Khóa luận tốt nghiệp Sinh lý học người và động vật: Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole Natri của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter Xylinus trong môi trường nước vo gạo

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mụ đích của đề tài là nghiên cứu việc sử dụng màng BC để hấp thụ thuốc Omeprazole natri, nhờ đó có thể giảm tối đa các hạn chế của thuốc; tạo điều kiện cho chủng vi khuẩn G.xylinus phát triển trong môi trường nước vo gạo; từ đó thu được màng BC và tiến hành nạp thuốc vào màng. Tìm ra được điều kiện nào lượng thuốc hấp thu vào màng BC đạt hiệu quả cao nhất.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Sinh lý học người và động vật: Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole Natri của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter Xylinus trong môi trường nước vo gạo

‘’’ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ====== ĐỖ HOÀNG LAN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC OMEPRAZOLE NATRI CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật HÀ NỘI - 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ====== ĐỖ HOÀNG LAN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ THUỐC OMEPRAZOLE NATRI CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật Người hướng dẫn khoa học ThS. Ngô Thị Hải Yến HÀ NỘI - 2019
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô Ngô Thị Hải Yến – người đã truyền cảm hứng, động lực cũng như bảo ban em trong quãng thời gian làm khóa luận. Em cũng xin gửi tới các thầy giáo, cô giáo, cán bộ, công nhân viên của Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 nói chung cũng như của khoa Sinh – KTNN nói riêng lời cảm ơn chân thành nhất. Để gặt hái được thành quả như ngày hôm nay, không thể không nhắc đến sự giúp đỡ, động viên và luôn luôn ủng hộ của gia đình, thầy cô, bạn bè đã giúp em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp. Vì em mới lần đầu tham gia nghiên cứu khoa học nên trong quá trình thực hiện vẫn còn nhiều bỡ ngỡ, thiếu sót. Em mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để em hoàn thành khóa luận một cách tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019 Sinh viên Đỗ Hoàng Lan
LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài khóa luận tốt nghiệp này do chính em thực hiện qua quá trình nghiên cứu thực tiễn dưới sự dạy dỗ, chỉ bảo của cô Ngô Thị Hải Yến. Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong khóa luận này là chính xác, không trùng khớp với các kết quả của các tác giả đã công bố trước đây. Nếu những điều em nói trên đây là sai, em xin chịu hoàn toàn mọi trách nhiệm. Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2019 Sinh viên Đỗ Hoàng Lan
MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 2. Mục đích của nghiên cứu .............................................................................. 2 3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 2 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn....................................................................... 3 5. Tính mới của đề tài........................................................................................ 3 PHẦN NỘI DUNG .......................................................................................... 4 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN.......................................................................... 4 1.1. Vị trí và đặc điểm phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh giới..................................................................................................................... 4 1.1.1. Vị trí phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh giới ......... 4 1.1.2. Đặc điểm phân loại .............................................................................. 4 1.1.2.1. Đặc điểm hình thái, tế bào học ...................................................... 4 1.1.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá ............................................................. 5 1.1.2.3. Đặc điểm nuôi cấy ......................................................................... 5 1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus ........... 6 1.2. Giới thiệu về màng BC............................................................................... 7 1.2.1. Đặc điểm cấu trúc của màng BC ......................................................... 7 1.2.2. Cấu trúc kết tinh màng BC................................................................... 8 1.2.3. Tính chất của màng BC........................................................................ 8 1.2.4. Đặc tính của màng BC ......................................................................... 9 1.2.5. Ứng dụng của BC................................................................................. 9 1.3. Tổng quan về thuốc .................................................................................... 9 1.3.1. Tên khoa học và cấu tạo....................................................................... 9 1.3.2. Loại thuốc và dạng thuốc ................................................................... 10 1.3.3. Tính chất lý hóa.................................................................................. 10 1.3.3.1. Lý tính .......................................................................................... 10
1.3.3.2. Hoá tính ........................................................................................ 10 1.3.4. Dược lý và cơ chế tác dụng................................................................ 10 1.3.5. Dược động học ................................................................................... 11 1.3.6. Tác dụng của thuốc ............................................................................ 11 1.3.7. Tác dụng phụ của thuốc ..................................................................... 11 1.4. Giới thiệu tổng quan về tình hình nghiên cứu ......................................... 12 1.4.1. Tình hình nghiên cứu màng BC ......................................................... 12 1.4.1.1. Trên thế giới ................................................................................. 12 1.4.1.2. Trong nước................................................................................... 12 1.4.2. Tình hình nghiên cứu về Omeprazole natri ....................................... 13 1.4.2.1. Trên thế giới ................................................................................. 13 1.4.2.2. Trong nước................................................................................... 14 CHƯƠNG 2 : ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................................ 15 2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 15 2.1.1. Hóa chất và dung môi sử dụng trong nghiên cứu .............................. 15 2.1.2. Thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu ............................................ 15 2.2. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 15 2.3. Phạm vị nghiên cứu, địa điểm và thời gian.............................................. 15 2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 16 2.4.1. Phương pháp chế tạo màng BC.......................................................... 16 2.4.1.1. Lên men tạo màng BC từ môi trường nước vo gạo ..................... 16 2.4.1.2. Xử lý vật liệu BC trước khi hấp thụ thuốc .................................. 17 2.4.1.3. Xác định pH của vật liệu BC tinh chế ......................................... 17 2.4.1.4. Xác định lượng vật liệu BC tạo thành ......................................... 17 2.4.1.5. Đánh giá độ tinh khiết của vật liệu BC ........................................ 18 2.4.2. Quét phổ hấp thụ của thuốc Omeprazole natri .................................. 19 2.4.3. Chế tạo màng BC nạp thuốc .............................................................. 19 2.4.3.1. Xây dựng đường chuẩn của thuốc Omeprazole natri .................. 19
2.4.3.2. Nạp thuốc Omeprazole natri vào màng BC ................................. 20 2.4.5. Xác định lượng thuốc được hấp thụ vào vật liệu BC......................... 20 2.4.6. Phương pháp xử lý thống kê .............................................................. 21 CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................. 22 3.1. Tạo màng BC và thu màng BC thô từ môi trường nước vo gạo .............. 22 3.2. Tinh chế màng BC ................................................................................... 23 3.3. Quét phổ và xây dựng phương trình đường chuẩn của thuốc .................. 23 3.4. Đường chuẩn hấp thụ của thuốc Omeprazole natri.................................. 24 3.5. Hấp thụ thuốc vào màng BC .................................................................... 26 3.6. Kết quả hấp thụ thuốc của màng BC lên men từ nước vo gạo ................ 26 CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................. 29 4.1. Kết luận .................................................................................................... 29 4.2. Kiến nghị .................................................................................................. 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 30
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc của BC ................................................................................ 8 Hình 1.2: Công thức cấu tạo của Omeprazole ................................................ 10 Hình 3.1: Màng BC được tạo ra từ môi trường nước vo gạo.......................... 22 Hình 3.2: Màng BC với các độ dày khác nhau ............................................... 22 Hình 3.3: Màng BC tinh chế ........................................................................... 23 Hình 3.4: Phổ hấp thụ tử ngoại của thuốc Omeprazole natri .......................... 24 Hình 3.5: Phương trình đường chuẩn của thuốc Omeprazole natri ................ 25 Hình 3.6: Nạp thuốc vào màng BC ................................................................. 26
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của nước vo gạo ........................................ 6 Bảng 2.1: Môi trường lên men màng BC ........................................................ 16 Bảng 2.2: Các thí nghiệm hấp thụ thuốc ......................................................... 20 Bảng 3.1: Mật độ quang của dung dịch thuốc ở các nồng độ (n = 3) ............. 24 Bảng 3.2: Giá trị OD trung bình của màng BC khi hấp thụ thuốc (n = 3)...... 26 Bảng 3.3: Khối lượng thuốc hấp thụ và hiệu suất hấp thụ của màng BC trong 2 giờ (n = 3) ..................................................................................................... 27
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Tên đầy đủ Tên viết tắt Cellulose vi khuẩn BC Gluconacetobacter xylinus G.xylinus Acetobacter xylinum A.xylinum Optical Density OD Vòng/phút v/p
PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Thế kỷ 21 – là thế kỷ phát triển đỉnh cao của công nghệ trong đó có công nghệ sinh học. Một trong các lĩnh vực của công nghệ sinh học mà hiện nay người ta đang tiến hành thực nghiệm đó chính là nghiên cứu kỹ thuật sinh y dược học của một số loại thuốc trên một loại màng sinh học được gọi tắt là màng BC. Vi khuẩn Gluconacetobacter là vi sinh vật hóa dưỡng, thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm hiếu khí bắt buộc. Khi đem chủng vi khuẩn này nuôi cấy trên môi trường dịch lỏng, sau một thời gian sẽ xuất hiện một lớp màng trên bề mặt của môi trường. Lớp màng này đó chính là màng cellulose được tạo ra từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter hay còn gọi là màng sinh học BC. Cấu trúc cellulose có ở đa số thực vật có thể coi như là lớp màng bảo vệ cho thực vật. Ở một số loài vi khuẩn cũng có khả năng sản sinh ra cellulose ví dụ điển hình như chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus. Tuy có cùng cấu trúc cellulose nhưng cấu trúc cellulose ở vi khuẩn lại khác xa so với cấu trúc cellulose ở thực vật. Cellulose vi khuẩn có những đặc tính vượt trội hơn mà ở cellulose thực vật không có. Một số đặc tính có thể kể đến như: Cellulose vi khuẩn có khả năng thấm hút nước cao, độ bền cơ học tốt, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao hơn cellulose của thực vật,… Chính những đặc tính trên đã tạo nên một cellulose vi khuẩn với cấu trúc độc đáo. Vì vậy, người ta đã ứng dụng các đặc tính của màng BC vào nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực như: công nghệ thực phẩm, công nghệ nano, y học,… Một trong những bệnh phổ biến thường gặp ở con người có thể kể đến là đau dạ dày. Khi xã hội ngày càng phát triển, hiện đại hơn thì đi kèm với nó cũng là sự phát triển của các ngành khoa học. Đặc biệt, trong lĩnh vực y học đã nghiên cứu ra rất nhiều loại thuốc có khả năng hạn chế cũng như chữa trị các bệnh về dạ dày và Omeprazole natri cũng là một trong những thuốc có khả năng đó. Đây là nhóm thuốc có khả năng ức chế bơm proton. Omeprazole natri điều trị được các bệnh liên quan đến dạ dày và thực quản. Khi sử dụng thuốc 1
này, nó có tác dụng làm giảm lượng axit do dạ dày tiết ra, giảm các triệu chứng ợ nóng cũng như ho dai dẳng. Đồng thời, omeprazole natri có khả năng ngăn ngừa các vết loét dạ dày, chữa lành các tổn thưởng do axit gây ra trong dạ dày và thực quản,…. Bên cạnh việc có khả năng chống lại nhiều bệnh nhưng omeprazole natri lại có một số hạn chế có thể kể đến như: không bền trong môi trường axit, dễ bị sinh biến đổi ở gan và có thể cuất hiện một số tác dụng phụ khi sử dụng thuốc đó là: buồn nôn, hắt hơi, ợ nóng, sốt,… Có thể thấy nước vo gạo là sản phẩm dễ kiếm, giá thành rẻ, xuất phát từ tự nhiên. Ngoài ra, trong thành phần của nước vo gạo chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, có các vitamin thuộc nhóm B và E và một số thành phần có lợi khác. Do đó, nước vo gạo có thể coi là môi trường phát triển tương đối thuận lợi cho chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus. Để khắc phục những hạn chế của omeprazole natri cũng như việc tăng cường hiệu suất của thuốc, người ta đã tiến hành nghiên cứu để tạo ra màng BC từ chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus. Đó là lí do em chọn đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc omeprazole natri của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước vo gạo” 2. Mục đích của nghiên cứu Nghiên cứu việc sử dụng màng BC để hấp thụ thuốc Omeprazole natri, nhờ đó có thể giảm tối đa các hạn chế của thuốc. Tạo điều kiện cho chủng vi khuẩn G.xylinus phát triển trong môi trường nước vo gạo. Từ đó thu được màng BC và tiến hành nạp thuốc vào màng. Tìm ra được điều kiện nào lượng thuốc hấp thu vào màng BC đạt hiệu quả cao nhất. 3. Nội dung nghiên cứu Tạo màng BC và tinh chế màng trước khi tiến hành các thí nghiệm. Tiến hành nạp thuốc vào màng BC. Khảo sát sự hấp thụ thuốc của màng BC để từ đó tìm ra điều kiện nào là tối ưu nhất. 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn  Ý nghĩa khoa học Các sản phẩm có nguồn gốc từ BC đem lại rất nhiều hiệu quả cho con người. Trong điều kiện môi trường nuôi cấy tĩnh, có thể đánh giá khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole natri của màng BC. Từ đó, giảm bớt các hạn chế của thuốc giúp cho hiệu quả sử dụng thuốc tăng cao. Sau khi khảo sát được khả năng hấp thụ thuốc của màng BC trên thuốc omeprazole natri, có thể tiến hành nghiên cứu trên các loại thuốc khác.  Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu việc sử dụng màng BC để hấp thụ thuốc trong phòng thí nghiệm từ đó giảm được những hạn chế không cần thiết khi nghiên cứu Omeprazole natri dạng thương mại. Sau khi tiến hành nghiên cứu, có thể giảm giá thành của vật liệu, giúp cho người nghèo vẫn có thể mua được. 5. Tính mới của đề tài Cung cấp các thông số về khả năng hấp thụ thuốc Omeprazole natri của màng BC. Sau khi khảo sát được khả năng hấp thụ thuốc của màng BC trên thuốc Omeprazole natri, có thể tiến hành nghiên cứu trên các loại thuốc khác. 3
PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Vị trí và đặc điểm phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh giới 1.1.1. Vị trí phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh giới Theo hệ thống danh pháp quốc tế 1990, Acetobacter xylinum là tên gọi chính thức. Theo “Bergey’s manual of determinative bacteriology” (1957) “Acetobacter xylinum được xếp vào chi Acetobacter, thuộc họ Pseudomonadaceae, bộ Pseudomonadales, lớp Schizomycetes”. [12] Đến năm 1974, theo “Bergey’s manual of determinative bacteriology”, “Acetobacter xylinum lại được coi như là một loài phụ của Acetobacter aceti, thuộc chi Acetobacter và được nhóm vào những chi không rõ nguồn gốc”. [13] Năm 1984 theo Bergey [2], Acetobacter xylinum được xếp vào chi Acetobacter, thuộc họ Acetobacteraceae. Họ vi khuẩn này gồm 2 chi là Acetobacter và Gluconobacter. Theo Bergey (2005) [14], Acetobacter xylinum được đổi tên thành Gluconacetobacter xylinus và xếp vào chi Gluconacetobacter thuộc họ vi khuẩn Acetobacteraceae. Họ này gồm 6 chi: Acetobacter, Acidomonas, Asaia, Gluconobacter, Gluconacetobacter và Kozakia. 1.1.2. Đặc điểm phân loại 1.1.2.1. Đặc điểm hình thái, tế bào học G.xylinus có dạng hình que, thẳng hoặc hơi cong, có thể di động hoặc không. Nhóm vi khuẩn này không có khả năng sinh bào tử, thường đứng riêng lẻ hoặc tập hợp với nhau thành một chuỗi. Khi tế bào nhuộm Gram, các đặc điểm nhuộm có thể thay đổi. Điều này có thể giải thích là do các tế bào của vi khuẩn già đi hay do sự thay đổi của môi trường. Khi chất dinh dưỡng của môi trường nuôi cấy không đủ hoặc đã cạn 4
kiệt, G.xylinus sẽ biến đổi hình thái của mình thành các dạng khác nhau để thích nghi với điều kiện sống. Tuy nhiên, nếu quá trình này diễn ra trong thời gian dài sẽ dẫn đến các chủng vi khuẩn bị thoái hóa, các hoạt tính sinh học của vi khuẩn bị giảm một cách đáng kể. Khuẩn lạc của G.xylinus có kích thước nhỏ, bề mặt nhầy và trơn, phần giữa khuẩn lạc lồi lên, dày hơn và sẫm màu hơn các phần xung quanh, rìa mép khuẩn lạc nhẵn. [3], [8] 1.1.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá  Đặc điểm sinh lý: Điều kiện thuận lợi cho G.xylinus phát triển là nhiệt độ từ 25-35C với pH khoảng 4-6. Tuy nhiên, ngay cả khi điều kiện môi trường thuận lợi, các tế bào của vi khuẩn vẫn sẽ suy thoái khi nhiệt độ môi trường cán mức 37C. Vì chủng G.xylinus thuộc nhóm vi khuẩn chịu được axit, nên trong môi trường nuối cấy thường có thêm axit axetic. Sự có mặt của axit này giúp cho các vi khuẩn khó có khả năng nhiễm khuẩn lên các môi trường nuôi cấy.  Đặc điểm sinh hoá: Có khả năng oxi hóa etanol thành axit axetic, CO2 và H2O. Tạo thành các bọt khí khi phản ứng với catalase. Có khả năng chuyển hóa đường glucozo thành axit gluconic, đồng thời giúp chuyển hóa các phân tử glyxerol thành dihidroaxeton. Không sinh sắc tố nâu. 1.1.2.3. Đặc điểm nuôi cấy Sau một thời gian khi nuôi cấy trên môi trường thạch sẽ hình thành các khuẩn lạc G.xylinus nhẵn hoặc xù xì. Phần rìa của khuẩn lạc có thể gợn sóng hoặc bằng phẳng, màu trong suốt hoặc trắng. Có thể dễ dàng tách các khuẩn lạc khỏi môi trường nuôi cấy vì chúng thường lồi trên bề mặt môi trường. Khi nuôi cấy trên môi trường lỏng trong điều kiện tĩnh, sau một thời gian trên bề mặt của môi trường dần hình thành một lớp màng sinh học – màng BC. Ngược lại, trong điều kiện nuôi cấy lắc sẽ tạo ra cellulose dạng hạt 5
với các kích thước khác nhau và phân tán trong môi trường. Vì cấu trúc của cellulose trong từng điều kiện là khác nhau nên đặc tính của chúng trong từng điều kiện cũng là không giống nhau. [12], [18] 1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus Môi trường thích hợp để chủng vi khuẩn G.xylinus sinh trưởng, phát triển là môi trường tổng hợp có đầy đủ các chất dinh dưỡng thiết yếu như: C, N, S, P,... Ngoài ra, các nguyên tố vi lượng và các yếu tố tăng trưởng cũng tạo điều kiện cho quá trình sinh trưởng phát triển của vi khuẩn thuận lợi hơn. Nhu cầu sử dụng đường của G.xylinus là rất lớn, do đó một số sản phẩm như nước dừa già, rỉ đường,... đã được đề xuất làm nguyên liệu nuôi cấy cho G.xylinus. Nước vo gạo là sản phẩm dễ kiếm, giá thành rẻ, xuất phát từ tự nhiên. Ngoài ra, trong thành phần của nước vo gạo chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, có các vitamin thuộc nhóm B và E và một số thành phần có lợi khác như Fe, Cu, Zn, các axit amin,…. Do đó, nước vo gạo có thể coi là môi trường phát triển tương đối thuận lợi cho chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus. Tuy nhiên, không nên sử dụng nước vo gạo khi đã để quá 3 giờ. Do khi để quá lâu dẫn đến tình trạng nước vo gạo bị chua, hàm lượng các chất trong nước vo gạo sẽ bị giảm. Thành phần chất dinh dưỡng của nước vo gạo được thể hiện ở bảng 1.1. Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của nước vo gạo Thành phần Khối lượng 100g Calori 316KJ Tổng hợp lipit 22g Chất béo bão hòa 4g Chất xơ tiêu hóa được 21g Cacbohydrat 28g Đường 0,9g 6
Protein 12g Vitamin E 5mg Vitamin B6 4mg Vitamin B1 0,96mg Canxi 57mg Thành phần khác 1.2. Giới thiệu về màng BC 1.2.1. Đặc điểm cấu trúc của màng BC Cellulose vi khuẩn được cấu tạo bởi một chuỗi polime gồm các glucopyranose nối với nhau nhờ liên kết β-1,4-glucan. Tại mỗi điều kiện muôi cấy khác nhau, cấu trúc của BC cũng sẽ khác nhau. Tuy có cùng cấu trúc cellulose nhưng cấu trúc cellulose ở vi khuẩn lại khác so so với cấu trúc cellulose ở thực vật. Cellulose vi khuẩn có những đặc tính vượt trội hơn mà ở cellulose thực vật không có. Một số đặc tính có thể kể đến như: Cellulose vi khuẩn có khả năng thấm hút nước cao, chịu nhiệt tốt, độ bền cơ học tốt, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao hơn cellulose của thực vật, không độc, không gây dị ứng với người sử dụng,…[4] Năm 1886, Brown là nhà khoa học đầu tiên tiến hành tạo màng BC được sản xuất từ vi khuẩn G.xylinus. Theo ông, màng BC được cấu tạo bởi các sợi siêu nhỏ có bản chất là hemicellulose với đường kính là 1.5nm. Các sợi hemicellulose sẽ tập hợp lại tạo thành một bó. Các bó này lại kết hợp với nhau tạo thành các dãy dài khoảng 100nm, đường kính từ 3-8nm. 7
Hình 1.1: Cấu trúc của BC 1.2.2. Cấu trúc kết tinh màng BC Ngày nay, các cấu trúc của BC và dạng kết tinh của cellulose đã được xác định nhờ các kỹ thuật như phổ hồng ngoại, phổ Raman, và phổ cộng hưởng từ hạt nhân. Trong màng BC gồm có hai loại cấu trúc tinh thể đó là Iα và Iβ. Khi nghiên cứu trong cấu trúc của các sợi cellulose, đều thấy sự xuất hiện của các cấu trúc tinh thể này. Ở cellulose thực vật, các tinh thể Iβ đã có thể thu được hầu hết còn các tinh thể Iα thì ngược lại. Các tinh thể Iα có nhiều trong cấu trúc của BC ( khoảng 64-71%) hơn là trong cấu trúc của các cellulose thực vật (khoảng 20%). [16] Cấu trúc tinh thể đóng vai trò quyết định các tính chất của cellulose. Tuy nhiên đến hiện tài các đề tài nghiên cứu về mối quan hệ giữa các đặc tính của cellulose và cấu trúc tinh thể của nó vẫn chưa có nhiều. 1.2.3. Tính chất của màng BC - Màng BC trong suốt, khi sờ vào có cảm giác mềm mại, trơn nhẵn do có tỉ lệ Iα cao. - Sức căng, độ bền, độ dai của màng BC tốt, chịu được lực kéo cao. - Có khả năng hấp thụ nước, giữ nước cao gấp nhiều lần so với trọng lượng của chính nó. - Tính đến thời điểm hiện tại, là loại màng sinh học không chứa các thành phần như ligin và hemicellulose. Vì vậy, màng BC có thể bị phân hủy hoàn toàn. 8
- Khối lượng nhẹ, khả năng chịu nhiệt tốt. [5] - Quan sát màng BC trên kính hiển vi điện tử cho thấy màng có các sợi cellulose rất nhỏ, mảnh, đồng nhất, liên kết chặt chẽ với nhau. [3] 1.2.4. Đặc tính của màng BC Sau một thời gian nuôi cấy trong môi trường tĩnh, bề mặt của môi trường sẽ hình thành nên một lớp màng mỏng. Lớp màng này sau khi tinh chế, làm khô sẽ tạo thành sảm phẩm mỏng như giấy có độ dày 0.01-0.5nm. Một số đặc tính có thể kể đến của màng BC như: có khả năng đàn hồi tốt, khả năng hút và thấm nước cao, chịu được nhiệt, có thể bị phân hủy nhờ các vi sinh vật, khi sử dụng không gây kích ứng, không gây độc cho con người, đặc biệt là màng BC có khả năng cản khuẩn khá tốt. Chính các đặc tính này của màng BC mà ngày nay người ta đã ứng dụng màng BC vào trong rất nhiều các lĩnh vực khác nhau. [3], [8] 1.2.5. Ứng dụng của BC Một số ứng dụng của màng BC như: Sử dụng màng BC giúp cho quá trình xử lí nước thải diễn ra dễ dàng hay dùng màng BC để tiến hành nạp thuốc vào màng từ đó giảm bớt hạn chế của một số loại thuốc. [19] Chế tạo ra mặt nạ dưỡng da cho con người, làm mặt nạ nhân tạo, điều trị các bệnh về tim mạch, làm da tạm thời để thay thế được da trong khi bị bỏng. Ngoài ra có thể sử dụng màng BC để tạo màng nano bọc thuốc. [7], [19] 1.3. Tổng quan về thuốc 1.3.1. Tên khoa học và cấu tạo - Tên chung quốc tế: Omeprazole - Tên theo danh pháp IUPAC: 5- methoxy- 2-[[(4 - methoxy - 3,5 - dimethyl – 2 - pyridinyl) methyl] sulfinyl] - 1H - benzimidazole. - Công thức phân tử: C17H19N3O3S 9
- Phân tử khối: 345,4 Hình 1.2. Công thức cấu tạo của Omeprazole 1.3.2. Loại thuốc và dạng thuốc - Loại thuốc: thuộc nhóm thuốc có khả năng ức chế bơm proton, chống loét dạ dày, tá tràng. - Dạng thuốc: [1] + Viên nang đến ruột mới tan 1mg - 20mg. + Lọ bột tiêm 40mg kèm ống dung môi 10ml. + Viên bao phim 10 - 20mg. 1.3.3. Tính chất lý hóa 1.3.3.1. Lý tính Thuốc có dạng bột, màu nâu nhạt. Khó tan trong nước, tan trong dung dịch dicloromethan, tan ít trong ethanol 96% và methanol và tan nhiều trong kiềm loãng. Nóng chảy ở khoảng 1550C kèm theo sự phân huỷ. [6], [9] 1.3.3.2. Hoá tính Là hợp chất tồn tại ở dạng lưỡng tính, hấp thụ mạnh bức xạ tử ngoại. Các tính chất này ứng dụng trong định tính, định lượng và bào chế thuốc. Độ pH quyết định sự ổn định của omeprazole. Khi cho thuốc vào môi trường kiềm, nó khá bền vững; ngược lại, đối với môi trường axit, nó dễ dàng bị phân hủy. [6] 1.3.4. Dược lý và cơ chế tác dụng Omeprazole là một dẫn xuất của benzimidazole không có hoạt tính ức chế enzym ở môi trường trung tính, nhưng ở pH ≤ 5 Omeprazole được proton 10