Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole natri của vật liệu cellulose tạo ra từ gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước vo gạo

‘’’
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======

ĐỖ HOÀNG LAN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC
OMEPRAZOLE NATRI CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE
TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật

HÀ NỘI - 2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======

ĐỖ HOÀNG LAN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC
OMEPRAZOLE NATRI CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE
TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật

Người hướng dẫn khoa học
ThS. Ngô Thị Hải Yến

HÀ NỘI - 2019


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô Ngô Thị Hải
Yến – người đã truyền cảm hứng, động lực cũng như bảo ban em trong quãng
thời gian làm khóa luận.
Em cũng xin gửi tới các thầy giáo, cô giáo, cán bộ, công nhân viên của
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 nói chung cũng như của khoa Sinh –
KTNN nói riêng lời cảm ơn chân thành nhất.
Để gặt hái được thành quả như ngày hôm nay, không thể không nhắc
đến sự giúp đỡ, động viên và luôn luôn ủng hộ của gia đình, thầy cô, bạn bè
đã giúp em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp.
Vì em mới lần đầu tham gia nghiên cứu khoa học nên trong quá trình
thực hiện vẫn còn nhiều bỡ ngỡ, thiếu sót. Em mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của quý thầy cô và các bạn để em hoàn thành khóa luận một cách tốt
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019
Sinh viên

Đỗ Hoàng Lan

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đề tài khóa luận tốt nghiệp này do chính em thực hiện
qua quá trình nghiên cứu thực tiễn dưới sự dạy dỗ, chỉ bảo của cô Ngô Thị
Hải Yến. Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong khóa luận này là chính
xác, không trùng khớp với các kết quả của các tác giả đã công bố trước đây.
Nếu những điều em nói trên đây là sai, em xin chịu hoàn toàn mọi trách
nhiệm.
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019
Sinh viên

Đỗ Hoàng Lan


MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục đích của nghiên cứu .............................................................................. 2
3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn....................................................................... 3
5. Tính mới của đề tài........................................................................................ 3
PHẦN NỘI DUNG .......................................................................................... 4
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN.......................................................................... 4
1.1. Vị trí và đặc điểm phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh
giới..................................................................................................................... 4
1.1.1. Vị trí phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh giới ......... 4
1.1.2. Đặc điểm phân loại .............................................................................. 4
1.1.2.1. Đặc điểm hình thái, tế bào học ...................................................... 4
1.1.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá ............................................................. 5
1.1.2.3. Đặc điểm nuôi cấy ......................................................................... 5
1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus ........... 6

1.2. Giới thiệu về màng BC............................................................................... 7
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc của màng BC ......................................................... 7
1.2.2. Cấu trúc kết tinh màng BC................................................................... 8
1.2.3. Tính chất của màng BC........................................................................ 8
1.2.4. Đặc tính của màng BC ......................................................................... 9
1.2.5. Ứng dụng của BC................................................................................. 9
1.3. Tổng quan về thuốc .................................................................................... 9
1.3.1. Tên khoa học và cấu tạo....................................................................... 9
1.3.2. Loại thuốc và dạng thuốc ................................................................... 10
1.3.3. Tính chất lý hóa.................................................................................. 10
1.3.3.1. Lý tính .......................................................................................... 10


1.3.3.2. Hoá tính ........................................................................................ 10
1.3.4. Dược lý và cơ chế tác dụng................................................................ 10
1.3.5. Dược động học ................................................................................... 11
1.3.6. Tác dụng của thuốc ............................................................................ 11
1.3.7. Tác dụng phụ của thuốc ..................................................................... 11
1.4. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu ......................................... 12
1.4.1. Tình hình nghiên cứu màng BC ......................................................... 12
1.4.1.1. Trên thế giới ................................................................................. 12
1.4.1.2. Trong nước................................................................................... 12
1.4.2. Tình hình nghiên cứu về Omeprazole natri ....................................... 13
1.4.2.1. Trên thế giới ................................................................................. 13
1.4.2.2. Trong nước................................................................................... 14
CHƯƠNG 2 : ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG 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 được sử dụng trong nghiên cứu ............................................ 15

2.2. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 15
2.3. Phạm vị nghiên cứu, địa điểm và thời gian.............................................. 15
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 16
2.4.1. Phương pháp chế tạo màng BC.......................................................... 16
2.4.1.1. Lên men tạo màng BC từ môi trường nước vo gạo ..................... 16
2.4.1.2. Xử lý vật liệu BC trước khi hấp thụ thuốc .................................. 17
2.4.1.3. Xác định pH của vật liệu BC tinh chế ......................................... 17
2.4.1.4. Xác định lượng vật liệu BC tạo thành ......................................... 17
2.4.1.5. Đánh giá độ tinh khiết của vật liệu BC ........................................ 18
2.4.2. Quét phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole natri .................................. 19
2.4.3. Chế tạo màng BC nạp thuốc .............................................................. 19
2.4.3.1. Xây dựng đường chuẩn của thuốc Omeprazole natri .................. 19


2.4.3.2. Nạp thuốc Omeprazole natri vào màng BC ................................. 20
2.4.5. Xác định lượng thuốc được hấp thụ vào vật liệu BC......................... 20
2.4.6. Phương pháp xử lý thống kê .............................................................. 21
CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................. 22
3.1. Tạo màng BC và thu màng BC thô từ môi trường nước vo gạo .............. 22
3.2. Tinh chế màng BC ................................................................................... 23
3.3. Quét phổ và xây dựng phương trình đường chuẩn của thuốc .................. 23
3.4. Đường chuẩn hấp thụ của thuốc Omeprazole natri.................................. 24
3.5. Hấp thụ thuốc vào màng BC .................................................................... 26
3.6. Kết quả hấp thụ thuốc của màng BC lên men từ nước vo gạo ................ 26
CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................. 29
4.1. Kết luận .................................................................................................... 29
4.2. Kiến nghị .................................................................................................. 29
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 30

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cấu trúc của BC ................................................................................ 8
Hình 1.2: Công thức cấu tạo của Omeprazole ................................................ 10
Hình 3.1: Màng BC được tạo ra từ môi trường nước vo gạo.......................... 22
Hình 3.2: Màng BC với các độ dày khác nhau ............................................... 22
Hình 3.3: Màng BC tinh chế ........................................................................... 23
Hình 3.4: Phổ hấp thụ tử ngoại của thuốc Omeprazole natri .......................... 24
Hình 3.5: Phương trình đường chuẩn của thuốc Omeprazole natri ................ 25
Hình 3.6: Nạp thuốc vào màng BC ................................................................. 26


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của nước vo gạo ........................................ 6
Bảng 2.1: Môi trường lên men màng BC ........................................................ 16
Bảng 2.2: Các thí nghiệm hấp thụ thuốc ......................................................... 20
Bảng 3.1: Mật độ quang của dung dịch thuốc ở các nồng độ (n = 3) ............. 24
Bảng 3.2: Giá trị OD trung bình của màng BC khi hấp thụ thuốc (n = 3)...... 26
Bảng 3.3: Khối lượng thuốc hấp thụ và hiệu suất hấp thụ của màng BC trong
2 giờ (n = 3) ..................................................................................................... 27


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Tên đầy đủ

Tên viết tắt

Cellulose vi khuẩn

BC

Gluconacetobacter xylinus

G.xylinus

Acetobacter xylinum

A.xylinum

Optical Density

OD

Vòng/phút

v/p


PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thế kỷ 21 – là thế kỷ phát triển đỉnh cao của công nghệ trong đó có
công nghệ sinh học. Một trong các lĩnh vực của công nghệ sinh học mà hiện
nay người ta đang tiến hành thực nghiệm đó chính là nghiên cứu kỹ thuật sinh
y dược học của một số loại thuốc trên một loại màng sinh học được gọi tắt là
màng BC.
Vi khuẩn Gluconacetobacter là vi sinh vật hóa dưỡng, thuộc nhóm vi
khuẩn Gram âm hiếu khí bắt buộc. Khi đem chủng vi khuẩn này nuôi cấy trên
môi trường dịch lỏng, sau một thời gian sẽ xuất hiện một lớp màng trên bề
mặt của môi trường. Lớp màng này đó chính là màng cellulose được tạo ra từ

chủng vi khuẩn Gluconacetobacter hay còn gọi là màng sinh học BC.
Cấu trúc cellulose có ở đa số thực vật có thể coi như là lớp màng bảo
vệ cho thực vật. Ở một số loài vi khuẩn cũng có khả năng sản sinh ra cellulose
ví dụ điển hình như chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus. Tuy có cùng
cấu trúc cellulose nhưng cấu trúc cellulose ở vi khuẩn lại khác xa so với cấu
trúc cellulose ở thực vật. Cellulose vi khuẩn có những đặc tính vượt trội hơn
mà ở cellulose thực vật không có. Một số đặc tính có thể kể đến như:
Cellulose vi khuẩn có khả năng thấm hút nước cao, độ bền cơ học tốt, đường
kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao hơn cellulose của thực vật,… Chính những đặc
tính trên đã tạo nên một cellulose vi khuẩn với cấu trúc độc đáo. Vì vậy,
người ta đã ứng dụng các đặc tính của màng BC vào nghiên cứu trong nhiều
lĩnh vực như: công nghệ thực phẩm, công nghệ nano, y học,…
Một trong những bệnh phổ biến thường gặp ở con người có thể kể đến
là đau dạ dày. Khi xã hội ngày càng phát triển, hiện đại hơn thì đi kèm với nó
cũng là sự phát triển của các ngành khoa học. Đặc biệt, trong lĩnh vực y học
đã nghiên cứu ra rất nhiều loại thuốc có khả năng hạn chế cũng như chữa trị
các bệnh về dạ dày và Omeprazole natri cũng là một trong những thuốc có
khả năng đó.
Đây là nhóm thuốc có khả năng ức chế bơm proton. Omeprazole natri
điều trị được các bệnh liên quan đến dạ dày và thực quản. Khi sử dụng thuốc

1


này, nó có tác dụng làm giảm lượng axit do dạ dày tiết ra, giảm các triệu
chứng ợ nóng cũng như ho dai dẳng. Đồng thời, omeprazole natri có khả năng
ngăn ngừa các vết loét dạ dày, chữa lành các tổn thưởng do axit gây ra trong
dạ dày và thực quản,…. Bên cạnh việc có khả năng chống lại nhiều bệnh
nhưng omeprazole natri lại có một số hạn chế có thể kể đến như: không bền
trong môi trường axit, dễ bị sinh biến đổi ở gan và có thể cuất hiện một số tác

dụng phụ khi sử dụng thuốc đó là: buồn nôn, hắt hơi, ợ nóng, sốt,…
Có thể thấy nước vo gạo là sản phẩm dễ kiếm, giá thành rẻ, xuất phát từ
tự nhiên. Ngoài ra, trong thành phần của nước vo gạo chứa hàm lượng dinh
dưỡng cao, có các vitamin thuộc nhóm B và E và một số thành phần có lợi
khác. Do đó, nước vo gạo có thể coi là môi trường phát triển tương đối thuận
lợi cho chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus.
Để khắc phục những hạn chế của omeprazole natri cũng như việc tăng
cường hiệu suất của thuốc, người ta đã tiến hành nghiên cứu để tạo ra màng
BC từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus. Đó là lí do em chọn đề tài
“Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole natri của vật liệu
cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước vo
gạo”
2. Mục đích của nghiên cứu
Nghiên cứu việc sử dụng màng BC để hấp thụ thuốc Omeprazole natri,
nhờ đó có thể giảm tối đa các hạn chế của thuốc.
Tạo điều kiện cho chủng vi khuẩn G.xylinus phát triển trong môi trường
nước vo gạo. Từ đó thu được màng BC và tiến hành nạp thuốc vào màng.
Tìm ra được điều kiện nào lượng thuốc hấp thu vào màng BC đạt hiệu
quả cao nhất.
3. Nội dung nghiên cứu
Tạo màng BC và tinh chế màng trước khi tiến hành các thí nghiệm.
Tiến hành nạp thuốc vào màng BC.
Khảo sát sự hấp thụ thuốc của màng BC để từ đó tìm ra điều kiện nào
là tối ưu nhất.
2


4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
 Ý nghĩa khoa học
Các sản phẩm có nguồn gốc từ BC đem lại rất nhiều hiệu quả cho con

người.
Trong điều kiện môi trường nuôi cấy tĩnh, có thể đánh giá khả năng hấp
thụ thuốc Omeprazole natri của màng BC. Từ đó, giảm bớt các hạn chế của
thuốc giúp cho hiệu quả sử dụng thuốc tăng cao.
Sau khi khảo sát được khả năng hấp thụ thuốc của màng BC trên thuốc
omeprazole natri, có thể tiến hành nghiên cứu trên các loại thuốc khác.
 Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu việc sử dụng màng BC để hấp thụ thuốc trong phòng thí
nghiệm từ đó giảm được những hạn chế không cần thiết khi nghiên cứu
Omeprazole natri dạng thương mại.
Sau khi tiến hành nghiên cứu, có thể giảm giá thành của vật liệu, giúp
cho người nghèo vẫn có thể mua được.
5. Tính mới của đề tài
Cung cấp các thông số về khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole natri của
màng BC.
Sau khi khảo sát được khả năng hấp thụ thuốc của màng BC trên thuốc
Omeprazole natri, có thể tiến hành nghiên cứu trên các loại thuốc khác.

3


PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1. Vị trí và đặc điểm phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh
giới
1.1.1. Vị trí phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh giới
Theo hệ thống danh pháp quốc tế 1990, Acetobacter xylinum là tên gọi
chính thức.
Theo “Bergey’s manual of determinative bacteriology” (1957)
“Acetobacter xylinum được xếp vào chi Acetobacter, thuộc họ

Pseudomonadaceae, bộ Pseudomonadales, lớp Schizomycetes”. [12]
Đến năm 1974, theo “Bergey’s manual of determinative bacteriology”,
“Acetobacter xylinum lại được coi như là một loài phụ của Acetobacter aceti,
thuộc chi Acetobacter và được nhóm vào những chi không rõ nguồn gốc”.
[13]
Năm 1984 theo Bergey [2], Acetobacter xylinum được xếp vào chi
Acetobacter, thuộc họ Acetobacteraceae. Họ vi khuẩn này gồm 2 chi là
Acetobacter và Gluconobacter.
Theo Bergey (2005) [14], Acetobacter xylinum được đổi tên thành
Gluconacetobacter xylinus và xếp vào chi Gluconacetobacter thuộc họ vi
khuẩn Acetobacteraceae. Họ này gồm 6 chi: Acetobacter, Acidomonas, Asaia,
Gluconobacter, Gluconacetobacter và Kozakia.
1.1.2. Đặc điểm phân loại
1.1.2.1. Đặc điểm hình thái, tế bào học
G.xylinus có dạng hình que, thẳng hoặc hơi cong, có thể di động hoặc
không. Nhóm vi khuẩn này không có khả năng sinh bào tử, thường đứng riêng
lẻ hoặc tập hợp với nhau thành một chuỗi. Khi tế bào nhuộm Gram, các đặc
điểm nhuộm có thể thay đổi. Điều này có thể giải thích là do các tế bào của vi
khuẩn già đi hay do sự thay đổi của môi trường.
Khi chất dinh dưỡng của môi trường nuôi cấy không đủ hoặc đã cạn

4


kiệt, G.xylinus sẽ biến đổi hình thái của mình thành các dạng khác nhau để
thích nghi với điều kiện sống. Tuy nhiên, nếu quá trình này diễn ra trong thời
gian dài sẽ dẫn đến các chủng vi khuẩn bị thoái hóa, các hoạt tính sinh học
của vi khuẩn bị giảm một cách đáng kể.
Khuẩn lạc của G.xylinus có kích thước 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. [3], [8]
1.1.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá
 Đặc điểm sinh lý:
Điều kiện thuận lợi cho G.xylinus phát triển là nhiệt độ từ 25-35C với
pH khoảng 4-6. Tuy nhiên, ngay cả khi điều kiện môi trường thuận lợi, các tế
bào của vi khuẩn vẫn sẽ suy thoái khi nhiệt độ môi trường cán mức 37C.
Vì chủng G.xylinus thuộc nhóm vi khuẩn chịu được axit, nên trong môi
trường nuối cấy thường có thêm axit axetic. Sự có mặt của axit này giúp cho
các vi khuẩn khó có khả năng nhiễm khuẩn lên các môi trường nuôi cấy.
 Đặc điểm sinh hoá:
Có khả năng oxi hóa etanol thành axit axetic, CO2 và H2O.
Tạo thành các bọt khí khi phản ứng với catalase.
Có khả năng chuyển hóa đường glucozo thành axit gluconic, đồng thời
giúp chuyển hóa các phân tử glyxerol thành dihidroaxeton.
Không sinh sắc tố nâu.
1.1.2.3. Đặc điểm nuôi cấy
Sau một thời gian khi nuôi cấy trên môi trường thạch sẽ hình thành các
khuẩn lạc G.xylinus nhẵn hoặc xù xì. Phần rìa của khuẩn lạc có thể gợn sóng
hoặc bằng phẳng, màu trong suốt hoặc trắng. Có thể dễ dàng tách các khuẩn
lạc khỏi môi trường nuôi cấy vì chúng thường lồi trên bề mặt môi trường.
Khi nuôi cấy trên môi trường lỏng trong điều kiện tĩnh, sau một thời
gian trên bề mặt của môi trường dần hình thành một lớp màng sinh học –
màng BC. Ngược lại, trong điều kiện nuôi cấy lắc sẽ tạo ra cellulose dạng hạt

5


với các kích thước khác nhau và phân tán trong môi trường. Vì cấu trúc của
cellulose trong từng điều kiện là khác nhau nên đặc tính của chúng trong từng
điều kiện cũng là không giống nhau. [12], [18]

1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus
Môi trường thích hợp để chủng vi khuẩn G.xylinus sinh trưởng, phát
triển là môi trường tổng hợp có đầy đủ các chất dinh dưỡng thiết yếu như: C,
N, S, P,... Ngoài ra, các nguyên tố vi lượng và các yếu tố tăng trưởng cũng tạo
điều kiện cho quá trình sinh trưởng phát triển của vi khuẩn thuận lợi hơn.
Nhu cầu sử dụng đường của G.xylinus là rất lớn, do đó một số sản
phẩm như nước dừa già, rỉ đường,... đã được đề xuất làm nguyên liệu nuôi
cấy cho G.xylinus.
Nước vo gạo là sản phẩm dễ kiếm, giá thành rẻ, xuất phát từ tự nhiên.
Ngoài ra, trong thành phần của nước vo gạo chứa hàm lượng dinh dưỡng cao,
có các vitamin thuộc nhóm B và E và một số thành phần có lợi khác như Fe,
Cu, Zn, các axit amin,…. Do đó, nước vo gạo có thể coi là môi trường phát
triển tương đối thuận lợi cho chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus.
Tuy nhiên, không nên sử dụng nước vo gạo khi đã để quá 3 giờ. Do khi
để quá lâu dẫn đến tình trạng nước vo gạo bị chua, hàm lượng các chất trong
nước vo gạo sẽ bị giảm.
Thành phần chất dinh dưỡng của nước vo gạo được thể hiện ở bảng 1.1.
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của nước vo gạo
Thành phần

Khối lượng 100g

Calori

316KJ

Tổng hợp lipit

22g

Chất béo bão hòa

4g

Chất xơ tiêu hóa được

21g

Cacbohydrat

28g

Đường

0,9g

6


Protein

12g

Vitamin E

5mg

Vitamin B6

4mg

Vitamin B1

0,96mg

Canxi

57mg

Thành phần khác

1.2. Giới thiệu về màng BC
1.2.1. Đặc điểm cấu trúc của màng BC
Cellulose vi khuẩn được cấu tạo bởi một chuỗi polime gồm các
glucopyranose nối với nhau nhờ liên kết β-1,4-glucan. Tại mỗi điều kiện muôi
cấy khác nhau, cấu trúc của BC cũng sẽ khác nhau. Tuy có cùng cấu trúc
cellulose nhưng cấu trúc cellulose ở vi khuẩn lại khác so so với cấu trúc
cellulose ở thực vật. Cellulose vi khuẩn có những đặc tính vượt trội hơn mà ở
cellulose thực vật không có. Một số đặc tính có thể kể đến như: Cellulose vi
khuẩn có khả năng thấm hút nước cao, chịu nhiệt tốt, độ bền cơ học tốt,
đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao hơn cellulose của thực vật, không độc,
không gây dị ứng với người sử dụng,…[4]
Năm 1886, Brown là nhà khoa học đầu tiên tiến hành tạo màng BC
được sản xuất từ vi khuẩn G.xylinus. Theo ông, màng BC được cấu tạo bởi
các sợi siêu nhỏ có bản chất là hemicellulose với đường kính là 1.5nm. Các
sợi hemicellulose sẽ tập hợp lại tạo thành một bó. Các bó này lại kết hợp với
nhau tạo thành các dãy dài khoảng 100nm, đường kính từ 3-8nm.

7

Hình 1.1: Cấu trúc của BC
1.2.2. Cấu trúc kết tinh màng BC
Ngày nay, các cấu trúc của BC và dạng kết tinh của cellulose đã được
xác định nhờ các kỹ thuật như phổ hồng ngoại, phổ Raman, và phổ cộng
hưởng từ hạt nhân.
Trong màng BC gồm có hai loại cấu trúc tinh thể đó là Iα và Iβ. Khi
nghiên cứu trong cấu trúc của các sợi cellulose, đều thấy sự xuất hiện của các
cấu trúc tinh thể này. Ở cellulose thực vật, các tinh thể Iβ đã có thể thu được
hầu hết còn các tinh thể Iα thì ngược lại. Các tinh thể Iα có nhiều trong cấu
trúc của BC ( khoảng 64-71%) hơn là trong cấu trúc của các cellulose thực vật
(khoảng 20%). [16]
Cấu trúc tinh thể đóng vai trò quyết định các tính chất của cellulose.
Tuy nhiên đến hiện tài các đề tài nghiên cứu về mối quan hệ giữa các đặc tính
của cellulose và cấu trúc tinh thể của nó vẫn chưa có nhiều.
1.2.3. Tính chất của màng BC
- Màng BC trong suốt, khi sờ vào có cảm giác mềm mại, trơn nhẵn do
có tỉ lệ Iα cao.
- Sức căng, độ bền, độ dai của màng BC tốt, chịu được lực kéo cao.
- Có khả năng hấp thụ nước, giữ nước cao gấp nhiều lần so với trọng
lượng của chính nó.
- Tính đến thời điểm hiện tại, là loại màng sinh học không chứa các
thành phần như ligin và hemicellulose. Vì vậy, màng BC có thể bị phân hủy
hoàn toàn.

8


- Khối lượng nhẹ, khả năng chịu nhiệt tốt. [5]
- Quan sát màng BC trên kính hiển vi điện tử cho thấy màng có các sợi

cellulose rất nhỏ, mảnh, đồng nhất, liên kết chặt chẽ với nhau. [3]
1.2.4. Đặc tính của màng BC
Sau một thời gian nuôi cấy trong môi trường tĩnh, bề mặt của môi
trường sẽ hình thành nên một lớp màng mỏng. Lớp màng này sau khi tinh
chế, làm khô sẽ tạo thành sảm phẩm mỏng như giấy có độ dày 0.01-0.5nm.
Một số đặc tính có thể kể đến của màng BC như: có khả năng đàn hồi
tốt, khả năng hút và thấm nước cao, chịu được nhiệt, có thể bị phân hủy nhờ
các vi sinh vật, khi sử dụng không gây kích ứng, không gây độc cho con
người, đặc biệt là màng BC có khả năng cản khuẩn khá tốt. Chính các đặc
tính này của màng BC mà ngày nay người ta đã ứng dụng màng BC vào trong
rất nhiều các lĩnh vực khác nhau. [3], [8]
1.2.5. Ứng dụng của BC
Một số ứng dụng của màng BC như:
Sử dụng màng BC giúp cho quá trình xử lí nước thải diễn ra dễ dàng
hay dùng màng BC để tiến hành nạp thuốc vào màng từ đó giảm bớt hạn chế
của một số loại thuốc. [19]
Chế tạo ra mặt nạ dưỡng da cho con người, làm mặt nạ nhân tạo, điều
trị các bệnh về tim mạch, làm da tạm thời để thay thế được da trong khi bị
bỏng. Ngoài ra có thể sử dụng màng BC để tạo màng nano bọc thuốc. [7],
[19]
1.3. Tổng quan về thuốc
1.3.1. Tên khoa học và cấu tạo
- Tên chung quốc tế: Omeprazole
- Tên theo danh pháp IUPAC: 5- methoxy- 2-[[(4 - methoxy - 3,5 dimethyl – 2 - pyridinyl) methyl] sulfinyl] - 1H - benzimidazole.
- Công thức phân tử: C17H19N3O3S

9


- Phân tử khối: 345,4

Hình 1.2. Công thức cấu tạo của Omeprazole
1.3.2. Loại thuốc và dạng thuốc
- Loại thuốc: thuộc nhóm thuốc có khả năng ức chế bơm proton, chống
loét dạ dày, tá tràng.
- Dạng thuốc: [1]
+ 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
1.3.3.1. Lý tính
Thuốc có dạng bột, màu nâu nhạt. Khó tan trong nước, tan trong dung
dịch dicloromethan, tan ít trong ethanol 96% và methanol và tan nhiều trong
kiềm loãng. Nóng chảy ở khoảng 1550C kèm theo sự phân huỷ. [6], [9]
1.3.3.2. Hoá tính
Là hợp chất tồn tại ở dạng lưỡng tính, hấp thụ mạnh bức xạ tử ngoại.
Các tính chất này ứng dụng trong định tính, định lượng và bào chế thuốc. Độ
pH quyết định sự ổn định của omeprazole. Khi cho thuốc vào môi trường
kiềm, nó khá bền vững; ngược lại, đối với môi trường axit, nó dễ dàng bị
phân hủy. [6]
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 trường trung tính, nhưng ở pH ≤ 5 Omeprazole được proton

10


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 48 giờ. [6]

1.3.5. Dược động học
Omprazole natri sẽ làm ức chế dạ dày tiết dịch vị do nó có khả năng ức
chế các bơm proton. Thuốc hấp thụ tốt nhất ở ruột non sau khoảng từ 3-6 giờ.
Sinh khả dụng sau khi uống liều đầu tiên đạt khoảng 35% và đạt tới trên 60%
sau khi dùng vài liều. [1]
Liệu lượng sử dụng thuốc quyết định đến khả năng hấp thụ của thuốc.
Omeprazole natri liên kết cao với các phân tử protein huyết tương và phân bố
đến các mô đặc biệt tại các tế bào thành dạ dày. Chỉ sau 40 phút sử dụng,
nồng độ thuốc trong cơ thể đã giảm đi một nửa. Tuy nhiên thuốc có tác dụng
ức chế bài tiết kéo dài nên mỗi ngày chỉ cần dùng một lần. [1]
Hầu như chuyển hóa hoàn toàn tại gan, bị đào thải một cách nhanh
chóng, chủ yếu qua nước tiểu (80%), phần còn lại theo phân. Một số chất
chuyển hóa tuy không có hoạt tính lại tương tác với nhiều thuốc khác do tác
dụng ức chế enzyme của cytocrom P450 của tế bào gan. [1]
Với người già hoặc những người thận suy giảm chức năng thì các dược
động học không có ý nghĩa. Đối với những người gan bị suy giảm chức năng,
sinh khả dụng của thuốc tăng, thời gian bán thải của thuốc giảm đáng kể,
nhưng trong cơ thể không thấy sự tích lũy thuốc. [1]
1.3.6. Tác dụng của thuốc
- Điều trị bệnh loét dạ dày – tá tràng.
- Chữa lành các tổn thương dạ dày và tá tràng do axit gây nên.
- Điều trị hội chứng Zollinger - Ellison.
1.3.7. Tác dụng phụ của thuốc
Tác dụng phụ thường gặp nhất là buồn ngủ, đau đầu, chóng mặt, rối
loạn tiêu hóa. Nặng hơn có thể phát ban, ngứa, một số trường hợp bị rụng tóc,
mất ngủ. Nặng nhất có thể gây có thắt phế quản, rối loạn thần kinh, rối loạn

11

về thị giác, đau cơ, đau khớp,…
1.4. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu
1.4.1. Tình hình nghiên cứu màng BC
1.4.1.1. Trên thế giới
Năm 1989, Brown đã dùng màng BC làm môi trường phân tách cho
quá trình xử lý nước, dùng làm chất mang đặc biệt cho các pin và năng lượng
cho tế bào, chế tạo vải đặc biệt. Brown (1989), Jonas và Farad, 1998, dùng
màng như là một chất để biến đổi độ nhớt, để làm ra các sợi truyền quang,
làm môi trường cơ chất trong sinh học, thực phẩm hoặc thay thế thực phẩm.
Nogiet và cs (2005), Jonas và Farad, 1998, Soloknicki và cộng sự (2006)
dùng màng BC để sản xuất giấy chất lượng cao, làm cơ chất để cố định
protêin hay cho sắc kí. [4]
Không chỉ vậy, màng BC cũng được sử dụng trong việc làm đẹp cho
con người. Hamlyn và cs (1997), Cienchanska (2004), Legeza và cs (2004)
Wan và Millon (2005), Czaja và cs, (2006) sử dụng màng BC đắp lên các vết
thương hở, vết bỏng đã thu được kết quả tốt. Đặc biệt tác giả Wan (Canada)
đã đượng đăng kí bản quyền về làm màng BC từ Acetobacter xylinum dùng trị
bỏng. Jonas và Farad (1998), Czaja và cs (2006) đã dùng màng BC làm da
nhân tạo, làm mặt nạ dưỡng da cho phụ nữ. [4]
1.4.1.2. Trong nước
Tại Việt Nam, việc nghiên cứu sử dụng màng BC trong quá trình trị
bỏng ngày càng đạt hiệu quả cao. Năm 2006, tác giả Nguyễn Văn Thanh và
cộng sự đã có một số công trình nghiên cứu về màng BC từ Acetobacter
xylinum và bước đầu nghiên cứu về các đặc tính màng BC thu được là cơ sở
để chế tạo màng sinh học dùng trong trị bỏng ở Việt Nam. [8]
Phương pháp điều trị bỏng từ các loại thuốc có nguồn gốc tự nhiên đem
lại nhiều đặc tính tốt trong việc chữa các vết thương, vết loét và phương pháp
đã được áp dụng từ lâu đời. Màng BC cũng có thành phần từ tự nhiên, cho
nên việc sử dụng màng BC có thể đem lại nhiều hiệu quả trong việc điều trị
bỏng. [11]

12


Đề tài “Nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter xylinum tạo màng Bacterial
cellulose ứng dụng trong điều trị bỏng” của các tác giả Đinh Thị Kim Nhung,
Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Như Quỳnh (2012) kết quả cho thấy màng BC
tạo bởi Acetobacter xylinum BNH2 tổng hợp có sợi cellulose nhỏ, dai, độ bền
kéo, độ thấu khí cao, độ hút nước tốt có triển vọng ứng dụng làm màng trị
bỏng. [3]
1.4.2. Tình hình nghiên cứu về Omeprazole natri
1.4.2.1. Trên thế giới
Hiện nay, nhiều tác giả đã nghiên cứu thực nghiệm hiệu quả của thuốc
omeprazole natri trong điều trị các bệnh về dạ dày. Và kết quả nhận được khá
khả quan, omeprazole natri là thuốc có hiệu lực giảm tiết acid mạnh, cho hiệu
quả giảm triệu chứng nhanh, tỉ lệ lành loét cao.
Không chỉ nghiên cứu hiệu quả của việc sử dụng thuốc, các đề tài
nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng tiêu diệt vi khuẩn HP có chứa
omeprazole natri qua các phác đồ điều trị khác nhau cũng ngày một nhiều
hơn. Sau khi nghiên cứu, cho thấy tính kháng thuốc của vi khuẩn là yếu tố
quyết định nhiều nhất đến hiệu suất tiêu diệt HP do đó cần lưu ý đánh giá tính
kháng thuốc trước khi lựa chọn phác đồ sử dụng cho bệnh nhân. [14]
Năm 1973 khi các nghiên cứu về cimetidine được thông báo, các nhà
khoa học thụy điển đã nảy ra ý định gắn vòng Benzylimidazol vào chất này
với hy vọng tạo ra một hợp chất mới có tác dụng kháng acid mạnh hơn.
Timoprazole ra đời năm 1975 có tác dụng ức chế bài tiết acid khá mạnh và đã
xác định được tác dụng này là do sự bất hoạt enzym H+, K+/ATPase.
Tiếp theo đó hàng loạt các thay đổi về công thức hóa học để đến năm
1979 Omeprazole đã dược tổng hợp và được giới thiệu rộng rãi tại hội nghị
tiêu hóa toàn thế giới ở Rome 1988 để rồi sau đó được sử dụng rất phổ biến

trên lâm sàng.
Một số đề tài nghiên cứu liên quan đến thuốc omeprazole như:
“Formulation, Characterisation and Stabilisation of Buccal Films for
Paediatric Drug Delivery of Omeprazole”. Sajjad Khan, Joshua S. Boateng,
John Mitchell and Vivek Trivedi, AAPS PharmSciTech January 2015,

13


“Preparation and evaluation of floating microspheres of omeprazole
microspheres by solvent evaporation method”, Ramya Shivani B. and
Krishna Sailaja A, International Journal Available, August 2015,… tuy nhiên
hướng ứng dụng tăng sinh khả dụng của thuốc omeprazole natri trên màng
BC vẫn còn ít người nghiên cứu.
1.4.2.2. Trong nước
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 Hương
(2009), Nghiên cứu bào chế viên nang chứa pellet omeprazol tan trong
ruột,...
Trần Hữu Giáp, Văn Thị Mỹ Huệ, Cao Thị Huệ, Nguyễn Thị Minh
Hằng, Nguyễn Văn Hùng, Châu Văn Minh, Lê Nguyễn Thành, Tạp chí Dược
học, T. 55, S. 2 (2015), “Nghiên cứu tổng hợp thuốc ức chế bơm proton
omeprazol” đã nghiên cứu thành công tổng hợp omeprazol trong phòng thí
nghiệm qua 2 bước tạo chất trung gian sulfid 3 và oxy hóa sulfid tạo
omeprazol.

14

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu
- Chủng vi khuẩn G.xylinus được mua từ Nhật Bản.
- Thuốc omeprazole natri (95%) xuất sứ từ Ấn Độ.
- Dung môi là dung dịch NaOH 0,1M
- Các hóa chất được cung cấp từ Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng
dụng - Trường ĐHSP Hà Nội 2.
- Màng BC được lên men từ chủng vi khuẩn G.xylinus trong môi trường
nước vo gạo.
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).
- 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 sấy, tủ ấm (Binder - Đức).
- Các dụng cụ hóa sinh thông dụng khác.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Khả năng hấp thụ omeprazole natri của các loại vật liệu BC được tạo ra
từ nước vo gạo bằng phương pháp lên men.
2.3. Phạm vị nghiên cứu, địa điểm và thời gian
Phạm vi nghiên cứu: thực hiện trên quy mô phòng thí nghiệm.

15