh nhân loét tá tràng hồi
phục sau khi xuất huyết nặng, điều trị duy trì lâu dài với Ranitidine là an toàn
và làm giảm nguy cơ xuất huyết tái phát [17].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
1.2.2.1. Tình hình nghiên cứu màng cellulose vi khuẩn
Tại Việt Nam việc nghiên cứu và sử dụng màng CVK từ vi khuẩn A.
xylinum ngày càng đƣợc quan tâm. Màng cellulose vi khuẩn nghiên cứu và
ứng dụng trong các lĩnh vực y học, thực phẩm, mỹ phẩm nhƣ:

13


Trong y học cellulose vi khuẩn đƣợc các nhà nghiên cứu ứng dụng trong
điều trị bỏng ở ngƣời nhƣ đề tài của Nguyễn Văn Thanh trƣờng ĐH Y Dƣợc
TP. Hồ Chí Minh [8] (2006) 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 in vivo 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 điểm mà các loại màng khác trên thế giới không có.
Trong lĩnh vực thực phẩm, Đinh Thị Kim Nhung trƣờng ĐH Sƣ phạm
Hà Nội 2 đã nghiên cứu sản xuất thạch dừa từ cellulose vi khuẩn [5]. Trong
sản xuất mỹ phẩm có Nguyễn Thị Nguyệt trƣờng ĐH Sƣ phạm Hà Nội nghiên
cứu làm mặt nạ dƣỡng da [6],… Việc nghiên cứu hệ thống vận tải thuốc từ

màng cellulose vi khuẩn ở nƣớc ta vẫn còn là hƣớng đi mới và cần đƣợc tiếp
tục đƣợc tiến hành nghiên cứu để ngày càng phát triển.
1.2.2.2. Tình hình nghiên cứu thuốc Ranitidine
Đoàn Minh Sang (2015) đã tiến hành nghiên cứu “Xây dựng quy trình
tổng hợp Ranitidine hydroclorid” nhằm xây dựng đƣợc quy trình tổng hợp
Ranitidine hydroclorid ở quy mô phòng thí nghiệm và tổng hợp đƣợc
Ranitidine hydroclorid [7].

14


CHƢƠNG 2
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Khả năng hấp thụ thuốc Ranitidine trên màng cellulose vi khuẩn lên men
từ môi trƣờng chuẩn.
2.2. Vật liệu nghiên cứu
2.2.1. Giống vi khuẩn
Giống vi khuẩn A. xylinum thuần chủng đƣợc cung cấp bởi phòng thí
nghiệm vi sinh trƣờng ĐHSP Hà Nội 2.
2.2.2. Nguyên liệu và hóa chất
- Thuốc Ranitidine dạng tinh khiết (Sigma - Mỹ) và dạng chế phẩm.
- Sử dụng các hóa chất: cao nấm men, peptone, disodium phosphat, acid
acetic, NaOH, HCl, đƣờng glucose,... và một số chất khác.
2.3. Thiết bị và dụng cụ
2.3.1. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu
- Máy đo quang phổ UV - 2450 (Shimadzu - Nhật Bản).
- Cân phân tích (Sartorius - Thụy sỹ).
- Cân kỹ thuật - Sartorius TE 3102 S.
- Nồi hấp khử trùng HV - 110/HIRAIAMA.

- Buồng cấy vô trùng (Haraeus).
- Tủ sấy, tủ ấm (Binder - Đức).
- Máy khuấy từ gia nhiệt (IKA - Đức).
- Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump - Anh).
- Máy nƣớc cất 2 lần (Hamilton - Anh)
- Bể rửa siêu âm TCP 280.
- Tủ lạnh Daewoo, tủ lạnh sâu.

15