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

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

======

NGUYỄN THU HẰNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG
THUỐC RANITIDINE CỦA MÀNG
CELLULOSE VI KHUẨN LÊN MEN
TỪ MÔI TRƢỜNG NƢỚC VO GẠO
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
Đầu tiên em xin gửi lời biết ơn sâu sắc nhất tới ThS. Ngô Thị Hải Yến là
ngƣời đã tận tình theo sát và hƣớng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
của mình.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2;
các thầy, cô trong khoa Sinh kỹ thuật Nông nghiệp; các thầy, cô ở Viện
Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo điều kiện
và giúp đỡ em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè luôn bên cạnh,
động viên, khích lệ em hoàn thành khóa luận này.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành khóa luận một cách tốt nhất.
Tuy nhiên do buổi đầu 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 những nhận xét và góp ý của quý thầy, cô giáo để
khóa luận của em đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Một lần nữa, em xin chân trọng cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 20 tháng 04 năm 2018.
Sinh viên

Nguyễn Thu Hằng


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những gì viết trong khóa luận “Nghiên cứu khả năng
giải phóng thuốc Ranitidine của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi
trƣờng nƣớc vo gạo” là của cá nhân tôi, do chính tôi thực hiện nhờ sự giúp đỡ,
hƣớng dẫn khoa học của ThS. Ngô Thị Hải Yến. Các số liệu và kết quả
nghiên cứu trong khóa luận là trung thực, khách quan và chƣa đƣợc tác giả
nào công bố trong bất cứ công trình nào.
Hà Nội, Ngày 20 tháng 04 năm 2018.
Sinh viên

Nguyễn Thu Hằng


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Tên viết tắt

Tên tiếng Việt

Tên tiếng Anh

BC

Cellulose vi khuẩn

Bacterial cellulose

OD

Mật độ quang phổ

Optical Density


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 3
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu............................................................... 3
4. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ........................................................ 3
NỘI DUNG .................................................................................................... 5
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 5
1.1 Tổng quan về BC...................................................................................... 5
1.1.1. Đặc điểm vi khuẩn Acetobacter xylinum ............................................... 5
1.1.2. Nhu cầu dinh dƣỡng của vi khuẩn A. xylinum ....................................... 5
1.1.3. Đặc tính của màng BC .......................................................................... 6
1.1.4. Sinh tổng hợp BC ................................................................................. 7

1.1.5. Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum ........................................................... 7
1.1.6.Ứng dụng củaBC ................................................................................... 7
1.2. Sơ lƣợc về Ranitidine .............................................................................. 8
1.2.1. Dƣợc tính của Ranitidine ...................................................................... 9
1.2.2. Hạn chế của Ranitidine ....................................................................... 10
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ............................................ 10
1.3.1. Tình hình nghiên cứu về màng BC ..................................................... 10
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về Ranitidine ................................................... 11
Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................... 12
2.1. Nguyên vật liệu và trang thiết bị nghiên cứu.......................................... 12
2.1.1 Chủng vi sinh ...................................................................................... 12
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 12
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ ............................................................................. 12


2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 13
2.2.1. Tạo chủng vi khuẩn Acetobacter từ dịch trà xanh lên men và chế tạo hệ
mạng lƣới BC ............................................................................................... 13
2.2.1.1. Tạo chủng vi khuẩn Acetobacter từ dịch trà xanh lên men ............... 13
2.2.1.2. Môi trƣờng lên men thu màng BC ................................................... 13
2.2.2. Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn .................................................. 14
2.2.3. Phƣơng pháp xử lý màng BC trƣớc khi hấp thụ thuốc ........................ 16
2.2.4. Đánh giá độ tinh khiết của màng ....................................................... 17
2.2.4.1. Mục đích.......................................................................................... 17
2.2.4.2. Nguyên tắc ...................................................................................... 17
2.2.4.3. Tiến hành ......................................................................................... 17
2.2.5. Phƣơng pháp chế tạo màng BC nạp Ranitidine ................................... 17
2.2.6. Phƣơng pháp xác định lƣợng thuốc giải phóng từ màng BC .............. 18
2.2.7.Phƣơng pháp phân tích động học giải phóng của Ranitidine ................ 19
2.2.8. Xử lý thống kê .................................................................................... 19

Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 20
3.1. Thu màng BC lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo ................................ 20
3.2. Quá trình xử lí màng BC trƣớc khi hấp thu thuốc .................................. 20
3.3. Xác định lƣợng thuốc Ranitidine hấp thụ vào màng BC ........................ 21
3.4. Xác định lƣợng thuốc Ranitidine giải phóng ra khỏi màng BC .............. 22
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 27
1. Kết luận .................................................................................................... 27
2. Kiến nghị .................................................................................................. 27
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 28


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dƣỡng trong nƣớc vo gạo .............................................. 7
Bảng 1.2. Ứng dụng của màng BC .......................................................................... 8
Bảng 2.1. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu.................................................... 12
Bảng 2.2. Môi trƣờng lên men tạo màng BC.......................................................... 14
Bảng 2.3. Giá trị OD của Ranitidine ở các nồng độ khác nhau (n =3) .................... 15
Bảng 3.1. Khối lƣợng thuốc hấp thu vào các màng BC với độ dày khác nhau ........ 22
Bảng 3.2. Mật độ quang phổ màng BC đang giải phóng thuốc tại các thời điểm lấy
mẫu (n = 3) ............................................................................................................ 23
Bảng 3.3. 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 ............................................................... 25


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của màng BC ....................................................... 6
Hình 1.2. Công thức cấu tạo của thuốc Ranitidine .......................................... 9
Hình 2.1: Phƣơng trình đƣờng chuẩn của thuốc Ranitidine .......................... 16
Hình 3.1. Nuôi cấy màng BC lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo ............... 20

Hình 3.2. Màng BC sau khi đã đƣợc làm sạch .............................................. 21
Hình 3.3. Mô hình giải phóng thuốc Ranitidine ra khỏi màng BC ................ 23
Hình 3.4. Biểu đồ so sánh mật độ quang của lƣợng thuốc giải phóng ở màng
0,5cm và 1cm trong các môi trƣờng pH khác nhau (n = 3) ........................... 24


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong quá trình xã hội phát triển, sức khỏe con nguời liên quan đến vấn
đề ăn uống. Chế độ ăn chƣa hợp lý nhƣ ăn uống không đúng giờ, thƣờng
xuyên sử dụng đồ ăn nhanh, thức ăn đóng hộp,... là một trong những nguyên
nhân dẫn đến các bệnh viêm loét dạ dày, thành tá tràng, thậm chí ung thƣ dạ
dày... Đau dạ dày không chỉ do ăn uống mà còn do nhiều các nguyên nhân
khác nhƣ do quá căng thẳng, stress, hay do thức khuya không ngủ đủ giấc,...
Tuy nhiên, với sự phát triển của ngành y học hiện nay có rất nhiều các loại
thuốc nhằm chữa trị, giảm bớt việc đau, viêm loét dạ dày,... trong đó có thuốc
Ranitidine.
Ranitidine đƣợc dùng để điều trị loét dạ dày, tá tràng lành tính, bệnh trào
ngƣợc thực quản và dùng trong trƣờng hợp cần thiết giảm tiết dịch vị và giảm
tiết axit. Thuốc có khả năng làm giảm 90% axit dịch vị tiết ra sau khi uống 1
liều điều trị. Tác dụng của Ranitidine là ức chế cạnh tranh với histamin ở thụ
thể H2 của tế bào vách, làm giảm lƣợng axit dịch vị tiết ra cả ngày và đêm, cả
trong tình trạng bị kích thích bởi thức ăn hoặc thuốc (nhƣ insulin, amino axit,
histamin) [1, 2].
Ranitidine có tác dụng ức chế tiết axit dịch vị mạnh hơn cimetidine từ 3 –
13 lần mà tác dụng không mong muốn (ADR) lại ít hơn. Thuốc làm liền nhanh
vết loét dạ dày, tá tràng, ngăn chặn bệnh tái phát và có vai trò quan trọng trong
kiểm soát hội chứng Zollinger – Ellison và trạng thái tăng tiết dịch vị quá mức.
Tuy nhiên, khi dùng Ranitidine cần lƣu ý, đối với dạng viên sủi bọt trong
nƣớc có chứa natri dễ làm quá tải natri nên cần chú ý khi dùng cho ngƣời bệnh

bị tăng huyết áp, suy tim, suy thận. Điều trị với các kháng histamin H2 có thể
che lấp các triệu trứng của ung thƣ dạ dày và làm chậm chuẩn đoán bệnh này.
Do đó, khi có loét dạ dày cần loại trừ khả năng bị ung thƣ trƣớc khi điều trị

1


bằng Ranitidine. Thử nghiệm lâm sàng cho thấy tần suất tác dụng phụ của
thuốc xuất hiện ở khoảng 3 – 5% số ngƣời thực hiện điều trị. Hay gặp nhất là
đau đầu, chóng mặt, tiêu chảy, ban đỏ da, ngứa hoặc đau ở chỗ tiêm.
Cellulose vi khuẩn là sản phẩm của một loài vi khuẩn, đặc biệt là chủng
Acetobacter xylinum. Màng sinh học BC có cấu trúc và đặc tính rất giống với
cellulose của thực vật (gồm các phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết
β-1,4 glucozit) cellulose vi khuẩn khác với cellulose thực vật ở chỗ: không
chứa các hợp chất cao phân tử nhƣ ligin, hemicellulose, peptin và sáp nến do
vậy chúng có nhữngđặc tính vƣợt trội với độ dẻo dai, bền chắc [3]. Màng BC
đƣợc coi là một nguồn polymer mới, là một giải pháp trên con đƣờng tìm
nguồn nguyên liệu mới hiện nay.
Trên thế giới màng cellulose vi khuẩn đã đƣợc ứng dụng rất nhiều trong
các lĩnh vực công nghệ khác nhau: 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, dùng làm
chất biến đổi độ nhớt trong sản xuất các sợi truyền quang, làm môi trƣờng cơ
chất trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực phẩm. Đặc biệt trong lĩnh vực
y học, màng BC đã đƣợc ứng dụng 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; làm
mặt nạ dƣỡng da cho con ngƣời.
Ở Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng màng BCcòn ở mức độ khiêm
tốn. Nhu cầu về các loại màng để đắp vết thƣơng hở, mặt nạ dƣỡng da, vật
liệu dẫn truyền thuốc,…trong nƣớc và đều phải nhập ngoại với giá thành cao.
Trong khi đó, màng BC hoàn toàn có thể sản xuất trong nƣớc bằng phƣơng

pháp lên men tĩnh vi khuẩn Acetobacter xylium trong môi trƣờng lỏng.
Với mục đích nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc Ranitidine của
màng BC, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc

2


Ranitidine của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước vo
gạo”.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế chế tạo hệ thống màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi
trƣờng nƣớc vo gạo đƣợc nạp thuốc Ranitidine và nghiên cứu khả năng giải
phóng thuốc từ hệ thống này.
Chế tạo hệ thống BC đã nạp thuốc Ranitidine có khả năng kéo dài thời
gian giải phóng thuốc, điều này có thể giúp cải thiện sự hấp thụ thuốc vào cơ
thể, nâng cao đƣợc hiệu quả tốt trong chữa trị viêm loét dạ dày ở ngƣời.
3. 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 nƣớc vo gạo.
Vật liệu nghiên cứu: màng BC lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo.
Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu đƣợc thực hiện trong quy mô của phòng
thí nghiệm.
Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm Viện NCKH & ƢD Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2.
4. Nội dung nghiên cứu
Thu sản phẩm BC từ môi trƣờng nuôi cấy và xử lý.
Thiết kế hệ thống giải phóng thuốc qua màng BC.
Đánh giá khả năng giải phóng thuốc thông qua hệ thống đƣợc thiết kế.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: Tăng thêm hiểu biết về ứng dụng của màng BC.

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng vào điều trị bệnh
viêm loét dạ dày bằng thuốc Ranitidine ở ngƣời, từ đó nâng cao tác dụng của

3


thuốc, hạn chế tác dụng phụ, rút ngắn đƣợc thời gian điều trị và giảm chi phí
điều trị cho con ngƣời.
+ Xây dựng đƣợc quy trình tạo màng BC từ môi trƣờng nƣớc vo gạo.
+ Từ màng BC đã đƣợc tạo ra đƣợc dùng để nghiên cứu khả năng giải
phóng thuốc Ranitidine, áp dụng vào điều trị bệnh viêm loét dạ dày bằng thuốc
Ranitidine ở ngƣời, từ đó nâng cao tác dụng của thuốc, hạn chế tác dụng phụ,
rút ngắn đƣợc thời gian điều trị và giảm chi phí điều trị cho con ngƣời.
+ Từ kết quả nghiên cứu đƣợc có thể áp dụng vào thực tiễn.

4


NỘI DUNG
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan về BC
1.1.1. Đặc điểm vi khuẩn Acetobacter xylinum
A. xylinum có dạng hình que, thẳng hay hơi cong, kích thƣớc ngang
khoảng 0,6-0,8µm, dài khoảng 2-3µm, 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 nhánh hoặc không phân nhánh [3].
Trong môi trƣờng nuôi cấy rắn, sau 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 cafe sữa rồi khô dần.
A. xylinum là loài vi khuẩn hiếu khí. Nhiệt độ tối ƣu cho vi khuẩn phát
triển từ 25 – 300C. Ở nhiệt dộ 370C tế bào sẽ bị suy thoái hoàn toàn, nhiệt độ
thích hợp nhất là 250C. Vi khuẩn tăng trƣởng trong khoảng pH từ 3 – 8. pH
tối ƣu để sản xuất cellulose là 5,5.
1.1.2. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn A. xylinum
A. xylinum là loài vi khuẩn hiếu khí. Nhiệt độ tối ƣu cho vi khuẩn phát
triển từ 25 – 300C. Ở nhiệt dộ 370C tế bào sẽ bị suy thoái hoàn toàn, nhiệt độ
thích hợp nhất là 250C. Vi khuẩn tăng trƣởng trong khoảng pH từ 3 – 8. pH
tối ƣu để sản xuất cellulose là 5,5.
A. xylinum sử dụng cacbon từ nhiều loại đƣờng khác nhau, tùy thuộc vào
chủng mà lƣợng đƣờng có thể thay đổi, nhƣng đƣờng hay đƣợc sử dụng và
cho hiệu suất cao là: glucose, fructose, manitol, sorbitol, nguồn đƣờng cho
hiệu suất thấp hơn là glycerol, galactose, sucrose, maltose.

5


Khi nuôi cấy, để tránh nhiễm các loài vi khuẩn lạ, ngƣời ta thƣờng bổ
sung axit acetic vào môi trƣờng.
Trong môi trƣờng nuôi cấy lỏng, vi khuẩn sử dụng đƣờng để chuyển hóa
thành Cellulose tạo lớp màng dày trên bề mặt của môi trƣờng. Sau 36 – 48h
lớp màng dày, trong và đạt đến độ dày nhất định sau 7 – 19 ngày.
1.1.3. Đặc tính của màng BC
Cellulose vi khuẩn đƣợc cấu tạo bởi những chuỗi polimeβ-1,4
glucopyranose không phân nhánh (hình 1.1). Những nghiên cứu đã cho thấy
cấu trúc hóa học cơ bản của BC giống cellulose của thực vật (plant cellulosePC), tuy nhiên chúng khác nhau về cấu trúc đại thể [8].

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của màng BC
Trong nuôi cấy tĩnh, BC tích lũy trên bề mặt môi trƣờng dinh dƣỡng

lỏng thành lớp màng mỏng nhƣ da, sau khi tinh chế và làm khô tạo thành sản
phẩm tƣơng tự nhƣ giấy da với độ dày 0,01 – 0,5nm. Sản phẩm 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, có thể bị phân hủy sinh học, bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ
thƣờng, không độc và không gây dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt, đặc biệt
là khả năng cản khuẩn. Với các tính chất này BC đƣợc ứng dụng rất nhiều
trong các ngành công nghiệp khác nhau trong đó có y học [7].

6


1.1.4. Sinh tổng hợp BC
 Quá trình lên men: + Pha sinh trƣởng
+ Pha tích tụ sản phẩm
 Quá trình tổng hợp cellulose của A. xylinum
1.1.5. 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 nguồn cacbon, nito, nguồn sunfur 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 BC nên có 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 [3,
4].
Nƣớc vo gạo là môi trƣờng thích hợp để nuôi cấy vi khuẩn vì trong nƣớc
gạo có chứa rất nhiều chất dinh dƣỡng và các vitamin nhƣ cacbonhydrat, sắt,
vitamin C, vitamin B,… Vì vậy A. xylinum rất thích hợp phát triển trong môi
trƣờng nƣớc gạo, thành phần dinh dƣỡng của nƣớc gạo đƣợc thể hiện ở bảng
1.1:
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong nước vo gạo

Thành phần

Hàm lƣợng

Vitamin nhóm B ( B1, B2,B5,B6)

30% - 60%

Protein

15,7%

Đƣờng

2%

Kháng chất

Fe ( 7% - 8%) , Zn ( 12% -13%)

Axitamin

leucine , valine , lysine

1.1.6.Ứng dụng của BC

7


Với những ƣu điểm nổi bật, màng BC ngày càng đƣợc nghiên cứu nhiều và có

nhiều ứng dụng rộng rãi [7, 4]. Các ứng dụng đƣợc thể hiện qua bảng 1.2:
Bảng 1.2. Ứng dụng của màng BC
Lĩnh vực ứng dụng

Sản phẩm
Tráng miệng (thạch dừa)
Ăn kiêng (kem, salad)
Thịt nhân tạo

Thực phẩm

Vỏ bao xúc xích
Nƣớc siro không có cholesterol
Trà Kobucha hay Manchurian
Lớp màng trị bỏng
Tác nhân vận chuyển thuốc

Y dƣợc

Da nhân tạo
Chất làm co mạch

Mỹ phẩm

Móng nhân tạo
Miếng xốp làm sach vết dầu tràn

Môi trƣờng

Hấp thu chất độc

Quần áo, giày dép tự phân hủy

Dầu mỏ

Thu hồi dầu
Sản xuất sợi nhân tạo

Trang phục

Y phục quân đội

Thể thao

Lều lắp ráp
Gỗ nhân tạo
Giấy, giấy đặc biệt để lƣu trữ hồ sơ

Sản phẩm rừng

Thùng hàng có độ bền cao
Lĩnh vực khác

Làm màng lọc

1.2. Sơ lƣợc về Ranitidine

8


1.2.1. Dược tính của Ranitidine

Giới thiệu chung về thuốc Ranitidine
- Tên quốc tế: Ranitidine.
- Tên IUPAC: N-{2-[({5-[(Dimethylamino)methyl]-2-furanyl}
methyl]thiol]ethyl}-N’-methyl-2-nitro-1,1-ethendiamin
- Công thức hóa học: C13H22N4O3S
- Khối lƣợng phân tử: 314.404 g/mol
- Công thức cấu tạo của thuốc đƣợc thể hiện ở hình 1.2

Hình 1.2. Công thức cấu tạo của thuốc Ranitidine
- Nhiệt độ nóng chảy 69 – 70%
- Loại thuốc: Ðối kháng thụ thể histamin H 2.
- Tính chất của thuốc: Tính chất bột kết tinh trắng hoặc vàng nhạt. Tan
hoàn toàn trong nƣớc, hơi tan trong ethanol khan, rât khó tan trong methylen
clorid.
Ranitidine đƣợc dùng để điều trị loét dạ dày, tá tràng lành tính, bệnh trào
ngƣợc thực quản và dùng trong trƣờng hợp cần thiết giảm tiết dịch vị và giảm
tiết axit. Thuốc có khả năng làm giảm 90% axit dịch vị tiết ra sau khi uống 1
liều điều trị. Tác dụng của Ranitidine là ức chế cạnh tranh với histamin ở thụ
thể H2 của tế bào vách, làm giảm lƣợng axit dịch vị tiết ra cả ngày và đêm, cả
trong tình trạng bị kích thích bởi thức ăn hoặc thuốc (nhƣ insulin, amino axit,
histamin) [1, 2, 6].
Ranitidine có tác dụng ức chế tiết axit dịch vị mạnh hơn cimetidine từ 3 –
13 lần mà tác dụng không mong muốn (ADR) lại ít hơn. Thuốc làm liền nhanh

9


vết loét dạ dày, tá tràng, ngăn chặn bệnh tái phát và có vai trò quan trọng trong
kiểm soát hội chứng Zollinger – Ellison và trạng thái tăng tiết dịch vị quá mức.
Ranitidine đƣợc hấp thụ nhanh chóng sau khi uống, nồng độ tối đa trong

huyết tƣơng đạt đƣợc trong vòng 2 đến 3 giờ. Nồng độ trong huyết tƣơng
không bị ảnh hƣởng đáng kể khi có thức ăn ở dạ dày tại thời điểm uống hay khi
có sự hiện diện của các thuốc kháng axit.
1.2.2. Hạn chế của Ranitidine
Tuy nhiên, khi dùng Ranitidine cần lƣu ý, đối với dạng viên sủi bọt trong
nƣớc có chứa natri dễ làm quá tải natri nên cần chú ý khi dùng cho ngƣời bệnh
bị tăng huyết áp, suy tim, suy thận. Điều trị với các kháng histamin H2 có thể
che lấp các triệu trứng của ung thƣ dạ dày và làm chậm chuẩn đoán bệnh này.
Do đó, khi có loét dạ dày cần loại trừ khả năng bị ung thƣ trƣớc khi điều trị
bằng Ranitidine [2]. Thử nghiệm lâm sàng cho thấy tần suất tác dụng phụ của
thuốc xuất hiện ở khoảng 3 – 5% số ngƣời thực hiện điều trị. Hay gặp nhất là
đau đầu, chóng mặt, tiêu chảy, ban đỏ da, ngứa hoặc đau ở chỗ tiêm.
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
1.3.1. Tình hình nghiên cứu về màng BC
Trên thế giới màng BC đã đƣợc ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực
công nghệ khác nhau. Tác giả Brown, 1989, dùng màng BC 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 (1989), Jonas và Farad (1998) dùng màng
nhƣ là một chất để chất biến đổi độ nhớt trong sản xuất các sợi truyền quang,
làm môi trƣờng cơ chất trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực phẩm.
Đặc biệt trong lĩnh vực y học, màng BC đã đƣợc ứng dụng 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; làm mặt nạ dƣỡng da cho con ngƣời.
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng màng BC còn ở mức độ

10


khiêm tốn, các nghiên cứu ứng dụng mới chỉ dừng lại bƣớc đầu nghiên
cứu.Các kết quả ứng dụng của màng BC hầu nhƣ mới chỉ dừng lại ở điều kiện

thí nghiệm
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về Ranitidine
Trên thế giới một số công trình nghiên cứu về thuốc Ranitidine nhƣ:
Ranitidin đƣợc phát hiện vào năm 1976 và đƣợc đƣa vào sử dụng thƣơng
mại vào năm 1981.
Flores-Murrieta FJ, Toledo A, Del Carmen Carrasco - Bồ Đào Nha,
Reyes-Garcia G, Rodriguez-Silverio J, Medina-Santillan R, Herrera JE đã có
nghiên cứu về so sánh hiệu quả sinh học của 2 dạng uống của Ranitidine.
Melissa F. Williams và 1 số tác giả khác đã nghiên cứu về sự ảnh hưởng
của vị trí phân phối thuốc qua đường tiêu hóa đến tính hấp thụ của Ranitidine
[16]
Ở Việt Nam, Đoàn Minh Sang đã tiến hành nghiên cứu “ Xây dựng quy
trình tổng hợp Ranitidine Hydroclorid” nhằm xây dựng quy trình tổng hợp
Ranitidine Hydroclorid ở quy mô phòng thí nghiệm và tổng hợp đƣợc
Ranitidine Hydroclorid [6].

11


Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu và trang thiết bị nghiên cứu
2.1.1 Chủng vi sinh
Vi khuẩn tạo cellulose từ dịch trà xanh lên men [1, 3] đƣợc nuôi cấy tại
Phòng sạch Vi sinh – Động vật, Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng,
Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2.
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu
Nguyên liệu: Nƣớc vo gạo, nƣớc cất 2 lần.
Hóa chất: Sử dụng các hóa chất đặc biệt và các hóa chất thông thƣờng có
nguồn gốc từ Trung Quốc và Việt Nam.
- Thuốc Ranitidine;

- Các hóa chất thông thƣờng: đƣờng glucose, pepton, acid acetic,
(NH4)2SO4, NaOH, HCl, nƣớc cất;
- Hóa chất dùng pha môi trƣờng pH: HCl đđ, NaCl, KCl, Na2HPO4,
KH2PO4, thuốc thử fehling.
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ
* Thiết bị: Để tiến hành các thí nghiệm ta cần có các dụng cụ đƣợc thể
hiện qua bảng 2.1:
Bảng 2.1. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu
Thiết bị

Nƣớc sản xuất

Địa điểm nghiên cứu

Nồi hấp khử trùng Nhật Bản

Viện NCKH&ƢD Trƣờng

HV-110/HIRAIAMA

ĐHSP Hà Nội 2

Máy đo quang phổ Shimadru - Nhật Viện NCKH&ƢD Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2

UV- Vis 2450

Bản

Cân phân tích

Sartorius - Thụy Viện NCKH&ƢD Trƣờng

Buồng cấy vô trùng

Sỹ

ĐHSP Hà Nội 2

Haraeus

Viện NCKH&ƢD Trƣờng

12


Thiết bị

Nƣớc sản xuất

Địa điểm nghiên cứu
ĐHSP Hà Nội 2

Tủ sấy, tủ ấm

Binder - Đức

Viện NCKH&ƢD Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2

Khuấy từ gia nhiệt

IKA - Đức

Viện NCKH&ƢD Trƣờng
ĐHSP Hà Nội 2

*Dụng cụ:

- Bình định mức 10ml, 50ml, 100ml, 250ml, 500ml, 1000ml
- Pipet 1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 25ml
- Micropipet 20-200µl
- Erlen 100ml
- Becher 50ml, 100ml, 500ml

Thiết bị lên men tạo màng BC kích thƣớc 1,5cmx1cm (buồng nuôi cấy tế
bào 24 giếng d1,5cm), bình tam giác, ống nghiệm và các dụng cụ khác.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Tạo chủng vi khuẩn Acetobacter từ dịch trà xanh lên men và chế tạo
hệ mạng lưới BC
2.2.1.1. Tạo chủng vi khuẩn Acetobacter từ dịch trà xanh lên men
Đun sôi 1000ml nƣớc, bổ sung 20g trà xanh để trong thời gian 10 - 15
phút. Sau đó lọc lấy dịch trà đổ vào vào bình thủy tinh sạch, thêm 100g đƣờng
khuấy đều, để nguội. Sau khoảng 7 – 10 ngày ở nhiệt độ 30oC thu đƣợc dịch
trà đƣờng lên men (chứa vi khuẩn Acetobacter: Acetobacter xylimun,
Acetobacter ketogenum,... ) [1, 3] và miếng thạch nổi lên trên bề mặt.
2.2.1.2. Môi trường lên men thu màng BC
Tạo màng BC có cải tiến từ môi trƣờng chuẩn Hestrin - Schramm bằng
cách thay cao nấm men bằng nƣớc vo gạo để tạo màng BC do chi phí rẻ và
trong nƣớc vo gạo có rất nhiều vi chất dinh dƣỡng, vitamin thuộc nhóm B nhƣ

13


vitamin B1, B5,… vitamin E và một số thành phần có lợi khác. Vì vậy
A.xylinum rất thích hợp phát triển trong môi trƣờng này.
Cùng với nƣớc vo gạo, chúng tôi bổ sung thêm chất dinh dƣỡng
(glucose, kalihydrophotphat, điamoni sunfat, pepton) với lƣợng thích hợp tạo
môi trƣờng tối ƣu để lên men tạo màng BC [4] đƣợc thể hiện ở bảng 2.2:
Bảng 2.2. Môi trường lên men tạo màng BC
Thành phần

Hàm lƣợng

Glucoso

20g

Pepton

10g

Diamoni photphat

0,3g

Amoni sunfat

0,5g

Nƣớc vo gạo

1000ml

Thêm dịch giống vào môi trƣờng với lƣợng 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 [7, 9], pH thấp sẽ tránh bị nhiễm những vi
khuẩn khác [9].
Bước 2: Hấp khử trùng các môi trƣờng ở 1130C trong 15 phút.
Bước 3: Lấy các môi trƣờng ra khử trùng bằng tia UV trong 15 phút rồi
để nguội môi trƣờng.
Bước 4: Bổ sung 10% dịch giống và 2% axit acetic, lắc đều tay cho
giống phân bố đều trong dung dịch.
Bước 5:Chuyển dịch sang dụng cụ nuôi cấy theo kích thƣớc nghiên cứu,
dùng gạc vô trùng bịt miệng dụng cụ, đặt tĩnh trong khoảng 4 – 14 ngày ở
280C.
Bước 6: Thu màng BC thô, rửa sạch chúng dƣới vòi nƣớc.
2.2.2. Phương pháp xây dựng đường chuẩn

14


Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại và khả kiến UV-Vis (phƣơng
pháp quang phổ hấp thụ điện tử) phân tích dựa trên sự hấp thụ bức xạ điện tử.
Chúng tôi sử dụng máy đo quang phổ UV- 2450 (Shimadru - Nhật Bản) để đo
phổ vùng tử ngoại và khả kiến.
Tiếp tục pha loãng dung dịch đã pha ở nồng độ khác tƣơng đƣơng ở các
nồng độ 10mg/ml, 30mg/ml, 60mg/ml, 90mg/ml, 120mg/ml, 150mg/ml.
Sử dụng máy đo quang phổ UV – 2450 để đo mật độ quang phổ (OD)
của các dung dịch đã pha nhƣ trên ở bƣớc sóng 312nm.

Tiến hành đo 3 lần, lấy giá trị trung bình quang phổ của thuốc Ranitidine
để xây dựng đƣờng chuẩn của thuốc Ranitidine.
Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch thuốc Ranitidine ở các nồng độ
khác nhau đƣợc thể hiện ở bảng 2.3:
Bảng 2.3. Giá trị OD của Ranitidine ở các nồng độ khác nhau (n =3)
Nồng độ
STT

(mg/ml)

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Trung bình

1

10

0,045

0,046

0,044

0,045

2

30

0,128

0,125

0,124

0,126

3

60

0,196

0,195

0,195

0,195

4

90

0,284

0,283

0,285

0,284

5

120

0,390

0,392

0,394

0,392

6

150

0,485

0,485

0,484

0,485

Dựng đồ thị biểu diễn và lập đƣờng chuẩn Ranitidine bằng phần mềm
Excel 2010, kết quả đƣợc đồ thị nhƣ hình 2.1:

15


Hình 2.1. Phương trình đường chuẩn của thuốc Ranitidine
Phƣơng trình đƣờng chuẩn:
y = 0,0882x - 0,0542 (R2 = 0,9948)
Trong đó:

(1)

x: Nồng độ CM (mg/ml);
y: Giá trị OD tƣơng ứng với nồng độ x;
R2: Hệ số tƣơng quan bình phƣơng.

2.2.3. Phương pháp xử lý màng BC trước khi hấp thụ thuốc
Màng BC sau khi thu đƣợc chứa một lƣợng lớn môi trƣờng lên men và
các sản phẩm của quá trình trao đổi chất nhƣ axit acetic. Vì vậy, trƣớc khi hấp
thu thuốc cần phải xử lý màng, quy trình xử lý màng BC đƣợc thể hiện qua
các bƣớc nhƣ sau [4, 8, 9]:
Bƣớc 1: tách màng BC thô. Trong nuôi cấy tĩnh BC tạo thành màng dày
ở mặt môi trƣờng nuôi cấy, ép màng loại bỏ môi trƣờng.
Bƣớc 2: ngâm màng BC trong NaOH 3%. Trong màng chứa một lƣợng
lớn vi khuẩn vì vậy ngâm màng trong NaOH 3% trong khoảng 48 giờ để phá
vỡ thành tế bào vi khuẩn và giải phóng nội độc tố của vi khuẩn.
Bƣớc 3: ngâm trong HCl 3% khoảng 48 giờ để trung hòa NaOH.

16

Bƣớc 4: màng sau khi ngâm với HCl sẽ rửa bằng nƣớc và ép màng.
Ngâm nƣớc đến trung hòa hết axit, thời gian ngâm khoảng 48 giờ.
Bƣớc 5: thu đƣợc màng BC tinh khiết.
2.2.4. Đánh giá độ tinh khiết của màng
2.2.4.1. Mục đích
Kiểm tra sự hiện diện của đƣờng glucose trong màng BC.
2.2.4.2. Nguyên tắc
Dùng thuốc thử Fehling mới pha để phát hiện sự hiện diện của đƣờng D
– glucose , nếu có sẽ xuất hiện kết tủa nâu đỏ [4, 5].
2.2.4.3. Tiến hành
Dịch thử của màng BC các loại sau khi đã sử lý hóa học.
Mẫu đối chứng là nƣớc cất và dung dịch D – glucose.
Cho vào các ống nghiệm chứa mẫu thử mỗi ống nghiệm 1ml thuốc thử
Fehling. Đun dƣới ngọn lửa đèn cồn 10 – 15 phút. Quan sát tủa xuất hiện
trong ống nghiệm.
2.2.5. Phương pháp chế tạo màng BC nạp Ranitidine
Hòa thuốc Ranitidine dạng tinh khiết vào dung dịch axit, sau đó cho
màng BC vào. Sau khoảng thời gian nhất định, lấy màng BC ra xác định
lƣợng thuốc đƣợc hấp thụ qua màng.
Lƣợng thuốc đƣợc hấp thụ qua màng BC đƣợc xác định theo công thức:
mht = m1 – m2 (mg)
Trong đó:

(1)

mht: khối lƣợng thuốc đã đƣợc hấp thu vào màng;
m1: khối lƣợng thuốc ban đầu trong dung dịch;
m2: khối lƣợng thuốc có trong dung dịch sau khoảng thời

gian nhất định màng hấp thu thuốc.
Hiệu suất thuốc nạp vào màng BC đƣợc tính theo công thức 2 [14].
EE (%) = mht/m1 x 100%

17

(2)