Luận Văn Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Berberine hydrochloride của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường chuẩn

Tài liu lun vn s phm 1 of 63.

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

PHÙNG NGỌC MỸ LAN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC
BERBERINE HYDROCHLORIDE CỦA VẬT LIỆU
CELLULOSE TẠO RA TỪ
GLUCONACETOBACTERXYLINUS NUÔI CẤY
TRONG MÔI TRƯỜNG CHUẨN

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật

Hà Nội, tháng 5 năm 2019
Footer Page 1 of 63.

Hà Nội, tháng 11 năm 2018


Tài liu lun vn s phm 2 of 63.

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

PHÙNG NGỌC MỸ LAN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC
BERBERINE HYDROCHLORIDE CỦA VẬT LIỆU

CELLULOSE TẠO RA TỪ
GLUCONACETOBACTERXYLINUS NUÔI CẤY
TRONG MÔI TRƯỜNG CHUẨN
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật

Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Thành

Hà Nội, tháng 5 năm 2019

Footer Page 2 of 63.

Hà Nội, tháng 11 năm 2018


Tài liu lun vn s phm 3 of 63.

LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Berberine hydrochloride của
vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường
chuẩn” là nội dung em chọn để làm khóa luận tốt nghiệp sau 4 năm học tập tại
khoa Sinh – KTNN trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
Để hoàn thành quá trình nghiên cứu và hoàn thiện khóa luận, lời đầu tiên
em xin chân thành cảm ơn chân thành tới thầy giáo Nguyễn Xuân Thành, người
đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này.
Em cũng xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong
khoa Sinh – KTNN, các thầy cô trong Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng
– Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tận tình giảng dạy và tạo mọi điều kiện
thuận lợi trong thời gian em học tập và nghiên cứu tại trường.

Đây là lần đầu em tham gia nghiên cứu khoa học, kinh nghiệm của em
còn nhiều hạn chế. Do đó không tránh khỏi những sai sót vì vậy em rất mong
nhận được những nhận xét và đóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài khóa
luận của em được hoàn thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019
SINH VIÊN

Phùng Ngọc Mỹ Lan

Footer Page 3 of 63.


Tài liu lun vn s phm 4 of 63.

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. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa
luận là trung thực, không trùng lặp với bất kì công trình nghiên cứu nào.

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019
SINH VIÊN

Phùng Ngọc Mỹ Lan

Footer Page 4 of 63.


Tài liu lun vn s phm 5 of 63.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1
1.

Lý do chọn đề tài ......................................................................... 1

2.

Mục đích nghiên cứu................................................................... 2

3.

Nội dung nghiên cứu ................................................................... 2

4.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................... 2

NỘI DUNG ............................................................................................. 3
Chương 1. Tổng quan ............................................................................. 3
1.1. Giới thiệu về vật liệu cellulose .................................................... 3
1.1.1. Đặc điểm của màng vật liệu cellulose .................................. 3
1.1.2. Tính chất của màng vật liệu cellulose .................................. 4
1.1.3. Ứng dụng của màng vật liệu cellulose.................................. 4
1.2. Giới thiệu về thuốc berberine hydrochloride ............................... 6
1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước................. 9
1.3.1. Tình hình nghiên trên thế giới: ............................................. 9
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ...................................... 10
Chương 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .................................. 12
2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................... 12

2.1.1. Giống vi khuẩn.................................................................... 12
2.1.2. Nguyên liệu và hóa chất ..................................................... 12
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ ............................................................. 12
2.1.4. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy màng VLC .................... 12
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................... 13
2.2.1. Phương pháp tạo màng VLC .............................................. 13
2.2.2. Phương pháp xây dựng đường chuẩn ................................. 14
2.2.3. Phương pháp xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng ...... 15

Footer Page 5 of 63.


Tài liu lun vn s phm 6 of 63.

2.2.4. Phương pháp phân tích thống kê ........................................ 15
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ........................................ 16
3.1. Kết quả tạo vật liệu VLC ........................................................... 16
3.1.1. Thu màng VLC thô ............................................................. 16
3.1.2. Tạo màng VLC tinh khiết ................................................... 17
3.2. Đường chuẩn hấp thụ thuốc berberine hydrochloride ............... 17
3.3. Khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochlorid của màng VLC
................................................................................................................. 18
KẾT LUẬN...........................................................................................21
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 22

Footer Page 6 of 63.


Tài liu lun vn s phm 7 of 63.

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Ứng dụng của VLC ............................................................................ 5
Bảng 2. Môi trường chuẩn lên men tạo màng VLC........................................ 13
Bảng 3. Giá trị OD của dung dịch thuốc berberine hydrochloride ở các nồng độ
(mg/ml) khác nhau (n = 3) .............................................................................. 17
Bảng 4. Giá trị OD của dung dịch berberine hydrochlorid 10% khi ngâm màng
VLC (n = 3) ở môi trường chuẩn .................................................................... 19
Bảng 5. Lượng thuốc berberine hydrochlorid hấp thụ vào màng VLC
( n = 3) ............................................................................................................. 20

Footer Page 7 of 63.


Tài liu lun vn s phm 8 of 63.

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc của vật liệu cellulose và cellulose thực vật ......................... 3
Hình 1.2 Công thức cấu tạo của berberine hydrochloride ................................ 7
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình xử lí thu VLC tinh khiết ......................................... 14
Hình 3.1 Màng VLC thô lên men từ môi trường chuẩn.................................. 16
Hình 3.2 Màng VLC tinh khiết sau khi xử lí .................................................. 17
Hình 3.3 Phương trình đường chuẩn berberine hydrochlorid ......................... 18
Hình 3.4 Màng VLC đang hấp thụ thuốc ........................................................ 19

Footer Page 8 of 63.


Tài liu lun vn s phm 9 of 63.

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Tên đầy đủ

Từ viết tắt

Footer Page 9 of 63.

VLC

Vật liệu Cellulose

OD

Optical Density

UV - vis

Ultraviolet visible

E. coli

Escherichia coli


Tài liu lun vn s phm 10 of 63.

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

Ngày nay, trong thời đại công nghiệp hóa con người trở nên bận rộn hơn
với công việc mà ít có thời gian nấu nướng nên nhiều loại thực phẩm như đồ
ăn nhanh, đồ ăn đóng hộp ra đời và kèm theo là chứng tiêu chảy, viêm đường
tiêu hóa cũng ngày càng xuất hiện nhiều hơn. Các bệnh rối loạn đường tiêu hóa
cũng ngày một xuất hiện nhiều hơn. Các bệnh đường tiêu hóa không chỉ do ăn
uống mà còn do các nguyên nhân khắc như do quá căng thẳng, stress, hay do
thức khuya không ngủ đủ giấc, sử dụng chất kích thích như rượu, cà phê,… Với
sự phát triển của ngành y học hiện nay có rất nhiều các loại nhằm chữa trị, hạn
chế bệnh rối loạn đường tiêu hóa,…trong đó các thuốc berberine hydrochloride.
Berberine hydrochloride là một trong các số loại thuốc đường tiêu hóa
dùng qua đường uống, khó tan trong ethanol và nước, không tan trong ether.
Nó có tác dụng chống các loại vi khuẩn, ký sinh trùng trong ruột gây hại cho
cơ thể mà không ảnh hưởng tới các hoạt động của vi sinh vật có lợi của đường
tiêu hóa. Beberine hydrocochloride còn được điều chế thành thuốc nhỏ mắt
điều trị viêm kết mạc, đau mắt đỏ do các yếu tố kích ứng từ môi trường hoặc
do đau mắt hột gây nên berberine hydrochloride còn có khả năng ngăn ngừa sự
lây lan của nấm, bột nhiễm nấm, chống lại sự tác hại của vi khuẩn tả, E. coli.
Berberine hydrochloride có tác dụng phụ gây ra táo bón, nếu dùng với liều cao
berberine trên 500 mg có thể gây ra đau bụng, buồn nôn, nôn mửa, căng thẳng,
trầm cảm, nhịp tim chậm, suy tim, co giật, tê liệt, co thắt và dẫn đến tử vong.
Tuy nhiên, berberine hydrochloride có sinh khả dụng thấp, trong quá
trình sử dụng có thể bị các tác nhân khác gây ảnh hưởng làm giảm hiệu quả hấp
thụ. Do đó, cần thiết để thiết kế một loại màng giúp thuốc hấp thụ một cách
nhanh chóng có thể tăng khả năng điều trị bệnh của berberine hydrochloride.
[2].
Với mục đích tạo ra màng VLC dựa trên loài vi khuẩn thuộc chủng
Gluconacetobacter xylinus, từ đó chế tạo màng sinh học để khắc phục những
tác dụng phụ của thuốc berberine hydrochloride ở môi trường thích hợp nhất.
Đó là lý do chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cức khả năng hấp thụ thuốc
1

Footer Page 10 of 63.


Tài liu lun vn s phm 11 of 63.

berberine hydrochloride của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter
xylinus nuôi cấy trong môi trường chuẩn”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Tạo hệ thống VLC được nạp thuốc, tìm hiểu khả năng nạp thuốc nhằm
tìm ra điều kiện nạp được nhiều và hấp thụ được nhiều thuốc vào VLC.
- Đánh giá khả năng hấp thụ thuốc ở các trường hợp khác nhau về độ dày
màng, nhiệt độ và chế độ lắc.
3. Nội dung nghiên cứu
- Tạo màng vật liệu cellulose từ Gluconacetobater xylinus trong môi
trường chuẩn.
- Thiết kế hệ thống vận tải và phân phối thuốc qua màng VLC.
- Khảo sát, đánh giá, so sánh khả năng hấp thụ thuốc của màng VLC lên
men từ môi trường chuẩn thông qua hệ thống vận tải đã thiết kế.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
- Tăng thêm hiểm biết về ứng dụng màng VLC.
- Đánh giá những ưu nhược điểm của màng VLC nạp berberine
hydrochloride để từ đó đề xuất hướng nghiên cứu trên các thuốc khác.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Khảo sát được lượng thuốc berberine hydrochloride hấp thụ qua màng
VLC. Chọn ra được điều kiện hấp thụ tốt nhất để cải thiện được nhược điểm
của thuốc.

2
Footer Page 11 of 63.

Tài liu lun vn s phm 12 of 63.

NỘI DUNG
Chương 1. Tổng quan
1.1. Giới thiệu về vật liệu cellulose
1.1.1. Đặc điểm của màng vật liệu cellulose
Vật liệu cellulose (viết tắt là VLC) là sản phẩm của một số vi khuẩn đặc
biệt là vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus.
Vật liệu cellulose có cấu trúc siêu mịn, đường kính sợi bằng 1/100 đường
kính của sợi cellulose thực vật. So sánh đường kính của sợi vật liệu cellulose
với đường kính của các sợi nhân tạo cho thấy kích thước của sợi vật liệu
cellulose còn nhỏ hơn cả kích thước của sợi tổng hợp hóa học nhỏ nhất.
Cellulose là một polymer không phân nhánh bao gồm những gốc
glucosepyranose nối với nhau bởi nối β -1,4 glucan. Các nghiên cứu cơ bản về
VLC cho thấy VLC có cấu trúc giống cellulose thực vật. Tuy nhiên cấu trúc
cao phân tử và các đặc tính của VLC khác với cellulose thực vật được thể hiện
qua hình 1.1.

(x 20000 lần)
Vật liệu cellulose

(x 200 lần)
Cellulose thực vật

Hình 1.1. Cấu trúc của vật liệu cellulose và cellulose thực vật
Nguồn: Brown R.M. (1999), Pure Appl. Chem. 71 (5) [17].
3
Footer Page 12 of 63.

Tài liu lun vn s phm 13 of 63.

Vật liệu cellulose là cellulose sinh học duy nhất được tổng hợp mà không
gắn lignin, có thể bị phân hủy bởi một số enzym: CBH I và EG II là hỗn hợp 2
enzym cellulase được tinh chế từ Tricoderma viride với tên thương mại là
Meicelase (Meiji Seika, Tokyo, Japan) có khả năng thủy phân VLC. Có thể
kiểm soát được kích thước, cấu trúc (dạng A - VLC hay S - VLC) và chất lượng
của cellulose (kiểm soát cellulose kết tinh) trong quá trình nuôi cấy tạo
cellulose.
1.1.2. Tính chất của màng vật liệu cellulose
Vật liệu cellulose là cellulose trong suốt, cấu trúc mạng tinh thể mịn, sức
căng và độ bền sinh học cao.
VLC có độ bền cơ học, hóa học cao và có khả năng cản vi khuẩn. Với
tính chất này màng VLC đã được chế tạo làm màng lọc cản khuẩn.
Khả năng hút nước của VLC lớn hơn rất nhiều so với cellulose thực vật
(so sánh với sợi bông, cao hơn gần 200 lần). Khả năng này còn tùy thuộc vào
trạng thái của cellulose. Cellulose ở trạng thái ẩm ướt có khả năng hút nước cao
hơn ở trạng thái khô (khoảng 10 lần). Nhưng nếu làm khô VLC bằng phương
pháp đông khô thì khả năng giữ ẩm sẽ tốt hơn VLC làm khô tự nhiên.
Có độ tinh sạch cao so với các loại cellulose khác, không chứa ligin và
hemicellulose.
Khả năng tạo sợi, kết tinh tốt.
Lớp màng cellulose được tổng hợp một cách trực tiếp. Vi khuẩn có thể
tổng hợp được cellulose dưới dạng màng mỏng hoặc dưới dạng các sợi chỉ cực
nhỏ.
1.1.3. Ứng dụng của màng vật liệu cellulose
VLC được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như: thực phẩm,
mỹ phẩm, công nghiệp dệt, công nghệ pin,… đặc biệt trong lĩnh vực y học.

Trong y học, màng VLC thu được từ quá trình nuôi cấy tĩnh được nghiên cứu
và sử dụng làm da nhân tạo để trị bỏng. Ở Brazil, màng VLC ướt tinh sạch được
sản xuất như một loại da nhân tạo dung đắp vết thương [2]. Trường Đại học Y
dược Thành phố Hồ Chí Minh cũng nghiên cứu sử dụng màng VLC có tẩm dầu
mù u làm màng trị bỏng được thực nghiệm ở thỏ. Kết quả cho thấy màng VLC
4
Footer Page 13 of 63.


Tài liu lun vn s phm 14 of 63.

giúp vết thương mau lành và ngăn không cho vết thương nhiễm trùng [7]. Sản
phẩm VLC còn được ứng dụng để làm băng vết thương, trong phẫu thuật các
ghép mô, các cơ quan,... Dựa vào đặc tính trương nở của màng VLC người ta
ứng dụng làm tác nhân chuyển thuốc, huyền phù VLC để ổn định tá dược dạng
nước, làm chúng không bị tách ra khi bảo quản trong thời gian dài [2].
Ngoài ra, sản phẩm VLC còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác
như: dùng để sản xuất giấy điện tử chất lượng cao; trong công nghiệp môi
trường (Brown, 1989, Jonas và Fonah, 1998) đã sử dụng màng VLC làm màng
phân tách để xử lý nước và biến đổi độ nhớt của nước; làm vải đặc biệt; làm cơ
chất để cố định protein; làm màng bọc thực phẩm,…
Sản phẩm VLC 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 [2], [4], [3],
[5], [7], [8], [11], [16], [20], [21] được thể hiện cụ thể trong bảng 1.
Bảng 1. Ứng dụng của VLC

Lĩnh vực ứng dụng

Sản phẩm
Tráng miệng (thạch dừa)

Ăn kiêng (kem, salad)
Thịt nhân tạo

Thực phẩm
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

5
Footer Page 14 of 63.


Tài liu lun vn s phm 15 of 63.

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
Sản xuất sợi nhân tạo

Trang phục
Thể thao

Y phục quân đội
Lều lắp ráp
Gỗ nhân tạo

Sản phẩm rừng

Giấy, đặc biệt để lưu trữ hồ sơ
Thùng hàng với độ bền cao

Lĩnh vực khác

Làm màng lọc
Màng bọc thực phẩm

1.2. Giới thiệu về thuốc berberine hydrochloride
- Berberine hydrochloride là muối ammonium bậc bốn từ nhóm alkaloid
isoquinoline protoberberine.
- Berberine hydrochloride thường có trong rễ, rễ thân, thân, vỏ cây những
cây thuộc chi Berberis, Hydrastis candensis,… và có nhiều trong rễ cây vàng
đắng với tỷ lệ 1, 5 - 3%, berberine hydrochloride chiếm ít nhất là 82% so với

alkaloid toàn phần . Berberine hydrochloride thường có lẫn các tạp chất alcaloid
khác như: palmatin, jatrorrhizin. Giới hạn tạp chất palmatin không quá 2%,
jatrorrhizin không quá 5%.

6
Footer Page 15 of 63.


Tài liu lun vn s phm 16 of 63.

* Tính chất vật lí và tính chất hóa học:
+ Tính chất vật lí: là tinh thể hay bột màu vàng, không mùi, có vị đắng.
Độ chảy ở dạng base là 1450C (độ phân hủy), hơi tan trong ethanol và khó tan
trong ether. Dạng muối clorid tan ở tỷ lệ 1/400 trong nước, dễ tan trong nước
sôi, ethanol, thực tế không tan trong clorofrom, ether. Dạng muối sulfat dễ tan
trong nước ở tỉ lệ 1/30, tan trong ethanol [1].
+ Tính chất hóa học: có tính chất như một base bậc 4, tạo muối bằng cách
thay thế nhóm OH. Công thức cấu tạo của berberine hydrochloride được trình
bày trên hình 1.2.

Hình 1.2. Công thức cấu tạo của berberine hydrochloride
 Công thức phân tử: C20H18ClNO4.
 Khối lượng phân tử: 371,5 đvC.
- Chống chỉ định: phụ nữ có thai.
- Tác dụng phụ: táo bón.
* Tác dụng dược lý: Berberine hydrochloride có tác dụng kháng vi trùng
như: vi khuẩn (shigella, tụ cầu, liên cầu khuẩn), thể protozoal, vi nấm, candida,
virus, nấm men, kí sinh trùng gây bệnh (kí sinh trùng sốt rét và kí sinh trùng
đường ruột).
7

Footer Page 16 of 63.


Tài liu lun vn s phm 17 of 63.

Berberine hydrochloride có tác dụng kìm khuẩn tả và E. coli, đặc biệt
khi dùng thì không ảnh hưởng tới sự phát triển bình thường của hệ vi khuẩn có
ích ở đường ruột.
Berberine hydrochloride có tác dụng bài tiết ion trong ruột, ức chế co cơ,
giảm cholesterol và trygycerid, chống tiểu đường, giúp giảm viêm cho người bị
viêm khớp, tăng tiểu cầu bệnh nhân bị xuất huyết, giảm tiểu cầu tiên phát và thứ
phát, kích thích đến sự bài tiết mật và thải trừ bilirubin.
Berberine hydrochloride có tác dụng kháng khuẩn được dùng chủ yếu
trong các bệnh rối loạn đường tiêu hóa. Ngoài ra, berberine hydrochloride với
liều nhỏ có tác dụng kích thích tim, làm giãn động mạch vành, với liều lượng
lớn ức chế hô hấp làm tê liệt trung khu hô hấp trong khi tim vẫn đập. Berberine
hydrochloride còn có tác dụng hạ nhiệt, gây tê, lợi mật, kháng lợi niệu, đối với
đường huyết lúc đầu có tác dụng tăng cao và sau đó thì hạ. Berberine
hydrochloride đem khử hóa cho tetrahydroberberine có tác dụng an thần và
mềm cơ, hạ huyết áp nhẹ. Những nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng: berberine
hydrochloride có khả năng hạ đường huyết như hiệu quả như metformin, cơ
chế hoạt động bao gồm việc ức chế aldosereductase, làm giảm đường và ngăn
ngừa sự kháng insulin [7, 8]. Berberine hydrochloride làm giảm mạnh lượng
chlesterol, LD cholesterol, triglycerid xơ vữa nhưng cơ chế hoạt động khác biệt
với statin làm cho berberine hydrochloride không gây ra tác dụng phụ như
statin. Ngoài ra berberine hydrochloride có tác dụng chống co giật nên có thể
dùng điều trị bệnh động kinh, bảo vệ các tế bào thần kinh trong các trường hợp
tổn thương não do tắc mạch máu não gây ra, có tác dụng chống trầm cảm.
Nghiên cứu gần đây chỉ ra tác dụng chống ung thư của berberine hydrochloride,
có khả năng ngăn chặn sự phát triển của nhiều loại tế bào ung thư, bao gồm:

ung thư vú, ung thư biểu mô, ung thư tụy,… mà không làm ảnh hưởng đến sự
phát triển của các tế bào bình thường trong nồng độ nhất định [7, 8].

8
Footer Page 17 of 63.


Tài liu lun vn s phm 18 of 63.

1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.3.1. Tình hình nghiên trên thế giới:
- Màng VLC:
Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về các ứng dụng của màng VLC
trong nhiều lĩnh vực như: lĩnh vực thực phẩm với màng bọc trái cây hay chất
ổn định thực phẩm; lĩnh vực y học với việc tạo ruột giả, mạch máu nhân tạo.
Ở Brazil, màng VLC ướt tinh sạch như một loại da nhân tạo được sản
xuất và bán ra thị trường để đắp vết thương.
Màng VLC còn được nghiên cứu để làm vật liệu vận chuyển thuốc và
điều khiển quá trình giải phóng thuốc [19].
Năm 2017, Badshah M, Ullah H, Khan S. A, Park J. K, Khan T đã công
bố nghiên cứu VLC được lên men từ môi trường chuẩn có tiềm năng làm hệ
vận tải và phân phối thuốc qua đường uống [17].
Năm 2013, Huang và cộng sự đã sử dụng VLC được lên men từ môi
trường chuẩn dùng cho vận tải và giải phóng berberine in vitro [18].
- Thuốc berberine hydrochloride:
Một số nghiên cứu đã chứng minh, nếu dùng phối hợp một số thuốc
kháng sinh với berberine hydrochloride sẽ hạn chế được tác dụng không mong
muốn gây ra bởi các thuốc kháng sinh đối với hệ vi sinh vật đường ruột. Trong
các thử nghiệm lâm sàng ở Trung Quốc và một số nước châu Á, berberine
hydrochloride đã được dùng và chứng minh là có tác dụng tốt với nhiều bệnh

tim mạch. Các thử nghiệm lâm sàng cho thấy, berberine hydrochloride còn có
tác dụng hạ huyết áp, cường tim và chống loạn nhịp. Các nhà khoa học cũng
phát hiện ra khả năng ức chế bài tiết ion trong lòng ruột, ức chế co cơ, giảm
cholesterol và triglyceride, chống đái tháo đường, giảm viêm cho người bị viêm
khớp,…
Một số nghiên cứu đã xác định berberine hydrochloride có tác dụng
chống lại nhiều loại vi khuẩn gram dương (nhuộm theo phương pháp gram, nó
bắt màu tím), gram âm (có màu đỏ), và các vi khuẩn kháng acid.

9
Footer Page 18 of 63.


Tài liu lun vn s phm 19 of 63.

Năm 2014, Thanh Xuan Nguyen và cộng sự đã nghiên cứu thiết kế một
chất mang liposome được phủ nano chitosan để phân phối thuốc berberine
hydrochloride bằng đường uống [20].
Năm 2013, Huang và cộng sự đã sử dụng VLC được lên men từ môi
trường chuẩn dùng cho vận tải và giải phóng berberine in vitro [18].
W. Chen và cộng sự đã nghiên cứu biện pháp nâng cao hiệu quả của
chitosan và chitosan hydrochloride trên hấp thụ đường ruột của berberine ở
chuột [22].
Năm 2017, Badshah M, Ullah H, Khan S. A, Park J. K, Khan T đã công
bố nghiên cứu VLC được lên men từ môi trường chuẩn có tiềm năng làm hệ
vận tải và phân phối thuốc qua đường uống [17].
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
- Màng VLC:
Trường Đại học Y dược Thành phố Hồ Chí Minh cũng nghiên cứu sử
dụng màng VLC có tẩm dầu mù u làm màng trị bỏng được thực nghiệm ở thỏ.

Nguyễn Xuân Thành đã đánh giá sự giải phóng curcumin của vật liệu vật
liệu cellulose nạp curcumin định hướng dùng qua đường uống [4].
Nguyễn Xuân Thành đã nghiên cứu một số đặc tính của mạng lưới 3dnano-cellulose nạp curcumin được sản xuất từ vi khuẩn acetobacter xylinum
[3].
Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung và cộng sự 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 VLC tạo bởi
Acetobacter xylinum BNH2 tổng hợp có sợi cellulose nhỏ, dai, độ bền cao, độ
thấu khí cao, độ hút nước tốt có triển vọng ứng dụng làm màng trị bỏng [10].
Năm 2018, Nguyễn Xuân Thành đã có nghiên cứu đánh giá sự hấp thụ
famotidine của cellulose được tạo ra từ Acetobacter xylinum trong một số môi
trường nuôi cấy [5].

10
Footer Page 19 of 63.


Tài liu lun vn s phm 20 of 63.

Năm 2018 Nguyễn Xuân Thành đã có nghiên cứu bào chế và đánh giá
sự giải phóng cimetidine in vitro của vật liệu vật liệu cellulose nạp thuốc được
tạo ra từ Acetobacter xylinum định hướng dùng cho đường uống.
Năm 2018, Nguyễn Xuân Thành, Phan Thị Huyền Vy, Bùi Minh Thy,
Phùng Thị Kim Huệ, Triệu Nguyên Trung đã có nghiên cứu tối ưu hóa hiệu
suất nạp thuốc famotidin của vật liệu vật liệu cellulose lên men từ dịch trà xanh
theo phương pháp đáp ứng bề mặt và mô hình Box-Behnken [13].
Nguyễn Xuân Thành, Phạm Văn Hào đã nghiên cứu hệ trị liệu qua da
chứa curcumin từ vật liệu cellulose được sản xuất từ vi khuẩn trong dịch trà
xanh lên men .
- Thuốc berberine hydrochloride:

Cao Bá Cường, Nguyễn Xuân Thành đã nghiên cứu khả năng hấp thụ
thuốc berberine của một số màng bacterial cellulose lên men từ vi khuẩn
Acetobacter xylinum .
Nguyễn Hoài Nam, Võ Phùng Nguyên, Trần Hùng đã nghiên cứu tác
động của berberine hydrochloride và palmatin trên trí nhớ hình ảnh và không
gian của chuột nhắt [9].
Hồ Cảnh Hậu, Hoàng Văn Thêm, Nguyễn Thị Lan Hương, Nguyễn Văn
Thuận, Nguyễn Cẩm Vân, Nguyễn Tuấn Quang đã nghiên cứu định lượng
berberine hydrochloride trong viên nén đại tràng 105 bằng phương pháp sắc ký
lỏng hiệu năng cao [14].
Vũ Bình Dương, Nguyễn Trọng Điệp, Nguyễn Thị Thùy, Hoàng Văn
Lương đã nghiên cứu bào chế viên nén berberine hydrochloride giải phóng tại
ích đại tràng [11].
Đinh Thị Liên, Vũ Thanh Thảo, Trần Cát Đông, Trần Thành Đạo đã
khảo sát tác động kháng staphylococcus aureus của phối hợp berberine
hydrochloride và kháng sinh β-lactam [12].
Nguyễn Tuấn Quang, Hồ Cảnh Hậu, Hoàng Văn Thêm, Phan Văn Gầy,
Nguyễn Văn Chinh, Nguyễn Cẩm Vân, đã nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn cơ
sở “viên nén đại tràng 105” [15].
11
Footer Page 20 of 63.


Tài liu lun vn s phm 21 of 63.

Chương 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Giống vi khuẩn
Giống vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus được cung cấp bởi Viện
Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.

2.1.2. Nguyên liệu và hóa chất
- Nguyên liệu: nước cất 2 lần, gạc vô trùng.
- Hóa chất:
+ Thuốc berberine hydrochloride dạng tinh khiết (Sigma – Mỹ) và dạng
chế phẩm bán trên thị trường.
+ Cao nấm men, pepton.
+ Dinatri hidrophotphat, glucose, acid acetic, natri hydroxit.
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ
- Máy đo quang phổ UV – 2450 (Shimadzu – Nhật Bản).
- Buồng cấy vô trùng (Haraeus).
- Cân kỹ thuật (Sartorius – TE612).
- Cân phân tích (Sartorius – Thụy Sỹ).
- Nồi hấp khử trùng HV – 110/HIRAIAMA.
- Máy lắc tròn (Orbital Shakergallenkump – Anh).
- Tủ sấy, tủ ấm (Binder – Đức).
- Tủ lạnh Electrolux.
- Bình tam giác, hộp lồng, ống nghiệm, pipet,...
2.1.4. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy màng VLC
Gluconacetobacter xylinus được nuôi cấy trong môi trường chuẩn.
Thành phần và khối lượng các chất có trong môi trường nuôi cấy màng VLC
được thể hiện trong bảng 2.

12
Footer Page 21 of 63.


Tài liu lun vn s phm 22 of 63.

Bảng 2. Môi trường chuẩn lên men tạo màng VLC

Trọng lượng

Thành phần
D – glucose

20g

Peptone

5g

Cao nấm men

5g

Dinatri hidrophotphat (khan) (Na2HPO4)

2,5g

Axit xitric

1,15g

Nước cất 2 lần

1000ml

2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp tạo màng VLC
2.2.1.1. Tạo màng VLC thô

Tạo màng VLC từ môi trường chuẩn. Quá trình lên men thu màng VLC
thô được thực hiện qua các bước sau:
- Bước 1: Chuẩn bị môi trường theo bảng 2.
- Bước 2: Hấp khử trùng môi trường ở 113oC trong 15 phút.
- Bước 3: Lấy các môi trường ra khử trùng bằng tia cực tím trong 15 phút
rồi để ngội môi trường.
- Bước 4: Bổ xung tối thiểu 20% dịch giống và lắc cho giống phân bố
đều trong dung dịch.
- Bước 5: Dùng gạc vô trùng bịt miệng bình, ủ tĩnh trong khoảng 10 đến
15 ngày ở 26oC.
- Bước 6: Thu màng VLC khô. Sau khoảng 10 đến 15 ngày, thu màng
VLC thô có độ dày 0,3cm – 0,5cm từ dịch nuôi cấy tĩnh gluconacetobacter
xylinum. Màng thô được tạo thành có tính chất dai, nhẵn, màu sắc của màng là
màu vàng ngà, khả năng chịu lực và khả năng thấm hút của màng tốt. Sau khi
thu được màng VLC thô tiếp tục sử lí màng thu được màng VLC tinh khiết.

13
Footer Page 22 of 63.


Tài liu lun vn s phm 23 of 63.

2.1.1.2. Xử lí màng VLC trước khi hấp thụ thuốc
Xử lí màng VLC thô để thu được màng VLC tinh khiết theo quy trình
hình 2.1.
Tách màng VLC thô
Rửa bằng nước cất
Cho vào bình NAOH 3%
Hấp trong 113oC, 15 phút
Xả nước 24 giờ

Thu VLC tinh khiết
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình xử lí thu VLC tinh khiết
2.2.2. Phương pháp xây dựng đường chuẩn
- Chuẩn bị dung dịch cồn 960C.
- Chuẩn bị dung dịch chứa thuốc berberine hydrochloride ở các nồng độ
khác nhau là: 5%; 10%; 20%; 30%; 40%; 50%.
- Dùng máy đo quang phổ UV – 2450 để đo cường độ quang phổ các
dung dịch đã pha ở bước sóng 345nm [23].
- Mỗi trường hợp đo 3 lần rồi lấy kết quả trung bình.
- Dựng đồ thị đường chuẩn và lập phương trình đường chuẩn của
berberine hydrochloride bằng phần mềm Excel 2013.
- Phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ và độ hấp thụ có
dạng:
y = ax + b với R2 là hệ số tương quan
Trong đó :

x : Nồng độ thuốc (mg/ml)
y : Giá trị OD tương ứng với nồng độ x
14

Footer Page 23 of 63.


Tài liu lun vn s phm 24 of 63.

2.2.3. Phương pháp xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng
Khối lượng thuốc hấp thụ vào màng được tính theo công thức ở nghiên
cứu của tác giả Nguyễn Xuân Thành và cộng sự [21].
Lượng thuốc berberine hydrochloride hấp thụ vào màng được thử
nghiệm trên 2 mẫu: màng VLC dày 0,3cm và 0,5cm.

Cho 2 mẫu màng đã loại 70% nước vào 6 bình tam giác (mỗi bình 10
màng đã đục) có chứa 100ml dung dịch berberine hydrochloride 10%.
Cho các bình vào máy lắc 180 vòng/phút ở 400C. Sau 1 giờ; 1,5 giờ; 2
giờ lấy mẫu ra đo quang phổ để xác định lượng thuốc được hấp thụ vào màng
đến khi giá trị OD không đổi. Lặp lại thí nghiệm 3 lần lấy giá trị trung bình để
tính toán, xác định lượng thuốc hấp thu vào các màng VLC theo công thức :
mht = m1 – m2 (mg)

(2)

Trong đó: mht: khối lượng thuốc đã được hấp thu vào màng.
m1: khối lượng thuốc ban đầu trong dung dịch
m2: khối lượng thuốc trong dung dịch sau các khoảng thời gian
màng hấp thụ thuốc
Hiệu quả hấp thụ thuốc vào màng được tính theo công thức:
EE(%) =

𝒎𝒉𝒕
𝒎𝟎

× 100%

(3)

Trong đó: EE: phần trăm thuốc nạp vào màng.
mht (mg/cm3): khối lượng thuốc hấp thụ trong 1 đơn vị thể tích
màng.
m0 (mg/cm3): khối lượng thuốc trong 1 đơn vị thể tích ban đầu
2.2.4. Phương pháp phân tích thống kê
Các số liệu được phân tích xử lý thông qua phần mềm Excel 2013.

Kiểm định giả thuyết về giá trị trung bình giữa 2 mẫu bằng hàm: t – Test:
Two Sample Assuming Unequal Variences với ý nghĩa α = 0,05 (những khác
biệt được coi là có ý nghĩa thống kê khi giá trị p < 0,05. Tất cả các dữ liệu được
trình bày theo giả định trung bình và độ lệch chuẩn “MEAN ± SD” .
15
Footer Page 24 of 63.


Tài liu lun vn s phm 25 of 63.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. Kết quả tạo vật liệu VLC
3.1.1. Thu màng VLC thô
Vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus khi cho vào môi trường nuôi cấy sẽ
sử dụng chất dinh dưỡng trong môi trường để tạo nên màng VLC. Độ dày của
màng phụ thuộc vào thời gian nuôi cấy và điều kiện chất dinh dưỡng.
Sau khoảng 10 – 15 ngày, thu màng VLC có độ dày 0,3cm và 0,5cm từ
môi trường chuẩn như hình 3.1.

a. Màng VLC thô 0,3cm

b. Màng VLC thô 0,5cm

c. Màng VLC thô (d = 8cm)
Hình 3.1. Màng VLC thô lên men từ môi trường chuẩn
16
Footer Page 25 of 63.