Luận văn thạc sĩ Công nghệ hóa học: Nghiên cứu hệ phân tán Nano Piperine

Kích thước hạt, tính 6n định của hệ huyền phù nano piperine chịuảnh hưởng bởi các yếu tố nồng độ piperine, loại chất hoạt động bề mặt, thời gian tạo hệ,và thé tích mẫu sử dung.Hé huyền p

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRUONG ĐẠI HỌC BACH KHOA —DHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : - :- - 5c 1 E11 1123 1115111111 E111 E1 11111 tre

(Ghi rõ họ, tên, học ham, học vi và chữ ky)

Cán bộ chấm nhận xét Ì : 2 Sa S1 101 1531531531151 151 1511151151115 1 E1 nang

(Ghi rõ họ, tên, học ham, học vi và chữ ky)

(Ghi rõ ho, tên, học ham, hoc viva chữ ký)Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, DHQG TP HCMngày tháng năm

Thành phân Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ ho, tên, học ham, học vi của Hội đông châm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quanly chuyên ngành sau

khi luận văn đã được sửa chữa (nêucó).

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độclập - Tự do - Hạnhphúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: ĐỒ DUY HIẾN 22121 1322212181222 1E rrre MSHV: 12924373 Ngày, thang, năm sinh: 20/05/1989 22202022112 11 1212211111111 1k ky Nơi sinh: Đồng Nai

Chuyénnganh: CongNgh@HoaH V0 aaa ben beeen

D eeceeceeeeeeeeeeneeneeeesaeeaeeneeneeaeeneeaeeaeeneegesaesaesaecaeeneeneenenneeneensaseaesaesaeeneneenesnees

DE TÀI: NGHIÊN CUU HE PHAN TAN NANO PIPERINE 0 cccccsccscscsssseessesessevsesesesesesneees

LÍ NHIEM VU VA NỘI DUNG: - S2 222121 1222212122222 2111212122121211221 ru

e Khao sát khả năng kháng khuẩn của hệ phân tán nanopiperine.

e Khao sát khả năng đông vận của piperine với kháng sinh.

LH NGÀY GIAO NHIỆM VU : 20/01/2014 S21 1 1222122121 1.1221212212121212 221 rêuIV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2014 - 2S 22212151 E18121121222212 E12 EnrreeV CÁN BỘ HƯỚNG DAN : PGS.TS LE THỊ HONG NHAN thue

LỜI CẢM ƠN

Đề đạt được những kết quả như hôm nay, tôi xin gửi lòng cảm ơn chân thành vàtri ân sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn PGS.TS Lê Thị Hồng Nhan đã hết lòng hướngdẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp

Tôi xin cảm ơn Thạc sĩ Nguyễn Kim Minh Tâm — Bộ môn Công nghệ Sinh học,Đại học Bách Khoa Tp Hỗ Chí Minh đã tận tình hướng dẫn, tặng giống vi sinh vat , giúpđỡ trong suốt thời gian làm luận văn

Tôi xin cảm ơn chị Nguyễn Thị Kim Phương (Viện kiểm Nghiệm thuốc) và em LêNguyễn Thanh Trúc (sinh viên Đại học Bách Khoa khóa 2009) là những người đồng hànhcùng tồi thực hiện các nghiên cứu, hỗ trợ tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận

văn.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thay cô, các anh chị trong bộ môn Kỹ thuật Hóahữu Co, bộ môn Công nghệ Sinh học Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh đã tạo điềukiện về cơ sở vật chất dé tôi thực hiện thí nghiệm tốt nhất Cảm ơn các bạn cùng làm thí

nghiệm tại phòng đã chia sẻ, động viên, giúp đỡ tôi thực hiện luận văn này.

Sau cùng tôi xin cảm ơn sâu sac đến gia đình luôn bên cạnh động viên, là chỗ dựavững chắc cả về vật chất lẫn tinh thần để tôi yên tâm hoàn thành tốt luận văn trong thời

gian qua.

Xin chân thành cảm on!

Tp.HCM, thang 06 năm 2014

Đỗ Duy Hiền

TÓM TẮT

Trong dé tài này các nghiên cứu được thực hiện trên hệ phân tán nano piperine 0.5g/l băng hai phương pháp đồng hóa tốc độ cao và phương pháp đánh sóng siêu âm Khảosát khả năng kháng khuẩn của nano piperine đối với các chủng vi sinh vật gây bệnh Đồngthời khảo sát khả năng đồng vận của hệ huyền phù nano piperine với các chất kháng sinh

Phương pháp sử dụng thiết bị đánh sóng siêu âm cho hiệu quả tốt hơn phương phápđồng hóa tốc độ cao Kích thước hạt, tính 6n định của hệ huyền phù nano piperine chịuảnh hưởng bởi các yếu tố nồng độ piperine, loại chất hoạt động bề mặt, thời gian tạo hệ,và thé tích mẫu sử dung.Hé huyền phù nano piperine 0.5 g/l b6 sung chat HDBM sodiumstearoyl lactylate (SSL) 3 g/l bang phương pháp đánh sóng siêu âm trong thời gian 30 phútcho kích thước hạt 77.18 nm Tuy nhiên hệ huyền phù nano piperine 0.5 g/l với lecithin20 g/l cho độ kết qua phân bố đồng đều nhất, độ ôn định hơn 5 ngày

Hệ phân tán nano piperine cho kết quả kháng các chủng vi sinh vật gây bệnh như

Bacillus cereus, Staphylococcus aureus và Pseudomonas aeruginosa Hệ phan tan nano

piperine nồng độ 0.5 g/l cho kết quả đồng van với kháng sinh ciprofloxacin

Sử dụng các phương pháp, thiết bị để khảo sát các đặc tính của hệ như: sắc ký lỏnghiệu năng cao (HPLC), UV-VIS, phố nhiễu xạtia laser (LDS), phương pháp nồng độ ứcchế tối thiểu (MIC), phương pháp khảo sát kháng khuẩn trên giếng thạch Từ những kếtquả dat được hứa hen sẽ làm thay đối hệ phân phối thuốc đối với những thuốc không tan

trong nước như piperine.

In this study, the research is done on the distributed system of piperinenanosuspensions 0.5 g/l by two methods: the stator-rotor homogenization method andultrasonic method Survey is about the resistant bacterial ability of piperine againstpathogenic microorganisms The survey is also about the “interoperability” of piperinenanosuspensions with antibiotics.

The method used ultrasonic equipment is more effective than the stator — rotorhomogenization Particle size and the stability of piperine nanosuspensions system isinfluenced by many factors: piperine concentrations, surface-active substances, time tocreate the system, and sample volume Piperine nanosuspensions 0.5 g/l with the presenceof sodium stearoyl lactylate (SSL) 3 g/l by ultrasonic method in 30 minutes time results inparticle size is 77.18 nm However, piperine nano system 0 5 g/I with lecithin 20 g/lresults in the most uniform distribution, stability in over 5 days.

Piperine nanosuspensions have the ability In resistant with pathogensmicroorganisms such as Bacillus cereus, Staphylococcus aureus and Pseudomonasaeruginosa Distributed system of nano piperine 0.5 g/I gives the synergistic results withCiprofloxacin.

The methods and equipments was used to examine the characteristics of the systeminclude: high-performance liquid chromatography (HPLC), UV-VIS, laser diffractionspectrometry (LDS), minimum inhibitory concentration method (MIC), antibacterialsurvey methods on agar wells From the results, there is a promise which will alter drugdelivery system of water-insoluble drugs such as piperine.

LOI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan day là công trình nghiên cứu của tôi và nhóm nghiên cứu, được

sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS LÊ THỊ HONG NHAN Các nội dung nghiên cứu,kết qua trong dé tài này là trung thực và chưa công bố dưới bat kỳ hình thức nao trướcđây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giáđược chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phan tài liệu tham

khảo.

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nộidung luận văn của mình Trường đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh khong liênquan đến những vi phạm tác quyên, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện

TP Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 06 năm 2014

Tác giả

MỤC LUC

LOI CẢM ƠN - G2121 1 12121111 110121111101 0111511111111 11111 1111110111111 1101.1111111 i¡9/0 1 iiLOI CAM DOAN ooieeecccccccccscscsscscscscscsscscscscsvsscscscscsvsscscscsssssscsessssssssescsssssesecscseessssssesseseeseess iv

MUC LUC 22 V

DANH MUC 9-0) 2 viiiDANH MUC 927.9 22 XDANH MỤC TU VIET TT ẮTT 6t SE 1S 93198 1E 91918 3 918191 11 1111k xi

DANH MỤC PHU LUCuioceccccsccccscsecscscsscscscsscscsesscssssscscsssscscsvsscsssssscsssssscsvsessssvsssasevseeseees xii

GIOL THIEU wu cccccecescscscscscecesscsecscececevevscacececeevavscecessevavacacesssvavavacecessevavsceavavavaceceseavavacees |CHƯƠNG 1: TONG QUAN SG 11121 1E 5111512111 11111211113 12111 1H11 TT ngu rke 21.1.GIỚI THIEU VE PIPEERINEE, - St SE SE SE E9 3E EeE SE ekrkrereesed 21.1.1-Tính chất vật lý 5-5221 1 1 1 1111151111111 111111111 110111111 110121.11 011101 21.1.2.Tính chất hóa hỌC G1 51912191 3 511111 111 19111111 11111111 gen ree 31.1.3.Phương pháp tách chiết piperine từ tiÊu - ¿+5 ©2+c+£2£2+E£E+EzEzrErereresrees 3

1.1.4.Cac ứng dụng CUA PIPETING G000 ke 4

1.2.TONG QUAN VE CÔNG NGHỆ NANO 2c S12 22121 2111211111 111111 te 7

1.2.1.Giới thiỆU -¿- - c5 SE 1 123 1E 1 111151111511 111511 1115111115111 201111121111 1111 211111 rrrkg 7

1.2.2 KY thuật cơ bản - - cọ vn 7

1.3.ĐẶC TINH CUA CÁC VI KHUAN THÍ NGHIỆM - - 6£ £sEsx+ 11

l.3.1.ESCh@FICHhỈ( COLL ĂĂ Gv 11

1.3.2 StaPhylOCOCCUS (UTC SG SG G0 0 Tình 1]

1.3.4.EHf€TOCOCCHS fACCAUIS SG G0 nọ nh 13

1.3.5 Salmonella Typh << s 000 14

1.3 O.BaCIIUS COTEUS 10nố.ố.ộóổaốa 15

1.4.CAC NGHIÊN CUU LIEN QUAN -G- G66 EE9E9E2EEESESEEESEEEEeEskrerereesed 17

011019)/992995160/98)/6)30)00 00 19

2.1.Y NGHĨA MỤC TIÊU CUA DE TAL ececcececececesescesscscecccesecscececsesevacscecsesevavaceeeeees 192.2.NOI DUNG NGHIÊN CỨU - - G6 E9EE9E 2E E$E E12 SE reesed 192.3.NGUYEN LIEU HÓA CHAT THIET Bl.uu.cccccscccececececececececeseseseecscsveveveveveveceeees 212.4.PHUONG PHAP NGHIÊN CUU w.sesessseesssesssesneessesssesecensesueesncensesusenncensenseensenneenes 222.4.1.Xác định độ âm + TH TH gio 22

2.4.2.Xác định hàm lượng piperine - 2G 5G 00199001990 ng và 22

2.4.3.Phan bố kích thước hat bằng LDS 5-52 25225 2 E2 2232122222 E232 Eeree, 23

2.4.4.Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật -. - «<< <css+ssss 24

2.5.NỘI DUNG THUC NGHIỆM G5 22 SE 22321123 3 2E E1 1 111 1x tr 27

2.5.1.Đánh giá nguyên lIỆU G0 099990001 ngờ 27

2.5.2.Nghiên cứu tạo hệ huyền phù nano piperine ¿5+5 + s+s+se+szx+zscs2 272.5.3.Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của hệ huyền phù nano piperine 29CHUONG 3: KET QUA VA BAN LUẬN G5 E62 E312 SE SE seEekeereree 313.1.DANH GIA DAC TINH CUA NGUYEN LIỆU - - s2 £eEsEsxzxe: 313.2.NGHIÊN CUU TẠO HE PHAN TAN HUYEN PHÙ NANO PIPERINE 333.2.1.Ảnh hưởng của phương pháp tạo huyền phù nano piperine - 333.2.2.Anh huong cua chat hoat dong DE mặt G- + 1t 1519121 EESESEEESkekrereesed 343.2.3.Ảnh hưởng của nông độ chất HĐBM ¿2-2 25222252 222E+E£EEErxrrrrees 353.2.4.Ảnh hưởng của thời gian đến độ bên hệ . - ¿+ 5252 *+E+££z+xezezsrxee 40

3.2.5.Ảnh hưởng của thời gian đánh sóng siêu âm - 2 + 2 s+s+s+£z£z£ezxzceẻ 423.2.6.Ảnh hưởng của thể tích mẫuu + 2+ 2 2+E+S£SE+E+E£E£E+EEEE£EeEEEErErrrrererrees 443.2:7.Phân tích nồng độ huyền phù nano piperine ¿5-5 2 + s+s+c++s+x+zezscsee 463.3.NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHANG KHUAN CUA HỆ HUYEN PHÙ NANO

PIPERIINEE - G5 00 nọ TH ve 49

3.3.1.Xác định MIC của huyền phù nano piperine - - 2 2 s+s+5++s+x+zezszsee 493.3.2.Xác định đường kính vòng kháng khuẩn ¿+5 + 22s cxcxsrerersee 503.3.3.Khả năng đồng vận của huyền phù nano piperine - 25s szs+sze: 53CHUONG 4: KET LUẬN VÀ KIEN NGHI u ececcccccccecesesccsscscecessesevecsceceesevecscscecevevaceees 58TAI LIEU THAM KHẢO c3 E618 E56 53E191 8E 96119151 3E 11111911 111012121 cv 60

PHU LUC 9 1 63

DANH MUC HINH

Hình 1.1: Công thức cầu tạo của PiPerine 555cc SE S31 E2 2111511111111 tk 2Hình 1.2: Phản ứng thủy phân muối piperine bằng NaOH -.- 55c Sececestsrersrei 3Hình 1.3: Phản ứng trung hòa piperin bằng HCl - + + 55+ SE‡E‡ESEeErrkrterrsred 3Hình 1.4: Quá trình sứ dụng CO; siêu tới han để tạo hạt nano thuOC -cccccccecssc: 8Hình 1.5: Thiết bị đồng hóa CƠ LOCOK-StALOP veseccccecscssessscesssssesvesesssssesesessssssssssesssssesssseseseess 10

Hình 1.6: Hình chụp TEM piperine-encapsulated liposomes với lớp bao PEG 17

Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu tÔHg QỐTF - + 5E S2 S2SESEEE*EEEEEEEEEEEE E111 1111 cee6 20Hình 2.3: So sánh độ đục giữa huyén phù vi sinh vật va McFarland 0.5 25Hình 2.2: Phương pháp chung tạo hệ huyền phù nano pÏD€FÌH€ 5- 55255 cs+s+sccs: 27

Hình 3 1: Nguyên liệu ĐỘT PiPervine o0 nọ nh 3l

Hình 3.2: Sắc kí đồ HPLC của piperine Chuẩn -+-:- 552 5< SE +E+E‡ESEEEEEEEESEerrkrerreree 32Hình 3.3: Anh hưởng của chất HDBM đến kích thước hạt - + 2555+s+c+csccce+sceee 34Hình 3.4: Anh hưởng nông độ SSL đến kích thước hạt nano piperine -s+: 35Hình 3.5: Kế: quả LDS phân bố kích thước hạt tại các nông độ SSL khác nhau 36Hình 3.6: Phan trăm kích thước hạt dưới 100 nm và dưới 1000 nm ở các nông độ SSL

'3/1/108/1/177/SE0000n0n858Ẻ5 Ỏ 37

Hình 3.7: Anh hướng nông độ lecithin đến kích thước hat nano piperine 38Hình 3.8: Kết quả LDS phân bố kích thước hạt tại các nông độ Lecithin khác nhau 39Hình 3.9: Phần tram kích thước hạt dưới 100 nm và dưới 1000 nm ở các nông độ Lecithin

'3/1/108/1/177/SE0000n0n858Ẻ5 Ỏ 39

Hình 3.10: Anh hưởng của thời gian đánh sóng siêu âm đến kích thước hạt 42Hình 3.11: Anh hưởng của thời gian đánh sóng siêu âm đến phan trăm của kích thước hạt

Hình 3.13: Anh hưởng của thé tích mẫu đến phan trăm của hạt có kích thước lớn hơn

08 n8 45

Hình 3.14: Đường chuẩn của piperine nguyên ÏiỆU - + 2555 cc+cSe£e+e+tsesrererereee 46Hình 3.15:ĐÐường kính vòng kháng khuẩn đối với vi khuẩn Escherichia coli 51Hình 3.16: Cách tiến hành và doc kết quả thí nghiệm dong vận của piperine 53Hình 3.17: Kết qua đồng vận kháng vì khuẩn Escherichia coli giữa Amoxcillin với SSL 55Hình 3.18: Khả năng dong vận doi với ciprofloxacin ở nông độ 0.125 g/l với vi khuẩn

N/7///A/1099018/AN/1/112 SEN ẽgéẽdẦẦdSỂẦẢ.dd 55

Hình 3.19: Khả năng dong vận doi với ciprofloxacin ở nông độ 0.125 g/l với vi khuẩn

2ý3/114///7/.8asi 8000886 56

DANH MỤC BANG

Bảng 2.1: Nguyên liệu, hóa chất thiết Dị - 5-5-5 SeSESE St SE 1151111111111 111111 cee 21Bảng 2.2: Thành phan hệ huyén phù piperine trong thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng củaGt DBM 800000009886 28

Bang 3.1: Đặc tinh của Nguy€n [CU G0030 0h 3l

Bảng 3.2: Độ dm của bột piperine nguyên LiCU +- 5-5-5525 SESE+E‡ESEEEEEEESEerrrkrreree 3l

Bảng 3.3: So sánh kích thước hạt được tạo bởi hai phương PAD - c2 33

Bảng 3.4: Anh hưởng thời gian đến kích thước của hệ huyén phù nano piperine với chất

Bang 3.9: Giá tri MIC với các vi sinh vật thí ng hÄỆHH G51 1 khe 49

Bang 3.10: Đường kính vòng kháng khuẩn doi với vi khuẩn Staphylococcus aureus và

2ý3/114///7/.8asi 8000886 51

Bang 3.11: Đường kính vòng kháng khuẩn kết hợp - ¿5c cccscscccecertsrererrereee 54

DANH MUC TU VIET TAT

HDBM Hoạt động bề mặtLDS Laser difraction spectrometry (Quang pho nhiễu xa laser)

DNA Deoxyribo nucleic acid

PEG Poly ethylene glycol

SSL Sodium stearoyl lactylateXRD X-ray diffraction (Nhiéu xa tia X)

UV- VIS Ultraviolet—visible (vùng ánh sáng cực tím- nhìn thay)

TWEEN 80 Polyoxyethylene (80) sorbitan monooleate

rpm round per minute (Vong trén phut)

MIC Minimum inhabitation concentration (Nông độ ức chế tốithiểu)

VSV Vị sinh vật

TSB Tryptic Soy Broth (Môi trường dinh dưỡng lỏng)

TSA Tryptic Soy Agar (Môi trường dinh dưỡng ran)MHA Mueller — Hinton Agar (Môi trường dinh dưỡng ran)

VKI Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853VK2 Escherichia coli ATCC 25922

VK3 Salmonella TyphiVK4 Enterococcus faecalis ATCC 29212VK5 Bacillus cereus ATCC 90028

VK6 Staphylococcus aureus ATCC 5923

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l Thể tích tổng 100 ml Sử dụng thiếtbị đánh sóng siêu âm trong 30 phút, tần số 50 KHz + 2 + 2 2+s+£+£2£z£s+Ezezcze 63Phụ lục 2: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 5 g/l) Thể tích tong 100ml Sử dụng thiết bị đồng hóa tốc độ cao trong 15 phút, tốc độ 3600 vòng/phút 63Phụ lục 3: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 5 g/l) Thể tích tong 100ml Sử dụng thiết bị đánh sóng siêu âm trong 15 phút, tần số 50 KHZ . - 63Phụ lục 4: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 5 g/l) Thể tích tong 100ml Sử dụng thiết bị đồng hóa tốc độ cao trong 45 phút, tốc độ 3600 vòng/phút 64Phụ lục 5: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin5 g/l).Thé tích tong 100ml Bang thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 45 phút, tần số 50 kHz 64Phụ lục 6: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 10 g/l).Thé tích tổng 100ml Sử dụng thiết bị đồng hóa tốc độ cao 15 phút, tốc độ 3600 vòng/phút 64Phụ lục 7: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 10 g/l) Thể tích tổng

100 ml Bang thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA 15 phút, tần số 50 kHz 65Phụ lục 8: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 10 g/l)Thé tích tổng 100ml Sử dụng thiết bị đồng hóa tốc độ cao 45 phút, tốc độ 3600 vòng/phút 65Phụ lục 9: Sự phân bồ kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 10 g/l) Thể tích tổng 100ml Bang thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 45 phút, tần số 50 kHz 65Phụ lục 10: Sự phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (SSL 3 g/l).Thé tích tổng 100 ml.Sử dụng thiết bị đồng hóa tốc độ cao 15 phút, tốc độ 3600 vòng/phút 65Phụ lục 11: Sự phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (SSL 3 g/l).Thé tích tổng 100 ml.Sử dụng thiết bị đồng hóa tốc độ cao 45 phút, tốc độ 3600 vòng/phút 66Phụ lục 12: Sự phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/l (SSL 5 g/l).Thé tích tổng 100 ml.Sử dụng thiết bị đồng hóa tốc độ cao 15 phút, tốc độ 3600 vòng/phút 66Phụ lục 13: Sự phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/l (SSL 5 g/l).Thé tích tổng 100 ml.Sử dụng thiết bị đồng hóa tốc độ cao 45 phút, tốc độ 3600 vòng/phút 66

Phụ lục 14: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 2 g/).Thé tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 KHz, 66Phụ lục 15: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 2 g/).Thé tích tong 100ml.Bang thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz.Thoi gian

DO [Ut 1 HØÀY G0 nọ 67

Phụ lục 16: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 2 g/).Thé tích tổng 100ml.Bang thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz.Thoi gian

DAO [UU 3 AY 0070708080808 7 -ä 67

Phụ lục 17: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 2 g/).Thé tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz Thời gian

DAO [UU S AY 7P Ầ - 67

Phụ lục 18: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/l (SSL 3 g/l) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 KHz, 68Phụ lục 19: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 3 g/l).Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 15 phút, tan số 50 kH¿ Thời gian

DAO [Uru Ï HỢÀN cc G9901 11 0 re 68

Phụ lục 20: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 3 g/I)Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 15 phút, tan số 50 kHz Thời gian

DAO [UU 3 AY 0070708080808 7 -ä 68

Phụ lục 21: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 3 g/)Thé tích tổng 12.5ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan S050 KHZ 68Phụ lục 22: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 3 g/l) Thể tích tổng 25ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 KHz, 69Phụ lục 23: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (SSL 3 g/1).Thể tích tong 25ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 KHZ 69Phụ lục 24: Sự phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (SSL 3 g/1) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan S050 KHZ 69

DAO [UU S AY 7P Ầ - 70

Phụ lục 28: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 3 gf) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong45phút, tan số 50 KHZ 70Phụ lục 29: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 3 gf) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 45 phút, tan số 50 kHz Thời gian

DAO [Uru Ï HỢÀN cc G9901 11 0 re 71

Phụ lục 30: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 3 g/I)Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 45 phút, tan số 50 kHz Thời gian

DAO [UU 3 AY 0070708080808 7 -ä 71

Phụ lục 31: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/l (SSL 3 g/I)Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 60 phút, tan số 50 KHz, 71Phụ lục 32: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/l (SSL 3 g/I)Thể tích tổng 100ml.Bang thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong60 phiit, tan số 50 kHz Thời gian

DO [Ut 1 HØÀY G0 nọ 72

Phụ lục 33: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 3 g/).Thé tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 60 phút, tan số 50 kH¿ Thời gian

DAO [UU 3 AY 0070708080808 7 -ä 72

Phụ lục 34: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 4 g/IThể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 60 phút, tan số 50 KHz, 72

Phụ lục 35: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 4 g/).Thé tích tong 100ml.Bang thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz.Thoi gian

DAO [UU S AY 7P Ầ - 73

Phụ lục 38: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 5 g/l) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 15 phút tan S050 KHZ 74Phụ lục 39: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 5 g/l) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút tan số 50 KHZ 74Phụ lục 40: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (SSL 5 g/I.) Thể tích tong 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz.Thoi gian

DO [Ut 1 HØÀY G0 nọ 74

Phụ lục 41: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 5 g/I)Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz.Thoi gian

DAO [UU 3 AY 0070708080808 7 -ä 75

Phụ lục 42: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 5 g/I).Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 30 phút, tan số 50 kH¿ Thời gian

DAO [UU S AY 7P Ầ - 75

Phụ lục 43: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (SSL 5 g/).Thé tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 45phút, tan số 50 KHz 75Phụ lục 44: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gM (Lecithin 3 g/I.Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30phút, tan số 50 kH¿ 76Phụ lục 45: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/_ (TWEEN 80 3 g/l) Thể tích tong100 mI Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 30 phát, tan số 50 kHz 76

Phụ lục 46: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (PEG 3 g/l) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan S050 KHz 76Phụ lục 47: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (Lecithin 5 g/l) Thể tích tổng100 ml.Bang thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 30 phút, tan s650 kHz, 76Phụ lục 48: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gM (Lecithin 5 g/l).Thé tích tong 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 30 phút, tan số 50 kH¿ Thời gian

DO [Ut 1 HØÀY G0 nọ 77

Phụ lục 49: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 5 g/l).Thé tích tong 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu GmOSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz Thời gian

DAO [UU 3 AY 0070708080808 7 -ä 77

Phụ lục 50: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (Lecithin 5 g/l) Thể tích tổng100 mI Băng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phiit, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 98/342) 570000088086 Ầ.ẦốẦỐỐsa 77

Phụ lục 51: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 5 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 30 phiit, tân số 50 kHz Thời

gIan ĐẠO LUC 7 HØÀY or 78

Phụ lục 52: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/1 (TWEEN 80 5 g/l) Thể tích tong100 ml.Bang thiết bị đánh sóng siêu GmOSONICA trong 30 phút, tan s650 kHz, 78Phụ lục 53: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (PEG 5 g/l) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 30 phúi, tan số 50 KHz 78Phụ lục 54: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (SSL 10 g/l) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong 30 phúi, tan 8650 KHz, 78Phụ lục 55: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/ (Lecithin 10 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phúi, tan số 50 kHz 79Phụ lục 56: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 10 g/l) Thể tích tổng100 mI Băng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong30 phút, tan sõ50 kHz Thời

QIAN DAO LU 1 HØÀY c0 00 nọ 79

Phụ lục 57: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/ (Lecithin 10 g/l) Thể tích tổng100 mI Băng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phiit, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 3 HØÀY c0 nọ và 79

Phụ lục 58: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 10 g/l) Thể tích tổng100 mI Bằng thiết bị đánh sóng siêu GmOSONICA trong 30 phái, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 98/342) 570000088086 Ầ.ẦốẦỐỐsa 30

Phụ lục 59: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 10 g/l) Thể tích tổng100 mI Băng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phiit, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 7 HØÀY c0 nọ 30

Phụ lục 60: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/1 (TWEEN 80 10 g/l) Thể tíchtong 100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz 80Phu lục 61: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 gl (PEG 10 g/l) Thể tích tổng 100ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 KHZ 81Phụ lục 62: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/ (Lecithin 15 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan s650 kHz 81Phụ lục 63: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 gl (Lecithin 15 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm QSONICA trong30 phút, tan số 50 kHz 81Phụ lục 64: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/ (Lecithin 15 g/l) Thể tích tổng100 ml Bang thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phúi, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 3 HØÀY c0 nọ và 32

Phụ lục 65: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/1 (Lecithin 15 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan sõ50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 98/342) 570000088086 Ầ.ẦốẦỐỐsa 32

Phụ lục 66: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 15 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 7 HØÀY c0 nọ 32

Phụ lục 67: Su phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 20 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phát, tan số 50 kHz 83

Phụ lục 68: Sw phân bố kích thước hạt piperine 0.5 g/l (Lecithin 20 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO LU 1 HØÀY c0 00 nọ 83

Phụ lục 69: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/ (Lecithin 20 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phúi, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 3 HØÀY c0 nọ và 83

Phụ lục 70: Sw phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/l (Lecithin 20 g/l) Thể tích tổng100 ml Bang thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 98/342) 570000088086 Ầ.ẦốẦỐỐsa 84

Phụ lục 71: Su phân bố kích thước hat piperine 0.5 g/ (Lecithin 20 g/l) Thể tích tổng100 ml Bằng thiết bị đánh sóng siêu âm OSONICA trong 30 phút, tan số 50 kHz Thời

QIAN DAO [UU 7 HØÀY c0 nọ 84

Phụ lục 72: Kết quả MIC với piperine pha trong dung dich DMSO -. - 85Phụ lục 73: Kết quả MIC với hệ huyén phù nano piperine với chất HDBM SSL 86Phụ lục 74: Kết gud MIC với hệ huyền phù nano piperine với chất HĐBM Lecithin 87Phụ lục 75: Kết quả đường kính vòng kháng khuẩn với các mẫu khảo sát trên

Phụ lục 76: Kết quả đường kính vòng kháng khuẩn với các kháng sinh trên

Staph ylOCOCCUS QUIECUS 0000 89

Phụ lục 76: Kết quả dong vận kháng khuẩn với Ciprofloxacin trên Staphylococcus

GIỚI THIỆU

Sự phát triển của công nghệ nano đã có những bước nhảy vọt trong các thập kỷ vừaqua Với các vật liệu không tan trong nước thì một phương pháp để cải thiện độ tan cũng

như tăng sinh khả dụng của chúng chính là công nghệ nano.

Piperine là thành phan tạo nên vị hăng cay và chỉ chiếm khoảng 5-9 % khối lượnghạt tiêu Là một alkaloid - chất hữu cơ có chứa nitơ và có được lực tính rất mạnh, piperinecó hoạt tinh kháng oxi hóa, chống trầm cảm, chống sưng viêm, ức chế tế bào ung thư vàtăng sự hấp thu các chất như beta carotene, curcumin, selenium, pyroxidine, glucose vacác amino acid vào co thé người Piperine ngày nay có nhiều ứng dung rộng rãi trong cáclĩnh vực như: y học, hương liệu, mỹ phẩm và thực phẩm chức năng

Nhưng hạn chế của piperine là không tan trong nước do đó giảm đáng ké sinh khadụng của piperine Trên thế giới các dé tài nghiên cứu về hệ phân tán nano-piperine cònkhá ít Do đó trong đề tài nghiên cứu này thì bên cạnh việc tạo hệ phân tấn nano củapiperine thì sản phẩm sẽ được tập trung đánh giá hiệu quả sinh học Một trong những mụctiêu sẽ là thử nghiệm các khả năng kháng một số dòng vi khuẩn đặc trưng và hy vọng kết

quả sẽ làm tiên đê cho các ứng dụng về piperine với kích thước nano sau này.

Do đó việc nghiên cứu tạo ra hệ phân tán nano piperine đồng thời khảo sát hoạttính kháng khuẩn, khả năng đồng vận của hệ phân tán huyền phù nano piperine góp phan

hữu ích cho các nghiên cứu, ứng dung của piperine sau này.

CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN

1.1.GIỚI THIỆU VẺ PIPERINE

Piperine là một alkaloid được Hans Christian Orsted phát hiện dau tiên năm 1819trong quả của cây hỗ tiêu Piper nigrum là một chất kết tinh màu vàng nhạt [1] Hàm lượngpiperin có trong hạt tiêu từ 5—9%, là thành phan chính tạo nên vị hăng cay của tiéu[2]

Alkaloid là một chất hữu cơ có chứa nitơ đa số có nhân vòng, có phản ứng kiểm,

thường gặp trong thực vật và đôi khi trong động vật, thường có dược lực tính mạnh và

độc, cho kết tủa và phản ứng màu với một số thuốc thử gọi là thuốc thử của alkaloid[3].1.1.1.Tính chất vật lý

Piperine tồn tại thể ran ở nhiệt độ thường, là chất dễ kết tinh với tinh thé không

màu hoặc màu vàng nhạt.

Cong thức phan tử: C;;H¡oNOa

Khối lượng phân tử: 285.34 g/mol

Hình 1.1: Công thức cấu tạo của piperine

Công thức cau tao:

Nhiệt độ nóng chảy: 130C

Ty trọng: 1.193 g/cm'

Độ hap thu: Bước sóng hap thu cực đại ở khoảng 342-345 nm [4]

Piperine ở dạng kiêm không tan trong nước, tan tot trong các dung môi hữu cơ nhưcôn, benzen, toluen, diclomethan Ngược lại, mudi của nó với các axit hữu cơ, axit vô co

dễ tan trong nước và một số dung môi hữu cơ phân cực khác nhưng không tan trong dung

môi hữu co không phân cực[5] Piperine nhạy cảm với ánh sáng do đó không để tiếp xúctrực tiếp với ánh sáng|4].

1.1.2.Tính chất hóa học

Piperine là các base yêu nên chúng dê dàng bị các base mạnh và trung bình như

NaOH, Ca(OH);, NaxCO3, NaHCO3, NHuOH đây ra khỏi muối của chúng với acid tạo

piperin base[3].

O O

° Wy An cr + NaOH ¿ ` N

$ ty — h3 O

Hình 1.2: Phan ứng thuy phân mudi piperine bằng NaOH

Piperin có nito di vòng hoá tri III, có tính kiềm tương tự như NH; tác dụng vớiacid vô cơ hoặc hữu cơ tạo muối Các muối thường vững bên hơn piperin dạng kiềm vì ởtrạng thái muối chúng khó biến thành đồng phân hỗ biến Mặt khác, dưới dạng muối vớiacid chúng tan rất tốt trong nước nên chúng thường được dùng làm thuốc Độ bền vữngcủa pipein dạng muối này phụ thuộc vào bản chất của acid mà nó kết hợp voi[3]

O O

S00ee +HCl 1y 4 cr

Hình 1.3: Phdn ứng trung hòa piperin bằng HCI

1.1.3.Phương pháp tách chiết piperine từ tiêu

Phương pháp chiết piperin dưới dạng base bằng dung môi hữu cơ không phân cực:

Phương pháp chiết piperin bằng CO; siêu tới hạn.«Ưu điểm: piperine có độ tan trong CO; siêu tới hạn tương đối tốt, dịch chiết

không lẫn nhiều tạp chat, dé tinh chế, hiệu suất chiết cao.* Nhược điểm: thiết bị phức tap, đầu tư lớn, quy mô phòng thí nghiệm, ít có

ứng dụng trong công nghiệp.

Phương pháp chiết piperin dưới dạng base và muối bằng dung môi etanol[7].* Ưu điểm: dung môi rẻ tiền, dễ kiếm, thiết bị chiết xuất đơn giản, dau tư ít.* Nhược điểm: dịch chiết lẫn nhiều tạp chất, khó tinh chế, hiệu suất chiết thấp

1.1.4.Các ứng dụng của piperine

1.1.4.I.Kháng oxi hóa

Vijaykumar et al., 2004 thực hiện nghiên cứu về ảnh hưởng của piperine lên khẩuphần ăn giàu chất béo[8]

Selvendiran et al., 2005 kiểm tra khả năng chống lại sự phá hủy DNA và hoạt độngcủa 1 số enzyme khử độc như glutathione transferase, quinone reductase, UDP-glucuronosyl transferase trong ung thư phổi Kết qua cho biết piperine giúp tăng ham

lượng các enzyme va giảm sự hủy hoại DNA[8].

1.1.4.3.Uc chế tế bào ung thư

Đối với ung thư, piperine gây ra cái chết tế bào băng nhiều cơ chế như ức chế sựhình thành mạch máu mới trong khối u, làm giảm sự vận chuyển năng lượng trong ti thể tếbào thông qua giảm enzyme cyt — 450 Piperine ngăn chặn phát sinh đột biến, ung thubăng cách ức chế sự hình thành các sản phẩm quá trình oxy hóa lipid, tăng cường hoạtđộng của các enzyme chống oxy hóa, ngăn chặn suy giảm cua glutathione — một chất cókhả năng làm tăng miễn dịch của cơ thể, nó suy giảm theo tuổi và sự suy giảm này có liênquan đến sự tan công của bệnh tat[11]

Năm 2005, trong nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc đại học Madrid, Ấn Độ,piperine được nhận thay là đã ngăn chặn benzo(a)pyrene cảm ứng ung thư phổi ở chuột

bạch tang[8].

1.1.4.4.Đông vận với các chất khác

Piperine có khả năng làm tăng sinh khả dụng của một số chất như curcumin, beta —caroretene, coenzyme Q10 bởi nó kích thích hoạt động của các amino acid vận chuyểntrong đường ruột, ức chế pglycoprotein, các bơm protein giúp đưa các chất ra khỏi tế bào,làm giảm sản xuất acid glucuronic trong đường ruột, từ đó giúp đưa các chất này vào cơ

thể dưới dạng hoạt động Do đó, các chất này có thé đi đến và thâm nhập vào trong các tế

bào mục tiêu của chúng với thời gian lâu hon so với những trường hợp khac[12,13].

Vladimir et al., 1999 đã nghiên cứu ảnh hưởng của piperine lên nồng độ B-carotenetrong máu ở người trẻ tudi trong 14 ngày Kết quả cho thay nông độ B-carotene tăng đángkế (60%) so với khi không dùng kèm piperine[8]

Bhutani et al., 2009 kiểm tra hoạt tính chồng tram cảm của curcumin nhận thay khi

dùng kèm với piperine làm giảm sự đào thai curcumin và tang hàm lượng serotonin and

dopamine sinh ra Curcumin là hoạt chat được tim thay trong nghệ, có tác dụng chống ungthư cực mạnh, kháng oxy hóa, kháng viêm Nhưng một khi chất curcumin có mặt trongruột, phân tử chong ung thư này lại bị thay đối bởi enzym UDP-glucuronosyl khiến nó bị

thải đi trước khi có tác dụng Tuy nhiên nhờ sự có mặt của piperin, hoạt động của enzym

UDP-glucoronosyl bị ức chế, giúp curcumin được hấp thu tốt hơn Chất piperine làm tănggan 2000% lượng curcumin trong máu, cho phép chất này tăng nồng độ cao đủ để gây tácđộng tốt cho sức khỏe{8].

1.1.4.5.Chỗng viêm

Piperine có tác dụng chống viêm và chống thấp khớp thông qua việc ức chế sảnphẩm của hai tiền cytokinine viêm quan trọng là IL6 (interleukine - 6) và PGE2(prostaglandin - E2) trong sự tăng sinh nguyên bào sợi Việc ức chế sản phẩm PGE2 là rấtquan trọng do PGE2 đóng vai trò trung tâm trong quá trình gây viêm.” Ngoài ra, nó cònngăn cản sự liên kết của các tế bào bạch cầu với huyết thanh nên làm giảm sự sưng và sự

1.2.TONG QUAN VE CÔNG NGHỆ NANO

1.2.1.Giới thiệu

Vật liệu nano được định nghĩa là vật liệu có ít nhất một chiều theo kích thước nano( bé hơn 100 nm) Một bồ sung khác cho vật liệu nano là những vật liệu có kích thước béhơn 1 um nhưng có tinh chất vật lý, hóa học, sinh học giống như những vật liệu nano thì

cũng được xem là vật liệu nano [23].

Khoa học nano là nghiên cứu hiện tượng và ứng dụng các vật liệu ở kích thước

nguyên tử, phân tử và cao phân tử có những tính chất khác biệt so với kích thước lớn

Do sự thu nhỏ kích thước và việc tăng diện tích mặt ngoài của loại vật liệu này.

Diện tích bề mặt tăng nên độ tan tăng, dễ phân tán hạt trong chất lỏng hơn, rất dễ lơ lửngtrong chất lỏng, dễ hấp thụ qua tế bào, da và ruột Do có sự gia tang diện tích bé mặt nên

nó gia tăng sự tiếp xúc, do đó gia tăng khả năng bám dính do lực hút van derwaals Tínhchất quang học và vật lý của vật liệu nano khác so với vật liệu có kích thước lớn hơn.Nhiệt độ nóng chảy vật liệu ở kích thước nano giảm đáng kể so với vật liệu dạng khối{ 14].Khi ở kích thước nano, tính chất lượng tử của vật liệu chiếm ưu thế nên tính từ, quang,

điện của nó khác biệt so với các vật liệu truyền thống

1.2.2.K¥ thuật cơ ban

Các hat nano được tạo ra bởi 2 phương pháp Top-down và Bottom-up [14].

1.2.2.1.Bottom-up

Bottom-up: Lap ghép các hạt kích thước phân tử hay nguyên tử lai thành các hạt cókích thước nano Nguyên liệu ban đầu sẽ được hòa tan hoàn toàn bằng dung môi hữu cơ,sau đó sẽ tủa băng cách bố sung dung mdi mới có sự hiện diện cua chất hoạt động bề

mat[ 14].

a Phương pháp siêu tới hạn

CO, siêu tới hạn được sử dụng lam dung mỗi Thuốc có khả năng hòa tan trong

dung môi hữu cơ, va sau đó dung dịch này được đưa vào CO; siêu tới hạn Bởi vì SCFs có

tính khuếch tán cao nên nhanh chóng trích dung môi ra còn lại hạt thuốc Quá trình giảmáp được thực hiện rất nhanh, lượng thuốc hòa tan trong dung môi sẽ kết tinh và phân tán

trở lại môi trường không dung môi với kích thước nano.

miễn là các giải pháp được bão Sau khi loại bỏ dung môi, vô trùng lọc và đông khô [11]

Tuy nhiên, nó là rất khó khăn để kiểm soát mam và phát triển tinh thé dé có được mộtphân bồ kích thước hẹp

Là kỹ thuật làm giảm kích thước cua các hạt lớn thành những hat có kích thước nhỏ

hon[11] Các phương pháp bao gồm [15]:

e Phuong pháp nghiên

e Phương pháp siêu âm.

e Phuong pháp đồng hóa cơ.e Phương pháp đồng hóa áp suất cao.a Phương pháp nghiên

Thiết bị truyện thống sử dụng cho quá trình nghiên thuốc như máy nghiên stator (Netzsch) hoặc máy nghiền Jet (Retsch) thi bị giới hạn trong sản xuấtnanocrystasl.Ví du máy Jet cho phép nghiên ra thuốc với khoảng kích thước 0.1 - 20um,chỉ chứa một ít trong khoảng kích thước nano.Tuy nhiên nêu cho máy nghiên bi trong mộtthời gian đủ dài thì có thé đạt được huyền phù nano

rotor-b Phương pháp đông hóa coKỹ thuật đông hóa đã được sử dung trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm huyềnphù trong nhiều năm Thuận lợi của kỹ thuật này là có thé tiến hành ở thể tíchlớn.|donghoaco] vận tốc cao của cánh khuấy dẫn đến lực cắt và xé rất cao Tuy nhiên, hiệu

quả của đông hóa bi hạn chê bởi độ nhớt của sản phầm.

\ @ sao

Hình 1.5: Thiét bi dong hóa cơ rotor-stator

c phương pháp siêu âm

Công nghệ siêu âm được xem là có tác dụng như quá trình đồng nhất, sự nhũ hóa,sự phân tán và sự nghiên hat trong một thời gian dài:Tác dụng nghiền hạt: sóng siêu âmxen kẽ tạo ra chu kỳ áp suất cao và chu kỳ áp suất thấp Trong chu ky áp suất thấp, cườngđộ sóng siêu âm cao tạo ra các bong bóng chân không nhỏ và bị bể trong chu kỳ áp lựccao, tạo ra ra su sui bọt bong bóng Các hạt kích thước lớn có thé xói mòn bề mặt (do sựsủi bọt bong bóng trong chất lỏng sung quanh), và giảm kích thước hạt (do va chạm giữacác hạt hoặc sự sủi bọt hình thành trên bề mặt) [24]

Sự nhũ hóa: sóng siêu sẽ lan tỏa trong dung dịch và tạo ra áp lực lớn (chủ yếu dohiệu ứng sủi bọt bong bóng) gây ra các chất lỏng sẽ được chia thành các mảnh vỡ và xen

kẽ với nhau.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả siêu âm: cường độ và tần số siêu âm, thời gian

siều âm.

1.3.ĐẶC TÍNH CỦA CÁC VI KHUẢN THÍ NGHIỆM

Nhiều vi sinh vật gây ra các van dé về hư hỏng và ngộ độc thực phẩm Khoảng hon200 bệnh có liên quan đến nước bị ngộ độc, sữa và thực phẩm bị hư hỏng Vi sinh vậtthường được xác định là nguyên nhân gây ra vấn đề trên là: Escherichia coli (gây ranhiễm trùng đường ruột và tiêu chảy), Staphylococcus aureus (gây ra nhiễm trùng huyết

và da), Pseudomonas aeruginosa (gây nhiễm trùng bệnh viện), Salmonella Typhi, Bacillus

cereus, Enterococcus faecalis Các kiếm nghiệm trên khả năng kháng khuẩn của hệ phân

tán nano piperine sẽ được thực hiện trên 6 chung vi khuân này.

1.3.1.Escherichia coli

E.coli là một trực khuẩn ngan, hình que, Gram âm, kích thước 2—3 x 0.6 um, có

lông nên di động được, hiểu khí hoặc ki khí tùy ý

E coli có khả năng lên men lactose sinh acid và sinh hơi ở 27 °C trong 24 — 48 giờ,có khả năng sinh indol ở 44 °C và 37 °C, có phản ứng Vogesn Prokauer âm tính, không cókhả năng sử dung citrate như nguồn carbon duy nhất

E.coli thuộc nhóm vi trùng đường ruột Enterobacteriaceae, có nhiều trong tựnhiên, trong đường ruột của người và gia súc Trong đường ruột, E coli hiện diện nhiều ởđại tràng nên còn gọi là vi khuẩn đại tràng Phần lớn E.col không có hại cho con ngườinhưng có một SỐ chung E.coli gặp điều kiện thuận lợi có thé phát triển và tiết độc tố gâybệnh Trong đó đại diện chủ yếu cho nhóm có hại, dễ nhiễm trong thực phẩm và gây ngộcđộc là chủng E.coli O157:H7 Chủng này gây nên các bệnh như: viêm đại tràng xuấthuyết, hội chứng thiếu máu tăng ure huyết và tan máu (Hemolytic Uremic Sundrome —HUS), tiêu chảy cấp, ly

1.3.2.Staphylococcus aureus (tụ cầu vàng)

Staphylococcus aureus là vi khuẩn có dạng hình cầu, Gram dương, hiéu khí hay ky

khí tùy ý, không sinh bào tử, không di động, đứng thành chùm đôi hoặc chuỗi, ít khi đứngriêng lẻ.

S aureus có thử nghiệm coagluase, phản ứng DNAse, phosphatease dương tinh, cókha năng lên men và sinh acid từ manitol, trehalose, sucrose, mẫn cảm với novobiocine,

có khả năng tăng trưởng trên môi trường chưa đến 15% NaCl Một số chủng có khả năng

làm tan máu trên môi trường thạch mau.

Hầu hết các chung S aureus có thé sản sinh ra một loại độc tố bền nhiệt, không bịphân hủy khi đung ở 100 °C trong 30 phút, lượng độc tố nhiều nhất khi S aureus tăng

1.3.3.Pseudomonas aeruginosa

P aeruginosa (hay còn gọi là trực khuẩn mủ xanh) là một trong những vi khuẩnchủ yếu gây bệnh ở động vật và con người P.aeruginosa là vi khuẩn Gram âm, hiếu khí,

hình que, tỒn tại ở dạng đơn, bắt cặp hoặc tạo chuỗi ngăn có khả năng di chuyển một cực,

nhiệt độ phát triển tối ưu là 37 °C

P aeruginosa có khả năng thủy giải gelatin, tinh bột, có phản ứng nitate, oxydasedương tính, sử dụng citrate và malonate dương tính.

P aeruginosa hiện diện trong đất, nước, hệ vi sinh vật trên da và các môi trườngnhân tạo trên khắp thế giới Chúng là loại vi khuẩn gây bệnh có điều kiện Sự nhiễm bệnhbắt đầu khi có những biến đổi làm suy yếu hàng rào bảo vệ của tế bào chủ Khi cơ thể bịSuy giảm miễn dịch (tự nhiên hoặc mac phải), bị mặc các bệnh ác tính hoặc mãn tính,dùng lâu dài corticoid, kháng sinh hoặc các chất chong ung thu thì dé mắc bệnh nhiễmtrùng nội sinh hoặc ngoại sinh do trực khuẩn mủ xanh P aeruginosa từ môi trường bênngoài xâm nhập vào cơ thể qua các vết thương hở.Tại chỗ xâm nhập chúng gây viêm cómủ (có thể có màu xanh) Nếu cơ thé suy giảm sức dé kháng, chúng có thé xâm nhập vàovà gây viêm các phủ tạng như xương, đường tiết niệu, tai giữa, phế quản, màng não hoặcgây bệnh toàn thân như nhiễm khuẩn huyết, viêm nội tâm mạc [19]

P aeruginosa có kha năng tiết ra nhiều loại sắc tố, bao gồm pyocyanin (lam-lục),

fluorescein (vàng-lục và fluorescent, hiện tại được gọi là pyoverdin), và pyorubin nâu) King, Ward, va Raney đã tìm ra thạch Pseudomonas Agar P (môi trường aka King

(đỏ-A) để tạo điều kiện cho vi khuẩn tiết pyocyanin và pyorubin, thạch Pseudomonas Agar F(môi trường aka King B) tạo điều kiện cho vi khuẩn tiết sắc tổ fluorescein [20]

Trực khuẩn mủ xanh dé kháng tự nhiên với nhiều loại kháng sinh thông dụng Đềđiều trị nhiễm khuẩn do vi khuẩn này gây ra người ta thường dùng các kháng sinh nhóm

aminoglycoside (gentamycin, amikacin, tobramycin, neltimycin) hoặc các cephalosporin

thé hé 3 (ceftriaxone, ceftazidime, cefotaxime) Hién nay tỉ lệ da dé khang khang sinh cua

trực khuân mủ xanh ngày càng tăng cao, đặc biệt ở các chung gây nhiém khuân bệnh viện.

1.3.4.Enterococcus faecalis

Enterococcus faecalis là vi khuẩn Gram dương, ki khí, không sinh bao tử, không didong, trước day được phân loại vào nhóm vi khuẩn Streptococcus E faecalis sống cộngsinh ở hệ tiêu hóa của người và một số loài động vật (gia cầm, gia súc, lợn, chó, ngựa,cừu, dé), ngoài ra loài vi khuẩn này còn xuất hiện ở chân răng và gây ra bệnh viêm tủy

răng.

E faecalis thuộc giỗng Enterococci - đứng hàng thứ 3 trong số các tác nhângây nhiễm khuẩn bệnh viện như nhiễm khuẩn tiết niệu, viêm nội tâm mạc, các nhiễmkhuẩn ngoài 6 bụng, bệnh viêm mang não, và nhiều kiểu nhiễm trùng khác ở người.Nhiễm trùng huyết ít khi gây xảy ra nhưng nếu có thường rất nặng xảy ra sau phẫu thuật

hoặc liên quan đến tình trạng miễn dịch, hầu hết các nhiễm trùng huyết là nội sinh hoặc

nhiêm khuân chéo xảy ra trong bệnh viện.

E faecalis là vi khuan dé kháng tự nhiên với nhiều loại kháng sinh như các kháng

sinh thuộc phân nhóm cephalosporin, các kháng sinh nhóm aminoglycoside (trừ các

aminoglycoside có nồng độ cao), clindamycin và co-trimoxazol nên hiệu qua lâm sàng củacác kháng sinh này trong việc điều trị nhiễm khuẩn do E faecalis là kém, mặc dù kết quakháng sinh đồ trên in vitro có thé là nhạy cảm [21]

1.3.5.Salmonella Typhi

Vi khuẩn Salmonella enterica typ huyết thanh Typhi (gọi tắt là Salmonella Typhi)là trực khuân Gram âm thuộc ho Enterobacteriaceae, giống Salmonella, loài Salmonellaenteric, không sinh bao tử, có roi catalase dương tính, hiếu ky khí tuỳ tiện, có phan ứng

oxydase âm tính, lên men glucose không sinh hơi và khử nitrate, không lên men đườnglactose, saccharose, sinh HS trong môi trường thạch chi, không sinh indol trong môi

trường pepton, không có urease Vi khuẩn có kháng nguyên thân O (oligosaccharide),

kháng nguyên roi H (protein), kháng nguyên vỏ bao VI (polysaccharide) và một phức hợp

dai phân tử lipopolysaccharide gọi là nội độc tố tạo thành phan phía ngoài của thành vikhuẩn Nội độc t6 này bao gồm ba lớp: lớp ngoài (O), lớp giữa (R) và lớp nền (lớp lipidA) Ngoài ra, Salmonella Typhi còn có kha năng sinh dé kháng kháng sinh truyền qua các

plasmid

Nhiệt độ phát triển của Salmonella Typhi từ 5 — 45 °C, thích hợp ở 37 °C, pH thíchhợp là 7.6 nhưng vẫn có thé phát triển được ở pH từ 6 — 9 Với pH >9 hoặc < 4.5, vi khuẩncó thé bị tiêu diệt Khả năng chịu nhiệt của Salmonella Typhi kém: ở 50 °C trong 1 giờ, ở70 °C trong 15 phút va 100 °C trong 5 phút Ở nồng độ muối 6 — 8%, vi khuẩn phát triển

chậm va ở nông độ muôi là 8 — 19% sự phát triên của vi khuan bị ngừng lại Tuy vậy, với

nguyên nhân chính gây ra bệnh thương hàn.

1.3.6.Bacillus cereus

Bacillus cereus được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1955, và được phân lập thànhcông vào năm 1969 từ một trường hợp viêm phôi gây tử vong

Bacillus cereus là trực khuẩn gram dương, theo phân loại quốc tế thuộc giới

bacteria, ngành firmicufes, lớp Bacilli, bộ Bacillales, họ Baccillaceaem, chi Bacillus, loàiCereus.

Bacillus cereus là loài vi khuan hiểu khí, bao tử dang hinh ovan, co kha nang sinhnha bào, được phát hiện trong một ca nhiễm độc thực phẩm vào năm 1955 Từ những năm1972 — 1986 có tới 52 trường hợp trúng độc thực phẩm do Bacillus cereus được phát hiệnvà báo cáo chiếm khoảng 2% số ca bệnh thực phẩm, trên thực tế con số này lớn hơn rất

nhiều.

Vi khuan Bacillus cereus phan bồ nhiều trong tự nhiên, nhiêm vào các loại thức ăn

qua đêm hay trữ lạnh lâu, thường gây ngộ độc thực phẩm

Vi khuẩn sản sinh hai loại độc tố: độc tố gây tiêu chảy và độc tố gây nôn mia.Ngoài ra vi khuẩn còn có enzyme hemolyzin là một protein gây độc mạnh có thể gây chếtngười Độc tố này có thể trung hòa bởi cholesterol trong huyết thanh nhưng nó góp phan

cho sự phát triên của vi khuân

Bacillus cereus có thé gây ra sự nhiễm trùng và nhiêm độc khác nhau, thêm vào đó,những độc tô khác do Bacillus cereus gây ra là sự nhiêm trùng máu, viêm mang não,nhiêm trùng mắt.

Toàn thế giới, bệnh do Bacillus cereus gây ra thường được tìm thay ở những nơi cóxử lý thực phẩm không đúng cách Giữa 1973-1985, Bacillus cereus gây ra 17.8% tong sốngộ độc thực phẩm do vi khuẩn ở Phan Lan, 11.5% ở Hà Lan, 0.8% ở Scotland, 0.7% ở

Anh và xu Wales, 2.2% ở Canada, 0.7% ở Nhật Ban, và 15.0% (từ 1960-1968) ở

Hungary Tính đến năm 2008, 103 trường hợp bùng phát đã được xác nhận đã được báocáo ở Mỹ Tai Na Uy, Bacillus cereus là loại vi khuẩn pho biến nhất được phân lập từ cácbệnh do thực phẩm vao năm 1990

Bacillus cereus là nhạy cảm với imipenem và vancomycin, và hau hết các chủng

nhạy cam với chloramphenicol, aminoglycoside, ciprofloxacin, erythromycin, và

gentamicin M6t số chủng là vừa phải nhạy cảm với clindamycin vatetracycline Clindamycin và gentamycin điều trị tốt nhất là các bệnh nhiễm trùng mắttừ Bacillus cereus trong giai đoạn dau

Bacillus cereus sản xuat sô lượng lớn các lactamase va dé khang voi penicillin,ampicillin, cephalosporin, trimethoprim.

1.4.CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

Piperine có nhiều tác dụng dược lý quan trọng như: chống viêm, chống loét, giảmdau, tăng cường trí nhớ [21] Tuy nhiên piperine không tan trong nước, do đó dé tăng độ6n định, và khả năng hap thu piperine thi đưa piperine về kích thước nano là một giải phápkhả thi Tuy nhiên, các nghiên cứu về tạo hệ phân tán nano của piperine và hiệu quả củachúng trên thế giới rất ít được thực hiện ở dạng độc lập, chủ yếu thực hiện kết hợp cùngcác hoạt chất khác

Aroonsri Priprem và cộng sự (2011) nguyên cứu hệ liposomes có chứa piperine

kích thước 100 nm, bằng đường miệng trên chuột.ftrong việc điều trị bệnh trầm cảm và

tăng trí nho[21].

Hình 1.6: Hình chụp TEM piperine-encapsulated liposomes với lớp bao PEG

C Moorthi và cộng sự (2012) đã tạo được hệ curcumin-piperine kích thước 85.43

nm bang phương pháp đồng hóa cơ ở tốc độ 1000 vòng/ phút có sự hỗ trợ của chất hoạtđộng bề mặt Sodium lauryl sulfate ( SLS) [22]

Ở Việt Nam các dé tài nghiên cứu về hệ phân tán nano-piperine còn khá it Do đótrong để tài nghiên cứu này thì bên cạnh việc tạo hệ phân tán nano của piperine thì sảnphẩm sẽ được tập trung đánh giá hiệu quả sinh học Một trong những mục tiêu sẽ là thửnghiệm các khả năng kháng một số dòng vi khuẩn đặc trưng và hy vọng kết quả sẽ lam

tiên dé cho các ứng đụng về piperine với kích thước nano sau này.

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1.Ý NGHĨA MỤC TIỂU CUA DE TÀI

Piperine là một chất có hoạt tính sinh học cao, được ứng dụng rộng rãi trong y học,dược phẩm, hương liệu Tuy nhiên piperine lại không tan trong nước, làm giảm di khảnăng ứng dung của piperine, do đó mục tiêu của dé tài là nghiên cứu hệ huyện phù nanopiperine đông thời khảo sát hoạt tính sinh hoc của huyền phù nano piperine

2.2.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Khao sát các yêu tô ảnh hưởng của hệ phan tán nano piperine

e Khao sát các phương pháp khác nhau: Máy đồng hóa cơ, máy đánh sóng

siêu âm Từ đó lựa chọn phương pháp thích hợp.

e Khao sát các yếu tô ảnh hưởng (nông độ piperine, nông độ các chất hoạtđộng bề mặt lecithin, sodium stearoyl lactylate (SSL)) đến kích thước hatnano piperine, cũng như độ bên của hệ

e Khao sát khả năng kháng khuẩn của hệ phân tán nano piperine.e Khao sát khả năng đông vận của hệ phân tán nano piperine với các kháng

sinh.