Khóa luận tốt nghiệp đại học nghiên cứu sự hấp thụ thuốc diclofenac natri của vật liệu cellulose tạo ra từ gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước dừa già

Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc diclofenac natri của cellulose từ Gluconacetobacter xylinus trong nước dừa già. Khóa luận tốt nghiệp đại học.

• Tác giả: Nguyễn Phương Thảo
• Người hướng dẫn: ThS Phạm Thị Kim Dung
• Trường học: Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2
• Chuyên ngành: Sinh lý người và động vật
• Đề tài: Nghiên cứu sự hấp thụ thuốc Diclofenac natri của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước dừa già
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Lí do chọn đề tài
• 1.2. Mục đích của nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG, LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Tổng quan về Diclofenac natri
• 2.1.2. Tổng quan về Gluconacetobacter xylinus
• 2.1.3. Tổng quan về Vật liệu cellulose (VLC)
• 2.1.4. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 2.1.4.1. Trên thế giới
• 2.1.4.2. Tại Việt Nam
• 2.2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 2.2.1.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2.1.2. Thiết bị nghiên cứu
• 2.2.1.3. Môi trường nghiên cứu
• 2.2.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU, ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN
• 2.2.2.1. Phạm vi nghiên cứu
• 2.2.2.2. Địa điểm nghiên cứu
• 2.2.2.3. Thời gian nghiên cứu
• 2.2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.3.1. Tạo vật liệu VLC từ G. xylinus trong môi trường nước dừa già
• 2.3.2. Thu màng VLC được lên men trong môi trường nước dừa già
• 2.3.3. Đo bề dày của các loại vật liệu VLC
• 2.3.4. Kết quả trình xử lý VLC trước khi hấp thụ Diclofenac natri
• 2.3.5. Kết quả sự hấp thụ thuốc Diclofenac natri của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước dừa già
• 2.4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH

Tóm tắt

I. Khái quát tổng quan về hấp thụ Diclofenac natri và vật liệu cellulose từ G

Việc nghiên cứu hấp thụ Diclofenac natri bằng các vật liệu cellulose sinh học ngày càng được quan tâm nhờ tính thân thiện môi trường và ứng dụng đa dạng trong y sinh. Thuốc Diclofenac natri là thuốc giảm đau, chống viêm có tác dụng nhanh nhưng thời gian tác dụng ngắn, gây nhiều tác dụng phụ tiêu hóa do phải dùng nhiều lần. Do đó, việc ứng dụng vật liệu cellulose từ G. xylinus - một loại màng cellulose vi khuẩn được tổng hợp sinh học từ vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus - mở ra hướng đi mới giúp kéo dài tác dụng thuốc và giảm tác động tiêu cực.

Vật liệu cellulose từ G. xylinus có cấu trúc đặc biệt gồm các sợi cellulose siêu nhỏ liên kết chặt, tạo thành mạng lưới tổ chức dẻo dai, có khả năng giữ nước tốt và dễ dàng tương tác với các phân tử thuốc. Màng cellulose này không chứa lignin hay các tạp chất, tăng cường độ tinh khiết và khả năng phân hủy sinh học, rất phù hợp để làm vật liệu sinh học hấp thụ thuốc.

Nhiều nghiên cứu khoa học đã khẳng định tiềm năng của màng VLC trong việc hấp thụ và giải phóng thuốc kiểm soát, không chỉ giúp tăng sinh khả dụng thuốc Diclofenac natri mà còn góp phần giảm các tác dụng phụ không mong muốn liên quan đến việc dùng thuốc thường xuyên. Trên cơ sở đó, chủng vi khuẩn G. xylinus được nuôi cấy trong môi trường giàu dinh dưỡng như môi trường nước dừa già để tạo ra màng cellulose nguyên liệu chất lượng cao, phục vụ cho quá trình thử nghiệm hấp thụ thuốc hiệu quả.

1.1. Tổng quan về thuốc Diclofenac natri và tính chất dược lý đặc thù

Diclofenac natri là một dẫn xuất thuốc giảm đau, chống viêm không steroid (NSAID) với cơ chế ức chế tổng hợp prostaglandin, giúp giảm sưng viêm và đau nhanh. Thuốc tồn tại dưới dạng bột kết tinh trắng hoặc hơi vàng, dễ tan trong methanol và ethanol, khó tan trong nước. Tác dụng của Diclofenac natri xuất hiện nhanh, khoảng 1-2 giờ sau uống, tuy nhiên thời gian tác dụng ngắn khiến thuốc phải dùng nhiều lần, tiềm ẩn tác dụng phụ trên tiêu hóa và thận. Việc liên tục sử dụng thuốc này gây loét dạ dày – tá tràng, viêm cầu thận và nhiễm độc gan thận. Vì vậy, nghiên cứu cải tiến hệ vận chuyển thuốc hoặc kéo dài thời gian sử dụng thuốc rất cần thiết.

1.2. Đặc điểm vật liệu cellulose từ vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus

Gluconacetobacter xylinus là vi khuẩn Gram âm, hiếu khí bắt buộc, có khả năng tổng hợp cellulose sinh học tinh khiết với cấu trúc β-1,4 liên kết glucose. Màng cellulose vi khuẩn (VLC) có độ tinh khiết cao, không chứa lignin và hemicellulose, có khả năng giữ nước gấp 60-100 lần trọng lượng, độ bền cơ học tốt và tính đàn hồi tối ưu. Quá trình tổng hợp màng VLC từ chủng vi khuẩn này thường được thực hiện trong môi trường nước dừa già, giúp cung cấp đủ chất dinh dưỡng và các yếu tố kích thích sinh trưởng cần thiết nhằm tối ưu hóa quá trình tạo màng.

II. Những thách thức trong quá trình hấp thụ Diclofenac natri bởi vật liệu cellulose từ G

Quá trình hấp thụ Diclofenac natri trên vật liệu cellulose từ G. xylinus gặp nhiều thách thức đặc thù về mặt kỹ thuật và sinh học. Diclofenac natri có khả năng hòa tan kém trong nước, đồng thời cấu trúc của thuốc và đặc tính vật liệu cellulose vi khuẩn ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ hấp thụ và sự giải phóng thuốc.

Màng VLC thường có độ dày và cấu trúc mạng lưới sợi cellulose ảnh hưởng đến khả năng thấm thuốc. Độ dày quá lớn có thể làm giảm diện tích tiếp xúc và giảm hiệu suất hấp thụ, trong khi màng quá mỏng thì không đủ bền để tái sử dụng hoặc ứng dụng thực tiễn. Ngoài ra, nồng độ pH của môi trường cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tương tác giữa phân tử thuốc và màng cellulose.

Việc kiểm soát các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ, và độ ẩm trong quá trình thử nghiệm là đặc biệt cần thiết để đảm bảo kết quả chính xác và tối ưu hóa khả năng hấp thụ của vật liệu. Các thách thức này yêu cầu thiết kế quy trình khắt khe, kết hợp xử lý vật liệu trước khi hấp thụ thuốc, như loại bỏ tạp chất, xử lý màng bằng NaOH nhằm tăng tính tương tác giữa Diclofenac natri và vật liệu cellulose từ G. xylinus.

2.1. Ảnh hưởng của đặc tính cấu trúc vật liệu cellulose đến khả năng hấp thụ Diclofenac natri

Cấu trúc mạng lưới của vật liệu cellulose vi khuẩn (VLC) tạo nên sự khác biệt có ý nghĩa trong khả năng hấp thụ thuốc Diclofenac natri. Đặc biệt, độ dày màng và mức độ giữ nước của màng ảnh hưởng trực tiếp đến lượng thuốc có thể hấp thụ. Màng VLC với độ dày nhỏ (khoảng 0,5 cm) có mạng lưới phân bố lỏng lẻo hơn, tạo nhiều khe hở và khoảng trống giúp thuốc dễ dàng thấm sâu vào bên trong, nâng cao hiệu suất hấp thụ thuốc so với màng dày 1 cm. Ngoài ra, màng VLC được xử lý ép 50% nước làm thay đổi cấu trúc sợi cellulose, tăng diện tích tiếp xúc, đồng thời giảm lượng nước dư thừa làm cản trở sự hấp thụ thuốc, giúp tăng hiệu quả hấp phụ Diclofenac natri.

2.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ thuốc trên vật liệu cellulose

Điều kiện môi trường, đặc biệt là pH và nhiệt độ, đóng vai trò quan trọng trong tác động lên quá trình hấp thụ Diclofenac natri trên màng cellulose vi khuẩn. pH môi trường ảnh hưởng đến điện tích bề mặt của vật liệu và phân tử thuốc, ảnh hưởng đến tương tác của thuốc với vật liệu. Nghiên cứu chỉ ra rằng pH từ 4-6 là tối ưu cho sự hấp thụ, bởi đó là khoảng pH phù hợp với môi trường sinh trưởng vi khuẩn G. xylinus, đồng thời cũng duy trì cấu trúc ổn định cho màng VLC. Nhiệt độ nuôi cấy và thực nghiệm ổn định ở khoảng 28 độ C giúp duy trì tính chất vật lý và hóa học của màng. Ngoài ra, thời gian tiếp xúc và tốc độ khuấy lắc cũng ảnh hưởng đến sự phân bố và hấp thụ thuốc trên vật liệu.

III. Phương pháp tối ưu tạo vật liệu cellulose từ G

Quy trình tổng hợp vật liệu cellulose từ G. xylinus đóng vai trò quyết định đến chất lượng và khả năng hấp thụ Diclofenac natri của màng cellulose. Sử dụng môi trường nước dừa già giàu dinh dưỡng là một phương pháp sinh học thân thiện, giúp nuôi cấy hiệu quả vi khuẩn và thu màng VLC có đặc tính ưu việt.

Quá trình lên men tĩnh được áp dụng phổ biến trong nghiên cứu, cho phép vi khuẩn sinh trưởng và tạo lớp màng mỏng, đều trên bề mặt môi trường. Thời gian lên men từ 7-10 ngày giúp tạo ra lớp màng có độ dày từ 0,5 đến 1 cm phù hợp cho thử nghiệm hấp thụ. Bước xử lý màng VLC bằng dung dịch NaOH nóng giúp loại bỏ tạp chất, tế bào vi khuẩn và độc tố còn sót lại, đảm bảo màng tinh khiết và tăng khả năng tương tác với thuốc.

Các bước chuẩn bị mẫu, xây dựng đường chuẩn nồng độ Diclofenac natri trong dung dịch methanol và đo bằng máy quang phổ UV-Vis chuẩn xác được áp dụng để xác định lượng thuốc hấp thụ vào màng. Kết hợp xử lý ép 50% nước từ màng VLC sau khi thu được cũng là một bước cải tiến nhằm tối ưu khả năng hấp thụ thuốc của màng.

3.1. Quy trình tổng hợp màng cellulose từ vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước dừa già

Màng VLC được tạo ra bởi chủng vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus qua quá trình nuôi cấy lên men tĩnh trong môi trường nước dừa già - môi trường chứa đa dạng dinh dưỡng, vitamin và các yếu tố kích thích sinh trưởng như cytokinin, myo-inositol, sorbitol. Sau khi chuẩn bị môi trường, hiệu chỉnh pH = 4-6, tiến hành hấp khử trùng dụng cụ và môi trường ở nhiệt độ 113 độ C trong 15 phút, bổ sung 10% dịch giống kích thích sự phát triển, đặt bình lên men ở nhiệt độ 28 độ C trong 7-10 ngày. Lớp màng cellulose dần hình thành và tích lũy trên bề mặt, đạt độ dày 0,5-1 cm. Đây là bước then chốt quyết định chất lượng vật liệu cellulose dùng cho thí nghiệm hấp thụ Diclofenac natri.

3.2. Phương pháp xử lý và chuẩn bị vật liệu cellulose trước khi hấp thụ thuốc Diclofenac natri

Để tăng hiệu quả hấp thụ thuốc, màng VLC thu được được xử lý khử trùng bằng dung dịch NaOH 3%, đun nóng ở 113 độ C trong 15 phút nhằm loại bỏ tế bào vi khuẩn còn sót lại và các tạp chất độc hại. Sau đó, màng được rửa kỹ với nước sạch đến khi độ pH trung tính, lấy mẫu kiểm tra sự hiện diện của protein bằng phương pháp tạo kết tủa với acid tricloracetic. Màng tinh khiết mềm mại, dẻo dai, độ ẩm thích hợp sẽ được sử dụng trong các thí nghiệm. Màng có thể ép 50% lượng nước dư thừa để tăng mật độ sợi cellulose, từ đó tăng khả năng hấp thụ thuốc Diclofenac natri khi tiếp xúc.

3.3. Kỹ thuật đo lường lượng Diclofenac natri hấp thụ trên vật liệu VLC

Nồng độ thuốc Diclofenac natri trong dung dịch được xác định chính xác bằng phương pháp quang phổ UV-Vis tại bước sóng 283 nm sử dụng máy UV-2450 Shimadzu. Đường chuẩn được dựng từ các dung dịch với nồng độ từ 10% đến 100% mg/ml cho phép biểu diễn mối quan hệ tuyến tính giữa nồng độ thuốc và độ hấp thụ (OD) với hệ số tương quan R2 = 0,996. Trong khi đó, các màng VLC với các độ dày và trạng thái nước khác nhau sẽ được cho tiếp xúc với dung dịch thuốc ở 10% nồng độ, khuấy lắc 200 vòng/phút trong các khoảng thời gian khác nhau (từ 30 phút đến 2 giờ). Sau đó, lượng thuốc còn lại sẽ được đo OD để tính lượng thuốc hấp thụ vào màng dựa trên công thức tỉ lệ phần trăm hấp thụ EE%. Phương pháp này đảm bảo độ chính xác và tính tái lập cao cho nghiên cứu.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về hấp thụ Diclofenac natri của vật liệu cellulose từ G

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng vật liệu cellulose tạo ra từ vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus lên men trong môi trường nước dừa già là phương pháp hiệu quả để hấp thụ thuốc Diclofenac natri. Kết quả thí nghiệm cho thấy màng VLC có độ dày 0,5 cm, ép 50% nước đạt khả năng hấp thụ thuốc tốt nhất với tỉ lệ hấp thụ lên tới gần 90% sau 2 giờ, cao hơn đáng kể so với màng nguyên bản hoặc có độ dày 1 cm.

Điều này mở ra nhiều triển vọng trong ứng dụng làm hệ mang thuốc sinh học hỗ trợ giải phóng kiểm soát, kéo dài thời gian sử dụng, giảm số lần dùng thuốc diclofenac đồng thời hạn chế tác dụng phụ. Ngoài ra, các đặc tính vật lý của màng VLC như độ dẻo dai, giữ nước tốt cũng giúp màng dễ dàng tương tác với các thiết bị y sinh và có thể ứng dụng trong điều trị da, làm mặt nạ dưỡng da cũng như các ứng dụng trao đổi thuốc sinh học khác. Các kết quả nghiên cứu này nhận được sự đồng thuận với các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước, khẳng định tính ứng dụng thực tiễn và khoa học của vật liệu VLC trong lĩnh vực y dược.

4.1. Hiệu suất hấp thụ Diclofenac natri đạt được với vật liệu VLC từ G. xylinus

Qua đo lường quang phổ sau các thời điểm 30 phút, 1 giờ, 1,5 giờ và 2 giờ, lượng thuốc Diclofenac natri hấp thụ vào màng VLC theo từng mẫu được xác nhận trên cơ sở giá trị mật độ quang OD giảm dần. Màng VLC có độ dày 0,5 cm, sau khi ép 50% nước thể hiện hiệu suất hấp thụ cao nhất đạt 89,86%, vượt trội so với màng giữ nguyên nước hoặc màng dày hơn (1 cm). Cơ chế được lý giải nhờ mạng lưới sợi cellulose mở rộng hơn khi màng mỏng và ép nước làm gia tăng diện tích tiếp xúc thuốc - màng, giúp thuốc dễ dàng thẩm thấu sâu hơn. Tất cả sai khác này đều có ý nghĩa thống kê với mức p<0,05, chứng tỏ tính ổn định và độ tin cậy của kết quả.

4.2. Ứng dụng của vật liệu cellulose sinh học trong các hệ phân phối thuốc hiện đại

Với khả năng hấp phụ thuốc Diclofenac natri cao, vật liệu cellulose từ G. xylinus là lựa chọn tiềm năng làm hệ mang thuốc sinh học thân thiện môi trường và tương thích sinh học cao. Trong lĩnh vực y sinh, màng VLC có thể được ứng dụng làm vi màng phân phối thuốc giải phóng kéo dài, giúp kéo dài tác dụng dược lý của thuốc và hạn chế các tác dụng phụ tiêu hóa do dư thừa thuốc. Ngoài ra, màng cellulose này còn được dùng trong điều trị bỏng, làm da nhân tạo, hoặc chế tạo các sản phẩm dược mỹ phẩm như mặt nạ dưỡng ẩm, nhờ khả năng giữ nước và tính dẻo dai. Các nghiên cứu ứng dụng này đều tận dụng đặc tính cấu trúc nano và khả năng tùy biến vật lý hóa học của màng cellulose vi khuẩn.

V. Kết luận quan trọng và định hướng nghiên cứu tương lai về vật liệu cellulose từ G

Nghiên cứu đã khẳng định rõ ràng rằng vật liệu cellulose được tạo ra từ vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus trong môi trường nước dừa già có thể hấp thụ hiệu quả thuốc Diclofenac natri, đặc biệt màng VLC ép 50% nước với độ dày 0,5 cm đạt hiệu suất hấp thụ tối ưu gần 90%. Điều này cho thấy tiềm năng to lớn của vật liệu sinh học cellulose trong việc nâng cao hiệu quả và an toàn của các thuốc giảm đau, chống viêm như Diclofenac natri.

Các hướng nghiên cứu tiếp theo nên tập trung thử nghiệm các điều kiện môi trường khác nhau như pH, nhiệt độ để xác định điều kiện hấp thụ thuốc tối ưu, đồng thời tìm hiểu sâu hơn về cơ chế tương tác giữa Diclofenac natri và mạng lưới cellulose. Ngoài ra, nghiên cứu mở rộng ứng dụng vào các dạng thuốc khác, hoặc áp dụng quy mô công nghiệp trong sản xuất vật liệu VLC cũng rất cần thiết để đưa vật liệu này từ phòng thí nghiệm đến ứng dụng thực tiễn rộng rãi hơn trong y học và công nghiệp dược phẩm.

5.1. Những kết luận chính về khả năng hấp thụ thuốc Diclofenac natri của vật liệu cellulose

Kết quả nghiên cứu khẳng định vật liệu cellulose từ Gluconacetobacter xylinus thu được bằng phương pháp lên men trong môi trường nước dừa già đạt độ tinh khiết cao, có đặc tính vật lý phù hợp cho việc hấp thụ thuốc Diclofenac natri. Khả năng hấp thụ thuốc đạt cực đại tại 2 giờ, màng VLC ở độ dày 0,5 cm ép 50% nước cho hiệu suất cao nhất là 89,86%, vượt trội so với màng dày hoặc không ép nước. Đây là bước tiến quan trọng đóng góp cho lĩnh vực vật liệu sinh học hấp thụ thuốc, giảm số lần dùng thuốc và tăng hiệu quả điều trị.

5.2. Hướng nghiên cứu sâu rộng và ứng dụng đa dạng trong tương lai

Để mở rộng ứng dụng và nâng cao chất lượng vật liệu, các nghiên cứu tương lai cần tập trung vào việc đánh giá sự hấp thụ thuốc Diclofenac natri trong nhiều điều kiện sinh lý khác nhau như nhiệt độ, pH, cũng như thử nghiệm với các loại thuốc khác có đặc tính dược lý khác biệt. Ngoài ra, phát triển quy mô lên men sản xuất màng cellulose công nghiệp, cải tiến kỹ thuật xử lý màng và thiết kế hệ phân phối thuốc từ VLC cũng là những hướng đi chiến lược. Việc ứng dụng mạnh mẽ vật liệu cellulose sinh học vào y học, dược phẩm không chỉ nâng cao hiệu quả điều trị mà còn góp phần phát triển các giải pháp bền vững thân thiện môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG, LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về Diclofenac natri 1.

Công thức - Công thức phân tử: : C14H10Cl2NNaO2 - Công thức cấu tạo: Hình 1. Công thức cấu tạo của Diclofenac natri - Tên quốc tế: Diclofenac Khóa luận tốt nghiệp đại học - Tên biệt dược: Cambia, Cataflam, Voltaren-XR, Zipsor, Zorvolex, Voltaren, Dyloject,… [1,8]. Tính chất và tác dụng * Tính chất: Bột kết tinh trắng hoặc hơi vàng, hút ẩm nhẹ. Dễ tan trong methanol, tan trong ethanol 96%, hơi tan trong nước, khó tan trong aceton.

* Tác dụng dược lí và cơ chế tác dụng: Diclofenac natri là một dẫn xuất của Diclofenac, là một loại thuốc giảm đau trong thời gian ngắn, công dụng nhanh và mạnh. Chế phẩm thuốc không chứa steroid, đặc biệt công dụng đối với các bệnh về xương khớp. Cơ chế tác dụng của Diclofenac là làm ngăn cản sự tổng hợp của prostagladin (chất gây viêm, đau và sốt). Bên cạnh đó, thuốc cũng có tác dụng làm giảm nhiễm trùng sau phẫu thuật, làm giảm đau do vận động hay làm giảm đau bụng kinh [1,13].

Do Diclofenac natri có tác dụng ngắn và tức thì nên cần phải dùng nhắc lại nhiều lần, vì vậy, thuốc ảnh hưởng tương đối đến đường tiêu hóa. Thuốc chống 11 chỉ định với những người viêm loét dạ dày, hành tá tràng. Việc thuốc ngăn cản sự tổng hợp prostaladin cũng gây viêm cầu thận, hội chứng thận hư, hoại tử nhú đặc biệt đối với những có tiền sử suy tim và các bênh về thận [1,10]. Diclofenac natri hấp thụ nhanh khi uống đặc biệt uống lúc đói.

Thuốc dạng uống được chuyển hóa qua gan lần đầu khoảng 50%. Diclofenac natri gắn nhiều với protein huyết tương, chủ yếu là albumin. Thuốc dạng tiêm sinh khả dụng trong máu tuần hoàn khoảng 50%. Tác dụng của thuốc xuất hiện sau 1-2 giờ sau khi uống, sau 30-60 phút khi đặt thuốc vào trực tràng, vầ tác dụng nhanh nhất dạng tiêm sau 20-30 phút.

* Tác dụng phụ: Thường gặp các bệnh liên quan đến đường tiêu hóa như táo bón, đau thượng vị,. cũng có thể gây buồn nôn, choáng váng. Một số trường hợp hiếm gây giảm bạch cầu, thiếu máu, suy tủy; hiếm thấy nổi ban đỏ, sốc phản vệ; hiếm gây bệnh da mụn nước hay có những phản ứng nhạy cảm với ánh sáng; hiếm bị hội chứng thận nhiễm mỡ, đái ra máu; hiếm gây viêm Khóa luận tốt nghiệp đại học gan, mất ngủ, viêm đại tràng, hạ huyết áp, rụng tóc [8]. Cách điều trị * Dạng thuốc: Chế phẩm dưới nhiều dạng khác nhau.

Dạng muối diethylamoni và thuốc muối hydroxyethylpyrolidin được dùng bôi ngoài. Dạng base và muối kali thường được dùng làm thuốc uống [10]. + Viên nén: 25mg, 50mg, 100mg + Thuốc tiêm: 75mg/2ml, 75mg/3ml + Thuốc đạn: 25mg, 100mg + Thuốc tra mắt: 0,01% + Thuốc xoa ngoài: 10mg/g * Chỉ định: - Ðiều trị dài ngày viêm khớp mạn, thoái hóa khớp. - Điều trị sau phẫu thuật hoặc đau do chấn thương.

- Điều trị đau bụng kinh [10]. * Chống chỉ định: 12 - Quá mẫn với các thành phần của thuốc: diclofenac, aspirin (hen, viêm mũi, mày đay sau khi dùng aspirin). - Người có tiền sử loét dạ dày, chảy máu hành tá tràng. - Người có tiền sử bệnh về tim mạch, thận hoặc gan [10].

Tổng quan về Gluconacetobacter xylinus 1. Vị trí phân loại của Gluconacetobacter xylinus trong sinh giới Gluconacetobacter xylinus thuộc nhóm vi khuẩn Acetic. Sống hiếu khí bắt buộc, đời sống hóa dưỡng [1]. Theo hệ thống phân loại của Berey, Gluconacetobacter xylinus thuộc: + Chi: Acetobacter + Họ: Pseudomonadaceae + Bộ: Pseudomonadales + Lớp: Schizommyceles.

Hiện nay họ Acetobacteraceae có 10 chi, trong đó Gluconacetobacter là Khóa luận tốt nghiệp đại học chi duy nhất có khả năng tổng hợp cellulose [4]. Đặc điểm hình thái Hình 1. Hình thái Gluconacetobacter xylinus Gluconacetobacter xylinus có dạng hình que, thẳng hoặc hơi cong, có khả năng đứng riêng rẽ hoặc thành từng chuỗi. Kích thước: 2 µm 13 Gluconacetobacter xylinus có khả năng thích ứng 4,5% acid acetic trong môi trường [4].

Môi trường bất lợi (nồng độ acid cao), hoặc khi tế bào già, hình dạng tế bào có thể bị biến dạng (dài hơn và phình to ra). Đặc điểm sinh lí và sinh hóa * Đặc điểm sinh lí Tùy thuộc vào giống có đặc điểm nuôi cấy phát triển khác nhau. Nhiệt độ thích hợp của vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus là 25 – 30oC, pH tối ưu là 4-6. Nếu nhiệt độ môi trường lên đến 370C tế bào sẽ bị suy thoái hoàn toàn ngay cả trong môi trường tối ưu.

[4] Trong môi trường nuôi cấy rắn, khuẩn lạc Gluconacetobacter xylinus bắt đầu phát triển sau khoảng 3-7 ngày, có màu kem, nhỏ và hơi trong suốt. Sau 1 khoảng 1 tuần, khuẩn lạc phát triển to dần, dạng đục, có màu cà phê sữa và khô hơn. Trong môi trường nuôi cấy lỏng, do đặc điểm vi khuẩn sống hóa dưỡng, Gluconacetobacter xylinus có khả năng chuyển hóa đường tạo thành cellulose và Khóa luận tốt nghiệp đại học nổi trên bề mặt tạo màng, màng này chính là vật liệu cellulose cần nghiên cứu. Sau 36 – 48h nuôi cấy, màng dần xuất hiện, và sau 7-10 ngày, màng đạt độ dày nhất định.

* Đặc điểm sinh hóa Theo Frateur (1950), ông đứa ra khóa phân loại Gluconacetobacter xylinus dựa vào các tiêu chuẩn: Khả năng oxy hóa acid acetic thành CO 2 và H2O; phản ứng catalase dương tính, không tăng trưởng trên môi trường Hoyer… [9] Gluconacetobacter xylinus có khả năng chịu được pH thấp, nên khi nuôi cấy, người ta thưởng bổ sung thêm acid acetic để tránh sự nhiễm khuẩn lạ. Tổng quan về Vật liệu cellulose (VLC) 1. Cấu trúc - Vật liệu cellulose (VLC) do Gluconacetobacter xylinus tạo ra có cấu tạo gồm các phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4 glucozit, đặc điểm này khiến VLC có đặc tính gần giống cellulose của tế bào thực vật. Điểm khác 14 nhau là VLC không chứa các hợp chất cao phân tử (peptin, hemicellulose, ligin và sáp nến…) Chính điều này làm nên tính vượt trội của VLC [5].

Brown (1886), VLC gồm nhiều sợi hemicellulose siêu nhỏ, có đường kính 1,5nm, kết hợp với nhau thành bó, các bó tiếp tục liên kết với nhau dài 100nm, rộng 3-8nm gọi là dãy. - Trong tự nhiên cellulose có 2 dạng kết tinh phổ biến là I và II. Dạng cellulose I có thể chuyển hóa thành cellulose II nhưng không có chiều ngược lại. Cellulose I do Atalla và Vander tìm ra năm 1984, được tổng hợp từ thực vật và Gluconacetobacter xylinus ở môi trường tĩnh.

Các chuỗi β-1,4 glucozen xếp song song nhau. Trong khi đó, cellulose II được tổng hợp từ môi trường lắc, có chứa các chuỗi β-1,4 glucozen sắp xếp ngẫu nhiên bằng một lượng lớn liên kết hydrogen, do vậy, chúng có độ bền về nhiệt. Cả 2 dạng cellulose đều có khả năng tổng hợp trong tự nhiên, tuy nhiên điều kiện nuôi cấy quyết định dạng kết tinh phổ biến [4]. Chức năng sinh lí của màng VLC đối với Gluconacetobacter xylinus Khóa luận tốt nghiệp đại học Tế bào Gluconacetobacter xylinus xen vào giữa mạng lưới cellulose.

Các mạng lưới cellulose giúp chống đỡ cho vi sinh vật luôn ở trạng thái tiếp giáp giữa môi trường lỏng và không khí. Bên cạnh đó, cellulose còn là nguồn dữ trữ dinh dưỡng cho vi khuẩn phát triển. Enzim exo-glucanase và endo-glucanase xúc tác cho sự phân hủy cellulose [5,6]. Nhờ khả năng thấm nước và tính dẻo của cellulose mà vi khuẩn ít chịu ảnh hưởng từ những môi trường như giảm pH, mất nước, xuất hiện độc tố và vi sinh vật gây bệnh.

Bên cạnh đó, cellulose còn ngăn cản tia cực tím khiến Gluconacetobacter xylinus có khả năng sống sót sau 1 giờ chiếu tia UV liên tục. Khi vi khuẩn tách khỏi mạng lưới cellulose, khả năng sống sót của chúng chỉ còn 3% [5,6]. Tính chất độc đáo của màng VLC Ngay từ đầu thế kỉ XIX, người ta đã tìm ra VLC và coi nó như một nguồn nguyên liệu sinh học triển vọng với các đặc tính [3]. 15 - Độ tinh khiết cao: VLC là cellulose sinh học duy nhất được tổng hợp không chứa ligin và hemicellulose, do đó, VLC có thể phân hủy hoàn toàn và trở thành nguồn nguyên liệu tái sinh [10].

- Độ bền dai cơ học: Cellulose có trọng lượng nhẹ nhưng chịu được các lực cơ học lớn, độ bền đáng kể [10]. - Khả năng hút nước cao: VLC có khả năng giữ nước rất lớn khi ở trạng thái ẩm. Nó có khả năng giữ được lượng nước nặng gấp 60 – 100 lần trọng lượng của nó [10]. - Quá trình sinh tổng hợp của vi khuẩn hình thành trực tiếp màng VLC, do đó, việc ứng dụng sản xuất giấy, sợi từ VCL không cần qua bước trung gian [3].

- Màng VLC được hình thành từ các sợi, các sợi này có khả năng biến động, xếp với nhau thành dãy tạo độ bền theo trục. Theo Brown và White (1989) tiến hành thí nghiệm dìm 1 khối đất xốp hình gang tay vào môi trường nuôi cấy Gluconacetobacter xylinus, kết quả tế bào vi khuẩn tập hợp xung quanh khối đất xốp và tạo thành màng cellulose có hình gang tay. Do đó, ta có thể tạo màng Khóa luận tốt nghiệp đại học cellulose theo hình mong muốn [3]. - Màng VLC có khả năng thay đổi tính chất.

Ta có thể kiểm soát tính chất vật lí của cellulose phù hợp với mục đích sử dụng bằng cách bổ sung thuốc nhuộm vào môi trường nuôi cấy [3]. Các phương pháp sản xuất VLC từ Gluconacetobacter xylinus * Lên men tĩnh Đổ môi trường dinh dưỡng để lên men Gluconacetobacter xylinus vào các khay lên men có mặt thoáng rộng. Đậy lên bề mặt khay các giấy báo có độ xốp, đảm bảo giảm khả năng nhiễm khuẩn nhưng vẫn tạo sự thông khí giữa môi trường lên men và môi trường bên ngoài. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 28 – 300C.

Sau 3 – 7 ngày, bề mặt nuôi cấy xuất hiện lớp màng cellulose, phân cách môi trường lỏng và môi trường không khí. Các sợi cellulose mới được tổng hợp tiếp tục di chuyển lên phía trên bám và màng cellulose tạo nên độ dày màng. Sau 7 – 10 ngày có thể thu màng VLC [11]. Như vậy lên men tĩnh là quá trình lên men không chịu sự tác động của các 16 yếu tố vật lí như khấy từ, lắc… Trong nghiên cứu này, tôi tập trung chủ yếu sử dụng phương pháp lên men tĩnh.

* Lên men động: Vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus được nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy và được lắc thường xuyên trong máy lắc ổn nhiệt. Chuẩn bị dịch huyền phù vi khuẩn đã được hoạt hóa, chuẩn bị các bình tam giác erlen đổ sẵn các môi trường nuôi cấy. Sau đó cấy dịch huyền phù vi khuẩn đã được hoạt hóa vào bình, đem lắc trong các máy lắc ổn nhiệt 28 – 300C, 180 – 200 vòng/phút.