تهیه نانولیپوزوم های حاوی پیپراسیلین و بررسی اثرات ضدباکتریایی آنها علیه سودوموناس ایروجینوزا و آسینتوباکتر بومانی در مقایسه با محلول دارو در شرایط آزمایشگاهی ( In Vitro)

Abstract

مقدمه پیپرا سیلین یک آنتی بیوتیک وسیع الطیف است که در درمان عفونت‌های ناشی از میکرو ارگانیسم‌های مختلفی مؤثر میباشد. با این وجود، مقاومت میکروبی استفاده از آن را در درمان عفونت ها محدود کرده است. اخیراً نانولیپوزوم ها به عنوان یک راه کار امید بخش برای غلبه بر این چالش بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. هدف هدف اصلی از این مطالعه تهیه نانولیپوزوم‌های پیپراسیلین با روش لیو فیلیزاسیون محلول تک فاز و بررسی اثر ضد میکروبی آن بر روی سودومونا آیروجینوزا و آسینتو باکتر بومانی در شرایط آزمایشگاهی میباشد. روش کار فرمولاسیون‌های متفاوتی از لیپوزوم پیپرا سیلین بر اساس روش لیو فیلیزاسیون 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 پیپراسیلین بر روی سودومونا آیروجینوزا و آسینتوباکتر بومانی بر اساس روش macro-dilution مطالعه شد. یافته ها سایز ذرات در محدوده1/444-9/100 نانومتر و پتانسیل زتا بین 5/10- و 5/82- قرار داشت. بازده انکپسولاسیون برای بهترین فرمولاسیون 6/66 % بود. بر اساس نتایج حاصل از TEM لیپوزوم‌های تهیه شده در محدوده نانو بودند. مهم تر از همه، قدرت باکتری کشی نانولیپوزوم پیپرا سیلین (MIC=10/6mg/L) برای سودومونا آیروجینوزا دو برابر بیش تر از فرم آزاد دارو (MIC=21/25mg/L) بود. نتیجه گیری با استفاده از روش تغییر یافته لیو فیلیزاسیون محلول تک فاز، می توان نانو لیپوزوم هایی با بازده انکپسولاسیون خوب و همچنین اثر ضد میکروبی افزایش یافته نسبت به محلول دارو تهیه کرد. , Introduction Piperacillin (Pip) is a broad-spectrum antibiotic that is effective against various infections. However, 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 Pip in nanoliposomal formulation to study its antibacterial activities in vitro against Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) and Acinetobacter baumannii (A. baumannii). Methods Different liposomal formulations of Pip 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 Pip loaded into liposomes. Also, MICs of free and nanoliposomal Pip against P. aeruginosa and A. baumannii were investigated using the standard broth macro-dilution method. Results The size and zeta potential of the prepared liposomes were from 100. 9 to 444. 13 nm, and -82. 6 to -10. 57 mV, respectively. Encapsulation efficiency was between 10. 5% and 90. 4%. Also, TEM results showed that the liposomes were nano-sized and almost spherical in shape. Most importantly, our liposomal formulations reduced MICs for P. aeruginosa. For instance, bacterial eradication by liposomal Pip (MIC=10. 6µg/ml) was about 2-fold higher than free Pip (MIC=21. 25µg/ml) for P. aeruginosa. MIC values for liposomal and free Pip against A. baumannii were 64 µg/ml. Conclusions Nanoliposomal Pip prepared using the 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.