Luận văn Nghiên cứu so sánh khả năng giải phóng thuốc của vật liệu cellulose nạp neomycin sufate tạo ra từ gluconacetobacter xilinus nuôi cấy trong một số môi trường

Nội dung tài liệu: Luận văn Nghiên cứu so sánh khả năng giải phóng thuốc của vật liệu cellulose nạp neomycin sufate tạo ra từ gluconacetobacter xilinus nuôi cấy trong một số môi trường

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH –KTNN ====== TRẦN THỊ THÙY TRANG NGHIÊN CỨU SO SÁNH KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG THUỐC CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE NẠP NEOMYCIN SUFATE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XILINUS NUÔI CẤY TRONG MỘT SỐ MÔI TRƯỜNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật HÀ NỘI, 2019
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH –KTNN ====== TRẦN THỊ THÙY TRANG NGHIÊN CỨU SO SÁNH KHẢ NĂNG GIẢI PHÓNG THUỐC CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE NẠP NEOMYCIN SUFATE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XILINUS NUÔI CẤY TRONG MỘT SỐ MÔI TRƯỜNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật Người hướng dẫn khoa học ThS. Hà Thị Minh Tâm HÀ NỘI, 2019
3. LỜI CẢM ƠN “Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Hà Thị Minh Tâm cô đã luôn quan tâm, hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận với đề tài: “Nghiên cứu so sánh khả năng giải phóng thuốc của vật liệu Cellulose nạp Neomycin sufate tạo ra từ Gluconacetobacter xilinus nuôi trong một số môi trường.”” Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường ĐHSP Hà Nội 2, cùng thầy cô giáo làm việc tại Viện Nghiên cứu khoa học và Ứng dụng- Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2, “các bạn sinh viên đã truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện cho em để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình.” Cuối cùng, em xin cảm ơn người thân và bạn bè đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên Trần Thị Thùy Trang
4. LỜI CAM ĐOAN “Em xin cam đoan nội dung được trình bày trong khóa luận không sao chép hay trùng lặp ở đề tài khóa luận nào. Kết quả, số liệu được nghiên cứu và thu được từ thực nghiệm được em xử lý thống kê, đảm bảo tính trung thực và chưa được công bố trong công trình khoa học hoặc tạo chí chuyên ngành hay các hội thảo khoa học, sách chuyên khảo, nào khác. Em có tham khảo một số tài liệu của các tác giả để hoàn thành đề tài khóa luận của mình.” Nếu lời cam đoan sai em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên Trần Thị Thùy Trang
5. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Từ đầy đủ 1 CVK Màng cellulose khuẩn 2 CNM Cao nấm men 3 ĐHSP Đại học sư phạm 4 KTNN Kỹ thuật nông nghiệp 5 NS Neomycin sulfate 6 PBS Phosphate buffered saline Nghiên cứu khoa học và chuyển giao 7 NCKH & CGCN công nghệ 8 MT1 Môi trường 1 9 MT2 Môi trường 2 10 MT3 Môi trường 3 11 G.xylinus Glyconacetobacter xylinus
6. MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................. 1 2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 2 4. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.............................................................................. 3 NỘI DUNG ............................................................................................................. 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Gluconacetobacter xylinus ................................................................................ 4 1.1.1. Vị trí phân loại ............................................................................................... 4 1.1.2. Đặc điểm vi khuẩn G.xylinus ........................................................................ 4 1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn G. xylinus ................................................. 4 1.1.4. Môi trường nuôi cấy Gluconacetobacter xylinus ............................................ 5 1.2. Neomycin Sulfate ............................................................................................. 6 1.3. Lịch sử nghiên cứu đề tài .................................................................................. 7 1.3.1. Tình hình trong nước ..................................................................................... 7 1.3.2. Tình hình trên thế giới ................................................................................... 8 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 9 2.1. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 9 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 9 2.1.2. Nguyên liệu và hóa chất ................................................................................. 9 2.1.3. Thiết bị và dụng cụ ........................................................................................ 9 2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 10 2.2.1. Chuẩn bị màng CVK.................................................................................... 10 2.2.1.1. Lên men thu màng CVK thô ..................................................................... 10 2.2.1.2. Tạo màng CVK tinh chế ........................................................................... 11
7. 2.2.1.3. Kiểm tra độ tinh khiết màng CVK tinh chế ............................................... 11 2.2.1.4. Phương trình đường chuẩn NS trong PBS (pH = 7,4) ............................... 11 2.2.3. Phương pháp xác định khối lượng CVK tạo thành ....................................... 12 2.2.4. Phương pháp xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng CVK ........................ 12 2.2.5. Phương pháp pha môi trường đệm PBS ........................................................ 13 2.2.6. Phương pháp xác định lượng thuốc giải phóng thông qua hệ thống được thiết kế .......................................................................................................................... 14 2.2.7. Phương pháp xử lí thống kê ......................................................................... 15 2.3. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 15 2.4. Cách bố trí thí nghiệm .................................................................................... 15 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................... 16 3.1. Thu màng CVK và tinh chế màng ................................................................... 16 3.1.1. Thu màng CVK từ các môi trường lên men ................................................. 16 3.1.2. Quá trình xử lý màng CVK trước khi hấp thu thuốc ..................................... 17 3.1.3. Xác định điều kiện nuôi cấy để có độ dày màng CVK thích hợp .................. 17 3.1.2. Tinh chế màng CVK .................................................................................... 18 3.1.3. Xác định lượng thuốc giải phóng của các màng CVK .................................. 18 3.2. Tỷ lệ giải phóng thuốc của các màng CVK ..................................................... 19 3.2.1. Tỷ lệ giải phóng thuốc của màng cao nấm men ............................................ 19 3.2.2. Tỷ lệ giải phóng thuốc của màng nước dừa già ............................................ 23 3.2.3. Tỷ lệ giải phóng thuốc của màng nước vo gạo ............................................. 25 3.3. So sánh tỉ lệ giải phóng thuốc ra các màng CVK ở các độ dày khác nhau trong cùng 24 giờ tại pH=6,8 .......................................................................................... 27 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO
8. DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Hình 2.1. Quy trình nuôi cấy thu nhận CVK .......................................................... 11 Hình 2.2. Phương trình đường chuẩn của NS trong môi trường PBS (pH=7,4) ...... 12 Hình 3.1. Nuôi màng CVK tại Phòng thí nghiệm Trung tâm NCKH&CGCN trường ĐHSP Hà Nội 2. .................................................................................................... 16 Hình 3.2. Môi trường dinh dưỡng lên men thu màng ............................................. 16 Hình 3.3. Màng CVK xả dưới vòi nước ................................................................. 17 Hình 3.4. Màng CVK tinh chế .............................................................................. 18 Hình 3.5. Mẫu được rút ra để đo quang phổ lúc 8 giờ ............................................ 19 Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ giải phóng thuốc của các màng chuẩn ở các pH và thời gian khác nhau ............................................................................................... 22 Hình 3.7. Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ giải phóng thuốc của các màng nước dừa già ở các pH và thời gian khác nhau ..................................................................................... 24 Hình 3.8. Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ giải phóng thuốc của các màng nước vo gạo ở các pH và thời gian khác nhau ..................................................................................... 27 Hình 3.9: Tỷ lệ (%) giải phóng thuốc từ các màng CVK ở các độ dày khác nhau cùng 24 giờ tại pH = 6,8 ................................................................................................. 28
9. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần môi trường chuẩn ................................................................. 5 Bảng 1.2: Thành phần môi trường nước vo gạo ....................................................... 6 Bảng 1.3: Thành phần nước dừa già ........................................................................ 6 Bảng 2.1. Thành phần các môi trường thu màng CVK ........................................... 10 Bảng 2.2. Môi trường đệm với pH=2; pH=4,5; pH=6,8 ......................................... 13 Bảng 3.2. Mật độ quang phổ khi tiến hành giải phóng thuốc trong môi trường chuẩn pH khác nhau tại các thời điểm khác nhau (n = 3) ................................................. 20 Bảng 3.3. Tỉ lệ (%) giải phóng thuốc Neomycin Sulfate từ màng CVK ở độ dày 0,3 cm và 0,5 cm trong môi trường chuẩn có pH và thời gian khác nhau (n=3) ........... 21 Bảng 3.4. Mật độ quang phổ khi tiến hành giải phóng thuốc trong môi trường nước dừa già pH khác nhau tại các thời điểm khác nhau (n = 3) ..................................... 23 Bảng 3.5. Tỉ lệ (%) giải phóng thuốc Neomycin Sulfate từ màng CVK ở độ dày 0,3 cm và 0,5 cm trong môi trường nước dừa già có pH và thời gian khác nhau (n=3) 24 Bảng 3.6. Mật độ quang phổ khi tiến hành giải phóng thuốc trong môi trường nước vo gạo pH khác nhau tại các thời điểm khác nhau (n = 3) ...................................... 25 Bảng 3.7. Tỉ lệ (%) giải phóng thuốc Neomycin Sulfate từ màng CVK ở độ dày 0,3 cm và 0,5 cm trong môi trường nước vo gạo có pH và thời gian khác nhau (n=3).. 26 Bảng 3.8. Tỷ lệ (%) giải phóng thuốc từ các màng CVK dày 0,3 cm và 0,5 cm trong cùng 24 giờ tại pH = 6,8 ........................................................................................ 27
10. MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài “Neomycin là một kháng sinh aminoglycoside được tìm thấy trong nhiều loại thuốc bôi tại chỗ như kem, thuốc mỡ và thuốc nhỏ mắt. Chúng được tìm thấy trong phòng thí nghiệm của nhà khoa học Selman Waksman vào năm 1945”. Neomycin thuộc nhóm kháng sinh aminoglycoside chứa hai hoặc nhiều đường amino liên kết với nhau bằng liên kết glycosidic [1]. “Thuốc Neomycin thường được dùng dưới dạng thuốc bôi (Neosporin). Khi neomycin kết hợp với thuốc khác có thể được dùng để uống. Neomycin không được hấp thụ qua đường tiêu hóa và được sử dụng dự phòng cho bệnh não gan và tăng cholesterol máu. Bằng cách tiêu diệt vi khuẩn trong đường ruột, kháng sinh này giúp giữ mức amoniac thấp và ngăn ngừa bệnh não gan. Chúng hoạt động để tiêu diệt vi khuẩn kháng streptomycin, kể cả trong trường hợp các vi khuẩn lao. Thuốc này cũng đã được sử dụng để điều trị sự phát triển quá mức của các vi khuẩn ruột non. Chúng không được tiêm, vì neomycin cực kỳ độc thận (gây ra tổn thương thận), ngay cả khi so sánh với các aminoglycosid khác”. Ngoại lệ là khi neomycin được tích hợp, với lượng rất nhỏ, như một chất bảo quản trong một số vaccine-thường là 25 μg mỗi liều. Thuốc này được sử dụng để làm giảm nguy cơ nhiễm trùng sau khi phẫu thuật đường ruột. Neomycin thuộc nhóm thuốc kháng sinh aminoglycoside. Nó hoạt động bằng cách ngăn chặn sự tăng trưởng của vi khuẩn trong ruột. Neomycin cũng có thể được sử dụng kết hợp với chế độ ăn uống đặc biệt để điều trị một vấn đề nghiêm trọng trong não (bệnh não gan). Tình trạng này được gây ra do sự tạo thành quá nhiều một vài chất tự nhiên (amoniac). Thông thường, gan sẽ đào thải amoniac, nhưng bệnh gan có thể tạo ra quá nhiều amoniac bện trong cơ thể. Thuốc này giúp điều trị bệnh não bằng cách giết chết các vi khuẩn đường ruột nhất định tạo ra amoniac [5]. “Thuốc này chỉ điều trị chứng nhiễm khuẩn. Thuốc sẽ không hiệu quả cho chứng nhiễm virus (như cảm lạnh thông thường, cúm). Việc sử dụng không cần thiết hoặc lạm dụng bất kỳ kháng sinh nào có thể dẫn đến giảm hiệu quả của thuốc.” Cellulose vi khuẩn (CVK) được tạo thành từ Acetobacter xylinum có cấu trúc hóa học rất giống của 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,...[7]. Vì vậy, CVK 1