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

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

======

NGUYỄN THỊ DIỆU LINH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG
THUỐC RANITIDINE 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 SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======

NGUYỄN THỊ DIỆU LINH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG
THUỐC RANITIDINE 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

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

ThS. NGÔ THỊ HẢI YẾN

HÀ NỘI, 2018


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành quá trình nghiên cứu và hoàn thiện khóa luận này, đầu
tiên em xin gửi lời biết ơn sâu sắc và chân thành nhất tới ThS. Ngô Thị Hải
Yến là ngƣời đã tận tình theo sát, giúp đỡ và hƣớng dẫn em hoàn thành khóa
luận của mình.
Em xin chân cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2, các thầy
cô giáo trong khoa Sinh – KTNN, Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng,
đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi
trong suốt thời gian em học tập và nghiên cứu tại trƣờng để em có thể hoàn
thành khóa luận của mình.
Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn động
viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập vừa qua.
Mặc dù em đã có nhiều cố gắng để hoàn thành khóa luận một cách
hoàn chỉnh nhất. Tuy nhiên do buổi đầu mới làm quen với công việc nghiên
cứu khoa học cũng nhƣ hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể
tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp của thầy,
cô để khóa luận của em có thể hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thị Diệu Linh

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những gì viết trong khóa luận nghiên cứu của mình
về “Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc Ranitidine của màng cellulose
vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn” là công trình nghiên cứu của riêng
cá nhân em. Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực, khách
quan và chƣa đƣợc công bố trong các công trình khác. Nếu không đúng nhƣ
đã nêu trên, em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 10 tháng5 năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thị Diệu Linh


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1

A. xylinum

Acetobacter xylinum

2

CVK

Cellulose vi khuẩn

3

Nxb

Nhà xuất bản

4

OD

Mật độ quang phổ

5

PC

Cellulose thực vật

6

ThS.

Thạc sĩ


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài. .......................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 3
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu................................................................. 3

5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 5
1.1. CELLULOSE VI KHUẨN (CVK) ............................................................ 5
1.1.1 Vi khuẩn sản sinh CVK............................................................................ 5
1.1.2. Cấu trúc màng CVK ................................................................................ 6
1.1.3. Đặc tính của màng CVK ......................................................................... 6
1.1.4. Chức năng sinh lí của CVK .................................................................... 7
1.1.5. Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum nhằm thu màng CVK .......................... 7
1.2. THUỐC RANITIDINE .............................................................................. 8
1.2.1. Giới thiệu về chung về thuốc .................................................................. 8
1.2.2. Tính chất lý hóa ....................................................................................... 8
1.2.3. Tác dụng của thuốc ................................................................................. 9
1.2.4. Tác dụng phụ của thuốc .......................................................................... 9
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam .................................... 9
1.3.1. Tình hình nghiên cứu của màng CVK .................................................... 9
1.3.1.1. Tình hình nghiên cứu về màng CVK tại Việt Nam ............................. 9
1.3.1.2. Tình hình nghiên cứu về màng CVK trên thế giới ............................ 10
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về thuốc Ranitidine ............................................ 10
1.3.2.1. Tình hình nghiên cứu về thuốc Ranitidine tại Việt Nam ................... 10
1.3.2.2. Tình hình nghiên cứu về thuốc Ranitidine trên thế giới .................... 11
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 12


2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 12
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 12
2.3. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ......................... 12
2.3.1. Thiết bị .................................................................................................. 12
2.3.2. Dụng cụ ................................................................................................. 12
2.3.3. Nguyên liệu – hóa chất.......................................................................... 13
2.4. Môi trƣờng tạo màng CVK ...................................................................... 13

2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 14
2.5.1. Phƣơng pháp tạo màng CVK từ môi trƣờng chuẩn .............................. 14
2.5.2. Phƣơng pháp xử lí màng CVK trƣớc khi hấp thụ thuốc ....................... 16
2.5.3. Phƣơng pháp đánh giá độ tinh khiết của màng ..................................... 17
2.5.4. Phƣơng pháp xác định khối lƣợng CVK tạo thành ............................... 17
2.5.5. Phƣơng pháp dựng đƣờng chuẩn thuốc Ranitidine............................... 17
2.5.6. Phƣơng pháp xác định lƣợng ranitidine nạp vào màng CVK ............... 19
2.5.7. Phƣơng pháp pha môi trƣờng đệm PBS (Phosphate buffered saline) .. 20
2.5.8. Xác định lƣợng thuốc giải phóng của màng CVK đƣợc nạp thuốc
ranitidine.......................................................................................................... 20
2.5.9. Phƣơng pháp xử lý thống kê ................................................................. 22
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 23
3.1. Thu màng và xử lý màng CVK lên men từ môi trƣờng chuẩn ................ 23
3.1.1. Thu màng CVK lên men từ môi trƣờng chuẩn ..................................... 23
3.1.2. Thu màng CVK thô trong môi trƣờng chuẩn ........................................ 24
3.1.2. Xử lý màng CVK trƣớc khi hấp thụ thuốc ............................................ 25
3.3. Xác định lƣợng Ranitidine hấp thụ vào màng CVK ................................ 25
3.4. Lƣợng thuốc giải phóng từ màng CVK vào các môi trƣờng pH khác nhau
....................................................................................................................... 26


3.3.1. Mật độ quang của ranitidine khi tiến hành giải phóng thuốc tại các thời
điểm khác nhau trong các môi trƣờng pH khác nhau ..................................... 26
3.3.2. Tỉ lệ giải phóng đƣợc chất của các màng ở các môi trƣờng pH khác
nhau trong các khoảng thời gian khác nhau .................................................... 28
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 34
1. Kết luận ....................................................................................................... 34
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 35

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Môi trƣờng tạo màng CVK............................................................. 13
Bảng 2.2. Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch ranitidine ở các nồng độ
(mg/ml) khác nhau (n=3) ................................................................................ 18
Bảng 2.3. Môi trƣờng đệm PBS với pH 2, pH 4,5 và pH 6,8 ......................... 20
Bảng 3.1. Khối lƣợng thuốc hấp thụ vào màng CVK (n = 3) ......................... 26
Bảng 3.2. Mật độ quang khi tiến hành giải phóng thuốc tại các thời điểm khác
nhau trong các môi trƣờng pH khác nhau. ...................................................... 27
Bảng 3.3. Tỉ lệ giải phóng thuốc Ranitidine từ màng CVK – Ranitidine trong
các độ dày, thời gian và môi trƣờng pH khác nhau (n = 3) ............................ 29
Bảng 3.4. 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 (n = 3) ................................ 31


DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình tạo màng CVK khô ............................................... 15
Hình 2.2. Sơ đồ tinh chế CVK ........................................................................ 16
Hình 2.3. Phƣơng trình đƣờng chuẩn của ranitidine (n = 3) ........................... 19
Hình 3.1. Môi trƣờng dinh dƣỡng lên men thu màng CVK ........................... 23
Hình 3.2. Màng CVK thô với các độ dày khác nhau ...................................... 24
Hình 3.3. Các quá trình xử lý màng ................................................................ 25
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn OD giải phóng thuốc Ranitidine của màng CVK 28
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn tỉ lệ giải phóng thuốc từ màng CVK .................... 30


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Ranitidine là một chất ức chế khả năng cạnh tranh, có thể đảo ngƣợc

của tác dụng của histamine tại thụ thể histamine H2, bao gồm thụ thể trên các
tế bào dạ dày, với một hiệu ứng tối thiểu trên thụ thể H1. Nó là một trong
những loại thuốc đƣợc chọn lọc để điều trị tích cực về bệnh viêm loét tá tràng,
viêm loét dạ dày, hội chứng Zollinger-Ellison, bệnh trào ngƣợc dạ dày thực
quản và viêm thực quản ăn mòn, loét miệng nối sau phẫu thuật, các trƣờng
hợp khác cần thiết phải giảm acid dịch vị [9,10]. Nhƣ vậy, ta cần phải xây
dựng một hệ thống để giúp thuốc giải phóng một cách từ từ đồng thời tăng
khả dụng sinh học của thuốc.
Một vài năm gần đây các nhà nghiên cứu đã đặc biệt quan tâm tới việc
sử dụng các vật liệu sinh học trong chăm sóc sức khỏe. Vì chúng có khả năng
tái tạo, tƣơng thích sinh học và phân hủy sinh học của chúng. Một trong
những vật liệu sinh học đƣợc quan tâm và chú trọng nhất đó là cellulose.
Nguyên liệu này vƣợt trội hơn các polymer tự nhiên và tổng hợp khác [12].
Tuy nhiên, về hình thái và các đặc tính cũng nhƣ là các lĩnh vực ứng dụng cụ
thể liên quan rất lớn đến nguồn gốc, tức là quá trình xây dựng các loại
cellulose.
Cellulose vi khuẩn (CVK) là sản phẩm của một loại vi khuẩn, đặc biệt
là chủng Acetobacter xylinum (A. xylinum) [1, 5]. Màng cellulose (CVK) có
cấu trúc hóa học rất giống với cellulose của thực vật (gồm các phân tử
glucose liên kết với nhau bằng liên kết -1,4 glucozit) cellulose vi khuẩn và
cellulose thực vật không giống nhau ở một vài đặc điểm nhƣ: cellulose vi
khuẩn không chứa các hợp chất cao phân tử nhƣ ligin, hemicellulose, peptin
và sáp nến do vậy chúng có những đặc tính vƣợt trội với độ dẻo dai, bền chắc,
độ đàn hồi cao, có khả năng hút nƣớc cao ở trạng thái ẩm và độ tinh khiết cao,

1


có thể phân hủy sinh học, tái chế hay phục hồi hoàn toàn bề mặt tiếp xúc lớn
hơn gỗ bình thƣờng, không độc và không gây dị ứng có khả năng chịu nhiệt

tốt và đặc biệt là khả năng cản khuẩn [1, 2, 4, 6]. Màng CVK còn có tác dụng
giữ thuốc và kéo dài thời gian giải phóng thuốc màng CVK đƣợc coi là một
nguồn polymer mới, là một giải pháp trên con đƣờng tìm nguồn nguyên liệu
mới hiện nay.
Trong nhiều lĩnh vực công nghệ khác nhau màng cellulose vi khuẩn
trên thế giới đƣợc ứng dụng rất nhiều và phổ biến nhƣ: dùng làm màng phân
tách cho quá trình xử lí nƣớc, chất mang đặc biệt cho các pin và năng lƣợng
cho tế bào, trong sản xuất các sợi truyền quang dùng làm chất biến đổi độ
nhớt, làm môi trƣờng cơ chất trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực
phẩm [12]. Quan trọng hơn là trong lĩnh vực y học, màng CVK đƣợc ứng
dụng rất nhiều trong việc làm da tạm thời thay thế da trong quá trình điều trị
bỏng, loét da, làm mạch máu nhân tạo điều trị các bệnh tim mạch; trong mĩ
phẩm làm mặt nạ dƣỡng da cho con ngƣời [2, 12]. Ở Việt Nam, màng CVK
dùng trong nghiên cứu và ứng dụng còn ở mức chƣa phổ biến, việc các
nghiên cứu ứng dụng mới chỉ dừng lại bƣớc đầu nghiên cứu, chƣa đi sâu vào
các bƣớc nghiên cứu tiếp theo
Các môi trƣờng khác nhau giúp lên men màng cellulose vi khuẩn. Trên
thế giới, đặc biệt hơn cả đó là màng CVK lên men từ môi trƣờng chuẩn đƣợc
sử dụng phổ biến và màng CVK lên men từ môi trƣờng chuẩn có đặc tính bền
hơn các màng cellulose vi khuẩn lên mn từ các môi trƣờng khác.
Trong quá trình dùng thuốc thƣờng xảy ra một số tác dụng phụ, ngƣời
bệnh có thể gặp những triệu chứng bất thƣờng do thuốc gây nên nhƣ: tiêu
chảy, đau đầu, chóng mặt, ngủ gà, lú lẫn, trầm cảm, kích động, … hay chứng
to vú ở đàn ông, bất lực ở đàn ông, tăng men gan, viêm gan mãn tính, vàng

2


da, rối loạn chức năng gan, viêm tụy có thể xảy ra. Các tác dụng phụ kể trên
có thể khỏi khi ngừng thuốc [7].

Từ kết quả tạo ra màng CVK dựa trên loài vi khuẩn thuộc chủng A.
xylinum, qua đó chế tạo màng sinh học để khảo sát sự giải phóng thuốc qua
màng nhằm kéo dài thời gian giải phóng, hạn chế tác dụng phụ, khắc phục
tính ít tan trong nƣớc và khả dụng sinh học của CVK trong việc điều trị bệnh.
Đó là lý do chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc
ranitidine của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc ranitidine của màng cellulose vi
khuẩn (CVK) lên men từ môi trƣờng chuẩn nhằm tạo ra hệ thống giải phóng
thuốc kéo dài.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
-

Tạo đƣợc màng CVK từ môi trƣờng chuẩn và kiểm tra một số đặc tính lí

hóa của màng.
-

Cho màng CVK nạp thuốc ranitidine.

-

Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc ranitidine từ hệ thống CVK đã

đƣợc nạp thuốc ranitidine.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
-

Đối tƣợng nghiên cứu: khả năng giải phóng thuốc ranitidine dựa trên

màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng chuẩn.
-

Vật liệu nghiên cứu: màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng

chuẩn.
-

Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu đƣợc thực hiện trên quy mô phòng thí

nghiệm.

3


-

Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm sinh lý ngƣời và động vật

trƣờng Đại học Sƣ Phạm Hà Nội 2; Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng
trƣờng Đại học Sƣ Phạm Hà Nội 2.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
5.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu về màng CVK ta có thể biết thêm nhiều về ứng dụng của
màng CVK. Để từ đó có nhiều hƣớng nghiên cứu mới về khả năng giải phóng
thuốc của màng cellulose ứng dụng vào nhiều loại thuốc khác nhau nhằm tăng
sinh khả dụng và kéo dài thời gian giải phóng các loại thuốc đó.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Qua nghiên cứu đề tài thì ta thu đƣợc kết quả có thể định hƣớng khắc
phục đƣợc nhƣợc điểm ranitidine thông thƣờng: nâng cao tác dụng của thuốc,

rút ngắn thời gian điều trị và giảm chi phí điều trị cho con ngƣời, …

4


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. CELLULOSE VI KHUẨN (CVK)
Cellulose là đại phân tử tồn tại phổ biến trên trái đất, là thành phần
chính của sinh khối thực vật cũng nhƣ đại diện cho các polymer ngoại bào của
vi sinh vật. Cellulose vi khuẩn (CVK) là sản phẩm trao đổi chất sơ cấp và chủ
yếu tạo màng bảo vệ.
1.1.1 Vi khuẩn sản sinh CVK
CVK là sản phẩm của một số loại vi khuẩn, đặc biệt là chủng A.
xylinum. A. xylinum thuộc nhóm vi khuẩn Acetic, chi Acetobacter, họ
Pseudomnadaceae. Là loại hiếu khí bắt buộc, có chu mao và sản xuất
cellulose ngoại bào [6].
Theo khóa phân loại của Bergey, A. xylinum thuộc [6]:
Lớp: Schizomycetes
Bộ: Pseudomonadales
Bộ phụ: Pseudomonadiae
Họ: Pseudomonaceae
A. xylinum có dạng hình que, thẳng hay hơi cong, kích thƣớc ngang
khoảng 0,6 – 0,8 m, dài khoảng 2 - 3 m, vi khuẩn không sinh bào tử, gram
âm, không di động, sắp xếp riêng rẽ đôi khi xếp thành chuỗi, nhƣng khi tế bào
già hay do điều kiện môi trƣờng nuôi cấy, hình dạng có thể bị biến đổi, tế bào
dài hơn, phình to ra, phân nhanh hoặc không phân nhánh [6].
Trong môi trƣờng nuôi cấy rắn, khoảng từ 3 – 7 ngày nuôi cấy, sẽ thu
đƣợc khuẩn lạc nhỏ rồi lớn dần, đƣờng kính hạt từ 2 – 5mm, tròn, nhày, rìa
mép trơn, có màu kem, hơi trong. Nhƣng sau một tuần khuẩn lạc to, đục, có
màu café sữa rồi khô dần [13]. A. xylinum là loại có khả năng tổng hợp

cellulose từ nguồn cacbonhydrat. Nguồn cacbonhydrat mà A. xylinum sử dụng
là glucose, fructose, manitol, sorbitol, nếu sử dụng glycerol, galactise, lactose,

5


sucrose cho hiệu suất thấp hơn, không nên sử dụng mantose, cellobiose,
erythriol, acetate [14]. Môi trƣờng chuẩn là môi trƣờng mà nguồn cung cấp
cacbonhydrat chính là glucose. Nhu cầu sử dụng đƣờng của A. xylinum là rất
lớn và giữ vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp CVK nên rất nhiều
nghiên cứu và 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.
1.1.2. Cấu trúc màng CVK
Cellulose vi khuẩn cấu tạo bởi những chuỗi polymer

– 1,4

glucopyranose không phân nhánh. Những nghiên cứu đã cho thấy cấu trúc
hóa học cơ bản của CVK giống cellulose của thực vật, tuy nhiên chúng khác
nhau về cấu trúc đại thể.
Theo AJ. Brown (1886), CVK gồm nhiều sợi siêu nhỏ bản chất là
hemicellulose, đƣờng kính 1,5nm, kết hợp với nhau thành bó, nhiều bó hợp
thành dãy, mỗi dãy dài khoảng 100nm, rộng khoảng 3 – 8nm [6].
1.1.3. Đặc tính của màng CVK
Trong nuôi cấy tĩnh, CVK tập trung thành lớp màng mỏng nhƣ da trên
bề mặt môi trƣờng dinh dƣỡng lỏng, sau khi tinh chế và sấy khô tạo thành sản
phẩm gần giống nhƣ giấy da với độ dày 0,01 – 0,05nm. Màng CVK này có
những tính chất rất đặc biệt nhƣ: độ tinh sạch cao, khả năng đàn hồi tốt, độ kết
tinh và độ bền cơ học cao, khả năng thấm hút nƣớc cao, độ polymer hóa lớn,

đƣờng kính sợi nhỏ, có khả năng phục hồi độ ẩm ban đầu, có thể bị phân hủy
bởi enzyme, không chứa các hợp chất cao phân tử nhƣ lignin, hemicellulose,
pectin và sáp nến, có thể phân hủy sinh học, bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ
thƣờng, không độc và không bị dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt, đặc biệt là
khả năng cản khuẩn [4, 3, 6]. Với các tính chất trên màng CVK đƣợc ứng
dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau đặc biệt có y học. CVK

6


đã đƣợc ứng dụng thành công trong việc băng vết thƣơng và cả việc cấy ghép
tim mạch [15]. Ở Brazil, tinh sạch màng CVK ƣớt và bán ra thị trƣờng nhƣ
một loại da nhân tạo dùng đắp vết thƣơng [6].
1.1.4. Chức năng sinh lí của CVK
A. xylinum là vi khuẩn tổng hợp polysacharid ngoại bào, những tế bào
vi khuẩn này nằm trong mạng lƣới polymer giúp tế bào bám chặt vào bề mặt
môi trƣờng và thu nhận chất dinh dƣỡng dễ dàng hơn so với tế bào vi khuẩn
không nằm trong mạng lƣới polymer.
Cellulose có đặc tính nhƣ độ bền cơ học cao, tính thấm và tính hút cao,
trạng thái kết tinh giúp A. xylinum kháng lại sự thay đổi của môi trƣờng nhƣ
việc thay đổi xuống 1 hay 2 đơn vị pH trong thời gian nuôi cấy hay do lƣợng
nƣớc bị giảm đi, các chất chuyển hóa đƣợc sinh ra [1].
1.1.5. Môi trường nuôi cấy A. xylinum nhằm thu màng CVK
Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum là môi trƣờng tổng hợp từ các nguồn
dinh dƣỡng cần thiết nhƣ nguồn cacbon, nito, nguồn sulfur và phosphor, các
yếu tố tăng trƣởng và các yếu tố vi lƣợng.
Nhu cầu sử dụng đƣờng ở A. xylinum 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 nhau nhƣ: rỉ đƣờng,
chất thải trong công nghiệp sản xuất khoai tây và phomat, chất thải của nhà

máy sản xuất bột ngọt, nƣớc dừa già, nƣớc mía, … để làm nguyên liệu trong
nuôi cấy A. xylinum.
Trong đó, màng CVK lên men từ môi trƣờng cao nấm nem đƣợc sử
dụng phổ biến trên thế giới và có đặc tính bền hơn các màng màng cellulose
vi khuẩn len men từ các môi trƣờng khác.

7


1.2. THUỐC RANITIDINE
1.2.1. Giới thiệu về chung về thuốc
Tên chung quốc tế: Ranitidine
Tên IUPAC:

–N- (2 – (5 – (dimetylaminometyl) furan-2-

ylmetyletioetyl) –N’ –metyl-2-nitroethene-1,1Công thức phân tử: C13H22N4O3S
Công thức cấu tạo:

Trọng lƣợng phân tử: 314,4g/mol
Loại thuốc: đối kháng tác dụng nhanh histamine H2
1.2.2. Tính chất lý hóa
Tính chất của thuốc: Ranitidine là một chất bột kết tinh trắng hoặc vàng
nhạt. Tan hoàn toàn trong nƣớc, hơi tan trong ethanol khan, rất khó tan trong
methylen clorid.
Ranitidine ức chế cạnh tranh với histamine ở thụ thẻ H2 của tế bào
vách, làm giảm lƣợng acid dịch vị tiết ra cả ngày và đêm, cả trong tình trạng
bị kích thích bởi thức ăn, insulin, amino acid, histamine, hoặc pentagastrin.
Ranitidine có tác dụng ức chế tiết acid dịch vị mạnh hơn cimetidine từ 3 – 13
lần nhƣng tác dụng không mong muốn (ADR) lại ít hơn [16].

Ranitidine hấp thụ không hoàn toàn ở đƣờng tiêu hóa và sinh khả dụng
khoảng 40 – 45%. Sau khi uống nồng độ tối đa trong huyết tƣơng đạt trong 1
– 3 giờ. Nồng độ thuốc trong huyết tƣơng sau khi dùng nhiều liều cũng tƣơng
đƣơng nhƣ dùng liều đơn. 15 – 20% Ranitidine liên kết với protein huyết
tƣơng.

8


1.2.3. Tác dụng của thuốc
Ranitidine có khả năng làm giảm 90% acid dịch vị tiết ra sau khi uống
1 liều điều trị, chỉ định trong việc điều trị viêm loét dạ dày, tá tràng, bệnh trào
ngƣợc dạ dày – thực quản, bệnh lý tăng tiết đƣờng tiêu hóa (ví dụ hội chứng
Zollinger – Ellison, đa u tuyến nội tiết). Tuy nhiên chống chị đỉnh khi dị ứng
với các thành phần của thuốc. Ranitidine nên dùng thận trọng với ngƣời suy
thận do thuốc thải trừ chủ yếu qua thận.
1.2.4. Tác dụng phụ của thuốc
Thƣờng gặp: nhức đầu, chóng mặt, táo bón, ỉa chảy.
Ít gặp: sốt, mệt mỏi, suy nhƣợc, loạn nhịp tim, vàng da ứ mật, buồn
nôn, chán ăn, khô miệng.
Phản ứng quá mẫn: choáng phản vệ, phù mạch, phù mắt, phù mặt, mày
đay, phát ban, sung huyết kết mạc. Đau cơ xƣơng, chuột rút, đau khớp. Co
giật toàn thân, rối loạn tâm thần: ảo giác, lú lẫn, kích động, trầm cảm, lo âu,
mất ngủ. Co thắt phế quản. Mất vị giác, ù tai.
Hiếm gặp: đánh trống ngực, giảm bạch cầu hạt, giảm huyết cầu toàn
thân, giảm tiểu cầu, hoại tử da nhiễm độc, rụng tóc, ngứa, khô da đỏ ửng.
Tác dụng khác: liệt dƣơng, vú to ở đàn ông.
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu của màng CVK
1.3.1.1. Tình hình nghiên cứu về màng CVK tại Việt Nam

Tại Việt Nam việc nghiên cứu và sử dụng màng CVK từ vi khuẩn A.
xylinum ngày càng đƣợc quan tâm. Nguyễn Văn Thanh và cs (2006) [1] đã
tiến hành nuôi cấy, tinh chế và thu màng CVK từ A. xylinum đạt hiệu quả cao.
Đồng thời nhóm nghiên cứu trên cũng tiến hành thử nghiệm in vivo trong ứng
dụng màng CVK điều trị bỏng với 2 loại màng CVK gồm cho thêm hoạt chất
tái sinh mô và hoạt chất kháng khuẩn. Kết quả cho thấy màng CVK có cho

9


thêm hoạt chất tái sinh mô từ dầu mù u làm gia tăng hiệu quả trị bỏng là ƣu
điểm mà các loại màng khác trên thế giới không có.
Năm 2012, Đinh Thị Kim Dung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Nhƣ
Quỳnh [6] 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 nƣớc tốt có triển vọng
ứng dụng làm màng trị bỏng.
1.3.1.2. Tình hình nghiên cứu về màng CVK trên thế giới
Nghiên cứu về màng CVK từ vi khuẩn A. xylinum và những ứng dụng
của nó đã đƣợc tiến hành ở nhiều nƣớc trên thế giới. Tác giả Brown, 1989,
dùng màng CVK làm môi trƣờng phân tách cho quá trình xử lý nƣớc, dùng
làm chất mang đặc biệt cho các pin và năng lƣợng cho tế bào. Brown (1989)
và cộng sự, dùng màng nhƣ là một chất để biến đổi độ nhớt, để làm ra các sợi
truyền quang, làm môi trƣờng cơ chất trong sinh học, thực phẩm hoặc thay
thế thực phẩm. Đặc biệt Brown (1989), đã dùng CVK làm vải đặc biệt, để sản
xuất giấy chất lƣợng cao, làm cơ chất để cố định protein hay cho sắc kí.
Tuy nhiên, những ứng dụng thƣờng thấy trên thế giới của màng CVK là
dùng trong ngành dƣợc phẩm và mỹ phẩm. Các tác giả: Harmlyn và cộng sự
(1997), Cienchanska (2004), Legara và cộng sự (2004), Wan và Millonn

(2005), Czaja và cộng sự (2006) đã dùng màng CVK làm da nhân tạo, làm
mặt nạ dƣỡng da cho phụ nữ.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về thuốc Ranitidine
1.3.2.1. Tình hình nghiên cứu về thuốc Ranitidine tại Việt Nam
Ở Việt Nam, phần lớn ranitidine đƣợc sử dụng là một loại thuốc để
chữa trị bệnh viêm loét và trào ngƣợc dạ dày, ngăn ngừa tái phát sau khi bi
viêm loét dạ dày.

10


Ngoài ra, ranitidine còn đƣợc ứng dụng trong chữa các bệnh về da liễu,
Hà Nguyễn Phƣơng Anh của trƣờng Đại học Y dƣợc đã thành công với luận
án: Nhiễm Human papillomavirus trên bệnh nhân bị nhiễm trùng lây truyền
qua đƣờng tình dục và tác dụng của Ranitidine tring phòng tái phát bệnh sùi
mào gà [8].
1.3.2.2. Tình hình nghiên cứu về thuốc Ranitidine trên thế giới
Đã có những công trình nghiên cứu về thuốc ranitidine trên thế giới
nhƣ:
V. Jhansipriya Marabathuni, S. Bharath, Deveswaran, V. Madhavan đã
thiết kế và tối ƣu hóa hệ thống phân phối đa dạng của Ranitidine
hydrochloride [24].
Prasanthi Boddu, Uma Devi Ponnokumati, Nagabhusan Rao Mudili
xây dựng và tối ƣu hóa công thức của báo chế viên nén của Ranitidine HCl
bằng cách sử dụng 3 2 thiết kế giai thừa [25].
Hitesh V. Chavda, CN Patel đã chuẩn bị và đánh giá Vitro về hệ thống
phân phối dạ dày cụ thể dựa trên hỗn hợp Hydrogel siêu bền [26].

11

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu: Khả năng giải phóng thuốc ranitidine của màng
cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng chuẩn.
Vật liệu nghiên cứu: Màng CVK, thuốc ranitidine dạng tinh khiết.
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đƣợc thực hiện ở quy mô phòng thí
nghiệm.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Tạo màng CVK từ môi trƣờng chuẩn.
Cho màng CVK nạp thuốc ranitidine.
Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc ranitidine từ hệ thống màng
CVK đã đƣợc nạp thuốc ranitidine.
2.3. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
2.3.1. Thiết bị
- Máy đo quang phổ UV – 2450 (Shimadzu – Nhật Bản);
- Cân phân tích;
- Nồi hấp khử trùng HV – 110/HIRAIAMA;
- Buồng cấy vô trùng (Haraeus);
- Tủ sấy, tủ ấm (Binder – Đức);
- Khuấy từ gia nhiệt (IKA – Đức);
- Kính hiển vi quang học (Carl Zeiss – Đức);
- Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump – Anh);
- Tủ lạnh Daewoo, tủ lạnh sâu;
- Và nhiều dụng cụ hóa sinh thông dụng khác.
2.3.2. Dụng cụ
- Bình định mức 10ml, 50ml, 100ml, 250ml, 500ml, 1000ml;
- Pipet 1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 25ml;

12

- Micropipette 20 - 200 l;
- Erlen 100ml;
- Becher 50ml, 100ml, 500ml.
Thiết bị lên men tạo màng BC kích thích 1,5cmx 1cm (buồng nuôi cấy tế bào
24 giếng d1,5cm), bình tam giác, ống nghiệm và các dụng cụ khác.
2.3.3. Nguyên liệu – hóa chất
Nguyên liệu: nƣớc cất 2 lần, gạc vô trùng.
Hóa chất:
-

Thuốc Ranitidine dạng tinh khiết 99,6%, nguồn Trung Quốc.

-

Sử dụng hóa chất đặc biệt: cao nấm men.

-

Các hóa chất thông thƣờng: amoni sunfat, diamoni phosphat, acid acetic,

NaOH, HCL, đƣờng glucose, pepton.
Hóa chất dùng pha môi trƣờng pH: HCLđđ, KCL, acid citric,

-

Na2HPO4.12H2O, ethanol 960, thuốc thử fehling.
Các hóa chất trên đều có nguồn gốc từ Việt Nam và Trung Quốc.

-

2.4. Môi trƣờng tạo màng CVK
Môi trƣờng tạo CVK đƣợc trình bày trên bảng 2.1
Bảng 2.1. Môi trƣờng tạo màng CVK
STT

Hóa chất

Khối lƣợng

1

Nƣớc cất 2 lần

1000ml

2

Glucose

20g

3

Pepton

5g

4

Diamoni photphat

2,7g

5

Cao nấm men

5g

6

Acid citric

1,15g

13


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 = 4
– 6 (pH tốt nhất cho sự phát triển của A. xylinum là 6 [6], pH thấp sẽ tránh bị
nhiễm những vi khuẩn khác [6]).
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.5.1. Phương pháp tạo màng CVK từ môi trường chuẩn
Quá trình lên men tạo màng CVK sử dụng quy trình lên men tĩnh: chọn
các bình có bề mặt thoáng rộng cho môi trƣờng dinh dƣỡng vào trong bình để
thực hiện quá trình lên men A. xylinum. Tiến hành quá trình lên men các bình
đƣợc đậy bằng vải xô có độ xốp giúp tạo độ thông khí giữa môi trƣờng lên

men và môi trƣờng bên ngoài nhƣng vẫn tránh đƣợc khả năng nhiễm khuẩn.
Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men 28 - 30 . Sợi cellulose nằm ở mặt
phân cách giữa môi trƣờng lỏng và không khí. Sau 7 – 10 ngày có thể thu
CVK [6].
Cụ thể quy trình tạo màng CVK lên men từ môi trƣờng đƣợc thực hiện
theo quy trình ở sơ đồ 2.1 [6].

14


Nƣớc cất 2 lần

Bổ sung dinh dƣỡng
(bảng 2.1)

Hấp thanh trùng
(113 , 20 phút)
Để nguội
Đổ giống và acid acetic vào bình nuôi
cấy thực hiện trong buồng vô trùng
(10% giống + 2% acid)
Đậy bình bằng vải xô
sạch, để nơi thoáng mát

Lên men 7 – 8 ngày

Thu CV

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình tạo màng CVK khô

15