Trang 1 ‘’’ 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
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.
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
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Các sản phẩm có nguồn gốc từ BC đem lại rất nhiều hiệu quả cho con người
Trong môi trường nuôi cấy tĩnh, khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole natri của màng BC có thể được đánh giá, từ đó giúp giảm thiểu các hạn chế của thuốc và nâng cao hiệu quả sử dụng.
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
Nghiên cứu việc sử dụng màng BC trong phòng thí nghiệm để hấp thụ thuốc giúp giảm thiểu các hạn chế không cần thiết khi nghiên cứu Omeprazole natri dạng thương mại Màng BC mang lại hiệu quả cao trong việc tối ưu hóa quá trình hấp thụ thuốc, từ đó nâng cao chất lượng nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn.
Sau khi tiến hành nghiên cứu, có thể giảm giá thành của vật liệu, giúp cho người nghèo vẫn có thể mua được.
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
TỔNG QUAN
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”
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,
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
Khóa luận tốt nghiệp cho thấy G.xylinus có khả năng biến đổi hình thái để thích nghi với môi trường sống Tuy nhiên, nếu quá trình này kéo dài, các chủng vi khuẩn có thể bị thoái hóa, dẫn đến sự suy giảm đáng kể về hoạt tính sinh học của chúng.
Khuẩn lạc của G.xylinus có kích thước nhỏ, bề mặt nhầy và trơn, với phần giữa lồi lên, dày hơn và sẫm màu hơn so với các phần xung quanh, trong khi rìa mép khuẩn lạc thì nhẵn.
1.1.2.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá
G.xylinus phát triển tốt nhất ở nhiệt độ từ 25-35C và pH khoảng 4-6 Tuy nhiên, khi nhiệt độ môi trường vượt quá 37C, các tế bào của vi khuẩn này sẽ bắt đầu suy thoái, ngay cả trong điều kiện môi trường thuận lợi.
Chủng G.xylinus là vi khuẩn chịu axit, vì vậy trong môi trường nuôi cấy thường bổ sung axit axetic Sự hiện diện của axit axetic giúp ngăn chặn khả năng nhiễm khuẩn của các vi khuẩn khác trong môi trường nuôi cấy.
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
Sau một thời gian nuôi cấy trên môi trường thạch, các khuẩn lạc G.xylinus sẽ hình thành với đặc điểm nhẵn hoặc xù xì Rìa khuẩn lạc có thể gợn sóng hoặc bằng phẳng, với màu sắc trong suốt hoặc trắng Các khuẩn lạc này thường lồi trên bề mặt môi trường, giúp dễ dàng tách chúng ra khỏi môi trường nuôi cấy.
Khi nuôi cấy trong môi trường lỏng ở điều kiện tĩnh, một lớp màng sinh học gọi là màng BC sẽ hình thành trên bề mặt Ngược lại, trong điều kiện nuôi cấy lắc, cellulose sẽ được tạo ra dưới dạng hạt.
Cellulose có nhiều kích thước và phân tán khác nhau trong môi trường Cấu trúc cellulose thay đổi tùy theo điều kiện, dẫn đến những đặc tính khác nhau trong từng hoàn cảnh.
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
G.xylinus có nhu cầu sử dụng đường cao, vì vậy một số sản phẩm như nước dừa già và rỉ đường đã được đề xuất làm nguyên liệu nuôi cấy cho vi khuẩn này.
Nước vo gạo là một sản phẩm tự nhiên, dễ kiếm và giá thành rẻ Nó chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, bao gồm các vitamin nhóm B và E cùng với nhiều thành phần có lợi khác như sắt (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
Không nên sử dụng nước vo gạo sau 3 giờ để tránh tình trạng nước bị chua và giảm hàm lượng chất dinh dưỡng.
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
Chất xơ tiêu hóa được 21g
Giới thiệu về màng BC
1.2.1 Đặc điểm cấu trúc của màng BC
Cellulose vi khuẩn được hình thành từ chuỗi polime glucopyranose liên kết bằng β-1,4-glucan, và cấu trúc của nó thay đổi tùy theo điều kiện nuôi cấy Mặc dù có cùng thành phần cellulose, cấu trúc cellulose vi khuẩn khác biệt so với cellulose thực vật Cellulose vi khuẩn nổi bật với nhiều đặc tính ưu việt như khả năng thấm hút nước cao, chịu nhiệt tốt, độ bền cơ học vượt trội, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao hơn, không độc hại và không gây dị ứng cho người sử dụng.
Năm 1886, nhà khoa học Brown đã lần đầu tiên tạo ra màng BC từ vi khuẩn G.xylinus Ông cho rằng màng BC được cấu thành từ các sợi siêu nhỏ hemicellulose có đường kính 1.5nm Những sợi hemicellulose này kết hợp lại thành các bó, và các bó này lại liên kết với nhau để tạo thành các dãy dài khoảng 100nm, với đường kính từ 3-8nm.
Hình 1.1: Cấu trúc của BC
1.2.2 Cấu trúc kết tinh màng BC
Hiện nay, các cấu trúc của BC và dạng kết tinh của cellulose đã được xác định nhờ vào các kỹ thuật hiện đại như phổ hồng ngoại, phổ Raman và phổ cộng hưởng từ hạt nhân.
Trong màng cellulose (BC), tồn tại hai loại cấu trúc tinh thể chính là Iα và Iβ Nghiên cứu cho thấy cả hai cấu trúc này đều có mặt trong sợi cellulose Đặc biệt, trong cellulose thực vật, tinh thể Iβ chiếm ưu thế, trong khi tinh thể Iα lại hiếm hơn Cụ thể, tinh thể Iα chiếm khoảng 64-71% trong cấu trúc của BC, trong khi tỷ lệ này chỉ khoảng 20% trong cellulose thực vật.
Cấu trúc tinh thể là yếu tố quan trọng quyết định các tính chất của cellulose Tuy nhiên, hiện tại vẫn còn hạn chế trong nghiên cứu về mối quan hệ giữa các đặc tính của cellulose và cấu trúc tinh thể của nó.
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
Màng sinh học BC hiện tại không chứa các thành phần như lignin và hemicellulose, điều này cho phép màng BC có khả năng phân hủy hoàn toàn.
- 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 môi trường sẽ xuất hiện một lớp màng mỏng Khi lớp màng này được tinh chế và làm khô, nó sẽ tạo ra sản phẩm mỏng như giấy với độ dày từ 0.01 đến 0.5nm.
Màng BC sở hữu nhiều đặc tính nổi bật như độ đàn hồi tốt, khả năng hút và thấm nước cao, khả năng chịu nhiệt, và khả năng phân hủy bởi vi sinh vật Đặc biệt, màng BC không gây kích ứng hay độc hại cho con người và có khả năng cản khuẩn hiệu quả Những đặc tính này đã dẫn đến việc ứng dụng rộng rãi màng BC trong nhiều lĩnh vực khác nhau ngày nay.
Một số ứng dụng của màng BC như:
Sử dụng màng BC trong xử lý nước thải giúp tối ưu hóa quy trình, đồng thời cho phép nạp thuốc vào màng, từ đó giảm thiểu những hạn chế của một số loại thuốc.
Mặt nạ dưỡng da có thể được chế tạo để cải thiện sức khỏe làn da, đồng thời cũng có ứng dụng trong điều trị các bệnh về tim mạch Công nghệ tạo mặt nạ nhân tạo giúp cung cấp lớp da tạm thời cho những người bị bỏng Thêm vào đó, màng BC còn có thể được sử dụng để phát triển màng nano bọc thuốc, mang lại hiệu quả trong việc điều trị.
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
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
+ Viên nang đến ruột mới tan 1mg - 20mg
+ Lọ bột tiêm 40mg kèm ống dung môi 10ml
Thuốc có dạng bột màu nâu nhạt, khó tan trong nước nhưng dễ tan trong dung dịch dicloromethan Nó tan ít trong ethanol 96% và methanol, nhưng tan nhiều trong kiềm loãng Nhiệt độ nóng chảy của thuốc khoảng 155°C kèm theo sự phân huỷ.
Omeprazole là một hợp chất lưỡng tính có khả năng hấp thụ mạnh bức xạ tử ngoại, với ứng dụng quan trọng trong định tính, định lượng và bào chế thuốc Độ pH của môi trường ảnh hưởng lớn đến sự ổn định của omeprazole; trong môi trường kiềm, hợp chất này khá bền vững, trong khi ở môi trường axit, nó dễ bị phân hủy.
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
Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu sự hình thành của hai dạng acid sulphenic và sulphenamic, hai chất này tương tác thuận nghịch với nhóm sulfohydryl của enzym H + - K + - ATPase trong tế bào thành, dẫn đến việc ức chế bài tiết acid trong vòng 48 giờ.
Omprazole natri ức chế tiết dịch vị dạ dày nhờ khả năng ngăn chặn các bơm proton Thuốc được hấp thụ tốt nhất tại ruột non sau khoảng 3-6 giờ Sinh khả dụng sau liều đầu tiên đạt khoảng 35% và có thể vượt quá 60% sau khi sử dụng nhiều liều.
Liều lượng sử dụng thuốc ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ của thuốc Omeprazole natri có khả năng liên kết cao với các phân tử protein huyết tương và phân bố đến các mô đặc biệt trong tế bào thành dạ dày Sau 40 phút sử dụng, nồng độ thuốc trong cơ thể giảm còn một nửa, nhưng thuốc vẫn có tác dụng ức chế bài tiết kéo dài, do đó chỉ cần dùng một lần mỗi ngày.
Chuyển hóa chủ yếu diễn ra tại gan, với quá trình thải trừ diễn ra nhanh chóng, chủ yếu qua nước tiểu (80%) và phần còn lại qua phân Một số chất chuyển hóa, dù không có hoạt tính, vẫn tương tác với nhiều loại thuốc khác do tác dụng ức chế enzyme của cytocrom P450 trong tế bào gan.
Đối với người già hoặc những người có chức năng thận suy giảm, các dược động học không còn ý nghĩa Trong trường hợp những người có chức năng gan suy giảm, sinh khả dụng của thuốc tăng lên, trong khi thời gian bán thải của thuốc lại giảm đáng kể, nhưng không có sự tích lũy thuốc trong cơ thể.
- 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
Các tác dụng phụ phổ biến bao gồm buồn ngủ, đau đầu, chóng mặt và rối loạn tiêu hóa Trong những trường hợp nghiêm trọng hơn, người dùng có thể gặp phải triệu chứng như phát ban, ngứa, rụng tóc và mất ngủ Tình trạng nặng nhất có thể dẫn đến co thắt phế quản, rối loạn thần kinh và các vấn đề khác liên quan đến sức khỏe.
12 về thị giác, đau cơ, đau khớp,…
Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu
1.4.1 Tình hình nghiên cứu màng BC
Vào năm 1989, Brown đã sử dụng màng BC làm môi trường phân tách trong xử lý nước, đồng thời ứng dụng nó làm chất mang cho pin và năng lượng tế bào, cũng như trong chế tạo vải đặc biệt Theo nghiên cứu của Brown (1989), Jonas và Farad (1998), màng BC còn được dùng để điều chỉnh độ nhớt, sản xuất sợi truyền quang, và làm môi trường cơ chất trong sinh học và thực phẩm Năm 2005, Nogiet và các cộng sự, cùng với Jonas và Farad (1998), cũng như Soloknicki và cộng sự (2006), đã áp dụng màng BC trong sản xuất giấy chất lượng cao, làm cơ chất để cố định protein và cho sắc ký.
Màng BC không chỉ được ứng dụng trong lĩnh vực y tế mà còn trong làm đẹp Nhiều nghiên cứu, bao gồm của Hamlyn và cộng sự (1997), Cienchanska (2004), Legeza và cộng sự (2004), Wan và Millon (2005), cùng Czaja và cộng sự (2006), đã chỉ ra rằng màng BC có hiệu quả cao khi được sử dụng để điều trị vết thương hở và vết bỏng Đặc biệt, tác giả Wan từ Canada đã đăng ký bản quyền cho việc sử dụng màng BC từ Acetobacter xylinum trong điều trị bỏng Ngoài ra, Jonas và Farad (1998) cùng Czaja và cộng sự (2006) đã phát triển màng BC thành da nhân tạo và mặt nạ dưỡng da cho phụ nữ.
Tại Việt Nam, nghiên cứu về màng BC trong điều trị bỏng ngày càng mang lại hiệu quả cao Năm 2006, Nguyễn Văn Thanh và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về màng BC từ Acetobacter xylinum, đánh dấu bước đầu trong việc tìm hiểu các đặc tính của màng BC Những nghiên cứu này đã tạo nền tảng cho việc phát triển màng sinh học ứng dụng trong điều trị bỏng tại Việt Nam.
Phương pháp điều trị bỏng bằng thuốc tự nhiên mang lại nhiều lợi ích trong việc chữa lành vết thương và vết loét, đã được sử dụng từ lâu Màng BC, với thành phần tự nhiên, có khả năng hỗ trợ hiệu quả trong việc điều trị bỏng.
Khóa luận tốt nghiệp của các tác giả Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Như Quỳnh (2012) nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter xylinum trong việc tạo ra màng Bacterial cellulose (BC) cho thấy màng BC tổng hợp từ Acetobacter xylinum BNH2 có sợi cellulose nhỏ, dai, với độ bền kéo, độ thấu khí cao và khả năng hút nước tốt, hứa hẹn ứng dụng hiệu quả trong điều trị bỏng.
1.4.2 Tình hình nghiên cứu về Omeprazole natri
Hiện nay, nhiều nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng omeprazole natri có hiệu quả trong việc điều trị các bệnh dạ dày Thuốc này mạnh mẽ trong việc giảm tiết acid, mang lại hiệu quả giảm triệu chứng nhanh chóng và tỷ lệ lành loét cao.
Nghiên cứu không chỉ tập trung vào hiệu quả của thuốc mà còn đánh giá khả năng tiêu diệt vi khuẩn HP từ omeprazole natri qua các phác đồ điều trị khác nhau Kết quả cho thấy tính kháng thuốc của vi khuẩn là yếu tố quyết định đến hiệu suất tiêu diệt HP, do đó cần đánh giá tính kháng thuốc trước khi lựa chọn phác đồ điều trị cho bệnh nhân.
Vào năm 1973, các nghiên cứu về cimetidine đã dẫn đến ý tưởng của các nhà khoa học Thụy Điển về việc gắn vòng Benzylimidazol vào hợp chất này nhằm tạo ra một chất kháng acid mạnh hơn Năm 1975, Timoprazole được phát minh với khả năng ức chế mạnh mẽ bài tiết acid, và tác dụng này đã được xác định 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
Omeprazole, một loại thuốc ức chế bơm proton, đã được tổng hợp vào năm 1979 và được giới thiệu rộng rãi tại hội nghị tiêu hóa toàn cầu ở Rome vào năm 1988 Kể từ đó, thuốc này đã trở nên phổ biến trong điều trị các bệnh lý liên quan đến dạ dày và thực quản trong 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,
“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
Phùng Thị Vinh và Trịnh Văn Lẩu (2007) đã thực hiện nghiên cứu đánh giá tương đương sinh học của viên nang Helinzole (Omeprazol 20G) theo mô hình đơn liều kết hợp đa liều Nghiên cứu này được thực hiện tại Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương, thuộc Bộ Y tế, với sự tham gia của Nguyễn Nam Hương.
(2009), Nghiên cứu bào chế viên nang chứa pellet omeprazol tan trong ruột,
Trong bài báo của Trần Hữu Giáp và các cộng sự, được đăng trên Tạp chí Dược học, T 55, S 2 (2015), nghiên cứu đã thành công trong việc tổng hợp thuốc
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
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.
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.
Phạm vị nghiên cứu, địa điểm và thời gian
Phạm vi nghiên cứu: thực hiện trên quy mô phòng thí nghiệm
16 Địa điểm: Phòng thí nghiệm Sinh lí người và động vật - Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
Thời gian: Tháng 10-2018 đến tháng 4-2019
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp chế tạo màng BC
2.4.1.1 Lên men tạo màng BC từ môi trường nước vo gạo
Bước 1 : Chuẩn bị môi trường lên men chủng vi khuẩn theo bảng 2.1
Bảng 2.1: Môi trường lên men màng BC
Thành phần Môi trường gạo
Lưu ý: Đo và hiệu chỉnh pH trong khoảng từ 4-6 băng HCl hoặc NaOH Trong điều kiện pH thấp sẽ tránh sự lây nhiễm từ các vi khuẩn khác
Bước 2 : Đem môi trường vừa pha hấp khử trùng trong nồi hấp khử trùng HV-110/HIRAIAMA Ở 113C trong 15 phút
Bước 3: Sau khi hấp xong, khử trùng môi trường bằng tia UV trong 15 phút rồi để nguội
Bước 4 : Thêm 10% dịch giống vào môi trường, đem lắc đều để cho dịch giống phân bố hoàn toàn trong dung dịch
Bước 6 : Khi màng đạt độ dày cần nghiên cứu, tiến hành thu màng và rửa sạch
2.4.1.2 Xử lý vật liệu BC trước khi hấp thụ thuốc
Màng BC sau khi thu thập chứa nhiều tạp chất, vì vậy việc xử lý màng BC là cần thiết để loại bỏ các tạp chất này Quá trình này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất hấp thụ thuốc mà còn phá hủy và trung hòa độc tố từ vi khuẩn, góp phần cải thiện chất lượng và hiệu quả điều trị.
- Phương pháp: Sau một thời gian nuôi cấy trong điều kiện tĩnh, thu được màng BC với các độ dày cần thiết
Màng BC chứa nhiều tạp chất, vì vậy việc hấp vật liệu trong NaOH nóng 3% ở nhiệt độ 113°C trong 15 phút bằng nồi hấp khử trùng sẽ phá vỡ thành tế bào vi khuẩn và giải phóng nội độc tố.
Sau khi ngâm màng trong dung dịch NaOH, hãy xả sạch dưới vòi nước cho đến khi màng trở nên trắng trong Để kiểm tra độ pH, sử dụng quỳ tím; nếu màng đạt trạng thái trung tính, bạn sẽ thu được bột cellulose tinh khiết.
2.4.1.3 Xác định pH của vật liệu BC tinh chế pH của màng BC sau khi tinh chế phải đạt mức trung tính Tiến hành đo pH của dịch chiết bằng máy đo pH
Cho bình nón vào máy lắc với tỉ lệ khối lượng/thể tích Để ở nhiệt độ phòng trong 3 giờ, sau đó lấy một lượng dịch chiết từ bình để đo pH.
2.4.1.4 Xác định lượng vật liệu BC tạo thành
Vật liệu BC sau khi được tạo thành sẽ thông qua các công đoạn xử lí để tạo thành BC tinh chế
Vật liệu BC tinh chế được cân và sau đó sử dụng giấy thấm để loại bỏ 50% hàm lượng nước trong vật liệu, từ đó xác định khối lượng vật liệu BC còn lại.
2.4.1.5 Đánh giá độ tinh khiết của vật liệu BC
Mục đích của việc kiểm tra vật liệu BC sau tinh chế là xác định sự hiện diện của các tạp chất, cụ thể là đường glucozo và protein Việc này giúp đánh giá chất lượng của vật liệu và đảm bảo rằng nó đáp ứng các tiêu chuẩn cần thiết.
Tìm sự hiện diện của glucose trong vật liệu BC tinh chế
- Nguyên tắc: Kiểm tra bằng thuốc thử Fehling Nếu có kết tủa nâu đỏ, chứng tỏ vật liệu vẫn còn đường glucozo [3]
Chuẩn bị 4 ống nghiệm: ống 1 chứa nước cất, ống 2 chứa dung dịch đường glucose, ống 3 và ống 4 lần lượt chứa dịch chiết của màng 0.5 cm và 1 cm sau khi đã xử lý hóa học.
+ Nhỏ vào mỗi ống nghiệm 1 ml dung dịch Fehling, ngâm trong cốc nước nóng
Quan sát hiện tượng trong từng ống nghiệm là bước quan trọng để xác định mức độ tinh sạch của màng BC Nếu không thấy kết tủa nâu đỏ, điều này chứng tỏ màng BC đã được tinh sạch Ngược lại, sự xuất hiện của kết tủa cho thấy màng BC vẫn còn protein, và cần tiếp tục xả nước để làm sạch hơn.
Tìm sự hiện diện của protein trong vật liệu BC tinh chế
- Nguyên tắc: Kiểm tra bằng axit triclo axetic Nếu có kết tủa, chứng tỏ còn sót protein
+ Cắt nhỏ vật liệu BC rồi cho vào 50ml nước cất, lắc trên máy rung trong 10 phút
+ Chuẩn bị 3 ống nghiệm, ống 1 chứa nước cất, ống 2 và ống 3 lần lượt chứa dịch chiết của màng 0.5cm và 1cm
+ Nhỏ dung dịch acid triclor acetic 1% vào từng ống nghiệm, lắc đều
Nếu quan sát thấy không có kết tủa xuất hiện, điều này chứng tỏ màng BC đã được tinh sạch Ngược lại, nếu có kết tủa, điều đó cho thấy màng BC vẫn còn protein và cần tiếp tục xả nước.
Vật liệu BC sau khi tinh chế phải đạt điều kiện:
+ Vật liệu khi cầm phải có sự mềm mại, dẻo dai, mỏng, khả năng che phủ tốt
+ Độ ẩm thích hợp, có khả năng hút nước và thấm nước tốt [15]
2.4.2 Quét phổ hấp thụ của thuốc omeprazole natri Đem cân 2mg thuốc vào 100ml dung môi NaOH 0.1M Trong khoảng bước sóng 200 nm đến 400 nm, sử dụng máy đo quang phổ UV-Vis 2450 để tìm bước sóng hấp thụ cực đại của thuốc omeprazole natri
2.4.3 Chế tạo màng BC nạp thuốc
2.4.3.1 Xây dựng đường chuẩn của thuốc Omeprazole natri
Phương pháp: Dùng máy quét quang phổ UV-Vis
Máy đo quang phổ UV-2450 của Shimadzu (Nhật Bản) được sử dụng để đo phổ vùng tử ngoại và khả kiến, với hệ thống quang học cung cấp ánh sáng đơn sắc trong dải từ 200 - 800nm Thiết bị này sử dụng hai cuvet làm từ chất liệu thạch anh cho dung dịch thử và dung dịch đối chiếu, có độ dài quang trình chính xác với dung sai ± 0,005cm Việc làm sạch và thao tác cẩn thận với các cuvet đo là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả.
Chuẩn bị dung dịch mẫu trắng là NaOH 0,1M
Chuẩn bị các mẫu chuẩn với nồng độ thuốc khác nhau là bước quan trọng trong nghiên cứu Pha dung dịch thuốc với các nồng độ 0,1 mg/ml, 0,2 mg/ml, 0,4 mg/ml, 0,6 mg/ml, 0,8 mg/ml và 1 mg/ml, sử dụng dung môi NaOH 0,1M.
Tiến hành đo OD của các dung dịch ở bước sóng cực đại bằng máy đo quang phổ
Thí nghiệm lặp lại 3 lần, lấy giá trị trung bình quang phổ của thuốc omeprazole natri để xây dựng đường chuẩn của thuốc Omeprazole natri
Phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ và độ hấp thụ có dạng: y = ax + b với R 2 là hệ số tương quan
Trong đó: y: Giá trị OD của dung dịch tại λmax x: nồng độ của dung dịch
Dựng đường chuẩn và phương trình đường chuẩn của thuốc bằng Microsoft Excel
2.4.3.2 Nạp thuốc Omeprazole natri vào màng BC
Màng BC sau khi tinh chế sẽ được nạp thuốc bằng cách cho vào bình 100ml chứa 20ml dung dịch NaOH 0,1M và 30mg thuốc omeprazole natri Bình sau đó được đặt trong máy lắc theo các điều kiện trong bảng 2.2 Sau 1 giờ và 2 giờ, các dung dịch chiết sẽ được rút ra từ từng bình để đo quang phổ trên máy UV-2450, nhằm xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng.
Bảng 2.2: Các thí nghiệm hấp thụ thuốc
Trường hợp Đường kính Độ dày của màng
Nhiệt độ Chế độ lắc
2.4.5 Xác định lượng thuốc được hấp thụ vào vật liệu BC
Màng BC được hấp thụ thuốc bằng phương pháp hấp thụ sau khi đã được làm sạch