Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochloride của vật liệu cellulose tạo ra từ gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường nước vo gạo

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

ĐÀO THỊ PHƯƠNG THẢO

NGHIÊN CỨU SỰ HẤP THỤ THUỐC BERBERINE
HYDROCHLORIDE CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA
TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS NUÔI CẤY
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO

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

HÀ NỘI, 2019


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

ĐÀO THỊ PHƯƠNG THẢO

NGHIÊN CỨU SỰ HẤP THỤ THUỐC BERBERINE
HYDROCHLORIDE CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA
TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS NUÔI CẤY
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO

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, 2019


LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, lời đầu tiên em xin
được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy: TS. Nguyễn Xuân Thành - Viện
trưởng Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng, giảng viên khoa SinhKTNN Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2- người đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt thời gian nghiên cứu khóa luận vừa qua để
em có thể đạt được kết quả như ngày hôm nay.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu Trường ĐHSP Hà
Nội 2, các thầy cô giáo trong khoa Sinh – KTNN và 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 hoàn thành khóa luận.
Do là lần đầu tham gia nghiên cứu khoa học, kiến thức chuyên môn
còn hạn chế, kĩ năng thực hành còn thiếu và còn nhiều bỡ ngỡ nên khóa luận
này không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý quý
báu của quý thầy cô và các bạn sinh viên để khóa luận tốt nghiệm của em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô!
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019
Sinh viên

Đào Thị Phương Thảo


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan 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 nước vo gạo” do
chính tôi thực hiện và dưới sự hướng dẫn trực tiếp của TS. Nguyễn Xuân
Thành. Tất cả các số liệu trong khóa luận thu được đều được thu thập từ thực
nghiệm, qua xử lý thống kê, không có số liệu bịa đặt. Tất cả những trích dẫn,
nguồn tài liệu trong khóa luận được lấy từ những công bố chính thức và có
ghi chú rõ ràng trong phần tài liệu tham khảo. Các số liệu và kết quả nghiên
cứu trong khóa luận này là trung thực, chưa từng công bố dưới bất kì hình
thức nào trước đây và không trùng lặp với công trình nghiên cứu của tác giả
khác.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019
Sinh viên

Đào Thị Phương Thảo


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CVK

Cellulose vi khuẩn

G. xylinum

Gluconacetobacter xylinus

HS

Hestrin - Schramm

TH1

Trường hợp 1

TH2

Trường hợp 2

OD

Optical Density- Mật độ quang phổ

v/p

Vòng/phút

c.s

cộng sự

ĐHSP

Đại học Sư phạm


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU............................................................................................................ 1
1. Lý do chọn đề tài............................................................................................ 1
2. Mục đích của nghiên cứu................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn........................................................................3
NỘI DUNG.........................................................................................................4
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................ 4
1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu............................ 4
1.1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK).........................................................................4
1.1.2. Thuốc berberine hydrochloride................................................................5
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước................................8
1.2.1. Tình hình nghiên cứu màng Cellulose vi khuẩn.......................................8
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về thuốc berberine hydrochloride...................... 10
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......12
2.1. Vật liệu nghiên cứu....................................................................................12
2.1.1. Hóa chất và dung môi được sử dụng trong nghiên cứu........................ 12
2.1.2. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu................................................ 12

2.1.3. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo vật liệu CVK.............13
2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 13
2.2.1. Tạo màng CVK lên men từ môi trường nước vo gạo.............................13
2.2.2. Xây dựng đường chuẩn thuốc berberine hydrochloride........................15
2.2.3. Phương pháp xác định lượng thuốc được hấp thụ vào màng CVK......15
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................... 18
3.1. Kết quả tạo vật liệu CVK.......................................................................... 18
3.1.1. Thu CVK từ môi trường nước vo gạo.....................................................18
3.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết....................................................................... 19
3.1.3. Kết quả quá trình xử lý CVK trước khi hấp thụ thuốc...........................19


3.2. Khả năng hấp thụ thuốc của màng cellulose vi khuẩn..............................21
3.3. Xây dựng phương trình đường chuẩn của thuốc berberine hydrochloride22
3.4. Kết quả đo hấp thụ thuốc berberine hydrochloride của vật liệu CVK...........
23
3.5. Xác định các thông số tối ưu của quá trình hấp thụ thuốc berberine
hydrochloride vào CVK................................................................................... 25
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..........................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 28


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu............................................12
Bảng 2.2. Môi trường lên men tạo vật liệu CVK..................................... 13
Bảng 2.3. Các trường hợp hấp thụ thuốc berberine hydrochloride........16
ở các nồng độ
Bảng 3.2. Giá trị trung bình của 3 lần đo được của màng gạo...............23
hấp thụ thuốc berberine hydrochloride
Bảng 3.3. Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK

ở TH1: 1h (n = 3)..................................................................................... 24
Bảng 3.4. Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK
ở TH2: 1,5h (n = 3).................................................................................. 24
Bảng 3.5. Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK
ở TH3: 2h (n = 3)..................................................................................... 25


DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Màng cellulose vi khuẩn được nuôi cấy trong môi trường nước vo
gạo.....................................................................................................................18
Hình 3.2. Màng CVK tinh khiết.......................................................................19
Hình 3.3. Thí nghiệm kiểm tra độ tinh sạch của màng....................................20
Hình 3.4. Màng CVK tinh khiết d = 1,5cm..................................................... 20
Hình 3.5. Màng CVK đang hấp thụ thuốc....................................................... 21
Hình 3.6. Phương trình đường chuẩn của thuốc berberine hydrochloride...... 22
Hình 3.7. Hiệu suất hấp thụ thuốc berberine hydrochloride............................26


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

1


Thuốc berberine hydrochloride (BH) là 1 loại thuốc phổ biến, quen
thuộc đối với mọi gia đình. Berberine hydrochloride là loại hoạt chất được
chiết xuất từ cây hoàng đằng (còn có tên vàng đắng, hoàng liên, tên khoa học
là Coptis teeta),… chứa chủ yếu ở trong thân và rễ cây với tỷ lệ 1,5-3%.
Berberine hydrochloride có tác dụng như chất kháng khuẩn tự nhiên
trong việc điều trị các bệnh như tiêu chảy do vi khuẩn gây ra, ký sinh trùng

đường ruột, viêm đường tiêu hóa do vi khuẩn tả, amip đường ruột. Berberine
hydrochloride còn được bào chế thành thuốc nhỏ mắt điều trị các bệnh viêm
kết mạc, đau mắt đỏ do kích thích bên ngoài (gió, nắng, lạnh, bụi, khói...) và
điều trị bệnh mắt hột. Ngoài ra, BH còn có tác dụng tốt trong việc điều trị một
số bệnh mãn tính như tiểu đường, viêm khớp, hạ lipid, choresterol máu, đặc
biệt là bệnh viêm đại tràng[2].
Berberine hydrochloride có ưu điểm là chống các loại vi khuẩn, ký sinh
trùng đường ruột gây hại cho cơ thể mà không làm ảnh hưởng tới hoạt động
của các vi sinh vật có lợi trong đường tiêu hóa. Vì vậy, khi dùng một số thuốc
kháng sinh mà được phối hợp với Berberine hydrochloride sẽ hạn chế được
tác dụng phụ của thuốc kháng sinh đối với hệ vi sinh vật có lợi trong đường
ruột.
Tuy nhiên sinh khả dụng đường uống của chúng thấp, với đường vận
chuyển thuốc ngoài đường tiêu hóa thuốc có khả năng gây tác dụng phụ
không mong muốn. Trong quá trình sử dụng thuốc hiệu quả hấp thụ của thuốc
có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều tác nhân khác nhau. Do đó, chúng ta cần 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


Cellulose vi khuẩn (CVK) được sản sinh ra từ vi khuẩn
Gluconacetobecter xylinus có cấu trúc hóa học rất giống của cellulose thực
vật. Tuy nhiên, khác với cellulose thực vật, cellulose tạo ra từ vi khuẩn có đặc
điểm: không chứa các hợp chất cao phân tử như ligin, hemicellulose, peptin
và sáp nên vì vậy chúng có đặc tính ưu việt vượt trội với độ dẻo dai, bền chắc,
khả năng polymer hóa cao, khả năng thấm hút nước cao, đường kính sợi nhỏ,
độ tinh khiết cao, có khả năng phục hồi độ ẩm ban đầu,... Màng CVK có tiềm
năng rất lớn trong việc ứng dụng vào thực tiễn. Hiện nay chúng được ứng

dụng 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. Trong lĩnh
vực y học, màng CVK hiện nay đang rất được chú trọng nghiên cứu, ứng
dụng làm màng hấp thụ và giải phóng thuốc, mặt nạ dưỡng da, mạch máu
nhân tạo,... Đặc biệt quan trọng hàng đầu là ứng dụng trong sự kiểm soát các
hệ thống vận chuyển thuốc.
Nhờ những đặc tính ưu việt nêu trên mà CVK có thể giúp thuốc tăng
hiệu quả, rút ngắn thời gian chữa bệnh, tăng khả năng phân phối thuốc có
kiểm soát, tăng thời gian tồn tại của thuốc trong đường ruột. Từ đó chúng
giúp tăng cường khả dụng sinh học qua đường uống hoặc qua da. Với mục
đích nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc của màng CVK để khắc phục những
tác dụng phụ của thuốc, chúng tôi chọn 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 nước vo gạo”.
2. Mục đích của nghiên cứu
Thiết kế hệ thống nạp thuốc berberine hydrochloride vào màng CVK
trong một số trường hợp khác nhau về độ dày màng, nhiệt độ.

3


Khảo sát khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochloride của vật liệu
cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường nước
vo gạo.
3. Nội dung nghiên cứu
- Tạo màng cellulose từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi
trường nước vo gạo.
- Xử lý vật liệu CVK trước khi cho hấp thụ thuốc, xác định lượng CVK
tạo thành, thử độ tinh khiết của vật liệu CVK.
- Nạp thuốc berberine hydrochloride vào vật liệu CVK trong một số

trường hợp khác nhau về độ dày màng (0,3cm và 0,5cm), thời gian hấp thụ
thuốc (1h; 1,5h; 2h), từ đó so sánh lượng thuốc hấp thụ trong mỗi trường hợp.
- Đánh giá khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochloride vào vật liệu
CVK.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
*Ý nghĩa khoa học:
Tăng thêm hiểu biết về tiềm năng hấp thụ thuốc của màng CVK.
Ngoài ra chúng ta có thể tìm ra được những ưu điểm, hạn chế của
màng CVK lên men từ môi trường nước vo gạo.
*Ý nghĩa thực tiễn:
- Đánh giá khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochloride của vật liệu
cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường nước
vo gạo, tìm ra điều kiện có sự hấp thụ thuốc tốt của vật liệu CVK để cải thiện
nhược điểm của thuốc.
- Cung cấp một số thông tin về khả năng hấp thụ thuốc berberine
hydrochloride của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi
cấy trong môi trường nước vo gạo.

4


NỘI DUNG
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu
1.1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK)
Màng cellulose vi khuẩn được tổng hợp bởi một số chi vi khuẩn phổ
biến

như

Achromobacter,

Aerobacter,

Agrobacterium,

Alcaligenes,

Azotobacter, Escherichia, Gluconacetobacter, Pseudomonas, Salmonella,
Sarcina và Zoogloea.
Hiện nay, họ Acetobacteriaceae có 10 chi, trong đó Gluconacetobacter
là chi duy nhất có khả năng tổng hợp cellulose [24].
Cellulose vi khuẩn là sản phẩm của một số loài vi khuẩn. CVK cấu tạo
bởi những chuỗi polyme β-1,4glucopyranose không phân nhánh. Các nghiên
cứu sinh học phân tử đã chỉ ra cấu trúc hóa học cơ bản của CVK giống
cellulose của thực vật, tuy nhiên chúng khác nhau về cấu trúc cao phân tử và
các đặc tính [4].
Ưu điểm của màng CVK: độ tinh khiết cao, độ bền dai cơ học lớn, khả
năng thấm hút nước cao, có thể bị thủy phân bởi enzyme,...
CVK có độ bền cơ học, hóa học cao và có khả năng cản vi khuẩn. 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 (so sánh với sợi
bông, cao hơn gần 200 lần).
Cellulose vi khuẩn có cấu trúc siêu mịn, đường kính sợi rất nhỏ bằng
1/100 đường kính của sợi cellulose thực vật. So sánh đường kính của sợi
CVK với đường kính của các sợi nhân tạo khác cho thấy kích thước của sợi
cellulose vi khuẩn còn nhỏ hơn cả kích thước của sợi tổng hợp hóa học nhỏ
nhất. Điều này tạo điều kiện cho việc hấp thụ các chất của màng CVK .

5

Vì những đặc tính ưu việt trên, hiện nay việc nghiên cứu màng CVK trên
thế giới và Việt Nam đang rất được coi trọng. CVK được xem như là nguồn
nguyên liệu mới có tiềm năng ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau
như công nghiệp thực phẩm, công nghệ sinh học, công nghệ sản xuất pin,…
Đặc biệt trong lĩnh vực y học, màng CVK đã được nghiên cứu ứng dụng làm
màng trị bỏng, mặt nạ dưỡng da, mạch máu nhân tạo ... và được chú trọng
trong sự kiểm soát các hệ thống vận chuyển thuốc.
Với ứng dụng làm hệ thống giải phóng thuốc, CVK được đưa vào điều
trị bệnh, tăng khả năng hấp thụ thuốc, kéo dài quá trình giải phóng, duy trì
nồng độ thuốc trong máu trong một thời gian dài, giảm số lần dùng thuốc cho
người bệnh, giảm tác dụng phụ không mong muốn của thuốc, nâng cao được
sinh khả dụng của thuốc.
Sinh tổng hợp CVK: cellulose vi khuẩn được tổng hợp từ một số nhóm
vi khuẩn là sản phẩm cuối cùng của sự biến dưỡng cacbon, phụ thuộc vào
trạng thái sinh lý của tế bào bao gồm cả chu trình pentose phosphate hoặc chu
trình Krebs, kết hợp với quá trình tạo glucose. Phương pháp sản xuất CVK
gồm: lên men tĩnh và lên men động. Ở khóa luận này chúng ra chỉ đề cập đến
phương pháp lên men tĩnh.
1.1.2. Thuốc berberine hydrochloride
* Tính chất lý tính: tinh thể hay bột kết tinh màu vàng, không mùi,
có vị rất đắng.
* Tính chất hoá tính: Berberine hydrochloride có tính chất như một
base bậc 4.
* Công thức cấu tạo:

6

Hình 1.1. Công thức cấu tạo của Berberin hydrochloride
Công thức phân tử: C20H17NO4 • HCl
Khối lượng phân tử: 371,5 đvC
a, Nguồn gốc
Berberine hydrochloride thường phân bố trong rễ, thân rễ, thân, vỏ cây
những cây thuộc chi Berberis, Hydrastis candensis, Coptis chinensis. BH có
hàm lượng lớn trong thân và rễ cây vàng đắng với tỷ lệ 1, 5 - 3%, BH chiếm ít
nhất là 82% so với alkaloid toàn phần [5].
b, Tác dụng dược lý và ứng dụng
Berberine hydrochloride có tác dụng kháng khuẩn được dùng để điều
trị trong các bệnh rối loạn đường tiêu hóa do vi khuẩn gây nên. Berberine
hydrochloride còn ứng dụng trong bào chế thành thuốc nhỏ mắt điều trị viêm
kết mạc, đau mắt đỏ do kích thích bên ngoài (gió, nắng, lạnh, bụi, khói...) và
điều trị bệnh đau mắt hột. Các nghiên cứu cho thấy BH có tác dụng tốt trong
việc điều trị một số bệnh mãn tính như tiểu đường, viêm khớp, hạ lipid,
choresterol máu, đặc biệt là bệnh viêm đại tràng [2].
Các nghiên cứu gần đây đã xác định BH có tác dụng chống lại nhiều
loại vi khuẩn gram dương (nhuộm theo phương pháp nhuộm gram bắt màu
tím), gram âm (nhuộm gram bắt màu đỏ), các vi khuẩn kháng acid và có khả
năng chống lại một số nấm men gây bệnh. Đặc biệt, BH dùng điều trị các
7


bệnh nhiễm khuẩn đường ruột sẽ không làm ảnh hưởng tới sự phát triển của
hệ vi khuẩn có ích ở đường ruột. Khi dùng một số loại kháng sinh đường ruột
phối hợp với BH sẽ hạn chế được tác dụng phụ gây ra bởi các thuốc kháng
sinh đối với hệ vi sinh vật đường ruột.
Berberine hydrochloride có tác dụng bài tiết ion trong lòng ruột, ức
chế co cơ, giảm cholesterol và trygycerid, chống tiểu đường, ức chế cơn nhịp
nhanh thất, giảm viêm cho người bị viêm khớp, tăng tiểu cầu của bệnh nhân

xuất huyết, giảm tiểu cầu tiên phát và thứ phát, kích thích sự bài tiết mật và
thải trừ bilirubin [18].
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. Cùng với đó là 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.[2].
Tuyệt vời hơn nữa là tác dụng chống ung thư của BH. Nó có khả năng
ngăn chặn, ức chế sự phát triển của nhiều loại tế bào ung thư, bao gồm ung
thư vú, ung thư biểu mô, ung thư tụy, ung thư dạ dày,... mà không làm ảnh
hưỏng đến sự phát triển của các tế bào bình thường trong cơ thể khi sử dụng ở
nồng độ nhất định [26].
Tuy nhiên sinh khả dụng đường uống của BH thấp , trong quá trình sử
dụng dễ bị các tác nhân khác gây ảnh hưởng gây giảm hiệu quả hấp thụ.
Ngoài ra, berberine hydrochloride còn các tác dụng phụ không mong muốn
như: táo bón, gây co bóp tử cung (đối với phụ nữ có thai),…

8


1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.2.1. Tình hình nghiên cứu màng Cellulose vi khuẩn
* Trên thế giới
Trên thế giới, việc nghiên cứu ứng dụng màng CVK không còn xa lạ.
Chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: lĩnh vực thực
phẩm (màng bảo quản trái cây, chất ổn định thực phẩm,…) lĩnh vực y học
(tạo ruột giả, màng trị bỏng, mạch máu nhân tạo trong điều trị các bệnh tim
mạch, làm mặt nạ dưỡng da,…).
Trong y học, màng CVK thu được từ quá trình nuôi cấy tĩnh được
nghiên cứu và sử dụng làm da nhân tạo. Ở Brazil, màng CVK ướt tinh sạch

được sản xuất và bán ra thị trường như một loại da nhân tạo dùng đắp vết
thương,…
Một số nghiên cứu về màng CVK trên thế giới như:
- Năm 2017, Badshah M, Ullah H, Khan S. A, Park J. K, Khan T đã
công bố nghiên cứu CVK được lên men từ môi trường chuẩn có tiềm năng
làm hệ vận tải và phân phối thuốc qua đường uống [19].
- Năm 2013, Huang và cộng sự đã sử dụng CVK được lên men từ môi
trường chuẩn dùng cho vận tải và giải phóng berberine in vitro [20].
- 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[10].
- 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 [10].
- Các tác giả Hamlyn và cs (1997), Cienchanska (2004), Legeza và cs
(2004), Wan và Milon (2005), Czaja và cs (2006) sử dụng màng đắp lên các
vết thương hở, vết bỏng đã thu được kết quả tốt [24].
9


- Các tác giả Jonas và Farad (1998) [20], Czafa và cộng sự (2006) đã
dùng màng CVK làm da nhân tạo, làm mặt nạ dưỡng da cho phụ nữ.
- Amin et al. [17] đã báo cáo việc sử dụng màng CVK làm màng bọc
cho paracetamol bằng cách sử dụng kĩ thuật phun phủ.
*Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng màng CVK đã và đang
được quan tâm và chú trọng gần đây, bước đầu đã đạt được những kết quả
nhất định.
- Từ năm 2000 nhóm nghiên cứu các tác giả Nguyễn Văn Thanh và
cộng sự đã có một số công trình nghiên cứu về màng CVK thu được là cơ sở

để chế tạo màng sinh học dùng trong trị bỏng ở Việt Nam [4].
- Năm 2006, Nguyễn Văn Thanh và cs [4] đã tiến hành nuôi cấy, tinh
chế và thu màng CVK từ A. xylium đạt hiệu quả cao.
- Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Như
Quỳnh [8] 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.
- Năm 2018, Nguyễn Xuân Thành đã đánh giá sự hấp thụ famotidine
của cellulose được tạo ra từ Acetobacter xylinum trong một số môi trường
nuôi cấy” [12]
- Năm 2018, Nguyễn Xuân Thành, Phan Thị Huyền Vy, Bùi Minh
Thy, Phùng Thị Kim Huệ, Nguyễn Xuân Thành, Triệu Nguyên Trung đã có
nghiên cứu tối ưu hóa hiệu suất nạp thuốc famotidin của vật liệu cellulose vi
khuẩn lên men từ dịch trà xanh theo phương pháp đáp ứng bề mặt và mô hình
Box-Behnken [11].
9


- 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 [13].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về thuốc berberine hydrochloride
*Trên thế giới
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về thuốc berberine hydrochloride
trên thế giới như:
- 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 [25] .

- Ryan Bradley, ND, MPH và Bill Water, ND đã nghiên cứu về
berberin trong bệnh tiểu đường [23].
- Jianping Ye, Weiping Jia đã tìm hiểu về tác dụng và cơ chế của
berberin trong điều trị bênh tiểu đường [22].
- Huilixing và Jianping Ye đã xác định hiệu quả và tính an toàn của
berberin trong điều trị bệnh nhân tiểu đường loại 2 [21].
- Năm 2013, Huang và cộng sự đã sử dụng CVK được lên men từ môi
trường chuẩn dùng cho vận tải và giải phóng berberine in vitro [20].
- 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 [26].
 Ở Việt Nam:
Đã có một số công trình nghiên cứu về thuốc berberine
hydrochloride ở Việt Nam như:
- Nguyễn Thị Thùy, Vũ Bình Dương, Nguyễn Trang Điệp, Hoàng Văn
Lương đã có công trình nghiên cứu bào chế viên nén Berberine giải phóng tại
đích đại tràng [15].
10


- Phạm Viết Trang, Nguyễn Liêm đã có nghiên cứu góp phần nghiên
cứu cải tiến quy trình chiết suất berberine từ cây vàng đắng [16].
- Đinh Thị Liên, Vũ Thanh Thảo, Trần Cát Đông, Trần Thành Đạo đã
khảo sát tác động kháng Staphylococcus aureus của phối hợp berberin và
kháng sinh β-lactam [6].
- Nguyễn Hoài Nam, Võ Phùng Nguyên, Trần Hùng đã nghiên cứu tác
động của berberin 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 berberin trong “viên nén đại tràng 105” bằng phương pháp sắc ký lỏng
hiệu năng cao [2].
- Cao Bá Cường, Nguyễn Xuân Thành đã nghiên cứu khả năng hấp
thụ thuốc berberin của một số màng bacterial cellulose lên men từ vi khuẩn
Acetobacter xylinum [14].
- Nguyễn Liêm – chiết xuất berberin bằng áp lực nóng [3].
- Phạm Viết Trang, Nguyễn Liêm – góp phần nghiên cứu cải tiến quy
trình sản xuất berberin từ cây vàng đắng [3].
- Hồ Đắc Trinh – chiết berberin clorid trong vàng đắng bằng dung
dịch acid sunlfuric loãng [10].

11


Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Hóa chất và dung môi được sử dụng trong nghiên cứu
Chủng vi sinh: vi khuẩn tạo cellulose Gluconacetobacter xylinus
được nhập từ Nhật Bản và nuôi cấy tại Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng
dụng, Trường ĐHSP Hà Nội 2.
Thuốc berberine hydrochloride, pepton, các hóa chất sử dụng khác
đảm bảo tiêu chuẩn phân tích.
Vật liệu CVK được sản xuất bằng cách sử dụng vi khuẩn G. xylinum
lên men trong môi trường nước vo gạo.
2.1.2. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu
Bảng 2.1 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

N
ồi
h

M
á
y
C
â
n
B
u
ồ
T
ủ
sấ

NưĐ
ớc ị
V
Nh
iệ
Bn
V
Siệ
hn
iV
Siệ
an
rV
Hiệ
n
V
Biệ

dn
-

12


Dụng cụ:
Bình định mức 10ml, 50ml, 100ml, 250ml, 500ml,1000ml
Pipet 1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 25ml
Micropipet 20-200µl
Erlen 100ml
Becher 50ml, 100ml, 500ml
Thiết bị lên men tạo màng CVK kích thước 1,5cm x1cm (khuôn tạo
màng d=1,5cm), bình tam giác, ống nghiệm và các dụng cụ khác.
2.1.3. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo vật liệu CVK
Đường glucose, peptone, Disodium phosphate hydro (Na2HPO4), axit
citric, NaOH, HCl,… đạt tiêu chuẩn phân tích.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Tạo màng CVK lên men từ môi trường nước vo gạo
Vật liệu CVK được tạo lên từ môi trường nước vo gạo (MTG)
Bước 1: Chuẩn bị môi trường nuôi cấy.
Bảng 2.2. Môi trường lên men tạo vật liệu CVK
M
Th
ô
nh M
T
G ph
lu
P

e
D 0,
ia
A 0,
m
N 1
ư
0
D
ịc
Bước 2: Hấp khử trùng môi trường ở 113oC trong 15 phút sau đó môi
trường được khử trùng bằng tia UV trong 15 phút rồi để nguội môi trường.
13


Bước 3: Thêm dịch giống vào môi trường với lượng tối thiểu bằng 10%
thể tích môi trường, lắc đều tay cho giống phân bố đều trong dung dịch.. Đo
pH của môi trường và hiệu chỉnh = 4-6, pH thấp sẽ tránh bị nhiễm những vi
khuẩn khác .
Bước 4: Dùng gạc vô trùng bịt miệng bình, ủ tĩnh trong 6-14 ngày ở


26o
Bước 5: Thu màng CVK thô có độ dày 0,3cm – 0,7cm từ dịch nuôi cấy
tĩnh gluconacetobacter xylinum. Màng thô được tạo thành có tính chất dai,
nhẵn; màng có màu vàng ngà. Sau khi thu được màng CVK thô tiếp tục xử lí
màng thô để thu được màng CVK tinh khiết.
* Tạo màng CVK tinh khiết
- Vật liệu CVK thô chứa một lượng lớn vi khuẩn nên trước khi hấp thụ
cần hấp khử trùng bằng NaOH nóng 30%, nhiệt độ 1130C trong thời gian 15

phút bằng nồi hấp khử trùng HV-110/HIRAIAMA để phá vỡ thành tế bào vi
khuẩn và giải phóng nội độc tố của vi khuẩn trong thời gian 1giờ.
- Sau khi hấp với NaOH, vớt màng đặt dưới vòi nước chảy đến khi
màng trắng trong. Kiểm tra môi trường bề mặt vật liệu CVK bằng quỳ tím.
Nếu kết quả đạt được là trung tính, ta thu được vật liệu CVK tinh khiết.
Tách màng BC thô
Rửa bằng nước cất
Bình 1000ml NaOH 0,3M (20 30 màng d=1,5cm)

Hấp trong 113o C, 15 phút
Xả nước, 24-48 giờ
BC tinh khiết
14