Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước dừa già

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

======
NGUYỄN HÀ MY

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ
THUỐC OMEPRAZOLE CỦA MÀNG
CELLULOSE VI KHUẨN LÊN MEN TỪ

MÔI TRƢỜNG NƢỚC DỪA GIÀ
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
Trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận nghiên cứu, em đã nhận đƣợc
sự hƣớng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các anh chị và các bạn tại
Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn chân
thành tới: TS. Nguyễn Xuân Thành – ngƣời đã hƣớng dẫn, quan tâm, giúp đỡ
em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận này.
Em cảm ơn chân thành tới các thầy cô làm việc tại Viện Nghiên cứu
Khoa học và Ứng dụng trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, các thầy cô và các
bạn sinh viên đang học tập và làm việc tại Bộ môn Sinh lý ngƣời và động vật,
khoa Sinh - KTNN trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ nhiệt tình

và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình hoàn thành đề tài nghiên cứu.
Do bƣớc đầu đi vào thực tế và sáng tạo trong nghiên cứu khoa học, kiến
thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi
những thiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong nhận đƣợc sự góp ý quý báu
của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài khóa luận tốt nghiệp của em
đƣợc hoàn thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Hà My


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả các số
liệu đều đƣợc thu thập từ thực nghiệm, qua xử lý thống kê, không có số liệu
sao chép hay bịa đặt, không trùng với kết quả đã công bố. Trong tài liệu này
tôi có sử dụng một số tài liệu của một số tác giả, tôi xin phép tác giả để bổ
sung cho luận văn của mình.
Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Hà My


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CVK:

Cellulose vi khuẩn

A. xylinum:

Acetobacter xylinum

HS:

Hestrin- Schramm

H. pylori:

Helicobacter pylori

OD:

Mật độ quang


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu................................................................. 2
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 3
1.1. Bacterial cenlulose (CVK) hay cenlulose vi khuẩn ................................... 3
1.1.1. Vi khuẩn A. xylinum .............................................................................. 3
1.1.2. Đặc điểm hình thái của A. xylinum. ....................................................... 3
1.1.3. Đặc điểm sinh lý của A. xylinum (Jonas et al., 1998) ............................ 3

1.1.5. Môi trƣờng nuôi cấy A. xylinum ............................................................ 4
1.2. Cấu trúc đặc tính của màng CVK tạo bởi Acetobacter xylinum ................ 6
1.2.1. Cấu trúc của màng CVK ......................................................................... 6
1.2.2. Đặc tính của màng CVK ......................................................................... 7
1.2.3. Ứng dụng của màng CVK ....................................................................... 7
1.3. Tổng quan về thuốc Omeprazole ............................................................... 8
1.3.1. Tên khoa học và cấu tạo .......................................................................... 8
1.3.2. Dạng thuốc .............................................................................................. 9
1.3.3. Tính chất lý hóa của Omeprazole ........................................................... 9
1.3.4. Dƣợc lý và cơ chế tác dụng ..................................................................... 9
1.3.5. Dƣợc học tác dụng .................................................................................. 9
1.3.6. Tác dụng của thuốc ............................................................................... 10
1.3.7. Tác dụng phụ của thuốc Omeprazole.................................................... 10
1.4. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ........ 11
1.4.1. Tình hình nghiên cứu màng Cellulose vi khuẩn (CVK) ....................... 11
1.4.2. Tình hình nghiên cứu tại trong nƣớc và trên thế giới về Omeprazole .. 12


CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 13
2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 13
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 13
2.2.1. Chuẩn bị màng CVK ............................................................................. 13
2.2.1.1. Tạo màng CVK thô ............................................................................ 13
2.2.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết .................................................................. 14
2.2.2. Chế tạo màng CVK nạp thuốc Omeprazole .......................................... 15
2.2.2.1. Phƣơng pháp đo phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole ........................ 15
2.2.2.2. Phƣơng pháp dựng đƣờng chuẩn của Omeprazole ............................ 16
2.2.2.3. Nạp Omeprazole vào màng CVK ..................................................... 17
2.2.2.4. Phân tích thống kê .............................................................................. 18
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 19

3.1. Tạo màng CVK ........................................................................................ 19
3.1.1 Tạo màng CVK của A. xylinum trong môi trƣờng nƣớc dừa già .......... 19
3.1.2. Thu màng CVK thô từ môi trƣờng........................................................ 20
3.1.3. Tạo màng CVK tinh khiết ..................................................................... 21
3.2. Khảo sát khả năng hấp thụ thuốc của màng cellulose vi khuẩn .............. 23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 27
1. Kết luận ....................................................................................................... 27
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 27
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 28


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Cấu trúc của cellulose vi khuẩn ........................................................ 7
Hình 1.2: Công thức cấu tạo của Omeprazole .................................................. 8
Hình 2.1: Quy trình tạo màng CVK tinh khiết................................................ 14
Hình 2.2: Phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole ................................................ 15
Hình 2.3: Phƣơng trình đƣờng chuẩn Omeprazole dung môi NaOH 0,1M.... 17
Hình 3.1: Môi trƣờng dinh dƣỡng lên men thu màng dừa .............................. 19
Hình 3.2: Màng CVK khi nuôi cấy tĩnh ở ngày thứ 10 .................................. 20
Hình 3.3: Màng CVK thu ở ngày nuôi cấy thứ 10 .......................................... 21
Hình 3.4: Màng CVK tinh khiết...................................................................... 22
Hình 3.5: Kết quả thử sự hiện diện của đƣờng glucose .................................. 22
Hình 3.6: Màng CVK đang hấp thụ thuốc ...................................................... 23


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần của nƣớc dừa già........................................................... 5
Bảng 2.1: Thành phần môi trƣờng tạo màng CVK ......................................... 13
Bảng 2.2: Mật độ quang (OD) của dung dịch Omeprazole ở các nồng độ ..... 16
Bảng 2.3: Các thí nghiệm cần làm để tìm ra điều kiện tối ƣu nhất................. 18

Bảng 3.1: Giá trị trung bình của 3 lần đo đƣợc của màng dừa ....................... 24
hấp thụ thuốc Omeprazole .............................................................................. 24
Bảng 3.2: Lƣợng thuốc hấp thụ vào các màng cellulose vi khuẩn tại thời điểm
2 giờ ................................................................................................................. 25


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Màng cellulose vi khuẩn (CVK) cấu tạo bởi những chuỗi polymer 1,4
glucopyranose mạch thẳng đƣợc tổng hợp từ một số loài vi khuẩn, chủ yếu là
Acetobacter xylinum (A. xylinum). Màng CVK do A. xylinum tạo ra có cấu
trúc hóa học đồng nhất với cellulose thực vật nhƣng lại có một số tính chất
hóa lí nhƣ: Độ bền cơ học và khả năng thấm hút nƣớc cao, đƣờng kính sợi
nhỏ, độ tinh khiết cao, khả năng polymer hóa lớn... Hiện nay màng CVK
đƣợc xem là nguồn nguyên liệu mới có tiềm năng ứng dụng trong rất nhiều
lĩnh vực khác nhau nhƣ công nghiệp thực phẩm, công nghệ giấy, công nghệ
sản xuất pin,... Trong lĩnh vực y học, màng CVK đã đƣợc một số nƣớc trên
thế giới nghiên cứu ứng dụng làm màng trị bỏng, mặt nạ dƣỡng da, mạch máu
nhân tạo,...[3]. Màng CVK có tiềm năng cao cho các ứng dụng trong các hệ
thống vận chuyển thuốc, cho cả thẩm thấu qua da, qua đƣờng miệng và mô-kỹ
thuật, và một số ứng dụng y sinh học khác, đáng chú ý nhất trong sự kiểm
soát các hệ thống vận chuyển thuốc.
Omeprazole thuộc nhóm thuốc ức chế bơm proton. Nó làm giảm lƣợng
axit 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 điều kiện khác
gây ra bởi acid dạ dày dƣ thừa. Nó cũng đƣợc sử dụng để thúc đẩy chữa bệnh
thực quản ăn mòn (thiệt hại cho thực quản gây ra bởi acid dạ dày).
Omeprazole cũng có thể đƣợc dùng cùng với thuốc kháng sinh để điều trị
viêm loét dạ dày do nhiễm Helicobacter pylori (H. pylori).
Mặc dù thuốc Omeprazole đã cho thấy khả năng chống lại nhiều bệnh

nhƣng hiệu quả điều trị của nó đƣợc chứng minh là rất hạn chế.
Vậy nên, dựa trên tiềm năng sử dụng của màng CVK có thể tạo ra hệ
thống tăng cƣờng khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole. Đó là lí do chúng tôi

1


chọn đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole của màng
Cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng nƣớc dừa già”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Tạo màng CVK từ môi trƣờng nƣớc dừa già.
- Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole của màng CVK lên men từ
môi trƣờng nƣớc dừa già từ đó nhằm tìm ra trƣờng hợp khả năng hấp thụ
thuốc Omeprazole tối đa vào màng CVK.
- Thiết kế hệ thống hấp thụ thuốc Omeprazole vào màng CVK trong một số
trƣờng hợp khác nhau về kích thƣớc, độ dày màng, nhiệt độ. Đánh giá khả
năng hấp thụ thuốc trong các trƣờng hợp đó.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: Khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole của màng
cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng nƣớc dừa già.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đƣợc thực hiện trong quy mô của phòng thí
nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học
- Tiếp tục nghiên cứu tiềm năng của màng CVK trong việc hấp thụ thuốc tại
chỗ. Việc nghiên cứu ứng dụng màng CVK có thể khắc phục hạn chế của
thuốc Omeprazole, mang lại lợi ích cho việc điều trị.
- Đánh giá những tiềm năng của màng CVK hấp thụ Omeprazole để từ đó có
thể đề xuất hƣớng nghiên cứu trên các loại thuốc khác.
* Ý nghĩa thực tiễn

- Sử dụng màng CV làm hệ thống hấp thụ thuốc Omeprazole định hƣớng tạo ra
hệ thống khắc phục những hạn chế trong việc điều trị của omeprazole dạng
thƣơng mại.
- Định hƣớng nâng cao hiệu quả sử dụng Omeprazole.
- Từ kết quả nghiên cứu đƣợc có thể áp dụng vào thực tiễn.

2


NỘI DUNG
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Bacterial cenlulose (CVK) hay cenlulose vi khuẩn
CVK đƣợc tổng hợp từ 1số loại vi khuẩn nhƣ: Acetobacter, Achromobacter,
Agrobecterium, Pseudomonas,…đặc biệt là chủng Acetobacter xylinum.
1.1.1. Vi khuẩn A. xylinum
A. xylinum là một vi khuẩn acetic thuộc họ Acetobacteraceae, họ này gồm các
giống

sau:

Acetobacter,

Acidomonas,

Asaia,

Gluconacetobacter,

Gluconobacter và Kozakia. A. xylinum có thể đƣợc phân lập từ các nguồn
khác nhau nhƣ từ nƣớc quả (Kahlon & Vyas, 1971), hay từ một số loài thực

vật nhƣ lá của cây cọ (Faparusi et al., 1974), từ giấm (Passmore & Carr,
1975), từ thạch dừa (Bernado et al., 1998), từ nấm Kombucha và trà
(Hermann et al., 1928).
1.1.2. Đặc điểm hình thái của A. xylinum.
- xylinum là vi khuẩn Gram âm dạng hình que, thẳng hay hơi cong, có
thể di động hay không di động, không sinh bào tử, chúng có thể đứng
riêng rẽ hay xếp thành chuỗi.
- Nếu môi trƣờng thiếu chất dinh dƣỡng, A. xylinum biến đổi thành dạng
có hình thái đặc biệt nhƣ: dạng tế bào phình to, kéo dài, phân nhánh
hoặc không phân nhánh và dần dần sẽ gây thoái hóa giống làm giảm
hoạt tính một cách đáng kể.
- Khuẩn lạc của A. xylinum có kích thƣớc nhỏ, bề mặt nhầy và trơn, phần
giữa khuẩn lạc lồi lên, dày hơn và sẫm màu hơn các phần xung quanh,
rìa mép khuẩn lạc nhẵn.
1.1.3. Đặc điểm sinh lý của A. xylinum (Jonas et al., 1998)
- Oxy hóa ethanol thành acid acetic, CO2, H2O.
- Phản ứng catalase dƣơng tính: tạo bọt khí trong dung dịch lên men.

3


- Chuyển hóa glucose thành acid gluconic.
- Chuyển hóa glycerol thành dihydroxyaceton.
- Không sinh sắc tố nâu.
- Tổng hợp cellulose,...
1.1.4. Đặc điểm sinh trưởng của A. xylinum
A. xylinum có thể sử dụng nhiều nguồn cacbon khác nhau và tùy vào
chủng vi khuẩn mà nguồn đƣờng đƣợc sử dụng tốt nhất cũng khác nhau. Ví
dụ chủng A. xylinum BPR 2001 sử dụng fructose tốt nhất (Matsuoka et al.,
1993), chủng

A. xylinum IFO 13693 sử dụng glucose hiệu quả hơn

(Masaoka et al., 1993)… A. xylinum có thể chuyển hóa glucose thành axit
gluconic, đây là nguyên nhân làm pH của môi trƣờng nuôi cấy giảm từ 1 đến
2 đơn vị trong quá trình nuôi cấy.
Nhiệt độ tối ƣu để A. xylinum phát triển từ 250C đến 300C và pH từ 5,4
đến 6,3. Theo Hestrin (1947) thì pH tối ƣu để A. xylinum phát triển là 5,5 và
không phát triển ở nhiệt độ 370C ngay cả trong môi trƣờng dinh dƣỡng tối ƣu.
Theo Maccormide et al. (1996) cho rằng A. xylinum có thể phát triển trong
phạm vi pH từ 3 đến 8, nhiệt độ từ 120C đến 350C và có thể phát triển trong
môi trƣờng có nồng độ ethanol lên tới 10%.
Khi nuôi cấy trên môi trƣờng thạch, khi còn non khuẩn lạc mọc riêng
lẻ, nhầy và trong suốt, xuất hiện sau 3 đến 5 ngày. Khi già tế bào mọc dính
thành cụm, và chúng mọc theo đƣờng cấy giống.
A. xylinum có khả năng chịu đƣợc pH thấp, vì thế ngƣời ta thƣờng bổ
sung thêm acid acetic hay acid citric vào môi trƣờng nuôi cấy để hạn chế sự
nhiễm khuẩn lạ và tăng hiệu suất tổng hợp cellulose.
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 sulfur và phospho, các

4


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 CV 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.

Nƣớc dừa già là nguyên liệu chủ yếu đƣợc sử dụng để nuôi cấy vi
khuẩn A. xylinum thụ màng cellulose vi khuẩn. Tùy theo giống dừa, tuổi của
quả dừa mà các thành phần hóa học trong nƣớc dừa có khác nhau.
Lƣợng đƣờng và protein trong nƣớc dừa tăng lên khi dừa gần già.
Bảng 1.1: Thành phần của nƣớc dừa già
Nƣớc (%)

94,99

Đồng (mg/100g)

Protein (%)

0,72

Mangan (mg/100g)

Chất béo toàn phần (%)
Cacbohydrat (%)

Đƣờng (%)

Selen (µg/100g)

0,2

0,04

0,142
1

Vitamin C (mg/100g)

2,4

Vitamin B1 (mg/100g)

0,03

3,17

2,16

Canxi (mg/100g)

24

Vitamin B2 (mg/100g)

0,057

Magie (mg/100g)

25

Vitamin B3 (mg/100g)

0,08

0,29

Vitamin B5 (mg/100g)

0,043

20

Vitamin B6 (mg/100g)

0,032

Sắt (mg/100g)

Photpho (mg/100g)
Kali (mg/100g)

250

Kẽm (mg/1 00g)

5

0,1


Nƣớc dừa già là môi trƣờng thích hợp để nuôi cấy vi khuẩn vì trong
nƣớc dừa chứa nhiều chất dinh dƣỡng và chất kích thích tố tăng trƣởng nhƣ
1,3 - diphenyllurea, hexitol, cytolunin, myoinositol, sorbitol… Vì vậy,
A.xylinum thích hợp phát triển trong môi trƣờng này [5].
Nƣớc dừa sau khi thu hoạch đƣợc sử dụng không quá 3 ngày, tránh để

lâu làm cho đƣờng và các chất dinh dƣỡng khác giảm đi dẫn đến cho hiệu suất
kém [4], [5].
Ngoài ra, trong nƣớc dừa còn có nhiều khoáng chất, vitamin,
axit amin... phù hợp cho quá trình sinh trƣởng và quá trình hình thành
màng cellulose vi khuẩn của vi khuẩn A. xylinum [3]. Môi trƣờng nuôi
cấy A. xylinum là môi trƣờng tổng hợp từ các nguồn dinh dƣỡng cần thiết
nhƣ nguồn cacbon, nitơ, nguồn sulfur và phospho, các yếu tố tăng trƣởng và
các yếu tố vi lƣợng.
1.2. Cấu trúc đặc tính của màng CVK tạo bởi Acetobacter xylinum
1.2.1. Cấu trúc của màng CVK
Cellulose vi khuẩn cấu tạo bởi những chuỗi polimer β-1,4 glucopyranose
không phân nhánh nhƣ hình 1.1. Những nghiên cứu đã cho thấy cấu trúc hóa
học cơ bản của CVK giống cellulose của thực vật (plant cellulose-PC), tuy
nhiên chúng khác nhau về cấu trúc đại thể. [1]
Theo AJ. Brown (1886), CVK gồm nhiều sợi siêu nhỏ có 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 3-8 nm, cấu trúc của
màng CVK phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện nuôi cấy.

6


Hình 1.1: Cấu trúc của cellulose vi khuẩn
1.2.2. Đặc tính của màng CVK
Trong nuôi cấy tĩnh, CVK 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 -0,5 nm. 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 CVK đƣợc ứng dụng rất nhiều
trong các ngành công nghiệp khác nhau trong đó có y học.
1.2.3. Ứng dụng của màng CVK
Trên thế giới, màng CVK đã đƣợc ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực
công nghệ khác nhau: Dùng màng 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, làm môi trƣờng cơ chất trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực
phẩm, thiết kế hệ thống vận tải phân phối thuốc và nhiều ứng dụng khác [13].
Trong lĩnh vực y học, màng CVK 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 [2, 13]. Amin et al. [11]
đã báo cáo việc sử dụng màng CVK làm màng bọc cho paracetamol bằng
cách sử dụng kĩ thuật phun phủ. Kết quả cho thấy màng CVK có khả năng giữ

7


thuốc và giải phóng thuốc chậm lại, làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc. Ở
Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng màng CVK mới đƣợc quan tâm gần
đây và đã đạt đƣợc kết quả bƣớc đầu. Đề tài của Nguyễn Văn Thanh-Đại học
Y Dƣợc TP Hồ Chí Minh 2006 [6] đã “Nghiên cứu chế tạo màng cellulose trị
bỏng từ Acetobacter xylinum”. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy màng CVK
đƣợc tạo nên từ các nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, có thể sản xuất trên quy mô
công nghiệp. 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,... Đồng thời là một hàng rào cản oxi
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 và hƣớng, màng CVK còn có ý
nghĩa giữ thuốc và giải phóng thuốc kéo dài [10,12],… Bên cạnh đó, các sợi

cellulose có cấu trúc mạng sẽ là hệ thống vận chuyển và phân phối thuốc làm
tăng sinh khả dụng của thuốc, nó có thể giúp thuốc không bị phá hủy trong
môi trƣờng axit.
1.3. Tổng quan về thuốc Omeprazole
1.3.1. Tên khoa học và cấu tạo
- Tên khoa học: 5 - methoxy-2-[[(4-methoxy -3,5-dimethyl-2-pyridinyl)
methyl] sulfinyl]-1H-benzimidazole.
- Cấu tạo: Omeprazole có cấu tạo nhƣ hình 1.2:

Hình 1.2: Công thức cấu tạo của Omeprazole

8


1.3.2. Dạng thuốc
- Viên nang đến ruột mới tan 1mg -20mg.
- Lọ bột tiêm 40mg kèm ống dung môi 10ml.
- Viên bao phim 10-20mg.
1.3.3. Tính chất lý hóa của Omeprazole
* Lý tính: Omeprazole dƣới dạng bột kết tinh trắng hoặc trắng ngà.
Nóng chảy ở khoảng 155OC kèm theo sự phân huỷ, khó tan trong nƣớc, khó
tan trong aceton và isopropanol, tan trong dicloromethan, methanol và
ethanol.
* Hoá 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 axit, omeprazole nhanh chóng bị phân huỷ, trong môi
trƣờng kiềm omeprazole khá bền vững .
1.3.4. Dược lý và cơ chế tác dụng
Omeprazole là một dẫn xuất của benzimidazole không có hoạt tính ức

chế enzym ở môi trƣờng trung tính, nhƣng ở pH ≤ 5 omeprazole đƣợc proton
hoá thành 2 dạng acid sulphenic và sulphenamic. Hai chất này gắn thuận
nghịch với nhóm sulfohydryl của enzym H+ - K+ - ATPase ở tế bào thành
nên ức chế bài tiết acid trên 48giờ.
1.3.5. Dược học tác dụng
Omeprazole đƣợc hấp thụ hoàn toàn ở ruột non sau khi uống từ 3-6 giờ.
Khả dụng sinh học khoảng 60%. Thức ăn không ảnh hƣởng tới sự hấp thu của
thuốc ở ruột
Sự hấp thu Omeprazole phụ thuộc vào liều uống. Thuốc có thể tự làm
tăng hấp thu và khả dụng sinh học của nó do ức chế dạ dày bài tiết axit.
Thuốc gắn nhiều vào protein huyết tƣơng (khoảng 90%) và đƣợc phân bố ở

9


các mô, đặc biệt là ở tế bào viền của dạ dày. Khả dụng sinh học của liều uống
1 lần đầu tiên là khoảng 35%, nhƣng sẽ tăng lên khoảng 60% khi uống tiếp
theo mỗi ngày 1 liều. Tuy nửa đời thải trừ ngắn (khoảng 40 phút), nhƣng tác
dụng ức chế bài tiết axit lại kéo dài, nên có thể dùng mỗi ngày chỉ 1 lần .
Omeprazole hầu nhƣ đƣợc chuyển hóa tại gan, đào thải nhanh chóng,
chủ yếu qua nƣớc tiểu(80%), phần còn lại theo phân. Các chất chuyển hóa
đều không có hoạt tính, nhƣng lại tƣơng tác với nhiều thuốc khác do tác dụng
ức chế các enzim của cytocrom P450 của tế bào gan.
Dƣợc học tác dụng của thuốc không bị thay đổi có ý nghĩa ở ngƣời cao
tuổi hay ngƣời bị suy chức năng thận. Ở ngƣời bị suy chức năng gan, thì khả
dụng sinh học của thuốc tăng và độ thanh thải thuốc giảm, nhƣng không có
tích tụ thuốc và các chất chuyển hóa của thuốc trong cơ thể.
1.3.6. Tác dụng của thuốc
- Ức chế đặc hiệu với bơm proton H+/K+ ATPase ở tế bào thành dạ dày
do đó giảm tiết acid ở dịch vị, tác dụng nhanh, kéo dài nhƣng hồi phục đƣợc.

- Chỉ định:
Trào ngƣợc dịch dạ dày-thực quản.
Loét dạ dày-tá tràng.
Hội chứng Zollinger-Ellison.
1.3.7. Tác dụng phụ của thuốc Omeprazole
- Thƣờng gặp: Nhức đầu, buồn ngủ, chóng mặt, buồn nôn,…
- Ít gặp: Mất ngủ, rối loạn cảm giác, chóng mặt, mệt mỏi, nổi mày đay,
ngứa, nổi ban,…
- Hiếm gặp: Toàn thân đổ mồ hôi, phù ngoại biên, sốt, giảm bạch cầu,
giảm tiểu cầu, kích động, trầm cảm,…

10


1.4. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
1.4.1. Tình hình nghiên cứu màng Cellulose vi khuẩn (CVK)
* Tình hình nghiên cứu trong nƣớc: 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 cộng sự (2006) đã tiến hành nuôi cấy, tinh chế và thu màng
CVK từ A. xylium đạt hiệu cao. Đồng thời nhóm nghiên cứu trên cũng đã 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 thêm hoạt chất tái sinh mô từ dầu mùi
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 Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần
Nhƣ Quỳnh

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 hợ 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.
* Tình hình nghiên cứu 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), Jonas và Farad, 1998, 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. CVK đƣợc ứng dụng trong ngành
dƣợc phẩm và mỹ phẩm. Các tác giả Hamlyn và cs (1997), Cienchanska
(2004), Legeza và cs (2004), Wan và Milon (2005), Czaja và cs (2006) sử
dụng màng CV đắp lên các vết thƣơng hở, vết bỏng đã thu đƣợc kết quả tốt.
Đặc biệt tác giả Wan (Canada) đã đƣợc đăng kí bản quyền về làm màng CVK

11


từ A. xylinum dùng trị bỏng. Các tác giả Jonas và Farad (1998), Czaja và cộng
sự (2006) đã dùng màng CVK làm da nhân tạo, mặt nạ dƣỡng da cho phụ nữ.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu tại trong nước và trên thế giới về Omeprazole
*Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
CVK là đối tƣợng nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trong nƣớc đòi hỏi
sản xuất CVK với quy mô công nghiệp, tạo CVK với độ bền chắc hơn, phát
triển nhanh trong các loại môi trƣờng khác nhau.
Trong y học CVK đƣợc các nhà nghiên cứu ứng dụng trong điều trị bỏng
ở ngƣời nhƣ đề tài của thầy Nguyễn Văn Thanh ĐH y dƣợc TP. Hồ Chí
Minh,... Omeprazole đƣợc sử dụng nhiều trong chữa trị bệnh dạ dày nhƣng ít
ai nghiên cứu nhằm hạn chế các tác dụng phụ cũng nhƣ yếu điểm của thuốc.
*Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới đã có rất nhiều các nghiên cứu ứng dụng màng CVK trong
nhiều các lĩnh vực khác nhau nhƣ: lĩnh vực thực phẩm (màng bảo quản trái
cây, chất ổn định thực phẩm,...) lĩnh vực y học(tạo ruột giả, màng trị bỏng,
mạch máu nhân tạo trong điều trị các bệnh tim mạch, làm mặt nạ dƣỡng
da,…).
Hiện nay, hƣớng ứng dụng màng CVK làm tăng sinh khả dụng của
Omeprazole vẫn còn rất ít ngƣời nghiên cứu do đó đề tài mở ra một hƣớng
mới nhằm tăng sinh khả dụng của Omeprazole đồng thời hạn chế các tác dụng
phụ của thuốc.

12


CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
- Thuốc Omeprazole
- 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 nƣớc dừa già.
- Máy đo quang phổ UV – 2450 (Shimadzu – Nhật Bản); Cân phân tích
(Sartorius – Thụy Sỹ); Nồi hấp khử trùng HV-110/HIRAIAMA; Buồng cấy
vô trùng (Haraeus); Tủ sấy, tủ ấm (Binder - Đức); Khuấy từ gia nhiệt (IKA –
Đức); Máy rung siêu âm TCP 280; Tủ lạnh Daewoo, tủ lạnh sâu và nhiều
dụng cụ hóa sinh thông dụng khác.
- Vật liệu làm môi trƣờng nuôi cấy vi sinh vật tạo màng CV: Glucose,
Pepton, KH2PO4, (NH4)2SO4, Nƣớc dừa, Axit acetic, HCl, NaOH,… đạt tiêu
chuẩn phân tích.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Chuẩn bị màng CVK
2.2.1.1. Tạo màng CVK thô

Tạo màng CVK từ môi trƣờng HS. Quá trình lên men thu màng CVK thô
đƣợc thực hiện theo các bƣớc sau [14], [15]
- Bƣớc 1: Chuẩn bị môi trƣờng theo bảng 2.1:
Bảng 2.1: Thành phần môi trƣờng tạo màng CVK
Thành phần

Trọng lƣợng

D - glucose
Peptone
Diamoni photphat
Amoni sunfat
Nƣớc dừa già

20g
10g
0,3g
0,5g
1000ml

13


- Bƣớc 2: Hấp khử trùng môi trƣờng ở 113oC trong 15 phút.
- Bƣớc 3: Lấy các môi trƣờng ra khử trùng bằng tia cực tím trong 15
- phút rồi để nguội môi trƣờng.
- Bƣớc 4: Bổ sung tối thiểu 10% dịch giống và 2% axit acetic, lắc cho
giống phân bố đều trong dung dịch.
- Bƣớc 5: Dùng gạc vô trùng bịt miệng bình, ủ tĩnh trong khoảng từ 10 13 ngày ở 26oC.
- Bƣớc 6: Thu màng CVK thô.

2.2.1.2. Tạo màng CVK tinh khiết
Xử lí màng CVK thô để thu màng CVK tinh khiết, xử lý theo quy trình
ở hình 2.1:
Tách màng CVK thô

Rửa nƣớc cất
Bình 1000ml NaOH 0,3M
(20-30 màng d=1,5cm)

Hấp trong 113o C, 15 phút

Xả nƣớc, 8 giờ

CVK tinh khiết
Hình 2.1: Quy trình tạo màng CVK tinh khiết

14


* Phƣơng pháp đánh giá độ tinh khiết của màng
- Mục đích: Kiểm tra sự hiện diện của đƣờng glucose trong màng CVK.
- 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 màu nâu đỏ.
- Tiến hành:
Dịch thử của màng CVK các loại sau khi đã qua xử lý hóa học.
Mẫu đối chứng là nƣớc cất và dung dịch D – glucose.
Cho vào ống nghiệm chứa mẫu thử mỗi ống nghiệm 1ml thuốc thử
fehling.
Đun dƣới ngọn lửa đèn cồn 10 – 15phút.
Quan sát kết tủa xuất hiện trong ống nghiệm.

2.2.2. Chế tạo màng CVK nạp thuốc Omeprazole
2.2.2.1. Phương pháp đo phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole
Hòa tan 2,0 mg chế phẩm trong dung dịch natri hydroxyd 0,1 M (TT)
và pha loãng thành 100,0 ml với cùng dung môi. Đo phổ hấp thụ tử ngoại của
dung dịch thu đƣợc từ bƣớc sóng 200 nm đến 400 nm. Dung dịch cho hai cực
đại hấp thụ tại
bƣớc sóng 275 nm (OD= 1,214) và 305 nm (OD= 2,069).
3.222
3.000

Abs.

2.000

1.000

0.000
-0.302
200.00

250.00

300.00
nm.

350.00

400.00

Hình 2.2: Phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole

15


2.2.2.2. Phương pháp dựng đường chuẩn của Omeprazole
Nguyên tắc: dựa vào mẫu dung dịch chuẩn (6 mẫu):
Pha thuốc Omeprazole ở các nồng độ là 10%, 20%, 40%, 60%, 80%,
100%
Dùng máy đo quang phổ tử ngoại UV- 2450 để đo mật độ quang phổ
(OD) của các dung dịch chuẩn đã pha ở bƣớc sóng 275
Dựng đồ thị đƣờng chuẩn và lập phƣơng trình chuẩn Omeprazole bằng
phần mềm Excel 2013.
Kết quả quang phổ của omeprazole ở bƣớc sóng 275nm đƣợc trình bày
trong bảng 2.2:
Bảng 2.2: Mật độ quang (OD) của dung dịch Omeprazole ở các nồng độ
C%
(mg/ml)
OD275nm

10

20

80

100

0,059± 0,092± 0,192± 0,282±

0,383 ±

0,461±

0,0006

0,0005

0,002

0,001

40

0,005

16

60

0,0015


Phƣơng trình đƣờng chuẩn của thuốc Omeprazole trình bày ở hình 2.3:

0.5
y = 0,4582x + 0,0081
R² = 0,9986

0.45
0.4

0.35
0.3

Series1

0.25

Linear (Series1)

0.2
0.15
0.1
0.05
0
0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Hình 2.3: Phƣơng trình đƣờng chuẩn Omeprazole dung môi NaOH 0,1M
Phƣơng trình đƣờng chuẩn: y = 0,4582x + 0,0081 (R2 =0,9986)

Trong đó:
x: Nồng độ Omeprazole (mg/ml)
y: Giá trị OD tƣơng ứng với nồng độ x. R2: Hệ số tƣơng quan bình phƣơng
2.2.2.3. Nạp Omeprazole vào màng CVK
Cho màng CVK vào 20ml dung dịch Omeprazole 30mg (dung môi
NaOH 0,1M) thời gian 2 giờ ở các trƣờng hợp sau (bảng 2.3):

17