Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc berberine hydrochloride của vật liệu cellulose tạo ra từ gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường nước vo gạo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH - KTNN ====== ĐÀO THỊ PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU SỰ HẤP THỤ THUỐC BERBERINE HYDROCHLORIDE CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS NUÔI CẤY TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học người động vật HÀ NỘI, 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH - KTNN ====== ĐÀO THỊ PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU SỰ HẤP THỤ THUỐC BERBERINE HYDROCHLORIDE CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS NUÔI CẤY TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học người động vật Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN XUÂN THÀNH HÀ NỘI, 2019 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, lời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy: TS Nguyễn Xuân Thành - Viện trưởng Viện Nghiên cứu Khoa học Ứng dụng, giảng viên khoa SinhKTNN Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2- người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, bảo em suốt thời gian nghiên cứu khóa luận vừa qua để em đạt kết ngày hôm Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu Trường ĐHSP Hà Nội 2, thầy cô giáo khoa Sinh – KTNN thầy cô Viện Nghiên cứu Khoa học Ứng dụng tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ cho em trình làm thực nghiệm hồn thành khóa luận Do lần đầu tham gia nghiên cứu khoa học, kiến thức chuyên mơn hạn chế, kĩ thực hành thiếu nhiều bỡ ngỡ nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý q báu q thầy bạn sinh viên để khóa luận tốt nghiệm em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô! Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên Đào Thị Phương Thảo LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu khả hấp thụ thuốc berberine hydrochloride vật liệu cellulose tạo từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy môi trường nước vo gạo” tơi thực hướng dẫn trực tiếp TS Nguyễn Xuân Thành Tất số liệu khóa luận thu được thu thập từ thực nghiệm, qua xử lý thống kê, khơng có số liệu bịa đặt Tất trích dẫn, nguồn tài liệu khóa luận lấy từ cơng bố thức có ghi rõ ràng phần tài liệu tham khảo Các số liệu kết nghiên cứu khóa luận trung thực, chưa công bố hình thức trước khơng trùng lặp với cơng trình nghiên cứu tác giả khác Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên Đào Thị Phương Thảo DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CVK Cellulose vi khuẩn G xylinum Gluconacetobacter xylinus HS Hestrin - Schramm TH1 Trường hợp TH2 Trường hợp OD Optical Density- Mật độ quang phổ v/p Vòng/phút c.s cộng ĐHSP Đại học Sư phạm MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn NỘI DUNG .4 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu tổng quan đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu 1.1.1 Cellulose vi khuẩn (CVK) .4 1.1.2 Thuốc berberine hydrochloride 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu màng Cellulose vi khuẩn .8 1.2.2 Tình hình nghiên cứu thuốc berberine hydrochloride 10 Chương ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Vật liệu nghiên cứu 12 2.1.1 Hóa chất dung mơi sử dụng nghiên cứu 12 2.1.2 Thiết bị sử dụng nghiên cứu 12 2.1.3 Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo vật liệu CVK 13 2.2 Phương pháp nghiên cứu 13 2.2.1 Tạo màng CVK lên men từ môi trường nước vo gạo 13 2.2.2 Xây dựng đường chuẩn thuốc berberine hydrochloride 15 2.2.3 Phương pháp xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng CVK 15 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 3.1 Kết tạo vật liệu CVK 18 3.1.1 Thu CVK từ môi trường nước vo gạo 18 3.1.2 Tạo màng CVK tinh khiết 19 3.1.3 Kết trình xử lý CVK trước hấp thụ thuốc 19 3.2 Khả hấp thụ thuốc màng cellulose vi khuẩn 21 3.3 Xây dựng phương trình đường chuẩn thuốc berberine hydrochloride22 3.4 Kết đo hấp thụ thuốc berberine hydrochloride vật liệu CVK 23 3.5 Xác định thơng số tối ưu q trình hấp thụ thuốc berberine hydrochloride vào CVK 25 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thiết bị sử dụng nghiên cứu 12 Bảng 2.2 Môi trường lên men tạo vật liệu CVK 13 Bảng 2.3 Các trường hợp hấp thụ thuốc berberine hydrochloride 16 nồng độ Bảng 3.2 Giá trị trung bình lần đo màng gạo .23 hấp thụ thuốc berberine hydrochloride Bảng 3.3 Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK TH1: 1h (n = 3) 24 Bảng 3.4 Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK TH2: 1,5h (n = 3) 24 Bảng 3.5 Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK TH3: 2h (n = 3) 25 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Màng cellulose vi khuẩn nuôi cấy môi trường nước vo gạo 18 Hình 3.2 Màng CVK tinh khiết .19 Hình 3.3 Thí nghiệm kiểm tra độ tinh màng 20 Hình 3.4 Màng CVK tinh khiết d = 1,5cm 20 Hình 3.5 Màng CVK hấp thụ thuốc 21 Hình 3.6 Phương trình đường chuẩn thuốc berberine hydrochloride 22 Hình 3.7 Hiệu suất hấp thụ thuốc berberine hydrochloride 26 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 3.1.2 Tạo màng CVK tinh khiết - Màng sau lấy xử lý NaOH 30% (pha 12g NaOH với 1000ml nước cất lần) - Sau cho màng vào nồi hấp để xử lý - Thu màng sau xả vòi nước từ 24 – 48 - Màng CVK tinh khiết đạt tiêu chuẩn: mềm mại, linh hoạt, dễ gấp mà không cần thêm vật liệu dẻo nào, độ bền kéo độ đàn hồi tốt Hình 3.2 Màng CVK tinh khiết 3.1.3 Kết trình xử lý CVK trước hấp thụ thuốc Kết thí nghiệm kiểm tra độ tinh màng CVK thể hình 3.3 Kết sau cho thuốc thử vào ống thí nghiệm có chứa màng CVK lắc lên dung dịch khơng bị vẩn đục, chứng tỏ màng CVK tinh khiết, sử dụng màng để hấp thụ thuốc - Sau thử độ tinh màng dùng khn để tạo hình cho màng để nạp thuốc với đường kính 1,5cm với hai chiều dày 0,3cm 0,5cm Hình 3.3 Thí nghiệm kiểm tra độ tinh màng - Vật liệu CVK đục khn mẫu có kích thước để hấp thụ thuốc (hình 3.4) Hình 3.4 Màng CVK tinh khiết d = 1,5cm 20 3.2 Khả hấp thụ thuốc màng cellulose vi khuẩn - Nồng độ sau khảo sát tìm 10mg/ml - Tiến hành thí nghiệm: + Cân 0,1g thuốc cân phân tích + Đổ vào bình tam giác 200ml + Đong 100ml dung dịch cồn cho vào bình tam giác có thuốc + Đem lắc thời gian 15 phút với nhiệt độ 40oC + Sau cho màng vào dung dịch thuốc, đặt bình vào máy lắc với chế độ lắc 180 vòng/phút, nhiệt độ 40oC thời gian 1h, 1,5h, 2h Hình 3.5 Màng CVK hấp thụ thuốc - Lấy màng khỏi dung dịch đo máy UV- 2450 với OD345nm để xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng + Lặp lại thí nghiệm lần + Làm tương tự với thời gian lắc 1,5h 2h 21 3.3 Xây dựng phương trình đường chuẩn thuốc berberine hydrochloride Pha dung dịch berberine hydrochloride nồng độ(mg/ml) khác nhau: 5%; 10%; 20%; 30%; 40%; 50% Đo UV bước sóng 345nm (bước sóng hấp thụ cực đại berberine hydrochloride) Kết thu đường chuẩn mẫu với C% trình bày bảng 3.1 Bảng 3.1 Mật độ quang (OD) dung dịch berberine hydrochloride nồng độ 5 0 m g/0 3 O, , , , , , D±0 ±0 ± ±0 ±0 ±0 3.0 0, ,0 ,0 ,0 Phương trình đường chuẩn thuốc berberine hydrochloride trình bày hình 3.5 Mật độ quang OD (Abs 345nm) C% (mg/ml) Hình 3.6 Phương trình đường chuẩn thuốc berberine hydrochloride 22 Phương trình đường chuẩn thuốc berberine hydrochloride là: y = 0,0734x + 0,0056 R² = 0,9986 (3) Trong công thức (3): y: Giá trị OD tương ứng với nồng độ x x: Nồng độ % berberine hydrochloride (mg/ml) R2: Hệ số tương quan bình phương 3.4 Kết đo hấp thụ thuốc berberine hydrochloride vật liệu CVK Bảng 3.2 Giá trị trung bình lần đo màng gạo hấp thụ thuốc berberine hydrochloride MĐ ộ n d g C y M0 à3 c m G i 1 gi g 0 67 1 0 0 69 2 0 00 Từ giá trị OD thu bảng 3.2, thay vào phương trình đường chuẩn (3) ta tìm nồng độ berberine hydrochloride (C%) dung dịch xác định khối lượng berberine hydrochloride có dung dịch (Qd), lấy khối lượng berberine hydrochloride có dung dịch ban đầu trừ lượng thuốc lại dung dịch ta khối lượng berberine hydrochloride hấp thụ vào màng CVK (mht), tiếp tục lấy khối lượng berberine hydrochloride hấp thụ vào màng CVK thay vào công thức (2) ta thu hiệu suất hấp thụ thuốc berberine hydrochloride vào màng CVK, kết trình bày bảng 3.3 23 Bảng 3.3 Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK TH1: 1h (n = 3) Đ Q ộ t d à(m 0 ± 0 0 ± Q mE h E d ( ( m9 m , 6 ± ± ± 0 , 9 ± ± ± ,0 Bảng 3.4 Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK TH2: 1,5h (n = 3) ĐQ ộ t Q m E d h E d ( ( à(m m8 m (1 , 6, ±0 ± ± ± 0 ,0 04 , 58 , 1 , ± ± ± ± ,0 0 , , 2 24 Bảng 3.5 Lượng thuốc hấp thụ berberine hydrochloride qua màng CVK TH3: 2h (n = 3) Đ Q Q ộ t d d ( m y( g ) m m g ± ± 0 0 ± ± 0 , 0 E E m ( h ( % m ) g 1 ± ± ,0 , 1 5, ± ± ,0 4 3.5 Xác định thông số tối ưu trình hấp thụ thuốc berberine hydrochloride vào CVK Kết từ sơ đồ cho ta thấy: Vật liệu CVK làm từ môi trường nước vo gạo hấp thụ thuốc tốt CVK có độ dày 0,3cm, điều kiện 40oC, chế độ lắc 180 vòng/phút thời gian 2h so với màng có độ dày 0,5 cm thời gian 1h 1,5h Màng 0,3cm hấp thụ 2h có mht lớn thí nghiệm 1,6703±0,0360mg làm cho hiệu suất đạt cao 16,7036 ±0,3603% (tất số liệu có ý nghĩa thống kê với P(T