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Genizer夹套式挤出器助力于抗生素脂质体的研究

作者:浙江微流纳米生物 日期:2022-06-29 点击:183
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抗生素耐药的普遍性是世界范围内的一个重大公共卫生问题。而革兰氏阴性菌感染负担的不断加重尤其令人担忧,因为这种细菌对几乎所有目前获得许可的疗法都表现出耐药性。

革兰氏阴性菌细胞壁由内膜和不对称外膜组成。其中内膜由磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油和心磷脂作为主要磷脂成分,而不对称外膜则由内侧磷脂和外侧脂多糖组成。革兰氏阴性菌的脂多糖 (LPS) 是一种对细菌生存至关重要的渗透屏障。

LPS 结构包含: (i) 脂质 A,将 LPS 锚定到外膜外叶的疏水部分; (ii) 核心寡糖,与脂质 A一起有助于维持外膜的完整性; (iii) O 抗原,由重复寡糖单元制成的聚合物组成,与核心相连。

粘菌素(多粘菌素 E)是一种已有数十年历史的抗生素,用于治疗由耐多药革兰氏阴性菌引起的感染。它是一种两亲性高分子量的药物分子,含有阳离子多肽环和通过共价键与多肽结合的脂肪酸链。经了解,粘菌素是细菌膜破坏剂,可以增加革兰氏阴性菌外膜的通透性。

为缓解革兰氏阴性菌的多重耐药性,不仅需要发现新的抗菌剂,还需要提高当前疗法的有效性。后者寄望于使用先进的药物输送系统(如纳米药物输送系统)来实现。

纳米药物具备一定的独特优势,如降低抗生素的毒性,改变通用结构的理化性质,增强抗菌活性,表面修饰纳米颗粒后的选择性靶向,降低给药频率,改变药代动力学特性及抗菌剂的生物分布等等。

一篇名为《Liposomal antibiotic delivery system towards Gram-negative bacteria》的实习报告对此展开了探索与研究。

报告首页

图1.报告首页

由胃肠道革兰氏阴性菌引起的疾病有沙门氏菌病、腹泻、胃溃疡和小肠结肠炎。导致此类疾病的革兰氏阴性菌主要有大肠杆菌(E.coli)、幽门螺杆菌(H.Pylori)、鼠伤寒沙门氏菌、志贺氏菌、绿脓杆菌。

为了评估脂质体制剂策略的潜力,以重新利用当前的抗生素或设计一种新的抗菌剂联合疗法及其递送制剂,研究描述了一种通过选择性靶向大肠杆菌和与另一种抗生素四环素联合治疗以增强抗菌活性的新方法来治疗胃肠道感染。

脂质体抗菌活性的评价方法(时间杀伤法)测试概要

图2.脂质体抗菌活性的评价方法(时间杀伤法)测试概要

实验采用薄膜水合法制备荧光标记的脂质体,并通过光密度测定和时间杀伤法评价脂质体的抗菌活性。

研究结果表明,与游离粘菌素相比,被脂质体包封的粘菌素通过浓度效应增强了抗菌活性。脂质体中四环素和粘菌素的共同给药表明,当与较低浓度的粘菌素组合时,四环素的抗菌活性得以恢复。因此,利用粘菌素靶向作用的方法可以减轻四环素的耐药性。

Genizer夹套式挤出器在研究中的应用

图3. Genizer夹套式挤出器在研究中的应用

Genizer夹套式挤出器

图4. Genizer夹套式挤出器

在脂质体处方制备环节,利用Genizer夹套式挤出器获得1 ml 10 mM(总脂质浓度)的脂质体制剂。

本研究通过提高抗生素的治疗效率、最大限度地减少全身暴露和增强感染部位的保留来建立一种新的抗生素给药途径。这将成为一种开发胃肠道感染给药策略的颇具应用前景的方法。



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