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

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

======

TRẦN DUY THỊ PHƯƠNG

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

HÀ NỘI - 2018


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

======

TRẦN DUY THỊ PHƯƠNG

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

Người hướng dẫn khoa học

TS. NGUYỄN XUÂN THÀNH

HÀ NỘI


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

Trần Duy Thị Phương


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn
của TS. Nguyễn Xuân Thành. Những trích dẫn trong khóa luận lấy từ các
công bố chính thức và có ghi chú rõ ràng. Các số liệu và kết quả nghiên cứu

trong khóa luận này là trung thực, không trùng lặp với kết quả đã công bố.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Trần Duy Thị Phương


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CVK

Cellulose vi khuẩn

A. xylinum

Acetobacter xylinum

HS

Hestrin - Schramm

TH1

Trường hợp 1

TH2

Trường hợp 2

MT1

Môi trường 1 (môi trường chuẩn)

MT2

Môi trường 2 (môi trường nước dừa)

MT3

Môi trường 3 (môi trường nước vo gạo)


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU............................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài................................................................................................ 1
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.............................................................. 2
NỘI DUNG ........................................................................................................... 3
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 3
1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK) và sinh vật tổng hợp cellulose............................. 3
1.1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK)........................................................................... 3
1.1.1.1. Đặc điểm của Cellulose vi khuẩn............................................................. 3
1.1.1.2. Cấu trúc kết tinh của cellulose vi khuẩn .................................................. 3
1.1.1.3. Tính chất của cellulose vi khuẩn.............................................................. 4
1.1.1.4. Đặc tính của màng CVK .......................................................................... 5
1.1.1.5. Ứng dụng của màng CVK........................................................................ 5
1.1.2. Vi sinh vật tổng hợp cellulose.................................................................... 5
1.1.2.1. Vi khuẩn A. xylinum................................................................................ 6

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


2.1. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................... 14
2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu ..................................... 14
2.1.2. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu ................................................... 14
2.1.3. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CVK .................. 14
2.2. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 14
2.2.1. Chuẩn bị màng CVK................................................................................. 14
2.2.1.1. Tạo màng CVK thô ................................................................................ 14
2.2.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết...................................................................... 16
2.2.2. Quét phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole .................................................. 17
2.2.3. Chế tạo màng CVK nạp thuốc Omeprazole.............................................. 17
2.2.3.1. Xây dựng đường chuẩn thuốc Omeprazole ........................................... 17

2.2.3.2. Nạp Omeprazole vào màng CVK .......................................................... 17
2.2.3.3. Phân tích thống kê.................................................................................. 18
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 19
3.1. Thu màng CVK thô và tạo CVK tinh khiết ................................................. 19
3.1.1. Thu màng CVK thô................................................................................... 19
3.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết ......................................................................... 20
3.4. Khối lượng thuốc hấp thụ được vào màng CVK ......................................... 23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 28
1. Kết luận ........................................................................................................... 28
2. Kiến nghị ......................................................................................................... 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 29


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


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc của cellulose vi khuẩn ............................................................ 3
Hình 1.2. Cấu trúc sợi cellulose của màng CVK .................................................. 4
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Omeprazole .................................................... 10

Hình 2.1. Quy trình tạo màng CVK tinh khiết.................................................... 16
Hình 3.1. Màng CVK thô lên mên từ môi trường chuẩn .................................... 19
Hình 3.2. Màng CVK tinh khiết.......................................................................... 20
Hình 3.3. Thí nghiệm kiểm tra độ tinh sạch của màng ....................................... 21
Hình 3.4. Phổ hấp thụ tử ngoại của thuốc Omeprazole ...................................... 22
Hình 3.5. Phương trình đường chuẩn Omeprazole dung môi NaOH 0,1M........ 23
Hình 3.6. Khối lượng thuốc Omeprazole hấp thụ ở 2 trường hợp...................... 26
Hình 3.7. Hiệu suất hấp thụ thuốc Omeprazole ở 2 trường hợp ......................... 26


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Một số loài vi khuẩn, chủ yếu là Acetobacter xylinum (A. xylinum) có thể
tạo nên màng cellulose vi khuẩn (CVK). Màng CVK do A. xylinum tạo ra cấu
tạo bởi những chuỗi polymer 1,4 glucopyranose mạch thẳng. Cấu trúc hóa học
của màng CVK tương đối giống với cellulose thực vật, tuy vậy chúng cũng có
một số tính chất lí hóa khác như: độ bền cơ học và khả năng thấm hút nước cao,
đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, khả năng polymer hóa lớn,...[4]. Tiềm
năng ứng dụng của màng CVK vào thực tiễn là rất lớn, trong rất nhiều lĩnh vực
khác nhau như: công nghiệp thực phẩm, công nghệ giấy, công nghệ sản xuất
pin,... đặc biệt là trong lĩnh vực y học [11], [14].Trong lĩnh vực y học, màng
CVK đã được các nhà khoa học nghiên cứu sử dụng làm màng trị bỏng, mặt nạ
dưỡng da, mạch máu nhân tạo,... [4]. Màng CVK có tiềm năng cao cho các ứng
dụng trong các hệ thống vận chuyển thuốc, cho cả thẩm thấu qua da, qua đường
miệng và mô - kỹ thuật và một số ứng dụng y sinh học khác, đáng chú ý nhất
trong sự kiểm soát các hệ thống vận chuyển thuốc.
Omeprazole là thuốc điều trị các bệnh liên quan đến dạ dày và thực quản
như: trào ngược dịch dạ dày - thực quản, loét dạ dày - tá tràng, hội chứng
Zollinger – Ellison,… Thuốc có tác dụng làm giảm lượng axit do dạ dày tiết ra,
giảm các triệu chứng như ợ nóng, khó nuốt và ho dai dẳng. Thuốc giúp chữa

lành tổn thương dạ dày và thực quản do axit, giúp ngăn ngừa các vết loét và có
thể giúp ngăn ngừa ung thư thực quản. Omeprazole thuộc nhóm thuốc ức chế
bơm proton (PPI). Omeprazole là thuốc có khả năng chống lại nhiều bệnh nhưng
hiệu quả điều trị của nó được chứng minh là rất hạn chế. Vậy nên, dựa vào tiềm
năng sử dụng của màng CVK có thể tạo ra hệ thống tăng cường khả năng hấp
thụ thuốc Omeprazole, tăng hiệu quả điều trị bệnh của thuốc. Đó là lí do chúng
tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole của màng
Cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn”.
1


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

- Sử dụng màng CV làm hệ thống hấp thụ thuốc omeprazole định hướng
tạo ra hệ thống khắc phục những hạn chế trong việc điều trị của omeprazole
dạng thương mại.
- Định hướng nâng cao hiệu quả sử dụng omeprazole.
- Từ kết quả nghiên cứu được có thể áp dụng vào thực tiễn.


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

Hình 1.1. Cấu trúc của cellulose vi khuẩn
1.1.1.2. Cấu trúc kết tinh của cellulose vi khuẩn
Nhờ kỹ thuật và công nghệ hiện đại ngày nay đã xác định được cấu trúc
của cellulose vi khuẩn. Các kỹ thuật ví dụ như phổ hồng ngoại, phổ Raman, và
phổ cộng hưởng từ hạt nhân,... giúp xác định dạng kết tinh của cellulose.
CVK được tạo thành bởi hai loại cấu trúc tinh thể, cellulose Iα và Iβ. Trong
vi sợi cellulose đều có sự tham gia của hai loại cấu trúc tinh thể này. Trong khi
hầu hết tinh thể Iβ tinh khiết thu được từ cellulose thực vật thì vẫn chưa có cách
nào thu nhận được các tinh thể Iα tinh khiết từ nguồn này. Cấu trúc CVK chứa
nhiều tinh thể Iα hơn cellulose thực vật. Tỉ lệ này dao động trong khoảng 64%

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

Hình 1.2. Cấu trúc sợi cellulose của màng CVK


1.1.1.4. Đặc tính của màng CVK
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 – 0,5 nm. Sản phẩm này có những
tính chất rất đặc biệt như: độ tinh sạch cao, khả năng đàn hồi tốt, độ kết tinh và
độ bền cơ học cao, có thể bị phân hủy sinh học, bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ

thường, không độc và không gây dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt, đặc biệt là
khả năng cản khuẩn. Với các tính chất này CVK được ứng dụng rất nhiều trong
các ngành công nghiệp khác nhau trong đó có y học. [4], [6].
1.1.1.5. Ứng dụng của màng CVK
Màng CVK được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, y học,
môi trường, mỹ phẩm, công nghiệp và nhiều lĩnh vực khác [1], [2], [3], [4], [5],
[8].
- Trong lĩnh vực thực phẩm: Làm thạch dừa, kem, nước uống siro không
có cholesterol, thuốc rượu Kombucha hay trà Manchurian,…
- Trong lĩnh vực y dược: Màng trị bỏng, màng nano bọc thuốc, da nhân
tạo,…
- Trong lĩnh vực môi trường: Miếng xốp làm sạch vết dầu tràn, hấp thu
chất độc, quần áo, giày dép tự phân hủy,…
1.1.2. Vi sinh vật tổng hợp cellulose
Cellulose vi khuẩn được nhiều loài vi sinh vật tổng hợp trong đó chủng
A. xylinum được biết đến nhiều nhất. Cấu trúc của cellulose được tổng hợp bởi
các vi sinh vật khác nhau là khác nhau. Sau đây là bảng tổng quan về các loài vi
sinh vật có khả năng tổng hợp cellulose. [3], [4].


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

Cấu trúc cellulose

Vai trò sinh học

Lớp màng ngoại bào

Để giữ vi khuẩn trong môi trường

Dải cellulose

hiếu khí

Achromobacter

Sợi cellulose

Sự kết bông trong nước thải

Aerobacter

Sợi cellulose

Sự kết bông trong nước thải

Sợi ngắn

Tham gia vào mô thực vật

Sợi cellulose

Sự kết bông trong nước thải

Các sợi không tách biệt

Sự kết bông trong nước thải

Agrobacterium
Alcaligenes
Pseudomonas
Rhizobium
Sarcina
Zoogloea

Sợi ngắn
Cellulose dị hình

Tham gia vào hầu hết thực vật
Không rõ

Chưa xác định rõ cấu trúc Sự kết bông trong nước thải

Trong đó, Acetobacter được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trong việc
sản xuất cellulose. Đặc biệt chủng A. xylinum là vi khuẩn sinh tổng hợp
cellulose hiệu quả nhất và được tập trung nghiên cứu nhiều nhất vì những đặc
điểm ưu việt của nó như: năng suất tạo cellulose cao, cấu trúc cellulose phù hợp
cho các mục đích sử dụng…
1.1.2.1. Vi khuẩn A. xylinum
A. xylinum là vi khuẩn acetic thuộc họ Acetobacteraceae, họ này gồm các
giống sau: Acetobacter, Acidomonas, Asaia, Gluconacetobacter, Gluconobacter
và Kozakia. A. xylinum có thể được phân lập từ các nguồn khác nhau như từ
nước quả, hay từ một số loài thực vật như lá của cây cọ, từ giấm, từ thạch dừa,
từ nấm Kombucha, trà,... [4].
1.1.2.2. Đặc điểm hình thái của A. xylinum
- A. xylinum là vi khuẩn Gram âm dạng hình que, thẳng hay hơi cong, có
thể di động hay không di động, không sinh bào tử, chúng có thể đứng riêng rẽ

hay xếp thành chuỗi.
- Nếu môi trường thiếu chất dinh dưỡng, A. xylinum biến đổi thành dạng
có hình thái đặc biệt như: dạng tế bào phình to, kéo dài, phân nhánh hoặc không
phân nhánh và dần dần sẽ gây thoái hóa giống làm giảm hoạt tính một cách đáng
kể.
- Khuẩn lạc của A. xylinum có kích thước nhỏ, bề mặt nhầy và trơn, phần
giữa khuẩn lạc lồi lên, dày hơn và sẫm màu hơn các phần xung quanh, rìa mép
khuẩn lạc nhẵn. [4], [6].
1.1.2.3. Đặc điểm sinh trưởng của A. xylinum
A. xylinum có thể sử dụng nhiều nguồn cacbon khác nhau và tùy vào
chủng vi khuẩn mà nguồn đường được sử dụng tốt nhất cũng khác nhau. Ví dụ
chủng A. xylinum BPR 2001 sử dụng fructose tốt nhất, chủng A. xylinum IFO
13693 sử dụng glucose hiệu quả hơn… A. xylinum có thể chuyển hóa glucose
thành acid gluconic, đây là nguyên nhân làm pH của môi trường nuôi cấy giảm
từ 1 đến 2 đơn vị trong quá trình nuôi cấy.
0

0

Nhiệt độ tối ưu để A. xylinum phát triển từ 25 C đến 30 C và pH từ 5,4
đến 6,3. Theo Hestrin (1947) thì pH tối ưu để A. xylinum phát triển là 5,5 và
0

không phát triển ở nhiệt độ 37 C ngay cả trong môi trường dinh dưỡng tối ưu.
Theo Maccormide et al. (1996) cho rằng A. xylinum có thể phát triển trong phạm
0

0

vi pH từ 3 đến 8, nhiệt độ từ 12 C đến 35 C và có thể phát triển trong môi
trường có nồng độ ethanol lên tới 10%.
Khi nuôi cấy trên môi trường thạch, khi còn non khuẩn lạc mọc riêng lẻ,
nhầy và trong suốt, xuất hiện sau 3 đến 5 ngày. Khi già tế bào mọc dính thành
cụm, và chúng mọc theo đường cấy giống. [4].
A. xylinum có khả năng chịu được pH thấp, vì thế người ta thường bổ
sung thêm acid acetic hay acid citric vào môi trường nuôi cấy để hạn chế sự
nhiễm khuẩn lạ và tăng hiệu suất tổng hợp cellulose. [5].
1.1.3. Môi trường nuôi cấy A. xylinum


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

Các loại môi trường
MT1

MT2

MT3

Glucose

20g

20g

20g

Pepton

5g

10g

10g

Dinatri phosphat (khan) (Na2HPO4)

2,7g

Acid citric

1,15g

Diamoni photphat

0,3g

0,3g

Amoni sulfat

0,5g

0,5g

Nước dừa già

1000ml

Cao nấm men

5g

Nước cất 2 lần

1000ml

Nước vo gạo

1000ml

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


Môi trường chuẩn (HS) là môi trường nuôi cấy thường được sử dụng để sản
xuất CVK, dù là nuôi cấy tĩnh hoặc động, được mô tả lần đầu tiên vào năm 1954

bởi Schramm và Hestrin. [9].
Cao nấm men là một sản phẩm đã qua chế biến, bao gồm các thành phần
hòa tan của tế bào nấm men và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp
thực phẩm như là hương liệu thực phẩm, chất phụ gia và vitamin bổ sung cũng
như nguồn dinh dưỡng cho môi trường nuôi cấy vi khuẩn sử dụng trong vi sinh
học và công nghệ sinh học. [5].
Thành phần dinh dưỡng của cao nấm men [17], được thể hiện ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Thành phần dinh dưỡng của cao nấm men
Giá trị dinh dƣỡng
100g
Calo

185kcal

Lipid

0,9g

Cholesterol

0g

Natri

2,962mg

Kali

2,100mg

Cacbohydrat

20g

Chất xơ

7g

Đƣờng

1,6g

Protein

24g

Vitamin A

0IU

Vitamin C

0mg

Canxi

67mg

Sắt

4mg

Vitamin D

0IU

Vitamin B6

0mg

Vitamin B12

0,5µg

Magie

180mg


1.2. Tổng quan về thuốc Omeprazole
Công thức cấu tạo, tính chất lý hóa, dược động học,… của thuốc
Omeprazole được nêu chi tiết trong các tài liệu [1], [7], [8].
1.2.1. Công thức cấu tạo
- Công thức phân tử: C17H19N3O3S
- Phân tử khối: 345,4
- Tên IUPAC: 5 - methoxy- 2-[[(4 - methoxy - 3,5 - dimethyl – 2 pyridinyl) methyl] sulfinyl] - 1H - benzimidazole.
- Công thức cấu tạo của thuốc Omeprazole được thể hiện ở hình 1.3.

Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Omeprazole
1.2.2. Loại thuốc và Dạng thuốc

* Loại thuốc: Thuốc chống loét dạ dày, tá tràng, ức chế bom proton.
* Dạng thuốc:
- Viên nang đến ruột mới tan 1mg – 20mg.
- Lọ bột tiêm 40mg kèm ống dung môi 10ml.
- Viên bao phim 10 – 20mg.
1.2.3. Tính chất lý hóa của Omeprazole
1.2.3.1. Lý tính
Bột trắng hoặc gần như trắng. Rất khó tan trong nước, tan trong
dicloromethan, hơi tan trong ethanol 96 % và methanol. Tan trong dung dịch
0

kiềm loãng. Nóng chảy ở khoảng 155 C kèm theo sự phân huỷ. [7].


1.2.3.2. Hoá tính
Omeprazole vừa có tính acid, vừa có tính base, hấp thụ mạnh bức xạ tử
ngoại. Các tính chất này được ứng dụng trong định tính, định lượng và trong bào
chế Omeprazole. Độ ổn định của Omeprazole phụ thuộc vào pH. Trong môi
trường acid, Omeprazole nhanh chóng bị phân huỷ, trong môi trường kiềm
Omeprazole khá bền vững.
1.2.4. Dược lý và cơ chế tác dụng
Omeprazole là một dẫn xuất của benzimidazole không có hoạt tính ức chế
enzym ở môi trường trung tính, nhưng ở pH ≤ 5 Omeprazole được proton hoá
thành 2 dạng acid sulphenic và sulphenamic. Hai chất này gắn thuận nghịch với
+

+

nhóm sulfohydryl của enzym H - K - ATPase ở tế bào thành nên ức chế bài
tiết acid trên 48 giờ.

1.2.5. Dược động học
Omeprazole là một chất ức chế bài tiết dịch vị dạ dày do ức chế bơm
proton ở các tế bào thành dạ dày. Thuốc có tác dụng nhanh, kéo dài.
Omeprazole được hấp thu tốt ở ruột non sau khi uống khoảng 3 – 6 giờ. Sinh
khả dụng sau khi uống liều đầu tiên đạt khoảng 35% và đạt tới trên 60% sau khi
dùng vài liều. Sự hấp thu của thuốc phụ thuộc vào liều dùng, không bị ảnh
hưởng bởi thức ăn. Thuốc liên kết cao với protein huyết tương (khoảng 95%) và
được phân bố vào các mô đặc biệt ở các tế bào thành dạ dày. Thời gian bán thải
của thuốc ngắn (khoảng 40 phút), nhưng tác dụng ức chế bài tiết kéo dài, nên có
thể chỉ cần dùng một liều mỗi ngày. Omeprazole hầu như chuyển hoá hoàn toàn
tại gan, đào thải nhanh chóng, chủ yếu qua nước tiểu (80%), phần còn lại theo
phân. Dược động học của thuốc thay đổi không có ý nghĩa ở người già hay
người có chức năng thận suy giảm. Với những người suy giảm chức năng gan,
sinh khả dụng của thuốc tăng và độ thanh thải giảm, nhưng không có biểu hiện
tích luỹ thuốc trong cơ thể.
1.2.6. Tác dụng và hạn chế của Omeprazole


1.2.6.1. Tác dụng của Omeprazole
+

+

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

- Thường gặp: Có cảm giác nhức đầu, buồn ngủ, chóng mặt, nôn, buồn
nôn, táo bón, chướng bụng.
- Ít gặp: Có thể gây mất ngủ, mệt mỏi, rối loạn cảm giác, ngứa, nổi mề
đay, tăng tạm thời men gan transminase,...
- Hiếm gặp: Một số trường hợp có thể đổ mồ hôi, phù ngoại biên, giảm
bạch cầu, giảm tiểu cầu hoặc trầm cảm,…
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.3.1. Cellulose vi khuẩn (CVK)
Trên thế giới: Màng CVK đã được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực
khác nhau. CVK sử dụng để 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. 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, mặt nạ dưỡng da,...[10], [12], [14]. Đặc
biệt CVK còn được sử dụng để làm vật liệu vận tải và chất bọc ngoài thuốc được
sử ngoài da đã cho thấy có hiệu quả rõ rệt, khắc phục được nhược điểm của
thuốc ở dạng thông thường.
Tại Việt Nam: Việc nghiên cứu và sử dụng màng CVK từ A. xylinum
ngày càng được quan tâm. Nguyễn Văn Thanh và cộng sự (2006) đã tiến hành
nuôi cấy, tinh chế và thu màng CVK từ A. xylium đạt hiệu cao. CVK cũng đã


được nghiên cứu tạo màng trị bỏng , làm mặt nạ dưỡng da, cố định bạc nano làm
màng lọc nước uống nhiễm khuẩn,…[2], [4], [5], [6], [8].
Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Như
Quỳnh đã công bố công trình nghiên cứu “Nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter
xylinum tạo màng Bacterial cellulose ứng dụng trong điều trị bỏng”, kết quả cho
thấy màng CVK tạo bởi A. xylinum BNH2 tổng hợ có sợi cellulose nhỏ, dai, độ
bền kéo, độ thấu khí cao, độ hút nước tốt có triển vọng ứng dụng làm màng trị
bỏng. [3]

1.3.2. Omeprazole
Trên thế giới: Đã có nhiều đề tài nghiên cứu liên quan đến thuốc
Omeprazole nhưng hướng ứng dụng màng CVK làm tăng sinh khả dụng của
Omeprazole vẫn còn rất ít người nghiên cứu do đó đề tài mở ra một hướng mới
nhằm tăng sinh khả dụng của Omeprazole đồng thời hạn chế các tác dụng phụ
của thuốc. [14], [15], [16].
Tại Việt Nam: Đã có đề tài nghiên cứu liên quan đến thuốc Omeprazole.
Omeprazole được sử dụng nhiều trong chữa trị các bệnh như: trào ngược dịch dạ
dày - thực quản, loét dạ dày - tá tràng, hội chứng Zollinger - Ellison… nhưng ít
nghiên cứu nhằm hạn chế các tác dụng phụ cũng như yếu điểm của thuốc. [1], [7].


Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu
- Omeprazole (95%) xuất sứ từ Ân Độ.
- Dung môi là NaOH 0,1M và chất phản ứng khác được cung cấp từ Viện
Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng - Trường ĐHSP Hà Nội 2.
- Màng CVK lên men từ môi trường chuẩn (HS).
2.1.2. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu
- Buồng cấy vô trùng (Haraeus).
- Cân kỹ thuật (Sartorius - TE612).
- Cân phân tích (Sartorius - Thụy sỹ).
- Khuấy từ gia nhiệt (IKA - Đức).
- Máy đo quang phổ UV - 2450 (Shimadzu - Nhật Bản).
- Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump - Anh).
- Nồi hấp khử trùng HV - 110/HIRAIAMA.
- Tủ sấy, tủ ấm (Binder - Đức) và nhiều dụng cụ hóa sinh thông dụng
khác.
2.1.3. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CVK

Đường glucose, peptone, chiết cao nấm men, Disodium phosphate hydro
(Na2HPO4), axit citric, NaOH, HCl,… đạt tiêu chuẩn phân tích.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Chuẩn bị màng CVK
2.2.1.1. Tạo màng CVK thô
Tạo màng CVK từ môi trường HS. Quá trình lên men thu màng CVK thô
được thực hiện theo các bước sau: [6], [9].
- Bước 1: Chuẩn bị môi trường theo bảng 2.1.


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

Trọng lượng

D - glucose

20g

Peptone

5g

Cao nấm men

5g

Dinatri hidrophotphat (khan) (Na2HPO4)

2,7g

Axit citric

1,15g

Nước cất 2 lần

1000ml
o

- Bước 2: Hấp khử trùng môi trường ở 113 C trong 15 phút.
- Bước 3: Lấy các môi trường ra khử trùng bằng tia cực tím trong 15
phút rồi để nguội môi trường.
- Bước 4: Bổ sung tối thiểu 10% dịch giống và 2% axit acetic, lắc cho
giống phân bố đều trong dung dịch.
- Bước 5: Dùng gạc vô trùng bịt miệng bình, ủ tĩnh trong khoảng từ 10 o

13 ngày ở 26 C.
- Bước 6: Thu màng CVK thô.


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

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

o

Hấp trong 113 C, 15 phút

Xả nước, 8 giờ

CVK tinh khiết

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