Luận Văn Siêu khóa và phép dịch chuyển lược đồ khối

LỜI CẢM ƠN Đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Berberine hydrochloride của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường nước dừa già” là nội du

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Berberine hydrochloride của

vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường

nước dừa già” là nội dung em chọn để làm khóa luận tốt nghiệp sau 4 năm học

tập tại khoa Sinh – KTNN trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Để hoàn thành quá trình nghiên cứu và hoàn thiện khóa luận, lời đầu tiên

em xin chân thành cảm ơn chân thành tới thầy giáo Nguyễn Xuân Thành, người

đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này

Em cũng xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong khoa Sinh – KTNN, các thầy cô trong Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng

– Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tận tình giảng dạy và tạo mọi điều kiện

thuận lợi trong thời gian em học tập và nghiên cứu tại trường

Đây là lần đầu em tham gia nghiên cứu khoa học, kinh nghiệm của em còn nhiều hạn chế Do đó không tránh khỏi những sai sót vì vậy em rất mong

nhận được những nhận xét và đóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài khóa

luận của em được hoàn thiện hơn nữa

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019

Trang 4

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Xuân Thành Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa

luận là trung thực, không trùng lặp với bất kì công trình nghiên cứu nào

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019

Trang 5

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Tài liu lun vn s phm 5 of 63.

Trang 6

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

NỘI DUNG 3

Chương 1 Tổng quan 3

1.1 Giới thiệu về vật liệu cellulose 3

1.1.1 Đặc điểm cấu trúc của màng vật liệu cellulose 3

1.1.2 Tính chất của màng vật liệu cellulose 3

1.1.3 Ứng dụng của màng vật liệu cellulose 3

1.2 Giới thiệu về thuốc berberine hydrochloride 4

1.3 Nước dừa già 5

1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 5

1.4.1 Tình hình nghiên cứu thuốc: 5

1.4.2 Tình hình nghiên cứu màng VLC 7

Chương 2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 9

2.1 Vật liệu nghiên cứu 9

2.1.1 Giống vi khuẩn 9

2.1.2 Nguyên liệu và hóa chất 9

2.1.3 Thiết bị và dụng cụ 9

2.1.4 Vật liệu làm môi trường nuôi cấy màng VLC 9

2.2 Phương pháp nghiên cứu 10

2.2.1 Phương pháp tạo màng VLC 10

2.2.2 Phương pháp xây dựng đường chuẩn 11

Footer Page 6 of 63.

Trang 7

2.2.3 Phương pháp xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng 11

2.2.4 Phương pháp phân tích thống kê 12

Chương 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 13

3.1 Kết quả tạo vật liệu VLC 13

3.1.1 Thu màng VLC thô 13

3.1.2 Tạo màng VLC tinh khiết 14

3.2 Đường chuẩn hấp thụ thuốc berberine hydrochloride 15

3.3 Khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochlorid của màng VLC 16

KẾT LUẬN 20

1 Kết luận 20

2 Kiến nghị 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

Trang 8

hại của vi khuẩn tả, E Coli Berberine hydrochloride có tác dụng phụ gây táo

bón, nếu dùng với liều lượng cao trên 500 mg có thể gây ra đau bụng, buồn nôn, nôn mửa, căng thẳng, trầm cảm, khó thở, nhịp tim chậm, suy tim, hạ huyết

áp, co giật, gây tê liệt và dẫn đến tử vong

Tuy nhiên, berberine hydrochloride có sinh khả dụng thấp, trong quá trình sử dụng có thể bị các tác nhân khác gây ảnh hưởng làm giảm hiệu quả hấp thụ Do đó, cần thiết để thiết kế một loại màng giúp thuốc hấp thụ một cách nhanh chóng có thể tăng khả năng điều trị bệnh của berberine hydrochloride [1]

VLC được tạo thành từ Gluconacetobacter xylinus có cấu trúc hóa học

rất giống với thành cellulose của thực vật nhưng có một số tính chất hóa lý đặc biệt như: độ bền cơ học, khả năng thấm hút nước cao, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, độ polymer hóa lớn, có khả năng phục hồi độ ẩm ban đầu,… Vì vậy, VLC được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, mỹ phẩm, y học, … đáng chú ý nhất trong sự kiểm soát các hệ thống vận chuyển thuốc Amin và cộng sự [15] đã báo cáo việc sử dụng vật liệu VLC làm màng bọc cho paracetamol bằng cách sử dụng kĩ thuật phun phủ Kết quả cho thấy vật liệu VLC giúp cho thuốc được giải phóng một cách kéo dài làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc Gần đây hơn, Huang và cộng sự

[16] nghiên cứu việc sử dụng màng VLC cho việc kiểm soát in vitro của

berberine Ngoài nghiên cứu thẩm thấu qua da, thí nghiệm kiểm soát sự giải phóng thuốc qua màng VLC còn được thử nghiệm mô phỏng trong dạ dày, ruột

Nước dừa già là một môi trường rất tiềm năng trong việc nuôi cấy màng VLC lên men từ vi khuẩn vì trong đó có chứa rất nhiều vi chất dinh dưỡng,

Trang 9

2

vitamin, axit hữu cơ, đường, đặc biệt là những hợp chất quan trọng trong nuôi

cấy in vitro Vì vậy Gluconacetobacter xylinus rất thích hợp phát triển trong

môi trường này

Nhờ những đặc tính độc đáo của VLC và tiềm năng của môi trường nước dừa già, nhằm tăng khả năng hấp thụ thuốc có kiểm soát, tăng khả dụng sinh

học của thuốc berberine hydrochloride trong điều trị bệnh, tôi quyết định chọn

đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochloride của vật

liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường

nước dừa già”

2 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu chế tạo màng vật liệu cellulose từ môi trường nước dừa già

- Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochloride trên màng

vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước

dừa già

3 Nội dung nghiên cứu

- Tạo màng và xử lý màng VLC lên men từ môi trường nước dừa già

- So sánh khả năng hấp thụ thuốc của màng VLC lên men từ môi trường nước dừa già ở các độ dày màng khác nhau

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

4.1 Ý nghĩa khoa học

Tìm hiểu khả năng hấp thụ để có những hiểu biết về tiềm năng hấp thụ của màng VLC với thuốc

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Xây dựng được quy trình tạo màng VLC từ môi trường nước dừa già

Trang 10

3

NỘI DUNG Chương 1 Tổng quan

1.1 Giới thiệu về vật liệu cellulose

1.1.1 Đặc điểm cấu trúc của màng vật liệu cellulose

Cellulose là một polymer không phân nhánh bao gồm những gốc glucopyranose nối với nhau bởi liên kết β-1,4 glucan Các nghiên cứu cho thấy cấu trúc hóa học cơ bản của VLC giống hệt cellulose của thực vật Tuy nhiên, cấu trúc đa phân và tính chất của VLC khác với cellulose của thực vật [2].Theo

AJ Brown (1886), VLC gồm nhiều sợi siêu nhỏ có bản chất là hemicellulose, đường kính 1,5 nm, kết hợp với nhau Các sợi này kết hợp với nhau thành bó, nhiều bó hợp thành dãy [17]

1.1.2 Tính chất của màng vật liệu cellulose

- Vật liệu cellulose là cellulose trong suốt, cấu trúc mạng tinh thể mịn, sức căng và độ bền sinh học cao

- Khả năng giữ nước và hấp thụ nước cực tốt, tính xốp chọn lọc

- Có độ tinh sạch cao so với các loại cellulose khác, không chứ ligin và hemicellulose

- Khả năng tạo sợi, kết tinh tốt

- Tính bền cơ tốt, khả năng chịu nhiệt tốt [12]

- Lớp màng vật liệu cellulose được tổng hợp một cách trực tiếp Vi khuẩn

có thể tổng hợp được màng vật liệu cellulose dưới dạng màng mỏng hoặc dưới dạng các sợi chỉ cực nhỏ

1.1.3 Ứng dụng của màng vật liệu cellulose

VLC được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như: thực phẩm,

mỹ phẩm, công nghiệp dệt, công nghệ giấy,… đặc biệt trong lĩnh vực y học Trong y học, màng VLC thu được từ quá trình nuôi cấy tĩnh được nghiên cứu

và sử dụng làm da nhân tạo Trường Đại học Y dược Thành phố Hồ Chí Minh cũng nghiên cứu sử dụng màng VLC có tẩm dầu mù u làm màng trị bỏng được

Trang 11

1.2 Giới thiệu về thuốc berberine hydrochloride

- Berberine hydrochloride thuộc về họ của Alkaloids và Derivatives Đó

là các hợp chất hóa học tự nhiên có chứa các nguyên tử nito cơ bản Ngoài cacbon, hydro và nito, berberine hydrochloride cũng có thể chứa oxy, lưu huỳnh và hiếm khi các nguyên tố khác như clo, brom và phosphorus

- Berberine hydrochloride là muối ammonium bậc bốn từ nhóm alkaloid isoquinoline protoberberine

* Tính chất vật lí và tính chất hóa học:

+ Tính chất vật lí: là tinh thể bột màu vàng, không mùi, có vị đắng Độ chảy khi ở dạng base là 1450C (độ phân hủy), khó tan trong ether Dạng muối sulfat dễ tan trong nước ở tỉ lệ 1/30, tan trong ethanol [1]

+ Tính chất hóa học: có tính chất như một base yếu, tạo muối bằng cách thay thế nhóm OH Công thức cấu tạo của berberine hydrochloride được trình bày trên hình 1:

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của berberine hydrochloride

 Công thức phân tử: C20H18ClNO4.

 Khối lượng phân tử: 371,5 đvC

Trang 12

3 Chống nhiễm trùng MRSA

4 Berberine hydrochloride ngăn ngừa và ức chế cytokine tiền viêm, selectin, và các gen, làm tăng sự biểu hiện của adiponectin, một phần giải thích

E-về các ảnh hưởng sức khỏe đa dạng của nó

1.3 Nước dừa già

- Nước dừa già là môi trường chứa nhiều dinh dưỡng và các chất kích thích sinh trưởng vì thế là môi trường lí tưởng để thu nhận VLC từ

Gluconacetobacter xylinus

- Dừa sau khi thu hoạch, nếu để lâu thì lượng đường trong dừa giảm, chất dinh dưỡng cũng không đảm bảo Vì vậy, tốt nhất là sử dụng dừa sau khi thu hoạch được bảo quản 3 ngày để làm môi trường lên men

1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.4.1 Tình hình nghiên cứu thuốc:

* Trên thế giới:

Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh, khi dùng một số thuốc kháng sinh nếu phối hợp với berberine sẽ hạn chế được tác dụng không mong muốn gây ra bởi các thuốc kháng sinh đối với hệ vi sinh vật đường ruột Trong các thí nghiệm lâm sàng ở Trung Quốc và một số nước Châu Á, berberine đã được dùng và chứng minh là có tác dụng tốt với nhiều bệnh tim mạch Các thử nghiệm lâm sàng cho thấy berberine còn có tác dụng làm hạ huyết áp, cường tim và chống loạn nhịp Các nhà khoa học cũng phát hiện ra khả năng ức chế bài tiết ion trong lòng ruột, ức chế co cơ, giảm cholesterol, chống đái tháo đường, giảm viêm cho người bị viêm khớp,… Một số nghiên cứu ở nước ngoài

Trang 13

để phân phối thuốc berberine hydrochloride bằng đường uống [18]

Năm 2013, Huang và cộng sự đã sử dụng VLC được lên men từ môi

trường chuẩn dùng cho vận tải và giải phóng berberine in vitro [20]

W Chen và cộng sự đã nghiên cứu biện pháp nâng cao hiệu quả của chitosan và chitosan hydrochloride trên hấp thụ đường ruột của berberine ở chuột [21]

* Ở Việt Nam:

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về berberine như: Nguyễn Thị Thùy,

Vũ Bình Dương, Nguyễn Trang Điệp, Hoàng Văn Lương đã có công trình nghiên cứu bào chế viên nén Berberine giải phóng tại đích đại tràng [3]

Phạm Viết Trang, Nguyễn Liêm đã có nghiên cứu góp phần cải tiến quy trình chiết suất berberine từ cây vàng đắng [4]

Đinh Thị Liên, Vũ Thanh Thảo, Trần Cát Đông, Trần Thành Đạo đã khảo

sát tác động kháng Staphylococcus aureus của phối hợp berberine và kháng

sinh β-lactam [8]

Nguyễn Hoài Nam, Võ Phùng Nguyên, Trần Hùng đã nghiên cứu tác động của berberine và palmatin trên trí nhớ hình ảnh và không gian của chuột nhắt [9]

Hồ Cảnh Hậu, Hoàng Văn Thêm, Nguyễn Thị Lan Hương, Nguyễn Văn Thuận, Nguyễn Cẩm Vân, Nguyễn Tuấn Quang đã nghiên cứu định lượng berberine trong “viên nén đại tràng 105” bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao [10]

Cao Bá Cường, Nguyễn Xuân Thành đã nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc berberine của một số màng bacterial cellulose lên men từ vi khuẩn

Trang 14

Trong y học, màng VLC thu được từ quá trình nuôi cấy tĩnh được nghiên cứu và sử dụng làm da nhân tạo Ở Brazil, màng VLC ướt tinh sạch được sản xuất và bán ra thị trường như một loại da nhân tạo dùng đắp vết thương,…

Một số nghiên cứu như:

Năm 2017, Badshah M, Ullah H, Khan S A, Park J K, Khan T đã công

bố nghiên cứu VLC được lên men từ môi trường chuẩn có tiềm năng làm hệ vận tải và phân phối thuốc qua đường uống [19]

Năm 2013, Huang và cộng sự đã sử dụng VLC được lên men từ môi

trường chuẩn dùng cho vận tải và giải phóng berberine in vitro [20]

* Ở Việt Nam:

Từ năm 2000 nhóm nghiên cứu tác giả Nguyễn Văn Thanh và cộng sự

đã có một số công trình nghiên cứu về màng VLC, là cơ sở để chế tạo màng sinh học dùng trong trị bỏng ở Việt Nam [5]

Năm 2012, Đinh Thị Kim Nhung và cộng sự đã công bố công trình

nghiên cứu “Nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter xylinum tạo màng Bacterial

cellulose ứng dụng trong điều trị bỏng”, kết quả cho thấy màng VLC tạo bởi

Acetobacter xylinum BNH2 tổng hợp có sợi cellulose nhỏ, dai, độ bền cao, độ

thấu khí cao, độ hút nước tốt có triển vọng ứng dụng làm màng trị bỏng [7]

Năm 2018, Nguyễn Xuân Thành đã có nghiên cứu đánh giá sự hấp thụ

famotidine của cellulose được tạo ra từ Acetobacter xylinum trong một số môi

trường nuôi cấy [12]

Năm 2018, Nguyễn Xuân Thành, Phan Thị Huyền Vy, Bùi Minh Thy, Phùng Thị Kim Huệ, Triệu Nguyên Trung đã có nghiên cứu tối ưu hóa hiệu

Trang 15

Trang 16

9

Chương 2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

2.1 Vật liệu nghiên cứu

2.1.1 Giống vi khuẩn

Giống vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus được mua từ Nhật Bản

2.1.2 Nguyên liệu và hóa chất

- Nguyên liệu: nước cất 2 lần, gạc vô trùng

- Máy đo quang phổ UV – 2450 (Shimadzu – Nhật Bản)

- Buồng cấy vô trùng (Haraeus)

- Cân kỹ thuật (Sartorius – TE612)

- Cân phân tích (Sartorius – Thụy Sỹ)

- Nồi hấp khử trùng HV – 110/HIRAIAMA

- Máy lắc tròn (Orbital Shakergallenkump – Anh)

- Tủ sấy, tủ ấm (Binder – Đức)

- Tủ lạnh Electrolux

- Bình tam giác, hộp lồng, ống nghiệm, pipet,

2.1.4 Vật liệu làm môi trường nuôi cấy màng VLC

Màng VLC được tạo ra bằng cách nuôi cấy Gluconacetobacter xylinus

trong môi trường nước dừa già Thành phần và khối lượng các chất có trong môi trường nuôi cấy màng VLC được thể hiện trong bảng 2.1

Trang 17

10

Bảng 2.1 Môi trường tạo màng VLC

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp tạo màng VLC

2.2.1.1 Tạo màng VLC thô

Chuẩn bị môi trường như bảng 2.1, hấp khử trùng ở 1130C trong 15 phút sau đó khử trùng bằng tia UV trong 30 phút để nguội môi trường rồi bổ sung 20% dịch giống, lắc đều tay cho giống phân bố đề trong bình Dùng gạc vô trùng bịt miệng bình, ủ tĩnh trong khoảng 10-15 ngày ở 260C sau đó thu được màng VLC thô

2.1.1.2 Xử lí màng VLC trước khi hấp thụ thuốc

Quy trình xử lí màng VLC trước khi hấp thụ thuốc được biểu diễn theo

sơ đồ 2.1

Sơ đồ 2.1 Quy trình xử lí thu VLC tinh khiết

Lấy màng VLC trong bình nuôi cấy

Cho vào bình NAOH 3%

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	1,23 MB