تأثير نانو فرموله‌كردن آموكسي سيلين بر فعاليت ضدباكتريايي آن بر عليه سوش‌هاي باكتريايي شايع در عفونت‌هاي بيمارستاني

The Effect of Nanoformulation of Amoxicillin on its Antibacterial Activity Against Common Bacterial Strains Involved in Hospital-Acquired Infections

زمينه و هدف: فن­آوري نانو، فرصتي عالي براي درمان عفونت‌هاي ميكروبي مقاوم به دارو فراهم مي‌كند. هدف از اين مطالعه، سنتز آموكسي سيلين انكپسوله شده در نانوذرات پليمري و مقايسه فعاليت ضد باكتريايي اين نانوفرمولاسيون با آموكسي سيلين خالص بود. مواد و روش‌ها: نانوذرات پليمري انكپسوله شده با آموكسي سيلين توسط كيتوزان به عنوان يك پليمر و آلژينات به عنوان عامل متصل كننده تهيه شدند. نانوذرات حاصله با طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه، پراكندگي نور ديناميكي و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مشخصه يابي شدند. اثرات ضدباكتريايي نانوذرات بر عليه برخي باكتري­هاي شايع در عفونت­هاي بيمارستاني با استفاده از روش­هاي براث ميكرودايلوشن و انتشار از چاهك بررسي شدند. يافته‌ها: نانوذرات انكپسوله شده با دارو داراي شكل كروي با اندازه متوسط 96 نانومتر بودند. اين نانوذرات اثر ضد باكتريايي قابل توجهي بر روي تمام باكتري‌هاي آزمايش شده به جزء سودوموناس آئروژينوزا داشتند. هم­چنين آن­ها اثرات ضدباكتريايي قوي­تري از نانوحامل به تنهايي يا آنتي بيوتيك آزاد نشان دادند. بزرگ‌ترين ناحيه مهار رشد (7/23) براي استافيلوكوكوس اورئوس حساس به متي سيلين وكوچك­ترين (5/12) براي نوع مقاوم اين باكتري تعيين شد. حداقل غلظت مهاركننده نانوفرمولاسيون بر عليه اين دو سويه به ترتيب 5/1 و 48 ميكروگرم بر ميلي ليتر و براي اشرشيا كلي و سودووناس آئروژينوزا 6/6 و 256 ميكروگرم بر ميلي ليتر تعيين شد. نتيجه‌گيري: نتايج نشان مي‌دهد كه انكپسوله كردن آموكسي سيلين در نانوذرات پليمري، پتانسيل افزايش فعاليت ضدباكتريايي بر عليه باكتري­هاي عامل عفونت­هاي بيمارستاني دارد.

Background: Nanotechnology offers a great chance to treat drug-resistant microbial infections. The purpose of this study was to synthesize amoxicillin-encapsulated polymeric nanoparticles and compare the antibacterial activity of this nanoformulation with pure amoxicillin. Materials and Methods: Amoxicillin-encapsulated polymeric nanoparticles were prepared using chitosan as a polymer and alginate as cross linking agent. The obtained nanoparticles were characterized by Fourier transform infrared, dynamic light scattering and scanning electron microscopy. The antibacterial effects of the nanoparticles were evaluated using broth microdilution and well diffusion methods against some common bacterial strains involved in hospital-acquired infections. Results: The drug-encapsulated nanoparticles were found to be spherical in shape with average size of 96 nm. These nanoparticles had a significant antibacterial effect on all tested bacteria, except for Pseudomonas aeruginosa. They also displayed stronger antibacterial activity than the nanocarrier alone or free antibiotic. The highest mean zones of growth inhibition (23.7 mm) for methicillin-sensitive Staphylococcus aureus and the smallest zone (12.5 mm) for the resistant species of this bacterium were determined. MIC of the nanoformulation against these two strains was respectively determined at 1.5 and 48 µg/ml and for Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa at 6.6 and 256 µg/ml. Conclusion: The results suggest that amoxicillin encapsulation in polymer nanoparticles has the potential to increase its antibacterial activity against bacteria causing nosocomial infections.