Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole natri của vật liệu cellulose tạo ra từ gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước vo gạo​

‘’’ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH - KTNN ===  === ĐỖ HOÀNG LAN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC OMEPRAZOLE NATRI CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS 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 ===  === ĐỖ HOÀNG LAN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC OMEPRAZOLE NATRI CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS 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 ThS Ngô Thị Hải Yến HÀ NỘI - 2019 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Ngô Thị Hải Yến – người truyền cảm hứng, động lực bảo ban em quãng thời gian làm khóa luận Em xin gửi tới thầy giáo, cô giáo, cán bộ, công nhân viên Trường Đại học Sư phạm Hà Nội nói chung khoa Sinh – KTNN nói riêng lời cảm ơn chân thành Để gặt hái thành ngày hôm nay, không nhắc đến giúp đỡ, động viên luôn ủng hộ gia đình, thầy cơ, bạn bè giúp em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Vì em lần đầu tham gia nghiên cứu khoa học nên q trình thực cịn nhiều bỡ ngỡ, thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến q thầy bạn để em hồn thành khóa luận cách tốt Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên Đỗ Hoàng Lan LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài khóa luận tốt nghiệp em thực qua q trình nghiên cứu thực tiễn dạy dỗ, bảo cô Ngô Thị Hải Yến Các kết nghiên cứu trình bày khóa luận xác, khơng trùng khớp với kết tác giả cơng bố trước Nếu điều em nói sai, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên Đỗ Hoàng Lan MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn .3 Tính đề tài PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Vị trí đặc điểm phân loại Gluconacetobacter xylinus sinh giới 1.1.1 Vị trí phân loại Gluconacetobacter xylinus sinh giới 1.1.2 Đặc điểm phân loại 1.1.2.1 Đặc điểm hình thái, tế bào học 1.1.2.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hoá 1.1.2.3 Đặc điểm nuôi cấy 1.1.3 Nhu cầu dinh dưỡng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus 1.2 Giới thiệu màng BC 1.2.1 Đặc điểm cấu trúc màng BC 1.2.2 Cấu trúc kết tinh màng BC 1.2.3 Tính chất màng BC 1.2.4 Đặc tính màng BC 1.2.5 Ứng dụng BC .9 1.3 Tổng quan thuốc 1.3.1 Tên khoa học cấu tạo .9 1.3.2 Loại thuốc dạng thuốc 10 1.3.3 Tính chất lý hóa 10 1.3.3.1 Lý tính 10 1.3.3.2 Hố tính 10 1.3.4 Dược lý chế tác dụng 10 1.3.5 Dược động học 11 1.3.6 Tác dụng thuốc 11 1.3.7 Tác dụng phụ thuốc 11 1.4 Giới thiệu tổng quan tình hình nghiên cứu 12 1.4.1 Tình hình nghiên cứu màng BC .12 1.4.1.1 Trên giới .12 1.4.1.2 Trong nước 12 1.4.2 Tình hình nghiên cứu Omeprazole natri 13 1.4.2.1 Trên giới .13 1.4.2.2 Trong nước 14 CHƯƠNG : ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Vật liệu nghiên cứu 15 2.1.1 Hóa chất dung mơi sử dụng nghiên cứu 15 2.1.2 Thiết bị sử dụng nghiên cứu 15 2.2 Đối tượng nghiên cứu 15 2.3 Phạm vị nghiên cứu, địa điểm thời gian 15 2.4 Phương pháp nghiên cứu 16 2.4.1 Phương pháp chế tạo màng BC 16 2.4.1.1 Lên men tạo màng BC từ môi trường nước vo gạo 16 2.4.1.2 Xử lý vật liệu BC trước hấp thụ thuốc 17 2.4.1.3 Xác định pH vật liệu BC tinh chế 17 2.4.1.4 Xác định lượng vật liệu BC tạo thành 17 2.4.1.5 Đánh giá độ tinh khiết vật liệu BC 18 2.4.2 Quét phổ hấp thụ thuốc Omeprazole natri 19 2.4.3 Chế tạo màng BC nạp thuốc 19 2.4.3.1 Xây dựng đường chuẩn thuốc Omeprazole natri 19 2.4.3.2 Nạp thuốc Omeprazole natri vào màng BC .20 2.4.5 Xác định lượng thuốc hấp thụ vào vật liệu BC .20 2.4.6 Phương pháp xử lý thống kê 21 CHƯƠNG : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 3.1 Tạo màng BC thu màng BC thô từ môi trường nước vo gạo 22 3.2 Tinh chế màng BC 23 3.3 Quét phổ xây dựng phương trình đường chuẩn thuốc 23 3.4 Đường chuẩn hấp thụ thuốc Omeprazole natri 24 3.5 Hấp thụ thuốc vào màng BC 26 3.6 Kết hấp thụ thuốc màng BC lên men từ nước vo gạo .26 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 29 4.1 Kết luận 29 4.2 Kiến nghị 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc BC Hình 1.2: Công thức cấu tạo Omeprazole 10 Hình 3.1: Màng BC tạo từ môi trường nước vo gạo 22 Hình 3.2: Màng BC với độ dày khác 22 Hình 3.3: Màng BC tinh chế 23 Hình 3.4: Phổ hấp thụ tử ngoại thuốc Omeprazole natri 24 Hình 3.5: Phương trình đường chuẩn thuốc Omeprazole natri 25 Hình 3.6: Nạp thuốc vào màng BC .26 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng nước vo gạo Bảng 2.1: Môi trường lên men màng BC 16 Bảng 2.2: Các thí nghiệm hấp thụ thuốc .20 Bảng 3.1: Mật độ quang dung dịch thuốc nồng độ (n = 3) 24 Bảng 3.2: Giá trị OD trung bình màng BC hấp thụ thuốc (n = 3) 26 Bảng 3.3: Khối lượng thuốc hấp thụ hiệu suất hấp thụ màng BC (n = 3) 27 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Phương trình biểu diễn mối quan hệ nồng độ độ hấp thụ có dạng: y = ax + b với R2 hệ số tương quan Trong đó: y: Giá trị OD dung dịch λmax x: nồng độ dung dịch Dựng đường chuẩn phương trình đường chuẩn thuốc Microsoft Excel 2.4.3.2 Nạp thuốc Omeprazole natri vào màng BC Màng BC sau tinh chế, tiến hành nạp thuốc vào màng Cho màng BC vào bình 100ml gồm có 20ml dung dịch NaOH 0,1M vào 30mg thuốc omeprazole natri Sau đó, đặt bình vào máy lắc trường hợp bảng 2.2 Sau khoảng thời gian giờ, rút dung dịch chiết bình Sau tiến hành đo quang phổ máy UV-2450 để xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng Bảng 2.2: Các thí nghiệm hấp thụ thuốc Trường hợp Trường hợp Trường hợp 2.4.5 Xác định lượng thuốc hấp thụ vào vật liệu BC Màng BC hấp thụ thuốc phương pháp hấp thụ sau làm Sử dụng vật liệu BC tạo từ nước vo gạo có kích thước đường kính 1.5cm độ dày 1cm, 0.5cm, hấp thụ thuốc theo thí nghiệm bảng 2.2 Lưu ý : Khi cho màng vào hấp thụ phải loại bỏ 50% nước màng sau cho màng vào hấp thụ 20 Sau tham khảo nghiên cứu ta xác định nhiệt độ chế độ lắc tốt cho màng hấp thụ thuốc omeprazole natri Sau mốc thời gian, rút dịch chiết cho vào lọ nhỏ, thực đo quang phổ máy UV - Vis 2450 để xác định lượng thuốc lại dung dịch thời điểm mà ta tiến hành lấy mẫu [19] Sau đo quang phổ máy UV - Vis 2450, xác định nồng độ thuốc, lượng thuốc màng BC hấp thụ sau khoảng thời gian (m 2) từ tính lượng thuốc hấp thụ vào màng BC theo công thức mht = m1 - m2 (mg) Trong đó: mht: khối lượng thuốc hấp thu vào vật liệu (mg) m1: khối lượng thuốc ban đầu dung dịch (mg) m2: khối lượng thuốc có dung dịch sau khoảng thời gian định vật liệu hấp thu thuốc (mg) Hiệu suất thuốc nạp vào vật liệu BC tính theo cơng thức [19] EE (%) = Trong đó: EE: Hiệu suất thuốc nạp vào vật liệu (%) Qt: Khối lượng thuốc lí thuyết (mg) Qd: Khối lượng thuốc cịn lại (mg) 2.4.6 Phương pháp xử lý thống kê Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010 để xử lí số liệu thống kê, phân tích phương sai xác định khoảng tin cậy Mỗi thí nghiệm lặp lại lần để lấy giá trị trung bình, kết trình bày theo giả định trung bình độ lệch chuẩn “MEAN ± SD” Những số liệu có ý nghĩa thống kê p ˂ 0.05 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tạo màng BC thu màng BC thô từ môi trường nước vo gạo Khi nuôi cấy điều kiện tĩnh nhiệt độ phòng, vi khuẩn G.xylinus sử dụng chất dinh dưỡng có mơi trường ni cấy để sinh trưởng phát triển Sau khoảng 7-10 ngày, bề mặt mơi trường hình thành nên màng BC Thời gian nuôi cấy dài hay ngắn định độ dày màng Hình 3.1: Màng BC tạo từ môi trường nước vo gạo Một khoảng thời gian sau màng đạt độ dày 0.5cm 1cm, thu màng, rửa Màng BC thô với độ dày 1cm Hình 3.2: Màng BC với độ dày khác 22 Màng tạo thành có tính chất dai, nhẵn; màu trắng ngà, khả hút nước thấm nước tốt 3.2 Tinh chế màng BC Sau xử lí màng, tiến hành đục màng theo khn với đường kính 1.5cm sau hấp thụ thuốc vào màng Màng BC tinh chế với độ dày 1cm Màng BC tinh chế với độ dày 0.5cm Hình 3.3: Màng BC tinh chế Quan sát hình ta thấy, màng BC sau xử lí trắng Màng BC sau tinh chế có mềm dẻo, độ bền độ đàn hồi tốt, hút nước tốt 3.3 Quét phổ xây dựng phương trình đường chuẩn thuốc Quét phổ hấp thụ tử ngoại dung dịch thuốc từ bước sóng 200nm đến 400nm, kết tìm hai cực đại hấp thụ thuốc bước sóng 275nm (OD = 1,214) 305nm (OD = 2,069) thể hình 3.4 23 Đ ộ hấ p th ụ qu an g Bước sóng (nm) Hình 3.4: Phổ hấp thụ tử ngoại thuốc Omeprazole natri Kết tìm bước sóng hấp thụ cực đại thuốc tương tự kết ghi Dược điển Việt Nam bước sóng 276nm 305nm 3.4 Đường chuẩn hấp thụ thuốc Omeprazole natri Sử dụng kết đo giá trị OD để xây dựng đường chuẩn thuốc omeprazole natri Bảng 3.1: Mật độ quang dung dịch thuốc nồng độ (n = 3) C% 10% 20% 40% 60% 80% 100% 24 Độ hấp thụ quang Nồng độ phần trăm Omeprazole natri (mg/ml) Hình 3.5: Phương trình đường chuẩn thuốc Omeprazole natri Phương trình đường chuẩn thuốc omeprazole natri là: y = 0.2311x – 0.1817 (R2 = 0.9998) (3) Trong công thức (3): y: Giá trị OD tương ứng với nồng độ x x: Nồng độ % Omeprazole natri (mg/ml) R2: Hệ số tương quan 25 3.5 Hấp thụ thuốc vào màng BC Quá trình hấp thụ thuốc vào màng thể hình Hình 3.6: Nạp thuốc vào màng BC 3.6 Kết hấp thụ thuốc Omeprazole natri màng BC lên men từ nước vo gạo Bảng 3.2: Giá trị OD trung bình màng BC hấp thụ thuốc (n = 3) Trường hợp Trường hợp Trường hợp Qua kết đo giá trị OD bảng 3.2 thấy sau ngâm màng BC dung dịch thuốc omeprazole natri giá trị OD khơng đổi màng 1cm màng 0.5cm Điều cho thấy màng BC hấp thụ đến giá trị cực đại Từ giá trị OD bảng 3.2, thay giá trị OD vào phương trình đường chuẩn (3) từ tìm nồng độ % thuốc omeprazole natri 26 Dựa vào công thức tính C% = , tính khối lượng thuốc Omeprazole natri có dung dịch tính đc Qd Lấy khối lượng thuốc ban đầu dung dịch trừ Qd lượng thuốc omeprazole natri hấp thụ vào màng BC (mht) Sau tính mht thay vào cơng thức (2), từ tính hiệu suất hấp thụ thuốc vào màng Lượng thuốc omeprazole natri hấp thu vào màng sau với độ dày khác trình bày bảng sau: Bảng 3.3: Khối lượng thuốc hấp thụ hiệu suất hấp thụ màng BC (n = 3) Độ dày màng 0.5 cm cm 0.5 cm cm Từ kết bảng 3.3 ta thấy màng có độ dày khác nhau, điều kiện lắc khác hiệu suất hấp thụ thuốc khơng giống Ở chế độ lắc lắc 100v/p 40C dù màng dày 0.5cm hay 1cm ln có hiệu suất hấp thụ cao so với điều kiện 50C với chế độ lắc 27 120v/p Kết sau tiến hành thực nghiệm tương tự kết nghiên cứu tác giả Nguyễn Xuân Thành [19] Cùng độ dày 0,5cm, khối lượng thuốc hấp thụ vào màng 100v/p 40C 22.24mg nhiều điều kiện hấp thụ thuốc điều kiện 50C với chế độ lắc 120v/p 20.67mg hiệu suất hấp thụ thuốc đạt 74.15% cao 5.21% so với điều kiện lại Tương tự độ dày 1cm, lượng thuốc hấp thụ vào màng 100v/p 40C 18.84mg nhiều điều kiện hấp thụ thuốc điều kiện 50C với chế độ lắc 120v/p 18.46mg hiệu suất hấp thụ thuốc đạt 62.81%, điều kiện lại 61.52% Nguyên nhân lắc mạnh (120 v/p), phân tử thuốc bị đẩy khỏi màng nhiều Do vậy, lượng thuốc hấp thụ vào màng lắc nhẹ 100 vịng/phút Trong thí nghiệm, màng có độ dày 0.5 cm ln có hấp thụ thuốc cao so với màng có độ dày 1cm hay nói màng dày hiệu suất hấp thụ thuốc nhỏ màng mỏng Điều giải thích rằng: màng mỏng phân tử thuốc dễ dàng khuyếch tán vào màng màng dày sợi cellulose liên kết với cách chặt chẽ, cịn màng mỏng ngược lại Chính làm cho phân tử thuốc khó vào màng có kích thước dày hơn, từ làm cho hiệu suất hấp thụ giảm đáng kể Từ thí nghiệm thực tiễn rút rằng: màng BC lên men từ môi trường nước vo gạo có hiệu suất hấp thụ thuốc tốt màng BC có độ dày 0.5 cm với chế độ lắc 100v/p điều kiện 40C Tại điều kiện màng BC có khả hấp thụ 22.24 ± 0.0015(mg) với hiệu suất cao đạt 74.15±0.005 28 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Tạo màng BC với độ dày 0.5 cm cm để tiến hành nạp thuốc Omeprazole natri Trong thí nghiệm trường hợp, hấp thụ thuốc đạt hiệu suất cao 74.15% điều kiện nhiệt độ 40C với chế độ lắc 100v/p, nồng độ thuốc làm 30mg/ml với độ dày màng 0.5 cm Ngược lại, hấp thụ thuốc đạt hiệu suất thấp 61.52% điều kiện nhiệt độ 50C với chế độ lắc 120v/p, nồng độ thuốc làm 30mg/ml với độ dày màng cm Qua thí nghiệm, thấy màng có kích thước 0.5 cm có khả hấp thụ thuốc cao so với màng có độ dày 1cm 4.2 Kiến nghị So sánh khả hấp thụ thuốc Omeprazole natri từ môi trường nuôi cấy khác Tiến hành nghiên cứu khả hấp thụ số loại thuốc khác môi trường nước vo gạo 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tài liệu Tiếng Việt Bộ Y tế (2009), Dược thư quốc gia Việt Nam Vũ Thị Minh Đức (2001), Thực tập vi sinh vật, Nxb ĐHQG Hà Nội, tr 1-50 Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thuỳ Vân, Trần Như Quỳnh (2012), “Nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter tạo màng Bacterial cellulose ứng dụng điều trị bỏng”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ (50), trang 453462 Đặng Thị Hồng (2007), “Phân lập, tuyển chọn nghiên cứu số đặc tính sinh học vi khuẩn Acetobacter xylinum chế tạo màng sinh học (BC)”, Luận án thạc sĩ sinh học ĐHSP Hà Nội Nguyễn Xuân Thành, Triệu Nguyên Trung, Phan Thị Huyền Vy, Bùi Minh Thy, Phùng Thị Kim Huệ, (2018) “Tối ưu hóa hiệu suất nạp thuốc famotidin vật liệu cellulose vi khuẩn lên men từ dịch trà xanh theo phương pháp đáp ứng bề mặt mơ hình Box-Behnken”, Tạp chí dược học (501), trang Phạm Tiệp Vũ Ngọc Thúy (2009), Thuốc biệt dược cách sử dụng, NXB Y Hà Nội, trang 639 Nguyễn Thị Nguyệt (2008), “Nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter xylinum cho màng Bacterial Cellulose làm mặt nạ dưỡng da”, Luận án thạc sĩ sinh học ĐHSP Hà Nội Nguyễn Văn Thanh (Chủ nhiệm) (2006), “Nghiên cứu chế tạo màng cellulose trị bỏng từ Acetobacter xylinum”, Đề tài KH&CN cấp Bộ, Bộ Y tế Trường Đại học Dược Hà Nội (2003), Bộ mơn Hóa dược, Hóa dược tập 2, trang 30 - 31 10 Nguyễn Văn Thanh, Huỳnh Thị Ngọc Lan (2006), “Nghiên cứu đặc tính màng cellulose vi khuẩn từ Acetobacter xylinum sử dụng làm màng trị bỏng”, Tạp chí Dược học, 361: 18 - 20 30 11 Trần Như Quỳnh (2009), “Nghiên cứu số đặc tính vật lý màng BC từ Acetobacter xylinum, ứng dụng trị bỏng”, Luận văn thạc sĩ vi sinh học ĐHSP Hà Nội  Tài liệu nước 12 Alina Krystynowicz, Marianna Turkiewicz, Stanislaw Bielecki, Emilia Klemenska, Aleksander Masny, Andrzej Plucienniczak (2005) Molecularbasis of cellulose biosynthesis disappearance in submerged culture of Acetobacter xylinum, Acta biochimica polonica, Vol 52, pp 691-698 13 Barbara Surma - S’lusarska, Sebastion, Presler, Danielewicz (2008) Characteristics of Bacterial Cellulose Obtained from Acetobacter xylinum culture forapplycation in papermarking FIBRES TEXTILES in Eastem Europe, vol.16, No.4,pp.108 - 111 14 Bergey H, John, G Holt (1992) Bergey’s manual of determinative bacteriology, Wolterskluwer health, p.71-84 15 Choi Y et al (2004), “Preparation and characterization of acrylic acid treated bacterial cellulose cation exchange membrane”, J Chem Technol Biotechnol, 79,79 - 84 16 Greenwalt C J et al (2000), Kombucha, the Fermented Tea: Microbiology, Composition, and Claimed Health Effects, Journal of food protection 63(7): 976-81 17 Klemm D et al (2009), “Nanocellulose materials - different cellulose, different functionality”, Macromol Symp, 280, 60 - 71 18 Li X, Li Z, Zheng J, Shi Z, Li L (2012), “Yeast extract promotes phase shift of bio-butanol fermentation by Clostridium acetobutylicum ATCC824 using cassava as substrate”, Bioresour Technol, 125: 43-51 19 Nguyen TX et al (2014), “Chitosan - coated nano - liposomes for the oral delivery of berberine hydrochloride”, J Mater Chem B, 2, 7149 7159 31 20 Nisha et al (2013),“Formulation, in-vitro, evaluation and optimization of gi floating tablet of ranitidine HCl.”, World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 3(1),1-14 32 ... nghiên cứu để tạo màng BC từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus Đó lí em chọn đề tài ? ?Nghiên cứu khả hấp thụ thuốc omeprazole natri vật liệu cellulose tạo từ Gluconacetobacter xylinus môi trường. ..TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH - KTNN ===  === ĐỖ HOÀNG LAN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC OMEPRAZOLE NATRI CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS TRONG MÔI... nghiệm hấp thụ thuốc Trường hợp Trường hợp Trường hợp 2.4.5 Xác định lượng thuốc hấp thụ vào vật liệu BC Màng BC hấp thụ thuốc phương pháp hấp thụ sau làm Sử dụng vật liệu BC tạo từ nước vo gạo