Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole natri của vật liệu cellulose tạo ra từ gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường chuẩn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (685.77 KB, 44 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
-----------------
TRẦN THỊ HUÂN
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ
THUỐC OMEPRAZOLE NATRI CỦA
VẬT LIỆU CELLULOSE
TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS
TRONG MÔI TRƯỜNG CHUẨN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật
Hà Nội, 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
-----------------
TRẦN THỊ HUÂN
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ
THUỐC OMEPRAZOLE NATRI CỦA
VẬT LIỆU CELLULOSE
TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS
TRONG MÔI TRƯỜNG CHUẨN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật
Người hướng dẫn khoa học
ThS. Ngô Thị Hải Yến
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo Ngô Thị Hải Yến, cô đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này với đề
tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole natri của vật liệu
cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường
chuẩn”.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo, 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 nghiên
cứu để em hoàn thành khóa luận. Cuối cùng em muốn gửi lời cảm ơn tới gia đình,
bạn bè luôn ở bên giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận
này.
Đây là những bước đi đầu em tham gia nghiên cứu khoa học, kiến thức và kĩ
năng còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót vì vậy 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,ngày 20 tháng 05 năm 2019
Sinh viên
Trần Thị Huân
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của
ThS. Ngô Thị Hải Yến. Tất cả 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 và không trùng lặp với kết quả đã công bố.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2019
Sinh viên
Trần Thị Huân
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU ................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài.................................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................................2
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
Hình 1.1. Cấu trúc của cellulose vi khuẩn ................................................................3
Hình 1.2. Cấu trúc sợi cellulose của màng CVK ......................................................4
1.1.2. Vi sinh vật tổng hợp cellulose .......................................................................5
Bảng 1.1. Các vi sinh vật có khả năng tổng hợp cellulose ........................................6
1.1.3. Môi trường nuôi cấy G. xylinus ....................................................................7
1.2. Tổng quan về thuốc Omeprazole natri ...............................................................8
1.2.1. Công thức cấu tạo ........................................................................................8
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Omeprazole ..........................................................9
1.2.2. Loại thuốc và Dạng thuốc............................................................................9
1.2.3. Tính chất lý hóa của Omeprazole natri........................................................9
1.2.4. Dược lý và cơ chế tác dụng ..........................................................................9
1.2.5. Dược động học.............................................................................................9
1.2.6. Tác dụng và hạn chế của thuốc ................................................................. 10
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ...................................................... 10
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 12
2.1. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................................... 12
2.1.1. Hóa chất và dung môi 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 màng CVK..................... 12
2.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 12
2.2.1. Chuẩn bị màng CVK.................................................................................. 12
Bảng 2.1. Thành phần môi trường chuẩn tạo màng CVK....................................... 13
Hình 2.1. Quy trình tạo màng CVK tinh khiết ....................................................... 14
2.2.2. Quét phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole natri.......................................... 15
2.2.3. Chế tạo màng CVK nạp thuốc Omeprazole natri....................................... 15
Bảng 2.2. Các trường hợp hấp thụ thuốc Omeprazole natri .................................... 15
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................... 18
3.1. Thu màng CVK thô và tạo CVK tinh khiết...................................................... 18
3.1.1. Thu màng CVK thô .................................................................................... 18
Hình 3.1. Màng CVK thô lên men từ môi trường chuẩn ........................................ 19
3.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết .......................................................................... 19
Hình 3.2. Màng CVK tinh khiết............................................................................. 19
Hình 3.3. Thí nghiệm kiểm tra độ tinh sạch của màng ........................................... 20
3.2. Phổ hấp thụ tử ngoại của thuốc Omeprazole natri............................................ 20
Hình 3.4. Phổ hấp thụ tử ngoại của thuốc Omeprazole natri .................................. 21
3.3. Đường chuẩn hấp thụ thuốc Omeprazole natri................................................. 21
Bảng 3.1. Mật độ quang của dung dịch Omeprazole natri ở các nồng độ (n = 3).... 21
Hình 3.5. Phương trình đường chuẩn Omeprazole natri dung môi NaOH 0,1M ..... 22
3.4. Khối lượng thuốc Omeprazole natri hấp thụ được vào màng CVK ................. 22
Bảng 3.2. Giá trị OD trung bình của dung dịch Omeprazole natri khi ngâm màng
CVK tại 2h (n = 3)................................................................................................. 23
Bảng 3.3. Lượng thuốc hấp thụ Omeprazole natri qua màng CVK ở TH1 (n = 3) .. 24
Bảng 3.4. Lượng thuốc hấp thụ Omeprazole natri qua màng CVK ở TH2 (n = 3) .. 25
Hình 3.5. Phương trình đường chuẩn Omeprazole natri dung môi NaOH 0,1M ..... 23
Hình 3.6. Khối lượng thuốc Omeprazole natri hấp thụ ở 2 trường hợp................... 25
Hình 3.7. hiệu suất hấp thụ thuốc Omeprazole natri ở 2 trường hợp....................... 25
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 28
1. Kết luận .......................................................................................................... 28
2. Kiến nghị ........................................................................................................ 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 30
Tài liệu tiếng việt................................................................................................... 30
Tài liệu nước ngoài................................................................................................ 30
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CVK
G. xylinus
Cellulose vi khuẩn
Gluconacetobacter xylinus
TH1
Trường hợp 1
TH2
Trườnghợp 2
MT1
Môi trường 1 (môi trường chuẩn)
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các vi sinh vật có khả năng tổng hợp cellulose ..................................... 6
Bảng 2.1. Thành phần môi trường chuẩn tạo màng CVK ....................................... 14
Bảng 2.2. Các trường hợp hấp thụ thuốc Omeprazole natri .................................... 16
Bảng 3.1. Mật độ quang của dung dịch Omeprazole natri ở các nồng độ (n = 3) .. 22
Bảng 3.2. Giá trị OD trung bình của dung dịch Omeprazole natri khi ngâm màng
CVK tại 2h (n = 3)................................................................................................ 24
Bảng 3.3. Lượng thuốc hấp thụ Omeprazole natri qua màng CVK ở TH1 (n = 3) .. 24
Bảng 3.4. Lượng thuốc hấp thụ Omeprazole natri 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 natri ................................................. 9
Hình 2.1. Quy trình tạo màng CVK tinh khiết....................................................... 15
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 natri.................................. 22
Hình 3.5. Phương trình đường chuẩn Omeprazole natri dung môi NaOH 0,1M...... 23
Hình 3.6. Khối lượng thuốc Omeprazole natri hấp thụ ở 2 trường hợp................... 25
Hình 3.7. Hiệu suất hấp thụ thuốc ở 2 trường hợp ................................................ 25
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Theo y học hiện đại bệnh dạ dày, tá tràng là kết quả của sự mất cân bằng
giữa một bên là yếu tố phá hủy và một bên là yếu tố bảo vệ niêm mạc dạ dày, tá
tràng. Bệnh có rất nhiều nguyên nhân gây nên như: chế độ ăn uống, do thuốc,…
Bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng có thể gây nhiều biến chứng vô cùng nguy hiểm
như: xuất huyết, viêm teo niêm mạc, thủng dạ dày, nguy hiểm hơn có thể dẫn tới
ung thư dạ dày. Đây là một trong những căn bệnh khá phổ biến hiện nay và có chiều
hướng gia tăng trong các nước đang phát triển. Hiện nay, trên thế giới cũng như ở
Việt Nam, bệnh này chiếm tỉ lệ khá cao khoảng 30%, đứng đầu các bệnh về tiêu
hóa.
Omeprazole natri là loại thuốc đường tiêu hóa với sinh khả dụng thấp.
Omeprazol natri được dùng trong điều trị các bệnh về đau dạ dày, trào ngược dạ
dày - thực quản; loét dạ dày – tá tràng; hội chứng Zollinger – Ellison.
Omeprazol natri là dược chất thuộc nhóm ức chế bơm proton được sử dụng
sớm và rộng rãi nhất trong việc điều trị viêm loét dạ dày tá tràng, đạt hiệu quả cao.
Omeprazol natri rất dễ bị thủy phân trong môi trường axit vì vậy các chế phẩm có
chứa omperazol natri dùng đường uống chủ yếu được điều chế dưới dạng viên nén
hay nang cứng pellet bao tan trong ruột [10].
Cellulose vi khuẩn (CVK) được tạo ra bởi vi khuẩn Gluconacetobecter
xylinus có cấu trúc hóa học rất giống với cellulose ở thực vật, nó có tiềm năng như
1 hệ thống vận chuyển và phân phối thuốc do có cấu trúc mạng siêu mảnh cỡ nano
của nó vì vậy hệ mạng lưới cấu trúc CVK được nạp Omeprazole natri có thể tạo hệ
trị liệu phóng thích kéo dài nhằm làm tăng sinh khả dụng của thuốc. Nghiên cứu
này nhằm tăng hiệu suất hấp thụ thuốc Omeprazole natri của vật liệu CVK lên men
từ môi trường chuẩn. Kết quả nghiên cứu khác cho thấy CVK được lên men từ môi
trường chuẩn có tiềm năng làm hệ vận tải và phân phối thuốc qua đường uống [20].
Nhờ vào những đặc tính vô cùng độc đáo trên của CVK nhằm tăng khả năng
hấp thụ thuốc có kiểm soát và tăng sinh khả dụng của thuốc omeprazole natri trong
điều trị bệnh nên chúng tôi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ
thuốc Omeprazole natri của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter
xylinus nuôi cấy trong môi trường chuẩn”.
1
2. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá khả năng hấp thụ Omeprazole natri của vật liệu cenllulose tạo ra
từ Gluconacetobacter xylinus trong môi trường chuẩn, từ đó ứng dụng vào trong y
học chữa bệnh nhằm tăng khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole natri, tăng hiệu quả
chữa bệnh.
- Tạo được màng CVK nạp thuốc Omeprazole natri từ môi trường chuẩn.
- Xây dựng hệ thống CVK hấp thụ thuốc Omeprazole natri.
3. Đối tượng , phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Khả năng hấp thụ thuốc omeprazole natri của
màng CVK được lên men từ môi trường chuẩn.
- Phạm vi nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu được thực hiện ở quy mô
phòng thí nghiệm trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
* Ý nghĩa về khoa học
- Tiếp tục nghiên cứu khả năng của màng CVK trong việc hấp thụ thuốc tại
chỗ. Việc nghiên cứu sự hấp thụ thuốc Omeprazole natri vào màng CVK có thể giải
quyết và khắc phục hạn chế của thuốc Omeprazole natri, để đạt được hiệu quả cao
khi dùng thuốc để điều trị các bệnh lý.
- Đánh giá những tiềm năng của màng CVK hấp thụ Omeprazole natri để từ
đó chúng ta có thể đưa ra các hướng nghiên cứu ở trên các loại thuốc khác.
* Ý nghĩa về thực tiễn
- Trong nghiên cứu, sử dụng màng CVK tạo ra hệ thống hấp thụ thuốc
omeprazole natri định hướng để làm nên hệ thống khắc phục những hạn chế trong
việc điều trị của thuốc omeprazole natri trên thị trường.
- Nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng thuốc omeprazole natri.
- Từ kết quả nghiên cứu được có thể ứng dụng vào đời sống 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 khá chặt chẽ vào điều kiện
nuôi cấy. CVK có những tính chất rất đặc biệt trong môi trường nuôi cấy tĩnh như: độ
tinh khiết cao, khả năng đàn hồi rất tốt, độ kết tinh và độ bền cơ học cao, có thể bị
phân hủy sinh học, không độc hại và không gây ra dị ứng, có khả năng chịu nhiệt
tốt, đặc biệt là khả năng cản khuẩn [4]. Cấu trúc của CVK được thấy dõ 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
Ngày nay nhờ vào kỹ thuật và công nghệ hiện đại như phổ hồng ngoại, phổ
Raman, và phổ cộng hưởng từ hạt nhân…. Mà chúng ta đã xác định được cấu trúc
của cellulose vi khuẩn, giúp chúng ta xác định được dạng kết tinh của cellulose.
CVK được cấu tạo bởi hai loại cấu trúc tinh thể là cellulose Iα và Iβ. Trong
các sợi nhỏ cellulose đều có sự tham gia của hai loại cấu trúc tinh thể này. Hầu hết
tinh thể Iβ tinh khiết thu được từ cellulose thực vật nhưng chúng ta chưa tìm ra cách
để thu nhận được các tinh thể Iα tinh khiết từ nguồn này. Cấu trúc CVK thì chứa
nhiều tinh thể Iα hơn cấu trúc màng cellulose thực vật. Tỉ lệ này dao động trong
khoảng 64%, đến 71% tuỳ vào loại vi sinh vật và nhiệt độ môi trường. Ở cellulose
thực vật, Iα chỉ chiếm khoảng 20%. [12].
Giường như cấu trúc tinh thể được coi là một yếu tố rất quan trọng để xác
định được các tính chất của cellulose.
1.1.1.3. Tính chất của cellulose vi khuẩn
- Kích thước ổn định, sức căng và sức bền sinh học cao.
- Khả năng giữ nước đáng kể và hút nước cực tốt, tính xốp chọn lọc
- Độ tinh khiết cao so với các loại cellulose khác, CVK có thể bị vi khuẩn
phân hủy hoàn toàn và đây là nguồn nguyên liệu tái sinh.
- Độ bền dai cơ học lớn, khả năng chịu nhiệt tốt: tinh thể cellulose vi khuẩn
có độ bền cao, trọng lượng nhẹ, độ bền đáng kể,... [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
1.1.1.1. Đặc tính của màng cellulose vi khuẩn
Ở trong môi trường nuôi cấy tĩnh, trên bề mặt của chúng tích lũy môi trường
dinh dưỡng lỏng tạo thành lớp màng mỏng giống như da, sau đó tinh chế và làm khô
tạo thành sản phẩm như giấy da với độ dày 0,01 – 0,5 nm. Sản phẩm này mang
những tính chất rất đặc biệt như: độ tinh khiết cao, khả năng đàn hồi tốt, sự kết tinh
và độ bền cơ học cao, có thể bị phân hủy sinh học, không gây độc hại và không gây
ra dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt, đặc biệt là khả năng ngăn cản khuẩn. cùng với
những tính chất nổi trội này CVK được ứng dụng thực tiễn ở rất nhiều trong các
ngành công nghiệp khác nhau trong đó có y học. [4], [6].
1.1.1.2. Ứng dụng của màng CVK
Màng CVK được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, y
dược, sản phẩm rừng, mỹ phẩm, dầu mỏ và nhiều lĩnh vực khác [1], [2], [3], [4],
[5],[8].
- Trong lĩnh vực thực phẩm: Làm kem, salad, thạch dừa, nước uống siro
không có cholesterol, thịt nhân tạo…
- Trong lĩnh vực y dược: Màng trị bỏng, màng nano bọc thuốc, làm da nhân
tạo,…
- Trong lĩnh vực sản phẩm rừng: Gỗ nhân tạo, giấy…
- Trong lĩnh vực mỹ phẩm: móng nhân tạo,…
1.1.2. Vi sinh vật tổng hợp cellulose
Cellulose vi khuẩn được tổng hợp nên từ rất nhiều loài vi sinh vật trong đó
chủng G. xylinus.
G. xylinus được nói đến khá nhiều. Những vi sinh vật tổng hợp hình thành
nên cấu trúc của cellulose khác nhau thì cấu trúc của cellulose là khác nhau. Dưới
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
Cấu trúc cellulose
Vai trò sinh học
Lớp màng ngoại bào
Dải cellulose
Để giữ vi khuẩn trong môi trường hiếu
khí
Achromobacter
Sợi cellulose
Sự kết bông trong nước thải
Aerobacter
Sợi cellulose
Sự kết bông trong nước thải
Agrobacterium
Sợi ngắn
Tham gia vào mô thực vật
Alcaligenes
Sợi cellulose
Sự kết bông trong nước thải
Pseudomonas
Các sợi không tách biệt
Sự kết bông trong nước thải
Rhizobium
Sợi ngắn
Tham gia vào hầu hết thực vật
Sarcina
Cellulose dị hình
Không rõ
Zoogloea
Chưa xác định rõ cấu trúc
Sự kết bông trong nước thải
Acetobacter
Trong đó, Gluconobacter được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trong việc
sản xuất cellulose. Đặc biệt chủng G. xylinus là vi khuẩn tổng hợp cellulose hiệu
quả nhất và được các nhà nghiên cứu tập trung vào nhiều nhất vì nó có những đặc
điểm nổi trội như: năng suất tạo cellulose cao, cấu trúc cellulose phù hợp cho
nhiều mục đích sử dụng…
1.1.2.1. Vi khuẩn G. xylinus
G. xylinus 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 G. xylinus
- G. xylinus là vi khuẩn Gram âm hiếu khí bắt buộc, dạng hình que, thẳng
hay hơi cong, không di động, không sinh bào tử, chúng có thể đứng riêng rẽ hay xếp
thành chuỗi.
- Khi môi trường thiếu chất dinh dưỡng, G. xylinus sẽ biến đổi thành dạng có
hình thái đặc biệt như: tế bào phình to, kéo dài, phân nhánh hoặc không phân nhánh
và dần dần sau đó sẽ gây thoái hóa giống làm giảm hoạt tính giống.
- Khuẩn lạc của G. xylinus có kích thước rất nhỏ, bề mặt trơn và nhầy, khuẩn
lạc lồi lên ở phần giữa, dày và màu sẫm hơn các phần xung quanh, phần rìa mép
khuẩn lạc nhẵn. [4], [6].
1.1.2.3. Đặc điểm sinh trưởng của G. xylinus
G. xylinus có thể sử dụng rất nhiều nguồn cacbon khác nhau, tùy vào các
chủng vi khuẩn mà nguồn đường được sử dụng cũng khác nhau. G. xylinus có thể
chuyển hóa glucose thành axit gluconic, và đây cũng là nguyên nhân làm pH trong
môi trường nuôi cấy sẽ giảm khoảng 1 đến 2 đơn vị trong khi nuôi cấy.
Khi nuôi ở môi trường thạch, khi còn non khuẩn lạc sẽ mọc riêng lẻ, nhầy và
trong suốt, xuất hiện sau khoảng 3 đến 5 ngày. Đến khi già tế bào mọc dính thành
cụm, và mọc theo đường chúng ta cấy giống. [4].
G. xylinus có khả năng chịu được pH thấp, vì thế người ta thường bổ sung
thêm axit axetic hay axit xitric vào môi trường nuôi cấy để hạn chế sự nhiễm khuẩn
và làm tăng hiệu suất tổng hợp cellulose. [5].
1.1.3. Môi trường nuôi cấy G. xylinus
- Môi trường nuôi cấy G. xylinus là môi trường được tổng hợp từ các
nguồn dinh dưỡng thiết yếu như từ nguồn cacbon, nito, các yếu tố vi lượng, nguồn
sulfur và phospho, các yếu tố tăng trưởng. Nhu cầu sử dụng đường của G. xylinus là
khá lớn và giữ vai trò quan trọng trong khi tổng hợp CVK vì vậy đã 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 dừa già, nước vo gạo…để làm nguyên liệu nuôi
cấy G. xylinus
- Môi trường nuôi cấy vi khuẩn G. xylinus tạo CVK chúng ta có thể tham
khảo ở 1 số tài liệu. [5], [6], [7], [8], [11].
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 G. xylinus là 6, pH thấp sẽ tránh bị nhiễm những vi
khuẩn khác). [5].
Môi trường chuẩn là môi trường nuôi cấy thường được sử dụng để sản xuất
CVK, kể cả khi nuôi cấy tĩnh hoặc động, và nó được mô tả lần đầu tiên vào năm
1954 bởi Schramm và Hestrin. [11].
1.2. Tổng quan về thuốc Omeprazole natri
Công thức cấu tạo, tính chất hóa học, lý học, dược động học, cơ chế tác
động… của thuốc Omeprazole natri được nêu chi tiết trong các tài liệu [1], [7], [8].
1.2.1. Công thức cấu tạo
- Công thức phân tử: C17H19N3O3S
- Tên khoa học: 5 - methoxy- 2-[[(4 - methoxy - 3,5 - dimethyl –
2 - pyridinyl) methyl] sulfinyl] - 1H - benzimidazole.
- Công thức cấu tạo của thuốc Omeprazole natri 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 các bệnh về 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 natri
1.2.3.1. Lý tính
Omeprazol dưới dạng bột trắng đục hoặc trắng ngà. Rất khó tan trong nước,
khó tan trong aceton và isopropanol, tan trong dicloromethan, methanol và ethanol,
nóng chảy ở khoảng 1550C kèm theo sự phân hủy. [7].
1.2.3.2. Hoá tính
Omeprazol natri vừa có tính axit, vừa có tính bazo, hấp thụ rất mạnh bức xạ
tử ngoại. Các tính chất này được ứng dụng trong định lượng, định tính và trong bào
chế omeprazol natri. Độ ổn định của omeprazol natri phụ thuộc vào độ pH. Trong
môi trường axit, omeprazol natri nhanh chóng bị phân huỷ còn ở trong môi trường
kiềm thì omeprazol natri rất bền vững .
1.2.4. Dược lý và cơ chế tác dụng
Omeprazol natri là một dẫn xuất của benzimidazole không có hoạt tính ức
chế enzym ở môi trường trung tính, nhưng ở pH ≤ 5 omeprazol được proton hoá tạo
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 trong khoảng hơn 48 giờ. Do vậy Omeprazol natri được dùng để điều trị các
rối loạn về dạ dày và thực quản: trào ngược axit dạ dày thực quản, viêm loét dạ dày
tá tràng. [9]
1.2.5. Dược động học
Omeprazole natri là một chất làm giảm bài tiết dịch vị dạ dày do ức chế bơm
proton ở các tế bào thành dạ dày. Thuốc có tác dụng nhanh và kéo dài. Omeprazole
natri 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 ở
các tế bào thành dạ dày. Thời gian bán thải của thuốc ngắn (khoảng 45 phút), nhưng
tác dụng ức chế bài tiết dịch vị kéo dài, nên chỉ cần dùng một liều mỗi ngày.
Omeprazole natri hầu như chuyển hoá hoàn toàn tại gan, đào thải rất chóng, chủ
yếu qua nước tiểu (80%), 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 thải giảm,
nhưng không có biểu hiện tích luỹ thuốc trong cơ thể. [9]
1.2.6. Tác dụng, hạn chế của thuốc
1.2.6.1. Tác dụng của Omeprazole natri
+
+
- Ức chế đặc hiệu với bơm proton H /K ATPase ở tế bào thành dạ
dày do đó giảm tiết axit 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 thuốc Omeprazole natri
- Thường gặp: có triệu chứng đau đầu, hay ngủ, chóng mặt, buồn nôn, táo
bón, chướng bụng.
- Ít gặp: Có thể gây ra tình trạng mất ngủ, mệt mỏi, 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 có thể trầm cảm, rối loạn thị giác, chứng to vú ở đàn ông, đau cơ
khớp, viêm thận kẽ, thay đổi số lượng tế bào máu; rối loạn thần kinh (kích động,
trầm cảm)…
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
Hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều các nghiên cứu về ứng dụng màng
CVK trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: lĩnh vực thực phẩm ( màng bọc bảo quản
trái cây, chất bảo vệ thực phẩm,…)trong lĩnh vực y học ( tạo ruột giả, màng trị
bỏng, làm mạch máu nhân tạo trong việc điều trị các bệnh về tim mạch, làm mặt nạ
dưỡng da ,…[2], [4], [5], [6], [8].
Về thuốc omeprazole natri: Đã có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến thuốc
Omeprazole natri nhưng hướng ứng dụng màng CVK làm tăng sinh khả dụng của
Omeprazole natri vẫn còn rất ít người nghiên cứu do đó đề tài mở ra một hướng đi
mới nhằm tăng sinh khả dụng của Omeprazole natri đồng thời giảm các tác dụng
phụ của thuốc. [16], [17], [18].
Ở Việt Nam: Vấn đề nghiên cứu và sử dụng màng CVK từ G. xylinus ngày
càng được quan tâm. Ông Nguyễn Văn Thanh và cộng sự (2006) đã tiến hành nuôi
cấy, tinh chế và thu màng CVK từ G. xylius 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 Gluconacetbacter xylinus
tạo màng Bacterial cellulose ứng dụng trong điều trị bỏng”, kết quả nhận thấy màng
CVK tạo bởi G. xylinum BNH2 tổng hợp có sợi cellulose nhỏ, dai, độ bền cao, độ
thấu khí cao, độ hút và giữ nước tốt có triển vọng ứng dụng làm màng trị bỏng. [3]
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
- Thuốc Omeprazole natri dạng tinh khiết hay chế phẩm được bán trên
thị trường .
- NaOH 0,1M và những hóa chất khác có nguồn gốc khác nhau như (đường
glucose, acid acetic, amoni sulfat, điamoni phosphate, NaOH,…) và một số hóa chất
khác ở dạng tiêu chuẩn phân tích được cung cấp từ Viện Nghiên cứu Khoa học và
Ứng dụng - Trường ĐHSP Hà Nội 2.
- Màng CVK được lên men từ môi trường chuẩn gồm: Glucose (20g),
pepton (5g), dinatri phosphat (khan) (NA2HPO4) (2,7g) (ngậm nước 6,4g), cao nấm
men (5g), acid citric (1,15g), nước cất 2 lần (1000ml).
2.1.2. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu
- Máy đo quang phổ UV - 2450 ( Nhật Bản)
- Cân phân tích (Sartorius - Thụy sỹ)
- Cân kỹ thuật - Sartorius TE 3102 S
- Nồi hấp khử trùng HV - 110/HIRAIAMA ( Nhật Bản)
- Buồng cấy vô trùng (Haraeus- Đức)
- Tủ sấy, tủ ấm (Binder - Đức)
- Máy khuấy từ gia nhiệt (IKA - Đức)
- Máy nước cất 2 lần (Hamilton - Anh)
- Bể ổn nhiệt 1013(Đức)
- Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump, Anh)
- Máy lắc (Lab companion, SKF-2075, Hàn Quốc)
2.1.3. Vật liệu tạo môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CVK
Đường glucose, cao nấm men, peptone, Disodium phosphate hydro
(Na2HPO4), axit citric, nước cất, NaOH, HCl,… đều 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 chuẩn. Quá trình lên men thu màng CVK thô
được tiến hành thực hiện theo các bước sau: [6], [11].
- 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
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 đã pha ở 113 C trong 15 phút.
- Bước 3: Sau khi hấp xong đưa môi trường ra khử trùng bằng tia UV trong
khoảng 15p rồi để nguội.
- Bước 4: Bổ xung thêm khoảng 10%-15% dịch giống và 2% axit acetic, lắc
đều cho dịch giống phân bố đều khắp trong dung dịch.
- Bước 5: Sử dụng gạc vô trùng bịt kín miệng bình sau đó ủ tĩnh trong
o
khoảng từ 10 -14 ngày ở 28 C.
- Bước 6: Thu vật liệu Cellulose thô, rửa sạch dưới vòi nước.
2.2.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết trước khi hấp thụ thuốc
Xử lí màng CVK thô để thu được màng CVK tinh khiết chúng ta cần làm
theo quy trình hình 2.1.
Lấy màng CVK thô
Rửa bằng nướcc cất
Bình 1000ml NaOH 0,3M
(20 - 30 màng d=1,5cm)
o
Hấp trong 113 C, 15 phút
Xả nước, 8 giờ
Màng CVK tinh khiết
Hình 2.1. Quy trình tạo màng CVK tinh khiết
- Kiểm tra độ tinh khiết của 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 sau khi tinh khiết được đục nhỏ bằng khuôn tròn và đưa vào 2
ống nghiệm:
