مقايسه فعاليت ضدميكروبي آموكسي‌سيلين بارگذاري‌شده در نانو ذرات كيتوزان با آموكسي‌سيلين آزاد برعليه برخي باكتري‌هاي گرم مثبت و گرم منفي

Comparison of Antimicrobial Activity of Chitosan Nanoparticles Loaded with Amoxicillin with Free Amoxicillin against Some Gram Positive and Gram Negative Bacteria

زمينه و هدف: مقاومت آنتي‌بيوتيكي، زمينه را براي جايگزيني روش‌هاي درماني جديد فراهم كرده است. مطالعات نشان مي‌دهند عوامل ضدباكتريايي در حالت نانوفرموله، اثرات درماني بهتري دارند. در اين مطالعه، فعاليت ضدميكروبي آموكسي‌سيلين بارگذاري‌شده در نانوذرات كيتوزان در مقايسه با آموكسي‌سيلين آزاد برعليه برخي باكتري‌هاي گرم مثبت و گرم منفي بررسي گرديد. روش بررسي: در اين مطالعه ‌تجربي، نانوذرات با روش ژلي‌شدن يوني تهيه گرديد. نانوذرات حاصله توسط پراكندگي نور ديناميكي، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و طيف‌سنجي مادون‌قرمز تبديل فوريه مشخصه‌يابي شد. فعاليت ضدباكتريايي آموكسي‌سيلين و نانوذرات برعليه سوش‌هاي استاندارد و باليني استافيلوكوكوس اورئوس حساس و مقاوم به متي‌سيلين، اشرشياكلي و انتروكوكوس فكاليس با تعيين حداقل غلظت مهاركننده رشد، حداقل غلظت كشنده و قطر ناحيه مهار رشد بررسي گرديد. داده‌ها با استفاده از آزمون واريانس يك‌طرفه و تست تعقيبي توكي آناليز شدند. يافته‌ها: اندازه نانوذرات كيتوزان و نانوذرات كيتوزان بارگذاري‌شده با آموكسي‌سيلين به ترتيب 88 و 106 نانومتر تعيين شد. فعاليت ضدباكتريايي نانوذرات كيتوزان بارگذاري‌شده با آموكسي‌سيلين، بيشتر از آموكسي‌سيلين و نانوذرات كيتوزان بدون دارو بود و با مقادير كمتر حداقل غلظت مهاركننده رشد (0/375 ميلي‌گرم برميلي‌ليتر) و حداقل غلظت كشنده (2 ميلي‌گرم برميلي‌ليتر) و نواحي بزرگتر مهار (28 ميلي‌متر) تعيين گرديد. همچنين بيشترين و كمترين حساسيت نسبت به نانوذرات به ترتيب مربوط به انتروكوكوس فكاليس و استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متي‌سيلين بود. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد نانوفرموله كردن آموكسي‌سيلين ممكن است استراتژي مناسبي براي افزايش اثرات درماني آن باشد، اما براي تأييد آن، مطالعات دقيق باليني بايد انجام گيرد.

Background and Objectives: Antibiotic resistance has prepared the way for substituting new therapeutic methods. Studies have indicated that nanoformulated antimicrobial agents have better therapeutic effects. In this study, the antimicrobial activity of chitosan nanoparticles loaded with amoxicillin (ACNs), was assessed in comparison with free amoxicillin against some Gram-positive and Gram-negative bacteria. Methods: In this experimental study, the nanoparticles were prepared using the ionotropic gelation technique. The resulting nanoparticles were characterized by dynamic light scattering (DLS), scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The antibacterial activity of amoxicillin and nanoparticles against standard and clinical strains of methicillin-susceptible and methicillin-resistant Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Enterococcus faecalis, was investigated by determination of minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), and inhibition zone diameters. Data were analyzed using one-way ANOVA with Tukeyʼs post hoc test. Results: The size of chitosan nanoparticles (CNs) and ACNs was 88 and 106 nm, respectively. ACNs showed higher antibacterial activity compared to amoxicillin and CNs without drug as determined by the smaller MIC (0.375mg/ml) and MBC (2 mg/ml) values and larger zones of inhibition (28mm). The highest and the lowest sensitivity to nanoparticles, were observed for Enterococcus feacalis and methicillin-resistant Staphylococcus aureus, respectively. Conclusion: The results of this study showed that the nanoformulation of amoxicillin may be an appropriate strategy to increase its therapeutic effects. However, precise clinical studies are required for its confirmation.