nghiên cứu sản xuất pilot sinh khối spirulina giàu selen hữu cơ để làm thuốc

UBND TP. HỒ CHÍ MINH CÔNG NGHỆ .HCM BÁO CÁO NGHIỆM THU (Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu ngày 06 tháng 3 năm 2012) NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PILOT SINH KHỐI SPIRULINA GIÀU SELEN HỮU CƠ ĐỂ LÀM THUỐC Chủ nhiệm đề tài: ThS. DS LÊ VĂN LĂNG TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 4 năm 2012 MỤC LỤC Trang Tóm tắt đề tài (gồm tiếng Việt và tiếng Anh) I Mục lục II Danh sách các chữ viết tắt III Danh sách bảng IV Danh sách hình V Bảng quyết toán (giám định giai đoạn 1 & 2) VI Mục lục (nội dung nghiên cứu - tiếp trang sau) MỤC LỤC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Trang Phần mở đầu 1- Tên đề tài - Chủ nhiệm -Cơ quan chủ trì -Cơ quan quản lý - - 1 2- Mục tiêu của đề tài 1 3- Nộ ộ thực hiện 3 - - Phụ lục của phần mở đầu 2) 4 Chương I: Tổng quan tài liệu 1.1- Đặt vấn đề 5 1.2- Tính cấp thiết của đề tài 5 1.3- T 6 1.3.1- Vai trò chính của selen trong y học 6 1.3.2- Ngoài nước 7 1.3.3- Trong nước 8 Chương II: Nội dung nghiên cứu - 1: Nghiên cứu quy trình pilot nuôi vi khuẩn lam Spirulina platensis (Selen-sa) 11 2.1.1. Mô tả nội dung 11 2.1.2. Phương pháp nghiên cứu 11 2.1.2.1- Nuôi Spirulina platensis thu sinh khối giàu selen hữu cơ theo pp. labo.2006 11 2.1.2.2- Định lượng sinh khối 12 2.1.2.3- Định lượng selen 12 2.1.2.4- Xác định Selen gắn hữu cơ trong protein 14 - -sa 14 2.1.3. Các chỉ tiêu theo dõi 14 2.1.4. Sản phẩm nội dung cần đạt 14 - 2: Nghiên cứu bào chế thuốc Selen-sa 25 mcg 15 2.2.1. Mô tả nội dung 15 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu 15 - -sa 25 mcg 15 2.2.2.2- Đánh giá độ ổn định của -sa 17 2.2.3. Các chỉ tiêu theo dõi 18 2.2.4. Sản phẩm nội dung cần đạt 18 2.2.5- Nguyên liệu, hóa chất, máy thiết bị 18 - 3: Nghiên cứu tác dụng dược lý của thuốc trên động vật 19 2.3.1. Mô tả nội dung 19 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 19 2.3.2.1- Khảo sát độc tính cấp 19 2.3.2.2- Khảo sát độc tính bán trường diễn 20 2.3.2.3- Khảo sát ảnh hưởng của sk. tảo Spirulina giàu selen trên sự sinh sản của chuột nhắt trắng 20 2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi 22 2.3.4. Sản phẩm nội dung cần đạt 22 - - 22 2.4.1. Mô tả nội dung 22 22 2.4.2.1- Đối tượng nghiên cứu 22 2.4.2.2- Vật liệu nghiên cứu lâm sàng 23 2.4.2.3- Phương pháp nghiên cứu 24 2.4.2.4 - Vấn đề Y Đức trong nghiên cứu 30 2.4.2.5. 31 2.4.2.6- Phương pháp xử lý số liệu nghiên cứu 32 2.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi 32 2.4.4. Sản phẩm nội dung cần đạt 32 - 32 2.5.1- Hoá chất, thuốc thử 32 2.5.2- Động vật thử nghiệm 32 2.5.3- Dụng cụ , thiết bị 32 Chương III: Kết qủa và thảo luận 33 - 1: Nghiên cứu quy trình pilot nuôi vi khuẩn lam Spirulina platensis giàu se 33 3.1.1- Xử lý nước nuôi tảo Spi 33 3.1.2- Pha chế môi trường nuôi (MTN) Spirulina platensis 33 3.1.3- Nghiên cứu sản xuất pilot sinh khối Selen-sa thế hệ tảo mẹ F0 33 3.1.4- Định lượng selen trong Selen-sa bằng quang phổ hấp thu nguyên tử AAS 36 3.1.5- Định lượng Selenit bằng máy quét nhanh phổ sóng vuông Analyser SQF 39 3.1.6- Các nc thăm dò để nuôi tạo thế hệ Spirulina F x tích lũy selen hữu cơ cao 45 3.1.7- Nc nuôi thu sinh khối chủng Spirulina F 2 46 3.1.8- Thử nghiệm quy trình nuôi thu sk Selen-sa ở hồ 10 m 2 và 50 m 2 51 3.1.8.1- Mục đích 51 3.1.8.2- Sơ đồ quy trình kỹ thuật nuôi thu sk Selen-sa 51 3.1.8.3- Tiến hành và kết quả 52 3.1.9 - Giá thành sản phẩm 54 3.1.10- Nghiên cứu một số chỉ tiêu chất lượng của sinh khối Selen-sa 55 3.1.11- Nghiên cứu độ ổn định của nguyên liệu Selen-sa và kết quả 58 3.1.12- Đề xuất tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm mới Selen-sa 62 Các phụ lục 1, 2) 63 - 2: Nghiên cứu bào chế thuốc nang Selen-sa 25 mcg 64 3.2.1- NC xâ -sa 25 mcg 64 3.2.1.1- Khảo sát tỷ trọng biểu kiến của thuốc và xác định lượng tá dược độn 64 3.2.1.2- Khảo sát thời gian trộn nguyên liệu 64 3.2.1.3- Chọn tá dược trơn chảy, bảo quản 65 3.2.1.4- Công thức bào chế 3 lô pilot cho 10.000 viên nang Selen -sa 65 3.2.2- Quy trình kỹ thuật bào chế viên nang Selen-sa 25 mcg 67 3.2.2.1- Sơ đồ quy trình kỹ thuật bào chế 67 3.2.2.2- Tiến hành 67 3.2.2.3- Kết quả 68 - -sa 50 mcg 73 3.2.3.1- -sa 50 mcg 73 - -sa 50 mcg 73 3.2.4-Tiêu chuẩn cơ sở và pp kiểm nghiệm nang Selen-sa 25 mcg và 50 mcg 74 3.2.5- Độ ổn định của thuốc nang Selen-sa 74 3.2.5.1- Độ ổn định cấp tốc và kết quả 74 3.2.5.2- Độ ổn định trong điều kiện phòng thí nghiệm và kết quả 76 3.2.5.3- Thẩm định thuốc mới 76 Phụ lục 2, 2) 76-77 3.3- 3: Thử nghiệm dược lý 78 3.3.1- Độc tính cấp 78 - 78 - 78 3.3.2- Độc tính bán trường diễn 79 3.3.2.1- Khảo sát các chỉ số huyết học 79 3.3.2.2- Khảo sát các chỉ số sinh hóa 83 3.3.2.3- Giải phẫu bệnh gan, thận 87 3.3.2.4- Sự thay đổi thể trọng của chuột 88 3.3.3- Khảo sát ảnh hưởng của thuốc Selen-sa trên chức năng sinh sản chuột 89 3.33.1- Tinh dịch đồ của chuột đực 89 3.3.3.2. Khối lượng cơ quan sinh sản 90 3.3.3.3- Giải phẫu bệnh cơ quan sinh sản chuột bố mẹ 92 3.3.3.4. Trọng lượng chuột con 93 3.3.4- Bàn luận và đề nghị 94 Phụ lục 3, 2) 95 - 4: Kết quả thử nghiệm lâm sàng 96 3.4.1. Một số đặc điểm của đối tượng nghiên cứu. 96 3.4.1.1- Về giới tính 96 3.4.1.2- Về tuổi 96 - ồ sử dụng 96 3.4.2- Các thông số sinh hóa và chống oxy hóa của hai nhóm NTN trước khi dùng thuốc Selen-sa 96 3.4.2.1- Các thông số sinh hóa 96 34.2.2- Các thông số chống oxy hóa 97 3.4.3. Các thông số sinh hóa và chống oxy hóa của hai nhóm NTN sau khi dùng thuốc Selen-sa: 98 3.4.3.1- Nhóm người bình thường: 98 3.4.3.2- Nhóm bệnh nhân đái tháo đường 99 3.4.4- Sự tương quan của Selen trong máu với các thông số chống oxy hóa của hai nhóm NTN trước và sau khi dùng thuốc Selen-sa 104 3.3.5- Bàn luận và đề nghị 107 4, 2) 108 Chương IV: Kết luận và đề nghị 109 110 Tài liệu tham khảo DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT THUẬT NGỮ TIẾNG ANH AAS Atomic Absorption Spectrophotometer Máy đo quang phổ hấp thu nguyên tử Bas Basophile Bạch cầu ái kiềm Bas% Bas% Phần trăm bạch cầu ái kiềm CFU Colony forming unit Đơn vị khuẩn lạc ĐC - Đối chứng ĐTĐ - ) Eos Eosinophile Bạch cầu ái toan GPx GSH-Px Glutathion peroxidase enzyme Men xúc tác phản ứng loại bỏ các peroxide hữu cơ và vô cơ Hgb Hemoglobin Hemoglobin Hct% Hematocrite % Hồng cầu trong máu Lymp Lymphocyte Tế bào lympho MCV Mean Corpuscular Volume Thể tích hồng cầu MCH Mean Corpuscular Hemoglobin Lượng Hb trong hồng cầ u MCHC Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration Nồng độ % Hb trong HC Mode Direct: (Chương trình cài đặt trên máy) Phương pháp đo trực tiếp Mono Monocyte Tế bào đơn nhân Mono% Mono% Phần trăm tế bào đơn nhân MPV Mean platelet volume Thể tích trung bình tiểu cầu MT / MTN - Môi trường /nuôi MT / MTN nc pilot Pilot scale research Triển khai nghiên cứu thực nghiệm ở mô hình có ki Neut Neutrophile Bạch cầu trung tính NTN - pp - Plt Platelet Tiểu cầu PDW Platelet distribution width Phân bố độ rộng tiểu cầu TAS Total Antioxidant Status Tình trạng chống oxy hóa toàn phần TN - RDW% Red cell distribution width Phân bố độ rộng hồng cầu RBC Red blood cell Hồng cầu Selen-sa Seleno-organic riched Spirulina algae biomass Sinh khối tảo Spirulina giàu selen hữu cơ Sk. Biomass SOD Superoxid dismutase enzyme / Superoxid oxidoreductase enz. Men xúc tác quá trình phân hủy superoxid Spi. Blue-green Spirulina microbes Tảo Spirulina / Spirulina platensis SQF Square wave fast scanning on slowly dropping electrode nhanh trên cực giọt chậm WBC White blood cell Bạch cầu DANH SÁCH BẢNG SỐ TÊN BẢNG SỐ LIỆU TRANG Bảng 2.1. Công thức dự kiến, cho 1 viên nang 16 Bảng 2.2 Danh sách các nguyên liệu sử dụng trong bào chế viên nang 18 Bảng 2.3 Danh sách các thiết bị bào chế thuốc 18 Bảng 3.1 Thông số và nồng độ chất hòa tan trong nguồn nước nuôi Spirulina 33 Bảng 3.2 Thành phần môi trường nuôi Spirulina không chứa selen 34 Bảng 3.3 Thành phần dung dịch Selenit 10 % 35 Bảng 3.4 Kết quả năng suất sinh khối Selen-sa với dòng Spirulina F 0 35 Bảng 3.5 Tốc độ phóng thích selenit hòa tan theo thời gian của dung -sa 1%. 38 Bảng 3.6 Kết quả sự tương quan giữa nồng độ selenit chuẩn và cường độ dòng đo trên máy quét phổ sóng vuông SQF 40 Bảng 3.7 Biến thiên nồng độ selenit trong nước rửa sinh khối Selen- sa đo bằng SQF 43 Bảng 3.8 Kết quả nghiên cứu nuôi thu sinh khối của các thế hệ Spirulina F x 45 Bảng 3.9 Kết quả nuôi thu sinh khối thế hệ Spirulina F 2 47 Bảng 3.10 So sánh tỷ lệ Selen hữu cơ của Selen-sa các lô tn pilot và nc Labo.2006 48 Bảng 3.11 Sự tiêu hao selenit trong môi trường và tích lũy selen của Spirulina F 0 và F 2 49 Bảng 3.12 Sản lượng sk Selen-sa chỉ số phân tich cơ bản của 3 lô pilot 54 Bảng 3.13 Giá thành sản xuất pilot sinh khối Selen-sa 55 Bảng 3.14 Tổng hợp kết quả phân tích thành phần của sk. Selen-sa 57 [...]... giai 1 giàu selen h u cơ, v i h nuôi 10m2 ( 3.500 lit) 2 0,85kg/ m2 / năm Phân tích t l selen h u cơ trong sinh kh i - ðăng ký: Sinh kh i Spirulina có hàm ,, lư ng selen h u cơ ñ t 50 – 75 mcg / gam khô ño n 1 - K t qu : ñ t > 100 mcg/g, cao hơn m c d ki n trên 3 4 5 Xây d ng tiêu chu n nguyên li u Spirulina giàu selen h u cơ ( Selen- sa ) - ðăng ký: B n tiêu chu n nguyên li u ,, Spirulina giàu selen. .. tính n ng ñ selen c a m u Selen trong sinh kh i Selen- sa g m Selen hòa tan là selen vô cơ và Selen không hòa tan là Selen h u cơ Selen hòa tan: là h n h n h p các ch t ch a selen hòa tan ñư c trong nư c, g m selen vô cơ và ph c ch t không xác ñ nh Chúng h p ph trên b m t t bào sinh kh i t môi trư ng nuôi dư ng ( selenit -SeO3 ) ho c c a d ch t bào t o b t n thương khi thu ho ch nh ra Selen vô cơ có th... chưa n ñ nh và năng su t sinh kh i th p K t qu này có th so sánh v i các nc Hoa kỳ, Nga, Brasil, Trung qu c,… g n ñây thu ñư c sinh kh i Spirulina giàu selen 267 – 650 mcg / g và m hư ng m i ñ chúng tôi nghiên c u pilot nh m thu sinh kh i tích lũy selen h u cơ cao hơn n a - Nghiên c u thành ph n hoá h c và xây d ng tiêu chu n ch t lư ng: sinh kh i Spirulina giàu Selen h u cơ m c 50 mcg / g, protein... cho sinh kh i giàu selen h u cơ (Selen- sa) - Quy trình nuôi ngoài tr i,v i h nuôi ,, b ng xi-măng, di n tích 10m2 (~3.500 lit), ki u nuôi liên t c, công th c môi trư ng nuôi có natri selenit, có kh năng tri n khai 1 quy nuôi công nghi p, năng su t sinh kh i quy trình ñ i kho ng 0,85kg / m2 / năm S n ph m c a d tài (ti p theo) 3 4 Sinh kh i Spirulina giàu selen h u cơ - Sinh kh i Spirulina giàu selen. .. nhóm organo -selen ñ s n xu t thu c m i theo con ñư ng t ng h p hóa h c ho c sinh h c Trong ñó nhi u nh t v n là các công trình nghiên c u Spirulina platensis giàu selen Ch riêng t ñ u năm 2002 ñ n nay ñã có trên 30 nghiên c u s n xu t Spirulina giàu selen ñư c công b , cho th y s quan tâm r ng rãi c a ngành công ngh sinh h c trên th gi i t i ñ tài này S n ph m Selen trong sinh kh i Spirulina (Selen- sa)... c nghiên c u s n xu t Spirulina giàu selen ñ tăng giá tr phòng tr b nh c a dư c li u này hi n ñư c ti n hành nhi u nư c Trên th c t ñó, ñ tài Nghiên c u nuôi vi khu n lam Spirulina giàu selen sinh h c’’ do S KH & CN TPHCM c p kinh phí, ñư c chúng tôi ti n hành trong 12 tháng, ñã nghi m thu tháng 9 / 2006 K t qu ch y u g m: - Xây d ng Quy trình k thu t nuôi Spirulina platensis giàu selen h u cơ (Selen- sa... c F2, F3, …Fx ð nh lư ng selen trong sinh kh i, xác ñ nh th h Spirulina Fx tích lũy selen h u cơ m c không dư i 75 mcg /g khô và năng su t có th ch p nh n ñư c, (xem hình 2.1) Tri n khai nuôi pilot Spirulina Fx h 10 m2 11 ðây là gi i pháp nghiên c u b sung, hay nghiên c u ban ñ u trư c khi nghiên c u pilot M t khác, kh năng thích nghi hay ngư ng ch u ñ ng selenit c a ch ng Spirulina platensis ñang... ngày 19 tháng 10 năm 2009 2- M C TIÊU C A ð TÀI Ti p theo nghiên c u labo năm 2006, ñ tài này có các m c tiêu chính sau : a- Xây d ng quy trình s n xu t pilot sinh kh i Spirulina platensis giàu selen h u cơ (Selen- sa): tri n khai k t qu nghiên c u labo sang m c pilot h ximăng di n tích 10 m2 Tìm gi i pháp nuôi Spirulina ñ ñưa hàm lư ng selen trong sinh kh i lên trên 75 mcg / g khô, vư t m c 50 mcg /g... phổ sóng vuông SQF 3.8 44 3.9 Biểu đồ phân bố selen trong sinh khối Selen- sa 48 3.10 Biểu đồ năng suất sinh khối Selen- sa 48 3.11 Biểu đồ tiêu hao selenit trong môi trường và tích luỹ selen hữu cơ trong sinh khối Selen- sa 50 3.12 Sơ đồ quy trình kỹ thuật nuôi thu sk Selen- sa 51 3.13 Thuốc nang Selen- sa 25 mcg và 50 mcg 74 1 trọng lượng của chuột trong thử nghiệm độc tính 3.14 79 cấp 3.15 80 đực (A)... h u cơ - Sinh kh i Spirulina giàu selen h u cơ ~ 30 kg (Selen- sa) ñ t ~50 -75 mcg / g sk khô B ng tiêu chu n ch t - ð m b o các quy ñ nh c a B y t v B ng Tiêu lư ng c a sinh kh i tiêu chu n nguyên li u dư c d ng ( chu n cơ s Spirulina giàu selen h u hàm lư ng selen h u cơ ñ t 50 – 75 mcg / gam sk khô, protein > 55%, ñ nh 3 cơ ( Tiêu chu n cơ s nguyên li u Selen- sa ) 5 6 tính beta-caroten, ), gi i h . 1- TÊN ðỀ TÀI: “ Nghiên cứu sản xuất pilot sinh khối Spirulina giàu selen hữu cơ ñể làm thuốc ’’ Chủ nhiệm ðT: ThS.DS. Lê Văn Lăng Cơ quan chủ trì: ðại Học Y Dược TP. HCM . Cơ quan quản lý:. Spirulina giàu selen hữu cơ - Sinh khối Spirulina giàu selen hữu cơ (Selen- sa) ñạt ~50 -75 mcg / g sk. khô. ~ 30 kg 4 Bảng tiêu chuẩn chất lượng của sinh khối Spirulina giàu selen hữu - ðảm bảo. của Hội đồng nghiệm thu ngày 06 tháng 3 năm 2012) NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PILOT SINH KHỐI SPIRULINA GIÀU SELEN HỮU CƠ ĐỂ LÀM THUỐC Chủ nhiệm đề tài: ThS. DS LÊ VĂN LĂNG