Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc ranitidine của màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước vo gạo

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH - KTNN ====== NGUYỄN THU HẰNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG THUỐC RANITIDINE CỦA MÀNG CELLULOSE VI KHUẨN LÊN MEN TỪ MƠI TRƢỜNG NƢỚC VO GẠO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời động vật Ngƣời hƣớng dẫn khoa học ThS NGÔ THỊ HẢI YẾN HÀ NỘI - 2018 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới ThS Ngô Thị Hải Yến ngƣời tận tình theo sát hƣớng dẫn em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2; thầy, cô khoa Sinh kỹ thuật Nông nghiệp; thầy, cô Viện Nghiên cứu Khoa học Ứng dụng Trƣờng ĐHSP Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè ln bên cạnh, động viên, khích lệ em hồn thành khóa luận Mặc dù có nhiều cố gắng để hồn thành khóa luận cách tốt Tuy nhiên buổi đầu làm quen với công việc nghiên cứu khoa học nhƣ hạn chế kiến thức kinh nghiệm nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đƣợc nhận xét góp ý q thầy, giáo để khóa luận em đƣợc hoàn chỉnh Một lần nữa, em xin chân trọng cảm ơn! Hà Nội, Ngày 20 tháng 04 năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thu Hằng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan viết khóa luận “Nghiên cứu khả giải phóng thuốc Ranitidine màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo” cá nhân tơi, tơi thực nhờ giúp đỡ, hƣớng dẫn khoa học ThS Ngô Thị Hải Yến Các số liệu kết nghiên cứu khóa luận trung thực, khách quan chƣa đƣợc tác giả công bố cơng trình Hà Nội, Ngày 20 tháng 04 năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thu Hằng DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh BC Cellulose vi khuẩn Bacterial cellulose OD Mật độ quang phổ Optical Density MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn NỘI DUNG Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan BC 1.1.1 Đặc điểm vi khuẩn Acetobacter xylinum 1.1.2 Nhu cầu dinh dƣỡng vi khuẩn A xylinum 1.1.3 Đặc tính màng BC 1.1.4 Sinh tổng hợp BC 1.1.5 Môi trƣờng nuôi cấy A xylinum 1.1.6.Ứng dụng củaBC 1.2 Sơ lƣợc Ranitidine 1.2.1 Dƣợc tính Ranitidine 1.2.2 Hạn chế Ranitidine 10 1.3 Tình hình nghiên cứu nƣớc 10 1.3.1 Tình hình nghiên cứu màng BC 10 1.3.2 Tình hình nghiên cứu Ranitidine 11 Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Nguyên vật liệu trang thiết bị nghiên cứu 12 2.1.1 Chủng vi sinh 12 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 12 2.1.3 Thiết bị dụng cụ 12 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 13 2.2.1 Tạo chủng vi khuẩn Acetobacter từ dịch trà xanh lên men chế tạo hệ mạng lƣới BC 13 2.2.1.1 Tạo chủng vi khuẩn Acetobacter từ dịch trà xanh lên men 13 2.2.1.2 Môi trƣờng lên men thu màng BC 13 2.2.2 Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn 14 2.2.3 Phƣơng pháp xử lý màng BC trƣớc hấp thụ thuốc 16 2.2.4 Đánh giá độ tinh khiết màng 17 2.2.4.1 Mục đích 17 2.2.4.2 Nguyên tắc 17 2.2.4.3 Tiến hành 17 2.2.5 Phƣơng pháp chế tạo màng BC nạp Ranitidine 17 2.2.6 Phƣơng pháp xác định lƣợng thuốc giải phóng từ màng BC 18 2.2.7.Phƣơng pháp phân tích động học giải phóng Ranitidine 19 2.2.8 Xử lý thống kê 19 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Thu màng BC lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo 20 3.2 Quá trình xử lí màng BC trƣớc hấp thu thuốc 20 3.3 Xác định lƣợng thuốc Ranitidine hấp thụ vào màng BC 21 3.4 Xác định lƣợng thuốc Ranitidine giải phóng khỏi màng BC 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27 Kết luận 27 Kiến nghị 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dƣỡng nƣớc vo gạo Bảng 1.2 Ứng dụng màng BC Bảng 2.1 Các thiết bị sử dụng nghiên cứu 12 Bảng 2.2 Môi trƣờng lên men tạo màng BC 14 Bảng 2.3 Giá trị OD Ranitidine nồng độ khác (n =3) 15 Bảng 3.1 Khối lƣợng thuốc hấp thu vào màng BC với độ dày khác 22 Bảng 3.2 Mật độ quang phổ màng BC giải phóng thuốc thời điểm lấy mẫu (n = 3) 23 Bảng 3.3 Hệ số tƣơng quan R2, tốc độ giải phóng thuốc (k) trị số mũ giải phóng (n) mơi trƣờng pH khác 25 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc hóa học màng BC Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo thuốc Ranitidine Hình 2.1: Phƣơng trình đƣờng chuẩn thuốc Ranitidine 16 Hình 3.1 Ni cấy màng BC lên men từ mơi trƣờng nƣớc vo gạo 20 Hình 3.2 Màng BC sau đƣợc làm 21 Hình 3.3 Mơ hình giải phóng thuốc Ranitidine khỏi màng BC 23 Hình 3.4 Biểu đồ so sánh mật độ quang lƣợng thuốc giải phóng màng 0,5cm 1cm môi trƣờng pH khác (n = 3) 24 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong trình xã hội phát triển, sức khỏe nguời liên quan đến vấn đề ăn uống Chế độ ăn chƣa hợp lý nhƣ ăn uống không giờ, thƣờng xuyên sử dụng đồ ăn nhanh, thức ăn đóng hộp, nguyên nhân dẫn đến bệnh viêm loét dày, thành tá tràng, chí ung thƣ dày Đau dày khơng ăn uống mà nhiều nguyên nhân khác nhƣ căng thẳng, stress, hay thức khuya không ngủ đủ giấc, Tuy nhiên, với phát triển ngành y học có nhiều loại thuốc nhằm chữa trị, giảm bớt việc đau, viêm loét dày, có thuốc Ranitidine Ranitidine đƣợc dùng để điều trị loét dày, tá tràng lành tính, bệnh trào ngƣợc thực quản dùng trƣờng hợp cần thiết giảm tiết dịch vị giảm tiết axit Thuốc có khả làm giảm 90% axit dịch vị tiết sau uống liều điều trị Tác dụng Ranitidine ức chế cạnh tranh với histamin thụ thể H2 tế bào vách, làm giảm lƣợng axit dịch vị tiết ngày đêm, tình trạng bị kích thích thức ăn thuốc (nhƣ insulin, amino axit, histamin) [1, 2] Ranitidine có tác dụng ức chế tiết axit dịch vị mạnh cimetidine từ – 13 lần mà tác dụng không mong muốn (ADR) lại Thuốc làm liền nhanh vết loét dày, tá tràng, ngăn chặn bệnh tái phát có vai trò quan trọng kiểm sốt hội chứng Zollinger – Ellison trạng thái tăng tiết dịch vị mức Tuy nhiên, dùng Ranitidine cần lƣu ý, dạng viên sủi bọt nƣớc có chứa natri dễ làm tải natri nên cần ý dùng cho ngƣời bệnh bị tăng huyết áp, suy tim, suy thận Điều trị với kháng histamin H2 che lấp triệu trứng ung thƣ dày làm chậm chuẩn đoán bệnh Do đó, có loét dày cần loại trừ khả bị ung thƣ trƣớc điều trị Ranitidine Thử nghiệm lâm sàng cho thấy tần suất tác dụng phụ thuốc xuất khoảng – 5% số ngƣời thực điều trị Hay gặp đau đầu, chóng mặt, tiêu chảy, ban đỏ da, ngứa đau chỗ tiêm Cellulose vi khuẩn sản phẩm loài vi khuẩn, đặc biệt chủng Acetobacter xylinum Màng sinh học BC có cấu trúc đặc tính giống với cellulose thực vật (gồm phân tử glucose liên kết với liên kết β-1,4 glucozit) cellulose vi khuẩn khác với cellulose thực vật chỗ: không chứa hợp chất cao phân tử nhƣ ligin, hemicellulose, peptin sáp nến chúng có nhữngđặc tính vƣợt trội với độ dẻo dai, bền [3] Màng BC đƣợc coi nguồn polymer mới, giải pháp đƣờng tìm nguồn nguyên liệu Trên giới màng cellulose vi khuẩn đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực công nghệ khác nhau: nhƣ dùng làm màng phân tách cho q trình xử lí nƣớc, chất mang đặc biệt cho pin lƣợng cho tế bào, dùng làm chất biến đổi độ nhớt sản xuất sợi truyền quang, làm môi trƣờng chất sinh học, thực phẩm hay thay thực phẩm Đặc biệt lĩnh vực y học, màng BC đƣợc ứng dụng làm da tạm thời thay da trình điều trị bỏng, loét da, làm mạch máu nhân tạo điều trị bệnh tim mạch; làm mặt nạ dƣỡng da cho ngƣời Ở Việt Nam việc nghiên cứu ứng dụng màng BCcòn mức độ khiêm tốn Nhu cầu loại màng để đắp vết thƣơng hở, mặt nạ dƣỡng da, vật liệu dẫn truyền thuốc,…trong nƣớc phải nhập ngoại với giá thành cao Trong đó, màng BC hồn tồn sản xuất nƣớc phƣơng pháp lên men tĩnh vi khuẩn Acetobacter xylium môi trƣờng lỏng Với mục đích nghiên cứu khả giải phóng thuốc Ranitidine màng BC, chúng tơi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả giải phóng thuốc Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến UV-Vis (phƣơng pháp quang phổ hấp thụ điện tử) phân tích dựa hấp thụ xạ điện tử Chúng sử dụng máy đo quang phổ UV- 2450 (Shimadru - Nhật Bản) để đo phổ vùng tử ngoại khả kiến Tiếp tục pha loãng dung dịch pha nồng độ khác tƣơng đƣơng nồng độ 10mg/ml, 30mg/ml, 60mg/ml, 90mg/ml, 120mg/ml, 150mg/ml Sử dụng máy đo quang phổ UV – 2450 để đo mật độ quang phổ (OD) dung dịch pha nhƣ bƣớc sóng 312nm Tiến hành đo lần, lấy giá trị trung bình quang phổ thuốc Ranitidine để xây dựng đƣờng chuẩn thuốc Ranitidine Giá trị mật độ quang (OD) dung dịch thuốc Ranitidine nồng độ khác đƣợc thể bảng 2.3: Bảng 2.3 Giá trị OD Ranitidine nồng độ khác (n =3) Nồng độ STT (mg/ml) Lần Lần Lần Trung bình 10 0,045 0,046 0,044 0,045 30 0,128 0,125 0,124 0,126 60 0,196 0,195 0,195 0,195 90 0,284 0,283 0,285 0,284 120 0,390 0,392 0,394 0,392 150 0,485 0,485 0,484 0,485 Dựng đồ thị biểu diễn lập đƣờng chuẩn Ranitidine phần mềm Excel 2010, kết đƣợc đồ thị nhƣ hình 2.1: 15 Hình 2.1 Phương trình đường chuẩn thuốc Ranitidine Phƣơng trình đƣờng chuẩn: y = 0,0882x - 0,0542 (R2 = 0,9948) Trong đó: (1) x: Nồng độ CM (mg/ml); y: Giá trị OD tƣơng ứng với nồng độ x; R2: Hệ số tƣơng quan bình phƣơng 2.2.3 Phương pháp xử lý màng BC trước hấp thụ thuốc Màng BC sau thu đƣợc chứa lƣợng lớn môi trƣờng lên men sản phẩm trình trao đổi chất nhƣ axit acetic Vì vậy, trƣớc hấp thu thuốc cần phải xử lý màng, quy trình xử lý màng BC đƣợc thể qua bƣớc nhƣ sau [4, 8, 9]: Bƣớc 1: tách màng BC thô Trong nuôi cấy tĩnh BC tạo thành màng dày mặt môi trƣờng nuôi cấy, ép màng loại bỏ môi trƣờng Bƣớc 2: ngâm màng BC NaOH 3% Trong màng chứa lƣợng lớn vi khuẩn ngâm màng NaOH 3% khoảng 48 để phá vỡ thành tế bào vi khuẩn giải phóng nội độc tố vi khuẩn Bƣớc 3: ngâm HCl 3% khoảng 48 để trung hòa NaOH 16 Bƣớc 4: màng sau ngâm với HCl rửa nƣớc ép màng Ngâm nƣớc đến trung hòa hết axit, thời gian ngâm khoảng 48 Bƣớc 5: thu đƣợc màng BC tinh khiết 2.2.4 Đánh giá độ tinh khiết màng 2.2.4.1 Mục đích Kiểm tra diện đƣờng glucose màng BC 2.2.4.2 Nguyên tắc Dùng thuốc thử Fehling pha để phát diện đƣờng D – glucose , có xuất kết tủa nâu đỏ [4, 5] 2.2.4.3 Tiến hành Dịch thử màng BC loại sau sử lý hóa học Mẫu đối chứng nƣớc cất dung dịch D – glucose Cho vào ống nghiệm chứa mẫu thử ống nghiệm 1ml thuốc thử Fehling Đun dƣới lửa đèn cồn 10 – 15 phút Quan sát tủa xuất ống nghiệm 2.2.5 Phương pháp chế tạo màng BC nạp Ranitidine Hòa thuốc Ranitidine dạng tinh khiết vào dung dịch axit, sau cho màng BC vào Sau khoảng thời gian định, lấy màng BC xác định lƣợng thuốc đƣợc hấp thụ qua màng Lƣợng thuốc đƣợc hấp thụ qua màng BC đƣợc xác định theo công thức: mht = m1 – m2 (mg) Trong đó: (1) mht: khối lƣợng thuốc đƣợc hấp thu vào màng; m1: khối lƣợng thuốc ban đầu dung dịch; m2: khối lƣợng thuốc có dung dịch sau khoảng thời gian định màng hấp thu thuốc Hiệu suất thuốc nạp vào màng BC đƣợc tính theo cơng thức [14] EE (%) = mht/m1 x 100% 17 (2) Trong đó: EE: phần trăm thuốc nạp vào màng 2.2.6 Phương pháp xác định lượng thuốc giải phóng từ màng BC Lƣợng thuốc giải phóng từ màng đƣợc tiến hành thử nghiệm dung dịch đệm có pH = 2, pH = 4,5 pH = 6,8 Chuẩn bị dung dịch đệm theo công thức nhƣ sau (Pha dung dịch đệm có pH nhƣ theo cách pha chế số dung dịch chuẩn độ theo Dƣợc điển Việt Nam [1]): + Dung dịch đệm pH = 2: hòa tan 3,285g kali clorid nƣớc, thêm 59,5ml dung dịch axit hydrocloric 0,1M thêm nƣớc vừa đủ 1000ml Đo pH hiệu chỉnh pH cần + Dung dịch đệm pH = 4,5: hòa tan 3,4g kali dihydro phosphat 1000ml nƣớc Đo pH hiệu chỉnh pH cần + Dung dịch đệm pH = 6,8: hòa tan 14,4g đinatri hidrophosphat 5,725g kali dihydrophosphat nƣớc vừa đủ 1000ml Đo pH hiệu chỉnh pH cần  Lấy màng BC đƣợc nạp thuốc cho vào bình chứa 900ml môi trƣờng pH nhƣ [1]  Dùng máy khuấy từ gia nhiệt, tốc độ khuấy 50 vòng/phút, nhiệt độ 370C ± 0,50C  Sau khoảng thời gian 0,5h; 1h; 2h; 4h; 6h; 8h; 12h; 24h, tiến hành rút mẫu để đo mật độ quang phổ mẫu  Số lƣợng mẫu đƣợc rút sau khoảng thời gian 5ml đƣợc bổ sung lại 5ml dung dịch đệm tƣơng ứng  Tỉ lệ giải phóng thuốc đƣợc tính theo cơng thức [13] ∑ (3) Trong R: tỉ lệ giải phóng thuốc (%), : nồng độ Ranitidine dung dịch đệm thời điểm t, : thể tích dung dịch đệm pH khác nhau, 18 n: số lƣợng mẫu lấy từ bình, : lƣợng dung dịch đệm thêm vào, m: khối lƣợng thuốc màng ban đầu 2.2.7.Phương pháp phân tích động học giải phóng Ranitidine Kiểm tra động học chế giải phóng Ranitidine từ màng BC hấp thụ thuốc Ranitidine, liệu thu đƣợc từ thí nghiệm đƣợc phân tích mơ hình khác nhƣ First Oder, Higuchi, Hixson – Crowell Korsmeyer – Peppas [15] Phƣơng trình đƣợc sử dụng [15]: First oder: Ln (Q0 – Qt) = k1t Higuchi: Qt = kHt1/2 Hixson – Crowell: Q01/3 – Qt1/3 = kHCt Korsmeyer – Peppas: Qt = kKP Trong đó: Qt lƣợng thuốc giải phóng thời điểm t Q0 lƣợng thuốc ban đầu k1, kH, kHC, kKP số tốc độ giải phóng n số mũ giải phóng 2.2.8 Xử lý thống kê Các số liệu đƣợc phân tích, xử lý thơng qua phần mềm Excel 2010 đƣợc biểu diễn dƣới dạng số trung bình ± độ lệch chuẩn Kiểm định giả thiết giá trị trung bình hai mẫu cách sử dụng test thống kê Những khác biệt đƣợc coi có ý nghĩa thống kê giá trị p < 0,05 Động học giải phóng thơng số động học đƣợc tính tốn, xử lý phần mềm DDSolver [13] 19 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thu màng BC lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo Trong môi trƣờng lên men, điều kiện nhiệt độ phòng, vi khuẩn A xylinum sử dụng chất dinh dƣỡng môi trƣờng để sinh trƣởng phát triển, tổng hợp nên cellulose Trong ngày đầu tiên, vi khuẩn làm quen với môi trƣờng, axit bắt đầu sinh làm pH môi trƣờng giảm nhẹ Ngày thứ 2, vi khuẩn bắt đầu sản sinh lớp màng BC bề mặt môi trƣờng có màu trắng đục có lẫn nhiều tạp chất Lớp màng dày lên dần ngƣng lại thời điểm định, môi trƣờng hết chất dinh dƣỡng Độ dày màng tùy thuộc lƣợng môi trƣờng thời gian ni cấy Dựa vào mục đích nghiên cứu mà thu màng thời gian khác để đƣợc màng có độ dày mỏng phù hợp Kết màng BC lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo đƣợc thể hình 3.1: Hình 3.1 Nuôi cấy màng BC lên men từ môi trường nước vo gạo 3.2 Q trình xử lí màng BC trƣớc hấp thu thuốc Tinh chế màng BC để loại bỏ tạp chất môi trƣờng nuôi cấy, đơng thời phá hủy trung hòa độc tố vi khuẩn, giúp màng hấp thụ đƣợc lƣợng thuốc tối đa Màng BC sau tách từ môi trƣờng nuôi cấy 20 đƣợc rửa với nƣớc ngâm vào dung dịch NaOH 3%, sau 48 ngâm dung dịch có màu nâu, màng BC đƣợc lấy rửa vời nƣớc sau ngâm HCl, sau 48 lấy màng rửa với nƣớc, thu đƣợc màng BC tinh chế có màu trắng sáng nhƣ hình 3.2: Hình 3.2 Màng BC sau làm Màng BC sau tinh chế có màu trắng trong, khơng tạp chất, hàm lƣợng nƣớc giảm xuống Sau đó, màng BC tinh chế đƣợc ép loại nuớc để tiến hành hấp thụ 3.3 Xác định lƣợng thuốc Ranitidine hấp thụ vào màng BC Sử dụng màng BC đƣợc tạo từ nƣớc nƣớc vo gạo có kích thƣớc d1,5cm độ dày 1cm nhau, đem hấp thụ theo thơng số thiết kế thí nghiệm tối ƣu hóa Sau khoảng thời gian hấp thụ tối đa tiến hành rút mẫu đo quang phổ máy UV – 2450 để xác định lƣợng thuốc lại dung dịch [13, 15] thời điểm lấy mẫu, từ xác định đƣợc nồng độ thuốc, xác định khối 21 lƣợng thuốc dung dịch m2 lƣợng thuốc hấp thụ vào màng BC theo công thức (1) mht = m1 – m2 (mg) (1) Hiệu suất thuốc nạp vào màng BC đƣợc tính theo cơng thức (2) [14] EE (%) = mht/m1 x 100% (2) Lƣợng thuốc hấp thu vào màng BC khác với độ dày 0,5cm 1cm đƣợc thể bảng 3.1: Bảng 3.1 Khối lượng thuốc hấp thu vào màng BC với độ dày khác Độ dày màng m1 m2 mht EE (%) 0,5 7,5 2,739 4,76 63,475 7,5 2,785 4,715 62,87 BC 3.4 Xác định lƣợng thuốc Ranitidine giải phóng khỏi màng BC Màng BC sau hấp thu thuốc tối đa đƣợc cho vào bình chứa 900ml dung dịch đệm có pH 2, pH 4,5 pH 6,8 Sau khoảng thời gian 0,5h, 1h, 2h, 3h, 4h, 6h, 8h, 12h, 24h lấy mẫu tiến hành đo mật độ quang phổ mẫu từ tính đƣợc tỷ lệ thuốc giải phóng khỏi màng BC theo công thức (3) Lƣợng mẫu rút lần 5ml, sau đƣợc bổ sung lại 5ml dung dịch đệm tƣơng ứng Một số hình ảnh q trình giải phóng đƣợc thể qua hình 3.3: 22 Hình 3.3 Mơ hình giải phóng thuốc Ranitidine khỏi màng BC Tỷ lệ thuốc Ranitidine đƣợc giải phóng khỏi màng BC dày 0,5cm 1cm khoảng thời gian khác pH khác đƣợc thể Bảng 3.2 Hình 3.4: Bảng 3.2 Mật độ quang phổ màng BC giải phóng thuốc thời điểm lấy mẫu (n = 3) Giờ PH Loại màng 0,092± 0,176± 0,220± 0,356± 0,409± 0,46±0 0,460± 0,451± 0,0002 0,0001 0,0002 0,0001 0,0002 1cm 0,087± 0,156± 0,0002 0,0001 0,209± 0,0001 0,307± 0,0001 0,391± 0,458± 0,408± 0,393± 0,0002 0,0001 0,0001 0,0001 0,5cm 0,080± 0,138± 0,0002 0,0001 0,192± 0,0001 0,226± 0,0001 0,345± 0,359± 0,348± 0,320± 0,0002 0,0001 0,0001 0,0002 1cm 0,080± 0,139± 0,0002 0,0001 0,077± 0,140± 0,0002 0,0002 0,079± 0,146± 0,0002 0,0001 0,185± 0,0002 0,182± 0,0001 0,205± 0,0002 0,205± 0,0001 0,219± 0,0002 0,231± 0,0001 0,316± 0,0002 0,315± 0,0002 0,332± 0,0002 0,5cm 4,5 0,5cm 6,8 1cm 0,5 23 ,0001 0,326± 0,0001 0,329± 0,0001 0,346± 0,0001 12 0,0002 0,322± 0,0001 0,326± 0,0001 0,312± 0,0001 24 0,0001 0,316± 0,0001 0,318± 0,0001 0,316± 0,0001 nồng độ giải phóng 0.6 0.5 pH = (0,5cm) 0.4 pH = (1cm) 0.3 pH = 4,5 (0,5cm) pH = 4,5 (1cm) 0.2 pH = 6,8 (0,5cm) pH = 6,8 (1cm) 0.1 0,5 12 24 thời gian Hình 3.4 Biểu đồ so sánh mật độ quang lượng thuốc giải phóng màng 0,5cm 1cm môi trường pH khác (n = 3) Nhận xét: Dựa vào bảng 3.2 hình 3.4 thấy giá trị OD tăng dần theo thời gian đến thời điểm định lại giảm xuống, điều chứng tỏ thời gian đầu tốc độ giải phóng thuốc nhanh đạt cực đại tai thời điểm định chậm dần Mỗi môi trƣờng hợp pH khác OD đạt cực đại thời điểm khác nhau, tỉ lệ giải phóng chủ yếu khoảng từ –  Với pH = ta dễ dàng thấy giá trị OD đạt cực đại thời điểm giá trị OD màng có độ dày 0,5cm cao màng có độ dày 1cm  Tƣơng tự với pH = 4,5 pH = 6,8 có giá trị OD đạt cực đại thời điểm Giá trị OD màng có độ dày 0,5cm cao màng có độ dày 1cm Theo biểu đồ hình 3.4 thấy lƣợng thuốc giải phóng mơi trƣờng pH = lớn giải thích là môi trƣờng pH tối ƣu Ranitidine Sử dụng hàm t – Test (Two Sample Assuming Unequal Variances) kết thu đƣợc kết p < 0,05 giá trị trung bình có ý nghĩa thống kê từ bảng thấy màng BC có độ dày 0,5cm có tốc 24 độ giải phóng dƣợc chất lớn so với màng BC có độ dày 1cm Ở pH = ta thấy đƣợc dƣợc chất giải phóng nhiều so với lƣợng dƣợc chất giải phóng mơi trƣờng pH = 4,5 pH = 6,8 Khi sử dụng BC làm hệ thống phân phối thuốc Ranitidine đƣợc giải phóng kéo dài tới - tiếng Nhƣ màng BC có triển vọng ứng dụng làm hệ thống phân phối thuốc Ranitidine, giúp thuốc giải phóng kéo dài, điều làm tăng ứng dụng thuốc điều trị bệnh  Sử dụng phần mềm DDSolver để tính đƣợc hệ số tƣơng quan (R2), tốc độ giải phóng (K) màng BC từ số liệu tỉ lệ giải phóng thuốc Ranitidine đƣợc thể bảng 3.3: Bảng 3.3 Hệ số tương quan R2, tốc độ giải phóng thuốc (k) trị số mũ giải phóng (n) môi trường pH khác pH pH=2 Độ dày màng First order K1 R2 kH Higuchi R2 Hixon Crowel Korsme yer - kHC R2 HKP pH=4,5 pH=6,8 0,5cm 1cm 0,5cm 1cm 0,5cm 1cm 0,032±0, 0,087±0 0,073±0, 0,093±0 0,081±0 0,084± 0006 ,008 0012 ,002 ,001 0,0013 0,261±0, 0,44±0, 0,402±0, 0,458±0 0,674±0 0,046± 0022 0012 013 ,001 ,0025 0,0021 0,423±0, 0,469±0 0,268±0, 0,396±0 0,466±0 0,525± 0021 ,0017 001 ,0022 ,0028 0,002 0,162±0, 0,165±0 0,485±0, 0,682±0 0,635±0 0,066± 0054 ,0023 0036 ,003 ,0021 0,0025 0,016±0, 0,058±0 0,069±0, 0,0969± 0,098±0 0,094± 012 ,017 036 0,023 ,001 0,0021 0,167±0, 0,272±0 0,386±0, 0,435±0 0,285±0 0,265± 014 ,0023 002 ,012 ,0043 0,0011 0,447±0, 0,685±0 0,222±0, 0,512±0 0,637±0 0,4965 002 ,017 0129 ,005 ,025 ±0,001 25 pH Peppas pH=2 R2 n pH=4,5 pH=6,8 0,168±0, 0,135±0 0,095±0, 0,129±0 0,211±0 0,251± 016 ,018 0002 ,012 ,004 0,002 0,029±0, 0,156±0 0,223±0, 0,0305± 0,114±0 0,16±0 006 ,0102 004 0,006 ,0062 ,0043 Theo nghiên cứu trƣớc đây, mơ hình First - order đại diện cho tỉ lệ giải phóng thuốc phụ thuộc vào nồng độ thuốc Mơ hình Higuchi giả định việc giải phóng thuốc chế khuếch tán Mơ hình Krosmeyer Peppas đƣa nhìn tồn diện tỉ lệ giải phóng thuốc tỉ lệ với trƣơng nở vật liệu mang thuốc, độ trƣơng nở vật liệu cao tốc độ giải phóng thuốc cao ngƣợc lại Các cơng thức giải phóng thuốc từ màng có độ dày khác cho thấy mơ hình Higuchi Korsmeyer - peppas (R2 > 70%) có phù hợp so với mơ hình khác Kết cho thấy khả ứng dụng mơ hình Korsmeyer - Peppas cho trƣơng nở sợi cellulose màng BC Trong hệ thống khuếch tán Fickian, n < 0,43 xảy giải phóng thuốc theo chế khuếch qua vật liệu, 0,43 < n < 0,85 khơng có giải phóng thuốc xảy ra, n > 0,85 thuốc giải phóng ăn mòn vật liệu Theo bảng 3.3 giá trị n thu đƣợc < 0,43 chứng tỏ có giải phóng thuốc theo chế khuếch tán, khơng có ăn mòn BC q trình giải phóng thuốc Việc giải phóng thuốc màng 0,5cm lớn màng 1cm giải thích trƣơng nở màng BC môi trƣờng pH khác Ở mơi trƣờng pH = có trƣơng nở nhiều dẫn đến tạo khe hở nhiều hơn, liên kết màng trở nên lỏng lẻo hơn, lƣợng Ranitidine giải phóng qua sợi cellulose nhiều nhanh Màng BC đƣợc cấu tạo polime cao phân tử bền nên khơng có ăn mòn xảy q trình giải phóng thuốc 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết đạt đƣợc qua nghiên cứu, thu đƣợc kết luận sau: - Tạo đƣợc màng BC từ vi khuẩn A xylinum nuôi cấy môi trƣờng nƣớc vo gạo - Tiến hành xử lý thu đƣợc màng BC tinh khiết có độ thống khí cao, khơng màu nâu vàng mà có màu trắng trong, dẻo dai thích hợp với mục đích nghiên cứu Màng BC đƣợc đục thành viên tròn có kích thƣớc d1,5cm với độ dày 0,5cm 1cm - Hàm lƣợng thuốc giải phóng từ màng BC đạt nhiều pH = màng BC dày 0,5cm có tỷ lệ thuốc giải phóng nhiều so với màng dày 1cm Cơ chế giải phóng thuốc Ranitidine từ màng BC phù hợp với mơ hình Kormeyer – Peppas Kiến nghị Qua bƣớc đầu nghiên cứu cho thấy, màng BC có khả hấp thu giải phóng thuốc Ranitidine với tốc độ chậm Cần tiếp tục nghiên cứu sâu để hƣớng tới điều chế, thử nghiệm in vivo 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt [1] Bộ Y tế (2002), Dƣợc điển Việt Nam III, Nhà xuất Y học Hà Nội [2] Bộ y tế viện kiểm nghiệm trung ƣơng, Thuốc kháng thụ thể histamin H2 [3] Đặng Thị Hồng Phân lập, tuyển chọn nghiên cứu số đặc tính sinh học vi khuẩn Acetobacter xylinum chế tạp màng sinh học (CV).Luận án thạc sỹ Sinh học ĐHSP Hà Nội, 2007 [4].Đinh Thị Kim Nhung Nghiên cứu số đặc điểm sinh học vi khuẩn Acetobacter ứng dụng chúng lên men axetic theo phương pháp chìm Luận án phó tiến sỹ khoa học sinh học, 1996 [5] Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thùy Vân, Trần Nhƣ Quỳnh (2012), “Nghiên cứu vi khuẩn A xylinum tạo màng Bacteril Cellulose ứng dụng điều trị bỏng”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ [6] Đồn Minh Sang tiến hành nghiên cứu “ Xây dựng quy trình tổng hợp Ranitidine Hydroclorid” Luận văn thạc sĩ dƣợc học- Hà Nội 2015 [7].Huỳnh Thị Ngọc Lan, Nguyễn Văn Thanh Nghiên cứu đặc tính màng cellulose vi khuẩn từ Acetobacter xylinum sử dụng làm màng trị bỏng Tạp chí Dƣợc học số 361/2006 [8] Nguyễn Thúy Hƣơng, Phạm Thành Hổ (2003), Chọn lọc dòng Acetobacter xylinum thích hợp cho loại mơi trƣờng dùng sản xuất cellulose vi khuẩn với quy mơ lớn Tạp chí Di truyền học & Ứng dụng [9] Nguyễn Văn Thanh (Chủ nhiệm) (2006), Nghiên cứu chế tạo màng cellulose trị bỏng từ Acetobacter xylinum Đề tài KH&CN cấp Bộ Y tế 28 Tài liệu tiếng anh [10] Almeida, I.F., et al Bacterial cellulose membranes as drug delivery systems: An in vivo skin conpatibility study Eur J PharmBiopharm 2013, in press [11] Brown.E.Bacterial cellulose/Themoplastic polymer nanocomposites Master of sience in chemical engineering Washington state university, 2007 [12].Lin Huang, Xiuli Chen, Thanh Nguyen Xuan, Huiru Tang, Liming Zhang(2013),“Yang Nano- cellulose 3D- networks as controlled- release drug carriers” [13] Nguyen T X et al (2014), “Chitosan - coated nano - liposomes for the oral delivery of berberine hydrochloride”, J Mater Chem B, 2, 7149 – 7159 [14] Pinto R.J et al (2009), “Antibacterial activity of nanocomposites of silver and bacterial or vegetable cellulosic fibers”, Acta Biomater, 5, 2279–2289 [15] Kuswandi B et al (2012), “Real-time monitoring of shrimp spoilage using on-package sticker sensor based on natural dye of curcumin”, Food Analytical Methods [16].Pharmaceutical ResearchInfluence of Gastrointestinal Site of Drug Delivery on the Absorption Characteristics of Ranitidine September 1992, Volume 29 ... khả giải phóng thuốc Ranitidine màng cellulose vi khuẩn lên men từ mơi trường nước vo gạo Mục đích nghiên cứu Thiết kế chế tạo hệ thống màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo. .. trị vi m loét dày ngƣời Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu: khả giải phóng thuốc Ranitidine dựa màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo Vật liệu nghiên cứu: màng. .. năm 2018 Sinh vi n Nguyễn Thu Hằng LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan vi t khóa luận Nghiên cứu khả giải phóng thuốc Ranitidine màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trƣờng nƣớc vo gạo cá nhân tôi,