طراحی و سنتز ونکومایسین لیپوزومال و بررسی اثرات ضدباکتریایی آن بر استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی‎سیلین (MRSA)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد زیست‌فناوری میکروبی، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: لیپوزوم‌ها به‌عنوان نانوحامل، سیستم پیشرفته‎ای را در حمل مولکول‎های زیستی مثل ادجوانت واکسن‎ها و داروهای ضدسرطانی، مواد ضدقارچی و مواد ضددرد ایجاد کرده‌اند. در این تحقیق ونکومایسین لیپوزومال تهیه و اثر ضدمیکروبی آن بر استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی‏سیلین بررسی شد که یکی از عفونت‏های مهم بیمارستانی محسوب می‎شود.
مواد و روشها: در این پژوهش لیپوزوم‎ها با استفاده از روش آب‎افزایی و آب‎گرفتگی تهیه شدند. مورفولوژی سطحی آن‏ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی SEM، سایز توسط DLS، پتانسیل زتا، پایداری لیپوزوم‌ها و میزان بارگیری دارو اندازه‌گیری شد. اثرات ضدمیکروبی به روش دیسک دیفیوژن و MIC به روش میکرودایلوشن انجام و نتایج با فرم اصلی دارو مقایسه شد.
یافته‌ها: ونکومایسین لیپوزومال در سنتزهای متعددی با نسبت DSPC:DCP;Cholestrol انجام شد که نسبت 7:2:1 بهترین نتیجه را نشان داد که سایز آن با دستگاه DLS 154 نانومتر و در SEM 100 نانومتر و با پراکندگی یکسان و یکنواخت گزارش شد. میزان بارگیری دارو 6/61 درصد و پایداری لیپوزوم‌ها 30 روز بوده است. میانگین قطر هاله‏های عدم رشد در نمونه‌ها 44/19 میلی‌متر در فرم آزاد و 7/22 میلی‌متر در فرم لیپوزومال بوده است. میزان MIC برای فرم آزاد 1/2 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر و برای فرم لیپوزومال 4/27 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر بوده است.
نتیجهگیری: نتایج نشان داد فرم لیپوزومال ونکومایسین تا 30 روز پایداری داشته و اثرات ضدمیکروبی آن نتایج مناسب‌تری را نسبت به فرم آزاد ونکومایسین در برابر MRSA‌های جداسازی‌شده از بیمارستان نشان داده است.

کلیدواژه‌ها


  1. Patel V. Liposome: a novel carrier for targeting drug delivery system. Asian J Pharm Res Dev. 2020; 8(4):67-76.
  2. Eroğlu İ, İbrahim M. Liposome-ligand conjugates: a review on the current state of art. J Drug Target. 2020; 28(3):225-44.
  3. Singh LD, Ganju K, Rajpoot R. Review on liposome as novel approach for cancer therapy. Asian J Pharm Res Dev. 2020; 8(3):122-9.
  4. Chauhan SB, Gupta V. Recent advances in liposome. Res J Pharm Technol. 2020; 13(4):2053-6.
  5. Patel V. Liposome: a novel carrier for targeting drug delivery system. Asian J Pharm Res Dev. 2020; 8(4):67-76.
  6. Singh S, Sharma N, Grover R, Grewal IK. Liposome-based drug delivery system for cancer chemo-therapeutics. Plant Arch. 2020; 20(1):3305-15.
  7. Choudhury A, Sonowal K, Laskar RE, Deka D, Dey BK. Liposome: a carrier for effective drug delivery. J Appl Pharm Res. 2020; 8(1):22-8.
  8. Catania R, Maguire O, Moore C, Falcone FH, Chan W, Mantovani G, et al. Functionalised liposomal formulations for delivery of antibiotic agents. Access Microbiol. 2019; 1(1A):788.
  9. Caster JM, Patel AN, Zhang T, Wang A. Investigational nanomedicines in 2016: a review of nanotherapeutics currently undergoing clinical trials. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2017; 9(1):e1416.
  10. Priyanka R, Bhattacharyya S. A review on promising antibiotic therapy by novel delivery systems. Asian J Pharm Clin Res. 2018; 11(5):18-24.
  11. Dezfulian A, Aslani MM, Oskoui M, Farrokh P, Azimirad M, Dabiri H, et al. Identification and characterization of a high vancomycin-resistant staphylococcus aureus harboring VanA gene cluster isolated from diabetic foot ulcer. Iran J Basic Med Sci. 2012; 15(2):803-6.
  12. Luque Y, Louis K, Jouanneau C, Placier S, Esteve
    E, Bazin D, et al. Vancomycin-associated cast nephropathy. J Am Soc Nephrol. 2017; 28(6):1723-8.
  13. Erickson LL, Nelson T, Oakes JM. Hospital policies related to transmission of methicillin-resistant staphylococcus aureus (MRSA). Infect Cont Hosp Epidemiol. 2020; 41(S1):s252-3.
  14. Mairi A, Touati A, Lavigne JP. Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus ST80 Clone: a systematic review. Toxins. 2020; 12(2):119.
  15. Galar A, Weil AA, Dudzinski DM, Muñoz P, Siedner MJ. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus prosthetic valve endocarditis: pathophysiology, epidemiology, clinical presentation, diagnosis, and management. Clin Microbiol Rev. 2019; 32(2):
    e00041-18.
  16. Jani M, Sengupta S, Hu K, Azad RK. Deciphering pathogenicity and antibiotic resistance islands in methicillin-resistant Staphylococcus aureus genomes. Open Biol. 2017; 7(12):170094.
  17. Lee AS, de Lencastre H, Garau J, Kluytmans J, Malhotra-Kumar S, Peschel A, et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Nat Rev Dis Primers. 2018; 4(1):18033.
  18. Kalhapure RS, Suleman N, Mocktar C, Seedat N, Govender T. Nanoengineered drug delivery systems for enhancing antibiotic therapy. J Pharm Sci. 2015; 104(3):872-905.
  19. Torchilin VP. Recent advances with liposomes as pharmaceutical carriers. Nat Rev Drug Discov. 2005; 4(2):145-60.
  20. Akbarzadeh A, Rezaei-Sadabady R, Davaran S, Joo SW, Zarghami N, Hanifehpour Y, et al. Liposome: classification, preparation, and applications. Nanoscale Res Lett. 2013; 8(1):102.
  21. Honary S, Zahir F. Effect of zeta potential on the properties of nano-drug delivery systems-a review (Part 2). Trop J Pharm Res. 2013; 12(2):265-73.
  22. Trucillo P. Drug Carriers: Classification, Administration, Release Profiles, and Industrial Approach. Processes. 2021; 9(3):470.
  23. Zylberberg C, Matosevic S. Pharmaceutical liposomal drug delivery: a review of new delivery systems and a look at the regulatory landscape. Drug Deliv. 2016; 23(9):3319-29.
  24. Wibroe PP, Ahmadvand D, Oghabian MA, Yaghmur A, Moghimi SM. An integrated assessment of morphology, size, and complement activation of the PEGylated liposomal doxorubicin products Doxil®, Caelyx®, DOXOrubicin, and SinaDoxosome. J Control Release. 2016; 221:1-8.
  25. Stone NR, Bicanic T, Salim R, Hope W. Liposomal amphotericin B (AmBisome®): a review of
    the pharmacokinetics, pharmacodynamics, clinical experience and future directions. Drugs. 2016; 76(4):485-500.
  26. Tam V, Chow D, He J. Liposomal formulations of polymyxin and uses thereof. Washington, D.C: United States Patent US; 2017.
  27. Pushparaj Selvadoss P, Nellore J, Balaraman Ravindrran M, Sekar U, Tippabathani J. Enhancement of antimicrobial activity by liposomal oleic acid-loaded antibiotics for the treatment of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa. Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2018; 46(2):268-73.
  28. Gonda I, Blanchard J, Cipolla DC, Bermudez LE. Liposomal ciprofloxacin formulations with activity against non-tuberculous mycobacteria. Washington, D.C: United States Patent US; 2019.
  29. Kebriaei R, Bhise K, Sau S, Rice S, Stamper K, Iyer A, et al. Liposomal vancomycin and cefazolin combinations for S. aureus biofilms. Open Forum Infect Dis. 2018; 5(Suppl 1):S713.
  30. Hajiahmadi F, Alikhani MY, Shariatifar H, Arabestani MR, Ahmadvand D. The bactericidal effect of liposomal vancomycin as a topical combating system against Methicillin-resistant Staphylococcus aureus skin wound infection in mice. Med J Islam Republ Iran. 2019; 33(1):941-7.
  31. Samad A, Sultana Y, Aqil M. Liposomal drug delivery systems: an update review. Curr Drug Deliv. 2007; 4(4):297-305.
  32. Garg T, K Goyal A. Liposomes: targeted and controlled delivery system. Drug Deliv Lett. 2014; 4(1):62-71.
  33. Luo D, Li N, Carter KA, Lin C, Geng J, Shao S, et al. Rapid light‐triggered drug release in liposomes containing small amounts of unsaturated and porphyrin–phospholipids. Small. 2016; 12(22):3039-47.
  34. Marqués-Gallego P, de Kroon AI. Ligation strategies for targeting liposomal nanocarriers. Biomed Res Int. 2014; 2014:129458.
  35. Müller M, Mackeben S, Müller-Goymann CC. Physicochemical characterisation of liposomes with encapsulated local anaesthetics. Int J Pharm. 2004; 274(1-2):139-48.
  36. Mandan S, Chavan M, Bhadane Y, Kalal C. Nanosponges: a new drug delivery system. J Drug Deliv Ther. 2018; 8(6-A):141-3.
  37. Sujitha S, Dinesh P, Rasool M. Berberine encapsulated PEG-coated liposomes attenuate Wnt1/β-catenin signaling in rheumatoid arthritis via miR-23a activation. Eur J Pharm Biopharm. 2020; 149:170-91.
  38. Serri A, Mahboubi A, Zarghi A, Moghimi H. Investigating the antimicrobial efficacy of liposomal vancomycin in gram-positive and gram-negative bacteria-a preliminary mechanistic study. Iran J Pharm Sci. 2018; 14(3):13-24.