Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc curcumin của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường chuẩn

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH - KTNN ====== NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG THUỐC CURCUMIN CỦA MÀNG CELLULOSE VI KHUẨN LÊN MEN TỪ MÔI TRƢỜNG CHUẨN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời động vật Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS NGUYỄN XUÂN THÀNH HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Xuân Thành người tận tình theo sát hướng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu Trường ĐHSP Hà Nội 2; thầy, cô khoa Sinh kỹ thuật Nông nghiệp; thầy, cô Viện Nghiên cứu Khoa học Ứng dụng Trường ĐHSP Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Do bước đầu vào thực tế sáng tạo nghiên cứu khoa học, kiến thức em hạn chế nhiều bỡ ngỡ Do vậy, không tránh khỏi thiếu sót điều chắn, em mong nhận góp ý quý báu quý thầy cô bạn sinh viên để đề tài khóa luận tốt nghiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô! Hà Nội, Ngày 20 tháng 04 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Huyền Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Xuân Thành Những số liệu kết khóa luận trung thực, trùng lặp chép đề tài khác Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, Ngày 20 tháng 04 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Huyền Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan BC 1.1.1 Đặc điểm vi khuẩn Acetobacter xylinum 1.1.2 Nhu cầu dinh dưỡng vi khuẩn A xylinum 1.1.3 Môi trường nuôi cấy A xylinum 1.1.4.Cấu trúc màng BC 1.1.6 Ứng dụng màng BC 1.2 Curcumin 1.2.1 Công thức cấu tạo 1.2.2 Tính chất lí hóa curcumin 1.2.3 Dược chất 1.2.4 Sinh khả dụng 11 1.2.5 Rủi ro tác dụng phụ 11 1.3 Tình hình nghiên cứu nước 12 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước 12 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước 14 Chương Đối tượng - Phương pháp nghiên cứu 16 2.1 Đối tượng nghiên cứu 16 2.2 Vật liệu nghiên cứu 16 2.2.1 Hóa chất 16 2.2.2.Thiết bị, dụng cụ 16 2.3 Nội dung nghiên cứu 16 2.4 Phương pháp nghiên cứu 17 2.4.1 Tạo màng BC từ môi trường chuẩn 17 2.4.2 Phương pháp dựng đường chuẩn 18 2.4.3 Tạo màng BC nạp curcumin 20 2.4.4 Xác định lượng curcumin nạp vào màng BC 20 2.4.5 Chuẩn bị môi trường đệm PBS (Phosphat buffered saline) - PBS 1X 22 2.4.6 Xác định lượng thuốc giải phóng màng BC nạp thuốc curcumin 22 Chương Kết nghiên cứu thảo luận 25 3.1 Màng BC nuôi cấy từ môi trường chuẩn 25 3.2 Màng BC nạp thuốc curcumin 26 3.3 Lượng thuốc giải phóng từ màng BC vào môi trường pH khác nhau28 3.3.1 Mật độ quang curcumin tiến hành giải phóng thuốc thời điểm khác môi trường pH khác 28 3.3.2 Tỉ lệ giải phóng dược chất màng môi trường pH khác khoảng thời gian khác 30 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 BẢNG VIẾT TẮT Tên viết tắt A xylinum BC OD Tên latinh Tên tiếng Anh Acetobacter xylinum Bacterial cellulose Optical Density DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Ảnh hưởng pH lên màu dạng tồn curcumin Bảng 2.1: Thành phần môi trường tạo màng BC 17 Bảng 2.2: Mật độ quang (OD) dung dịch curcumin nồng độ (mg/ml) khác (n = 3) 19 Bảng 2.3 Môi trường đệm PBS 22 Bảng 3.2: Mật độ quang tiến hành giải phóng thuốc thời điểm khác môi trường pH khác 29 Bảng 3.3: Tỉ lệ giải phóng dược chất màng môi trường pH khác khoảng thời gian khác (n = 3) 31 Bảng 3.4: Hệ số tương quan R2, tốc độ giải phóng thuốc (k) trị số số mũ giải phóng (n) môi trường pH khác 34 DANH MỤC HÌNH Hình 1.2: Cấu tạo curcumin Hình 1.3: Cấu tạo Demetoxy - curcumin Hình 1.4: Cấu tạo Bis - demetoxy - curcumin Hình 1.5: Cấu tạo xiclocurcumin Hình 2.1 Quy trình tinh chế màng BC 18 Hình 2.2: Phương trình đường chuẩn curcumin (n = 3) 20 Hình 3.1: Màng BC nuôi cấy môi trường chuẩn 25 Hình 3.2: Màng BC tinh chế 26 Hình 3.4: Màng BC nạp thuốc sấy khô 27 Hình 3.5: Màng BC cho vào môi trường pH 12 28 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh mật độ quang lượng thuốc giải phóng màng 0,5cm 1cm môi trường pH khác (n = 3) 30 Hình 3.7: Biểu đồ tỉ lệ dược chất giải phóng pH = 32 Hình 3.8: Biểu đồ tỉ lệ dược chất giải phóng pH = 12 33 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Hiện nay, Acetobacter xylinum BC đối tượng nhiều nghiên cứu ứng dụng nhà khoa học nước nước Đây loại nguyên liệu mới, ứng dụng nhiều lĩnh vực thực phẩm, y học, mỹ phẩm, Theo kết nghiên cứu cho thấy màng BC tạo nên từ nguyên liệu dẻ tiền, dễ kiếm, sản xuất quy mô công nghiệp Về mặt tính chất BC có độ tinh lớn nhiều so với loại cellulose khác, phân hủy sinh học, tái chế hay phục hồi hoàn toàn Ngoài BC có độ bền tinh thể cao, sức căng lớn, trọng lượng thấp, ổn định kích thước hướng BC mạng polymer sinh học có khả giữ nước lớn, có tính xốp, ẩm độ cao, chịu thể tích đáng kể bề mặt (lực bền học cao) Curcumin đóng vai trò quan trọng hoạt tính sinh học củ nghệ sử dụng y học để chữa trị loạt bệnh tật [7] Dựa nghiên cứu ống nghiệm (in vitro) động vật, nhà khoa học đưa giả thuyết khả chữa bệnh ngăn ngừa bệnh curcumin Hiện tại, tác động chưa xác nhận người Tuy nhiên, năm 2008, nhiều thử nghiệm lâm sàng người thử nghiệm để nghiên cứu tác dụng curcumin việc điều trị bệnh như: viêm tủy, ung thư tụy, hội chứng loạn sản tủy, ung thư ruột kết, bệnh vẩy nến, bệnh Alzheimer [15] Theo nghiên cứu cho thấy curcumin có tính chất chống ung thư [12, 13], chống ôxi hóa, chống viêm khớp, chống thoái hóa, chống thiếu máu cục kháng viêm Khả kháng viêm ngăn chặn tổng hợp sinh học eicosanoit Curcumin làm vô hiệu hóa tế bào ung thư ngăn chặn hình thành tế bào ung thư Curcumin giúp thể phòng ngừa chống ung thư Curcumin chất có triển vọng lớn điều trị viêm gan B, C nhiễm HIV,… Tuy nhiên, curcumin có số nhược điểm sinh khả dụng tan nước, khó hấp thu, không bền vững ruột lượng nhỏ qua đường tiêu hóa nhanh chóng bị thoái hóa liðờng pH khác Khi tiến hành giải phóng thuốc môi trường pH, ta rút mẫu khoảng thời gian 0,5h; 1h; 2h; 4h; 6h; 8h… tiến hành đo mật độ quang mẫu thu kết bảng 3.2: 28 ... Tiếp tục nghiên cứu khả giải phóng thuốc curcumin màng BC tạo chủng A xylinum từ loại môi trường khác Tiếp tục nghiên cứu khả giải phóng loại thuốc khác màng BC nhằm tăng tác dụng loại thuốc 36... xylinum môi trường chuẩn Dựa bảng số liệu tính được, nhận thấy khả hấp thụ giải phóng thuốc màng BC có độ dày 0,5cm tốt màng BC có độ dày 1cm môi trường pH 12 màng BC giải phóng thuốc tốt môi trường. .. kết tỉ lệ giải phóng thuốc môi trường pH thể bảng 3.3 thấy lượng thuốc giải phóng môi trường pH = 12 cao khả giải phóng kéo dài lên tới 8h Biểu đồ tỉ lệ dược chất giải phóng theo pH độ dày màng