1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thẩm định quy trình phân tích nhóm amino trong các polime sinh học dùng để biến tính bề mặt nanosilica nhằm tăng hiệu quả mang thuốc chống ung thư doxorubicin

90 8 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thẩm định quy trình phân tích nhóm amino trong các polime sinh học dùng để biến tính bề mặt nanosilica nhằm tăng hiệu quả mang thuốc chống ung thư doxorubicin
Tác giả Vũ Thị Huyền Châm
Người hướng dẫn ThS. Võ Uyên Vy, ThS. Trần Thị Thanh Thúy
Trường học Trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM
Chuyên ngành Công nghệ Hóa học
Thể loại Học khoá luận tốt nghiệp
Năm xuất bản 2022
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 90
Dung lượng 3,13 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN (16)
    • 1.1 Vật liệu mang thuốc (16)
      • 1.1.1 Khái niệm (16)
      • 1.1.2 Các loại hạt mang thuốc (16)
      • 1.1.3 Một số vật liệu nano dẫn truyền thuốc (17)
        • 1.1.3.1 Nanosilica (17)
        • 1.1.3.2 Ứng dụng vật liệu nano (20)
    • 1.2 Thuốc ung thư Doxorubicin – DOX (21)
      • 1.2.1 Giới thiệu về Doxorubicin (21)
      • 1.2.2 Tính chất của Doxorubicin (22)
      • 1.2.3 Các chỉ định (23)
    • 1.3 Gelatin (23)
      • 1.3.1 Nguồn gốc về gelatin (23)
      • 1.3.2 Cấu tạo của Gelatin (24)
        • 1.3.2.1 Thành pần hóa học (24)
        • 1.3.2.2 Cấu trúc phân tử gelatin (25)
        • 1.3.2.3 Tính chất vật lý của Gelatin (0)
        • 1.3.2.4 Tính chất hóa lý của Gelatin (27)
    • 1.4. Tổng quan về Chitosan (28)
      • 1.4.1 Giới hiệu về chitosan (28)
      • 1.4.2 Nguồn gốc về Chitosan (28)
      • 1.4.3 Cấu trúc hóa học của Chitosan (29)
      • 1.4.4 Tính Chất vật lí (29)
      • 1.4.6 Tính chất hóa học của Chitosan (30)
      • 1.4.7 Ứng dụng của Chitosan trong ngành công nghiệp (30)
        • 1.4.7.3 Ứng dụng vào khả năng thu hổi protein (31)
        • 1.4.7.4. Ứng dụng trong y học (31)
        • 1.4.7.5 Ứng dụng trong công nghiệp (31)
        • 1.4.7.6 Ứng dụng trong nông nghiệp (32)
        • 1.4.7.7 Ứng dụng trong công nghệ môi trường (32)
    • 1.5 Nihydrin (32)
      • 1.5.1 Giới thiệu về ninhyrin (32)
      • 1.5.2 Tính chất vật lý (32)
      • 1.5.3 Tính chất hóa học (33)
      • 1.5.4 Ứng dụng của Ninhydrin (33)
    • 1.6 Tổng quan về L-methionine (34)
      • 1.6.1 Giới thiệu về L-methionine (34)
      • 1.6.2 Tính chất vật lý (34)
    • 1.7 Cơ chế phản ứng của ninhydrin với L-methionin (35)
    • 1.8 Nguyên lí hoạt động của máy quang phổ UV-VIS (39)
      • 1.8.1 Máy một chùm tia (39)
      • 1.8.2 Máy hai chùm tia (39)
      • 1.8.3 Cấu tạo về máy (39)
    • 1.9 Tổng quan về thẩm định phương pháp (41)
      • 1.9.1 Thẩm định phương pháp là gì (41)
      • 1.9.2 Thẩm định phương pháp hóa học (42)
      • 1.9.3 Các thông số trong trong phương pháp hóa học cần thẩm định (42)
        • 1.9.3.1 Khoảng tuyến tính và đường chuẩn (42)
        • 1.9.3.2 Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) (44)
        • 1.9.3.3 Độ chính xác (45)
  • CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM (49)
    • 2.1. Hóa chất và dụng cụ (49)
      • 2.1.1 Hóa chất (49)
      • 2.1.2 Thiết bị (49)
    • 2.2 Thực nghiệm (51)
      • 2.2.1 Xác định NH 2 bằng ninhyrin bằng chất chuẩn L-Methionin và khảo sát các thông số tối ưu của phức. 37 (51)
        • 2.2.1.1 Cách pha các dung dịch trong đường chuẩn (51)
    • 2.4. Phân tích mẫu (58)
    • 2.5 Tiến hành hiệu suất thu hồi (60)
      • 2.5.1 Mẫu PNS-NH2 (60)
      • 2.5.2 Mẫu PNS-Gelatin (61)
      • 2.5.3 Mẫu PNS-Chitosan-mPEG (63)
    • 2.6 Tiến hành độ lặp lại (64)
  • CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (65)
    • 3.1. Kết quả khảo sát các thông số tối ưu của quy trình phân tích (65)
      • 3.1.1. Khảo sát bước sóng hấp thu cực đại (65)
      • 3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH (65)
      • 3.1.3. Khảo sát tỉ lệ DMSO:đệm acetate (66)
      • 3.1.4. Khảo sát tỉ lệ dung môi ethanol:nước (67)
      • 3.1.5. Khảo sát tỉ lệ dung môi methanol:nước (68)
      • 3.1.6. Khảo sát thời gian phản ứng (69)
      • 3.1.7. Khảo sát thời gian bền màu (70)
    • 3.2 Phân tích Mẫu (75)
      • 3.2.1 Mẫu PNS-NH 2 (75)
      • 3.2.2 Mẫu PNS-Gelatin (76)
      • 3.2.3 Mẫu PNS-Chitosan-MPEG (76)
    • 3.3 Hiệu suất thu hồi (76)
      • 3.3.1 Mẫu PNS-NH 2 (76)
      • 3.3.2 Mẫu PNS-Gelatin (78)
      • 3.3.3 Mẫu PNS-Chitosan-mPEG (79)
    • 3.4 Độ lặp lại (80)
      • 3.4.1 Mẫu PNS-NH 2 (80)
      • 3.4.2 Mẫu PNS- Gelatin (80)

Nội dung

Thẩm định quy trình ,phân tích nhóm amino, trong các polime sinh học,biến tính bề mặt nanosilica , tăng hiệu quả mang thuốc, chống ung thư doxorubicin

TỔNG QUAN

Vật liệu mang thuốc

Hệ thống mang thuốc có kích thước nano từ 1 đến 1000 nm đóng vai trò như tác nhân liên kết, vận chuyển thuốc tới các tế bào mục tiêu Nó đảm bảo đưa thuốc tới đúng nơi, đúng lúc và đúng liều lượng bằng cách kiểm soát liều và thời gian phóng thích thuốc mong đợi Khi hội tụ đầy đủ ba yếu tố này, hiệu quả điều trị sẽ được tối ưu Các hướng phát triển mang thuốc nano dựa trên polymer-micelles và hạt nano silica đang được kỳ vọng rất lớn Những hạt nano này có thể gắn và mang dược chất hoặc tác nhân mong muốn thông qua liên kết hóa học hoặc gắn trực tiếp lên bề mặt hạt, nhằm nâng cao hiệu quả mang thuốc và kiểm soát phóng thích [1].

1.1.2 Các loại hạt mang thuốc Để phân loại các hạt nano mang thuốc thường phải dựa vào rất nhiều yếu tố như thành phần cấu tạo của hạt, cấu trúc của hạt, và các đặc tính riêng của hạt mà từ đó mà ta có thể phân loại cụ thể và khách quan hơn [1]

+ Có 3 phân lớp lớn có thể phân theo thành phần cấu trúc hạt:

- Inorganic nanoparticle (Hạt nano vô cơ)

- Polymeric nanoparticles (Hạt nano polymer)

- Lipid nanoparticles (Hạt nano lipip)

+ Phân loại theo cấu trúc của hạt ta có thể phân thành 3 loại sau

Nanocapsules, hay hạt nano dạng nang, là loại hạt nano có một khoang chứa thuốc và được bao quanh bởi một lớp màng polymer hoặc một màng lipid đơn hoặc kép Các thành phần màng này có thể ở trạng thái rắn, rắn-lỏng hoặc lỏng ưu nước và ưu dầu, cho phép tối ưu hóa tính tương thích sinh học và khả năng kiểm soát giải phóng thuốc.

- Nanospheres (Hạt nano cấu trúc dạng cầu): Là dạng ma trận, được thống nhất về thể phân tán

Nanocomplex, hay hạt nano cấu trúc dạng phức tạp, là phức hợp đa thành giữa polymer hoặc lipid mang điện tích dương và hoạt chất mang điện tích âm như protein, peptit và axit nucleic, được liên kết với nhau nhờ tương tác điện tích Cấu trúc nano này bảo vệ và vận chuyển hoạt chất đến đích, đồng thời tối ưu hóa sự tương tác giữa chất mang và hoạt chất, từ đó cải thiện sinh khả dụng và hiệu quả điều trị trong các ứng dụng y học nano.

Phân loại hạt nano theo tính chất bề mặt dựa trên khả năng biến đổi trên bề mặt, như tính ưa dầu, hiệu ứng cản trở không gian và thành phần cấu tạo bề mặt nhằm mục tiêu hướng hạt nano đến đích tác dụng Từ các đặc điểm này, hạt nano được phân thành 3 loại chính dựa trên tính chất bề mặt và cơ chế biến đổi bề mặt, giúp tối ưu hóa hiệu quả ứng dụng trong công nghiệp và nghiên cứu.

Hạt nano thụ động là loại hạt nano hướng đến gan và lách trong quá trình vận chuyển tuần hoàn Quá trình opson hóa bởi các tế bào huyết tương khiến chúng dễ bị nhận diện và bắt giữ bởi các tế bào thực bào đơn nhân do có receptor bề mặt nhận diện các protein huyết tương đặc trưng, nên các hạt này di chuyển chủ yếu tới vùng gan và lách Đặc điểm nổi bật của hạt nano thụ động là bề mặt không có sự cản trở về mặt không gian và có tính ưa dầu.

Stealyh® nanoparticles (hạt nano Stealyh®) được xem là tối ưu hơn hạt nano Pasive nhờ không bị opsonin hóa bắt giữ do có liên kết cộng hóa trị với PEG (polyethylene glycol), qua đó làm thay đổi cấu trúc bề mặt và giảm nhận diện bởi hệ miễn dịch Nhờ đặc tính này, hạt nano Stealyh® được ứng dụng trong điều trị các bệnh ngoài vùng gan và lách Bề mặt hạt nano Stealyh® được phủ bởi một lớp polymer ưa nước và linh động, giúp tăng tính ổn định và khả năng tương thích sinh học trong môi trường sinh học.

Active nanoparticle, hay hạt nano chủ động, là loại tối ưu nhất nhờ khả năng vận chuyển tới mô và tế bào đích Liên kết ligand trên bề mặt hạt tăng cường nhận biết đặc hiệu các receptor ở mô và tế bào đích [1].

1.1.3 Một số vật liệu nano dẫn truyền thuốc

Hình 1 1 Một số loại vật liệu dẫn truyền thuốc

Lúa gạo là mặt hàng nông nghiệp có vai trò chiến lược trong kinh tế thế giới, và Châu Á chiếm tới 90% lượng lúa gạo tiêu thụ trên toàn cầu Vì vậy mỗi năm hàng triệu tấn vỏ trấu từ ngành sản xuất lúa gạo được thải ra, đặt ra thách thức lớn cho quản lý chất thải rắn Với quy mô sản xuất lớn, lượng vỏ trấu cần được xử lý nhanh chóng; vỏ trấu có thể tạo môi trường sống lý tưởng cho các ký sinh mang bệnh và đồng thời làm tăng nguy cơ cháy nổ Việc tập kết vỏ trấu tại các bãi rác chiếm không gian lớn và gây khó khăn cho công tác xử lý rác thải Hơn nữa, tiêu hủy bằng lửa sẽ thải ra lượng khí methane độc hại và làm ô nhiễm không khí nghiêm trọng.

Việc biến rác thải công nghiệp thành vật liệu có thể giúp giảm lượng chất thải rắn cho ngành công nghiệp và đang thu hút nhiều nhà nghiên cứu; bằng cách dùng dung dịch axit và quá trình đốt cháy, hầu hết tạp chất trong vỏ trấu có thể được loại bỏ, cho ra silica trắng có cấu trúc tinh khiết và diện tích bề mặt lớn Thành phần chính của vỏ trấu gồm cellulose, hemicelluloses và lignin chiếm trên 75%, khoảng 20% là các hợp chất vô cơ như K2O, CaO, MgO, Al2O3 và P2O5, phần còn lại là các yếu tố đất và yếu tố thời tiết; tuy nhiên vẫn chưa có nghiên cứu nào khảo sát việc dùng axit loãng để chiết xuất vỏ trấu có hàm lượng vô cơ cao [3] SiO2 được xem là nguyên liệu thô cơ bản và phổ biến trong lĩnh vực vật liệu điện tử, gốm và polymer; silica ở dạng bột siêu mịn có kích thước phù hợp cho nhiều ứng dụng, từ làm tác nhân tixotropic, chất dẫn nhiệt, đến làm chất làm đầy composite và vật liệu mang thuốc Việc sản xuất các vật liệu cách điện hoặc vật liệu chịu nhiệt từ vỏ trấu không chỉ giải quyết vấn đề rác thải mà còn tăng giá trị dư lượng, đóng góp tích cực vào chuỗi giá trị của ngành nguyên liệu.

1.1.3.1.2 Vật liệu Nanosilica dẫn truyền thuốc

Nano silica (PNS) là tập hợp oxit kim loại vô định hình được điều chế bằng phương pháp sol-gel Trong quá trình tổng hợp, chất hoạt động bề mặt được sử dụng để điều chỉnh tính phân tán, kích thước và đặc tính của hạt nano silica Quá trình sol-gel gồm các bước thủy phân và ngưng tụ oxit silic dưới điều kiện xúc tác, hình thành mạng oxit vô định hình ở cấp độ nano và nâng cao hiệu suất ứng dụng của PNS trong công nghiệp và nghiên cứu.

Các hạt nano silica có kích thước nano, độ ổn định cao, lỗ xốp có thể điều chỉnh và diện tích bề mặt lớn nên thích hợp để mang các loại thuốc chống ung thư khác nhau; các lỗ có đường kính từ 2 đến 50 nm và bề mặt bên ngoài lẫn bên trong của PNS được chọn lọc bằng các nhóm hữu cơ và vô cơ khác nhau, cho phép chúng bao bọc các tác nhân điều trị như protein, peptit và các phân tử nhỏ không cần tác động vào mà có thể tích tụ vào các lỗ xốp của PNS; MSN được coi là chất mang thuốc hiệu quả nhờ khả năng lưu trữ cao, đặc tính giải phóng được kiểm soát và hướng tới mục tiêu cụ thể; nhờ sự hiện diện của các nhóm phân cực như Si-OH và Ti-OH, PNS có tính ưa nước và cải thiện khả năng hòa tan của các loại thuốc kỵ nước, từ đó nâng cao khả dụng sinh học và khả năng hấp thu của thuốc; hầu hết các MSN có thể được sử dụng cho phương pháp tăng thân nhiệt (photothermal therapy), có thể tác động tới sự phát triển của tế bào ung thư.

Hình 1 2 Gốc ưa nước (trái) và kỵ nước (phải) của PNS

Khi kích thước hạt nano silica giảm, số lượng nguyên tử bám trên toàn diện tích bề mặt PNS tăng lên Đối với các hạt nano silica nhỏ hơn 5 nm, hơn một nửa số nguyên tử Si nằm ở bề mặt Do đó, bề mặt phải có một hoặc nhiều nhóm silanol (≡ Si-OH); sự liên kết các nhóm chức hoặc liên kết các ion kim loại phụ thuộc nhiều vào nồng độ nhóm silanol trên một gam silica Tuy nhiên, số lượng silanol giảm cùng với sự giảm kích thước hạt cho thấy các hạt nano này có thể tham gia phản ứng hóa học, do đó thích hợp cho các ứng dụng xúc tác.

Hình 1 3 Sự biến đổi nồng độ silanol và số lượng silanol với kích thước hạt của silica

Độc tính của PNS phụ thuộc vào kích thước của chúng, là một nhược điểm đáng lo ngại Một nghiên cứu chỉ ra rằng PNS trong tế bào SH-SY5Y và tế bào tủy xương ở liều thấp không gây độc hại, nhưng ở liều cao hơn, độc tính đáng kể đã được quan sát thấy [4].

Các hạt có kích thước nano hoặc keo, như liposome và hạt nano phân tử cao, được dùng trong dẫn truyền thuốc tới các vị trí cụ thể trên cơ thể Vỏ nano có lõi silica và lớp ngoài kim loại có thể được tiêm an toàn trên các mô hình động vật và có xu hướng tập trung tại các vị trí tổn thương ung thư Ngoài ra, vỏ nano có thể mang các liên hợp phân tử với kháng nguyên được biểu hiện trên tế bào ung thư hoặc trong vi môi trường khối u Một ứng dụng mới đầy hứa hẹn của vỏ nano silica phủ vàng được tìm thấy trong điều trị các khối u lành tính và ác tính Do kích thước nano, tỷ lệ nguyên tử trên bề mặt của chúng cao hơn so với ở dạng khối Ví dụ, vàng ở dạng khối có cấu trúc lập phương tâm mặt, nhưng các hạt vàng nano đường kính 3–5 nm có cấu trúc tứ diện với nhiều đường gấp khúc và cạnh hơn hình lập phương, điều này có ý nghĩa cho xúc tác vì các bước và cạnh bề mặt nơi các nguyên tử liên kết yếu đóng vai trò quan trọng.

Thuốc ung thư Doxorubicin – DOX

Doxorubicin đã được chấp thuận cho sử dụng y tế tại Hoa Kỳ vào năm 1974 và có tên khoa học là (8S, 10S)-10-((3-amino-2, 3, 6-trideoxy-α-L-lyxo-hexopyranosyl) oxy) -7,

8, 9, 10-tetrahydro-6, 8, 11- tri hydroxyl-8-(2-hydroxy acetyl)-1-methoxy-5, 12- napthacenedion[9]

Hình 1 5 Công thức cấu tạo của Doxorubicin

Doxorubicin là thuốc kháng sinh thuộc nhóm anthracyclin có tác dụng ức chế và làm chậm sự tăng trưởng của tế bào ung thư Doxorubicin được phân tách và nuôi cấy từ Streptomyces peucetius var caecius và hiện có thể được dùng ở dạng đơn độc hoặc kết hợp với các phương pháp điều trị khác cũng như với nhiều loại thuốc khác nhau nhằm tăng hiệu quả điều trị ở nhiều loại ung thư Công dụng của Doxorubicin là có khả năng làm chậm hoặc ngăn ngừa sự phát triển của tế bào ung thư, từ đó quá trình điều trị ung thư có thể mang lại kết quả cao.

Doxorubicin tồn tại ở dạng rắn hoặc dạng bột có kích thước không xác định, màu đỏ hơi cam và không mùi; điểm nóng chảy khoảng 204°C Dạng này có khả năng tan trong nước và trong dung dịch NaCl 0,9% Doxorubicin cũng tan trong một số dung môi như methanol, acetonitrile và tetrahydrofuran (THF); còn lại một số dung môi khác không hòa tan được.

Doxorubicin như chloroform, ether, các dung môi hữu cơ khác[9]

Doxorubicin tương đối bền trong khoảng dung dịch có pH gần bằng 4 [9]

Doxorubicin là một hợp chất nhạy với ánh sáng ở nồng độ thấp, nhưng ở nồng độ điều trị nó cho thấy ít bị ảnh hưởng bởi ánh sáng và không cần các biện pháp bảo vệ quá khắt khe [9].

Dược động học: Thuốc Doxorubicin sẽ được tiên hành tim vào tĩnh mạch của người bệnh, sau khi vào mạch máu doxorubicin nhanh chóng tách ra khỏi mạch máu và di chuyển đến các mô tế bào bao như: phổi, gan, tim, lá lách, thận Trong số đó khoảng 50-85% Doxorubicin kết hợp với protein huyết tương, còn lại từ 15-50% Doxorubicin tồn tại và duy trì ở dạng tự do trong cơ thể Và ở gan Doxorubicin bị thúc đẩy chuyển hóa rất nhanh trở thành các dẫn chất chuyển hóa Tuy nhiên Doxorubicin không thể xâm nhập vào hàng rào mạch máu não nên Doxorubicin không thể sử dụng để điều trị cho các bệnh liên quan đến khối u trong hệ thần kinh trung ương, sau khi kết thúc quá trình xâm nhập đến các tế bào ung thư thì hơn 40-50% lượng Doxorubicin sẽ đưa ra khỏi cơ thể qua đường túi mật trong vòng 7 ngày từ ngày dẫn thuốc vào cơ thể, bên cạnh đó vẫn có 5% lượng doxorubicin được đào thải qua đường nước tiểu trong vòng 5 ngày[9]

Cơ chế tác dụng: Doxuribicin sẽ được liên kết trực tiếp trên DNA, điều này sẽ khiến kích hoạt khả năng ức chế các ezym cần thiết để sao chép và phiên mã DNA Doxorubicine có khả năng gây ra tác động tạo ra sự gián đoạn ở chu kỳ phát triển tế bào ở giai đoạn phân đoạn S và giai đoạn gián phân, tuy nhiên doxorubicin vẫn có thể tác dụng lên tế bào ở các giai đoạn khác của chu kỳ phát triển tế bào Vẫn có thể sử dụng Doxorubicin đơn độc để điều trị các khối u ung thư, tuy nhiên phải dựa vào các loại ung thư cũng như nhiều yếu tố khác mà Doxorubicin có thể được kết hợp với những loại thuốc khác để tăng khả năng điều trị, không những kết hợp với các loại thuốc khác nhau mà doxobicin còn có thể sử dụng với những phương án điều trị như xạ trị, phẫu thuật, giúp cho khả năng hồi phục sức khỏe của các bệnh nhân tăng cao Tuy nhiên khi sử dụng với cường độ cao vẫn sẽ xảy ra sự kháng thuốc chéo lúc đó khối u sẽ kháng cả Doxorubicin và Daunorubicin

Chỉ định chính: Doxorubicin là thuốc chống ung thư phổ biến được dùng để điều trị nhiều loại khối u khác nhau, bao gồm ung thư vú, ung thư xương ác tính và u xương Ewing, ung thư mô mềm, ung thư phế quản và/hoặc ung thư phổi, u lympho ác tính (cả Hodgkin và không Hodgkin) và ung thư tuyến giáp (carcinoma tuyến giáp).

Ung thư đường tiết niệm và sinh dục: ung thư tử cung, ung thư bàng quang, ung thư tinh hoàn

Khối u đặc ở trẻ em: Sarcom cơ vân, u nguyên bào thần kinh, u Wilm, bệnh leucemi cấp…[10]

Các chỉ định tương đối của Doxorubicin bao gồm ung thư tuyến tiền liệt, cổ tử cung, âm đạo và dạ dày Thuốc còn có khả năng điều trị hiệu quả đối với một số loại ung thư hiếm gặp như đa u tủy xương, u màng hoạt dịch và u nguyên bào võng mạc Việc áp dụng Doxorubicin cần được cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên đánh giá lâm sàng và mức độ phù hợp của từng trường hợp để tối ưu hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ.

Những tác dụng phụ của doxorubicin gồm buồn nôn, nôn mửa, rụng tóc, viêm miệng, viêm thực quản, có thể gây loét dạ dày, ức chế tủy xương và ảnh hưởng đến tim mạch; trong số này, vấn đề tim mạch là nghiêm trọng nhất Doxorubicin gây suy tim cấp với rối loạn chức năng tim thoáng qua và có biến đổi ECG, nhưng có thể hồi phục Ngược lại, nhịp tim bất thường và nhịp muộn là các bệnh cơ tim không thể phục hồi và phụ thuộc vào liều thuốc mà bệnh nhân đã dùng Nếu dùng lâu và với liều lượng lớn, thuốc có thể dẫn đến tăng huyết áp và tỷ lệ tử vong của tác dụng phụ tim mạch lên tới khoảng 60% ở những trường hợp độc tính muộn được phát hiện Bệnh nhân thường phát bệnh khi tích lũy liều doxorubicin lên 550 mg/m^2 Do đó, người bệnh nên uống đúng liều lượng do bác sĩ chỉ định để giảm thiểu ảnh hưởng của thuốc.

Gelatin

Gelatin là một polipeptit tan trong nước, được hình thành từ quá trình thủy phân collagen — một protein chính có trong da, xương và mô liên kết của động vật hoặc côn trùng — bằng axit hoặc enzyme Quá trình thủy phân phá vỡ liên kết peptide của collagen, tạo thành các chuỗi polipeptit ngắn hơn và cho phép gelatin hòa tan trong nước, đồng thời mang lại khả năng tạo gel khi được làm nguội, nhờ đó gelatin được ứng dụng rộng rãi trong thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác.

Gelatin được sản xuất từ các chất còn lại trong xương hoặc da, như khoáng chất, chất béo và albuminoids, sau khi qua các phương pháp xử lý hóa học và vật lý để thu được gelatin tinh khiết Gelatin được chia thành hai loại chính dựa trên phương pháp xử lý thủy phân collagen: loại A có nguồn gốc từ xương động vật và được xử lý bằng axit như axit clohydric (HCl) hoặc axit sulfuric (H2SO4); loại B có nguồn gốc từ da động vật và được xử lý kiềm Sau cả hai loại xử lý kiềm hoặc axit, các dung dịch được lọc, khử ion và cô đặc bằng màng lọc hoặc bằng bay hơi chân không để thu được gelatin tinh khiết [11].

Gelatin tinh khiết được thu từ các nguồn collagen có chất béo và albuminoids trong da và xương động vật thông qua quá trình xử lý hóa học kết hợp với các phương pháp vật lý Gelatin được chia thành hai dạng dựa trên phương pháp phá hủy collagen: loại A có nguyên liệu từ xương động vật và được xử lý bằng thủy phân với axit như HCl hoặc H2SO4; loại B có nguyên liệu từ da động vật và được xử lý bằng dung dịch kiềm như NaOH hoặc KOH Sau khi xử lý bằng kiềm hoặc axit, dịch được lọc, khử ion và cô đặc bằng màng lọc hoặc thông qua bay hơi chân không.

Các nguồn gelatin phổ biến nhất là gelatin từ da lợn chiếm 46%, da bò 29,4%, từ xương động vật 23,1% và nguồn khác 1,5% Những nguồn này có thể phù hợp với một số nơi cho phép dựa trên tín ngưỡng tôn giáo; ví dụ người Hồi giáo và Do Thái kiêng lợn, trong khi người Ấn Độ kiêng bò Bên cạnh đó, một số nước vẫn hạn chế gelatin từ lợn và bò do liên quan đến nguy cơ virút gây bệnh như H5N1, và gelatin từ gia cầm cũng chưa được đánh giá cao do nguy cơ lây bệnh và năng suất thấp Vì vậy các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm nguồn gelatin khác, đặc biệt từ cá sống ở vùng nước ấm, cho thấy triển vọng vì gelatin từ cá có đặc tính gần với gelatin từ lợn và có thể phù hợp thị trường, đồng thời góp phần tăng trưởng kinh tế ngành công nghiệp đánh bắt cá Tuy nhiên, chuỗi axit amin của cá khác với da lợn và da bò, nên gelatin từ cá thiếu độ ổn định nhiệt so với gelatin động vật và không phù hợp với nhiệt độ cơ thể, do đó hiệu quả bị giảm; thêm vào đó cần nghiên cứu thêm để khắc phục dị ứng và các tác động khác trong cơ thể người [12].

Gelatin gồm những thành phần chính sau: 85-90% là protein, 0.5-2% là muối khoáng, 8-13% là nước

Hình 1 6 Biểu đồ thành phần trong Gelatin

Dựa trên sơ đồ cho thấy gelatin chứa nhiều axit amin quan trọng đối với cơ thể người, trong đó glycine và proline có thể được cơ thể tự tổng hợp nhưng gelatin lại thiếu các axit amin thiết yếu mà cơ thể không thể tự tổng hợp được như tryptophan; vì vậy, dù gelatin được xem là một protein cao, so với các nhóm protein khác có trong thực phẩm như trứng hay sữa, gelatin thường bị đánh giá là protein thấp hơn do tỷ lệ axit amin thiết yếu thấp; tuy nhiên gelatin có một ưu điểm nổi bật là lượng glycine và proline cao gấp 10-20 lần so với các nhóm protein khác, tạo nên đặc điểm nổi bật của gelatin.

1.3.2.2 Cấu trúc phân tử gelatin:

Hình 1 7 Cấu trúc phổ biến của Gelatin

Gelatin có cấu trúc phân tử gồm nhiều chuỗi polypeptide dài được hình thành từ các axit amin riêng biệt theo quy luật và trật tự Tổng số axit amin tham gia có thể lên tới hàng ngàn, tùy thuộc phương pháp sản xuất và loại nguyên liệu được sử dụng Chiều dài của mỗi chuỗi peptide khác nhau và là yếu tố rất quan trọng vì ảnh hưởng trực tiếp đến độ mềm dẻo của gelatin Mỗi chuỗi polypeptide có đầu mạch là nhóm amino và đầu kia là nhóm carboxyl, nhờ sự sắp xếp như vậy mà quá trình nối chuỗi giữa các axit amin diễn ra thuận lợi, hình thành nên cấu trúc gelatin ổn định.

Glycine Proline Hydroxyproline Glutamic acid Alanine

Về mặt cấu trúc, các phân tử collagen và gelatin chứa các chuỗi lặp lại của bộ ba Gly-X-Y, trong đó X và Y chủ yếu là các axit amin Pro và hydroxyproline (Hypro), còn Gly là thành phần chiếm ưu thế và là axit amin nhỏ nhất.

Khi so sánh các mặt của cấu trúc phân tử, collagen và gelatin có đặc điểm chung là đều chứa chuỗi lặp lại Gly-X-Y Trong chuỗi này, X và Y thường là các amino acid Proline (Pro) và hydroxyproline (Hyp), còn glycine (Gly) là thành phần chủ yếu góp mặt vào hầu hết các chuỗi polypeptide.

Và thứ tự sắp xếp là – Ala – Gly – Pro – Arg – Gly – Glu – Hyp – Gly – Pro

Hình 1 8 Cấu trúc cơ bản của Gelatin

1.3.2.3 Tính chất hóa lý của Gelatin

Gelatin là một hợp chất rắn tồn tại ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm dạng miếng, dạng vẩy, dạng bột mịn và có thể ở dạng hạt Gelatin không mùi, không vị và có màu từ trắng đến vàng nhạt; nó có tỷ trọng riêng từ 1.3 đến 1.4 và độ ẩm từ 9% đến 12%.

Gelatin có thành phần amino acid tương đồng collagen, nhưng khả năng hấp thụ nước của gelatin rất tốt Khi ở nước ấm (

Ngày đăng: 21/08/2022, 20:00

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Đ. C. Kỵ, Nghiên cứu biến tính nano silica với chitosan mang thuốc fluorouracil, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Cần Thơ, 2015 Khác
[2] V.B. Carmona, R.M. Oliveira, , W.T.L. Silva, L.H.C. Mattoso, J.M. Marconcini, Nanosilica from rice husk: Extraction and characterization, Industrial Crops and Products: Pages 291-296, May 2013,May 2013 Khác
[3] T. K. Barik & B. Sahu & V. Swain, Nanosilica—from medicine to pest control, University of Delhi., 29 April 2008 Khác
[4] S. K. A. R. H. K. S. Yadav, Nanobiomaterials Galen. Formul. Cosmet. Appl. Nanobiomaterials, 2016 Khác
[5] A. Hassan, M. K. Mansour, A. M. El Hamaky, R. M. Sayed El Ahl, N. H. Oraby, Nanomaterials and nanocomposite applications in veterinary medicine., 2020 Khác
[6] V. P. I. A. Rahman, Synthesis of Silica nanoparticles by Sol-Gel: Size-dependent properties, surface modification, and applications in silica-polymer nanocompositesa review., 2012 Khác
[7] Slowing.I.I, Juan L.Viero-Escoto, China-Wen Wu, Victor S.-Y. Lin, , Mespoprous silica nanoparticles á controlled release drug delivery and gene transfection carriers, Advanced Drug Delivery Review, 60, 1288-1288, 2008 Khác
[8] Montserrat Colilla, Blanca Gonzalez and Maria Vallwr-Regi, Mesoporous silica nanoparticles for the design of smart delivery nanodevices, Biomater. Sci, 114, 2013 Khác
[9] Beijnen J.H., Winese G., Underberg W. J. M., Aspect of the chemical stability of doxorubincin and seven other anhyracydines in acidic solution., Pharmaceutical Weekblad,7(3),109-116, (1985) Khác
[10] D. Nguyễn Cửu Khoa, Tổng hợp và ứng dụng trong y-dược,, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ Hà Nội, 2015 Khác
[11] A. K. Nguyen, T. H. Nguyen, B. Q. Bao, L. G. Bach and D. H. Nguyen., Efficient Self-Assembly of mPEG End-Capped Porous Silica as a Redox-Sensitive Nanocarrier for Controlled Doxorubicin Delivery, Int J Biomater, 2018 Khác
[12] M. C. E. e. al., Recent advances in gelatin-based therapeutics, 2019 Khác
[13] FOODNK, Tìm hiểu về Gelatin: Cấu tạo, Đặc tính, Phân loại và Ứng dụng,, 2021 Khác
[14] M. Edrissi, M. Soleymani and M. Adinehnia., Synthesis of Silica Nanoparticles by Ultrasound-Assisted Sol-Gel Method: Optimized by Taguchi Robust Design In, Chemical Engineering & Technology, 34(11), p1813-1819, 2011 Khác
[15] G. H. W. 2. Schrieber R, Gelatine handbook. Wiley-VCH GmbH & Co, Weinhem, 2007 Khác
[16] M. Sakaguch, E. T. Toda M and e. al., IgE antibody to fish gelatin (type I collagen) in patients with fish allerg, J Allergy Clin Immunol 106, 579-584, 2000 Khác
[17] NI. Rap, E. VK Mourya, Chitosan-modifications and applications: Opportunities galore, Reactive and Functional polymers, 2008 - Elsevier Khác
[18] M. Foox and M. Zilberman, Drug delivery from gelatin-based systems., Expert Opin Drug Deliv. 12(9), 1547-1563, 2015 Khác
[20] M. Notes, Ninhydrin Test- Definition, Principle, Procedure, Result, Uses, 2020 Khác
[21] Biocheminfo, Ninhydrin test: Principle, Reaction, Reagents, Procedure and Result Interpretation, Online Biochemistry Notes, 2020 Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm