Nghiên cứu so sánh khả năng hấp thụ thuốc captopril của màng cellulose vi khuẩn lên men từ một số môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======
NGUYỄN THỊ VÂN ANH

NGHIÊN CỨU SO SÁNH KHẢ NĂNG
HẤP THỤ THUỐC CAPTOPRIL
CỦA MÀNG CELLULOSE VI KHUẨN
LÊN MEN TỪ MỘT SỐ MÔI TRƯỜNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật

Nguời hướng dẫn
ThS. HÀ THỊ MINH TÂM

HÀ NỘI - 2018


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS. Hà Thị Minh
Tâm, thầy Nguyễn Xuân Thành và các thầy cô trong Viện nghiên cứu khoa
học và ứng dụng Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tận tình chỉ dạy, giúp
đỡ em để em hoàn thiện thành công bài khóa luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô giáo đã giảng dạy em trong
suốt 4 năm qua, trang bị cho em những kiến thức bổ ích giúp em tự tin khi
bước ra ngoài cuộc sống.
Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất. Do
còn nhiều thiếu sót về kiến thức và kinh nghiệm cũng như đây là lần đầu tiên
em được tiến hành làm nghiên cứu khoa học nên không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn để

bài khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 28 tháng 04 năm 2018

Sinh viên

Nguyễn Thị Vân Anh


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của em trong suốt thời gian
qua, những kết quả và số liệu trong khóa luận được em thực hiện tại “Viện
nghiên cứu khoa học và ứng dụng Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2”.
Những số liệu đạt được không hề sao chép hay trùng lặp với bất kì tài
liệu nào và cũng chưa từng được công bố trên bất kì phương tiện truyền thông
nào.
Nếu có gì sai sót, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 28 tháng 04 năm 2018

Sinh viên

Nguyễn Thị Vân Anh


BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT

Tên viết tắt

Tên Tiếng Việt

A. xylinum

Axetobacter xylinum

CVK

Cellulose vi khuẩn

MT1

Môi trường 1

MT2

Môi trường 2

MT3

Môi trường 3

TS

Tiến sĩ

ThS

Thạc sĩ

OD

Mật độ quang phổ

PC

Cenllulose thực vật

Nxb

Nhà xuất bản


DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ
Hình 1: Cấu trúc hóa học cơ bản của CVK....................................................... 6
Hình 2 : Sơ đồ qui trình nuôi cấy thu nhận CVK ........................................... 20
Hình 3: Màng sau khi hấp ............................................................................... 21
Hình 4: Màng được xả dưới vòi nước để làm sạch ......................................... 21
Hình 5: Đồ thị đường chuẩn Captopril OD 200nm ........................................ 23
Hình 6: Hình ảnh màng CVK lên men từ môi trường nước cất 2 lần............. 27
Hình 7: Hình ảnh màng CVK lên men từ môi trường nước vo gạo. .............. 27
Hình 8: Hình ảnh màng CVK lên men từ môi trường nước dừa già. ............. 27
Hình 9: Màng CVK với thời gian nuôi cấy khác nhauError! Bookmark not
defined.
Hình 10: Màng CVK sau khi tinh chế............................................................. 30
Hình11: Thí nghiệm kiể tra độ tinh khiết của màng ....................................... 30
Hình12: Biểu đồ so sánh khối lượng Captopril hấp thụ vào màng CVK ....... 32


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng trong nước vo gạo ........................................ 8
Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng trong nước dừa già ....................................... 9

Bảng 3: Ứng dụng của màng CVK ................................................................. 10
Bảng 4: Thành phần môi trường lên men tạo màng CVK .............................. 18
Bảng 5: Bảng nồng độ Captopril và giá trị OD 200nm (n=3) ........................ 23
Bảng 6: Kết quả thu màng VCK ở các độ dày khác nhau .............................. 28
Bảng 7: Giá trị OD hấp thụ thuốc Captopril của màng CVK (n = 3) ............ 31
Bảng 8: Kết quả lượng thuốc Captopril hấp thụ vào màng CVK (Kích thước
d=1,5cm) (n=3) .............................................................................................. 32


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1.Lí do chọn đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................. 3
4. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 3
NỘI DUNG ....................................................................................................... 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 5
1.1.Tổng quan về đối tương, lĩnh vực nghiên cứu ............................................ 5
1.1.1.Vị trí phân loại của A.Xylinum ................................................................. 5
1.1.2.Đặc điểm của vi khuẩn A.Xylinum ........................................................... 5
1.1.3.Đặc điểm cấu trúc..................................................................................... 6
1.1.4. Tính chất độc đáo của màng CVK .......................................................... 7
1.1.5.Chức năng sinh lý của CVK..................................................................... 7
1.1.6.Môi trường nuôi cấy ................................................................................. 7
1.1.7.Phương pháp sản xuất màng CVK ........................................................... 9
1.1.8.Ứng dụng màng CVK ............................................................................ 10
1.2. Giới thiệu về thuốc Captoril ..................................................................... 11
1.2.1 Công thức ............................................................................................... 11
1. 2.2 Nguồn gốc và tính chất ......................................................................... 11

1.2.3.Cơ chế tác dụng ...................................................................................... 11
1.2.4.Công dụng của thuốc .............................................................................. 12


1.2.5.Tác dụng không mong muốn của thuốc ................................................. 13
1.3.Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam ................................... 14
1.31.Trên thế giới ............................................................................................ 14
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................. 17
2.1.Vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 17
2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 18
2.3.1. Phương pháp tạo màng và xử lí màng CVK ......................................... 18
2.3.2.Phương pháp lên men thu màng CVK từ một số môi trường ................ 19
2.3.4.Phương pháp đánh giá độ tinh khiết của màng CVK ............................ 21
2.3.5.Phương pháp xác định hàm lượng Captopril ......................................... 22
2.3.6.Tạo màng CVK nạp Captopril ............................................................... 24
2.3.7.Phương pháp xác định lượng Captopril nạp vào màng CVK ................ 24
CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN....................... 26
3.1. Tạo màng CVK của A. xylinum từ các môi trường khác nhau ................ 26
3.2.Độ dày màng CVK trong các điều kện nuôi cấy ...................................... 27
3.3.Tinh chế màng CVK ................................................................................. 29
3.4. Phương pháp đánh giá độ tinh khiết của màng CVK .............................. 30
3.5.Khả năng hấp thụ thuốc Captopril của màng CVK .................................. 31
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 35


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Gần đây việc sử dụng các vật liệu sinh học trong các sản phẩm chăm sóc
sức khỏe đã có sự chú ý đặc biệt về nhờ khả năng tái tạo và tính chất hóa học

của chúng.Trong đó có cellulose, đây là vật liệu có nhiều ưu điểm vượt trội
hơn so với các polyme tự nhiên và tổng hợp khác.
Hiện nay, A. xylinum cũng như Cellulose vi khuẩn (CVK) là đối tượng
nghiên cứu ứng dụng của các nhà khoa học trong nước và nước ngoài. Nhiều
kết quả nghiên cứu cho thấy màng CVK được tạo nên từ nguyên liệu rẻ tiền, dễ
kiếm, có thể sản xuất hàng loạt với quy mô công nghiệp.
Cellulose vi khuẩn (CVK) là sản phẩm của một loài vi khuẩn, đặc biệt là
chủng Acetobacter xylinum. Màng sinh học (CVK) có cấu trúc và đặc tính rất
giống với cellulose của thực vật (gồm các phân tử glucose liên kết với nhau
bằng liên kết β-1,4 glucozit) . Chúng có những đặc tính vượt trội với độ dẻo
dai, bề chắc. Màng CVK được coi là một nguồn polymer mới, là một nguồn
nguyên liệu mới hiện nay [4,5,12].
Trên thế giới màng cellulose vi khuẩn đã được ứng dụng rất nhiều trong
các lĩnh vực công nghệ khác nhau: như dùng làm màng lọc cho quá trình xử lí
nước, chất mang đặc biệt cho các pin và năng lượng cho tế bào, dùng làm chất
biến đổi độ nhớt trong sản xuất các sợi truyền quang, làm môi trường cơ chất
trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực phẩm. Đặc biệt trong lĩnh vực y
học, màng CVK đã được ứng dụng làm da tạm thời thay thế da trong quá trình
điều trị bỏng, loét da, làm mạch máu nhân tạo điếu trị các bệnh tim mạch; làm
mặt nạ dưỡng da cho con người. Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng
màng CVK còn chưa phát triển, mới chỉ bước đầu nghiên cứu.
Công dụng lớn nhất từ việc sử dụng màng CVK nạp thuốc là chữa lành
vết thương, bảo vệ, hấp thu dịch tiết và việc giải phóng các loại thuốc trị liệu có

1


liên quan.
Captopril là chất ức chế ACE . ACE là enzym chuyển đổi angiotensin.
Captopril được sử dụng để điều trị huyết áp cao. Giảm tăng huyết áp giúp

ngăn ngừa đột quỵ, đau tim và các vấn đề về thận. Nó cũng được sử dụng để
điều trị suy tim, bảo vệ thận khỏi bị tổn hại do bệnh tiểu đường, và điều trị
tình trạng nguy kịch sau khi đau tim [7, 14].
Captopril là một chất ức chế men chuyển và hoạt động bằng cách làm
giãn các mạch máu để máu có thể lưu thông dễ dàng hơn.
Captopril có khả năng chống lại nhiều bệnh nhưng hiệu quả điều trị của
nó vẫn còn một số hạn chế. Captopril có thời gian bán thải ngắn (1-3h), rất dễ
bị oxy hoá làm giảm tác dụng của thuốc. Vì vậy gây ảnh hưởng lớn đến hiệu
quả của thuốc và đặc tính an toàn của captopril đối với bệnh nhân. Những tác
dụng phụ có thể gặp như: Hạ huyết áp (Thường gặp ở liều đầu tiên), ho, suy
thận cấp, dị ứng, phù mạch thần kinh do thoát nước ra ngoài mao mạch, thay
đổi vị giác, viêm tuỵ, viêm lưỡi, thiếu máu, bệnh vàng da,…. Vì vậy, để cải
thiện những hạn chế của captopril cần thay đổi các hạn chế này.
Với mục đích tạo ra màng CVK dựa trên loài vi khuẩn thuộc chủng A.
xylium, từ đó chế tạo màng sinh học để khảo sát sự hấp thụ thuốc qua màng
nhằm kéo dài thời gian hấp thụ , hạn chế tác dụng phụ, khắc phục tính ít tan
trong nước và khả dụng sinh học của CVK trong việc điều trị bệnh. Đó là lý do
tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu so sánh khả năng hấp thụ thuốc captopril của
màng cellulose vi khuẩn lên men từ một số môi trường”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu quy trình chế tạo màng cellulose từ chủng Acetobacter
xylinum từ một số môi trường: môi trường chuẩn, môi trường nước dừa già,
môi trường nước vo gạo.
- Nghiên cứu so sánh khả năng hấp thụ thuốc Captopril từ màng CVK

2


khác nhau nhằm khắc phục được hạn chế của thuốc, tìm ra môi trường tạo
màng có khả năng hấp thụ thuốc tốt nhất.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: So sánh khả năng hấp thụ thuốc captopril của
màng cellulose vi khuẩn lên men từ một số môi trường: môi trường nước dừa
già, môi trường nước vo gạo, môi trường chuẩn.
- Vật liệu nghiên cứu: Màng CVK làm từ môi trường nước dừa già,
nước vo gạo, môi trường chuẩn.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện ở quy mô phòng thí
nghiệm.
- Địa điểm nghiên cứu : Viện nghiên cứu khoa học và ứng dụng Trường
ĐHSP Hà Nội 2.
-Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 8/2017 đến tháng 2/2018.
4. Nội dung nghiên cứu
-Thiết kế, tạo màng CVK, nạp thuốc Captopril vào màng.
-Thử nghiệm tác dụng của màng CVK khi nạp Captopril trong quá trình
hấp thụ thuốc.
-Đáng giá sự hấp thụ thuốc của màng CVK trong các môi trường.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
5.1. Ý nghĩa khoa học
+ Bổ sung thêm kiến thức về ứng dụng của màng CVK.
+ Nghiên cứu ứng dụng màng CVK từ đó khắc phục hạn chế của
thuốc catopril. Từ đó tìm ra hướng nghiên cứu mới có thể ứng dụng trên
nhiều các loại thuốc khác nhau góp phần phát triển ngành y học.
+Tìm ra được những ưu nhược điểm của màng CVK có hướng nghiên
cứu làm tăng tác dụng của màng CVK, hạn chế các nhược điểm của màng.

3


5.2. Ý nghĩa thực tiễn
+Xây dựng được quy trình tạo màng CVK từ vi khuẩn A. xylinum.

+ Màng CVK tạo ra được dùng làm hệ vận tải và phân phối thuốc.
+ Nếu thành công, sẽ khắc phục được nhược điểm captopril thông
thường: tăng tác dụng điều trị, giảm thời gian và tiền bạc…
+ Tìm ra được loại màng có khả năng hấp thụ thuốc tốt nhất.

4


NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về đối tương, lĩnh vực nghiên cứu
1.1.1. Vị trí phân loại của A.Xylinum
A.Xylinum thuộc nhóm vi khuẩn Acetic, chi Acetobacter, là loại hiếu
khí bắt buộc, có nhu mao và sản xuất cellulose ngoại bào [10].
Theo khóa phân loại của Bergey, A. xylinum thuộc [15]:
• Lớp: Schizomycetes
• Bộ: Pseudomonadales
• Bộ phụ: Pseudomonadieae
• Họ: Pseudomonadaceae
1.1.2. Đặc điểm của vi khuẩn A.Xylinum
-Hình thái: A. xylinum dạng hình que , thẳng hoặc hơi cong, vi khuẩn
không sinh bào tử , gram âm, không di động, sắp xếp riêng rẽ đôi khi xếp
thành chuỗi, nhưng khi tế bào già hay do điều kiện môi trường nuôi cấy, hình
dạng có thể bị biến đổi (tế bào dài hơn,to ra, phân nhánh hoặc không phân
nhánh) [2].
-Trong môi trường nuôi cấy rắn, sau khoảng 3-7 ngày nuôi cấy sẽ thu
được khuẩn lạc nhỏ rồi lớn dần, đường kính hạt từ 2-5 mm, tròn,nhày,rìa mép
trơn, có màu kem, hơi trong. Nhưng sau một tuần khuẩn lạc to, đục, có màu
cafe sữa rồi khô dần.
• Môi trường sống của vi khuẩn A. Xylinum:

+ A. xylinum là loài vi khuẩn hiếu khí. Nhiệt độ tối ưu giúp vi khuẩn
phát triển từ 25-30oC. Ở nhiệt độ 37oC, tế bào sẽ bị thoái hóa hoàn toàn.
Nhiệt độ thích hợp nhất là 25oC.
+ Vi khuẩn tăng trưởng trong khoảng pH từ 3-8, pH tốt nhất để sản
xuất cellulose là 5,5.

5


+ A. xylinum sống trong môi trường nhiều Cacbon. Đường hay sử dụng
và cho hiệu suất thấp hơn là glycerol, galactose, sucrose, maltose.
- Đặc điểm sinh lí và sinh hóa: Vi khuẩn có khả năng oxy hóa ethanol
thành acid acetic, phản ứng catalase dương tính, không tăng trưởng trên môi
trường Hoyer, không tạo sắc tố nâu, có khả năng tổng hợp cellulose ,...
-Trong môi trường nuôi cấy lỏng, vi khuẩn sử dụng đường để chuyển hóa
thành cellulose.
1.1.3. Đặc điểm cấu trúc
Cellulose vi khuẩn (màng CVK) là một chuỗi polymer không phân
nhánh bao gồm những gốc glucopyranose nối với nhau bởi liên kết β-1,4glucan. Nhiều chuối glucan được tổng hợp rồi nối lại với nhau thành thớ sợi
thứ cấp, có bề rộng 1,5nm. Những thớ sợi này là sợi tự nhiên mảnh hơn so với
sợi cellulose sơ cấp ở một số loài thực vật. Các sợi thứ cấp kết lại thành
những vi sợi, những vi sợi tạo thành bó sợi, những bó sợi tạo thành dải. Dải
có chiều dày 3-4nm, chiều dài 130-177nm (Yamanaka et al., 2000). Các dải
siêu mịn của cellulose vi khuẩn có chiều dài từ 1µm -9µm tạo thành cấu trúc
mắt lưới dày dặc, được ổn định nhờ các liên kết hydro, đó là lớp màng film
(Bielecki et al., 2001).

Hình 1: Cấu trúc hóa học cơ bản của CVK
Acetobacter xylium là loài vi khuẩn có khả năng sinh màng CVK hiệu
quả nhất trong tự nhiên và là loài tiến hóa nhất của nhóm vi khuẩn tía. Mỗi tế

bào Acetobacter xylium có thể chuyển hóa tới 108 phân tử glucose và phân tử

6


cellulose trong 1 giờ nên khả năng tổng hợp cellulose là rất lớn .
1.1.4. Tính chất độc đáo của màng CVK
- Cellulose vi khuẩn là cellulose trong suốt, cấu trúc mạng tinh thể mịn.
- Kích thước ổn định, sức căng và độ bền sinh học cao [11].
- Khả năng giữ nước và hấp thụ nước cực tốt, tính xốp chọn lọc. Có độ
tinh sạch cao so với các loại cellulose khác, không chứa ligin và
hemicellulose [16].
- Có thể bị phân hủy hoàn toàn bởi một số vi sinh vật, có thể phục hồi
[16].
- Khả năng kết sợi, tạo tinh thể tốt. Tính bền cơ tốt, khả năng chịu nhiệt
tốt: tinh thể cellulose vi khuẩn có độ bền cao, ứng suất dài lớn, trọng lượng
nhẹ.
- Lớp màng cellulose được tổng hợp một cách trực tiếp, vì vậy một số
sản phẩm từ cellulose vi khuẩn được sản xuất trực tiếp.
- Đặc biệt vi khuẩn có thể tổng hợp được cellulose dưới dạng màng
mỏng hoặc dưới dạng các sợi chỉ cực nhỏ.
1.1.5. Chức năng sinh lý của CVK
A. xylinum là vi khuẩn tổng hợp polysaccharide ngoại bào, những tế bào
vi khuẩn này nằm trong mạng lưới polymer giúp tế bào bám chặt vào bề mặt
môi trường và thu nhận chất dinh dưỡng dễ dàng hơn.
Cellulose có các đặc tính như độ bền cơ học cao, tính thấm và hút cao,
có khả năng giúp A. xylinum kháng lại sự thay đổi của môi trường [11].
1.1.6. Môi trường nuôi cấy
- Là môi trường gồm các chất cần thiết như Cacbon, Nito, nguồn sulfua và
photpho, các yếu tố tăng trưởng và yếu tố vi lượng [11].

- A. xylinum sử dụng là glucose, fructose, manitol, sorbitol để tổng hợ
cellulose. Chủng A. xylinum khác nhau có hiệu suất sử dụng đường khác nhau

7


[6].
- Nguyên liệu nuôi cấy: Các sản phẩm như rỉ đường, nước dừa già, nước
mía,…
Nước vo gạo có chứa nhiều chất dinh dưỡng và các vitamin như
cacbohydrat, sắt, vitamin C, vitamin B,… Vì vậy A. xylinum rất thích hợp
phát triển trong môi trường nước vo gạo, thành phần dinh dưỡng của nước vo
gạo thể hiện ở bảng 1:
Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng trong nước vo gạo
Hàm lượng

Thành phần
Vitamin nhóm B ( B1, B2, B5, B6)

30%-60%

Protein

15,7%

Đường

2%

Khoáng chất

Fe ( 7%-8%, Zn ( 12%-13%)

Axit amin

Leucine,valine, lysine

Lưu ý: Nước vo gạo không nên để quá 3 giờ, không để bị chua.
Nước dừa già cũng là 1 môi trường nuôi cấy phổ biến.Thành phần dinh
dưỡng của nước dừa già được thể hiện ở bảng 2:

8


Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng trong nước dừa già
Nước :94,99%

Kẽm: 0,1mg/100g

Protein:0,72%

Đồng: 0,041mg/100g

Chất béo toàn phần:0,72%

Mangan: 0,1421mg/100g

Cacbonhidrat: 3,17%

Selenium: 1 µg/100g

Đường: 2,16%

Vitamin C: 2,4 µg/100g

Calcium: 24mg/100g

Thiamin: 0,03 µg/100g

Sắt: 0,29mg/100g

Riboflavin: 0,057 µg/100g

Magie: 25mg/100g

Niacoin:0,08 mg/100g

Phosphoruso: 20mg/100g

Acid Pathemic: 0,043mg/100g

Kali: 250mg/100g

Vitamin B6: 0,032mg/100g

Natri: 105mg/100g

Folate:3 µg/100g

1.1.7. Phương pháp sản xuất màng CVK

- Lên men tĩnh:
+ Dụng cụ: các khay lên men có bề mặt thoáng rộng.
+ A. xylinum được cho vào các khay và được đậy bằng giấy báo có độ
xốp, giúp tạo độ thông khí và tránh được khả năng nhiễm khuẩn.
+ Để khay tĩnh trong nhiệt độ khoảng 28 - 30ᴼC.
+ Sợi cellulose mới được tổng hợp sẽ di chuyển lên bề mặt của môi
trường nuôi cấy tạo thành lớp màng cellulose
+ Cellulose tiếp tục được tổng hợp bám lên màng cellulose bên trên. Sau
7-10 ngày có thể thu CVK [10,22].
- Lên men động: Vi khuẩn A. xylinum thường được nuôi cấy trong

9


điều kiện lắc. Cấy dịch huyền phù vi khuẩn vào môi trường nuôi
cấy sẵn trong các bình erlen rồi đem đi lắc trong các máy lắc ổn
nhiệt ở 28-30ᴼC, 180-200 vòng/phút. CVK được tạo ra có dạng
hạt nhỏ, hạt hình sao và các sợi dài, chúng phân tán rất tốt trong
môi trường.
+ Qúa trình sinh trưởng của A. xylinum phụ thuộc vào lượng Ôxi nên cần
sục khí trong quá trình nuôi cấy. [10,22].
1.1.8.Ứng dụng màng CVK
Màng CVK được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một số ứng
dụng của màng CVK được thể hiện trong bảng 3: [6, 12, 21].
Bảng 3: Ứng dụng của màng CVK
Lĩnh vực ứng dụng

Sản phẩm

Thực phẩm

Tráng miệng ( thạch dừa)
Ăn kiêng ( kem, salad)
Thịt nhân tạo
Vỏ bao xúc xích
Nước uống siro không có cholesterol
Trà Kobucha hay manchurian

Y dược

Lớp màng trị bỏng
Tác nhân vận chuyển thuốc
Da nhân tạo
Chất làm co mạch

Mỹ phẩm

Móng nhân tạo
Đánh mỏng dày và mỏng hơn

Môi trường

Miếng xốp làm sạch vết dầu tràn
Hấp thu chất độc
Quần áo, giày dép tự phân hủy

10


Dầu mỏ

Thu hồi dầu

Trang phục

Sản xuất sợi nhân tạo
Y phục quân đội

Thể thao

Lều lắp ráp

Sản phẩm rừng

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

Lĩnh vực khác

Làm màng lọc

Đặc biệt, màng CVK được sử dụng nhiều trong các công trình nghiên cứu
khoa học.
1.2. Giới thiệu về thuốc Captoril
1.2.1. Công thức
- Tên IUPAC: (2S)-1-(2S)-2-methyl-3-sunphanyl-propanoyl pyrolidin-2carboxylic.
- Công thức phân tử: C9H15NO3S.
- Phân tử khối: 217,3g / mol.
1. 2.2 . Nguồn gốc và tính chất

- Nguồn gốc: thảo dược.
- Tính chất vật lý: Dạng bột, màu trắng hoặc gần giống trắng, tan trong
nước, dicloromethan và methanol, dung dịch hydroxyd kiềm loãng.
1.2.3. Cơ chế tác dụng
-Dược động học :
Sinh khả dụng đường uống của captopril khoảng 65%, nồng độ đỉnh của thuốc
trong máu đạt được sau khi uống một giờ. Thức ăn không ảnh hưởng đến hấp

11


thu của thuốc. Thể tích phân bố là 0,7 lít/kg. Nửa đời sinh học trong huyết
tương 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 được đào thải qua nước
tiểu. 50% dưới 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.
- Cơ chế tác dụng của thuốc Captopril:
Captopril là chất ức chế enzym chuyển dạng angiotensin I, được
dùng trong điều trị tăng huyết áp, và suy tim. Tác dụng hạ huyết áp của
thuốc liên quan đến ức chế hệ renin - angiotensin - aldosteron. Renin là
enzym do thận sản xuất, khi vào máu tác dụng trên cơ chất globulin
huyết tương sản xuất ra angiotensin I, là chất decapeptid có ít hoạt tính.
Nhờ vai trò của enzym chuyển dạng (ACE), angiotensin I chuyển thành
angiotensin II. Chất sau làm co mạch nội sinh rất mạnh, đồng thời lại
kích thích vỏ thượng thận tiết aldosteron, có tác dụng giữ natri và nước.
Captopril ngăn chặn được sự hình thành angiotensin II.
1.2.4. Công dụng của thuốc
- Tác dụng chống tăng huyết áp: Captopril làm giảm sức cản động mạch
ngoại vi, thuốc không tác động lên tim.

- Tác dụng hạ huyết áp xảy ra trong khoảng 60 - 90 phút sau khi uống liều
thứ nhất.Thuốc cho tác dụng cao còn phụ thuộc vào liều lượng. Trong điều
trị tăng huyết áp, đáp ứng điều trị tối đa đạt được sau 4 tuần điều trị.
- Giảm phì đại thất trái đạt được sau 2 - 3 tháng dùng captopril.
- Ðiều trị suy tim:
Captopril có tác dụng chống tăng sản cơ tim do ức chế hình thành
angiotensin II, một chất kích thích tăng trưởng quan trọng. Ðối với bệnh
nhân suy tim, captopril làm giảm tiền gánh, giảm sức cản từ bên ngoài,

12


tăng cung lượng tim và vì vậy làm tăng khả năng làm việc của tim.
-Tác dụng huyết động và lâm sàng thường xảy ra nhanh và duy trì trong
khi điều trị. Cải thiện lâm sàng thấy cả ở người bệnh có tác dụng huyết
động kém. Tưới máu thận có thể tăng nhanh tới 60%, tác dụng này thường
đạt được từ 60 - 90 phút sau khi uống một liều và đạt tác dụng tối đa sau 3
- 8 giờ, duy trì trong khoảng 12 giờ.
-Có thể dùng phối hợp captopril với digitalis và một số thuốc lợi tiểu khác.
-Ðiều trị nhồi máu cơ tim:
Lợi ích của các chất ức chế ACE là làm giảm tỷ lệ tái phát nhồi máu cơ
tim, có thể do làm chậm tiến triển xơ vữa động mạch. Captopril làm giảm
tỷ lệ chết sau nhồi máu cơ tim. Nên dùng thuốc sớm trong cơn nhồi máu
cơ tim cấp tính cho mọi người bệnh, ngay cả khi có dấu hiệu nhất thời rối
loạn chức năng thất trái.
1.2.5. Tác dụng không mong muốn của thuốc
Hầu hết các thuốc gây chóng mặt và một số phản ứng khác (khoảng
2%). Các phản ứng này thường phụ thuộc vào liều dùng và liên quan đến
những yếu tố biến chứng như suy thận, bệnh mô liên kết ở mạch máu.
Thường gặp, ADR >1/100

Toàn thân: Chóng mặt.
Da: Ngoại ban, ngứa.
Tuần hoàn: Hạ huyết áp nặng.
Toàn thân: Mẫn cảm, mày đay, đau cơ, sốt, tăng bạch cầu ưa eosin, bệnh
hạch lympho, sút cân.
Tuần hoàn: Viêm mạch.
Da: Phù mạch, phồng môi, phồng lưỡi; giọng khàn do phù dây thanh âm,
phù chân tay. Ðiều này thường do thiếu từ trước enzym chuyển hóa bổ thể,
kết hợp với tăng bradykinin, có thể đe dọa tính mạng. Mẫn cảm ánh sáng,

13


phát ban kiểu pemphigus, hồng ban đa dạng, hội chứng Stevens - Johnson,
viêm da tróc vảy.
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam
1.31. Trên thế giới
Nghiên cứu về màng CVK từ vi khuẩn A. xylinum và những ứng dụng
của nó đã được tiến hành ở nhiều nước trên thế giới. Tác giả Brown, 1989,
dùng màng CVK làm môi trường phân tách cho quá trình xử lý nước, dùng làm
chất mang đặc biệt cho các pin và năng lượng cho tế bào. Brown (1989) và
cộng sự, dùng màng như là một chất để biến đổi độ nhớt, để làm ra các sợi
truyền quang, làm môi trường cơ chất trong sinh học, thực phẩm hoặc thay thế
thực phẩm. Đặc biệt Brown (1989), đã dùng CVK làm vải đặc biệt, để sản xuất
giấy chất lượng cao, làm cơ chất để cố định protein hay cho sắc kí.
Tính đến cuối năm 2014, trên thế giới chỉ có 18 Nghiên cứu ứng dụng
Màng CVK trong vận tải và phân phối thuốc đã được báo cáo, trong đó có 9
nghiên cứu với màng CVK tinh khiết, 2 nghiên cứu với thể chất biến đổi màng.
Như vậy trong lĩnh vực này cần tiếp tục được tiến hành nghiên cứu.
Gần đây, những ứng dụng thường thấy trên thế giới của màng CVK là

dùng trong ngành dược phẩm và mỹ phẩm. Các tác giả: Harmlyn và cộng sự
(1997), Cienchanska (2004) , Legara và cộng sự (2004), Wan và Millonn(2005)
, Czaja và cộng sự (2006) sử dụng màng CVK đắp lên các vết thương hở, vết
bỏng đã thu được kết quả tốt. Đặc biệt tác giả Wan (Canada) đã được đăng kí
bản quyền về làm màng CVK từ A. xylinum dùng trị bỏng. Các tác giả Jonas và
Farad (1998), Czafa và cộng sự (2006) đã dùng màng CVK làm da nhân tạo,
làm mặt nạ dưỡng da cho phụ nữ
Captopril: Cho đến nay tuy có sự xuất hiện của nhiều thuốc cùng nhóm
nhưng thuốc captopril vẫn luôn được lựa chọn trong lâm sàng. Theo bản báo
cáo thứ 5 của Uỷ ban liên kết quốc gia (Joint National Committee) của Mỹ,

14


khuyên nên sử dụng Captopril, Nifedipine, Clonidine và Labetalol trong điều
trị cấp cứu cho bệnh nhân cao huyết áp. Tới nay, trên thế giới đã có nhiều
công trình nghiên cứu về thuốc captopril. Trong đó, phải kể đến công trình
nghiên cứu của tiến sĩ Samir Attoub, Khoa Dược, Khoa Y học và Sức khoẻ,
Đại học UAE với công trình “Captopril như một chất ức chế tiềm năng của sự
phát triển khối u và khối u phổi” được xuất bản lần đầu tiên vào 29/9/2008
trên tạp trí “Annals of the new York academy of sciences”. Nghiên cứu cho
thấy Captopril ức chế tế bào LNM35 bằng cách gây ra apoptosis, cung cấp
thêm thông tin về các cơ chế hoạt động chống lại vi khuẩn. Từ đó có thể kết
luận rằng captopril có thể là một lựa chọn đầy tiềm năng trong điều trị ung
thư phổi [14, 18].
1.3.2. Ở Việt Nam
Ở nước ta, tình hình điều trị bỏng trong nước ngày càng được quan tâm.
Công tác điều trị bỏng ngày càng chú trọng sử dụng các chất có nguồn gốc từ
tự nhiên,…Từ năm 2000 nhóm nghiên cứu các tác giả Nguyễn Văn Thanh và
cộng sự đã có một số công trình nghiên cứu về màng CVK thu được là cơ sở để

chế tạo màng sinh học dùng trong trị bỏng ở Việt Nam.
Điều trị bỏng bằng các thuốc có nguồn gốc từ tự nhiên đã được áp dụng
từ rất lâu và phổ biến ở tất cả các nước. Các thuốc này có sẵn trong tự nhiên và
có nhiều đặc tính tốt cho điều trị bỏng cũng như chữa các vết thương hở, vết
loét,…
Hiện nay, ngày càng có nhiều nghiên cứu về màng CVK để ứng dụng
rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực đời sống.
Captopril: Đã có những công trình nghiên cứu captopril như: Nghiên cứu
bào chế viên nén captopril rã nhanh đặt dưới lưỡi, nghiên cứu bào chế viên
nén captopril giải phóng kéo dài, bước đầu nghiên cứu tổng hợp và thiết lập
tạp chuẩn captopril disulfide [7], nghiên cứu bào chế viên nén captopril giải
phóng theo nhịp,…

15


16


CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.Vật liệu nghiên cứu
Nghiên cứu so sánh khả năng hấp thụ thuốc captopril của màng
cellulose vi khuẩn từ một số môi trường: nước dừa già, nước vo gạo, môi
trường chuẩn.
-Thuốc Captopril
-Màng CVK được sản xuất bằng cách sử dụng ci khuẩn A.xylinum (
Phòng thí nghiệm Viện nghiên cứu khoa học và ứng dụng Trường Đại học Sư
phạm Hà Nội 2).
-Máy đo quang phổ UV-2405 (Shimadzu-Nhật Bản); Cân phân tích
(Satorius-Thụy sỹ); Nồi hấp khử trùng HV-110/HIRAIAMA; Buồng cấy vô

trùng (Haraeus); Tủ sấy, tủ ấm (Binder-Đức) và nhiều dụng cụ hóa sinh thông
dụng khác.
-Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CVK: Đường
glucose, nước vo gạo, nước dừa già, acid acetic, axit citric, disodium
phosphate,HCl, NaOH,… đạt tiêu chuẩn phân tích.
- Dụng cụ: Hộp nhựa để lên men tạo màng CVK, ống nghiệm, cốc đong
thủy tinh, đũa thủy tinh, bình thủy tinh (500ml) có nút xoáy, lọ penicilin, đèn
cồn, kẹp gỗ, bình hút ẩm, giấy lọc, giấy quỳ tím, bình định mức loại 100ml,
500ml, 1000ml, pipet chính xác 1ml, 5ml, 10ml, thước kẹp panme,…
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Tạo màng CVK từ 3 môi trường: nước dừa già, nước vo gạo, môi
trường chuẩn.
- Xử lý màng CVK thô để thu được màng CVK tinh chế.
- Cho màng CVK nạp thuốc captopril.
-Dùng các phương pháp khác nhau để hấp thụ Captopril vào màng
CVK.
- Làm thí nghiệm với các màng CVK có kích thước và độ dày khác
nhau. Sau khi thu xong, tính toán lượng thuốc hấp thụ vào trong từng môi

17