Luận văn 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

Nội dung tài liệu: Luận văn 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

1. 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
2. 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
3. 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
4. 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
5. 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
6. 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
7. 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
8. 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
9. 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
10. 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