تهیه نانو لیپوزوم داکسی سیکلین و بررسی اثر ضدمیکروبی آن بر روی استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس و استافیلوکوکوس اورئوس در شرایط آزمایشگاهی (In Vitro) در مقایسه با محلول دارو
چکیده
مقدمه داکسی سایکلین یک آنتی بیوتیک وسیع الطیف است که در درمان عفونت‌های ناشی از میکروارگانیسم‌های مختلفی مؤثر میباشد. با این وجود، ناپایداری شیمیایی و مقاومت میکروبی استفاده از آن را در درمان عفونت ها محدود کرده است. اخیراً نانولیپوزوم ها به عنوان یک راهکار امید بخش برای غلبه بر این مشکلات بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. هدف هدف اصلی از این مطالعه تهیه نانولیپوزوم‌های داکسی سایکلین و بررسی اثر ضد میکروبی آن بر روی استاف اورئوس و استاف اپیدرمیدیس در شرایط آزمایشگاهی میباشد. روش کار فرمولاسیون‌های متفاوتی از لیپوزوم داکسی سایکلین بر اساس روش لیوفیلیزاسیون محلول تک فاز تهیه شدند. لیپوزوم ها از نظر اندازه ذره ای، پتانسیل زتا، شاخص پلی دیسپرسیتی، شکل ظاهری و بازده انکپسولاسیون بررسی شدند. همچنین MIC هر دو فرم آزاد و نانولیپوزوم داکسی سایکلین بر روی استاف اورئوس و استاف اپیدرمیدیس بر اساس روش Macro-Dilution مطالعه شد. یافته سایز ذرات در محدوده 9/334-7/135 نانومتر و پتانسیل زتا بین 6/7+ و 9/59- میلی ولت قرار داشت. بازده انکپسولاسیون برای بهترین فرمولاسیون 4/37% بود. بر اساس نتایج حاصل از TEM لیپوزوم‌های تهیه شده در محدوده نانو و از لحاظ شکل ظاهری کروی بودند. مهم تر از همه، لیپوزوم‌های تهیه شده MIC داکسی سایکلین را علیه استاف اورئوس و استاف اپیدرمیدیس، در مقایسه با محلول دارو کاهش دادند. برای مثال، قدرت باکتری کشی لیپوزوم داکسی سایکلین (MIC=12µg/ml) برای استاف اورئوس دو برابر بیش تر از فرم آزاد دارو (MIC=24µg/ml) بود. نتیجه گیری با استفاده از روش تغییر یافته لیوفیلیزاسیون محلول تک فاز، میتوان نانو لیپوزوم هایی با بازده انکپسولاسیون خوب و همچنین اثر ضد میکروبی افزایش یافته نسبت به محلول دارو تهیه کرد. ,
Introduction Doxycycline (Dox) is a broad-spectrum antibiotic that is effective against various infections. However, chemical instability and bacterial resistance reduces its effectiveness for the treatment of infectious diseases. Recently, nanoliposomal systems have been widely investigated as promising strategies to overcome these challenges owing to their immense potential.Aim The main objective of this investigation was to encapsulate Dox in nanoliposomal formulation to study their antibacterial activities in vitro against Staphylococcus aureus (S. aureus) and Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis). Methods Different liposomal formulations of Dox were prepared based on the modified freeze-drying of a monophase solution. The liposomes were characterized in terms of size, zeta potential, polydispersity index, and encapsulation efficiency. The agar diffusion assay was used to determine the concentration of Dox loaded into liposomes. Also, MICs of free and nanoliposomal Dox against S. aureus and S. epidermidis were investigated by the standard broth macro-dilution method. Results The size and zeta potential of the prepared liposomes were from 135.7 to 334.9 nm, and -59.9 to +7.6 mV, respectively. Encapsulation efficiency was 37.4% in the best formulation. Also, TEM results showed that the liposomes were nano-sized and spherical in shape. Most importantly, our liposomal formulations reduced MICs for S. aureus and S. epidermidis. For instance, bacterial eradication by liposomal Dox (MIC=12µg/ml) was about 2-fold higher than free Dox (MIC=24µg/ml) for S. aureus. Conclusions Nanoliposomal Dox prepared using the modified freeze-drying of a monophase solution method could increase the entrapment efficiency as well as the antibacterial effect of the antibiotic compared to the drug solution. Keywords nanoliposomes, doxycycline, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, freeze-drying of a monophase solution