Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc famotidin của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước dừa già (2017)

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

=====
=

BÙI THỊ HUYỀN TRANG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC
FAMOTIDIN CỦA MÀNG CELLULOSE
VI KHUẨN LÊN MEN TỪ MÔI TRƯỜNG
NƯỚC DỪA GIÀ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật
Người hướng dẫn khoa học

TS. LÊ NGỌC HOÀN

HÀ NỘI, 2017


LỜI CẢM ƠN
Với lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn TS.
Lê Ngọc Hoàn, người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình thực hiện khóa luận này.
Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô trong khoa Sinh
– KTNN cùng các thầy cô tại Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạ mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi
hoàn thành khóa luận này.
Cuối cùng tôi xin được gửi lời cảm ơn tới người thân, bạn bè đã luôn ở
bên động viên, giúp đỡ và khích lệ tôi hoàn thành khóa luận này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành khóa luận một cách hoàn

chỉnh nhất. Tuy nhiên do lần đầu làm quen với công việc nghiên cứu khoa
học cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không tránh khỏi
những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Tôi rất mong nhận
được sự góp ý của quý thầy cô để khóa luận được hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 28 tháng 4. năm 2017
Sinh viên

Bùi Thị Huyền Trang


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin khẳng định kết quả khóa luận: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ
thuốc famotidin của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước
dừa già” là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của TS. Lê
Ngọc Hoàn, giảng viên khoa Sinh học trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Đề
tài này chưa từng công bố ở đâu và hoàn toàn không trùng với công trình
nghiên cứu của các tác giả khác.
Hà Nội, ngày 28 tháng 4 năm 2017
Sinh viên

Bùi Thị Huyền Trang


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................... 3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 3
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 3

Chương 1 Tổng quan tài liệu............................................................................. 5
1.1. Bacterial cenlulose hay cenlulose vi khuẩn (CVK) ................................... 5
1.1.1. Vị trí phân loại của Acetobacter xylinum................................................ 5
1.1.2. Đặc điểm của Acetobacter xylinum......................................................... 5
1.1.3. Cấu trúc đặc tính của màng CVK tạo bởi A. xylinum............................. 7
1.1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước............................................. 9
1.2. Thuốc Famotidin ...................................................................................... 11
1.2.1. Giới thiệu chung về thuốc ..................................................................... 11
1.2.2. Các công trình nghiên cứu về thuốc Famotidin .................................... 13
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............... 14
2.1. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................. 14
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 14
2.1.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................. 15
2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 16
2.2.1. Tạo màng CVK lên men từ môi trường nước dừa già .......................... 16
2.2.2. Phương pháp đánh giá độ tinh khiết của màng ..................................... 18
2.2.3. Phương pháp xác định lượng CVK tạo thành ....................................... 18
2.2.4. Phương pháp xây dựng đường chuẩn của thuốc Famotidin trong dung
dịch HCl 0,1N ................................................................................................. 18
2.2.5. Phương pháp xác định lượng thuốc được hấp thụ vào màng CVK. ..... 20
2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu thống kê...................................................... 21


2.3. Địa điểm tiến hành nghiên cứu ................................................................ 21
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................... 22
3.1. Tạo màng CVK của A. xylinum trong môi trường nước dừa già............. 22
3.2. Thu màng CVK thô từ môi trường........................................................... 23
3.3. Tinh chế màng CVK ................................................................................ 24
3.4. Kiểm tra độ tinh khiết của màng CVK .................................................... 27
3.5. Màng CVK hấp thụ thuốc ........................................................................ 27

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 31
1. Kết luận ....................................................................................................... 31
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 32


DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ
Hình 1.1. Cấu trúc của màng CVK ................................................................... 8
Hình 1.2. Cấu trúc của thuốc Famotidin ......................................................... 11
Sơ đồ hình 2.1. Sơ đồ tinh chế màng CVK..................................................... 17
Hình 2.1. Phương trình đường chuẩn của thuốc Famotidin............................ 19
Hình 3.1. Môi trường dinh dưỡng lên men thu màng dừa .............................. 22
Hình 3.2. Màng CVK khi nuôi cấy tĩnh ở ngày thứ 3..................................... 23
Hình 3.3a. Màng CVK thu ở ngày nuôi cấy thứ 5 .......................................... 24
Hình 3.3b. Màng CVK thu ở ngày nuôi cấy thứ 10........................................ 24
Hình 3.4. Màng CVK thô được ngâm trong NaOH 3% ................................. 25
Hình 3.5. Màng CVK thô được ngâm trong dung dịch HCl 3% .................... 26
Hình 3.6. Màng CVK tinh chế ........................................................................ 26
Hình 3.7. Kết quả thử sự hiện diện của đường glucose .................................. 27
Hình 3.8. Màng CVK đang hấp thụ thuốc ...................................................... 28
Hình 3.9. Biểu đồ biểu diễn khối lượng thuốc hấp thu vào màng CVK ở các
độ dày khác nhau tại 2h................................................................................... 29


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Môi trường lên men tạo màng CVK............................................... 16
Bảng 2.2. Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch Famotidin ở các nồng độ
khác nhau (n=3)............................................................................................... 19
Bảng 3.1. Giá trị OD hấp thụ thuốc của màng CVK (n=3) ............................ 28
Bảng 3.2. Khối lượng thuốc hấp thụ vào màng CVK trong khoảng thời gian

2h (n=3) ........................................................................................................... 29
Bảng 3.3. khối lượng hấp thụ, tỉ lệ hấp thụ Famotidin ................................... 30


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A. xylinum - Acetobacter xylinum
Cs – cộng sự
CVK – Bacterial Cellulose
OD – mật độ quang phổ.


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây đã có sự chú ý đặc biệt về việc sử dụng các
vật liệu sinh học trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe vì khả năng tái tạo,
tương thích sinh học và phân hủy sinh học của chúng. Một trong những vật
liệu sinh học có những đặc tính trên được chú ý là cellulose. Vật liệu này vượt
trội so với polyme tự nhiên và tổng hợp khác [17]. Trong đó, bacterial
cellulose hay màng sinh học (CVK) là đối tượng của nhiều nghiên cứu ứng
dụng của các nhà khoa học trong nước cũng như nước ngoài. Đây là một loại
nguyên liệu mới, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, y học,
mỹ phẩm,... Đặc biệt trong lĩnh vực y học, màng CVK đã được 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 ống thông niệu quản (Wan và Millon
2005) [4], làm mặt nạ dưỡng da cho con người [6, 4]. Ngoài ra, màng CVK
còn có khả năng hấp thu và kéo dài thời gian giải phóng thuốc [10]. 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 trường axit.
Theo kết quả nghiên cứu cho thấy màng CVK được tạo nên từ các

nguyên liệu dẻ tiền, dễ kiếm, có thể sản xuất trên quy mô công nghiệp. Về
mặt tính chất CVK có độ tinh sạch lớn hơn rất 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 lượng thấp, ổn định về
kích thước và hướng. CVK còn là một mạng polyme sinh học có khả năng giữ
nước rất lớn, có tính xốp, ẩm độ cao, có thể chịu được một thể tích đáng kể
trên bề mặt (lực bền cơ học cao) [17]. Môi trường nuôi cấy A. xylinum rất đa

1


dạng như nước dừa già, rỉ đường, nước mía, nước gạo,… Trong đó nước dừa
già được coi là môi trường kinh điển trong nuôi cấy A. xylinum [4].
Trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa con người trở nên bận rộn
hơn với công việc không có nhiều thời gian nấu nướng bếp núc nên nhiều các
loại thức ăn nhanh, đồ ăn đóng hộp ra đời và kèm theo đó chứng đau dạ dày
ngày càng trở nên phổ biến hơn. Đau dạ dày không chỉ do ăn uống mà còn do
nhiều các nguyên nhân khác như do quá căng thẳng, stress, hay do thức khuya
không ngủ đủ giấc,... Với sự phát triển của ngành y học hiện nay có rất nhiều
các loại thuốc nhằm chữa trị, hạn chế việc đau, viêm loét dạ dày,... trong đó
có thuốc Famotidin.
Famotidin là một trong số các loại thuốc đường tiêu hóa dùng qua tiêm
hoặc uống, hòa tan được trong axit, rất ít tan trong nước [23], Famotidin ức
chế cạnh tranh tác dụng của histamin ở thụ thể H2 ở tế bào vách, làm giảm
tiết và giảm nồng độ acid dạ dày cả ngày và đêm, và cả khi bị kích thích do
thức ăn, histamin hoặc pentagastrin. Hoạt tính đối kháng histamin ở thụ thể
H2 của Famotidin phục hồi chậm do thuốc tách chậm khỏi thụ thể. Sau khi
uống, Famotidin được hấp thu không hoàn toàn ở đường tiêu hoá và sinh khả
dụng khoảng 40 - 45% đã làm cản trở các ứng dụng điều trị của nó trong thời
gian dài [23], Famotidin chuyển hoá ít ở pha đầu, nồng độ tối đa trong huyết

tương đạt trong 1 - 3 giờ, 15 - 20% Famotidin liên kết với protein huyết
tương. Nửa đời thải trừ 2.5 – 3.5 giờ, thải trừ qua thận 65 - 70% và qua đường
chuyển hoá 30 - 35%. Mặt khác, Famoitidin cũng có tác dụng phụ như buồn
nôn, rối loạn nhịp tim, dị ứng phát ban, trầm cảm, thiếu máu, dễ chảy máu,...
Để hạn chế các điểm yếu này em đã nghĩ tới việc ứng dụng màng
cellulose vi khuẩn hay màng CVK, giúp cơ thể hấp thụ thuốc tối đa và không
ảnh hưởng tới quá trình sinh lý của cơ thể. Chúng tôi quyết định chọn đề tài


nghiên cứu: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc famotidin của màng
cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước dừa già”
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu tiềm năng của màng CVK trong việc hấp thụ thuốc
famotidin nhằm khắc phục các hạn chế của thuốc.
Tạo ra hệ thống màng CVK lên men từ môi trường nước dừa già được
nạp thuốc và tìm hiểu khả năng nạp thuốc từ đó tìm ra trường hợp nạp được
nhiều thuốc vào môi trường CVK nhất.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Tạo màng và xử lý màng CVK lên men từ môi trường nước dừa già.
Thiết kế hệ thống vận tải và phân phối thuốc qua màng CVK.
Khảo sát, đánh giá, so sánh khả năng hấp thụ thuốc của màng CVK lên
men từ môi trường nước dừa già thông qua hệ thống đã thiết kế.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
 Ý nghĩa khoa học:
Tăng thêm hiểu biết về ứng dụng của màng CVK, trên cơ sở đó ứng
dụng màng CVK để thiết kế hệ thống hấp thụ thuốc nhằm hạn chế được các
tác dụng phụ của thuốc famotidin đồng thời sẽ mở ra một hướng nghiên cứu
mới không chỉ dừng lại ở việc khắc phục hạn chế của thuốc này mà còn có thể
ứng dụng trên nhiều các loại thuốc khác nữa giúp cho ngành y học ngày một
phát triển hơn.

Bên cạnh đó ta cũng có thể tìm ra được những ưu, nhược điểm của
màng CVK lên men từ 1 số môi trường để từ đó có những hướng nghiên cứu
làm tăng các đặc tính cuả màng CVK, hạn chế các yếu điểm của màng để ứng
dụng màng trên các lĩnh vực khác nhau.


 Ý nghĩa thực tiễn:
Xây dựng được quy trình tạo màng CVK từ chủng Acetobacter xylinum
lên men từ môi trường nước dừa già.
Từ màng CVK đã được tạo ra được dùng làm hệ thống hấp thụ thuốc nhằm
khắc phục được những tác dụng phụ không mong muốn trong việc điều trị
viêm loét dạ dày bằng thuốc famotidin.
Từ kết quả nghiên cứu được có thể áp dụng vào thực tiễn.


Chương 1 Tổng quan tài liệu
1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu
1.1. Bacterial cenlulose hay cenlulose vi khuẩn (CVK)
1.1.1. Vị trí phân loại của Acetobacter xylinum
CVK được tổng hợp từ 1 số loại vi khuẩn như: Acetobacter,
Achromobacter,

Agrobecterium,

Pseudomonas,… đặc biệt

là chủng

Acetobacter xylinum.
A.

xylinum

thuộc

nhóm

vi

khuẩn

acetic,

chi

Acetobacter,

họ

Psedomonadaceae, là loại hiếu khí bắt buộc, có nhu mao và sản xuất cellulose
ngoại bào [3].
Theo khóa phân loại của Bergey [19], A. xylinum thuộc:
Lớp: Schiromycetes
Bộ: Pseudomonadales
Bộ phụ: Pseudomonadieae
Họ: Pseudomonadaceae
1.1.2. Đặc điểm của Acetobacter xylinum
 Đặc điểm hình thái:
A. xylinum có dạng hình que, thẳng hay hơi cong, kích thước 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, nhưng khi tế bào
già hay do điều kiện môi trường nuôi cấy, hình dạng có thể bị biến đổi: tế bào
dài hơn, phình to ra, phân nhánh hoặc không phân nhánh [3].
 Đặc điểm sinh lý và sinh hóa của A. xylinum:
Vi khuẩn có khả năng oxy hóa ethanol thành acid acetic, phản ứng catalase
dương tính, không tăng trưởng trên môi trường Hoyer, không tạo sắc tố nâu,
có khả năng tổng hợp cellulose, chuyển hóa glucozo thành acid, chuyển hóa
glycerol thành dihidroaceton.


Trong môi trường nuôi cấy rắn, sau khoảng từ 3 – 7 ngày nuôi cấy, sẽ thu
được khuẩn lạc nhỏ rồi lớn dần, đường kính hạt từ 2 – 5mm, tròn, nhày, rìa
mép trơn, có màu kem, hơi trong. Nhưng sau một tuần khuẩn lạc to, đục, có
màu cafe sữa rồi khô dần [15].
A. xylinum là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc. Nhiệt độ tối ưu cho vi khuẩn phát
triển là từ 25 – 300C. Ở nhiệt độ 370C tế bào sẽ bị suy thoái hoàn toàn. Nhiệt
độ thích hợp nhất là 250C. Vi khuẩn tăng trưởng trong khoảng pH từ 3 – 8, pH
tối ưu để sản xuất cellulose là 5.5.
A. xylinum sử dụng cacbon từ nhiều loại đường khác nhau, tùy thuộc vào
chủng mà lượng đường có thể thay đổi, nhưng đường hay được sử dụng và
cho hiệu suất cao là: glucose, fructose, manitol, sorbitol, nguồn đường cho
hiệu suất thấp hơn là: glycerol, galactose, sucrose, maltose [1, 4].
A. xylinum có thể tích tụ acid acetic trong môi trường nuôi cấy. Các tế bào
vi khuẩn kháng lại được sự thay đổi pH của môi trường. Trong lúc nuôi cấy
pH môi trường có thể giảm đi từ 1- 2 đơn vị do sự tạo ra acid acetic, acid
gluconic, do đó người ta thường bổ sung acid acetic vào môi trường nuôi cấy
để tránh nhiễm các loài vi khuẩn lạ [15].
Môi trường để nuôi cấy A. xylinum là môi trường tổng hợp từ các nguồn
dinh dưỡng cần thiết như nguồn cacbon, nito, nguồn sulful và photphos các
yếu tố tăng trưởng và các yếu tố vi lượng [4].

A. xylinum là loài có khả năng tổng hợp cellulose từ nguồn cacbonhydrat.
Nguồn cacbonhydrat mà A. xylinum sử dụng là glucose, fructose, manitol,
sorbitol, nếu sử dụng glycerol, galactose, sucrose, maltose cho hiệu suất thấp
hơn, không nên sử dụng mantose, cellobiose, erythriol, acetate [15].
Nhu cầu sử dụng đường của A. xylinum là rất lớn và giữ vai trò quan trọng
trong quá trình tổng hợp CVK nên có rất nhiều nghiên cứu và đề nghị sử dụng
các sản phẩm thứ cấp trong các ngành công nghiệp khác như: rỉ đường, nước


mía, nước vo gạo, nước dừa già,… để làm nguyên liệu cho nuôi cấy A.
xylinum. Trong đó nước dừa già được xem là môi trường kinh điển trong nuôi
cấy A. xylinum [1, 4, 15]. Thành phần nước dừa già [17] được trình bày trong
bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần của nước dừa già
Nước (%)

94.99

Đồng (mg/100g)

0.04

Protein (%)

0.72

Mangan ( mg/100g)

0.142

Chất béo toàn phần (%)

0.2

Selenium (µg/100g)

1

Carbonhydrat (%)

3.17

Vitamin C (mg/100g)

2.4

Đường (%)

2.16

Thiamin (mg/100g)

0.03

Calcium (mg/100g)

24

Riboflavin (mg/100g)

0.057

Sắt (mg/100g)

0.29

Niacin (mg/100g)

0.08

Magie (mg/100g)

0.25

Acid Panthenic (mg/100g)

0.043

Phosphorus (mg/100g)

20

Vitamin B6 (mg/100g)

0.032

Kali (mg/100g)

250

Folate (µg/100g)

3

Natri (mg/100g)

105

Kẽm (mg/100g)

0.1

Nước dừa già là môi trừng thích hợp để nuôi cấy vi khuẩn vì trong
nước dừa chứa rất nhiều chất dinh dưỡng và kích tố sinh trưởng như 1,3 –
diphenyllurea, hexitol, cytolunin, myoinositol, sorbitol,… Vì vậy A. xylinum
rất phát triển trong môi trường này [4, 15].
Nước dừa sau thu hoạch được sử dụng không quá 3 ngày, tránh để lâu
làm cho đường và các chất dinh dưỡng khác giảm đi dẫn đến cho hiệu suất
kém [3].
1.1.3. Cấu trúc đặc tính của màng CVK tạo bởi A. xylinum
Cellulose vi khuẩn cấu tạo bởi những chuỗi polyme β-1,4 glucopyranose
không phân nhánh. Những nghiên cứu đã cho thấy cấu trúc hóa học cơ bản


của CVK giống cellulose của thực vật (plant cellulose – PC), tuy nhiên chúng
khác nhau về cấu trúc đại thể [14, 20]. Cấu trúc của màng CVK [11, 16] được
trình bày trên hình 1.1.

Hình 1.1. Cấu trúc của màng CVK
Theo AJ. Brown (1886), CVK gồm nhiều sợi siêu nhỏ có bản chất là

hemicellulose, đường kính 1.5nm, kết hợp với nhau thành bó, nhiều bó hợp
thành dãy, mỗi dãy dài khoảng 100nm, rộng khoảng 3 - 8nm, cấu trúc của
màng CVK phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện nuôi cấy.
 Đặc tính của màng CVK
Trong nuôi cấy tĩnh, CVK tích lũy trên bề mặt môi trường dinh dưỡng
lỏng thành lớp màng mỏng như da, sau khi tinh chế và làm khô tạo thành sản


phẩm tương tự như giấy da với độ dày 0.01 – 0.5nm. Sản phẩm này có những
tính chất rất đặc biệt như: 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
thường, 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 được ứng dụng rất nhiều
trong các ngành công nghiệp khác nhau trong đó có y học.
1.1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới, màng CVK đã được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực
công nghệ khác nhau: dùng màng CVK làm môi trường phân tách cho quá
trình xử lí nước, dùng làm chất mang đặc biệt cho các pin và năng lượng cho
tế bào, làm môi trường 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 [11].
Trong lĩnh vực y học, màng CVK đã được 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 dưỡng da cho con người [6, 11]. Amin et al. [10]
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
thuốc và giải phóng thuốc chậm lại, làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc.
 Tình hình nghiên cứu trong nước
Từ năm 2000, Bộ môn Vi sinh – Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố
Hồ Chí Minh đã bước đầu nghiên cứu dùng màng CVK từ A. xylinum phối

hợp với hoạt chất tái sinh mô của đàu mù u điều trị vết bỏng thực nghiệm cho
kết quả tốt [4].
Nguyễn Văn Thanh và cs (2006) [4] đã tiến hành nuôi cấy, tinh chế và thu
màng CVK từ A. xylinum đạt hiệu quả cao. Đồng thời nhóm nghiên cứu trên
cũng tiến hành thử nghiệm in vivo trong ứng dụng màng CVK điều trị bỏng


với 2 loại màng CVK gồm cho thêm hoạt chất tái sinh mô và hoạt chất kháng
khuẩn. Kết quả cho thấy màng CVK có cho thêm hoạt chất tái sinh mô từ dầu
mù u làm tăng hiệu quả trị bỏng là ưu điểm mà các loại màng khác trên thế
giới không có.
Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Như
Quỳnh [2] đã công bố công trình nghiên cứu “Nghiên cứu vi khuẩn
Acetobacter xylinum tạo màng bacterial cellulose ứng dụng trong điều trị
bỏng “ kết quả cho thấy màng CVK tạo bởi A. xylinum BNH2 tổng hợp có sợi
cellulose nhỏ, dai, độ bền kéo, độ thoáng khí cao, độ hút nước tốt có triển
vọng làm màng trị bỏng.
Ở Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng màng CVK mới được quan
tâm gần đây và đã đạt được kết quả bước đầu. Đề tài của Nguyễn Văn Thanh
– Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 2006 [3] đã “Nghiên cứu chế tạo màng
cellulose trị bỏng từ Acetobacter xylinum”. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy
màng CVK được 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 lượng thấp, khả năng thấm hút lớn, đường 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 thước và hướng,
màng CVK còn có ý nghĩa giữ thuốc và giải phóng thuốc kéo dài [7, 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 trường acid.


1.2. Thuốc Famotidin
1.2.1. Giới thiệu chung về thuốc
Tên chung quốc tế: Famotidin
Tên IUPAC: 3- [2 - [(aminoiminomethy) amino] – 4 - thiazolyl]
methyl] thio] - N - (aminosulfonyl) propanimidamide.
Công thức phân tử: CH5N7O2S3
Công thức cấu tạo của thuốc được trình bày trên hình 1.2.

H2 N

NSO2NH2
C=N

N

CH2SCH2CH2C
NH2

H2 N

S
Hình 1.2. Cấu trúc của thuốc Famotidin
Phân tử khối: 337.43g/mol
Loại thuốc: đối kháng thụ thể Histamine H2.
Tính chất của thuốc: Famotidin là một chất kết tinh màu trắng, vàng

nhạt. Nó ít tan trong nước, không tan trong ethanol, aceton, ethyl acetat và
ethyl ether. Nó dễ tan trong acid vô cơ loãng.
 Tác dụng
Famotidin ức chế cạnh tranh tác dụng của histamin ở thụ thể H2 ở tế
bào vách, làm giảm tiết và giảm nồng độ acid dạ dày cả ngày và đêm, và cả
khi bị kích thích do thức ăn, histamin hoặc pentagastrin. Hoạt tính đối kháng
histamin ở thụ thể H2 của Famotidin phục hồi chậm do thuốc khuếch tán
chậm khỏi thụ thể. So sánh theo phân tử lượng Famotidin có hoạt lực mạnh
hơn gấp 20 – 150 lần so với cimitidin và 3 – 20 lần so với Ranitidin trong ức
chế tiết acid dạ dày.


Famotidin hấp thu không hoàn toàn ở đường tiêu hóa và sinh khả dụng
khoảng 40 – 45% [23]. Sau khi uống nồng độ tối đa trong huyết tương đạt
trong 1- 3h. Nồng độ thuốc trong huyết tương sau khi dùng nhiều liều cũng
tương đương như dùng liều đơn. 15 – 20% Famotidin liên kết với protein
huyết tương.
 Dạng thuốc và hàm lượng
- Viên nén 10mg, 20mg, 40mg
- Lọ 400mg bột để pha 50ml uống
- Dung dịch tiêm: lọ 20mg bột đông khô kèm theo 5ml dung môi để pha tiêm,
lọ 20mg/50ml, 20ml/2ml, 40mg/4ml, 200ml/20ml.
 Chỉ định
Loét dạ dày cấp tính lành tính, loét tá tràng cấp tính. Bệnh trào ngược
dạ dày thực quản. Bệnh lý tăng tiết đường tiêu hoá (Zollinger - Ellison, đau
tuyến nội tiết).
 Chống chỉ định
Mẫn cảm với thành phần của thuốc.
 Thận trọng
Cần loại trừ khả năng bị u ác tính trước khi điều trị vì thuốc có thể che

lấp các triệu chứng, do đó làm muộn chẩn đoán.
Ở người suy thận (độ thanh thải dưới 10ml/phút) cần giảm liều hoặc
tăng thời khoảng giữa các liều dùng.
Sau khi điều trị thuốc liên tục 2 tuần mà các triệu chứng không giảm
nên ngừng thuốc và tham khảo ý kiến bác sĩ điều trị .
 Tác dụng phụ:
Thường gặp: nhức đầu, chóng mặt, táo bón, tiêu chảy.
Ít gặp: sốt, mệt mỏi, suy nhược, loạn nhịp, vàng da ứ mật, enzyme gan
bất thường, buồn nôn, nôn, chán ăn, khó chịu ở bụng, khô miệng, choáng


phản vệ, phù mạch, phù mắt, phù mặt, mày đay, phát ban, sung huyết kết mạc,
đau cơ xương khớp, co giật toàn thân, ảo giác, lú lẫn, kích động, trầm cảm lo
âu, suy giảm tình dục, dị cảm, mất ngủ, ngủ gà, co thắt phế quản, mất vị giác,
ù tai.
Hiếm gặp: Blốc nhĩ thất, đánh trống ngực, giảm bạch cầu hạt, giảm huyết cầu
toàn thể, giảm bạch cầu, giảm tiểu cầu, hoại tử da nhiễm độc, rụng tóc, trứng
cá, ngứa, khô da, đỏ ửng, liệt dương, vú to ở đàn ông.
1.2.2. Các công trình nghiên cứu về thuốc Famotidin
Trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu về thuốc Famotidin
như:
- Satishbabu B. K. cs [21] đã xây dựng và đánh giá hệ thống giải phóng thuốc
chậm của Famotidin dựa trên dầu gan cá thu kết hợp với hạt calcium alginate.
- Schwariz J. L. cs [22] có công trình nghiên cứu về hệ thống phân phối thuốc
mới lạ ho Famotidin.
- Anraku M., Hiraga A. cs [9] nghiên cứu quá trình giải phóng chậm của
Famotidin từ viên nén gồm chitosan/sulfobutyl ether β – cyclodextrin
composites.
- Zhu X. cs [23] đã nghiên cứu thiết kế hệ thống phân phối thuốc làm tăng
sinh khả dụng của Famotidin trên chuột cống.

- Mady F. M., Khaled K. A., Yamasaki K. cs [18] đã đánh giá chức năng acid
của carboxymethyl – beta – cyclodextrin trong việc cải thiện sự ổn định hóa
học, sinh khả dụng đường uống và hương vị đắng của Famotidin.
- Fahmy R. H., Kassem M. A. [12] đã đánh giá tỉ lệ giải phòn thuốc
Famotidin thông qua xây dựng viên liquisolid trên cả in vitro và in vivo.
- Gao S., Liu G. L., Gao X. H. [13] đã nghiên cứu dược động học và sinh khả
dụng của Famotidin trên 10 tình nguyện viên người Trung Quốc.


CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Khả năng hấp thụ thuốc famotidin của màng cellulose vi khuẩn lên men
từ môi trường nước dừa già.
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu
 Giống vi khuẩn:
Giống vi khuẩn A. xylinum dùng lên men thu nhận màng CVK được cung
cấp từ Phòng thí nghiệm Vi sinh, khoa Sinh – KTNN, Trường đại học Sư
phạm Hà Nội 2.
 Nguyên liệu và hóa chất:
 Nguyên liệu: nước dừa già, nước cất 2 lần, gạc vô trùng.
 Hóa chất:
+ Famotidin tinh khiết 99.6% nguồn gốc Trung Quốc.
+ Pepton, đường glucose.
+ (NH4)2SO4, KH2SO4.
+ Acid boric, NaOH, HCl.
+ Nước cất, cồn 960.
+ CH3COOH, H3PO4.
 Thiết bị và dụng cụ:
 Thiết bị:
+ Cân phân tích CP 224S.

+ Cân kỹ thuật TE 412.
+ Máy đo quang phổ tử ngoại UV – 2450 (Shimadzu – Nhật Bản).
+ Nồi hấp khủ trùng HV - 110/HIRAIAM .
+ Buồng cấy vô trùng (Haraeus).
+ Tủ ấm (Biner – Đức).
+ Khuấy từ gia nhiệt (IKA – Đức).


+ Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump – Anh).
+ Bể rung siêu âm S60/H.
+ Bể ổn nhiệt 1013.
+ Tủ sấy, máy ép màng.
 Dụng cụ:
Hộp nhựa để lên men tạo màng CVK, cốc đong 500ml, 1000ml, pipet,
bình định mức, bình tam giác, bình xịt cồn, kéo, giấy bạc, giấy thấm, giấy quỳ
tm, khẩu trang y tế, găng tay và nhiều dụng cụ hóa sinh khác.
2.1.2. Nội dung nghiên cứu
 Nghiên cứu quy trình nuôi cấy Acetobacter xylinum với các nguyên liệu có
sẵn.
 Thu sản phẩm CVK từ dịch nuôi cấy xử lý.
 Chế tạo màng sinh học từ CVK thu được, kiểm tra các đặc tnh lý hóa của
màng.
Trong quá trình tạo màng CVK có độ dày mỏng khác nhau phụ thuộc vào
môi trường và thời gian nuôi cấy. Từ màng CVK với độ dày mỏng khác nhau
đó cho hấp thụ thuốc để so sánh khả năng hấp thụ thuốc trong điều kiện
độ dày màng khác nhau và đưa ra kết luận trong điều kiện màng như thế nào
thì lượng thuốc hấp thụ là lớn nhất.
Trong thời gian nuối cấy chúng ta cũng có thể tạo ra màng với kích thước
to nhỏ khác nhau, trong điều kiện kích thước khác nhau như vậy cùng cho
hấp thụ thuốc để so sánh khả năng hấp thụ thuốc của chúng có khác nhau

không. Nhằm chọn ra kích thước màng phù hợp nhất.
 Thử nghiệm tác dụng của màng trong quá trình hấp thụ thuốc.
Đầu tiên cho màng CVK hấp thụ thuốc ở điều kiện thường (trong
khoảng thời gian khác nhau 12h, 36h, 48h,…) lấy ra đo lượng hấp thụ và đem
so sánh với điều kiện hấp thụ khác như đem màng CVK vào đun hoặc sấy khô


(có thể sấy khô 50%, 80%) với độ ẩm khác nhau như vậy cho hấp thụ thuốc
và lấy ra đo lượng hấp thụ cùng thời gian tương ứng với màng CVK cho hấp
thụ thuốc ở điều kiện thường, đem so sánh chúng với nhau nhằm tm ra môi
trường, thời gian tốt nhất giúp CVK hấp thụ lượng thuốc tối đa.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Tạo màng CVK lên men từ môi trường nước dừa già
A. xylinum được nuôi cấy trong môi trường cải biến từ môi trường chuẩn
Hestrin- Schamm [19] bằng cách thay cao nấm men bằng nước dừa già được
trình bày ở bảng sau:
Bảng 2.1. Môi trường lên men tạo màng CVK
Thành phần

Khối lượng

Gucozo

20g

KH2PO4

2g

(NH4)2SO4

3g

Pepton

4g

Nước dừa già

1000ml

Acid axetic

5ml

Dịch giống A. xylinum

10%

Pha môi trường với tỉ lệ như bảng 2.1, sau đó hấp khử trùng ở 113oC trong
15 phút sau đó môi trường được khử trùng bằng tia UV trong 30 phút để
nguội môi trường. Bổ sung 10% dịch giống và 2% acid axetic. Cuối cùng ủ
tnh trong 6 - 14 ngày ở 26oC thu được sản phẩm màng CVK thô.
 Thực hiện quá trình nuôi cấy tnh:
Để khay đựng môi trường tạo màng vào nơi thoáng khí, có nhiệt độ
ổn định và không di chuyển dung dịch trong khay từ 6 – 14 ngày để dung
dịch lên màng.


Trong quá trình nuôi cấy tnh cần mở nắp hộp đựng mỗi ngày 1 khoảng

thời gian để giảm luộng khí CO2 trong hộp đựng. Nếu sử dụng vải xô để đậy
nắp hộp thì không cần mở nắp hộp mỗi ngày.
 Thu màng CVK :
Sau khi ủ tĩnh trong 6 - 14 ngày ở 26oC, màng CVK được tách ra nhúng
vào nước cất và sau đó màng CVK được tinh chế bằng cách rửa nhiều lần
theo quy trình được thể hiện ở sơ đồ hình 2.1 [4].
Tách màng CVK thô
Ép loại nước
Ngâm trong NaOH 3%
Ngâm trong HCl 3%
Ngâm trong nước

48h,rửa và ép
48h,rửa và ép

Thu CVK tinh chế
48h,kiểm tra tạp chất.
Sơ đồ hình 2.1. Sơ đồ tnh chế màng CVK.
Tách CVK: Trong môi trường nuôi cấy tnh CVK tạo thành màng dày ở
mặt môi trường nuôi cấy, ép màng để loại bỏ môi trường.
Trong màng chứa 1 lượng lớn vi khuẩn vì vậy ngâm màng trong NaOH
3% trong 48h để phá vỡ thành tế bào vi khuẩn và giải phóng nội độc tố của vi
khuẩn [4].
Ngâm HCl: màng sau khi được ngâm NaOH rửa nước rồi ép màng. Sau đó
ngâm với HCl 3% trong khoảng 48h để trung hòa hết NaOH [4].
Ngâm nước: màng sau được ngâm HCl rửa nước rồi ép màng. Ngâm
nước đến trung hòa hết axit HCl thời gian khoảng 48h thu được CVK tinh chế
[4].