Khóa luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc của vật liệu cellulose nạp Neomycin Sulfate tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường chuẩn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là tạo VLC lên men từ môi trường chuẩn nạp NS; thiết kế hệ thống giải phóng thuốc của VLC nạp NS ở các độ dày màng và pH môi trường khác nhau; đánh giá khả năng giải phóng thuốc trong các trường hợp đó rồi từ đó định hướng khả năng giải phóng thuốc trong cơ thể.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc của vật liệu cellulose nạp Neomycin Sulfate tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường chuẩn

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ====== TRẦN THỊ ÁNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG THUỐC CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE NẠP NEOMYCIN SULFATE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS NUÔI CẤY TRONG MÔI TRƢỜNG CHUẨN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời và động vật Hà Nội, 2019
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ====== TRẦN THỊ ÁNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG THUỐC CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE NẠP NEOMYCIN SULFATE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS NUÔI CẤY TRONG MÔI TRƢỜNG CHUẨN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học ngƣời và động vật Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Hà Thị Minh Tâm Hà Nội, 2019
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin phép được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới ThS. Hà Thị Minh Tâm - người đã ở bên động viên và hướng dẫn em rất nhiều trong thời gian vừa qua. Em cũng xin chân thành cảm ơn các giảng viên thuộc Khoa Sinh - KTNN và các thầy, cô trong Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng đã cung cấp cho em nhiều kiến thức cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em để em có thể hoàn thành khóa luận này. Và cuối cùng, không thể thiếu em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới cha mẹ, người thân và bạn bè - những người đã luôn ở bên cạnh chia sẻ, động viên và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và thực nghiệm khóa luận. Đây là lần đầu tiên em được tham gia nghiên cứu khoa học nên không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Vì vậy, em rất mong sẽ nhận được những góp ý chân thành của quý thầy, cô và bạn bè để khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019 Sinh viên Trần Thị Ánh
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận “Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc của vật liệu cellulose nạp Neomycin Sulfate tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường chuẩn” do chính tôi viết. Các số liệu trong kết quả nghiên cứu là hoàn toàn khách quan, do chính tôi thực nghiệm mà có được và không trùng lặp với các kết quả đã công bố. Những trích dẫn từ các công bố trước đã có ghi chú rõ ràng. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội,ngày 20 tháng 05 năm 2019 Sinh viên Trần Thị Ánh
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Tên viết tắt Tên đầy đủ 1 CNM Cao nấm men 2 G. xylinus Gluconacetobacter xylinus 3 NS Neomycin Sulfate 4 OD Mật độ quang phổ 5 VLC Vật liệu cellulose
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 3 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .......................................................... 3 NỘI DUNG....................................................................................................... 4 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4 1.1.Vật liệu cellulose (VLC) và vi sinh vật tổng hợp vật liệu cellulose ............ 4 1.1.1.Vật liệu cellulose (VLC) ........................................................................... 4 1.1.2. Vi sinh vật tổng hợp VLC ........................................................................ 6 1.1.3. Môi trường nuôi cấy G. xylinus ............................................................. 7 1.2. Tổng quan về thuốc Neomycin Sulfate (NS) ............................................. 9 1.2.1. Công thức cấu tạo ................................................................................... 9 1.2.2. Tính chất lý hóa ..................................................................................... 10 1.2.3. Dược lý và dược động học .................................................................... 10 1.2.4. Chỉ định và chống chỉ định.................................................................... 11 1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .............................................. 12 1.3.1. Vật liệu cellulose (VLC) ........................................................................ 12 1.3.2. Thuốc Neomycin Sulfate ........................................................................ 13 Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................. 14 2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 14 2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu ................................. 14 2.1.2. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ....................................................... 14 2.1.3. Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo VLC .......................... 14
2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 14 2.2.1. Chuẩn bị VLC ........................................................................................ 14 2.2.2. Chế tạo VLC nạp thuốc NS .................................................................... 17 2.2.3. Xác định lượng thuốc giải phóng thông qua hệ thống được thiết kế .... 19 2.2.4. Xử lý thống kê........................................................................................ 20 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 21 3.1. Thu VLC thô và tinh chế VLC ................................................................. 21 3.1.1. Thu VLC thô........................................................................................... 21 3.1.2. Tinh chế VLC ......................................................................................... 21 3.2. Xác định lượng thuốc NS nạp vào VLC .................................................. 23 3.3. Xác định tỉ lệ thuốc NS giải phóng từ các hệ thống đã thiết kế............... 23 3.3.1. Mật độ quang của NS khi tiến hành giải phóng thuốc từ các hệ thống đã thiết kế ............................................................................................................. 23 3.3.2. Tỉ lệ giải phóng NS của VLC ở các hệ thống đã thiết kế ........................... 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 30
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Ứng dụng của VLC........................................................................... 5 Bảng 1.2. Thành phần của các môi trường nuôi cấy thu VLC ......................... 8 Bảng 1.3. Thành phần dinh dưỡng của cao nấm men ....................................... 8 Bảng 2.1. Thành phần môi trường chuẩn tạo VLC ......................................... 15 Bảng 2.2. Môi trường đệm pH = 7,4 ............................................................... 17 Bảng 2.3. Mật độ quang của dung dịch NS ở các nồng độ (n = 3) ................. 18 Bảng 3.1. Lượng thuốc NS hấp thụ vào VLC (n = 3) ..................................... 23 Bảng 3.2. Mật độ quang phổ khi tiến hành giải phóng thuốc từ các hệ thống đã thiết kế (n = 3) ............................................................................................ 25 Bảng 3.3. Tỉ lệ giải phóng thuốc NS từ VLC ở các hệ thống đã thiết kế (n=3) ......................................................................................................................... 26
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cấu trúc của VLC.............................................................................. 4 Hình 1.2. Cấu trúc sợi cellulose của VLC ........................................................ 4 Hình 1.3. Công thức cấu tạo của NS ............................................................... 10 Hình 2.1. Quy trình tinh chế VLC .................................................................. 16 Hình 2.2. Phương trình đường chuẩn của NS trong môi trường pH = 7,4 ..... 18 Hình 3.1. VLC thô lên men từ môi trường chuẩn ........................................... 21 Hình 3.2. VLC sau khi tinh chế ...................................................................... 22 Hình 3.3. Thí nghiệm kiểm tra sự hiện diện của protein trong màng ............. 22 Hình 3.4. Hiệu chỉnh pH ................................................................................. 23 Hình 3.5. Dùng máy khuấy từ gia nhiệt, tốc độ khuấy 50 vòng/phút, nhiệt độ 37 ± 0,50C ........................................................................................................ 24 Hình 3.6. Các mẫu được rút ra để đo quang phổ ............................................ 24 Hình 3.7. Giá trị OD trung bình giải phóng thuốc NS của VLC .................... 25 Hình 3.8. Tỷ lệ giải phóng thuốc NS của VLC ............................................... 27
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong nhiều năm trở lại đây, các nhà nghiên cứu đã đặc biệt quan tâm tới việc ứng dụng các vật liệu sinh học trong đời sống, nhất là trong chăm sóc sức khỏe. Trong đó được quan tâm và chú trọng hơn cả đó là vật liệu cellulose (VLC). Vật liệu cellulose (VLC) là sản phẩm do vi khuẩn tổng hợp ra, ví dụ như chủng Gluconacetobacter xylinus (G. xylinus). Chúng gồm các phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết β - 1,4 glucorit (rất giống với cellulose của thực vật), tuy nhiên, VLC không chứa các hợp chất cao phân tử như peptin, hemicellulose, ligin và sáp nến. Vì thế, ngoài độ dẻo dai, bền chắc, độ đàn hồi cao, khả năng chịu nhiệt tốt, chúng còn có những đặc tính vượt trội như: độ tinh khiết cao, có khả năng hút nước cao ở trạng thái ẩm và có thể phục hồi, tái chế hay phân hủy hoàn toàn. Trong y học, chúng được quan tâm vì có bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ bình thường, không độc, không gây dị ứng và đặc biệt là khả năng cản khuẩn [4, 6]. Ngoài ra VLC còn có tác dụng giữ thuốc và kéo dài thời gian giải phóng thuốc. Do vậy, VLC được coi là một hướng đi mới trên con đường tìm ra những nguồn nguyên liệu mới hiện nay. Trên thế giới, VLC đã ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống, ví dụ như: dùng VLC làm thực phẩm, màng lọc nước, dùng làm chất mang đặc biệt cho pin và năng lượng cho tế bào và còn có thể làm môi trường cơ chất trong sinh học,... [13]. Đặc biệt trong y học, VLC được dùng làm chất bọc ngoài và vật liệu vận tải thuốc được sử dụng ngoài da, làm da tạm thời trong quá trình điều trị loét da, trị bỏng và còn làm mạch máu nhân tạo trong điều trị các bệnh tim mạch. Và trong lĩnh vực làm đẹp, VLC còn được dùng làm mặt nạ dưỡng da cho con người [8, 13]. Ở Việt Nam, việc dùng VLC trong nghiên cứu và ứng dụng còn chưa phổ biến. Các nghiên cứu ứng dụng chỉ mới dừng lại ở những bước đầu, chưa đi sâu vào các bước tiếp theo. Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng có thể nuôi cấy thu VLC từ nhiều loại môi trường. Tuy nhiên, trên thế giới, VLC lên men từ môi trường chuẩn được 1
sử dụng phổ biến hơn cả do chúng có độ bền cao hơn VLC lên men từ các môi trường khác. Neomycin Sulfate (NS) là một loại thuốc kháng sinh được sử dụng nhằm hạn chế nguy cơ nhiễm trùng trong quá trình phẫu thuật ruột và có thể làm giảm các triệu chứng của hôn mê gan. Tuy nhiên các nghiên cứu gần đây lại chỉ ra rằng NS có nhiều tác dụng phụ nghiêm trọng như thay đổi tâm trạng, chán ăn, hô hấp yếu, gặp vấn đề về thị giác thậm chí gây co giật. Ngoài ra, NS được hấp thu kém qua đường tiêu hóa bình thường. Phần hấp thụ nhỏ được phân bố nhanh trong các mô và được bài tiết qua thận để phù hợp với mức độ chức năng thận. Phần không được hấp thụ của thuốc (khoảng 97%) được loại bỏ không thay đổi trong phân. Từ kết quả tạo ra được VLC trên việc nuôi cấy loài vi khuẩn thuộc chủng G. xylinus có thể chế tạo màng sinh học nạp thuốc Neomycin Sulfate để khảo sát sự giải phóng thuốc qua màng nhằm tăng khả năng và thời gian giải phóng từ đó tăng sinh khả dụng của thuốc. Tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu khả năng giải phóng thuốc của vật liệu cellulose nạp Neomycin Sulfate tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trƣờng chuẩn”. 2
2. Mục đích nghiên cứu - Tạo VLC lên men từ môi trường chuẩn nạp NS. - Thiết kế hệ thống giải phóng thuốc của VLC nạp NS ở các độ dày màng và pH môi trường khác nhau. Đánh giá khả năng giải phóng thuốc trong các trường hợp đó rồi từ đó định hướng khả năng giải phóng thuốc trong cơ thể. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống giải phóng thuốc của VLC nạp NS tạo ra từ G. xylinus nuôi cấy trong môi trường chuẩn. - Phạm vi nghiên cứu: Trong quy mô phòng thí nghiệm. 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn * Ý nghĩa khoa học - Tiếp tục nghiên cứu tiềm năng giải phóng thuốc tại chỗ của VLC. Nghiên cứu sự giải phóng NS từ VLC nạp thuốc có thể khắc phục được hạn chế của thuốc, tăng hiệu quả cho việc điều trị các bệnh lý. - Đánh giá tiềm năng của VLC nạp NS để từ đó đề xuất hướng nghiên cứu trên các loại thuốc khác. * Ý nghĩa thực tiễn - Sử dụng VLC làm vật liệu nạp và giải phóng thuốc định hướng khắc phục những hạn chế của NS dạng thương mại trong điều trị bệnh. - Định hướng tăng sinh khả dụng thuốc NS. 3
NỘI DUNG Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Vật liệu cellulose (VLC) và vi sinh vật tổng hợp vật liệu cellulose 1.1.1. Vật liệu cellulose (VLC) 1.1.1.1. Cấu trúc của VLC VLC là một chuỗi polymer do các liên kết β - 1, 4 - glucan nối glucopyranose lại với nhau. Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng VLC có cấu trúc hóa học cơ bản rất giống cellulose của thực vật (plant cellulose – PC), nhưng chúng lại có cấu trúc đại thể khác nhau. Ngoài ra, cấu trúc của VLC còn phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện nuôi cấy. Hình 1.1. Cấu trúc của VLC Quan sát VLC trên kính hiển vi điện tử quét (SEM) loại FE – SEM S4800 HITACHI với độ phân giải 1 nm cho thấy màng có các sợi cellulose rất nhỏ, mảnh, đồng nhất, liên kết chặt chẽ với nhau thể hiện ở Hình 1.2 [7]. Hình 1.2. Cấu trúc sợi cellulose của VLC 1.1.1.2. Đặc tính của VLC 4
VLC xuất hiện thành một lớp màng mỏng trên bề mặt môi trường dinh dưỡng lỏng. Khi được đem đi làm khô, chúng có dạng bản mỏng với độ dày khoảng 0,01 – 0,5 nm giống như giấy da. VLC còn có những đặc tính nổi trội như: Trọng lượng nhẹ với độ tinh sạch cao, độ bền cơ học lớn (độ bền dai và chịu được lực kéo cao), có khả năng chịu nhiệt tốt và khả năng hút nước cực cao ở trạng thái ẩm (60 - 700 lần trọng lượng). Chúng còn có khả năng tương thích sinh học cao, có bề mặt tiếp xúc lớn hơn gỗ thường, không độc, không gây dị ứng và đặc biệt là có khả năng cản khuẩn. 1.1.1.3. Ứng dụng của VLC VLC được ứng dụng rất nhiều trong đời sống [13], cụ thể như sau: Bảng 1.1. Ứng dụng của VLC Lĩnh vực Ứng dụng Thực phẩm - Vỏ bao xúc xích, thịt nhân tạo - Thạch dừa, kem, salad Y dược - Da nhân tạo, lớp màng trị bỏng - Phẫu thuật ghép mô, cơ quan Làm đẹp Móng nhân tạo, mặt nạ đẹp da Môi trường - Miếng hấp thu chất độc - Miếng thu hồi dầu Trang phục Quần áo, giày dép tự phân hủy Thể thao Lều lắp ráp 5
Thay thế sản - Giấy đặc biệt để lưu trữ hồ sơ phẩm rừng - Gỗ nhân tạo Khác - Màng lọc nước - Thùng hàng có độ bền cao - Tã lót có khả năng tái chế 1.1.2. Vi sinh vật tổng hợp VLC VLC có thể được tổng hợp từ nhiều loài vi sinh vật, trong đó chủng G. xylinus được tập trung nghiên cứu nhiều nhất vì: Khả năng sản xuất sinh khối cao, VLC tạo ra có cấu trúc phù hợp cho các mục đích sử dụng… 1.1.2.1. Gluconacetobacter xylinus (G. xylinus) G. xylinus thuộc nhóm vi khuẩn Acetic. Là vi khuẩn có chu mao, hiếu khí bắt buộc và sản xuất cellulose ngoại bào [8]. G. xylinus thuộc:  Lớp: Schizomycetes  Bộ: Pseudomonadales  Bộ phụ: Pseudomonadieae  Họ: Pseudomonadaceae  Chi: Acetobacter 1.1.2.2. Đặc điểm của vi khuẩn G. xylinus G. xylinus thuộc nhóm vi khuẩn gram âm, không di động và không sinh bào tử. G. xylinus có dạng hình que, kích thước ngang khoảng 0,6 - 0,8 µm, dài khoảng 2 - 3 µm, thẳng hay hơi cong, sắp xếp riêng rẽ và đôi khi xếp thành chuỗi. Khi điều kiện môi trường nuôi cấy thay đổi hoặc tế bào già thì hình dạng của chúng có thể bị biến đổi: tế bào phình to ra, dài hơn, phân nhánh 6
hoặc không phân nhánh [8]. 1.1.2.3. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn G. xylinus - G. xylinus là loài vi khuẩn hiếu khí. - Vi khuẩn phát triển ở nhiệt độ tối ưu là 25 – 300C, thích hợp nhất là 250C và ở 370C tế bào sẽ bị suy thoái hoàn toàn. - G. xylinus tăng trưởng trong khoảng pH từ 3 - 8, pH tối ưu là 5,5. G. xylinus có thể lấy nguồn cacbon từ nhiều loại đường khác nhau, tùy thuộc vào từng chủng. Ví dụ chủng G. xylinus BPR 2001 sử dụng fructose tốt nhất, chủng G. xylinus IFO 13693 lại sử dụng glucose hiệu quả hơn… Trong quá trình sinh trưởng, G. xylinus chuyển hóa glucose thành acid gluconic, đây chính là nguyên nhân làm cho pH của môi trường nuôi cấy giảm từ 1 đến 2 đơn vị. Ngoài ra, vì G. xylinus có thể sinh trưởng trong điều kiện pH thấp nên để tránh bị nhiễm các loài vi khuẩn lạ, trong quá trình nuôi cấy người ta thường bổ sung thêm acid citric hay acid acetic [8]. 1.1.3. Môi trường nuôi cấy G. xylinus Môi trường được dùng để nuôi cấy G. xylinus là môi trường tổng hợp gồm các nguồn dinh dưỡng cần thiết như carbon, nito, phospho, sulfur, các nguyên tố vi lượng và có thể có các yếu tố tăng trưởng. G. xylinus có thể lấy nguồn cacbon từ nhiều loại đường khác nhau nên có thể sẽ là một giải pháp tốt nếu chúng ta có thể sử dụng các vật liệu thừa của các ngành công nghiệp như: nước vo gạo, rỉ đường, nước mía, nước dừa già,... làm nguyên liệu để nuôi cấy G. xylinus. - Một số môi trường nuôi cấy vi khuẩn G. xylinus tạo VLC được thể hiện ở Bảng 1.2 [10]. 7
Bảng 1.2. Thành phần của các môi trƣờng nuôi cấy thu VLC Các loại môi trƣờng Thành phần MT1 MT2 MT3 Glucose 20 g 20 g 20 g Pepton 5g 10 g 10 g Dinatri phosphat (khan) (Na2HPO4) 2,7 g Acid citric 1,15 g Cao nấm men 5g Nước cất 2 lần 1000 ml Diamoni photphat 0,3 g 0,3 g Amoni sulfat 0,5 g 0,5 g Nước dừa già 1000 ml Nước vo gạo 1000 ml Sau đó, thêm dịch giống vào các môi trường tối thiểu 10% thể tích môi trường. Sau đó, đo pH của môi trường và hiệu chỉnh đến khoảng 4 - 6. Trong các môi trường trên, môi trường chuẩn (HS) được sử dụng nhiều hơn cả. Trong các thành phần trên, chúng ta cần lưu ý đến cao nấm men. Cao nấm men (CNM) bao gồm các thành phần hòa tan của tế bào nấm men. CNM được dùng như là nguồn dinh dưỡng của môi trường nuôi cấy vi khuẩn [8]. Thành phần dinh dưỡng của CNM [18], được thể hiện ở Bảng 1.3. Bảng 1.3. Thành phần dinh dƣỡng của cao nấm men Giá trị dinh dƣỡng 100g Calo 185 kcal Lipid 0,9 g Cholesterol 0g Natri 2,962 mg 8
Kali 2,100 mg Cacbohydrat 20 g Chất xơ 7g Đường 1,6 g Protein 24 g Vitamin A 0 IU Vitamin C 0 mg Canxi 67 mg Sắt 4 mg Vitamin D 0 IU Vitamin B6 0 mg Vitamin B12 0,5µg Magie 180 mg 1.2. Tổng quan về thuốc Neomycin Sulfate (NS) Neomycin Sulfate là dạng muối sulfat của neomycin, một kháng sinh nhóm aminoglycoside phổ rộng có nguồn gốc từ Streptomyces fradiae. Neomycin Sulfate có hoạt tính kháng khuẩn [1]. 1.2.1. Công thức cấu tạo - Công thức phân tử: C23H52N6O25S3 (C23H46N6O13.3H2SO4) - Khối lượng phân tử: 908.866 g/mol - Tên quốc tế: Neomycin Sulfate - Tên IUPAC: (2 R, 3 S, 4 R, 5 R, 6 R) - 5 - amino - 2 - (aminomethyl) - 6 - [(1 R, 2 R, 3 S, 4 R, 6 S) - 4, 6 - diamino - 2 - [(2 S, 3 R, 4 S, 5 R) - 4 -[(2 R, 3 R, 4 R, 5 S, 6 S) - 3 - amino - 6 - (aminomethyl) - 4, 5 - dihydroxyoxan - 2 - yl] oxy - 3 - hydroxy - 5 - (hydroxymethyl) oxolan - 2 - yl] oxy - 3 - hydroxycyclohexyl] oxyoxane - 3, 4 - diol; sulfuric acid 9
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của Neomycin Sulfate (NS) [12] 1.2.2. Tính chất lý hóa NS là bột màu trắng, hút ẩm, dễ tan trong nước, rất khó tan trong ethanol 96% và thực tế không tan trong aceton [1, 15]. Quang phổ hấp thụ tối đa ở bước sóng 277 nm. Muốn định tính NS có trong các chế phẩm (dung dịch nhỏ mắt, thuốc mỡ, thuốc tiêm,... ) ta có thể sử dụng phương pháp quang phổ hấp thu hồng ngoại, sắc kí mỏng [14]. 1.2.3. Dược lý và dược động học * Dược lý NS là chất diệt khuẩn và hoạt động bằng cách ức chế sự tổng hợp protein trong các tế bào vi khuẩn nhạy cảm. Nó có hiệu quả chủ yếu chống lại trực khuẩn gram âm nhưng có một số hoạt động chống lại các sinh vật gram dương. Ví dụ như: E. coli, Klebsiella, Neisseria, ... Neomycin là một phức hợp kháng sinh gồm 3 thành phần: hai thành phần đồng phân B và C là các thành phần hoạt tính và neomycin A là thành phần phụ. Neomycin không thể đảo ngược liên kết với protein 16S rRNA và S12 của tiểu đơn vị 30S ribosomal của vi khuẩn. Kết quả là tác nhân này cản trở việc lắp ráp phức hợp khởi đầu giữa mRNA và ribosome của vi khuẩn, do đó, ức chế sự khởi đầu tổng hợp protein. Ngoài ra, neomycin gây ra sự hiểu 10
lầm của mẫu mRNA và gây ra sự chuyển đổi khung hình, do đó, dẫn đến kết thúc sớm. Cuối cùng, điều này dẫn đến tế bào vi khuẩn bị chết đi [22]. * Dược động học NS được hấp thu kém qua đường tiêu hóa bình thường (3%). Phần nhỏ hấp thu được phân phối nhanh chóng trong các mô và được đào thải qua thận phù hợp với mức độ của chức năng thận. Phần không được hấp thụ của thuốc (khoảng 97%) được loại bỏ trong phân. Các nghiên cứu liên kết với protein đã chỉ ra rằng mức độ gắn kết với protein aminoglycoside thấp và tùy thuộc vào các phương pháp được sử dụng để thử nghiệm, điều này có thể nằm trong khoảng từ 0% đến 30%. Sự tăng trưởng của hầu hết các vi khuẩn đường ruột bị ức chế nhanh chóng sau khi uống NS và sự ức chế này kéo dài trong 48 - 72 giờ. Sự giải phóng NS gắn mô xảy ra chậm trong khoảng thời gian vài tuần sau khi ngừng dùng thuốc [21]. 1.2.4. Chỉ định và chống chỉ định * Chỉ định NS được dùng tại chỗ để điều trị các nhiễm khuẩn ngoài da, tai và mắt do tụ cầu và các vi khuẩn khác nhạy cảm [1]. Dùng uống để sát khuẩn đường ruột trước khi phẫu thuật, điều trị ỉa chảy do E. Coli và hỗ trợ trong điều trị hôn mê gan do làm giảm vi khuẩn tạo NH3 trong ruột [2]. * Chống chỉ định Mẫn cảm với neomycin hoặc với các aminoglycosid hay với bất cứ thành phần nào trong chế phẩm. Tắc ruột, viêm - loét đường tiêu hóa. Trẻ em dưới 1 tuổi [21]. 11