Nghiên cứu khả năng giải phóng curcumin của màng bacterial cellulose nạp thuốc in vitro định hướng dùng cho đường uống

Tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của màng dừa dày 0,5cm trong các môi trường pH khác nhau .... Tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của màng dừa dày 1cm trong các môi trường pH khác

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

NGUYỄN THỊ KIM LIÊN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG CURCUMIN

CỦA MÀNG BACTERIAL CELLULOSE NẠP THUỐC IN VITRO

ĐỊNH HƯỚNG DÙNG CHO ĐƯỜNG UỐNG

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

Mã số: 60 42 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Xuân Thành

HÀ NỘI, 2017

Nguyễn Xuân Thành, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, các thầy

cô giáo trong Khoa Sinh – KTNN, các thầy cô tại Viện Nghiên cứu Khoa học

và Ứng dụng Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên cứu tại trường

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã luôn bên cạnh động viên khích lệ tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2017

Học viên

Nguyễn Thị Kim Liên

Tôi xin cam đoan luận văn này là do chính tôi thực hiện Kết quả nghiên cứu không sao chép và không trùng với bất kỳ luận văn nào Trong luận văn này tôi có sử dụng một số trích dẫn từ một số tài liệu của các tác giả

và có ghi chú rõ ràng Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước hội đồng

Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2017

Học viên

Nguyễn Thị Kim Liên

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Phương pháp nghiên cứu 3

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4

NỘI DUNG 5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 Tổng quan về Bacterial cellulose (BC) 5

1.1.1 Cấu trúc của BC 5

1.1.2 Đặc tính của màng S - BC 6

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo màng BC 7

1.2 Sơ lược về curcumin 9

1.2.1 Công thức 9

1.2.2 Một số tính chất lí hóa của curcumin 10

1.2.3 Tính khả dụng sinh học của curcumin 11

1.2.4 Tình hình nghiên cứu Curcumin 11

1.3 Đặc điểm tiêu hóa của dạ dày 13

1.3.1 Cấu tạo của dạ dày 14

1.3.2 Chức năng tiêu hóa của dạ dày 15

1.4 Đặc điểm tiêu hóa của ruột non 18

1.4.1 Cấu tạo của ruột non 18

1.4.2 Đặc điểm tiêu hóa của ruột non 19

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1.2 Nguyên liệu và hóa chất 22

2.1.3 Thiết bị và dụng cụ 22

2.1.4 Môi trường lên men thu màng BC 23

2.1.5 Môi trường pH dùng để xác định lượng thuốc giải phóng thông qua hệ thống được thiết kế 23

2.2 Phương pháp nghiên cứu 24

2.2.1 Lên men thu màng từ một số môi trường 24

2.2.2 Xử lý màng trước khi hấp thụ thuốc 25

2.2.3 Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết của màng 25

2.2.4 Đo bề dày màng BC 26

2.2.5 Phương pháp dựng đường chuẩn của thuốc cur 26

2.2.6 Tạo màng BC và hệ BC nạp thuốc 27

2.2.7 Nghiên cứu giải phóng thuốc từ hệ BC nạp thuốc với các loại màng BC có kích thước khác nhau và điều kiện môi trường khác nhau 28

2.2.8 Đánh giá động học giải phóng của thuốc curcumin từ màng BC 29

2.2.9 Nghiên cứu khả năng giải phóng và thấm qua màng thẩm tích từ hệ BC nạp thuốc 29

2.2.10 Xử lý thống kê 30

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 31

3.1 Tạo màng BC 31

3.1.1 Thu màng BC từ các môi trường lên men 31

3.1.2 Đo bề dày của màng BC 32

3.1.3 Quá trình xử lý màng BC trước khi hấp thụ thuốc 33

3.3 Xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng 37

3.4 Xác định lượng thuốc giải phóng 38

3.4.1 Xác định tỷ lệ thuốc giải phóng từ màng CNM 39

3.4.2 Xác định tỷ lệ thuốc giải phóng từ màng dừa 41

3.4.3 Xác định tỷ lệ thuốc giải phóng từ màng gạo 44

3.4.4 So sánh ảnh hưởng của môi trường pH đến khả năng giải phóng thuốc của màng BC 46

3.4.5 So sánh khả năng giải phóng thuốc của các loại màng lên men từ các môi trường khác nhau và độ dày khác nhau 46

3.5 Đánh giá khả năng giải phóng và thấm qua màng thẩm tích từ hệ BC nạp thuốc 47

3.6 Đánh giá khả năng giải phóng và thấm qua màng thẩm tích từ hệ BC nạp thuốc 49

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

Bảng 1.1 Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến năng suất sản xuất màng

BC 7

Bảng 2.1 Môi trường lên men tạo màng BC 23

Bảng 2.3 Cách bố trí thí nghiệm đo bề dày màng 26

Bảng 2.4 Tỷ lệ thể tích giữa màng BC và dung dịch thuốc cur 27

Bảng 3.1 Giá trị đo độ dày của màng CNM 32

Bảng 3.2 Giá trị đo độ dày của màng dừa 32

Bảng 3.3 Giá trị đo độ dày của màng gạo 32

Bảng 3.4 Lượng thuốc hấp thụ vào các loại màng BC tại thời điểm 2h 38

Bảng 3.5 Tỷ lệ giải phóng thuốc cur từ màng CNM dày 0,5cm trong các môi trường pH khác nhau trong các khoảng thời gian khác nhau 39

Bảng 3.6 Tỷ lệ giải phóng thuốc ra khỏi màng CNM dày 1cm trong các môi trường pH khác nhau 40

Bảng 3.7 Tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của màng dừa dày 0,5cm trong các môi trường pH khác nhau 42

Bảng 3.8 Tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của màng dừa dày 1cm trong các môi trường pH khác nhau 43

Bảng 3.9 Tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của màng gạo dày 0,5cm trong các môi trường pH khác nhau 44

Bảng 3.10 Tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của màng gạo dày 1cm trong các môi trường pH khác nhau 45

Bảng 3.11 Tỷ lệ giải phóng thuốc của các loại màng trong pH = 2 tại thời gian 6 giờ 47

Bảng 3.12 Các tham số của quá trình giải phóng thuốc từ màng CNM theo các mô hình giải phóng thuốc tại các pH khác nhau 48

Bảng 3.14 Các tham số của quá trình giải phóng thuốc từ màng gạo theo

các mô hình giải phóng thuốc tại các pH khác nhau 49Bảng 3.15 Tỷ lệ giải phóng và thấm qua màng thẩm tích của hệ BC nạp thuốc trong các môi trường pH khác nhau 50

Hình 1.2 Cấu trúc của cellulose vi khuẩn và cellulose thực vật 6

Hình 1.3 Cấu trúc của các thành phần curcuminoid 10

Hình 1.4 Cấu tạo của dạ dày 14

Hình 1.5 Hoạt động co bóp của dạ dày 17

Hình 1.6 Sơ đồ cấu tạo tuyến vị của dạ dày 18

Hình 3.1 Môi trường dinh dưỡng lên men thu màng BC 31

Hình 3.2 Đo độ dày của màng 31

Hình 3.3 Màng BC thô được rửa dưới vòi nước 33

Hình 3.4 Màng BC thô sau khi được ngâm trong NaOH 3% 33

Hình 3.5 Màng BC tinh khiết 34

Hình 3.6 Kết quả thử nghiệm sự hiện diện của glucose 34

Hình 3.7 Kết quả thử nghiệm sự hiện diện của protein 35

Hình 3.8 Phương trình đường chuẩn của curtrong dung dịch cồn 99,50 36

Hình 3.9 Phương trình đường chuẩn của cur trong dung dịch đệm pH = 2 36

Hình 3.10 Phương trình đường chuẩn của cur trong dung dịch đệm pH = 6,8 37

Hình 3.11 Phương trình đường chuẩn của curtrong dung dịch đệm pH = 7,4 37

Hình 3.12 Biểu đồ biểu diễn khối lượng thuốc hấp thụ vào các loại màng khác nhau tại thời điểm 2h 38

Hình 3.13 Quá trình giải phóng thuốc cur từ màng BC nạp thuốc 39

Hình 3.14 Đồ thị tỷ lệ phần trăm thuốc giải phóng ra khỏi màng CNM dày 0,5cm ở các môi trường pH khác nhau 40

Hình 3.16 Đồ thị tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của màng dừa dày

0,5cm trong các môi trường pH khác nhau 42 Hình 3.17 Đồ thị tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của màng dừa dày

1cm trong các môi trường pH khác nhau 43 Hình 3.18 Biểu đồ xác định tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc Cur của

màng gạo dày 0.5cm trong các môi trường pH khác nhau 45 Hình 3.19 Biểu đồ xác định tỷ lệ phần trăm giải phóng thuốc cur của

màng gạo dày 1cm trong các môi trường pH khác nhau 46 Hình 3.20 Biểu đồ tỷ lệ giải phóng thuốc của các loại màng trong pH =

2 tại thời gian 6 giờ 47 Hình 3.21 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ giải phóng và thấm qua màng thẩm tích

của hệ BC nạp thuốc so với giải phóng trực tiếp tại 6 giờ 50

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Curcumin - một hợp chất thiên nhiên, có nhiều trong rễ củ cây Nghệ

(Curcuma longa L.) Cur có tác dụng sinh học phong phú, được sử dụng hỗ trợ

điều trị và phòng ngừa nhiều bệnh như: bệnh tim mạch, tiểu đường, viêm khớp, bệnh thần kinh, bệnh Corhn và đặc biệt trong hỗ trợ điều trị ung thư [25]

Tuy nhiên, cur có những đặc điểm dược động học không thuận lợi như: hấp thu kém, chuyển hoá và thải trừ khỏi cơ thể nhanh nên sinh khả dụng rất thấp [45] Cur là một hợp chất kỵ nước, độ hoà tan ở pH sinh lý rất thấp (khoảng 11ng/mL) Cur có tốc độ chuyển hoá và thải trừ nhanh, bị thuỷ phân trong môi trường kiềm và phân huỷ khi gặp ánh sáng, nhiệt độ cao và điều kiện oxi hoá [21] Khả năng hấp thu cur kém ở ruột có thể do độ tan thấp, ngoài ra còn bị phân huỷ ở pH trung tính hoặc kiềm và bị ảnh hưởng chuyển hóa của các enzyme tiêu hóa Nghiên cứu đánh dấu phóng xạ đã cho thấy hầu hết liều uống được bài tiết trong phân và một phần ba cur vẫn không thay đổi cấu trúc [45]

Ở liều uống 1g/kg cur, 75% lượng cur bị đào thải qua phân và lượng rất nhỏ trong nước tiểu [58] Ở các liều thấp hơn 400, 80, 10mg và 500mg/kg, gần 40% cur không bị biến đổi tìm thấy ở phân sau 24 giờ [49], [54]

Ở người với liều uống 2g, không phát hiện cur trong huyết thanh hoặc nồng độ cur cực kỳ thấp 0,006mg/ml sau 1 giờ [51] Ở nồng độ 500mg/kg, sinh khả dụng của cur theo đường uống chỉ khoảng 1% [59] Nghiên cứu trên các bệnh nhân tiền ung thư hoặc có nguy cơ ung thư cao với các liều uống cao hơn 4g, 6g, 8g cur/ngày trong 3 tháng, cho thấy nồng độ cur trong huyết thanh thường đạt đỉnh 1 giờ đến 2 giờ sau khi uống và giảm dần trong 12 giờ Ở liều 8g cur/ngày, hàm lượng cao nhất đạt được chỉ khoảng 1,325mg/ml và không phát hiện độc tính do phản ứng thuốc Tuy nhiên khi vượt qua ngưỡng 8g, lượng cur quá lớn đối với khả năng tiếp nhận của cơ thể người bệnh [26]

Nghiên cứu năm 2012 của Sun M và cộng sự [53] về những tiến bộ trong hệ thống phân phối cho chất cur dựa trên công nghệ nano Bài báo này đánh giá các hệ thống phân phối thuốc mới tiềm năng cho cur bao gồm các liposome, hạt nano polymer, hạt nano lipid rắn, mixen, nanosuspension, dạng nhũ tương nano,… trong đó cung cấp các kết quả đầy hứa hẹn cho cur để cải thiện hoạt động sinh học của nó

Bacterial cellulose (BC) được tạo thành từ Acetobacter xylinum có cấu

trúc hóa học rất giống cellulose thực vật nhưng có một số tính chất hóa lý đặc biệt như: độ bền cơ học, khả năng thấm hút nước cao, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, độ polymer hóa lớn, có khả năng phục hồi độ ẩm ban đầu, Vì vậy, BC được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, mỹ phẩm, y học, và đáng chú ý nhất trong sự kiểm soát các hệ thống vận chuyển thuốc Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu tập trung vào hệ thống phân phối qua da mà chỉ có rất ít báo cáo về đường uống Nhưng do kích cỡ có thể kiểm soát và tính tương thích sinh học nên BC rất thích hợp dùng cho đường uống [33] Đã có một vài nghiên cứu ứng dụng BC dùng cho đường uống như Huang et al nghiên cứu việc sử dụng màng BC

cho việc kiểm soát in vitro của Berberine [33] Thí nghiệm kiểm soát sự giải

phóng thuốc qua màng BC được thử nghiệm mô phỏng trong dạ dày, ruột Các kết quả thu được cho thấy rằng thuốc đã được giải phóng với một tốc độ chậm Theo Amin M.C.I.M và cộng sự [17] đã báo cáo việc sử dụng BC làm màng bọc paracetamol bằng cách sử dụng kỹ thuật phun phủ Kết quả cho thấy màng BC giúp cho thuốc được giải phóng một cách kéo dài làm tăng hiệu quả sử dụng của thuốc

Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng giải phóng curcumin của màng bacterial cellulose nạp thuốc in vitro định hướng dùng cho đường uống” nhằm nghiên cứu để bổ sung dẫn chứng về khả năng giải phóng thuốc cur kéo dài của màng BC

2 Mục đích nghiên cứu

- Khảo sát khả năng giải phóng thuốc cur của màng BC được tạo ra từ các môi trường nuôi dưỡng và môi trường giải phóng khác nhau

- Đánh giá dược động học giải phóng của thuốc cur

- Đánh giá khả năng thấm và giải phóng qua màng thẩm tích từ hệ BC nạp thuốc

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

 Tạo màng BC và hệ BC nạp thuốc

 Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc của hệ BC nạp thuốc với các

loại môi trường khác nhau

 Nghiên cứu khả năng thấm và giải phóng qua màng thẩm tích từ hệ

Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc cur của

màng BC nạp thuốc định hướng dùng qua đường uống in vitro

Địa điểm nghiên cứu: Viện Nghiên cứu khoa học và Ứng dụng, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2

5 Phương pháp nghiên cứu

 Lên men thu màng từ một số môi trường

 Xử lý màng BC trước khi hấp thụ thuốc

 Phương pháp dựng đường chuẩn của cur

 Xác định lượng thuốc được hấp thụ vào màng BC

 Nghiên cứu giải phóng thuốc từ hệ BC nạp thuốc cur (95%) với các loại màng BC khác nhau và điều kiện môi trường khác nhau.

 Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc của hệ BC nạp thuốc qua màng thẩm tích

 Đánh giá động học giải phóng của thuốc từ màng BC

 Xử lý thống kê

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

6.1 Ý nghĩa khoa học

Bổ sung dẫn liệu về tiềm năng của hệ BC nạp thuốc trong việc điều chế

hệ trị liệu phóng thích kéo dài qua đường uống Việc nghiên cứu ứng dụng màng BC nhằm khắc phục hạn chế của thuốc cur

6.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể định hướng tạo hệ thống hấp thu thuốc cur để tăng khả dụng sinh học của thuốc, từ đó có thể áp dụng trong điều trị bệnh

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về Bacterial cellulose (BC)

1.1.1 Cấu trúc của BC

BC là sản phẩm của một số loài vi khuẩn, trong đó chủng A xylinum là

cho màng tốt nhất Màng cellulose vi khuẩn (BC) cấu tạo bởi những chuỗi polymer β1,4 - glucopyranose mạch thẳng Những nghiên cứu cho thấy cấu trúc hóa học cơ bản của BC giống cellulose thực vật, nhưng khác nhau về cấu trúc đại thể [24]

Hình 1.1 Cấu trúc hóa học cơ bản của BC [29, 40]

BC có đường kính sợi nhỏ hơn 100A0

[35], nhỏ hơn rất nhiều so với các sợi cellulose thực vật (1/100) [27], [35] BC có cấu trúc siêu mịn và độ chịu lực của nó gần bằng nhôm Khi đem so sánh đường kính của BC với đường kính của các sợi nhân tạo cho thấy: kích thước của BC còn nhỏ hơn cả kích thước của sợi tổng hợp hóa học có đường kính nhỏ nhất [32] (Hình 1.2)

Cellulose thực vật (x200) Bacterial Cellulose (x20.000)

Hình 1.2 Cấu trúc của cellulose vi khuẩn và cellulose thực vật [46]

Khi nuôi cấy theo phương pháp tĩnh, vi khuẩn tổng hợp những miếng cellulose trên bề mặt của dịch nuôi cấy, tại ranh giới giữa bề mặt dịch lỏng và không khí giàu oxi Các miếng BC này được gọi là BC trên môi trường tĩnh (S – BC: Static – Bacterial Cellulose) trong đó chuỗi β-1,4–glucan xếp song

song quanh trục, A xylinum tạo ra cellulose nhiều hơn và tạo thành màng dày

trên bề mặt môi trường Màng BC thu được dẻo, dai, dày, có màu trắng trong hơi ngà màu vàng

Khi nuôi cấy theo phương pháp động (A – BC: Agitated – Bacterial Cellulose), một lượng nhỏ cellulose được hình thành dưới dạng huyền phù phân tán trong đó chuỗi β-1,4- glucan xếp một cách ngẫu nhiên BC được tạo

ra bằng phương pháp nuôi cấy động dưới dạng các hạt nhỏ, các sợi rối rắm, cong và không trật tự do sự dao động của môi trường nuôi cấy Lượng BC được tạo ra giữa hai phương pháp nuôi cấy động và tĩnh cũng khác nhau: khối lượng màng khô của phương pháp nuôi cấy động nhỏ hơn so với nuôi cấy tĩnh [9], [24]

về hóa học (Amin et al., 2012; Grzegorczyn & Slezak 2007; Neelobon S et al., 2007) [17], [31], [44] Ngoài ra các nghiên cứu đã cho thấy BC có độ kết tinh

và độ bền cơ học cao, khả năng đàn hồi tốt và độ bền ướt cao do cấu trúc mạng lưới xơ thống nhất và siêu mịn Đặc biệt, nó có khả năng cản khuẩn mà không làm thay đổi cấu trúc hay tính chất (Czaja et al., 2007; Hu et al., 2009; Wan et al., 2009) [34], [28], [57] Với các đặc tính trên, BC rất phù hợp để ứng dụng

hấp thu và giải phóng thuốc Nguyên liệu để nuôi A xylinum nhằm thu màng

BC là môi trường tổng hợp từ các nguồn dinh dưỡng cần thiết như nguồn cacbon, nitơ, sulfur và phospho, các yếu tố tăng trưởng và các yếu tố vi lượng

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo màng BC

Nguồn cacbon: Cacbon có trong tế bào chất, thành tế bào, trong tất cả

các phân tử enzyme, acid nucleic, và các sản phẩm trao đổi chất Chính vì vậy, các nguồn hữu cơ có chứa cacbon có ý nghĩa hàng đầu trong đời sống vi sinh vật Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến năng suất sản xuất BC được thể hiện ở Bảng 1.1 [13], [39]

Bảng 1.1 Ảnh hưởng của nguồn cacbon đến năng suất sản xuất màng BC

Nguồn cacbon

Monosaccharide

Năng suất tổng hợp cellulose

Nguồn cacbon Disaccharide

Năng suất tổng hợp cellulose

16

7

33

7 - 11

Nguồn nitơ: Ý nghĩa chủ yếu của nguồn nitơ là cung cấp nguyên liệu

cho cơ thể sinh vật để hình thành nhóm amin (-NH2 và -NH-) trong các phân

tử aminoacid, nucleotit, các bazơ dị vòng [30] Nguồn nitơ dễ hấp thu nhất

Các chất kích thích sinh trưởng: Các vitamin như pyrodoxine, acid

nicotinic, p – aminobenzoic acid, biotin được xác định là cần thiết cho sự tăng trưởng tế bào và tổng hợp cellulose, trong khi pantothenate và riboflavin cho kết quả ngược lại [36] Nước dừa già là nguồn nguyên liệu chủ yếu được sử dụng để nuôi cấy vi khuẩn thu màng BC Tùy theo giống dừa, tuổi của quả dừa mà các thành phần hóa học trong nước dừa có khác nhau Lượng đường khử tổng và protein trong nước dừa tăng lên khi dừa càng chín Đường ở đây

có thể là glucose, fructose, sucrose hay sirbitol Ngoài ra, nước dừa còn nhiều khoáng chất, vitamin, acid amin, phù hợp cho quá trình hình thành màng

BC [30] Nước gạo cũng là một trong những thành phần thích hợp để tạo màng BC vì trong nước gạo chứa nhiều cacbonhydrat, các vitamin nhóm B, các nguyên tố vi lượng như Fe, Zn, và acid amin

Ngoài ra các điều kiện nuôi cấy như độ pH, nhiệt độ, độ thông khí, thời gian nuôi cấy, cũng ảnh hưởng đến quá trình hình thành màng BC

- Vi khuẩn A xylinum phát triển thuận lợi trên môi trường có pH thấp

Do đó môi trường nuôi cấy thu màng BC cần được bổ sung thêm acid acetic nhằm acid hóa môi trường, đồng thời nó có tác dụng sát khuẩn, giúp ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại [24], [30], [48]

- Nhiệt độ thích hợp để nuôi cấy vi sinh vật tạo màng BC là từ khoảng

250C đến 300

C Ở nhiệt độ thấp quá, quá trình lên men xảy ra chậm Nếu nhiệt

độ quá cao sẽ ức chế hoạt động và đến mức nào đó sẽ đình chỉ sự sinh sản của

tế bào và hiệu suất lên men sẽ giảm [19], [20], [23], [28]

- Vi khuẩn A xylinum là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc nên điều kiện tiên quyết, quyết định đến năng suất tạo màng BC là độ thông khí Lên men tĩnh cần sử dụng dụng cụ có bề mặt thoáng và lớp môi trường mỏng [50]

- Tùy vào thời gian nuôi cấy để người ta thu được màng với độ dày mong muốn Thường 24h sau khi nuôi cấy sẽ xuất hiện lớp đục trên bề mặt, phía dưới có những sợi tơ nhỏ hướng lên Sau 36 – 48h sẽ hình thành lớp màng mỏng và ngày càng dày lên đến khi môi trường dinh dưỡng hết

1.2 Sơ lược về curcumin

1.2.1 Công thức

- Công thức phân tử của cur: C21H20O6

Thành phần hóa học chính quan trọng nhất của thân rễ Nghệ vàng là curcuminoid (~ 2-8 %), thành phần tạo màu vàng cho củ Nghệ Hỗn hợp curcuminoid bao gồm 3 thành phần chính: curcumin (Cur), demethoxycurcumin (DMC) và bisdemethoxycurcumin (BDMC) (hình 1.3) chiếm lần lượt khoảng 77 %, 17 %, 3 % [1,2]

(1) R 1 =R 2 =OCH 3 (Curcumin)

(2) R 1 =OCH 3 , R 2 =H (Demethoxycurcumin)

(3) R 1 =R 2 =H (Bisdemethoxycurcumin)

Hình 1.3 Cấu trúc của các thành phần curcuminoid [51]

Curcumin, danh pháp quốc tế hepta-1,6-diene-3,5-dione, chiếm hàm lượng cao nhất trong 3 thành phần và cũng được chứng minh có nhiều hoạt tính sinh học mạnh và đa dạng hơn so với 2 thành phần còn lại

1,7-bis-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1.2.2 Một số tính chất lí hóa của curcumin

- Cur là một polyphenol và là sắc tố tạo nên màu vàng đặc trưng của củ nghệ

- Màu của Cur bền với nhiệt độ, không bền với ánh sáng và khi có sự hiện diện của SO2 với nồng độ ≥ 10 ppm

- Cur là chất màu tan trong môi trường kiềm, cồn, acetone, benzene, axitacetic, hầu như không tan trong nước ở môi trường axit và trung tính

- Dung dịch Cur trong dung môi hữu cơ etanol có độ hấp thu cực đại ở bước song khoảng từ 420 – 430 nm

- Sự điện ly của Cur:

+ Môi trường pH < 1: Cur có màu đỏ thể hiện trạng thái proton hóa

1.2.3 Tính khả dụng sinh học của curcumin

- Cur là chất hủy diệt tế bào ung thư vào loại mạnh nhất theo cơ chế hủy diệt từng bước các tế bào ác tính Cur được coi là chất tiêu biểu nhất cho thế hệ mới các chất chống ung thư vừa rất hiệu lực, vừa rất an toàn, không gây tác dụng phụ [1]

- Cur có khả năng giải độc và bảo vệ gan, bảo vệ và làm tăng hồng cầu, loại bỏ cholesterol xấu, điều hòa huyết áp, hạ mỡ máu, ngăn chặn béo phì, làm da dẻ hồng hào, tăng cường sắc đẹp, sức lực và cả tuổi thọ,….[1], [2]

- Cur giúp cơ thể chống lại các vi khuẩn sống kí sinh trong ruột, đặc biệt tốt cho hệ tiêu hóa Các nghiên cứu cho thấy, nghệ có thể kích thích tiêu hóa và giải phóng các enzim tiêu hóa, phá vỡ liên kết cacbonhydrat và các chất béo [2]

- Mặc dù, các nghiên cứu thử nghiệm cho thấy khả năng trị liệu tuyệt vời của Cur, tuy nhiên thách thức lớn nhất là Cur ít tan trong nước khi dùng theo đường uống, Cur hòa tan một phần rất nhỏ vào các dịch thể của ống tiêu hóa, chỉ 7-10% Cur được hấp thụ vào máu, lại bị chuyển hóa nhanh qua gan, làm cho sinh khả dụng thực tế của Cur chỉ đạt được 2-3%, nên Cur chưa được ứng dụng nhiều trong phòng và trị bệnh [47]

1.2.4 Tình hình nghiên cứu Curcumin

1.2.4.1 Trên thế giới

Nghiên cứu năm 2012 của Sun M và cộng sự [53] về những tiến bộ trong hệ thống phân phối cho chất cur dựa trên công nghệ nano Bài báo này đánh giá các hệ thống phân phối thuốc mới tiềm năng cho cur bao gồm các liposome, hạt nano polymer, hạt nano lipid rắn, mixen, nanosuspension, dạng nhũ tương nano,… trong đó cung cấp các kết quả đầy hứa hẹn cho cur để cải thiện hoạt động sinh học của nó Tóm lại, hệ thống phân phối thuốc mới làm sáng tỏ về sự phát triển của các công thức mới, trong khi đó, nghiên cứu sâu

rộng hơn nên được thực hiện trong tương lai để giải quyết các vấn đề dược phẩm và ngộ độc [55]

Năm 2009 J Shaikh và cộng sự đã nghiên cứu so sánh khả năng hấp thu của các dạng cur như cur thường, cur Nano, cur kết hợp với piperin Ở liều sử dụng Nano cur 100 mg/kg thể trọng chuột; 250 mg/kg cur thường và

250 mg/kg cur + 10mg/kg piperin kết quả là nồng độ cur trong máu của lô dùng Nano cur đạt cao nhất sau 2 giờ và đạt 260 ng/ml; cur thường chỉ đạt 90,3 ng/msl, và cur kết hợp piperin đạt 121,2 ng/ml sau 0,5-0,75 giờ Thời gian tồn tại cur trong máu của lô chuột dùng Nano cur duy trì sau 48 giờ

Năm 2011, Hiroki Sasaki và cộng sự đã nghiên cứu xác định nồng độ cur trong máu của người dùng Nano cur và cur thường ở cùng liều lượng là

30 mg Kết quả cho thấy sau 1 giờ nhóm người dùng Nano cur có nồng độ cur trong máu là 30 ng/ml, trong khi đó nhóm người dùng cur thường chỉ đạt nồng độ cao nhất là 1,8 ng/ml Đặc biệt nồng độ cur cao trong máu của nhóm người dùng Nano cur duy trì một thời gian dài trong khoảng 24 giờ Điều này

đã chứng minh đặc điểm vượt trội của Nano Curcumin trong điều trị

Nhiều tài liệu đã công bố về hoạt tính sinh học của cur đặc biệt là hoạt tính hủy diệt tế bào ung thư theo nhiều cơ chế khác nhau Do vậy, curc có hiệu quả trị liệu ung thư ở các giai đoạn khác nhau của bệnh

Theo Ornchuma Naksuriya và cộng sự năm 2014 đã công bố kết quả nghiên cứu tác dụng làm giảm kích thước khối u gây mô hình động vật thực nghiêm khi cho uống ở liều 20 mg/kg chuột sau 16 tuần theo dõi Cũng công trình này tác giả đã chứng minh khi phối hợp Nano cur và các hoạt chất chữa ung thư khác như paclitaxel đã làm giảm liều sử dụng và làm tăng hiệu quả chữa trị ung thư đáng kể

Gần đây, sử dụng BC để phát triển một cảm biến dựa trên curcumin cho các phát hiện của các amin dễ bay hơi được mô tả [42] Trong nghiên cứu

này, curcumin được cố định vào màng BC bằng phương pháp hấp thụ Cảm biến BC-curcumin đã làm việc dựa trên sự tăng pH do amin dễ bay hơi hư hỏng được sản xuất dần trong khoảng trống của gói, và sau đó màu sắc của cảm biến sẽ thay đổi từ màu vàng sang màu da cam, rồi đến đỏ cam cho dấu hiệu hư hỏng, điều này dễ dàng nhìn thấy bằng mắt thường

1.2.4.2 Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, rất nhiều các nhà khoa học tại các trung tâm nghiên cứu lớn cũng đang tiến hành thử nghiệm để chế tạo vật liệu nano curcumin từ củ nghệ vàng như Viện hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Trung tâm nghiên cứu triển khai Khu công nghệ cao thành phố Hồ Chí Minh, Đại học Dược Hà Nội Trong đó, nano curcumin của Viện hóa học (2013) là đề tài đầu tiên được ứng dụng công nghệ nano vào bào chế các dược phẩm và thực phẩm chức năng, giúp phòng ngừa và điều trị hiệu quả các bệnh mãn tính, nan y

PGS.TS Phạm Hữu Lý thuộc Viện hóa học, Viện HLKHVCNVN cùng các cộng sự đã sản xuất thành công quy mô pilot nano Curumin Sản phẩm này được thương mại hóa với tên đăng ký là Curmanano – có kích thước dước 100nm, tan tốt trong nước, hấp thụ nhanh qua màng tế bào, sinh khả dụng lên tới 80-95%, giúp mang lại hiệu quả điều trị gấp 40 lần Cur thường

Trịnh Hoàng Dương, Hà Diệu Ly (2011), Viện Kiểm nghiệm Thuốc thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu chiết xuất curcumin từ củ nghệ vàng

và xây dựng bộ dữ liệu chuẩn của curcumin để thiết lập chất chuẩn chiết từ dược liệu [8] Dương Thị Hồng Ánh, Thân Thị Liên, Nguyễn Trần Linh (2012) đã tiến hành nghiên cứu bào chế hệ phân tán rắn chứa curcumin [3] cho kết quả: khi có mặt chất mang thì độ tan của curcumin tăng lên đáng kể,

tỷ lệ curcumin và chất mang (polyvinyl pyrolidon) là 1:8 được bào chế bằng phương pháp dung môi có tác dụng cải thiện độ hòa tan của curcumin tốt hơn

cả Dương Thị Hồng Ánh, Phạm Văn Giang, Nguyễn Trần Linh (2014) đã tiến hành nghiên cứu bào chế tiểu phân nano curcumin bằng phương pháp nghiền bi kết hợp với đồng nhất hóa tốc độ cao [4], kết quả đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố trong công thức và quy trình bào chế cho thấy: hệ tiểu phân nano sử dụng chất diện hoạt Tween80 có kích thước tiểu phân trung bình nhỏ nhất, khi nồng độ Tween80 đạt 10% thì việc tăng nồng độ chất diện hoạt ảnh hưởng không đáng kể tới kích thước tiểu phân, hệ tiểu phân đạt kích thước tiểu phân trung bình nhỏ nhất khi đồng nhất với tốc độ 18,000 vòng/phút, kích thước tiểu phân trung bình nhỏ nhất đạt được ở mẫu có thời gian đồng nhất trong 15 phút Huỳnh Thị Mỹ Duyên, Lý Ngọc Hạnh, Lữ Thiện Phúc, Lê Thị Minh Ngọc (2016) đã khảo sát độ ổn định của viên nén nổi curcumin 100 mg [6]; Huỳnh Thị Mỹ Duyên, Lê Hoàng Thắng, Huỳnh Văn Hóa (2016) đã nghiên cứu bào chế viên nén nổi chứa curcumin [7]

1.3 Đặc điểm tiêu hóa của dạ dày

1.3.1 Cấu tạo của dạ dày

Dạ dày (bao tử) là một đoạn phình ra của ống tiêu hóa, giúp dự trữ và tiêu hóa thức ăn Hình dáng dạ dày giống như một cái túi hình chữ J, có thể thay đổi tùy theo tư thế của cơ thể và tình trạng của dạ dày [15]

Hình 1.4 Cấu tạo của dạ dày

Dạ dày có hai mặt trước và sau, bờ cong bé phía phải và bờ cong lớn phía trái Đầu phía trên bờ cong bé có lỗ thông với thực quản gọi là tâm vị Dạ dày được chia ra ba phần là tâm vị (thượng vị), môn vị (hay hạ vị hay hang vị)

và phân thân Từ dạ dày thông xuống tá tràng qua lỗ môn vị Xung quanh môn vị, có vòng cơ thắt để đóng mở môn vị Lớp niêm mạc ở đây có nếp gấp làm thành một van vị Lớp tế bào thượng bì của niêm mạc hình lăng trụ, có nhiều tuyến tiết ra chất nhày và dịch vị [15]

Dạ dày cấu tạo gồm 5 lớp từ ngoài vào trong như các thành phần khác của ống tiêu hóa [15]

Bên ngoài là thanh mạc, tức là lớp phúc mạc tạng bao bọc dạ dày, bên trong là tấm dưới thanh mạc Lớp cơ có 3 lớp từ ngoài vào trong là cơ dọc, cơ vòng và cơ chéo Sau đó là tấm dưới niêm mạc Lớp niêm mạc chứa các tuyến của dạ dày, bao gồm nhiều loại tiết ra các chất khác nhau Chúng có vai trò bảo vệ dạ dày như chất nhầy, đồng thời có vai trò tiêu hóa và điều hòa nội tiết hóa học trung gian

1.3.2 Chức năng tiêu hóa của dạ dày

1.3.2.1 Chức năng chứa đựng thức ăn

Do dạ dày là phần phình to nhất của ống tiêu hóa và cơ của nó rất đàn hồi nên dạ dày có khả năng chứa đựng rất lớn, có thể đến vài lít Lúc đói, cơ

dạ dày co lại Khi ta nuốt một viên thức ăn vào thì cơ giãn ra vừa đủ để chứa viên thức ăn đó, vì vậy áp suất trong dạ dày không tăng lên, tạo điều kiện dễ dàng cho thức ăn tiếp tục đi vào dạ dày Thức ăn càng vào, cơ dạ dày càng giãn ra và khi cơ đã giãn ra hết mức thì áp suất trong dạ dày đột ngột tăng lên gây ra cảm giác no Đến cuối bữa ăn, thức ăn được chứa ở vùng thân một cách có thứ tự:

- Thức ăn vào trước nằm ở xung quanh tiếp xúc với niêm mạc dạ dày

- Thức ăn vào sau nằm ở chính giữa

Do cách sắp xếp như vậy, nên giai đoạn đầu sau khi ăn, trong dạ dày có

2 quá trình tiêu hóa thức ăn:

- Thức ăn nằm xung quanh đã ngấm dịch vị và được dịch vị tiêu hóa

- Thức ăn ở giữa chưa ngấm dịch vị, pH còn trung tính nên amylase nước bọt còn tiếp tục phân giải tinh bột chín thêm một thời gian nữa cho đến khi phần thức ăn ở giữa cũng ngấm dịch vị thì amylase nước bọt mới ngừng hoạt động [15]

1.3.2.2 Hoạt động cơ học của dạ dày

Mở đóng tâm vị

Bình thường tâm vị đóng kín, khi động tác nuốt đưa một viên thức ăn xuống sát ngay trên tâm vị thì thức ăn sẽ kích thích gây ra phản xạ ruột làm tâm vị mở ra và thức ăn đi vào dạ dày Thức ăn vừa vào làm trung hòa bớt axit của dịch vị làm tâm vị đóng lại Tâm vị sẽ tiếp tục mở ra khi động tác nuốt tiếp tục đưa một viên thức ăn khác xuống sát ngay trên tâm vị [15]

Nhu động của dạ dày

Khi thức ăn đi vào dạ dày thì nhu động bắt đầu xuất hiện Đó là những làn sóng co bóp lan từ vùng thân đến vùng hang dạ dày, khoảng 15 - 20 giây một lần, càng đến vùng hang, nhu động càng mạnh

Mở đóng môn vị

Mỗi khi nhu động lan đến vùng hang thì nhũ trấp bị ép mạnh làm môn

vị mở ra và một lượng nhỏ nhũ trấp được đẩy vào tá tràng Nhũ trấp vừa đi vào sẽ kích thích tá tràng gây nên phản xạ ruột làm môn vị đóng lại

Môn vị sẽ tiếp tục mở ra dưới tác dụng của 2 điều kiện:

- Một nhu động mới lại lan đến vùng hang

- Nhũ trấp vừa mới vào tá tràng đã được kiềm hóa

Thời gian thức ăn lưu lại trong dạ dày tùy thuộc vào bản chất thức ăn Sau khi ăn khoảng 4,5 giờ phần lớn thức ăn đã được chuyển xuống ta tràng,

nhưng phải sau 6 – 7 giờ mới hết Sự co bóp và tích chứa thức ăn của dạ dày làm cho con người và động vật ăn thành bữa cách nhau 5 – 7 giờ, nhưng quá trình tiêu hóa hấp thụ diễn ra liên tục trong ngày

Hình 1.5 Hoạt động co bóp của dạ dày

1.3.2.3 Tiêu hóa hóa học

Dịch vị là dịch tiêu hóa của dạ dày do các tuyến niêm mạc dạ dày bài tiết [15] Tùy thành phần dịch tiết, có thể chia các tuyến này ra làm 2 nhóm:

Tuyến ở vùng tâm vị và môn vị: bài tiết chất nhầy

Tuyến ở vùng thân: là tuyến tiêu hóa chính của dạ dày, gồm 3 loại tế bào:

Tế bào chính: bài tiết ra các enzym

Tế bào viền: bài tiết acid HCl và yếu tố nội

Tế bào cổ tuyến: bài tiết chất nhầy

Ngoài ra, toàn bộ niêm mạc dạ dày đều bài tiết HCO3- và một ít chất nhầy

Dịch vị là hỗn hợp các dịch bài tiết từ các vùng trên khoảng 2 - 2,5 lít/24 giờ

Hình 1.6 Sơ đồ cấu tạo tuyến vị của dạ dày Hấp thu ở dạ dày

Dạ dày có thể hấp thu đường, sắt, nước và rượu:

Sắt: Sắt khi vào dạ dày được dịch vị hòa tan và trở thành Fe2+, một

phần nhỏ được dạ dày hấp thu theo hình thức vận chuyển chủ động, phần còn

lại được tá tràng tiếp tục hấp thu

Đường: Dạ dày có thể hấp thu một ít glucose

Nước: Nước được hấp thu một phần ở dạ dày theo hình thức vận

chuyển thụ động để cân bằng áp lực thẩm thấu Vì vậy, khi dịch trong dạ dày

nhược trương thì sự hấp thu nước tăng lên

Rượu: Được hấp thu chủ yếu ở dạ dày theo hình thức vận chuyển thụ

động

1.4 Đặc điểm tiêu hóa của ruột non

1.4.1 Cấu tạo của ruột non

Ruột non gồm tá tràng, hổng tràng và hồi tràng Ở người ruột non dài khoảng 280cm trong đó tá tràng dài 22cm, hổng tràng và hồi tràng dài 258cm (hổng tràng chiếm 2/5) Đoạn đầu của tá tràng gọi là hành tá tràng, niêm mạc ruột non có nhiều nếp gấp [15] Bản thân niêm mạc được bao phủ bằng những nhung mao Mỗi mm2 niêm mạc có khoảng 20 đến 40 nhung mao Mỗi nhung

mao là một chỗ lồi lên dài khoảng 0,5 – 1mm, được bao phủ bởi một lớp tế bào biểu mô hình cột trong nhung mao có một mạng lưới mao mạch và mạch bạch huyết Bờ tự do của các tế bào biểu mô của nhung mao lại chia thành những vi nhung mao làm tăng diện tích hấp thu của ruột non vào khoảng 250 đến 300 m2

Mặt ngoài màng tế bào biểu mô chứa nhiều men tiêu hóa như disacaridase, peptidase, và các men phân hủy acid nucleic

1.4.2 Đặc điểm tiêu hóa của ruột non

1.4.2.1 Tiêu hóa cơ học

- Vận động lắc lư là những vận động làm cho các đoạn ruột dài ra và

ngắn lại với tần số khoảng 10 – 12/phút Cử động này có tác dụng khuấy thức

ăn chứ không đẩy thức ăn về phía trước

- Co bóp phân đoạn khi một phần của ruột non bị thức ăn làm căng ra

thì sự căng thành ruột sẽ kích thích gây ra các co bóp đồng tâm ở những khoảng nhất định dọc theo ruột non Chiều dài của mỗi đoạn co bóp vào khoảng 1cm Như thế mỗi co bóp gây ra một sự phân đoạn của ruột và chia ruột non thành những đoạn như hình ảnh một chiếc xúc xích Khi một co bóp phân đoạn giãn ra, một co bóp mới lại bắt đầu tại những điểm mới, ở giữa các

co bóp trước Như vậy những đoạn trước co thì nay giãn ra và những đoạn trước đang giãn thì nay co lại Những co bóp phân đoạn có tác dụng “băm” vào nhũ trấp với tần số khoảng 8 – 12 lần/phút để thúc đẩy sự nhào trộn của thức ăn với các dịch ở ruột non

- Co bóp nhu động không chỉ xảy ra ở ruột non mà còn ở thực quản,

dạ dày, ruột già và tử cung Khi thành ruột non bị căng ra, một co bóp vòng (co bóp nhu động) được tạo ra ở phía sau điểm bị kích thích và vận động dọc theo ruột về phía hậu môn với tốc độ khoảng 2 – 25cm/giây Bình thường các sóng nhu động rất yếu vì thế vận động của nhũ trấp trong ruột non rất chậm, chỉ vào khoảng 1cm/phút Co bóp nhu động của ruột non rất tăng sau bữa ăn,

một phần do nhũ trấp đi vào tá tràng kích thích các phản xạ thần kinh ruột tại chỗ, một phần do các phản xạ dạ dày – ruột được khởi động do sự căng dạ dày Ngoài ra, một số hormone cũng ảnh hưởng đến nhu động ruột được tiết

ra trong các giai đoạn tiêu hóa thức ăn và có tác dụng làm tăng vận động của

ruột non

- Vận động của nhung mao: Một số sợi cơ trơn của lớp cơ dưới niêm

mạc đi vào các nhung mao làm cho các nhung mao co bóp theo nhịp một cách hằng định: ngắn lại, dài ra, rồi ngắn lại… vận động của nhung mao cũng chịu ảnh hưởng của horomon đường tiêu hóa là villikinin Sự vận động của ruột non chủ yếu chịu sự điều hòa của hệ thần kinh ruột (đám rối Auerbach) và tương đối độc lập với những dây thần kinh từ ngoài đến ruột

1.4.2.2 Bài tiết dịch tụy

Dịch tiêu hóa ở ruột non rất phong phú vì được tiết ra từ 3 nơi: tụy, mật

và ruột non

Bài tiết dịch tụy

Dịch tụy là sản phẩm của tụy ngoại tiết Sau khi bài tiết, dịch tụy theo các ống tụy (Wirsung và Santorini) đổ vào tá tràng Số lượng khoảng 1 - 1,5 lít/24 giờ Dịch tụy là chất lỏng trong suốt, không mầu, có pH kiềm nhất trong các dịch tiêu hóa (khoảng 7,8 - 8,5) Gồm các thành phần sau:

Nhóm enzym tiêu hóa protid

Nhóm enzym tiêu hóa lipid

Nhóm enzym tiêu hóa glucid

HCO3-: Không phải là enzym tiêu hóa nhưng đóng vai trò rất quan trọng:

Bài tiết mật

Mật là sản phẩm bài tiết của gan Sau khi sản xuất ra, mật được đưa xuống chứa ở túi mật và cô đặc lại Khi cần thiết, túi mật sẽ co bóp tống mật xuống ruột Số lượng dịch mật khoảng 0,5 lít/24 giờ

Bài tiết dịch ruột

Do các tế bào niêm mạc ruột và các tuyến nằm ngay trên thành ruột bài tiết:

Tuyến Brunner: bài tiết chất nhầy và HCO3-

Tuyến Liberkuhn: bài tiết nước

Tế bào niêm mạc: bài tiết enzym

Như vậy, các tế bào niêm mạc ruột non đóng vai trò quan trọng trong việc bài tiết dịch ruột còn các tuyến ruột chỉ bài tiết các chất phụ

Số lượng dịch ruột khoảng 2 - 3 lít/24 giờ

1.4.2.3 Hấp thu ở ruột non

Quá trình hấp thu ở ruột non đóng vai trò rất quan trọng Hầu hết các chất cần thiết cho cơ thể (sản phẩm tiêu hóa, nước, điện giải, thuốc) đều được đưa từ lòng ống tiêu hóa vào máu qua ruột non [15] Sở dĩ như vậy là nhờ ruột non có những đặc điểm cấu tạo rất thuận lợi cho sự hấp thu:

Ruột non rất dài, khoảng 3 m Niêm mạc có nhiều nếp gấp, nhiều nhung mao và vi nhung mao tạo nên diềm bàn chải có diện tích tiếp xúc rất lớn, khoảng 300 m2 Bên trong nhung mao có hệ thống mạch máu, bạch huyết

và thần kinh rất thuận lợi cho sự hấp thu

Tế bào niêm mạc ruột non chứa nhiều yếu tố cần thiết cho sự hấp thu vật chất qua màng như: enzym, chất tải, năng lượng

Tất cả thức ăn khi xuống đến ruột non đều được phân giải thành những sản phẩm có thể hấp thu được [15]

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

2.1.1 Giống vi khuẩn

Acetobacter xylinum dùng lên men thu nhận màng BC được nuôi cấy tại

Viện nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

2.1.2 Nguyên liệu và hóa chất

Nguyên liệu: nước dừa, nước vo gạo, nước cất, cao nấm men

Hóa chất:

- Curcumin 95% xuất xứ từ Maharashtra, Ấn Độ

- Màng BC được sản xuất bằng cách sử dụng vi khuẩn A Xylinum

(phòng thí nghiệm Vi sinh, trường ĐHSP Hà Nội 2) lên men trong môi trường dinh dưỡng

- Dung môi là etanol 99,50 và chất phản ứng khác được cung cấp từ Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

- Đường glucose, acid acetic, acid citric, peptone, amoni sunfat, kali dihidrophosphat, axit clohidric,… đạt tiêu chuẩn phân tích

2.1.3 Thiết bị và dụng cụ

- Máy đo quang phổ UV – 2450 (Shimadzu – Nhật Bản)

- Cân phân tích, cân kỹ thuật (Sartorius – Thụy Sỹ)

- Nồi hấp khử trùng HV – 110/HIRAIAMA

- Buồng cấy vô trùng (Haraeus)

- Tủ sấy, tủ ấm (Binder – Đức)

- Bể ổn nhiệt 1013

- Máy khuấy từ gia nhiệt CC162 (IKA- Đức)

- Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump – Anh)

- Bể rửa siêu âm TCP 280

- Tủ lạnh Daewoo, tủ lạnh sâu

- Và nhiều dụng cụ hóa sinh thông dụng khác trong Viện nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng trường ĐHSP Hà Nội 2

2.1.4 Môi trường lên men thu màng BC

- Màng BC được tạo lên từ 3 môi trường khác nhau: từ nước vo gạo, môi trường chuẩn, nước dừa già được trình bày trong bảng 2.1 [13]

Bảng 2.1 Môi trường lên men tạo màng BC

+ Dung dịch đệm pH = 2,0: Hoà tan 6,57g kali clorid trong nước, thêm

119ml dung dịch acid hydrocloric 0,1M và thêm nước vừa đủ 1.000ml, đo pH

và hiệu chỉnh pH nếu cần (Dùng HCl hoặc NaOH)

+ Dung dịch đệm pH = 6,8: Hoà tan 28,80 g dinatri hydrophosphat và

11,45 g kali dihydrophosphat trong nước vừa đủ 1.000 ml, đo pH và hiệu chỉnh pH nếu cần (Dùng H3PO4 hoặc KOH hay NaOH)

+ Dung dịch đệm pH = 7,4: Hoà tan 0,6g kali dihydrophosphat; 6,4g

dinatri hydrophosphat và 5,85 g natri clorid trong nước vừa đủ 1.000 ml, đo

pH và hiệu chỉnh pH nếu cần (Dùng H3PO4 hoặc KOH hay NaOH)

Cho màng đã hấp thụ thuốc Cur có độ dày 0.5cm, 1cm vào 3 môi trường đệm có pH = 2, pH = 6.8, pH = 12 có thể tích 900ml, cho vào máy rung siêu âm rung với tốc độ 50 rpm, nhiệt độ 37⁰C [10] Sau 30 phút, 1 giờ,

2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 12 giờ, 24 giờ, lấy mẫu và tiến hành xác định lượng thuốc giải phóng bằng phương pháp đo quang phổ tử ngoại dung dịch ngâm màng, đồng thời bổ sung một lượng tương đương dung dịch đệm vào Lặp lại thí nghiệm 3 lần, lấy kết quả trung bình để tính toán [10], [56]

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Lên men thu màng từ một số môi trường

Chuẩn bị môi trường và tiến hành các bước sau [12]:

- Hấp khử trùng các môi trường trên ở 1130C trong 15 phút

- Lấy các môi trường ra khử trùng bằng tia UV trong 15 phút để nguội

- Bổ sung 10% dịch giống và 2% acid acetic, lắc đều tay cho giống phân bố đều trong dung dịch

- Dùng gạc vô trùng bịt miệng lọ, ủ tĩnh trong khoảng 4 – 14 ngày ở

26oC

- Thu màng BC thô, rửa sạch dưới vòi nước