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

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

======

HOÀNG THỊ NHẠN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ
THUỐC RANITIDIN 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. Cao Bá Cường

HÀ NỘI - 2018


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy: TS. Cao
Bá Cường là người đã hướng dẫn, chỉ bảo tận, giúp đỡ em trong suốt quá
trình nghiên cứu để đạt được kết quả này.
Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường ĐHSP Hà Nội 2, các
thầy cô giáo khoa Sinh- KTNN và các thầy cô trong viện nghiên cứu Khoa
học và Ứng dụng trường ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
em trong suốt quá trình làm thực nghiệm để hoàn thành đề tài khoá luận này.
Đây lần đầu tiên em được tham gia nghiên cứu khoa học, kiến thức còn
hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì
vậy em rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn sinh viên để

khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 28 tháng 4 năm 2018
Sinh viên

Hoàng Thị Nhạn


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài do chính tôi thực hiện. TS. Cao Bá
Cường là người hướng dẫn, giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này. Các số liệu và
kết quả nghiên cứu trong khoá luận này là trung thực, không trùng với kết quả
đã công bố.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 28 tháng 4 năm 2018
Sinh viên

Hoàng Thị Nhạn


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Ran

: Ranitidine

CVK

: Cellulose vi khuẩn

A. xylinum : Acetobacter xylinum
OD

: Mật độ quang phổ


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 3
4. Ý nghĩa của đề tài....................................................................................... 3
4.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài................................................................. 3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................................. 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4
1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu........................... 4
1.1. Bacterial cenlulose hay cenlulose vi khuẩn (CVK). ............................ 4
1.1.1. Đặc tính của màng CVK................................................................ 5
1.1.2. Nguyên liệu để nuôi A. xylinum nhằm thu màng CVK ................. 6
1.1.3. Các phương pháp sản xuất CVK từ A. xylinum............................. 7
1.1.4. Ứng dụng của CVK ....................................................................... 8
1.2. Tổng quan về Ranitidine .................................................................... 10
1.2.1. Đặc điểm chung ........................................................................... 10
1.2.2. Tác dụng dược lý ......................................................................... 11
1.2.3. Dược động học............................................................................. 11
1.2.4. Chỉ định, chống chỉ định, thận trọng và tác dụng phụ của thuốc 12
2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và nghiên cứu ngoài nước. 14
2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới về màng CVK ..... 14
2.1.1. Tình hình nghiên cứu về màng CVK trong nước........................ 14

2.1.2. Tình hình nghiên cứu về màng CVK trên thế giới ...................... 15
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới về Ranitidine ...... 15
Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 17
1. Nguyên vật liệu và trang thiết bị nghiên cứu........................................... 17
1.1 Chủng vi sinh ...................................................................................... 17
1.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 17
1.3. Thiết bị và dụng cụ............................................................................. 18
2. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 19
3. Phương pháp nghiên cứu. ........................................................................ 19
3.1. Tạo màng CVK lên men từ môi trường nước dừa già ....................... 19
3.2. Phương pháp đánh giá độ tinh khiết của màng CVK ........................ 20
3.3. Phương pháp xác định quang phổ hấp thụ của thuốc ....................... 21
3.4. Phương pháp dựng đường chuẩn ...................................................... 21
3.5. Phương pháp xác định lượng Ran nạp vào màng CVK .................... 22
3.6. Phương pháp xử lý thống kê .............................................................. 23
4. Địa điểm tiến hành nghiên cứu ................................................................ 23
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 24
1. Màng CVK thu được khi nuôi cấy trong môi trường nước dừa già ........ 24
2. Màng CVK tinh chế ................................................................................. 25
3. Kiểm tra độ tinh khiết của màng.............................................................. 25
4. Quang phổ hấp thụ của thuốc Ranitidine................................................. 26
5. Xây dựng đường chuẩn ranitidine ........................................................... 26
6. Khả năng hấp thụ thuốc Ran của màng CVK.......................................... 28


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 31
1. Kết luận .................................................................................................... 31
2. Kiến nghị.................................................................................................. 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 32

DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH ẢNH
Bảng 1.1a. Thành phần của nước dừa già ......................................................... 7
Bảng 1.1b. ứng dụng của CVK ......................................................................... 9
Hình 1.2a. Công thức cấu tạo của ranitidine ................................................. 10
Hình 1.2b. Các sản phẩm chuyển hoá trong cơ thể của ranitidine ................ 12
Bảng 2.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu ................................................. 17
Bảng 2.2. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu............................................ 18
Bảng 2.3. Thành phần môi trường lên men tạo màng CVK ........................... 19
Bảng 2.3: Các trường hợp thí nghiệm đo độ hấp thụ của màng CVK............ 23
Hình 3.1. A. Màng CVK sau 6 ngày................................................................ 24
B. màng CVK sau 10 ngày. ............................................................ 24
Hình 3.2. A. Màng dừa tinh khiết (d1,5- 0,5cm) ............................................. 25
B. Màng dừa tinh khiết (d1,5- 1cm) ............................................... 25
Hình 3.4: Quang phổ hấp thụ của thuốc Ranitidine....................................... 26
Bảng 3.5: Mật độ quang (OD) của dung dịch ranitidine ở các nồng độ ......... 27
Hình 3.5: Phương trình đường chuẩn ranitidine dung môi là HCl 0,1N ....... 27
Hình 3.6. Màng CVK đang hấp thụ thuốc Ranitidine..................................... 28
Bảng 3.6a. Giá trị OD hấp thụ thuốc của màng CVK sau 1h, 2h (n= 3) ........ 29
Bảng 3.6b. Lượng thuốc Ranitidine hấp thụ vào màng CVK (n = 3)............. 29


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa con người trở nên bận rộn
hơn không có nhiều thời gian nấu nướng nên có nhiều các loại thức ăn nhanh,
đồ ăn đóng hộp ra đời và kèm theo đó là chứng đau dạ dày ngày càng trở nên
phổ biến hơn. Đau dạ dày không chỉ do ăn uống mà còn do nhiều các nguyên
nhân khác như do quá căng thẳng, stress, thức khuya không ngủ đủ giấc,...

Hiện nay, với sự phát triển của ngành y học hiện đại có rất nhiều các loại
thuốc được nghiên cứu ra nhằm chữa trị, hạn chế việc đau, viêm loét dạ dày,...
trong đó có thuốc Ranitidine.
Các nhà khoa học của SK&F đã nhận thấy vai trò kích thích tiết acid dạ
dày của histamin trong cơ thể từ năm 1964, mục đích duy nhất của họ là tìm
ra một chất có khả năng ức chế cạnh tranh với histamine, vì ở thời điểm đó
các kháng histamin cổ điển không có tác dụng để ức chế hoạt động này, kể từ
khi họ chứng minh được sự hiện diện của receptor histamin H2 ở tế bào thành
dạ dày. Chất đó chính là các chất kháng histamin H2.
Ranitidine ức chế cạnh tranh với histamin ở thụ thể H2 của tế bào vách,
làm giảm lượng acid dịch vị tiết ra cả ngày và đêm, cả trong tình trạng bị kích
thích bởi thức ăn, insulin, amino acid, histamin, hoặc pentagastrin.
Màng CVK được sản xuất từ một loài vi khuẩn, đặc biệt là chủng
Acetobacter xylinum. Màng CVK có cấu trúc, đặc tính rất giống với cellulose
của thực vật nhưng có một số đặc tính đặc biệt như: khả năng thấm hút nước
cao, có khả năng phục hồi độ ẩm ban đầu, độ tinh khiết cao, độ bền cơ học,
đường kính sợi nhỏ, độ polymer hóa lớn. Nhờ những đặc tính độc đáo đó mà
màng CVK là một nguồn polymer mới, là một giải pháp trong nghiên cứu

1


sinh học hiện đại. Hiện nay màng CVK đã được ứng dụng nhiều trong các
lĩnh vực công nghệ khác nhau: thực phẩm, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy,
mỹ phẩm, đặc biệt là trong 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,
điều trị các bệnh tim mạch, làm mặt nạ dưỡng da cho con người). Ngoài ra,
màng CVK còn được dùng làm chất màng đặc biệt cho các sợi pin và tế bào
năng lượng (Brown, 1989), làm các sợi truyền quang, là môi trường cơ chất
trong sinh học sử dụng để cố định protein hay cho sắc kí. Trong lĩnh vực dược

phẩm, lợi dụng những đặc tính quý báu của màng CVK để tăng khả năng hấp
thụ của thuốc.
Nước dừa già có chứa rất nhiều vi chất dinh dưỡng, vitamin, axit hữu
cơ, đường, đặc biệt có chứa những hợp chất quan trọng trong nuôi cấy in vitro
là myoinositol, các hợp chất có tính auxin, các glucosit của xytokinin vì vậy
mà nước dừa già là một môi trường rất tiềm năng trong việc nuôi cấy màng
CVK lên men từ vi khuẩn. A. xylium rất thích hợp phát triển trong môi trường
dinh dưỡng này. Từ các nghiên cứu về màng CVK và một số hạn chế của
Ranitidine trong quá trình điều trị. Với mục đích làm tăng khả năng hấp thụ
thuốc dựa trên màng CVK giúp Ranitidine có thể khắc phục tính khả dụng
sinh học, xét thấy đây là hướng nghiên cứu mới và triển vọng. Đó là lí do
chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Ranitidine
của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước dừa già”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu chế tạo màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường
nước dừa già.
- Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Ranitidine của màng cellulose vi
khuẩn lên men từ môi trường nước dừa già.

2


3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Ranitidine
của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước dừa già.
- 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
Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
4. Ý nghĩa của đề tài

4.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Tăng thêm hiểu biết về ứng dụng của màng CVK, trên cơ sở đó ứng
dụng màng CVK để thiết kế hệ thống vận tải và phân phối thuốc nhằm tăng
khả năng hấp thụ của thuốc ranitidine vào màng CVK, đồng thời sẽ mở ra một
hướng nghiên cứu mới có thể ứng dụng trên nhiều các loại thuốc khác giúp
cho ngành y học ngày một phát triển hơn.
Bên cạnh đó ta cũng có thể tìm ra được những ưu, nhược điểm của
màng CVK lên men từ 1 số môi trường để từ đó có những hướng nghiên cứu
làm tăng các đặc tính của màng CVK, hạn chế các yếu điểm của màng để ứng
dụng màng trên các lĩnh vực khác nhau.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Xây dựng được quy trình tạo màng CVK từ chủng Acetobacter xylinum
lên men từ môi trường nước dừa già.
Định hướng cho việc có thể chọn ra trường hợp thuốc Ranitidine hấp
thụ vào màng CVK lên men từ môi trường nước dừa già là tốt nhất. Từ đó
ứng dụng vào cải thiện những nhược điểm của thuốc, nâng cao hiệu quả điều
trị.

3


Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu
1.1. Bacterial cenlulose hay cenlulose vi khuẩn (CVK).
CVK được tổng hợp từ một số loại vi khuẩn như: Pseudomonas,
Acetobacter, Agrobecterium, Achromobacter,... đặc biệt là chủng Acetobacter
xylinum.
A. xylinum có dạng hình que, thẳng hay hơi cong, kích thước ngang
khoảng 0,6 - 0,8 µm, dài khoảng 2 - 3 µm, là loại 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, phình to ra, phân nhánh hoặc không phân nhánh [4, 16].
Trong môi trường nuôi cấy rắn, sau khoảng từ 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 để nuôi cấy A. xylinum là môi trường tổng hợp từ các
nguồn dinh dưỡng cần thiết như nguồn cacbon, nito, nguồn sulful và photphos
các yếu tố tăng trưởng và các yếu tố vi lượng [19].
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 mía, nước vo gạo, nước dừa già,… để làm nguyên liệu cho nuôi
cấy A. xylinum. Trong đó nước dừa già được xem là môi trường kinh điển
trong nuôi cấy A. xylinum [14].
Cellulose vi khuẩn cấu tạo bởi những chuỗi polimer β-1,4
glucopyranose không phân nhánh. Những nghiên cứu đã cho thấy cấu trúc

4


hóa học cơ bản của CVK giống cellulose của thực vật (plant cellulose – PC),
tuy nhiên chúng khác nhau về cấu trúc đại thể [17].
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, cấu trúc của
màng CVK phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện nuôi cấy.
1.1.1. 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.
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 [10,
11]. 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, điều trị
các bệnh tim mạch, làm mặt nạ dưỡng da cho con người [7]. Amin et al. [12]
đã báo cáo việc sử dụng màng CVK làm màng bọc cho Paracetamol bằng
cách sử dụng kĩ thuật phun phủ. Kết quả cho thấy màng CVK có khả năng giữ
thuốc và giải phóng thuốc chậm lại, làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc. Ở
Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng màng CVK mới được quan tâm gần

5


đây và đã đạt được kết quả bước đầu. Đề tài của Nguyễn Văn Thanh – Đại
học Y Dược TP Hồ Chí Minh 2006 [8] đã “Nghiên cứu chế tạo màng
cellulose trị bỏng từ Acetobacter xylinum”. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy
màng CVK được tạo nên từ các nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, có thể sản xuất
trên quy mô công nghiệp. Về mặt tính chất, CVK có độ tinh sạch lớn hơn
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, sức căng lớn,
trọng lượng thấp, khả năng thấm hút lớn, đường kính sợi nhỏ,... Đồng thời 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, ổn định về kích thước và hướng,
màng CVK còn có ý nghĩa giữ thuốc và giải phóng thuốc kéo dài,… [19] Bên
cạnh đó, các sợi cellulose có cấu trúc mạng sẽ là hệ thống vận chuyển và phân
phối thuốc làm tăng sinh khả dụng của thuốc, nó có thể giúp thuốc không bị
phá hủy trong môi trường acid.
1.1.2. Nguyên liệu để nuôi A. xylinum nhằm thu màng CVK
Môi trường nuôi cấy A. xylinum là môi trường tổng hợp từ các nguồn
dinh dưỡng cần thiết nhờ nguồn cacbon, nitơ, nguồn sulfur và phospho, các
yếu tố tăng trưởng và các yếu tố vi lượng.
A. xylinum là loài có khả năng tổng hợp cellulose từ nguồn
cacbonhydrat. Nguồn cacbonhydrat 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 đường cũng như nồng độ các loại đường trong
môi trường còn phụ thuộc vào những chủng A. xylinum khác nhau [6].
Nhu cầu sử dụng đương ở A. xylinum 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: rỉ đường, chất thải trong công nghiệp sản xuất khoai tây và pho

6


mát, nước dừa già và nước mía... để làm nguyên liêu nuôi cấy A. xylinum.
Trong đó nước dừa già được xem là môi trường kinh điển trong nuôi cấy A.
xylinum [6].
Trong nước dừa chưa rất nhiều chất dinh dưỡng và chất kích thích tố
tăng trưởng như hexitol, cytolunin, sorbitol,…Vì vậy A. xylinum rất thích hợp
phát triển trong môi trường này. Nước dừa sau khi thu hoạch được sử dụng
không quá 3 ngày, tránh để lâu làm cho đường và các chất dinh dưỡng khác

giảm dẫn đến hiệu suất kém [6, 19]. Thành phần dinh dưỡng của nước dừa
được trình bày trong bảng 1.1 [6].
Bảng 1.1a. Thành phần của nước dừa già
Nước (%)

94,9

Kẽm (mg/100g)

0,1

Protein (%)

0,72

Đồng (mg/100g)

0,0

Chất béo toàn phần

0,72

Mangan (mg/100g)

0,1

Carbonhydrat (%)

3,17

Selenium (µm/100g)

1

Đường (%)

2,16

Vitamin C (µm/100g)

2,4

Calcium (mg/100g)

24

Thiamin (mg/100g)

0,0

Sắt (mg/100g)

0,29

Riboflavin (mg/100g)

0,0

Magie (mg/100g)

25

Niacin (mg/100g)

0,0

Phosphorus (mg/100g)

20

Acid Pathenic

0,0

Kali (mg/100g)

250

Vitamin B6 (mg/100g)

0,0

Natri (mg/100g)

105

Folate (µm/100g)

0,0

1.1.3. Các phương pháp sản xuất CVK từ A. xylinum
a. Lên men tĩnh
Môi trường dinh dưỡng để lên men A. xylinum được cho vào các khay
lên men có bề mặt thoáng rộng. Trong quá trình lên men các khay được đậy

7


bằng giấy báo có độ xốp, giúp tạo độ thông khí giữa môi trường lên men và
môi trường bên ngoài nhưng vẫn tránh được khả năng nhiễm khuẩn. Nhiệt độ
thích hợp cho quá trình lên men 28 - 30ᴼC. Sợi cellulose mới được tổng hợp
sẽ di chuyển lên bề mặt của môi trường nuôi cấy tạo thành lớp màng cellulose
nằm ở mặt phân cách giữa môi trường lỏng và không khí. Cellulose tiếp tục
được tổng hợp bám lên màng cellulose bên trên. Sau 7-10 ngày có thể thu
CVK [6, 21].
b. Lên men động
Vi khuẩn A. xylinum thường được nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy
lắc. Cấy dịch huyền phù vi khuẩn đã được hoạt hóa vào môi trường nuôi cấy
đã chuẩn bị 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 từ môi trường lắc có dạng
hạt nhỏ, hạt hình sao và các sợi dài, chúng phân tán rất tốt trong môi trường.
Lượng O2 hòa tan trong môi trường ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và khả
năng tổng hợp CVK của vi khuẩn A. xylinum.
Do đó, quá trình lên men đạt hiệu quả cao, các reactor có sục khí
thường xuyên được sử dụng để lên men [6, 21].
1.1.4. Ứng dụng của CVK
Mặc dù bản chất hoá học của CVK tương tự cellulose thực vật nhưng
nhờ sản xuất dễ dàng, đặc tính cơ học cao, tính ổn định dưới hoá chất và nhiệt
độ cao. Ngoài ra còn nhiều điểm ưu việt như: độ tinh sạch, độ kết tinh, độ bền

đàn hồi, độ co giãn, khả năng giữ hình dạng ban đầu, khả năng giữ nước và
hút nước cao và một số điểm khác. Với những điểm ưu việt này, CVK còn
được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: Trong công nghiệp giấy
màu CVK được dùng để sản xuất giấy điện tử chất lượng cao, trong công
nghiệp môi trường đã sử dụng màng CVK làm màng phân tách để xử lý nước
và biến đổi độ nhớt của nước (Brown, 1989, Jonas và Fonah, 1998), dùng làm

8


chất màng đặc biệt cho các sợi pin và tế bào năng lượng (Brown, 1989), làm
các sợi truyền quang, là môi trường cơ chất trong sinh học sử dụng để cố định
protein.
CVK hiện được mong đợi là vật liệu hoá sinh mới với những ứng dụng
thú vị và đang tiếp tục nghiên cứu, phát triển hàng loạt [6, 7, 11, 12, 15] được
thể hiện cụ thể trong bảng 1.1b.
Bảng 1.1b. ứng dụng của CVK
Lĩnh vực ứng dụng

Sản phẩm
Tráng miệng (thạch dừa)
Ăn kiêng (kem, salad)

Thực phẩm

Thịt nhân tạo
Vỏ bao xúc xích
Nước uống siro không có cholesterol
Thuốc rượu Kombucha hay trà Manchurian
Màng trị thương, màng trị bỏng

Y dược

Tác nhân vận chuyển thuốc
Da nhân tạo
Chất làm co mạch
Màng nhân tạo

Mỹ phẩm

Chất làm dày và tăng cứng cho thuốc đánh
bóng móng tay
Miếng xốp làm sạch vết dầu tràn

Môi trường

Hấp thu chất độc
Quần áo, giày dép tự phân hủy

Dầu mỏ

Thu hồi dầu

Trang phục

Sản xuất sợi nhân tạo

9

Y phục quân đội
Thể thao

Lều lắp ráp
Gỗ nhân tạo

Sản phẩm rừng

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 Ranitidine
1.2.1. Đặc điểm chung
- Tên quốc tế: Ranitidine.
- Tên khoa học: N-{2- [{5- [(Dimethylamino) methyl]-2- furanyl}
methyl) thiol] ethyl} –N’- methyl- 2-nitro- 1,1- ethendiamin
- Công thức phân tử: C13H22N4O3S
- Công thức cấu tạo của Ranitidine được thể hiện ở hình 1.1a

Hình 1.2a. Công thức cấu tạo của ranitidine
- Khối lượng phân tử: 314.40 đvC
- Nhiệt độ nóng chảy: 69 - 70oC
- Loại thuốc: Đối kháng thụ thể histamin H2.
- Dạng thuốc và hàm lượng: Dạng Ranitidin hydroclorid.
+ Công thức phân tử: C13H22N4O3S.HCl
+ Khối lượng phân tử: 350,86 đvC

+ Nhiệt độ nóng chảy: 133 - 135oC

10


Viên nang chứa 150mg, 300mg ranitidine.
Dung dịch uống 75mg trong 5ml: gói bột 150mg.
Viên nén chứa 75mg, 150mg, 300mg.
Viên sủi bọt: 150mg, 300mg.
Thuốc tiêm chứa 50mg trong 2ml.
Dạng viên 400mg ranitidin bismuth citrat tương đương 162mg
ranitidine.
1.2.2. Tác dụng dược lý
Ranitidin là thuốc đối kháng thụ thể H2 histamin. Bốn thuốc đối kháng
thụ thể H2 được dùng là Cimetidin, Ranitidin, Famotidin và Nizatidin. Các
thuốc này có khả năng làm giảm 90% acid dịch vị tiết ra sau khi uống 1 liều
điều trị, có tác dụng làm liền nhanh vết loét dạ dày tá tràng, và ngăn chặn
bệnh tái phát. Hơn nữa, chúng có vai trò quan trọng trong kiểm soát hội
chứng Zollinger - Ellison và trạng thái tăng tiết dịch vị quá mức.
Ranitidine ức chế cạnh tranh với histamin ở thụ thể H2 của tế bào vách,
làm giảm lượng acid dịch vị tiết ra cả ngày và đêm, cả trong tình trạng bị kích
thích bởi thức ăn, insulin, amino acid, histamin, hoặc pentagastrin. Ranitidine
có tác dụng ức chế tiết acid dịch vị mạnh hơn cimetidine từ 3- 13 lần nhưng
tác dụng không mong muốn lại ít hơn [1, 2]. Nhờ những ưu điểm vượt trội đó,
ranitidine được đưa vào danh mục thuốc thiết yếu của Việt Nam và WHO [1].
1.2.3. Dược động học
• Dạng thuốc uống:
Ranitidine được hấp thu nhanh chóng sau khi uống. Nồng độ tối đa
trong huyết tương thường đạt được sau khoảng 2 giờ. Sự hấp thu không bị
giảm đáng kể bởi thức ăn hay các thuốc kháng acid. Các sản phẩm chuyển

hoá trong cơ thể của Ran được thể hiện ở hình 1.1b.

11


Hình 1.2b. Các sản phẩm chuyển hoá trong cơ thể của ranitidine
Thời gián bán tải trung bình của Ran vào khoảng 2 giờ. Ran ít chuyển
hoá và được đào thải qua thận chủ yếu dưới dạng tự do và một lượng nhỏ (1035%) chuyển hoá qua gan thông qua cytocrom P450. Chất chuyển hoá chính
là N-oxyd và còn một phần nhỏ S-oxyd, dimethyl ranitidine. Khi sử dụng
dạng thuốc uống, sau 24h, có 40% lượng Ran tự do và các chất chuyển hoá
chính được thải qua đường nước tiểu.
• Dạng thuốc tiêm
Ranitidine được hấp thu nhanh chóng sau khi tiêm. Nồng độ tối đa
trong huyết tương thường đạt được sau khoảng 15 phút. Ran được đào thải
qua thận chủ yếu dưới dạng tự do và một lượng nhỏ dưới dạng các chất
chuyển hoá.
Chất chuyển hoá chính là N-oxyd, một phần nhỏ S-oxyd và dimethyl
rantidine. Khi tiêm tĩnh mạch sau 24h, 75% lượng Ran tự do và các chất
chuyển hoá chính của nó được thải qua đường nước tiểu.
1.2.4. Chỉ định, chống chỉ định, thận trọng và tác dụng phụ của thuốc
- Chỉ định của thuốc ranitidine:

12


Ranitidine được dùng để điều trị loét tá tràng, loét dạ dày lành tính, loét
sau phẫu thuật, bệnh trào ngược thực quản, hội chứng Zollinger - Ellison và
dùng trong các trường hợp cần thiết giảm tiết dịch vị và giảm tiết acid như:
Phòng chảy máu dạ dày - ruột, vì loét do stress ở người bệnh nặng, phòng
chảy máu tái phát ở người bệnh đã bị loét dạ dày - tá tràng có xuất huyết và

dự phòng trước khi gây mê toàn thân ở người bệnh có nguy cơ hít phải acid
(hội chứng Mendelson) đặc biệt ở người bệnh mang thai đang chuyển dạ.
Ranitidine còn được chỉ định dùng trong điều trị triệu chứng khó tiêu.
- Chống chỉ định khi dùng ranitidine
Chống chỉ định dùng ranitidine ở người bệnh có tiền sử quá mẫn với
bất kỳ thành phần nào của thuốc.
- Thận trọng khi sử dụng thuốc ranitidine
Người bệnh suy thận cần giảm liều.
Người bệnh suy gan nặng, người bệnh rối loạn chuyển hóa porphyrin
cấp, có nguy cơ tăng tác dụng không mong muốn và nguy cơ quá liều.
Người bệnh có bệnh tim có thể bị nguy cơ chậm nhịp tim.
Viên ranitidine sủi bọt trong nước có chứa natri, dễ làm quá tải natri,
nên cần chú ý ở người bệnh tăng huyết áp, suy tim, suy thận.
Ðiều trị với các kháng histamin H2 có thể che lấp các triệu chứng của
ung thư dạ dày và làm chậm chẩn đoán bệnh này. Do đó khi có loét dạ dày
cần loại trừ khả năng bị ung thư trước khi điều trị bằng ranitidin.
Ranitidine được đào thải qua thận, nên khi người bệnh bị suy thận thì
nồng độ thuốc trong huyết tương tăng cao, vì vậy phải cho các người bệnh
này tiêm những liều thấp, 25mg, hoặc chỉ uống 1 liều 500mg vào các buổi tối,
trong 4 - 8 tuần.

13


Tuy hiếm nhưng cũng có những trường hợp khi tiêm nhanh ranitidin có
thể gây nhịp tim chậm và thường xảy ra ở những người bệnh có những yếu tố
dễ gây rối loạn nhịp tim.
Cần tránh dùng ranitidin cho người có tiền sử rối loạn chuyển hóa
porphyrin.
- Tác dụng phụ của thuốc:

Thường gặp: Ðau đầu, chóng mặt, yếu mệt, ỉa chảy, ban đỏ.
Ít gặp: Giảm bạch cầu, giảm tiểu cầu, ngứa, đau ở chỗ tiêm, tăng men
transaminase.
Hiếm gặp: Các phản ứng quá mẫn xảy ra như mề đay, co thắt phế quản,
sốt choáng phản vệ, phù mạch, đau cơ, đau khớp. Mất bạch cầu hạt, giảm toàn
bộ huyết cầu, kể cả giảm sản tủy xương. Làm chậm nhịp tim, hạ huyết áp,
blốc nhĩ thất, suy tâm thu sau khi tiêm nhanh. To vú ở đàn ông. Viêm tụy.
Ban đỏ đa dạng. Gan: Viêm gan, đôi khi có vàng da. Rối loạn điều tiết mắt.
2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và nghiên cứu ngoài nước
2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới về màng CVK
2.1.1. Tình hình nghiên cứu về màng CVK trong nước
Tại Việt Nam việc nghiên cứu và sử dụng màng CVK từ vi khuẩn 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.
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 mùi làm gia tăng hiệu quả trị bỏng là ưu
điểm mà các loại màng khác trên thế giới không có.

14


Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Như
Quỳnh [6, 7, 9] 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 hợp 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.
2.1.2. Tình hình nghiên cứu về 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. 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),
Jonas và Farad, 1998, 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.
CVK được ứng dụng trong ngành dược phẩm và mỹ phẩm. Các tác giả
Hamlyn và cs (1997), Cienchanska (2004), Legeza và cs (2004), Wan và
Milon (2005), Czaja và cs (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), Czaja và cộng sự (2006) đã dùng màng CVK làm da
nhân tạo, mặt nạ dưỡng da cho phụ nữ.
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới về Ranitidine
Thuốc Ranitidine, còn có tên gọi Ranitidin ở Việt Nam, được sử dụng
để điều trị loét dạ dày và ruột đồng thời ngăn ngừa bệnh tái phát sau khi điều
trị. Loại thuốc này cũng được sử dụng để điều trị và ngăn chặn các vấn đề ở
dạ dày và cổ họng (thực quản) gây ra bởi dư lượng axit trong dạ dày (ví dụ

15


như hội chứng Zollinger-Ellison, viêm thực quản ăn mòn) hoặc trào ngược
axit dạ dày vào thực quản (bệnh trào ngược dạ dày-GERD) [1].
Hiện nay, việc sử dụng màng CVK để làm tăng sinh khả dụng của
ranitidine vẫn còn chưa được nghiên cứu sâu, có rất ít người nghiên cứu, do
đó đề tài mở ra một hướng mới góp phần làm tăng sinh khả dụng của
ranitidine để ứng dụng vào đời sống giúp cho việc điều trị bệnh đạt hiệu quả
hơn.

16


Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Nguyên vật liệu và trang thiết bị nghiên cứu
1.1 Chủng vi sinh
Vi khuẩn tạo cellulose từ dịch trà xanh lên men [1, 2] được nuôi cấy tại
Phòng sạch Vi sinh – Động vật, Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng,
Trường ĐHSP Hà Nội 2.
1.2. Vật liệu nghiên cứu
Bảng 2.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu
STT

Tên nguyên liệu

Nguồn gốc

1

Ranitidine

Ấn Độ

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

Viện

NCKH&ƯD

Trường

ĐHSP Hà Nội 2
10

Ethanol

Nhà máy hóa chất Đức Giang

11

Kali dihidrophotphat

Trung Quốc

12

Nước dừa già

Việt Nam

17