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

======

PHẠM THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC
CIMETIDIN CỦA MÀNG CELLULOSE
VI KHUẨN LÊN MEN TỪ MÔI TRƯỜNG CHUẨN

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

Người hướng dẫn khoa học
ThS. PHẠM THỊ KIM DUNG

HÀ NỘI - 2017


LỜI CẢM ƠN
Với lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn cô
giáo ThS. Phạm Thị Kim Dung, người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Sinh KTNN cùng các thầy cô tại Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu khoa học và
Chuyển giao công nghệ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Do bước đầu đi vào thực tế và sáng tạo trong nghiên cứu khoa học,
kiến thức của tôi còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi
những thiếu sót là điều chắc chắn, tôi rất mong nhận được sự góp ý quý báu
của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài khóa luận tốt nghiệp của tôi

Cellulose vi khuẩn

ĐH

Đại học

ĐHSP

Đại học Sư phạm

FDA

Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ

Nxb

Nhà xuất bản

OD

Mật độ quang phổ


MỤC LỤC
Conten\

MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 3

1.2.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới................................................................13
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................15
2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 15
2.1.1. Giống vi khuẩn ...................................................................................... 15
2.1.2. Nguyên liệu - hóa chất .......................................................................... 15
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ ................................................................................ 15
2.1.3.1. Thiết bị .............................................................................................................15
2.1.3.2. Dụng cụ ...........................................................................................................15
2.2. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 15
2.2.1. Phương pháp lên men thu màng CVK từ môi trường chuẩn ................ 15
2.2.2. Phương pháp xử lý màng Cellulose vi khuẩn trước khi hấp thụ thuốc và
xác định lượng màng Cellulose vi khuẩn tạo thành và độ dày của màng ...... 16
2.2.3. Phương pháp kiểm tra giá độ tinh khiết của màng Cellulose vi khuẩn 17
2.2.4. Phương pháp xây dựng đường chuẩn của Cimetidine trong HCl 0,1N 18
2.2.5. Phương pháp xác định lượng thuốc được hấp thụ vào màng Cellulose
vi khuẩn ........................................................................................................... 19
2.2.6. Phương pháp xử lý thống kê ................................................................. 20
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.................................................................22
3.1. Kết quả tạo màng Cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn ...... 22
3.2. Quá trính xử lý màng Cellulose vi khuẩn trước khi hấp thụ thuốc .......... 22


3.3. Đo bề dày màng Cellulose vi khuẩn ........................................................ 23
3.4. Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết của màng Cellulose vi khuẩn ......... 24
3.5. Khối lượng hấp thụ thuốc vào màng Cellulose vi khuẩn ......................... 25
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................31
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................................32
4.1. Tài liệu tiếng Việt..................................................................................... 32
4.2. Tài liệu tiếng Anh..................................................................................... 33


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa, hiện đại hóa con người bị
cuốn đi trong cuộc sống hiện đại trở nên bận rộn hơn với công việc nên không
có nhiều thời gian nấu nướng vì thế nhiều các loại thức ăn nhanh, đồ ăn đóng
hộp ra đời thêm nữa việc ăn uống không đúng thời gian, không theo quy luật
và một số nguyên nhân khác như do quá căng thẳng, stress, hay do thức
khuya không ngủ đủ giấc... dẫn tới chứng đau dạ dày, lâu dần dẫn tới viêm
loét dạ dày thậm chí cả ung thư dạ dày cũng ngày một xuất hiện nhiều hơn.
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 Cimetidine.
Cimetidine là chất đối kháng có cạnh tranh thuận nghịch với Histamine
ở thụ thể H2 của tế bào thành dạ dày. Cimetidine làm ức chế tiết dịch acid cơ
bản (khi đói) ngày và đêm của dạ dày và cả tiết dịch acid được kích thích bởi
thức ăn, histamin, pentagastrin, cafein và insulin. Lượng pepsin do dạ dày sản
xuất ra cũng giảm theo… Thuốc có tác dụng điều trị ngắn hạn loét dạ dày tiến
triển lành tính, duy trì loét tá tràng với liều thấp sau khi ổ loét đã lành, ngăn
chặn chứng trào ngược dạ dày thực quản gây loét, các trạng thái bệnh lý tăng
tiết dịch vị như hội chứng Zollinger - Ellison, bệnh đa u tuyến nội tiết, chảy
máu tiêu hóa do loét dạ dày tá tràng và phòng chảy máu đường tiêu hóa trên ở
người có bệnh nặng [2].
Cimetidine có tác dụng hiệu quả cao tuy nhiên nó lại tương tác với rất
nhiều thuốc như metformin, warfarin, qunidin, procaznamimd, lidocain,
propanolol, nifedipin, phenytoin, acid valproic, pheophylin… làm ảnh hưởng
sự hấp thu, cạnh tranh với sự đào thải ở ống thận, thay đổi lượng máu qua gan
và một số tác dụng phụ như: ỉa chảy, mệt mỏi đau đầu, phát ban, dị ứng kể cả
sốc phản vệ… [2].

1




Nghiên cứu quy trình nuôi cấy và thu sản phẩm Cellulose vi khuẩn từ
Acetobacter xylinum trong môi trường chuẩn, từ đó chế tạo hệ thống vận tải
thuốc trên màng CVK nhằm tìm ra tìm ra phương pháp và điều kiện để cho
thuốc Cimetidine được hấp thụ nhiều nhất vào màng Cellulose vi khuẩn.
Ngoài ra, việc nghiên cứu này còn có thể giúp đưa ra các định hướng để sản
xuất thuốc trên quy mô công nghiệp.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu được thực hiện ở quy mô phòng thí
nghiệm.
- Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm sinh lý học người và động vật
khoa Sinh - KTNN trường ĐHSP Hà Nội 2 và Trung tâm hỗ trợ nghiên cứu
khoa học và chuyển giao công nghệ trường ĐHSP Hà Nội 2.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
- Tăng thêm hiểu biết về ứng dụng của màng Cellulose vi khuẩn.
Về mặt khoa học thì việc nghiên cứu ứng dụng màng Cellulose vi
khuẩn vào việc khắc phục hạn chế của thuốc Cimetidine 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 Cellulose vi khuẩn để từ đó có những hướng nghiên cứu làm tăng các
đặc tính cả màng Cellulose vi khuẩn, hạn chế các yếu điểm của màng để ứng
dụng màng trên nhiều các lĩnh vực khác nhau.
- Tìm ra điều kiện để thuốc Cimetidine có thể được hấp thụ tốt nhất trên
màng Cellulose vi khuẩn được lên men từ môi trường chuẩn.

3

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.
1.1.1.2. Đặc điểm của màng Cellulose vi khuẩn
Cellulose vi khuẩn 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 của Cellulose vi khuẩn giống cellulose của thực vật.
Theo AJ. Brown (1886), Cellulose vi khuẩn 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.
5


Khi nuôi cấy theo phương pháp động, một lượng nhỏ cellulose được
hình thành dưới dạng huyền phù phân tán, trong đó chuỗi β - 1,4glucopyranose xếp một cách ngẫu nhiên. Cellulose vi khuẩn 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.
Trong nuôi cấy tĩnh, Cellulose vi khuẩn 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 [11]. So với phương pháp nuôi cấy
động thì phương pháp nuôi cấy tĩnh cho khối lượng màng Cellulose vi khuẩn
khô nhiều hơn [6], [21].
Với các tính chất này Cellulose vi khuẩn được ứng dụng rất nhiều
trong các ngành công nghiệp khác nhau trong đó có y học: Almeida và các
cộng sự [14] đã sử dụng màng Cellulose vi khuẩn như hệ thống phân phối

thức sục khí cung cấp oxi và sử dụng cách khuấy trong lên men động là phù
hợp cho sản lượng Cellulose vi khuẩn cao trong lên men chìm. Lên men tĩnh
cần sử dụng dụng cụ có bề mặt rộng, thoáng và lớp môi trường mỏng [16],
[24].
Wanatabe và Yamanaka (2009) [35] phát hiện ra áp suất oxi cũng ảnh
hưởng đến khả năng hình thành CVK. Cellulose hình thành dưới áp suất oxi
thấp có sự phân nhánh nhiều hơn so với trong điều kiện áp suất oxi cao. Do
đó ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng và độ chịu lực của lớp màng Cellulose
vi khuẩn.
1.1.2.4. Thời gian nuôi cấy
Trong môi trường dinh dưỡng lỏng, sau 24 giờ nuôi cấy sẽ xuất hiện
một lớp đục trên bề mặt, phía dưới có những sợi tơ nhỏ hướng lên. Sau 36 -

7


48 giờ, hình thành một lớp trong và ngày càng dày.
Theo Thesis Holmes (2004) [29], hàm lượng glucose trong môi trường
giảm dần sau 150 giờ nuôi cấy. Sau khi glucose trong môi trường hết thì vi
khuẩn bắt đầu sử dụng axit gluconic và 5 - keto axit gluconic trong quá trình
trao đổi chất. Tác giả cho rằng sau 6 ngày độ kết tinh của màng đạt đến trạng
thái tốt nhất.
1.1.2.5. Ảnh hưởng giữa bề mặt và thể tích dịch nuôi cấy (tỷ lệ S/V)
Theo PGS.TS Đinh Thị Kim Nhung và cộng sự [8], [9] khả năng hình
thành màng tốt nhất ở tỷ lệ S/V = 0,8 với chiều cao môi trường trong dụng cụ
lên men h = 1,25cm.
1.1.3. Thuốc Cimetidine
1.1.3.1. Công thức
Công thức phân tử: C10H16N6S
Phân tử lượng: 252,3 đvC