5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
2.6. Chuẩn bị môi trƣờng đệm
Pha 3 dung dịch đệm có độ pH lần lƣợt là 2; 4,5; 6,8 theo cách pha chế một số dung dịch chuẩn độ theo Dƣợc điển Việt Nam [1].
- Dung dịch đệm pH = 2, : Hoà tan 6,57g kali clorid trong nƣớc, thêm 119ml dung dịch acid hydrocloric ,1M và thêm nƣớc vừa đủ 1 ml, đo pH và hiệu chỉnh pH nếu cần Dùng HCl hoặc NaOH .
- Dung dịch đệm pH = 4,5: Hòa tan 6,8g kali dihydro phosphat trong 1 ml nƣớc, đo pH và hiệu chỉnh pH nếu cần Dùng H3PO4 hoặc KOH .
-Dung dịch đệm pH = 6,8: Hoà tan 28,8 kali dihydrophosphat trong nƣớc vừa đủ 1 cần Dùng H3PO4 hoặc KOH hay NaOH .
g dinatri hydrophosphat và 11,45g ml, đo pH và hiệu chỉnh pH nếu
H nh 2.2. Chuẩn bị môi trƣờng đệm ở pH 2; 4,5; 6,8
2.6.1. Phương pháp xác định lượng thuốc giải phóng từ VLC được nạp thuốc.
Cách tiến hành xác định lƣợng thuố giải phóng thông qua hệ thống vận tải - Cho VLC đã đƣợc hấp thụ thuốc Omeprazol natri có độ dày màng là ,5 và 1cm vào bình chứa 9 ml môi trƣờng pH 2; 4,5; 6,8[1].
- Dùng máy khuấy từ gia nhiệt, khuấy với tốc độ 5 vòng phút ở nhiệt độ 37 ± 0,5 C
H nh 2.3. Chuẩn bị điều kiện cho giải ph ng m y khuấy từ 5 v ng phút và ở nhiệt độ 37°C
- Sau thời gian là thuốc giải phóng.
,5h; 1h; 2h; 4h; 6h; 8h; 24h lấy mẫu và tiến hành đo lƣợng
- Lƣợng mẫu đƣợc rút ra sau mỗi khoảng thời gian là 5ml và đƣợc bổ sung lại 5ml dung dịch đệm tƣơng ứng
- Tất cả các thí nghiệm đƣợc làm lặp lại 3 lần, sau đó lấy giá trị trung bình Tỉ lệ giải phóng của thuốc Omeprazole natri từ VLC đƣợc tính theo công thức 2.1
R%=
Trong đó: R : Tỉ lệ thuốc đƣợc giải phóng
C1: Nồng độ của thuốc Omeprazole natri trong dung dịch tại thời điểm t V1: Thể tích của dung dịch đệm tại các giá trị pH khác nhau
n: Số lƣợng mẫu lấy ra từ dịch giải phóng V2: Thể tích dung dịch đệm đƣợc thêm vào m: Khối lƣợng thuốc đƣợc hấp thụ vào màng Cách bố trí thí nghiệm
Cho VLC nạp thuốc vào thiết bị giải phóng, sau đó quan sát sự giải phóng của thuốc qua màng trong các môi trƣờng có độ pH khác nhau hoặc trong cùng giá trị pH nhƣng khác nhau về độ dày và kích thƣớc màng.
2.6.2. Phương pháp xử lý số liệu thống kê
Các số liệu nghiên cứu đƣợc biểu diễn dƣới dạng số trung bình ± độ lệch chuẩn. Số trung bình cộng đƣợc dùng để tính giá trị trung bình của các lần lặp
lại thí nghiệm. Những khác biệt đƣợc coi là có ý nghĩa thống kê khi giá trị p < , 5. Kết quả đƣợc xử lý bởi phần mềm DDSolver, và Data analysic [15].
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Thu VLC thô và tạo VLC tinh khiết
3.1.1. Vật liệu Cellulose nuôi cấy từ môi trường nước dừa già
Vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus sử dụng chất dinh dƣỡng trong môi trƣờng lên men ở nhiệt độ phòng để sinh trƣởng và phát triển tạo cellulose. Những ngày đầu, vi khuẩn bắt đầu làm quen với môi trƣờng, lúc này axit bắt đầu đƣợc sản sinh ra làm giảm độ Ph. Đến những ngày tiếp theo, vi khuẩn bắt đầu sản sinh ra một lớp VLC trên bề mặt môi trƣờng màu trắng đục có lẫn nhiều tạp chất. Khi môi trƣờng hết chất dinh dƣỡng thì lớp màng này dày lên đến thời điểm nhất định rồi ngƣng lại hoàn toàn. Màng có độ dày còn phụ thuộc vào lƣợng môi trƣờng, thời gian nuôi cấy và con tùy vào mục đích nghiên cứu mà ta thu màng ở thời gian khác nhau để đƣợc các màng mỏng hay dày phù hợp.
3.1.2. Thu vật liệu Cellulose thô từ môi trường
Khi nuôi cấy tĩnh trong môi trƣờng nƣớc dừa già, VLC có màu trắng đục, chứa nhiều nƣớc, bề mặt phẳng trơn, có thể chất dẻo dai.
Khi thu VLC ở các thời điểm khác nhau ta thấy màng có độ dày mỏng khác nhau.
Sau khoảng 11 - 18 ngày, thu VLC thô có độ dày ,5cm - 1cm
a b
a. VLC thô c độ dày .5cm tƣơng ứng với thời gian nuôi cấy là 11 ngày
b. VLC thô c độ dày 1cm tƣơng ứng với 18 ngày nuôi cấy 3.2. Tinh chế VLC
Để thu đƣợc VLC tinh chế trƣớc khi hấp thụ thuốc cần phải xử lý màng vì sau khi thu VLC chứa một lƣợng lớn môi trƣờng lên men và các sản phẩm của quá trình trao đổi chất, axitaxetic. Tinh chế vật liệu nhằm trung hòa độc tố của vi khuẩn và loại bỏ các tạp chất có trong môi trƣờng nuôi cấy. Đây đƣợc xem là một quá trình quan trọng trƣớc khi màng đƣợc đƣa vào để nạp thuốc, nó giúp VLC có thể sử dụng đƣợc lƣợng thuốc tối đa.
Một số hình ảnh màng đã đƣợc tinh chế và sau kiểm tra độ tinh khiết đƣợc cắt thành viên và khuôn nhƣ hình 3.4:
Omeprazole natri
Bảng 3.1.Bảng nồng độ Omeprazole natri gi trị OD 276nm (pH=2)
Dựng đồ thị biểu diễn và lập đƣờng chuẩn Omeprazole natri bằng phần mềm Excel 2 1 , kết quả đƣợc đồ thị nhƣ hình 3.5
Trong công thức
y: Giá trị OD tƣơng ứng với nồng độ x. x: Nồng độ R2: Hệ số tƣơng quan. Bảng 3.2. Bảng nồng độ Omeprazole natri gi Nồng độ (mg/ml) 15 20 25 30 40 50
Dựng đồ thị biểu diễn và lập đƣờng chuẩn Omeprazole natri bằng phần mềm Excel, kết quả thu đƣợc nhƣ đồ thị hình 3.6
H nh 3.6. Biểu đồ biểu diễn đƣờng chuẩn của Omeprazole natri ở pH 4,5
Phƣơng trình đƣờng chuẩn của thuốc Omeprazole là: y = 0,6394x + 0,0142 (R2 = 0,9992)
Trong công thức
y: Giá trị OD tƣơng ứng với nồng độ x. x: Nồng độ Omeprazole (mg/ml). R2: Hệ số tƣơng quan.
Bảng 3.3. Bảng nồng độ Omeprazole natri gi trị OD 275nm (pH = 6,8) Nồng độ 15 20 25 30 40 50
Dựng đồ thị biểu diễn và lập đƣờng chuẩn Omeprazole natri bằng phần mềm Excel, kết quả đƣợc đồ thị nhƣ hình 3.7
H nh 3.7. Biểu đồ biểu diễn đƣờng chuẩn của Omeprazole natri ở pH 6,8 Phƣơng trình đƣờng chuẩn của thuốc Omeprazole là:
y = 0,5935x + 0,0149 (R2 = 0,9991) Trong công thức
y: Giá trị OD tƣơng ứng với nồng độ x. x: Nồng độ Omeprazole (mg/ml). R2: Hệ số tƣơng quan.
3.4. Vật liệu sau khi đƣợc nạp thuốc Omeprazole natri
VLC sau khi tinh chế và thử độ tinh khiết đƣợc nạp thuốc Omeprazole natri, sau đó rửa để loại bỏ bớt thuốc tự do thì thấy nồng độ sau khi khảo sát là 3 mg l.
Ta cần chuẩn bị bình có chứa 1 ml dung dịch gồm ,6g thuốc Omeprazole natri và 2 ml dung dịch NaOH ,1M. Tiếp theo bịt kín bình, cho vào máy lắc siêu âm đánh tan hết thuốc. Khi tan hết thuốc cho vậtl iệu Cellulose vào.
Chú ý:Trƣớc khi hấp thụ thuốc màng cần đƣợc loại bỏ 5 nƣớc.
Sau khi đã cho màng vào dung dịch thuốc Omeprazole natri, đặt bình vào máy lắc để ở chế độ lắc 1 và 12 vòng phút với nhiệt độ là 4 và 5 độ. Sau 1h đến 2h thì lấy dung dịch ra đo quang phổ bằng máy UV-245 để xác định lƣợng thuốc đƣợc hấp thụ vào màng.
Sau 2 giờ ngâm màng thì giá trị OD đo đƣợc gần nhƣ không giảm chứng tỏ lƣợng thuốc hấp thụ vào VLC đã đạt đến cực đại. Khối lƣợng thuốc Omeprazole natri hấp thụ vào VLC đƣợc tính nhƣ phần (2.3.6). Phƣơng pháp xác định lƣợng thuốc hấp thụ vào VLC.
Giá trị trung bình của 3 lần đo đƣợc của màng dừa hấp thụ thuốc Omeprazole natri nhƣ bảng 3.4:
1
0,5
Bảng 3.4. Gi
thuốc Omeprazole natri
Khối lƣợng thuốc hấp thụ vào VLC với độ dày khác nhau tại thời điểm 2h đƣợc thể hiện ở bản 3.5:
Độ dày màng (cm)
0,5
1
Bảng 3.5: Khối lƣợng thuốc hấp thụ vào VLC tại thời điểm 2h
Kết quả từ bảng trên cho thấy: Khả năng hấp thụ của VLC tốt. VLC đƣợc làm từ môi trƣờng nƣớc dừa già hấp thụ tốt ở độ dày ,5cm hơn là ở
1cm nhƣ ở cùng độ lắc 1 vòng phút và ở nhiệt độ 4 ℃ màng ,5cm hấp thụ đƣợc 23,69mg màng 1cm hấp thụ đƣợc 19,52mg .
3.5. Lƣợng thuốc giải ph ng từ VLC vào c c môi trƣờng pH
Cho VLC đã hấp thụ Omeprazole natri có độ dày vật liệu khác nhau vào bình chứa 9 ml môi trƣờng pH: 2; 4,5; 6,8[1].
Dùng máy khuấy từ gia nhiệt, khuấy với tốc độ 5 vòng phút, ở nhiệt độ 37 ± ,5°C.
Sau 0,5h; 1h; 2h; 4h; 6h; 8h; 24h lấy mẫu và tiến hành xác định lƣợng thuốc giải phóng.
Sau mỗi khoảng thời gian, ta rút ra 5ml và bổ sung lại 5ml dung dịch đệm tƣơng ứng
Lặp lại thí nghiệm 3 lần, sau đó lấy giá trị trung bình.
Mật độ quang khi tiến hành giải phóng thuốc trong các môi trƣờng pH khác nhau tại các thời điểm khác nhau nhƣ trong bảng 3.6: p Thời H gian ,5giờ 1 giờ Độ dày màn g
2 0,5 0,113 cm ± , 4 1cm 0,133 ± , 1 4, 0,5 0,076 5 cm ± , 1 1 cm 0,051 ± , 3 6, 0,5 0,038 8 cm ± , 5 1cm 0,014
Bảng 3.6. Mật độ quang khi tiến hành giải ph ng thuốc trong c c môi trƣờng pH kh c nhau tại c c thời điểm kh c nhau (n = 3)
Dựa vào OD y trung bình nhƣ ở bảng 3.6, sử dụng phần mềm excel để vẽ đò thị về khả năng giải phóng của thuốc omeprazole natri của VLC - Omeprazole natri trong dộ dày màng khác nhau, thời gian và độ pH khác nhau đƣợc thể hiện nhƣ trong hình 3.8:
H nh 3.8. Mật độ quang phổ củaVLC– Omeprazole natri trong c c độ dày màng, thời gian và pH kh c nhau
Nhận xét: Qua bảng 3.6 và hình 3.8 cho thấy:
Trong 3 môi trƣờng đệm có độ pH lần lƣợt là 2; 4,5; 6,8 với cả 2 vật liệu dày ,5cm và ,1 cm thì giá trị OD y trùng bình của thuốc Omeprazole natri giải phóng từ VLC - Omeprazole natri tăng dần, đến một thời điểm nhất định thì sẽ dừng lại và tăng không đáng kể.
Ở các môi trƣờng pH khác nhau thì giá trị OD y trung bình đạt cực đại đều ở thời điểm 8 giờ.
Giá trị OD y trung bình ở môi trƣờng pH = 2 là cao nhất.
Từ các giá trị OD y trung bình trong bảng 3.6 của thuốc Omeprazole natri khi tiến hành giải phóng từ VLC – Omeprazole natri, thay vào phƣơng trình đƣờng chuẩn của 3 môi trƣờng pH tính đƣợc nồng độ Omeprazole natri tƣơng ứng với từng khoảng thời gian. Thay giá trị nồng độ Omeprazole natri vừa tính đƣợc vào công thức 2.1 ta xác định đƣợc tỉ lệ giải phóng thuốc Omeprazole natri củaVLC – Omeprazole natri trong các độ dày, thời gian và môi trƣờng pH khác nhau nhƣ bảng 3.7: pH Thời gian Độ dày màng 2 0,5 66,30 cm ±,4±,1±,3±,2±,1±,3±,2 1cm ±, 1 ±, 1 ±, 3 ±, 3 ±, 4 ±, 1 ±, 2
4,5 0,5 cm 1 cm 6,8 0,5 cm 1cm
Bảng 3.7. Tỉ lệ phần trăm giải ph ng thuốc omeprazole natri của c c màng ở c c môi trƣờng pH kh c nhau trong c c khoảng thời gian kh c nhau
Dựa vào kết quả tính đƣợc trong bảng 3.7, sử dụng phần mềm Excel 2 1 để vẽ đồ thị biểu diễn tỉ lệ thuốc Omeprazole natri đƣợc giải phóng tại các thời điểm lấy mẫu, tỉ lệ thuốc đƣợc giải phóng đƣợc biểu diễn trong hình 3.9:
H nh 3.9. Đồ thị biểu diễn tỉ lệ giải ph ng thuốc từ VLC
Dựa vào bảng 3.7 và hình 3.9 có thể thấy đƣợc: Trong 8 giờ đầu tỉ lệ giải phóng thuốc tăng nhanh, sau 8 giờ lƣợng thuốc giải phóng ra rất ít, tỉ lệ thuốc giải phóng ra không tăng nữa. Trong 3 môi trƣờng khảo sát thì môi trƣờng đệm pH = 2 màng có khả năng giải phóng thuốc tốt nhất.
Ở pH = 2 tỉ lệ giải phóng thuốc của VLC đạt cực đại ở 8 giờ, màng có độ dày ,5cm đạt tỉ lệ 9 , 5 , màng dày 1cm đạt tỉ lệ 88, 5 .
So sánh 2 giá trị tỉ lệ trung bình bằng công cụ Data analysis với mức ý nghĩa α = , 5, thu đƣợc kết quả P = , 282 < , 5, nhƣ vậy sự khác nhau về tỉ lệ giải phóng thuốc có ý nghĩa thống kê.
Vậy ở pH = 2 VLC 0,5cm có khả năng giải phóng thuốc tốt hơn màng 1cm.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Sau khi kết thúc quá trình nghiên cứu, tôi đã thu đƣợc kết quả nhƣ sau: + Vật liệu Cellulose thu đƣợc ở chế độ tinh khiết với độ dày là ,5 và 1cm
+ Lƣợng thuốc Omeprazole natri đƣợc giải phóng từ VLC ở pH = 2 là cao nhất. Ở độ pH=4,5 và pH= 6,8 thì lƣợng thuốc đƣợc giải phóng ra kém hơn. Và màng có độ dày ,5 cm có khả năng giải phóng thuốc cao hơn so với màng 1 cm.
2. Kiến nghị
- Các đề tài sau sẽ tiến hành nghiên cứu sâu hơn về VLC nhằm làm tăng các đặc tính của vật liệu để ứng dụng vào nhiều các lĩnh vực hơn nữa và đạt nhiều các thành tựu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ Y tế (2009), Dược điển Việt Nam IV, NXB Y học, trang 450- 452.
2. Phan Thị Thu Hồng và cộng sự (2015), “Sử dụng cellulose tổng hợp từ vi khuẩn Acetobacter xylinum để chế tạo vật liệu nhựa composite sinh học trên nền nhựa polyvinyl alcohol”, Tạp chí phát triển KH&CN, 18 (4), trang 114- 124.
3. Đinh Thị Kim Nhung, Nguyễn Thị Thuỳ Vân, Trần Nhƣ Quỳnh (2012), “Nghiên cứu vi khuẩn Acetobacter tạo màng Bacterial cellulose ứng dụng trong điều trị bỏng”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ (50), trang 453-462.
4. Nguyễn Văn Thanh Chủ nhiệm 2 6 , “Nghiên cứu chế tạo màng cellulose trị bỏng từ Acetobacter xylinum”, Đề tài KH&CN cấp Bộ, Bộ Y tế.
5. Nguyễn Xuân Thành, Triệu Nguyên Trung, Phan Thị Huyền Vy, Bùi Minh Thy, Phùng Thị Kim Huệ, 2 18 “Tối ƣu hóa hiệu suất nạp thuốc famotidin của vật liệu cellulose vi khuẩn lên men từ dịch trà xanh theo phƣơng pháp đáp ứng bề mặt và mô hình Box-Behnken”, Tạp chí dƣợc học (501), trang 3.
Tài liệu nƣớc ngoài
6. Amin MCIM, Ahmad N, et al. (2012), "Bacterial cellulose film coating as drug delivery system: physicochemical, thermal and drug release properties",
Sain Malaysiana, 41(5), 561-8
7. Brown. E. Bacterial cellulose/Themoplastic polymer nanocomposites.
Master of sience in chemical engineering. Washington state university, 2007
8.. Klemm D. et al. 2 9 , “Nanocellulose materials – different cellulose, different functionality”, Macromol. Symp, 280, 60–71.
9. Greenwalt C. J. et al. (2000), Kombucha, the Fermented Tea: Microbiology, Composition, and Claimed Health Effects, Journal of food protection 63(7): 976-81
10. Kyle A.et al. 2 acontinuous dissolution
8 , “Examination of metformin hydroclorid in HDM system”, Int.J.Pharmaceutics, 351, 127 – 132.
11. Mukadam T. et al. (2016), Isolation and Characterization of Bacteria and Yeast from Kombucha Tea, Int.J.Curr.Microbiol.App.Sci 5(6): 32-41. 12. M. Turkoglu et al., tableting and stabilily evaluation of enteric-coated omeprazole pellets. Eur. J. Pharm. Biopharm (2004)57.D.279-286
13. Lin Huang, Xiuli Chen, Thanh Nguyen Xuan, Huiru Tang, Liming Zhang (2013), "Yang Nano- cellulose 3D- networks as controlled- release drug carriers", 1(23), 2976-84
14. Lina Fu, Yue Zhang, Chao Li, Zhihong Wu, Qi Zhuo, Xia Huang, Guixing Qiu, Ping Zhou and Guang Yang skin tissue repair materials from bacterial cellulose by a multilayer fermantation method năm 2 12.
15. Nguyen T. X. et al. 2 14 , “Chitosan - coated nano - liposomes for the oral delivery of berberine hydrochloride”, J. Mater. Chem. B, 2, 7149 – 7159.
16. Wan, Y. Z., Lou, H., He, F., Liang, H., Huang, Y., & Li, X. L. 2009. “Mechanical, moisture absorption, and biodegradation bihaviours of bacterial cellulose fibre – reinforced starch biocomposites”, Composites Science and Technology 69 (7 – 8), 1212 – 1217.
17. Mostafavi S.A., Tavakoli N., Iran (2004). Relative Bioavailability of Omeprazole capsules after oral dosing. Daru Volume 12, No.4, 2004,p.146. Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
18. Wei He et al.. Design and in vitrol in vivo eluvation of multi- layer flim coated pellets for omeprazole. Chem. Pham Bull.(2009). 57,2. P.122- 128 19. Elkoshi Z., Behr D…, 2 2, Multi-dose study can be a more sensitive