Nghiên cứu sự vận tải và phân phối thuốc berberin của màng bacterial cellulose lên men từ nước vo gạo định hướng sử dụng qua đường uống

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ====== PHẠM THỊ HIỀN NGHIÊN CỨU SỰ VẬN TẢI VÀ PHÂN PHỐI THUỐC BERBERIN CỦA MÀNG BACTERIAL CELLULOSE LÊN MEN TỪ NƯỚC VO GẠO ĐỊNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA SINH - KTNN

======

PHẠM THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU SỰ VẬN TẢI VÀ PHÂN PHỐI

THUỐC BERBERIN CỦA MÀNG

BACTERIAL CELLULOSE LÊN MEN

TỪ NƯỚC VO GẠO ĐỊNH HƯỚNG

SỬ DỤNG QUA ĐƯỜNG UỐNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Sinh lý người và động vật

Người hướng dẫn khoa học

TS NGUYỄN XUÂN THÀNH

HÀ NỘI, 2016

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Xuân đã hướng dẫn,

chỉ bảo tận tình, giúp đỡ tạo điều kiện cho em thực hiện và hoàn thành tốt khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường ĐHSP Hà Nội 2, khoa Sinh - KTNN, Trung tâm Hỗ trợ NCKH & CGCN Trường ĐHSP Hà Nội 2, phòng thí nghiệm Sinh lý người và động vật, cùng các thầy cô trong tổ

bộ môn Động vật, ban bảo vệ đã tạo điều kiện giúp đỡ em

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quan tâm động viên của bạn bè, gia đình trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Sinh viên

Phạm Thị Hiền

LỜI CAM ĐOAN

Để đảm bảo tính trung thực của đề tài, tôi xin cam đoan:

1 Đề tài của tôi không sao chép bất cứ tài liệu nào có sẵn

2 Đề tài của tôi không trùng lặp với một đề tài nào khác

3 Kết quả thu được trong đề tài do tự bản thân tôi nghiên cứu thực tiễn đảm bảo tính chính xác và trung thực

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Sinh viên

Phạm Thị Hiền

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

A xylinum: Acetobacter xylinum

BC: Bacterial cellulose

BH: Berberine hydrochloride

OD: Optical density

UV - vis: Ultraviolet visible

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Kết quả nhuộm Gram âm của A xylinum 7

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của BH Sơ đồ 2.1 Quy trình nuôi cấy thu nhận BC 15

Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn BH 16

Hình 3.1 Màng BC trong môi trường nuôi cấy 21

Hình 3.2 Màng BC đang xử lý trong nước 22

Hình 3.3 Màng BC tinh chế 23

Hình 3.4 a,b Màng BC tinh chế ở các độ dày khác nhau 24

Hình 3.5 Màng BC đang nạp thuốc 25

Hình 3.6 Thời gian và giá trị OD 345nm của thuốc BH giải phóng qua BC trong các môi trường pH và độ dày màng khác nhau 28

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Thành phần và khối lượng các chất trong môi trường nuôi cấy

màng BC 13

Bảng 2.2 Bảng nồng độ BH và giá trị OD 345nm 15

Bảng 2.3 Dung dịch đệm đa năng Britton và Robinson 17

Bảng 3.1 Khối lượng thuốc hấp thụ vào màng BC 25

Bảng 3.2 Tỷ lệ thuốc hấp thụ vào màng BC 27

Bảng 3.3 Khối lượng thuốc giải phóng qua màng BC 29

Bảng 3.4 Tỷ lệ thuốc giải phóng qua màng BC 30

Bảng 3.5 Hệ số tương quan (R 2 ), tốc độ giải phóng thuốc (k) và các giá trị mũ số giải phóng (n) từ các môi trường pH và độ dày màng khác nhau 32

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Nội dung nghiên cứu 3

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4

4.1 Ý nghĩa khoa học 4

4.2 Ý nghĩa thực tiễn 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 Đại cương về vi khuẩn A xylinum và màng BC 5

1.1.1 Phân loại và đặc điểm hình thái của A xylinum 1.1.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của A xylinum 1.1.3 Màng BC của vi khuẩn A xylinum 1.2 Thuốc BH 7

1.2.1 Cấu trúc 7

1.2.2 Nguồn gốc 8

1.2.3 Tính chất vật lý 8

1.2.4 Tính chất hóa học 8

1.2.5 Tác dụng dược lý và ứng dụng 9

1.2.6 Chỉ định và chống chỉ định của thuốc BH 1.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam 10

1.3.1 Tình hình nghiên cứu thuốc 10 1.3.1.1 Trên thế giới

1.3.1.2 Ở Việt Nam

1.3.2 Tình hình nghiên cứu màng BC Error! Bookmark not defined

1.3.2.1 Trên thế giới

1.3.2.2 Ở Việt Nam

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Đối tượng nghiên cứu 12

2.1.1 Giống vi khuẩn 12

2.1.2 Thuốc BH có xuất sứ từ Sigma - Mỹ 12

2.1.3 Nguyên liệu - hóa chất 12

2.1.4 Thiết bị và dụng cụ 12

2.2 Địa điểm nghiên cứu 13

2.3 Phạm vi nghiên cứu 13

2.4 Phương pháp nghiên cứu 13

2.4.1 Phương pháp lên men thu màng BC 13

2.4.2 Phương pháp xử lý màng BC trước khi hấp thụ thuốc 14

2.4.3 Phương pháp xác định khối lượng BC tạo thành 15

2.4.4 Phương pháp sử dụng đường chuẩn xác định khối lượng thuốc hấp thụ qua màng BC 15

2.4.5 Phương pháp sử dụng đường chuẩn xác định khối lượng thuốc giải phóng qua màng BC 17

2.4.6 Phương pháp xử lý thống kê 18

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 20

3.1 Kết quả đạt được Error! Bookmark not defined. 3.1.1 Tạo được màng BC tinh khiết 20

3.1.2 Khảo sát khối lượng thuốc hấp thụ vào màng 24

3.1.3 Khảo sát khối lượng thuốc giải phóng qua màng 28

3.2 Kiến nghị Error! Bookmark not defined. KẾT LUẬN 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Berberine hydrochloride (BH) đã được biết đến như một chất kháng khuẩn tự nhiên trong việc điều trị các bệnh lý như tiêu chảy, viêm đường tiêu hóa do vi khuẩn tả, E coli, amip đường ruột 23, 31 Theo một vài nghiên cứu gần đây, BH còn có tác dụng tốt trong việc điều trị một số bệnh mãn tính như tiểu đường, viêm khớp, hạ lipid, cholesterol máu, đặc biệt

là bệnh viêm đại tràng BH sở hữu tính chất dược khác nhau bao gồm cả tác dụng chống ung thư 23

Tuy nhiên sinh khả dụng đường uống của nó thấp và có khả năng gây tác dụng phụ cho vận chuyển thuốc ngoài đường tiêu hóa 23.Trong quá trình sử dụng có thể bị các tác nhân khác gây ảnh hưởng làm giảm hiệu quả hấp thụ

23

Bacterial cellulose (BC) là sản phẩm của một loài vi khuẩn, đặc biệt là

chủng Acetorbacter xylinum (A xylinum) 2, 5 BC có cấu trúc và đặc tính rất

giống với cellulose của thực vật (gồm các phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết β - 1, 4 glucorit) cellulose vi khuẩn khác với cellulose thực vật ở chỗ: không chứa các hợp chất cao phân tử như ligin, hemicellulose, peptin và sáp nến do vậy chúng có những đặc tính vượt trội với độ bền sức căng, độ đàn hồi, độ co giãn, khả năng giữ hình dạng ban đầu, khả năng giữ nước và hút nước cao, bề mặt tiếp xúc lớn hơn bột gỗ thường, bề dày của vi sợi lớn hơn

100 nm, bị phân hủy sinh học, có tính tương thích sinh học, tính trơ chuyển hóa, không độc và không gây dị ứng 2, 5 Trên thế giới màng BC đã được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau: dùng màng BC làm môi trường phân tách cho quá trình xử lí nước, dùng làm chất mang đặc biệt cho các pin và năng lượng cho tế bào, dùng làm chất biến đổi độ nhớt

trong sản xuất các sợi truyền quang, làm môi trường cơ chất trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực phẩm, thiết kế hệ thống vận tải phân phối thuốc

và rất nhiều ứng dụng khác 19 Đặc biệt trong lĩnh vực y học, màng BC đã được ứng dụng làm da tạm thời thay thế da trong quá trình điều trị bỏng, loét

da, làm mạch máu nhân tạo, điều trị các bệnh tim mạch, làm mặt nạ dưỡng da cho con người 9, 19 Amin et al 18 đã báo cáo việc sử dụng màng BC làm màng bọc cho paracetamol bằng cách sử dụng kĩ thuật phun phủ Kết quả cho thấy màng BC có khả năng giữ thuốc và giải phóng thuốc chậm lại làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc Ở Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng màng

BC mới được quan tâm gần đây và đã đạt được kết quả bước đầu Đề tài của

Nguyễn Văn Thanh 5 – Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 2006 đã “Nghiên

cứu chế tạo màng cellulose trị bỏng từ Acetobacter xylinum” Theo kết quả

nghiên cứu cho thấy màng BC được tạo nên từ các nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, có thể sản xuất trên quy mô công nghiệp 5 Về mặt tính chất BC có độ tinh sạch lớn hơn rất nhiều so với các loại cellulose khác, có thể phân hủy sinh học, tái chế hay phục hồi hoàn toàn 5 Ngoài ra BC còn có độ bền tinh thể cao, sức căng lớn, trọng lượng thấp, khả năng thấm hút lớn, đường kính sợi nhỏ, chứa nhiều dưỡng chất Đồng thời là một hàng rào cản oxi và các sinh vật khác, ngăn cản sự phân hủy các cơ chất ở trong tế bào và ngăn cản tác động của UV, ổn định về kích thước và hướng, màng BC còn có ý nghĩa giữ thuốc và giải phóng thuốc từ từ 17, 24 Bên cạnh đó, các sợi cellulose có cấu trúc mạng sẽ là hệ thống vận chuyển và phân phối thuốc làm tăng sinh khả dụng của thuốc, nó có thể giúp thuốc không bị phá hủy trong môi trường axít Do đó, cần thiết kế một loại thuốc uống vận tải phân phối thuốc để làm tăng độ hòa tan và khả dụng sinh học của BC 23

Uống là một trong những đường ưa thích nhất và truyền thống để phân phối thuốc So với đường tiêm hệ thống phân phối thuốc, lợi thế chính của nó

vĩ đại nhất là an toàn, đơn giản, tiện lợi và tuân thủ của bệnh nhân, trong đó tăng hiệu quả điều trị thuốc uống23 Nó cũng ngăn chặn nguy cơ lây truyền bệnh, làm giảm chi phí và cho phép linh hoạt hơn hoặc kiểm soát liều lượng

tôi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu sự vận tải và phân phối thuốc

Berberin của màng Bacterial cellulose lên men từ nước vo gạo định hướng

sử dụng qua đường uống”

2 Mục đích nghiên cứu

Tạo được màng BC từ chủng A xylinum

Thiết kế hệ thống vận tải và phân phối thuốc qua màng BC định sử dụng qua đường uống để tăng cường sự giải phóng kéo dài của thuốc, tăng hàm lượng thuốc được hấp thụ

Khảo sát khả năng hấp thụ và giải phóng thuốc BH thông qua hệ thống vận tải được thiết kế

Đánh giá khả năng hấp thụ và giải phóng thuốc BH thông qua hệ thống vận tải được thiết kế

Sử dụng màng để bảo vệ thuốc BH tránh tác nhân gây ảnh hưởng tới thuốc trong quá trình sử dụng

3 Nội dung nghiên cứu

Tạo màng BC từ chủng A xylinum

Thiết kế hệ thống vận tải và phân phối thuốc qua màng BC định hướng

sử dụng qua đường uống

Xây dựng được đồ thị đường chuẩn BH từ đó xác định khối lượng thuốc được hấp thụ và giải phóng qua màng BC

Khảo sát, đánh giá khả năng hấp thụ và giải phóng thuốc BH thông qua

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Đại cương về vi khuẩn A xylinum và màng BC

1.1.1 Phân loại và đặc điểm hình thái của A xylinum

Theo hệ thống phân loại của nhà khoa học Bergey 20 thì A xylinum

thuộc giống Acetorbacter, họ Pseudomonadales, lớp Schizommycetes Việc

phân loại vi khuẩn này còn nhiều tranh cãi, có một số tác giả coi A xylinum

như một loài phụ của Acetobacter Acei 20

A xylinum có dạng hình que, thẳng hay hơi cong, có thể di động hay

không di động, không sinh bảo tử Chúng là vi khuẩn Gram âm, nhưng đặc điểm nhuộm Gram như hình 1.1 có thể thay đổi do tế bào già đi hay do điều kiện môi trường Chúng có thể đứng riêng lẻ hay xếp thành chuỗi 20

Hình 1.1 Kết quả nhuộm Gram của A xylinum

Khuẩn lạc của A xylinum có kích thước lớn (đường kính khuẩn lạc đạt 2

- 5 mm), tròn, bề mặt nhầy và trơn bóng, phần giữa khuẩn lạc lồi lên, dày hơn

và sẫm màu hơn các phần xung quanh, rìa mép khuẩn lạc nhẵn 28

1.1.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của A xylinum

Vi khuẩn A xylinum phát triển ở nhiệt độ 25 - 35C, pH = 4 - 6 Nhiệt độ

và pH tối ưu tùy thuộc vào giống Ở 37C, tế bào sẽ suy thoái hoàn toàn ngay

cả ở trong môi trường tối ưu 8

A xylinum có khả năng chịu được pH thấp, vì thế thường bổ sung thêm

acid acetic vào môi trường nuôi cấy để hạn chế sự nhiễm khuẩn lạ 8

Các đặc điểm sinh hóa dùng định danh của A xylinum bao gồm: oxy hóa

ethanol thành acid acetic, CO2, H2O, phản ứng catalase dương tính, không tăng trưởng trên môi trường Hoyer Chuyển hóa glucose thành acid, chuyển hóa glycerol thành dihydroxyaceton, không sinh sắc tố nâu, tổng hợp cellulose 8

1.1.3 Màng BC của vi khuẩn A xylinum

Trên môi trường dịch thể, trong điều kiện nuôi cấy tĩnh, vi khuẩn A

xylinum hình thành nên một lớp màng có bản chất là cellulose, được tập hợp

bởi những bó sợi cellulose liên kết với nhau được gọi là màng BC 28

* Cấu trúc của màng BC

Cellulose vi khuẩn tạo bởi những chuỗi polimer β - 1, 4 glucopyranose không phân nhánh Những nghiên cứu đã cho thấy cấu trúc hóa học cơ bản của BC giống cellulose của thực vật (plant cellulose – PC), tuy nhiên chúng khác nhau về cấu trúc đại thể 5, 19 Theo AJ Brown (1886) 18, BC gồm nhiều sợi siêu nhỏ có bản chất là hemicellulose, đường kính 1.5 nm, kết hợp với nhau thành bó, nhiều bó hợp thành dãy, mỗi dãy dài khoảng 100 nm, rộng khoảng 3 – 8 nm 2, 19

Trong nuôi cấy tĩnh, BC tích lũy trên bề mặt môi trường dinh dưỡng lỏng thành lớp màng mỏng như da, sau khi tinh chế và làm khô tạo thành sản phẩm tương tự như giấy da với độ dày 0.01 – 0.5 nm Sản phẩm này có những tính chất rất đặc biệt như: độ tinh sạch cao, khả năng đàn hồi tốt, độ kết tinh

và độ bền cơ học cao, có thể bị phân hủy sinh học, bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ thường, không độc và không gây dị ứng, có khả năng chịu nhiệt tốt, đặc biệt

là khả năng cản khuẩn 5 Với các tính chất này BC được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau trong đó có y học 17 Almeida, IF et

al 18 màng BC như hệ thống phân phối thuốc Trường Đại học Y dược TP

Hồ Chí Minh cũng nghiên cứu sử dụng màng BC có tẩm dầu mù u làm màng trị bỏng ở thỏ 3 Kết quả cho thấy màng BC giúp vết thương mau lành và ngăn không cho vết thương nhiễm trùng 5 Ngoài ra, sản phẩm BC còn được ứng dụng trong phẫu thuật, ghép mô, cơ quan 2, 23

1.2 Thuốc BH

1.2.1 Cấu trúc

BH là một alkaloid thực vật thuộc nhóm isoquinol có khung protoberberin 1 Isoquinolin còn được gọi là benzo pyridin hay 2 - benzamin

là một hợp chất hữu cơ thơm heterocyclic 33

Công thức cấu tạo

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của BH

Công thức phân tử : C20H18NO4Cl.2H2O

Khối lượng phân tử: 371.82

Tên khoa học :

5,6-đihydro-8,9-đimethoxy-1,3-đioxa-6a-azoniaindeno(5,6-a) anthracen clorid dihydrat 1

1.2.2 Nguồn gốc

BH thường có trong rễ, thân rễ, thân, vỏ cây những cây thuộc chi Berberis, Hydrastis candensis, Coptis chinensis 10, 14 BH có nhiều trong thân và rễ cây vàng đắng với tỷ lệ 1,5 - 3%, BH chiếm ít nhất là 82% so với alkaloid toàn phần 10, 14

BH thường có lẫn các tạp chất alcaloid khác như: palmatin, jatrorrhizin Giới hạn tạp chất palmatin không quá 2%, jatrorrhizin không quá 5% 1, 3, 14

1.2.3 Tính chất vật lý

Tinh thể hay bột kết tinh màu vàng, không mùi có vị rất đắng Độ chảy khi ở dạng base là 145C (bị phân hủy) 32 Độ tan dạng base tan chậm trong nước 1/500 23, hơi tan trong ethanol, khó tan trong ether 32 Dạng muối sulfat dễ tan trong nước ở tỷ lệ 1/30, tan trong ethanol BH không có C bất đổi nên không có đồng phân quang học 10, 32

1.2.4 Tính chất hóa học

Tính chất hóa học của N: BH có tính chất như một base yếu, tạo muối bằng cách thay thế nhóm OH, việc tạo muối BH không giống như các alkaloid khác mà muối tạo thành giống muối của hydroxyd kim loại, nghĩa là

có loại phân tử nước 3, 14

Tính chất hóa học của oxy: BH kém ổn định trong môi trường kiềm mạnh, N không bền vững, trong môi trường kiềm mạnh dễ biến mở vòng, cho chức aldehyd gọi là Berberinal 3, 14

Tính chất hóa học mạch kép: BH có thể mất mạch kép tại nhân giữa để cho các hydro alkaloid không màu 3, 14

1.2.5 Tác dụng dược lý và ứng dụng

BH có tác dụng kháng khuẩn được dùng chủ yếu trong các bệnh rối loạn đường tiêu hóa 25 Ngoài ra, BH với liều nhỏ có tác dụng kích thích tim, làm giãn động mạch vành, với liều lượng lớn ức chế hô hấp làm tê liệt trung khu hô hấp trong khi tim vẫn đập BH còn có tác dụng hạ nhiệt, gây tê, lợi mật, kháng lợi niệu, đối với đường huyết lúc đầu có tác dụng tăng cao và sau

đó thì hạ 25 BH đem khử hóa cho tetrahydroberberin có tác dụng an thần và mềm cơ, hạ huyết áp nhẹ 25, 32

Những nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng: BH có khả năng hạ đường huyết như hiệu quả như metformin, cơ chế hoạt động bao gồm việc ức chế aldosereductase, làm giảm đường và ngăn ngừa sự kháng insulin 16, 25, 32

BH làm giảm mạnh lượng chlesterol, LDL cholesterol, triglycerid xơ vữa nhưng cơ chế hoạt động khác biệt với statin làm cho BH không gây ra tác dụng phụ điển hình như statin 32 Ngoài ra BH còn có tác dụng chống co giật nên có thể dùng tronng bệnh động kinh, bảo vệ các tế bào thần kinh trong các trường hợp tổn thương não do tắc mạch máu não gây ra, có tác dụng chống trầm cảm 31 Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra tác dụng chống ung thư của BH, nó có thể ngăn chặn sự phát triển của nhiều loại tế bào ung thư, bao gồm ung thư vú, ung thư biểu mô, ung thư tụy, ung thư dạ dày mà không làm ảnh hưởng đến sự phát triển của các tế bào bình thường ở nồng độ nhất định

25, 32

1.2.6 Chỉ định và chống chỉ định của thuốc BH

Chỉ định: nhiễm trùng đường ruột, tiêu chảy, lỵ trực trùng, hội chứng lỵ, viêm ống mật, đau mắt đỏ, đau mắt hột, nhức mỏi mắt, viêm kết mạc, các trường hợp ngứa mắt do dị ứng 33

Chống chỉ định: quá mẫn cảm, phụ nữ có thai Phụ nữ mang thai và cho con bú: không uống BH nếu bạn đang mang thai Các nhà nghiên cứu cho rằng BH có thể đi qua nhau thai và có thể gây hại cho thai nhi Vàng da nhân (kernicterus), một loại tổn thương não, đã phát triển ở trẻ sơ sinh tiếp xúc với

BH Không uống BH nếu bạn đang cho con bú BH có thể đi vào cơ thể trẻ sơ sinh qua sữa mẹ, và có thể gây ra hại cho trẻ sơ sinh 33

1.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu thuốc

1.3.1.1 Trên thế giới

Đã có những công trình nghiên cứu về thuốc BH trên thế giới như:

Huilixing và Jianping Ye đã xác định hiệu quả và tính an toàn của Berberin trong điều trị bệnh nhân tiểu đường loại 2 21

Ryan Bradley, ND, MPH, và Bill Walter, ND đã nghiên cứu về Berberin trong bệnh tiểu đường 27

Jianping Ye, Weiping Jia đã tìm hiểu về tác dụng và cơ chế của Berberin trong điều trị bệnh tiểu đường 22

Nguyễn Liêm - chiết xuất Berberin bằng áp lực nóng 11

Phạm Viết Trang, Nguyễn Liêm - góp phần nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất Berberin từ cây vàng đắng 11

Hồ Đắc Trinh - chiết Berberin clorid trong vàng đắng bằng dung dịch acid sulfuric loãng 4

Trần Công Khánh - góp phần nghiên cứu phương pháp sản xuất Berberin

từ cây vàng đắng Coscinium usitatum Pierre 15

1.3.2 Tình hình nghiên cứu màng BC

1.3.2.1 Trên thế giới

Nghiên cứu về màng BC từ vi khuẩn A xylinum và những ứng dụng của

nó đã được tiến hành ở nhiều nước trên thế giới Tác giả Brown 19, 1989, dùng màng BC làm môi trường phân tách cho quá trình xử lý nước, dùng làm chất mang đặc biệt cho các pin và năng lượng cho tế bào Brown (1989) và cộng sự 19, dùng màng như là một chất để biến đổi độ nhớt, để làm ra các sợi truyền quang, làm môi trường cơ chất trong sinh học, thực phẩm hoặc thay thế thực phẩm Đặc biệt Brown (1989) 19, đã dùng BC làm vải đặc biệt, để sản xuất giấy chất lượng cao, làm cơ chất để cố định protein hay cho sắc kí

Tuy nhiên, những ứng dụng thường thấy trên thế giới của màng BC là dùng trong ngành dược phẩm và mỹ phẩm Các tác giả: Harmlyn và cộng sự (1997) 30, Cienchanska (2004) 19, Legara và cộng sự (2004) 22, Wan và Millonn(2005) 32, Czaja và cộng sự (2006) 20 sử dụng màng BC đắp lên các vết thương hở, vết bỏng đã thu được kết quả tốt Đặc biệt tác giả Wan

(Canada) 32 đã được đăng kí bản quyền về làm màng BC từ A xylinum

dùng trị bỏng Các tác giả Jonas và Farad (1998) 33, Czafa 20 và cộng sự (2006) đã dùng màng BC làm da nhân tạo, làm mặt nạ dưỡng da cho phụ nữ

1.3.2.2 Ở Việt Nam

Tại Việt Nam tình hình điều trị bỏng trong nước ngày càng được cải tiến Công tác điều trị bỏng bao gồm việc cấy ghép, phẫu thuật, tạo ra một số màng trị bỏng như màng ối, trung bì da lợn, da ếch, màng chitosan, sử dụng các chất

có nguồn gốc từ tự nhiên có tác dụng điều trị bỏng, … Từ năm 2000 nhóm nghiên cứu các tác giả Nguyễn Văn Thanh 5 và cộng sự đã có một số công

trình nghiên cứu về màng BC thu được là cơ sở để chế tạo màng sinh học dùng trong trị bỏng ở Việt Nam 5

Điều trị bỏng bằng các thuốc có nguồn gốc từ tự nhiên đã được áp dụng

từ rất lâu và phổ biến ở tất cả các nước Các thuốc này có sẵn trong tự nhiên

và có nhiều đặc tính tốt cho điều trị bỏng cũng như chữa các vết thương, vết loét, 5 …

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Giống vi khuẩn

Giống vi khuẩn A xylinum thuần chủng được cung cấp bởi phòng thí

nghiệm Vi sinh vật Khoa Sinh – KTNN Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

2.1.2 Thuốc BH có xuất sứ từ Sigma - Mỹ

2.1.3 Nguyên liệu- hóa chất

Nguyên liệu: nước vo gạo (được lấy theo tỷ lệ 1 gạo: 2 nước)

Chứa nhiều vitamin B, các chất khoáng như sắt, đồng,

Hóa chất: sử dụng các hóa chất đặc biệt (peton) và các hóa chất thông

thường có nguồn gốc từ Trung Quốc và Việt Nam như: đường glucose, pepton, amoni sulfat, diamoni phosphat, acid acetic, NaOH, HCl đđ, nước cất

Thiết bị phân tích: cân phân tích, cân kĩ thuật (Precisa XT 320M – Thụy

Sỹ)

Hộp nhựa có kích thước 15  10  4, hộp lồng, ống nghiệm, bình định

mức, bình tam giác, pipet các loại từ 1 – 50 ml

2.2 Địa điểm nghiên cứu

Trung tâm Hỗ trợ NCKH & CGCN Trường ĐHSP Hà Nội 2

2.3 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện ở môi trường bên ngoài cơ thể

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp lên men thu màng BC

Chuẩn bị môi trường để lên men tạo màng BC Dựa vào môi trường chuẩn 4, có cải tiến bằng cách thay thế cao nấm men bằng nước vo gạo có thành phần chứa nhiều vitamin B, các chất khoáng như sắt, đồng,

Môi trường lên men tạo màng BC 4, bao gồm các thành phần và tỷ lệ các thành phần như bảng 2.1

Bảng 2.1 Thành phần và khối lượng các chất trong môi trường nuôi

Để tạo màng phục vụ mục đích nghiên cứu, sử dụng hàm lượng glucose

30 g/l cho các nghiên cứu trên chủng A xylinum, (NH4)2SO4 nồng độ 3 g/l môi trường cho hiệu suất màng BC cao nhất Các hợp chất hữu cơ chứa cả

cacbon cả nitơ như pepton, nước vo gạo có thể vừa sử dụng làm nguồn cacbon, vừa sử dụng làm nguồn nitơ đối với vi sinh vật

Sử dụng môi trường lên men tạo màng đem hấp thanh trùng ở 110C trong 20 phút để tránh phân dã đường Sau đó khử khuẩn ở đèn cực tím trong

15 phút Sau đó tiến hành lên men tạo màng BC bằng cách bổ sung dịch giống

đã hoạt hóa vào theo tỷ lệ 1/10, lắc 24 giờ ở nhiệt độ phòng, sau đó cho vào hộp nhựa đã được hấp tiệt trùng Nuôi cấy tĩnh trong 7 ngày, thu được sản phẩm màng BC thô

2.4.2 Phương pháp xử lý màng BC trước khi hấp thụ thuốc

Màng BC sau khi thu được chứa một lượng lớn môi trường lên men và các sản phẩm của quá trình trao đổi chất acid acetic Vì vậy, trước khi hấp thụ thuốc cần phải xử lý màng để quá trình tiến hành thí nghiệm hấp thụ và giải phóng được chính xác

Quy trình xử lý màng 4 được trình bày trên sơ đồ 2.1