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

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======

NGUYỄN THỊ THANH THỦY

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG
THUỐC OMEPRAZOLE CỦA MÀNG

CELLULOSE VI KHUẨN LÊN MEN
TỪ MÔI TRƢỜNG CHUẨN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời và động vật

HÀ NỘI-2018


TRƢỜNG ĐẠI
HỌC
SƢƠN
PHẠM HÀ NỘI 2
LỜI
CẢM
KHOA
SINH
- KTNN
Lời đầu tiên, em xin đƣợc bày
tỏ lòng
biết ơn
sâu sắc đến thầy Nguyễn Xuân

Thành, ngƣời đã hƣớng dẫn và
giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình
======
nghiên cứu hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2; các
thầy, cô giáo trong khoa Sinh - KTNN cùng toàn thể các thầy cô trong Viện
NGUYỄN THỊ THANH THỦY

Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong
suốt quá trình làm thực nghiệm hoàn thành khóa luận của mình.
Vì chƣa có nhiều cơ hội tham gia nghiên cứu khoa học nên em còn

NGHIÊN
CỨU
KHẢcủaNĂNG
GIẢI
PHÓNG
nhiều
bỡ ngỡ cũng nhƣ
kinh nghiệm
em còn nhều
hạn chế
do đó không
tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự góp ý, xây dựng của

THUỐC OMEPRAZOLE CỦA MÀNG

các thầy cô và các bạn sinh viên để khóa luận tốt nghiệp của em đƣợc hoàn
thiện hơnCELLULOSE
nữa.Em xin chân thành VI

cảm ơn!
KHUẨN

LÊN MEN

Hà Nội, Ngày 10 tháng 05 năm 2018

TỪ MÔI TRƢỜNG CHUẨN
Sinh viên
Nguyễn Thị Thanh Thủy

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời và động vật
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
TS. NGUYỄN XUÂN THÀNH

HÀ NỘI-2018


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn
Xuân Thành, ngƣời đã hƣớng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu
hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2; các
thầy, cô giáo trong khoa Sinh - KTNN cùng toàn thể các thầy cô trong Viện
Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong
suốt quá trình làm thực nghiệm hoàn thành khóa luận của mình.
Vì chƣa có nhiều cơ hội tham gia nghiên cứu khoa học nên em còn
nhiều bỡ ngỡ cũng nhƣ kinh nghiệm của em còn nhều hạn chế do đó không
tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự góp ý, xây dựng của

các thầy cô và các bạn sinh viên để khóa luận tốt nghiệp của em đƣợc hoàn
thiện hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 10 tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thị Thanh Thủy


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài do chính tôi thực hiện và dƣới sự hƣớng
dẫn của TS. Nguyễn Xuân Thành. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong
khóa luận này là hoàn toàn trung thực và không trùng lặp với những kết quả
đã công bố. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm!
Hà Nội, Ngày 10 tháng 5 năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thị Thanh Thủy


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CVK

Cellulose vi khuẩn

A. xylinum

Acetobacter xylinum

HS

Hestrin - Schramm

MT1

Môi trƣờng 1

MT2

Môi trƣờng 2

MT3

Môi trƣờng 3


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 2
NỘI DUNG ....................................................................................................... 4
Chƣơng 1: TỒNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4
1.1.Cellulose vi khuẩn (CVK) và sinh vật tổng hợp cellulose.......................... 4
1.1.1. Cellulose vi khuẩn (CVK)....................................................................... 4
1.1.1.1. Đặc điểm của Cellulose vi khuẩn (CVK). ........................................... 4
1.1.1.2. Cấu trúc kết tinh của cellulose vi khuẩn. ............................................. 4
1.1.1.3. Tính chất của cellulose vi khuẩn .......................................................... 5
1.1.1.4. Đặc tính của màng CVK ...................................................................... 5
1.1.1.5. Ứng dụng của CVK .............................................................................. 6

1.1.2. Phân loại và đặc điểm hình thái của A. xylinum ..................................... 7
1.1.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của A. xylinum ............................................. 7
1.1.4. Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum ............................................................. 7
1.2. Thuốc omeprazole ...................................................................................... 8
1.2.1. Cấu trúc ................................................................................................... 8
1.2.2. Tính chất vật lí và hóa học ...................................................................... 9
1.2.3. Dƣợc lý và cơ chế tác dụng ..................................................................... 9
1.2.4. Chỉ định và chống chỉ định ................................................................... 10
1.2.5. Liều dùng và cách dùng: ....................................................................... 10
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam .................................. 11
1.3.1. Trên thế giới .......................................................................................... 11
1.3.1.1. Màng CVK ......................................................................................... 11
1.3.1.2. Omeprazole ........................................................................................ 11


1.3.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 13
1.3.2.1. Màng CV ............................................................................................ 13
1.3.2.2. Omeprazole ........................................................................................ 13
Chƣơng 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 15
2.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................. 15
2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu ................................. 15
2.1.2. Thiết bị đƣợc sử dụng trong nghiên cứu ............................................... 15
2.1.3. Vật liệu làm môi trƣờng nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CVK .............. 15
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 15
2.2.1. Tạo màng CVK ..................................................................................... 15
2.2.2. Xử lý màng CVK trƣớc khi hấp thụ thuốc, đánh giá độ tinh khiết của
màng CVK....................................................................................................... 16
2.2.2.1. Xử lý màng CVK trƣớc khi hấp thụ thuốc......................................... 16
2.2.2.2. Đánh giá độ tinh khiết của màng CVK .............................................. 17
2.2.3. Xây dựng đƣờng chuẩn Omeprazole .................................................... 18

2.2.4. Xác định lƣợng thuốc hấp thụ vào màng CVK. .................................... 19
2.2.5. Môi trƣờng pH dùng để xác định lƣợng thuốc giải phóng thông qua hệ
thống đƣợc thiết kế .......................................................................................... 20
2.2.6. Nghiên cứu giải phóng thuốc từ hệ CVK nạp thuốc với các loại màng
CVK có kích thƣớc khác nhau và điều kiện môi trƣờng khác nhau ............... 20
2.2.7. Đánh giá động học giải phóng của thuốc từ màng CVK nạp thuốc ..... 21
2.2.8. Xử lý thống kê ....................................................................................... 22
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 23
3.1. Tạo màng CVK ........................................................................................ 23
3.1.1. Thu màng CVK từ môi trƣờng HS........................................................ 23
3.1.2. Xử lý màng CVK trƣớc khi hấp thụ thuốc ............................................ 23
3.1.3. Kiểm tra độ tinh khiết của màng CVK sau xử lý.................................. 24
3.1.3.1. Xác định sự hiện diện của glucose trong màng CVK tinh chế .......... 24


3.1.3.2. Xác định sự hiện diện của protein trong màng CVK tinh chế ........... 24
3.2. Kết quả quét phổ và xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn của
Omeprazole ..................................................................................................... 24
3.3. Xác định lƣợng thuốc hấp thụ vào màng CVK ........................................ 29
3.4. Lƣợng thuốc giải phóng từ màng CVK vào các môi trƣờng pH khác nhau.
......................................................................................................................... 29
3.4.1. Mật độ quang của Omeprazole khi tiến hành giải phóng thuốc tại các
thời điểm khác nhau trong các môi trƣờng pH khác nhau .............................. 29
3.4.2. Tỉ lệ giải phóng dƣợc chất của các màng ở các môi trƣờng pH khác
nhau trong các khoảng thời gian khác nhau. ................................................... 32
3.5. Đánh giá động học giải phóng của thuốc từ màng CVK nạp thuốc ........ 35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 40

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần môi trƣờng chuẩn tạo màng CVK .............................. 16
Bảng 3.1. Mật độ quang (OD) của dung dịch Omeprazole ở các nồng độ ..... 24
Bảng 3.2. Mật độ quang (OD) của dung dịch Omeprazole ở các nồng độ ở pH
= 2 .................................................................................................................... 26
Bảng 3.3. Mật độ quang (OD) của dung dịch Omeprazole ở các nồng độ ở pH
= 4,5 ................................................................................................................. 27
Bảng 3.4. Mật độ quang (OD) của dung dịch Omeprazole ở các nồng độ ở pH
= 6,8 ................................................................................................................. 28
Bảng 3.5. Lƣợng thuốc hấp thụ vào màng ...................................................... 29
Bảng 3.6. Mật độ quang khi tiến hành giải phóng thuốc tại các thời điểm khác
nhau trong các môi trƣờng pH khác nhau ....................................................... 31
Bảng 3.7. Tỉ lệ giải phóng thuốc Omeprazole từ màng CVK trong các độ dày,
thời gian và môi trƣờng pH khác nhau (n=3).................................................. 33
Bảng 3.8. Hệ số tƣơng quan (R2), tốc độ giải phóng thuốc (k) và trị số
mũ
giải phóng (n) đối với các môi trƣờng pH khác nhau ..................................... 36


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của cellulose vi khuẩn ........................................... 4
Hình 1.2. Công thức cấu tạo của omeprazole ................................................... 9
Hình 3.1. Màng CVK thô lên mên từ môi trƣờng HS.................................... 23
Hình 3.2. Màng CVK tinh khiết ...................................................................... 23
Hình 3.3. Phƣơng trình đƣờng chuẩn Omeprazole dung môi NaOH 0,1M.... 25
Hình 3.4. Phƣơng trình đƣờng chuẩn Omeprazole dung môi NaOH 0,1M ở
pH = 2 .............................................................................................................. 26
Hình 3.5. Phƣơng trình đƣờng chuẩn Omeprazole dung môi NaOH 0,1M ở
pH = 4,5 ........................................................................................................... 27

Hình 3.6. Phƣơng trình đƣờng chuẩn Omeprazole dung môi NaOH 0,1M ở
pH = 6,8……………………………………………………………………..28
Hình 3.7. Hiệu chỉnh pH ................................................................................. 30
Hình 3.8. Dùng máy khuấy từ gia nhiệt, tốc độ khuấy 50 vòng/phút, nhiệt độ
370C ± 0,50C. ................................................................................................... 30
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn OD giải phóng thuốc Omeprazole của màng CVK
......................................................................................................................... 32
Hình 3.10. Đồ thị tỉ lệ giải phóng thuốc Omeprazole của màng CVK ........... 34


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Cellulose vi khuẩn (viết tắt là CVK) là sản phẩm của một loài vi khuẩn,
đặc biệt là chủng Acetobacter xylinum (A. xylinum). Màng sinh học (CVK) có
cấu trúc và đặc tính rất giống với cellulose thực vật (gồm các phân tử glucose
liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4 glucozit) [3]. Ngày nay, màng CVK đã
đƣợc ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực nhƣ: dùng màng CVK làm
môi trƣờng phân tách cho quá trình xử lí nƣớc, làm chất mang đặc biệt cho
các pin và năng lƣợng cho tế bào, làm môi trƣờng cơ chất trong sinh học,
trong thực phẩm hay thay thế thực phẩm, dùng để thiết kế hệ thống vận tải
phân phối thuốc và nhiều ứng dụng khác [17]. Trong lĩnh vực y học, màng
CVK đã đƣợc ứng dụng làm da tạm thời để thay thế da trong điều trị bỏng,
loét da, làm mạch máu nhân tạo, làm mặt nạ dƣỡng da,… [7,17]. Theo nghiên
cứu cho thấy màng CVK có khả năng giữ thuốc và giải phóng thuốc chậm lại,
làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc. [9,10,13].
Ở nƣớc ta việc nghiên cứu và ứng dụng màng CVK vẫn còn khá mới
mẻ nhƣng cũng đã đạt đƣợc một số thành tựu ban đầu. Đề tài của Nguyễn
Văn Thanh – Đại học Y Dƣợc thành phố Hồ Chí Minh 2006 [5] đã “ Nghiên
cứu chế tạo màng cellulose trị bỏng từ Acetobacter xylinum”. Kết quả cho
thấy màng CVK đƣợc tạo nên từ các nguyên liệu có giá thành rẻ, dễ kiếm, có

thể sản xuất trên quy mô lớn. 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 lƣợng thấp, khả năng thấm hút lớn, đƣờng kính sợi nhỏ, chứa nhiều
dƣỡng chất [12]. Đồng thời là một hàng rào cản oxy 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 thƣớc, màng CVK còn có ý nghĩa giữ thuốc và giải

1


phóng thuốc kéo dài [13,19], có tiềm năng cao cho các ứng dụng trong các hệ
thống vận chuyển thuốc, cho cả thấm qua da, qua đƣờng miệng,…
Omeprazole là chất ức chế đặc hiệu tác dụng bằng cách khóa hệ thống
enzyme của Hydrogen-potassium Adenodine Triphosphatase. Omeprazole
thuộc nhóm thuốc đƣợc gọi là chất ức chế bơm proton. Omeprazole có khả
năng làm giảm lƣợng acid sản xuất trong dạ dày. Omeprazole đƣợc sử dụng
để điều trị các triệu chứng của bệnh trào ngƣợc dạ dày thực quản (GERD) và
các bệnh khác gây ra bởi acid dạ dày dƣ thừa,…Tuy nhiên, omeprazole có
một số nhƣợc điểm nhƣ không bền trong môi trƣờng acid, dễ bị sinh biến đổi
ở gan và trong quá trình dùng thuốc, ngƣời bệnh có thể gặp những tác dụng
phụ nhẹ của thuốc nhƣ: sốt, hắt hơi, đau dạ dày, ợ nóng, buồn nôn,…
Với mục đích nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc của màng CVK
nhằm làm chậm quá trình giải phóng thuốc trong điều trị bệnh, chúng tôi đã
chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc omeprazole của màng
cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Tạo màng CVK từ môi trƣờng chuẩn Hestrin – Schramm (HS).
- Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc Omeprazole của màng CVK
lên men từ môi trƣờng chuẩn nhằm tìm ra hệ thống giải phóng thuốc kéo dài.

- Thiết kế hệ thống giải phóng thuốc Omeprazole nhờ màng CVK trong
một số trƣờng hợp khác nhau về kích thƣớc, độ dày màng, pH. Đánh giá khả
năng giải phóng thuốc trong các trƣờng hợp đó.
3. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu đƣợc thực hiện trên quy mô của phòng thí nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
- Tiếp tục nghiên cứu tiềm năng của màng CVK trong việc giải phóng

2


thuốc.
- Việc nghiên cứu ứng dụng màng CVK nhằm khắc phục hạn chế của
Omeprazole sẽ mang lại lợi ích cho việc điều trị.
- Đánh giá những ƣu nhƣợc điểm của giải phóng omeprazole của màng
CVK để từ đó đề xuất hƣớng nghiên cứu với các thuốc khác.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Tạo ra hệ thống giải phóng Omerazole kéo dài từ màng CVK.
- Từ kết quả nghiên cứu đƣợc có thể áp dụng vào thực tiễn.

3


NỘI DUNG
Chƣơng 1: TỒNG 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 (CVK).
Cellulose vi khuẩn là một chuỗi polymer do các glucopyranose nối với

nhau bằng liên kết β-1,4-glucan. Cấu trúc CVK phụ thuộc rất nhiều vào điều
kiện nuôi cấy. Trong nuôi cấy tĩnh, CVK có nhiều tính chất rất đặc biệt nhƣ:
độ tinh sạch cao, đàn hồi tốt, độ kết tinh và độ bền cơ học cao, không độc và
không gây dị ứng, chịu nhiệt tốt và đặc biệt là khả năng cản khuẩn [12]. Cấu
trúc hóa học của CVK đƣợc trình bày trên hình 1.1.

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của cellulose vi khuẩn
1.1.1.2. Cấu trúc kết tinh của cellulose vi khuẩn.
Ngày nay, nhờ có các kỹ thuật và công nghệ hiện đại mà các nhà khoa
học đã xác định đƣợc cấu trúc của cellulose vi khuẩn. Các kỹ thuật nhƣ phồ
hồng ngoại, phổ Raman, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân,…đã giúp xác định
đƣợc dạng kết tinh của cellulose.
CVK đƣợc tạo thành bởi hai loại cấu trúc tinh thể là cellulose Iα và Iβ.
Trong vi sợi cellulose đều có sự tham gia của hai loại cấu trúc tinh thể này.

4


Trong khi hầu hết tinh thể Iβ tinh khiết đƣợc từ cellulose thực vật thì vẫn chƣa
có cách nào thu nhận đƣợc tinh thể Iα tinh khiết từ nguồn này. Cấu trúc CVK
chứa nhiều tinh thể Iα hơn ở cellulose thực vật.
Nhìn chung, cấu trúc tinh thể đƣợc coi là một yếu tố rất quan trọng
trong việc xác định các tính chất của cellulose mặc dù đến nay vẫn có rất ít
các nghiên cứu về sự tƣơng quan giữa cấu trúc tinh thể và những đặc tính
riêng biệt của cellulose đƣợc thực hiện.
1.1.1.3. Tính chất của cellulose vi khuẩn
- Cellulose vi khuẩn trong suốt, cấu trúc mạng tinh thể mịn, tỉ lệ Iα cao.
- Kích thƣớc ổn định, sức căng và độ bền sinh học cao.
- Khả năng giữ nƣớc và hấp thụ nƣớc cực tốt, tính xốp chọn lọc.
- Độ tinh sạch cao hơn so với các loại cellulose khác, không chứa ligin

và hemicellulose.
- Có thể bị phân hủy hoàn toàn bởi một số loại vi sinh vật.
- Là nguồn tài nguyên có thể phục hồi.
- Khả năng kết sợi và tạo tinh thể tốt.
- Tính bền cơ tốt và khả năng chịu nhiệt tốt: tinh thể cellulose vi khuẩn
có độ bền cao, trọng lƣợng nhẹ,... [5,12].
1.1.1.4. Đặc tính của màng CVK
Trong nuôi cấy tĩnh, CVK tích lũy trên bề mặt môi trƣờng lỏng thành
lớp mỏng nhƣ da, sau khi tinh chế và làm khô tạo thành sản phẩm tƣơng tự
nhƣ giấy da với độ dày 0,01 – 0,05mm. Sản phẩm này có những tính chất rất
đặc biệt nhƣ:
- Độ tinh kết cao: CVK là cellulose sinh học duy nhất đƣợc tổng hợp
không chứa lignin hay hemicelluloses nên có thể bị vi khuẩn phân hủy hoàn
toàn và là nguồn nguyên liệu tái sinh.
- Độ bền dai cơ học lớn: Cellulose có độ bền dai cao, trọng lƣợng nhẹ.

5


- Khả năng hút nƣớc cực cao ở trạng thái ẩm.
Màng CVK có bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ thƣờng, không độc và không
gây dị ứng, chịu nhiệt tốt (khoảng 100oC không ảnh hƣởng lớn đến tính chất
của CVK nhƣng nhiệt độ thấp có thể làm tăng tính mềm dẻo của nó). Đặc biệt
có khả năng cản khuẩn. Với đặc tính này, CVK đã đƣợc ứng dụng làm màng
lọc vô khuẩn [22].
1.1.1.5. Ứng dụng của CVK
CVK đƣợc ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực nhƣ: thực phẩm, công
nghiệp dệt, mỹ phẩm, công nghệ pin,…và đặc biệt trong lĩnh vực y học.
Trong y học, màng CVK thu đƣợc từ nuôi cấy tĩnh đƣợc nghiên cứu và sử
dụng làm da nhân tạo để trị bỏng, đắp lên các vết thƣơng hở. Ở Brazil, màng

CVK ƣớt tinh sạch và đƣợc bán ra thị trƣờng nhƣ một loại da nhân tạo dùng
để đắp lên vết thƣơng [3]. Trƣờng Đại học Y Dƣợc thành phố Hồ Chí Minh
cũng đã nghiên cứu sử dụng màng CVK có tẩm dầu mù u làm màng trị bỏng
đƣợc thực hiện ở thỏ. Kết quả cho thấy rằng màng CVK giúp vết thƣơng mau
lành và tránh bị nhiễm trùng [5]. CVK còn đƣợc ứng dụng làm màng băng vết
thƣơng trong phẫu thuật, ghép mô, cơ quan nội tạng,… Dựa vào đặc tính
trƣơng nở của CVK ngƣời ta đã ứng dụng làm tác nhân vận chuyển thuốc,
dùng làm huyền phù CVK để ổn định các tá dƣợc dạng nƣớc, làm cho chúng
không bị tách khi bảo quản lâu ngày [3].
Ngoài ra CVK còn đƣợc ứng dụng trong các lĩnh vực nhƣ: Trong công
nghiệp giấy màu, CVK đƣợc dùng để sản xuất giấy điện tử chất lƣợng cao.
Trong công nghiệp môi trƣờng đã sử dụng CVK làm màng phân tách để xử lí
nƣớc và biến đổi độ nhớt của nƣớc, dùng làm chất mang đặc biệt cho các sợi
pin và tế bào năng lƣợng [5], làm các sợi truyền quang, là một môi trƣờng cơ
chất trong sinh học đƣợc sử dụng để cố định protein [3].

6


1.1.2. Phân loại và đặc điểm hình thái của A. xylinum
A. xylinum thuộc nhóm vi khuẩn Acetic, chi Acetobacter, họ
Preudomonadaceae, sống hiếu khí bắt buộc, sản xuất cellulose ngoại bào.
Theo khóa phân loại của Bergey, A. xylinum thuộc họ Preudomonadaceae, bộ
Pseudomonadales, lớp Schizomycetes [8].
A. xylinum có dạng hình que, thẳng hay hơi cong, kích thƣớc ngang
khoảng 0,6 – 0,8µm, dài khoảng 2 – 3 µm, có thể di động hay không di động
và không sinh bào tử. Chúng là vi khuẩn gram âm nhƣng đặc điểm nhuộm
gram có thể bị thay đổi do tế bào già đi hay do điều kiện môi trƣờng. Chúng
có thể đứng riêng rẽ hay xếp thành chuỗi [8].
1.1.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của A. xylinum

Nhiệt độ tối ƣu để A. xylinum phát triển là 25 – 30oC và pH từ 5,4 –
6,3. A. xylinum có thể phát triển trong phạm vi pH từ 3 – 8, nhiệt độ từ 12 –
35oC và nồng độ ethanol có thể tới 10% [6].
Các đặc điểm sinh hóa dùng định danh của A.xylinum bao gồm: oxy hóa
ethanol thành acid acetic, CO2, H2O, phản ứng catalase dƣơng tính, không
tăng trƣởng trên môi trƣờng Hoyer. Chuyển hóa glucose thành acid, chuyển
hóa glyxerol thành dihydroxyacetol, không sinh sắc tố nâu, tổng hợp cellulose
[6].
1.1.4. Môi trường nuôi cấy A. xylinum
Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum là môi trƣờng tổng hợp từ các nguồn
dinh dƣỡng cần thiết nhƣ cacbon, nito, nguồn sulfur và phospho, các yếu tố
tăng trƣởng và các yếu tố vi lƣợng. Nhu cầu sử dụng đƣờng của A. xylinum là
rất lớn và giữ vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp CVK nên có rất
nhiều nghiên cứu đề nghị sử dụng các sản phẩm thứ cấp trong các ngành công
nghiệp khác nhƣ: rỉ đƣờng, nƣớc dừa già, nƣớc mía,... để làm nguyên liệu
trong nuôi cấy A. xylinum.

7


Môi trƣờng nuôi cấy vi khuẩn A. xylinum tạo CVK đƣợc trình bày trong
bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần của các môi trƣờng lên men thu màng CVK
Các loại môi trƣờng

Thành phần

MT1

MT2

MT3

Glucose

20g

20g

20g

Pepton

5g

10g

10g

Dinatri phosphat (khan) (Na2HPO4)

2,7g

Acid citric

1,15g

Diamoni photphat

0,3g

0,3g

Amoni sulfat

0,5g

0,5g

Nƣớc dừa già

1.000ml

Cao nấm men

5g

Nƣớc cất 2 lần

1.000ml

Nƣớc vo gạo

1.000ml

Thêm dịch giống vào từng môi trƣờng với lƣợng nhƣ nhau và tối thiểu
bằng 10% thể tích môi trƣờng. pH của môi trƣờng đƣợc đo và hiệu chỉnh
bằng 4-6 (pH tốt nhất cho sự phát triển của A. xylinum là 6. pH thấp sẽ giúp
tránh bị nhiễm những vi khuẩn khác).
Môi trƣờng chuẩn (Hestrin và Schramm (HS)) là môi trƣờng nuôi cấy

thƣờng đƣợc sử dụng để sản xuất CVK, dù là nuôi cấy tĩnh hoặc động, đƣợc
mô tả lần đầu tiên vào năm 1954 bởi Schramm và Hestrin.
1.2. Thuốc omeprazole
1.2.1. Cấu trúc
- Công thức phân tử: C17H19N3O3S.
- Phân tử lƣợng: 345,4.

8


- Tên khoa học: 5-methoxy-2-[(RS)-[4-methoxy-3,5-dimethylpyridin-2yl)methyl]-sulphinyl]-1H-benzimidazol[2].
- Công thức cấu tạo của omeprazole đƣợc trình bày trên hình 1.2.

Hình 1.2. Công thức cấu tạo của omeprazole
1.2.2. Tính chất vật lí và hóa học
- Lý tính: Omeprazole dƣới dạng bột trắng hoặc gần nhƣ trắng. Nóng
chảy ở khoảng 155oC kèm theo sự phân hủy, khó tan trong nƣớc, khó tan
trong acetol và isopropanol, tan trong dicloromethan, methanol và ethanol
[11,22].
- Hóa tính: Omeprazole vừa có tính acid, vừa có tính base, hấp thụ
mạnh bức xạ tử ngoại. Các tính chất này đƣợc ứng dụng trong định tính, định
lƣợng và trong bào chế omeprazole. Độ ổn định của omeprazole phụ thuộc
vào pH. Trong môi trƣờng acid, omeprazole nhanh chóng bị phân hủy, trong
môi trƣờng kiềm omeprazole khá bền vững [11].
1.2.3. Dược lý và cơ chế tác dụng
Omeprazole là một dẫn suất của benzimidazole không có hoạt tính ức
chế enzyme ở môi trƣờng trung tính, nhƣng ở pH ≤ 5 Omeprazole đƣợc
proton hóa thành 2 dạng acid sulphenic và sunphenamic. Hai chất này gắn
thuận nghịch với nhóm sulfohydryl của enzyme H+ - K+ - ATPase ở tế bào
thành nên có khả năng ức chế bài tiết acid trên 48 giờ. Do vậy omeprazole

đƣợc dùng điều trị trong các trƣờng hợp: trào ngƣợc dạ dày thực quản, loét dạ
dày tá tràng, hội chứng Zollinger-Ellison.

9


Dược động học [3]: Omeprazole là một chất ức chế bài tiết dịch vị dạ
dày do ức chế bơm proton ở các tế bào thành dạ dày. Thuốc có tác dụng
nhanh, kéo dài. Omeprazole đƣợc hấp thụ tốt ở ruột non sau khi uống từ
khoảng 3 đến 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 thụ của thuốc phụ thuộc vào
liều dùng, không bị ảnh hƣởng bởi thức ăn. Thuốc liên kết cao với protein
huyết tƣơng (khoảng 95%) và đƣợc phân bố vào các mô đặc biệt ở các tế bào
thành dạ dày. Thời gian bán thải của thuốc khá ngắn (khoảng 40 phút), nhƣng
tác dụng ức chế bài tiết kéo dài, nên có thể chỉ cần dùng một liều mỗi ngày.
Omeprazole hầu nhƣ chuyển hóa hoàn toàn tại gan, đào thải nhanh
chóng, chủ yếu qua nƣớc tiểu (80%), phần còn lại theo phân. Các chất chuyển
hóa không có hoạt tính nhƣng lại tƣơng tác với nhiều thuốc khác do tác dụng
ức chế enzyme CYT.P450 của tế bào gan. Dƣợc động học của thuốc thay đổi
không có ý nghĩa ở ngƣời già hoặc ngƣời có chức năng thận suy giảm. Với
những ngƣời suy giảm chức năng gan, sinh khả dụng của thuốc tăng và độ
thanh thải giảm, nhƣng không có biểu hiện tích lũy thuốc trong cơ thể.
1.2.4. Chỉ định và chống chỉ định
Chỉ định:
- Trào ngƣợc dạ dày – thực quản
- Loét dạ dày – tá tràng
- Hội chứng Zollinger-Ellison
Chống chỉ định: Mẫn cảm với thuốc.
Phản ứng bất lợi: Một số phản ứng thƣờng gặp có thể xảy ra khi điều trị
với Omeprazole nhƣ: rối loạn tiêu hóa, buồn nôn, nôn, đau bụng, trƣớng

bụng. Hiếm gặp hơn là các phản ứng nhƣ mất ngủ, chóng mặt, mày đay, ra
mồ hôi,…
1.2.5. Liều dùng và cách dùng:

10


Liều thƣờng dùng cho ngƣời lớn là 20 – 40mg/lần/ngày, thời gian điều
trị là từ 4 – 8 tuần.
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Trên thế giới
1.3.1.1. Màng CVK
Tính đến cuối năm 2014 trên thế giới chỉ có một số nghiên cứu ứng
dụng CVK trong vận tải và phân phối thuốc đã đƣợc báo cáo [13], trong đó có
9 nghiên cứu với màng CVK tinh khiết, 2 nghiên cứu với thể chất biến đổi
màng CVK và 7 nghiên cứu với các vật liệu nanocomposite.
Nghiên cứu về màng CVK từ vi khuẩn A. xylinum và những ứng dụng
của nó đã đƣợc tiến hành ở nhiều nƣớc trên thế giới. Tác giả Brown. E. (2007)
[4] dùng CVK làm môi trƣờng phân tách cho quá trình xử lí nƣớc, dùng làm
chất mang đặc biệt cho các pin và năng lƣợng cho tế bào. Brown (2007),
Jonas và Farah, (1998) [18] dùng CVK để sản xuất giấy chất lƣợng cao.
Tuy nhiên, những ứng dụng chủ yếu trên thế giới của màng CVK lại là
trong ngành dƣợc phẩm và mỹ phẩm. Các tác giả Wan và Millon (2009) [23],
Czafa và cộng sự (2007) [14] sử dụng màng CVK đắp lên các vết thƣơng hở,
vết bỏng đã thu đƣợc các kết quả tốt. Đặc biệt tác giả Wan (Canada) [23] đã
đƣợc đăng kí bản quyền về làm màng CVK từ A. xylinum dùng trị bỏng. Các
tác giả Jonas và Farad (1998) [18], Crafa và cộng sự (2007) [14] đã dùng
màng CVK làm da nhân tạo, làm mặt nạ dƣỡng da cho phụ nữ.
1.3.1.2. Omeprazole
Viên nang omaprazole lần đầu tiên đƣợc công ty Astra (nay là

AstraZeneca) nghiên cứu sử dụng làm thuốc điều trị và đăng ký lƣu hành từ
năm 1988 với tên biệt dƣợc Losec (đƣợc công nhận là thuốc phát minh,
Innovator), với doanh số khoảng 8 tỷ USD mỗi năm. Tuy nhiên, khi chƣa hết
hạn bản quyền (1997), AstraZaneca đã xin rút đăng ký sản phẩm này ở một số

11


nƣớc thành viên chính của EU và cho ra đời viên nén và viên nang Losec
MUPs (omeprazole + magnesi). Mặc dù chế phẩm mới đã đƣợc đánh giá
tƣơng đƣơng sinh học với chế phẩm Losec gốc nhƣng nhiều nƣớc không coi
Losec MUPs là chế phẩm innovator. Từ đó, trên thị trƣờng chỉ còn lƣu hành
chế phẩm generic của omeprazole đã đƣợc đánh giá tƣơng đƣơng sinh học với
Losec hoặc chế phẩm đƣợc cấp phép ở các nƣớc Losec không đƣợc đăng kí
bản quyền, nhƣ Apo – omeprazole, (Apotec – Canada), Probitor (Biochemie –
Áo).
Sayed Aboflazl Mostafavi (Iran) [20] đã nghiên cứu đánh giá tƣơng
đƣơng sinh học của 2 sản phẩm viên nang Omeprazole sản xuất tại Iran:
Omeprazole (Abidi) và Lorsec (Lorestan) so với thuốc chứng là viên nang
Losec của Astra, Sweden. Nghiên cứu thực hiện trên 12 ngƣời tình nguyện,
thiết kế chéo theo ô vuông latin, mở, liều đơn, 3 thuốc, 3 giai đoạn với thời
gian nghỉ giữa các giai đoạn là 7 ngày. Phân tích nồng độ thuốc trong huyết
tƣơng bằng HPLC. Kết quả đánh giá qua các giá trị dƣợc động học AUC và
Cmax cho thấy 3 chế phẩm này là tƣơng đƣơng sinh học.
Elkoshi Z. [16] và cộng sự đã nghiên cứu đánh giá tƣơng đƣơng sinh
học của viên Omepradex so với thuốc đối chứng là viên Losec trên 2 mô hình
invitro (thử độ hòa tan) và in vivo (dƣợc động học). Nghiên cứu in vivo với
thiết kế chéo, ngẫu nhiên, đơn liều kết hợp với đa liều, thực hiện trên 40
ngƣời tình nguyện khỏe mạnh. Hai chế phẩm nghiên cứu cho thấy không
tƣơng đƣơng, sự sai khác sau khi dùng đa liều lớn hơn. Các tác giả đã nhận

định rằng nghiên cứu tƣơng đƣơng sinh học Omeprazole nên thực hiện với
thiết kế đơn liều kết hợp đã liều.
Nghiên cứu so sánh khả dụng của 2 chế phẩm Omeprazole dạng uống:
Pepticum (thuốc thử) và Mopral (thuốc chứng), Duvauchelle T. và cộng sự
[15] đã nhận thấy không có sự khác nhau có ý nghĩa về diện tích dƣới đƣờng

12


cong (AUC) của 2 chế phẩm cả khi dùng đơn liều và đa liều. Tuy nhiên có
nhận thấy sự khác nhau về giá trị Cmax (p<0,05) và Tmax(p<0,01) của thuốc
thử so với thuốc đối chứng ở tình trạng ổn định (sau khi dùng thuốc 5 ngày).
Kết quả này khẳng định thêm rằng sau khi dùng liều nhắc lại, AUC và Cmax
tăng lên so với khi dùng đơn liều và sự biến thiên giữa các cá thể là đáng kể.
1.3.2. Ở Việt Nam
1.3.2.1. Màng CV
Năm 2006 nhóm nghiên cứu của tác giả Nguyễn Văn Thanh và cộng sự
đã có một công trình nghiên cứu về màng CVK, là cơ sở để chế tạo màng sinh
học dùng trong trị bỏng ở Việt Nam [8].
Mới đây nhóm tác giả Đinh Thị Kim Nhung cũng đã bƣớc đầu ứng
dụng màng CVK trong điều trị bỏng trên thỏ. Công tác điều trị bỏng hiện
đang sử dụng phƣơng pháp cấy ghép, phẫu thuật, hoặc sử dụng một số màng
trị bỏng nhƣ màng ối, trung bì da lợn, da ếch, màng chitissan, sử dụng các
chất có nguồn gốc từ tự nhiên có tác dụng điều trị bỏng. Theo tác giả Huỳnh
Thị Ngọc Lan [5], màng trị bỏng CVK với các hoạt chất tái sinh mô và các
chất sát khuẩn đều có nguồn gốc thiên nhiên vì thế nó không chứa các yếu tố
nguy cơ nhƣ không có độc tố trực tiếp, không gây dị ứng, không có yếu tố lây
lan mầm bệnh, không giải phóng chất lạ vào vết thƣơng.
1.3.2.2. Omeprazole
Tình hình nghiên cứu về omeprazole ở Việt Nam vẫn còn rất hạn chế.

- Đã có 1 số đề tài nghiên cứu liên quan đến thuốc Omeprazole nhƣ:
Phùng Thị Vinh, Trịnh Văn Lẩu (2007) “Nghiên cứu đánh giá tương đương
sinh học viên nang Helinzole (Omeprazol 20G) theo mô hình đơn liều kết hợp
đa liều”, Viện Kiểm nghiệm thuốc TW, Bộ Y tế. Nguyễn Nam Hƣơng (2009)
“Nghiên cứu bào chế viên nang chứa pellet omeprazol tan trong ruột”,...
- Omeprazole đƣợc sử dụng nhiều trong chữa trị các bệnh nhƣ: trào

13


ngƣợc dịch dạ dày - thực quản, loét dạ dày - tá tràng, hội chứng Zollinger Ellison… nhƣng vẫn còn rất ít nghiên cứu nhằm hạn chế các tác dụng phụ
cũng nhƣ yếu điểm của thuốc.
Trong khoảng 10 năm trở lại đây, Bộ Y tế đã cấp phép cho khoảng 42
chế phẩm của omeprazole lƣu hành ở Việt Nam. Hiện nay, 37 sản phẩm có số
đăng kí còn hạn, trong đó có 25 sản phẩm nƣớc ngoài và 12 sản phẩm trong
nƣớc.

14


Chƣơng 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu
- Omeprazole (95%) xuất xứ từ Ân Độ.
- Dung môi là NaOH 0,1M và chất phản ứng khác đƣợc cung cấp từ
Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng - Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2.
- Màng CVK lên men từ môi trƣờng chuẩn.
2.1.2. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu
- Buồng cấy vô trùng (Haraeus);
- Cân kỹ thuật (Sartorius - TE612);

- Cân phân tích (Sartorius - Thụy sỹ);
- Khuấy từ gia nhiệt (IKA - Đức);
- Kính hiển vi quang học (Carl Zeiss - Đức);
- Máy đo quang phổ UV - 2450 (Shimadzu - Nhật Bản);
- Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump - Anh);
- Nồi hấp khử trùng HV - 110/HIRAIAMA;
- Tủ lạnh Daewoo, tủ lạnh sâu;
- Tủ sấy, tủ ấm (Binder - Đức);
- Ngoài ra còn nhiều dụng cụ hóa sinh thông dụng khác.
2.1.3. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CVK
Đƣờng glucose, peptone, chiết cao nấm men, Dinatri hidrophotphat
(Na2HPO4), axit citric, NaOH,… đạt tiêu chuẩn phân tích.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Tạo màng CVK
Tạo màng CVK từ môi trƣờng HS. Quá trình lên men thu màng CVK
thô đƣợc thực hiện theo các bƣớc sau [8,21]
- Bƣớc 1: Chuẩn bị môi trƣờng theo bảng 2.1

15