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

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

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

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

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

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 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

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

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.

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

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.

2.2.2. 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


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

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