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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ 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 TRƯỜNG NƯỚC DỪA GIÀ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật

Người hướng 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 như các thầy cô trong Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện
thuận lợi trong thời gian em học tập và nghiên cứu tại trường.
Đặc biệt, em xin gửi lời biết ơn tới TS.Lê Ngọc Hoàn và đã luôn theo sát,
hướng dẫn và giảng dạy tận tình để em có thể hoàn thành tốt khóa luận của mình.
Vì đây là những bước 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 được sự đóng góp ý kiến quý báu của thầy cô cũng như 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 dưới sự hướng
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
Chương 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 trường 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 dược động học .......................................................................... 8
1.2.5. Tác dụng dược lý..................................................................................... 8
1.2.6. Tác dụng phụ........................................................................................... 9
1.3. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .......... 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
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG 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 lưới CVK ............................................................................................... 15
2.2.2. Tạo hệ mạng lưới CVK......................................................................... 15
2.2.3. Xử lý màng trước khi hấp thụ thuốc ..................................................... 16
2.2.4. Phương pháp xây dựng đường chuẩn của Captopril............................. 17
2.2.5. Phương pháp xác định lượng thuốc được hấp thụ vào màng CVK ...... 22
2.2.6. Phương pháp xác định lượng thuốc giải phóng từ màng CVK............. 23
2.2.6.1. Môi trường pH dùng để xác định lượng thuốc giải phóng thông qua
hệ thống được thiết kế. .................................................................................... 23
2.2.6.2. Nghiên cứu giải phóng thuốc từ hệ CVK nạp thuốc với các loại màng
CVK có kích thước khác nhau và điều kiện môi trường khác nhau ............... 24
2.2.7. Phương pháp phân tích dược động học giải phóng captopril ............... 24
2.2.8. Xử lý thống kê...................................................................................... 25
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................ 26

3.1. Tạo màng CVK của A. xylinum trong môi trường nước dừa già............. 26
3.2. Thu màng CVK thô sau nuôi cấy............................................................. 26
3.3. Tinh chế màng CVK ................................................................................ 27
3.4. Khối lượng thuốc được nạp vào màng Cellulose vi khuẩn...................... 28
3.5. Lượng thuốc giải phóng từ màng Cellulose vi khuẩn vào các môi trường
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 trường pH khác nhau. .................................... 29


3.5.2. Tỉ lệ phần trăm giải phóng thuốc captopril của các màng ở các môi
trường 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 nước 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 trường 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 lượng thuốc Captopril được 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 trường pH khác nhau ....................................................... 29
Bảng 3.3. Tỉ lệ phần trăm giải phóng thuốc captopril của các màng ở các môi
trường pH khác nhau trong các khoảng thời gian khác nhau (n = 3) ............ 34
Bảng 3.4. Hệ số tương quan bình phương (R2 ), tốc độ giải phóng (K) và trị số
số mũ giải phóng (n) đối với các môi trường 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 đường chuẩn của Captopril nồng độ dung dịch pH=2 ...... 19
Hình 2.2.b. Đồ thị đường chuẩn của Captopril nồng độ dung dịch pH=4,5... 20
Hình 2.2.c. Đồ thị đường chuẩn của Captopril nồng độ dung dịch pH=6,8... 22
Hình 3.1. Hình ảnh màng CVK nuôi trong môi trường nước 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 được 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 lượng thuốc giải phóng ở ..... 31
màng CVK có độ dày 0,5cm và 1cm trong môi trường pH khác nhau (n=3) 31
Hình 3.5.c. Biểu đồ so sánh mật độ quang của lượng thuốc captopril giải

phóng ra ở màng có độ dày 0,5cm và 1cm trong môi trường pH = 2 (n=3)... 32
Hình 3.5.d. Biểu đồ so sánh mật độ quang của lượng thuốc captopril giải
phóng ra ở màng có độ dày 0,5cm và 1cm trong môi trường pH = 4,5 (n=3) 32
Hình 3.5.e. Biểu đồ so sánh mật độ quang của lượng thuốc captopril giải
phóng ra ở màng có độ dày 0,5cm và 1cm trong môi trường 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 dược chất giải phóng ở pH = 2................................... 37
Hình 3.8. Biểu đồ tỉ lệ dược chất giải phóng ở pH = 4,5................................ 38
Hình 3.9. Biểu đồ tỉ lệ dược 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 thường gặp trong cộng đồng, là
nguyên nhân gây tử vong hàng đầu và dẫn đến cái chết của hàng triệu người 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 người mắc THA ngày càng tăng và tuổi bị
mắc mới cũng ngày một trẻ hóa.
Theo ước tính của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), năm 2000, toàn thế giới có
tới 972 triệu người bị THA và con số này được ước tính là vào khoảng 1,56 tỷ
người vào năm 2025. Theo WHO, mỗi năm có 17,5 triệu người chết về các bệnh
tim mạch trên thế giới, nhiều hơn gấp 4 lần tổng số người 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 người. Tại Việt Nam, năm 2000 có
khoảng 16,3% người lớn bị THA, đến năm 2009 tỷ lệ THA ở người lớn là 25,4% và
năm 2016 tỷ lệ người 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 thượng thận, gây ra giữ Natri và nước. Captopril
được sử dụng phổ biến trong điều trị tăng huyết áp, và suy tim. Tuy nhiên, trong

quá trình dùng thuốc, người bệnh có thể gặp những tác dụng phụ không mong muốn
như: chóng mặt và ngoại ban, ho, viêm miệng, viêm dạ dày, đau bụng, đau thượng
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 được tạo thành từ Acetobacter xylinum
có cấu trúc hóa học rất giống cellulose của thực vật nhưng có một số tính chất hóa
lý đặc biệt như đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, độ polymer hóa lớn, độ bền
cơ học và khả năng thấm hút nước 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 như ligin, hemicellulose do vậy chúng có những đặc tính vượt trội và

1


dẻo dai, bền chắc. Vì vậy CVK được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực công nghệ
như thực phẩm, công nghệ giấy, công nghệ pin,…Đặc biệt, trong lĩnh vực y học,
màng CVK đã được nghiên cứu dùng làm tá dược, mặt nạ dưỡng da, mạch máu
nhân tạo và sử dụng làm màng sinh học trị bỏng …[8]. Trên thế giới, màng CVK đã
được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau: dùng màng CVK
làm môi trường phân tách cho quá trình xử lí nước, dùng làm chất mang đặc biệt
cho các pin và năng lượng cho tế bào, làm môi trường 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 nước 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 bước đầu nghiên cứu. Trong khi đó, màng CVK hoàn toàn có thể sản
xuất trong nước bằng phương pháp lên men tĩnh vi khuẩn Acetobacter xylinum
trong môi trường 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 nước 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 trường nước dừa già”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Thiết kế hệ thống màng Cellulose vi khuẩn được lên men từ môi trường nước
dừa già.
- Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc captopril của màng Cellulose vi
khuẩn lên men từ môi trường nước dừa già.
3. Nội dung nghiên cứu
- Tạo được màng Cellulose vi khuẩn và kiểm tra một số đặc tính lí hóa của
màng và xử lý màng.


- 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 được thiết
kế.
4. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu
- Vật liệu nghiên cứu:
+Màng CVK thu được từ môi trường nước 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 Trường Đại
học Sư 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 hướng 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
được ưu nhược điểm của màng CVK, để từ đó có những hướng nghiên cứu giúp
làm tăng đặc tính màng và hạn chế yếu điểm để có thể ứng dụng được trên nhiều
các lĩnh vực khác nhau.
- Ý nghĩa thực tiễn :
+ Xây dựng được quy trình tạo màng CVK lên men từ môi trường nước dừa
già.
+ Từ màng CVK đã được tạo ra được dùng làm hệ thống giải phóng thuốc
nhằm khắc phục được những tác dụng không mong muốn.
+ Từ kết quả nghiên cứu được có thể áp dụng vào thực tiễn.


NỘI DUNG
Chương 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
như 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 được lấy từ Phòng thí nghiệm Vi sinh,
Trường Đại Học Sư phạm Hà Nội 2
1.1.2. Môi trường nuôi cấy A. xylinum, thu màng CVK
Môi trường nuôi cấy A. xylinum là môi trường tổng hợp từ các nguồn dinh
dưỡng cần thiết như nguồn cacbon, nitơ, nguồn sulfur và phospho, các yếu tố tăng
trưởng và các yếu tố vi lượng. Trong đó, nước dừa già được xem là môi trường
thích hợp trong nuôi cấy A. xylinum. Thành phần dinh dưỡng của nước dừa già
được trình bày như trong bảng 1.1[8]:

Bảng 1.1. Thành phần của nước dừa già
Nước (%)

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

Đường(%)

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


Nước dừa già là môi trường thích hợp để nuôi cấy vi khuẩn vì nó chứa rất
nhiều chất dinh dưỡng và yếu tố kích thích tăng trưởng như hexitol, cytolunin,

myoinositol, sorbitol, ... Vì vậy, A. xylinum rất thích hợp phát triển trong môi trường
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,
đường 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 trường dinh dưỡng lỏng
thành lớp màng mỏng như da, sau khi tinh chế và làm khô tạo thành sản phẩm
tương tự như giấy da với độ dày 0,01- 0,5mm. Sản phẩm được tạo ra có nhiều tính
chất đặc biệt như: 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
o

100 C không gây ảnh hưởng lớn đến tính chất của CVK nhưng 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 được chế tạo làm
màng lọc cản khuẩn. Khả năng hút nước 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.


1.1.3.2. Ứng dụng của màng CVK.
- Ứng dụng của CVK được 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
Nước uống siro không có cholesterol

Y dược

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

Mỹ phẩm

Móng nhân tạo

Môi trường

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 lưu trữ hồ sơ
Thùng hàng có độ bền cao

Lĩnh vực khác

Làm màng lọc


1.2.Tổng quan về thuốc Captopril
1.2.1. Công thức cấu tạo
- Tên quốc tế: Captoprilum
- Công thức hóa học: C9H15NO3S
- Khối lượng 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 như trắng, dễ tan trong nước, 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 thượng thận gây ra tiết aldosterone
có tác dụng giữ nước và natri). Captopril ngăn chặn được sự hình thành angiotensin
II, do đó Captopril hiện nay là một loại thuốc được dùng để hạ huyểp áp trong điều
trị lâm sàng.


1.2.4. Đặc tính dược động học
*Hấp thu và sinh khả dụng:
Không giống như phần lớn các chất ức chế ACE, captopril không được dùng
như một tiền chất (chỉ khác là lisinopril ). Khoảng 70% captopril dùng đường uống
được hấp thụ. Khả dụng sinh học bị giảm do sự hiện diện của thức ăn trong dạ
dày. Nó được chuyển hóa một phần và một phần bài tiết không thay đổi trong nước
tiểu.
*Chuyển hóa và thải trừ:
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 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.
Phân bố: Thuốc phân bố nhanh và rộng khắp trong cơ thể. Tỷ lệ liên kết vói protein
huyết tương 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 dược 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
lượng 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.


1.2.6. Tác dụng phụ
- Hạ huyết áp: Thường 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 nước ra ngoài mao mạch.
- Thay đổi vị giác.
1.3. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
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 được tiến hành ở nhiều nước trên thế giới.
Năm 1989: Brown đã sử dụng màng CVK làm môi trường phân tách cho quá
trình xử lý nước, cũng như làm chất mang đặc biệt cho pin và năng lượng 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 trường cơ chất, … [14].
Năm 2006: Czaja và cộng sự sử dụng CVK đắp lên vết thương hở, bỏng và thu

được kết quả tốt do đó ông đã sử dụng nó tạo mặt nạ nhân tạo, mặt nạ dưỡng 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 được thử nghiệm mô phỏng
trong dạ dày, ruột. Các kết quả thu được cho thấy thuốc đã được giải phóng với tốc
độ chậm.
*Tại Việt Nam


Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Như 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 nước tốt có triển vọng ứng dụng làm màng trị bỏng [7].
Từ năm 2000, Bộ môn Vi Sinh - Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ
Chí Minh đã bước 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 ưu 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
như cấu trúc màng,các ứng dụng vào thực tiễn chưa nhiều. Do đó, việc nghiên cứu
CVK để sử dụng làm tác nhân vận chuyển thuốc là một hướng 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,
được 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 nhưng captopril vẫn chưa được 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 như “Nghiên cứu bào chế
viên nén captopril giải phóng kéo dài bằng phương pháp dập nhiều lớp” của Hoàng
Ngọc Hà, Phạm Thị Minh Huệ, hay “Nghiên cứu bào chế viên nén captopril giải


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 “ Bước 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 như nhận xét của BS Nguyễn Thị Ngọc Thảo “ Nhận xét về hiệu quả của
Captopril ngậm dưới lưỡi trong tăng huyết áp nặng”. Các nghiên cứu này hầu như
hướng tới nghiên cứu về việc bào chế viên nén captopril, cũng như thiết lập tạp
chuẩn là chủ yếu. Do đó, đề tài mở ra một hướng 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.


CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG 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] được nuôi cấy tại

Phòng sạch Vi sinh – Động vật, Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng, Trường
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 Nước cất 2 lần

Viện NCKH&ƯD Trường
ĐHSP Hà Nội 2

10 Ethanol

Nhà máy hóa chất Đức Giang

11 Thạch Agar

Mỹ

12 Kali dihidrophotphat

Trung Quốc

2.1.3. Thiết bị và dụng cụ
* Thiết bị:

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

Nước sản xuất

Địa điểm nghiên cứu

Nồi hấp khử trùng HV- Nhật Bản

Viện NCKH&ƯD Trường

110/HIRAIAMA

ĐHSP Hà Nội 2

Máy đo quang phổ UV- Shimadru - Nhật Bản

Viện NCKH&ƯD Trường

Vis 2450

ĐHSP Hà Nội 2

Cân phân tích

Sartorius - Thụy Sỹ

Viện NCKH&ƯD Trường
ĐHSP Hà Nội 2

Buồng cấy vô trùng

Haraeus

Viện NCKH&ƯD Trường
ĐHSP Hà Nội 2

Tủ sấy, tủ ấm

Binder - Đức

Viện NCKH&ƯD Trường
ĐHSP Hà Nội 2

Khuấy từ gia nhiệt

IKA - Đức

Viện NCKH&ƯD Trường
ĐHSP Hà Nội 2

*Dụng cụ:

- Bình định mức ,pipet, micropipet,…

Thiết bị lên men tạo màng CVK kích thước 1,5cmx1cm (đĩa nuôi cấy tế bào

24 giếng d1,5cm), bình tam giác, ống nghiệm và các dụng cụ khác.


2.2. Nội dung nghiên cứu

Khả năng phân phối thuốc Captopril của màng Cellulose
vi khuẩn
Tạo màng Cellulose vi khuẩn từ
môi trường nước dừa già

Xử lý màng Cellulose vi khuẩn qua

Pha Captopril
ở các nồng độ
khác nhau

NaOH và nước cất để thu được màng
Cellulose vi khuẩn tinh khiết

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

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

So sánh
lượng thuốc

phóng
2.3 Phƣơng
pháp giải
nghiên
cứuvà rút ra nhận xét về khả năng giải phóng t
thuốc Captopril của màng Cellulose vi khuẩn

Bảng 2.2. Nội dung nghiên cứu


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 đường. Sau khoảng 7- 10 ngày, nhiệt độ 30 độ sẽ thu được dịch trà đường lên
men chứa vi khuẩn cần dùng.
2.2.2. Tạo hệ mạng lưới CVK
Bước 1: Chuẩn bị môi trường:

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

Môi trường

Glucose

20g

Pepton

10g

Amoni sulfat

0,5g

Nước dừa già

1000ml

Diamoni photphat

0,3g

Dùng máy khuấy từ để khuấy đều môi trường đến bão hòa.
o

Bước 2: Hấp khử trùng môi trường ở 113 C trong 15 phút nhằm diệt khuẩn và
nấm mốc.
Bước 3: Lấy môi trường ra và khử trùng bằng tia UV trong 15 phút và để
nguội môi trường.
Bước 4: Bổ sung 10% dịch giống, 2% acid acetic, lắc đều tay.
Bước 5: Chuyển dịch sang dụng cụ nuôi cấy theo kích thước nghiên cứu, dùng
0

gạc vô trùng bịt miệng dụng cụ, đặt tĩnh trong khoảng 4 – 14 ngày ở 28 C.


Bước 6: Thu màng CVK thô, rửa sạch chúng dưới vòi nước.
- Thực hiện để các lọ chứa môi trường 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 được là màng thô chưa 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.
Phương pháp: Trong nuôi cấy tĩnh, CVK tạo thành màng dày ở mặt môi
trường nuôi cấy, ép màng loại bỏ môi trường.
Màng CVK sau khi thu được chứa một lượng lớn môi trường lên men và các
sản phẩm của quá trình trao đổi chất acid acetic. Vì vậy, trước khi hấp thụ thuốc cần
phải xử lý màng theo quy trình bằng NaOH 0.3M (Cân 12g NaOH hòa tan vào
1000ml nước 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%
0

Hấp thanh trùng 120 C trong 20 phút

Ngâm trong nước 48 giờ

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