TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
=======o0o=======

HOÀNG THỊ BÍCH

NGHIÊN CỨU SO SÁNH KHẢ NĂNG
GIẢI PHÓNG THUỐC FAMOTIDIN CỦA
MÀNG CELLULOSE VI KHUẨN LÊN MEN
TỪ MỘT SỐ MÔI TRƯỜNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật

Người hướng dẫn khoa học:
ThS. Hà Thị Minh Tâm

HÀ NỘI, 2017


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận nghiên cứu với đề tài
“nghiên cứu so sánh khả năng giải phóng thuốc famotidin của màng
cellulose vi khuẩn lên men từ một số môi trường”, em đã nhận được sự
hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các anh chị và các bạn tại Viện
Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng - trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. Với
lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành
tới: ThS. Hà Thị Minh Tâm - người đã hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ em
trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận này.
Em xin trân trọng cảm ơn tới Ban Giám hiệu trường ĐHSP Hà Nội 2;
các thầy cô làm việc tại Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng - trường Đại
học Sư phạm Hà Nội 2, các thầy cô và các bạn sinh viên đang học tập và làm

Acetobacter xylinum

CVK

Cellulose vi khuẩn

cs

cộng sự

CNM

cao nấm men

OD

Optical Density

h

giờ


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1. Công thức cấu tạo của famotidin ......................................................... 7
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình tinh chế CVK........................................................... 14
Hình 2.2. Đồ thị biểu diễn đường chuẩn famotindin OD265nm ......................... 16
Hình 3.1. Màng CVK được nuôi cấy trong các môi trường khác nhau. ........... 21
Hình 3.2. Màng CVK thu được sau khi nuôi cấy.............................................. 22

1. Lí do chọn đề tài........................................................................................ 1
2. Mục đích chọn đề tài ................................................................................. 2
3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 2
4. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn...................................................... 3
6. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 3
NỘI DUNG ....................................................................................................... 4
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4
1.1. Tổng quan CVK ..................................................................................... 4
1.1.1. Vi khuẩn sản sinh CVK ................................................................... 4
1.1.2. Cấu trúc màng CVK ........................................................................ 4
1.1.3. Đặc tính màng CVK ........................................................................ 5
1.1.4. Ứng dụng của màng CVK ............................................................... 6
1.2. Thuốc famotidin ..................................................................................... 6
1.2.1. Công thức cấu tạo ........................................................................... 6
1.2.2. Dược lí và cơ chế ............................................................................ 7
1.2.3. Động lực học ................................................................................... 8
1.2.4. Chỉ định ........................................................................................... 8
1.2.5. Chống chỉ định ................................................................................ 8
1.2.6. Thận trọng ..................................................................................... 10
1.2.7. Tác dụng phụ ................................................................................. 10
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .......................................... 10
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................. 10
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.................................................. 11
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 13
2.1. Vật liệu nghiên cứu .............................................................................. 13

Hoàng Thị Bích – K39A



cũng như trên thế giới, bệnh do hiệu ứng ăn da của acid và pepsin làm mất
lớp niêm mạc dạ dày hành tá tràng có thể lan xuống lớp dưới niêm mạc, lớp
cơ thậm chí đến lớp thanh mạc và có thể gây thủng dạ dày. Famotidin là loại
thuốc kháng H2, thành phần chủ yếu là famotidin, có tác dụng làm giảm tiết
cả số lượng và nồng độ HCl dịch vị do ức chế tác dụng của Histamine lên tế
bào dạ dày, làm lành các vết loét dạ dày, tá tràng, giảm đau do loét và giảm
các triệu chứng ợ chua do quá nhiều axit trong dạ dày [45]. Thuốc có tác
dụng phòng trừ loét tái phát khi dùng ở liều thấp và kéo dài. Liều cao dùng
để điều trị loét, thuốc có tác dụng chữa ợ hơi và làm lành các vết loét, viêm
thực quản do trào ngược axit.
Tuy nhiên trong quá trình dùng thuốc, người bệnh có thể gặp những tác
dụng phụ nhẹ của thuốc như: táo bón, đau đầu, tiêu chảy, mất ngủ, buồn nôn
và nôn do làm co thắt thực quản. Các tác dụng phụ khác gồm kích thích, thiếu
máu, lẫn lộn, loạn nhịp tim, dị ứng phát ban, trầm cảm, dễ chảy máu và bầm
tím, rụng tóc, thay đổi thị giác, vàng da hoặc mắt, da khô, ù tai, thay đổi vị
giác,…. Đây là những triệu chứng này có thể gặp ngay cả ở liều điều trị. Đối
với phụ nữ có thai và trẻ em không nên dùng vì chưa có nghiên cứu về độ an
toàn của thuốc với 2 đối tượng này, đối với phụ nữ đang cho con bú không
nên dùng vì thuốc này có bài tiết qua sữa mẹ. Giảm liều lượng dùng với bệnh
nhân suy thận để tránh tích lũy famotidin trong thận. Thận trọng đối với
người dùng thuốc khi lái xe và vận hành máy móc vì thuốc có thể gây nhức
đầu, choáng váng trên một số đối tượng.
Cellulose vi khuẩn (viết tắt là CVK) là sản phẩm của một số loài vi
khuẩn, đặc biệt là chủng Acetobacter xylinum. Màng sinh học (CVK) có cấu

Hoàng Thị Bích – K39A

1




2


- So sánh khả năng giải phóng thuốc thông qua hệ thống được thiết kế.
4. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu
- Vật liệu nghiên cứu: màng CVK được thu từ các môi trường lên men
khác nhau, thuốc famotidin dạng tinh khiết.
- Phạm vi nghiên cứu: so sánh khả năng giải phóng thuốc famotidin của
màng CVK lên men từ một số môi trường in vitro.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học:
Tăng thêm hiểu biết về ứng dụng của màng CVK. Mở ra những hướng
nghiên cứu mới về khả năng giải phóng thuốc của màng CVK trên nhiều các
loại thuốc khác nhau nhằm tăng sinh khả dụng và kéo dài thời gian giải phóng
của các loại thuốc đó.
- Ý nghĩa thực tiễn:
+

Xây dựng được quy trình tạo màng CVK từ chủng Acetobacter

xylinum.
+ Từ màng CVK đã được tạo ra ở một số môi trường được dùng để so
sánh khả năng giải phóng thuốc nhằm xây dựng hệ thống giải phóng thuốc
kéo dài, có thể làm tăng khả dụng sinh học của thuốc.
6. Phương pháp nghiên cứu
 Phương pháp tạo màng CVK từ chủng A. xylinum từ một số môi
trường.
 Phương pháp dựng đường chuẩn của thuốc famotidin.
 Phương pháp xác định lượng thuốc hấp thụ.

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 [2, 6].
1.1.2. Cấu trúc màng CVK
Màng CVK cấu tạo bởi những chuỗi polimer β-1,4-glucopyranose
không phân nhánh. Những nghiên cứu đã cho thấy cấu trúc hóa học cơ bản

Hoàng Thị Bích – K39A

4


của CVK giống cellulose của thực vật, tuy nhiên chúng khác nhau về cấu
trúc đại thể [19, 41].
- Theo AJ. Brown (1886), CVK gồm nhiều sợi siêu nhỏ có bản chất là
hemicellulose, đường kính 1.5nm, kết hợp với nhau. Các sợi này kết hợp với
nhau thành bó, nhiều bó hợp thành dãy, mỗi dãy dài khoảng 100nm, rộng
khoảng 3 - 8nm.
- Đặc tính cấu trúc của CVK phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện nuôi
cấy:
+ Khi nuôi cấy theo phương pháp tĩnh (S - CVK: Static-Cellulose vi
khuẩn), A. xylinum tạo ra cellulose nhiều hơn và tạo thành màng dày trên bề
mặt môi trường. Màng CVK thu được dẻo dai, dày, có màu trắng trong hơi
ngả màu vàng.
+ Khi nuôi cấy động (A - CVK: Agitated-Cellulose vi khuẩn), một
lượng nhỏ cellulose được hình thành dưới dạng huyền phù phân tán trong đó
chuỗi β-1,4-glucan xếp một cách ngẫu nhiên. CVK được tạo ra bằng phương
pháp nuôi cấy động dưới dạng các hạt nhỏ, các sợi rối rắm, cong và không trật
tự do sự dao động của môi trường nuôi cấy.
+ Lượng CVK được sinh ra giữa hai phương pháp nuôi cấy động và

làm màng trị bỏng được thực nghiệm ở thỏ. Kết quả cho thấy rằng màng
CVK giúp vết thương mau lành và ngăn không cho vết thương nhiễm trùng
[2]. Ngoài ra, màng CVK còn được ứng dụng trong ghép mô, cơ quan nội
tạng,... làm tác nhân vận chuyển thuốc. Dựa vào đặc tính trương nở của
CVK người ta ứng dụng làm tác nhân vận chuyển thuốc, làm tá dược tự rã,
dùng làm huyền phù CVK để ổn định các tá dược dạng nước, làm cho chúng
không bị tách pha khi bảo quản lâu ngày.
1.2. Thuốc famotidin
1.2.1. Công thức cấu tạo
Tên chung quốc tế: famotidin
Tên IUPAC: 3-[2-[(aminoiminomethy) amino]-4-thiazolyl] methyl]
thio]-N-(aminosulfonyl) propanimidamide.

Hoàng Thị Bích – K39A

6


Công thức phân tử: CH5N7O2S3
Công thức cấu tạo của famotidin được thể hiện ở hình 1.

Hình 1. Công thức cấu tạo của famotidin
Phân tử khối: 337.43 g/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.
1.2.2. Dược lí và cơ chế
Famotidin ức chế cạnh tranh tác dụng của histamin ở thụ thể H2 ở tế
bào thành dạ dày, làm giảm tiết và giảm nồng độ acid dạ dày cả ngày và đêm,

- Thải trừ: thuốc thải trừ qua thân trên 60% dưới dạng không đổi, thời
gian bán thải là 2.3 - 3.5 giờ, nhưng nếu độ thanh thải creatinin là 10 ml/phút,
thì thời gian bán thải có thể dài tới 20 giờ, 30 - 35% liều uống và 65 - 70%
liều tiêm tĩnh mạch được thải trừ qua thân dưới dạng không chuyển hóa.
1.2.4. 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 như hội chứng Zollinger - Ellison
(thuốc ứng chế bơm proton có hiệu quả hơn), đa u tuyến nội tiết.
 Làm giảm các triệu chứng ợ nóng, ợ chua, khó tiêu do tăng acid dạ dày.
1.2.5. Chống chỉ định
Dị ứng với các thành phần của thuốc. Famotidin nên dùng thận trọng

Hoàng Thị Bích – K39A

8


với người bị suy thận do thuốc thải trừ chủ yếu qua thận.

Hoàng Thị Bích – K39A

9


1.2.6. 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 10 ml/phút) cần giảm liều hoặc
tăng thời khoảng giữa các liều dùng.

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.
Trên thế giới, có những công trình nghiên cứu về thuốc famotidin như:
- Satishbabu B. K. et al. [34] 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. et al. [35] có công trình nghiên cứu về hệ thống phân
phối thuốc mới lạ cho famotidin.
- Anraku M., Hiraga A. et al. [10] đã nghiên cứu quá trình giải phóng
chậm của famotidin từ viên nén gồm chitosan/sulfobutyl ether β cyclodextrin composites.
- Zhu X. et al. [45] đã nghiên cứu thiết kế hệ thống phân phối thuốc làm
tăng sinh khả dụng của famotidin trên chuột cống.
- Fahmy R. H., Kassem M. A. [15] đã đánh giá tỉ lệ giải phóng thuốc
famotidin thông qua xây dựng viên liquisolid trên cả in vitro và in vivo.
- Gao S., Liu G. L., Gao X. H. [17] đã nghiên cứu dược động học và
sinh khả dụng của famotidin trên 10 tình nguyện viên người Trung Quốc.
1.3.2. 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 dầu mù u điều trị vết bỏng thực
nghiệm cho kết quả tốt [2].
Nguyễn Văn Thanh và cs (2006) [2] đã tiến hành nuôi cấy, tinh chế và
thu màng CVK từ A. xylinum đạt hiệu cao. Đồng thời nhóm nghiên cứu trên
cũng đã tiến hành thử nghiệm in vivo trong ứng dụng màng CVK điều trị

Hoàng Thị Bích – K39A

11



- Đường glucose, amoni sunfat, diamoni photphat, pepton, cao nấm
men, acid citric, acid acetic.
- Hóa chất dùng pha môi trường pH: NaOH, CH3COOH, H3PO4, acid boric.
- Ethanol 96 độ.
- Các hóa chất trên đều có nguồn gốc từ Việt Nam và Trung Quốc.
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ
2.1.3.1. Thiết bị
- Cân phân tích CP 224S.
- Cân kĩ thuật TE 412.
- Máy đo quang phổ tử ngoại UV - 2450 (Shimadzu - Nhật Bản).
- Nồi hấp khử 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.
2.1.3.2. 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
tím và một số dụng cụ khác.

Hoàng Thị Bích – K39A

13


2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Chuẩn bị màng CVK


Pepton

5g

10g

10g

Disodium phosphate hidro

2.7g

0.3g

0.3g

0.5g

0,5g

(Na2HPO4)
Amoni sulfat
Cao nấm men

5g

Acid citric

1.5g

48 giờ, kiểm tra tạp chất
Thu được CVK tinh chế
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình tinh chế CVK
- Tách CVK: Trong môi trường nuôi cấy tĩnh CVK tạo thành màng
dày ở mặt môi trường nuôi cấy, ép màng loại bỏ môi trường.
- Ngâm NaOH: Trong màng chứa một lượng lớn vi khuẩn vì vậy ngâm
màng trong NaOH 3% để phá vỡ thành tế bào vi khuẩn và giải phóng nội độc
tố của vi khuẩn.
- Ngâm HCl: Màng CVK sau khi được ngâm bằng NaOH rửa nước rồi
ép màng. Sau đó ngâm với HCl 3% khoảng 48 giờ để trung hòa hết NaOH [2].

Hoàng Thị Bích – K39A

15


- Ngâm nước: Màng sau khi ngâm với nước rửa rồi ép màng. Ngâm
nước đến trung hòa hết acid, thời gian khoảng 48 giờ ta thu được CVK tinh
chế [2].
2.2.2. Phương pháp xây dựng đường chẩn của famotidin trong HCl 0.1N
- Chuẩn bị dung dịch mẫu trắng: HCl 0.1N.
- Chuẩn bị dung dịch chứa thuốc famotidin ở các nồng độ (mg/ml) khác
nhau: 5%, 10%, 15%, 20%, 25% mg/ml trong dung môi 0.1N HCl.
- Dùng máy đo quang phổ tử ngoại UV - 2450 để đo mật độ quang phổ
(OD) của các dung dịch đã pha như trên ở bước sóng 265nm [16].
- Tiến hành đo 3 lần, lấy giá trị trung bình quang phổ của thuốc
famotidin để xây dựng đường chuẩn của thuốc famotidin.
Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch thuốc ở các nồng độ khác
nhau được thể hiện ở bảng 2.2.
Bảng 2.2. Giá trị mật độ quang (OD) của dung dịch famotidin ở các nồng


5

25%

0.823 ± 0.0035

Phương trình đường chuẩn của famotidin được trình bày ở hình 2.2.

Hoàng Thị Bích – K39A

16


Mật độ quang (nm)

OD 265nm

y = 0.0327x + 0.001
R² = 0.9996

0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1

giá trị OD thay vào phương trình đường chuẩn (1), xử lý số liệu thu được khối
lượng thuốc hấp thụ vào màng theo công thức:
mht = m1 - m2 (mg)
Trong đó: mht: khối lượng thuốc đã được hấp thu vào màng.

Hoàng Thị Bích – K39A

17