Luận án tiến sĩ chế tạo và đặc trưng tính chất của tổ hợp carrageenan/collagen mang dược chất allopurinol - Vi Quync Minh

BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O VIÞN HÀN LÂM KHOA HàC VÀ CÔNG NGHÞ VIÞT NAM HàC VIÞN KHOA HàC VÀ CÔNG NGHÞ Vi QUÞC M¾NH NGHIÊN CþU CH¾ T¾O VÀ ĐẶC TR¯NG TÍNH CHÂT CĂA TÞ HþP CARRAGEENAN/COLLAGEN (TĀ VÀY CÁ) MANG D¯þC CHÂT ALLOPURINOL Chuyên ngành: Hoá Hāu c¢ Mã số: 9440114 LU¾N ÁN TI¾N SĨ HOÁ HĀU C¡ NG¯âI H¯àNG DẪN KHOA HàC: 1. Vj Qußc Trung HÀ NÞI – 2024 LâI CAM ĐOAN Tôi xin cam oan những nội dung trong luận án này do tôi thực hiện d°ới sự h°ớng dẫn cāa GS. Thái Hoàng và PGS. Một số nhiệm vÿ nghiên cău là thành quÁ tập thể và ã °ợc các ồng sự cho phép sử dÿng.

Các số liệu, kết quÁ trình bày trong luận án là trung thực và ch°a từng °ợc công bố trong các công trình khác. Tác giÁ lu¿n án Vi QUÞC M¾NH LâI CÀM ¡N Sau một thßi gian nghiên cứu, thực hiện đề tài "Nghiên cứu chế t¿o và đặc trưng tính chất của tổ hợp carrageenan/collagen (từ vÁy cá) mang dược chất allopurinol" đã hoàn thành t¿i Phòng Hoá lý vật liệu phi kim lo¿i – Viện Kỹ thuật nhiệt đới – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đến GS. Thái Hoàng và PGS.

Vũ Quốc Trung, những ngưßi Thầy đã tần tình hướng dẫn và chỉ bÁo tôi trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thiện luận án. Tôi xin chân thành cÁm ơn anh, chị, em trong Phòng Hoá lý vật liệu phi kim lo¿i và Viện Kỹ thuật nhiệt đới – nơi tôi thực hiện đề tài, đã t¿o mọi điều kiện tuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cÁm ơn Ban Giám đốc, thầy giáo, cô giáo cùng toàn thể cán bộ phòng Đào t¿o Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cÁm ơn Ban giám hiệu Trưßng Đ¿i học Thành Đô, Ban lãnh đ¿o cùng toàn thể các đồng nghiệp Khoa Dược đã t¿o mọi điều kiện, hỗ trợ, giúp đỡ tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Tôi xin chân thành cÁm ơn đề tài Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (Nafosted) – mã số: 104.326 giai đo¿n 2018–2021 đã hỗ trợ kinh phí để tôi hoàn thành luận án này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, b¿n bè, đồng nghiệp đã t¿o điều kiện giúp đỡ, chia sẻ và động viên tôi trong quá trình hoàn thành luận án. Hà Nội, tháng 01 năm 2024 Tác giÁ lu¿n án Vi QUÞC M¾NH MĀC LĀC Trang Mä ĐÄU. Tßng quan về collagen.

Cấu t¿o và cấu trúc phân tử collagen. Phân lo¿i collagen. Tính chất cāa collagen. Tình hình nghiên cău sÁn xuất collagen từ cá.

Tßng quan về carrageenan. Cấu t¿o và cấu trúc phân tử carrageenan. Tình hình nghiên cău sÁn xuất carrageenan. Ăng dÿng cāa carrageenan.

Tßng quan về polyme thiên nhiên mang d°ÿc chÃt. Carrageenan mang d°ợc chất. Collagen mang d°ợc chất. Tổ hợp carrageenan/polyme khác mang d°ợc chất.

Tổ hợp collagen/polyme khác mang d°ợc chất. Tổ hợp carragennan/collagen mang d°ợc chất. Tßng quan về d°ÿc chÃt allopurinol và polyme mang allopurinol. Tính chất chung.

Polyme mang allopurinol. Trích ly collagen tā vÁy cá (há cá chép – Cyprinidae). Xử lý s¡ bộ nguyên liệu ầu vào (B°ớc 1). Xử lý protein và chất béo bằng dung dịch kiềm (B°ớc 2).

Xử lý khoáng bằng dung dịch hỗn hợp acid khác nhau (B°ớc 3). Thu collagen thô (B°ớc 4). Ch¿ t¿o màng tß hÿp carragennan/collagen/allopurinol. Ch¿ t¿o h¿t tß hÿp carragennan/collagen/allopurinol.

Ph°¢ng pháp nghiên cÿu. Ph°¡ng pháp hiển vi iện tử quét (SEM). Ph°¡ng pháp tán x¿ ánh sáng ộng (DLS). Ph°¡ng pháp phổ hồng ngo¿i biến ổi Fourier (FTIR).

Ph°¡ng pháp nhiễu x¿ tia X (XRD). Ph°¡ng pháp nhiệt l°ợng quét vi sai (DSC) và phân tích nhiệt khối l°ợng (TGA). Ph°¡ng pháp phổ hấp thÿ tử ngo¿i – khÁ kiến (UV-Vis). Ph°¡ng pháp sắc ký lỏng hiệu nng cao (HPLC).

Ph°¡ng pháp iện di SDS-PAGE. Ph°¡ng pháp sắc ký nano a chiều và khối phổ (nanoLC-MS/MS). GiÁi phóng allopurinol tā màng và h¿t tß hÿp Car/C/ALP trong các môi tr°ãng pH khác nhau. Xây dựng °ßng chuẩn cāa allopurinol trong các dung dịch pH khác nhau.

Xác ịnh hàm l°ợng allopurinol °ợc mang bái tổ hợp Car/C. Xác ịnh khối l°ợng thuốc allopurinol giÁi phóng từ vật liệu tổ hợp Car/C/ALP. Thÿ nghißm in vivo sÿ dāng h¿t tß hÿp carrageenan/collagen/allopurinol trên c¢ thể đßng v¿t (chußt bình th°ãng và chußt đ°ÿc tiêm phúc m¿c potassium oxalate). Xác ịnh ộc tính cấp cāa h¿t tổ hợp carrageenan/collagen/allopurinol trên chuột °ợc thử nghiệm.

Xác ịnh ộc tính bán tr°ßng diễn cāa h¿t tổ hợp carrageenan/collagen/allopurinol trên chuột °ợc thử nghiệm. KhÁo sát tác dÿng cāa h¿t tổ hợp carrageenan/collagen/allopurinol ến sự giÁm nồng ộ urat/acid uric trong máu cāa các lo¿i chuột °ợc thử nghiệm .58 CH¯¡NG 3: K¾T QUÀ VÀ THÀO LU¾N. Trích ly collagen tā vÁy cá n°ác ngát. Ành h°áng cāa dung dịch kiềm ến xử lý vÁy cá thu collagen.

Ành h°áng cāa hỗn hợp acid ến xử lý vÁy các thu collagen. Xác ịnh ộ tinh khiết và hàm l°ợng các acid amin trong collagen thu °ợc từ hỗn hợp vÁy cá. Đặc tr°ng, tính chất và hình thái cấu trúc cāa collagen thu °ợc từ hỗn hợp vÁy cá họ cá chép. Màng tß hÿp carragennan/collagen/allopurinol.

Hiệu suất mang allopurinol cāa các màng tổ hợp carrageenan/collagen. Phổ FTIR cāa màng tổ hợp carrageenan/collagen/allopurinol. Ành SEM cāa màng tổ hợp carrageenan/collagen/allopurinol. Độ bền nhiệt màng tổ hợp carrageenan/collagen/allopurinol.

Nghiên cău giÁi phóng allopurinol từ màng tổ hợp Car/C/ALP (CCA) trong các dung dịch ệm pH 2 và pH 7,4. Mô hình ộng học giÁi phóng allopurinol từ màng tổ hợp CCA trong các dung dịch ệm pH 2 và pH 7,4. H¿t tß hÿp carragennan/collagen/allopurinol (ACC). Phổ FTIR cāa h¿t tổ hợp carrageenan/collagen/allopurinol (ACC).

Phân bố kích th°ớc h¿t cāa h¿t tổ hợp ACC. Ành SEM cāa h¿t tổ hợp nano ACC. Đặc tr°ng nhiệt cāa h¿t tổ hợp nano ACC. Hiệu suất mang allopurinol cāa các h¿t tổ hợp nano ACC.

Nghiên cău giÁi phóng allopurinol từ h¿t tổ hợp nano Car/C/ALP trong dung dịch ệm pH 2 và pH 7,4. Thÿ nghißm in vivo sÿ dāng h¿t tß hÿp nano carrageenan/collagen/allopurinol trên c¢ thể đßng v¿t (chußt bình th°ãng và chußt đ°ÿc tiêm phúc m¿c potassium oxalat). Xác ịnh ộc tính cấp cāa h¿t tổ hợp nano carrageenan/collagen/allopurinol trên chuột °ợc thử nghiệm. Xác ịnh ộc tính bán tr°ßng diễn cāa h¿t tổ hợp nano carrageenan/collagen/allopurinol trên chuột °ợc thử nghiệm.

KhÁo sát tác dÿng cāa h¿t tổ hợp nano carrageenan/collagen/allopurinol ến sự giÁm nồng ộ urat/acid uric trong máu cāa các nhóm chuột °ợc thử nghiệm .115 NHĀNG ĐÓNG GÓP MàI CĂA LU¾N ÁN .117 DANH MĀC CÔNG TRÌNH CĂA TÁC GIÀ.PL DANH MĀC CÁC TĀ VI¾T TÀT 3,6-AG: 3,6-anhydrogalactose A-CNPs: Nano siêu thuận từ chitosan mang allopurinol Ala: Alanie ALP: Allopurinol Arg: Arginine Asp: Acid aspartic C: Collagen CAF: Collagen/alginat/sợi Car: Carrageenan CMC: Carboxymethyl cenlulose CS: Chitosan Cur: Curcumin DFNa Diclofenac sodium DLS: Tán x¿ ánh sáng ộng Dox: Doxorubicin DSC: Nhiệt l°ợng quét vi sai EDTA: Ethylenediaminotetraacetic EDX: Tán x¿ nng l°ợng tia X EHE: Ph°¡ng pháp ùn – thāy phân – chiết FAD: Cÿc quÁn lý Thực phẩm - D°ợc phẩm Hoa Kỳ FO: Động học bậc 1 FONPs: Nano oxit sắt từ FTIR: Phổ hồng ngo¿i biến ổi Fourier GH: Hormone tng tr°áng Gln: Glutamine Glu: Acid glutamic Gly: Glycine GPC: GiÁi phóng chậm GPN: GiÁi phóng nhanh HAp: Hydroxyapatite HC: Ph°¡ng trình Hixon-Crowell HG: Ph°¡ng trình Higuchi HOB: Nguyên bào x°¡ng cāa ng°ßi HPLC: Sắc ký lỏng hiệu nng cao Hyp: Hydroxyproline Ile: Isoleucin KP: Ph°¡ng trình ịnh luật nng l°ợng Korsmeyer-Peppas LPS: Lipopolysaccharide Lys: Lysine Met: Methionine MNPs: H¿t nano từ tính PAA: Poly(acid acrylic) PEG 6000: Polyetylen glycol 6000 PEO: Polyetylen oxide Pro: Proline PVA: Poly(vinyl alcohol) PVPk30: Poly(vinylpyrrolidone) SBF: Dịch mô phỏng c¡ thể ng°ßi SDS: Sodium dodecyl sulfate SEM: Hiển vi iện tử quét TGA: Phân tích nhiệt khối l°ợng TPP: Tripolyphosphate Tris: Trisaminomethane UV-Vis: Phổ hấp thÿ tử ngo¿i – khÁ kiến XRD: Nhiễu x¿ tia X ZO: Động học bậc 0 ³- MIN6: Tế bào tÿy T夃ऀ LÞ THÀNH PHÄN VÀ KÍ HIÞU CÁC MẪU MÀNG TÞ HþP CARRAGEENAN/COLLAGEN/ALLOPURINOL Kí hiệu mẫu Carrageenan Collagen Allopurinol KCl STT màng (g) (g) (g) (g) 1 CC955-0 0,095 0,005 0 0,001 2 CCA991-5 0,099 0,001 0,005 0,001 3 CCA973-5 0,097 0,003 0,005 0,001 4 CCA955-5 0,095 0,005 0,005 0,001 5 CCA937-5 0.007 0,005 0,001 6 CCA9010-5 0,090 0,010 0,005 0,001 7 CCA955-3 0,095 0,005 0,003 0,001 8 CCA955-10 0,095 0,005 0,01 0,001 9 CCA955-15 0,095 0,005 0,015 0,001 10 CaA5 0,1 0 0,005 0,001 11 CoA 5 0 0,1 0,005 0,001 T夃ऀ LÞ THÀNH PHÄN VÀ KÍ HIÞU CÁC MẪU H¾T TÞ HþP CARRAGEENAN/COLLAGEN/ALLOPURINOL Kí hiệu Carrageenan Collagen Allopurinol KCl STT mẫu bột (g) (g) (g) (g) 1 ACC19-5 0,01 0,09 0,005 0,001 2 ACC19-10 0,01 0,09 0,01 0,001 3 ACC19-15 0,01 0,09 0,015 0,001 4 ACC28-10 0,02 0,08 0,01 0,001 5 ACC55-10 0,05 0,05 0,01 0,001 6 ACC64-10 0,06 0,04 0,01 0,001 DANH MĀC CÁC BÀNG Trang BÁng 1. Cấu trúc các lo¿i collagen [20]. T礃ऀ lệ thành phần và kí hiệu các mẫu màng tổ hợp Car/C/ALP. Đánh giá trực quan vÁy cá theo thßi gian xử lý bằng dung dịch NaOH 0,5 M.

Đánh giá trực quan vÁy cá theo nồng ộ dung dịch NaOH sau 8 giß. Hiệu suất thu collgen °ợc khi xử lý bằng dung dịch acid á các nồng ộ khác nhau. Hàm l°ợng các acid amin trong dung dịch collagen (Kết tinh lần 1) thu °ợc từ vÁy cá họ cá Chép t¿i Việt Nam. Số sóng (cm-1) ặc tr°ng cāa các nhóm chăc chā yếu trong màng tổ hợp CCA t礃ऀ lệ carrageenan và collagen thay ổi.

Các ặc tr°ng nhiệt cāa màng tổ hợp CCA. Giá trị R2 cāa các ph°¡ng trình ộng học giÁi phóng ALP từ các màng tổ hợp CCA trong dung dịch ệm pH 2. Giá trị R2 từ các ph°¡ng trình ộng học giÁi phóng ALP từ các màng tổ hợp CCA trong dung dịch ệm pH 7,4. Giá trị R2 cāa các mô hình ph°¡ng trình ộng học giÁi phóng ALP từ các màng tổ hợp CCA (hàm l°ợng thuốc khác nhau) trong các dung dịch ệm pH 2 và pH 7,4.

Kích th°ớc h¿t trung bình cāa các h¿t tổ hợp nano ACC28-10, ACC55-10 và ACC64-10. Kích th°ớc h¿t trung bình cāa các h¿t tổ hợp nano ACC19-5, ACC19-10 và ACC19-15. Các ặc tr°ng nhiệt cāa ALP, carrageenan, collagen và h¿t tổ hợp nano ACC28-10, ACC55-10 và ACC64-10. Hiệu suất mang ALP cāa các h¿t tổ hợp ACC và CCA .