Calcium sulphate and Pluronic® polymers as potential drug-carriers for local treatment with antibiotic agents against Gram-positive bacteria in vitro

Anders Birchvald Jensen

Studenteropgave: Speciale

Abstrakt

Det akutte problem med multiresistente bakterier kræver alternative løsninger. En måde at begrænse antallet af multiresistente bakterier er at skære ned på mængden af antibiotika, som anvendes. En oplagt måde at begrænse antibiotikaforbruget er ved at modificere behandlingen, så der kun behandles i det inficerede område. Dette projekt omhandler kun infektioner i sår, da disse netop kan udsættes for en lokal behandling. For at kunne behandle et inficeret sår er antibiotikummet nødt til at være i et legeme i såret eller nær såret. En sådan lægemiddelbærer kan potentielt være enten et mineral eller et større organisk molekyle. I dette projekt er de anvendte lægemiddelbærer CaSO4, Pluronic® polymer P85 og Pluronic® polymer F127. For enhver potentiel lægemiddelbærer er opløselighed og cytotoksicitet vigtigt, men den vigtigste faktor er frigivelseshastigheden af lægemidlet. Dette studie undersøger frigivelseshastigheder af antibiotika fra de tre forskellige lægemiddelbærere, hvor hastigheden er målt som hæmning af Grampositive bakterier in vitro. Hæmningen blev undersøgt som et resultat af lægemiddelbærer blandet med rifampicin, vancomycin, nisin eller rifampicin sammen med vancomycin. De Grampositive bakterier var S. aureus, M. luteus og S. epidermidis samt den Gramnegative E. coli. Ingen hæmning var mulig at måle mod E. coli for de kombinationer af antibiotika og lægemiddelbærere, der er anvendt i dette studie. Rifampicin hæmmede i alle tilfælde bedre end vancomycin og nisin. CaSO4-faciliteret hæmning med vancomycin (~50-200µg/pille) mod S. aureus og S. epidermidis gav cirka samme klaringszone (~12mm) og mod M. luteus var disse større (~17mm). For rifampicin i samme bærer (~50-100µg/pille) var hæmningen af S. aureus (~30mm) mindre end for M. luteus og S. epidermidis (~35-40mm). Hæmningen var ikke direkte koncentrationsafhængig. Hæmningen var identisk for de to forskellige Pluronic® polymere, men Pluronic® F127 hæmmede både S. aureus og S. epidermidis uden tilsat antibiotika. På samme vis hæmmede Pluronic® P85 S. aureus uden tilsat antibiotika. For polymererne var hæmningszonerne større end for CaSO4, men viste samme mønster: Rifampicin hæmmede M. luteus og S. epidermidis mere end S. aureus. Yderligere, var hæmningen for polymergeler med vancomycin ens for S. aureus og S. epidermidis og hæmningen af M. luteus var større. For Pluronic® polymerer var hæmningen klart afhængig af koncentrationerne. CaSO4-faciliteret hæmning havde langsigtede muligheder med hæmning i cirka en uge (4-9 dage) med lave koncentrationer vancomycin, og hæmning i tre uger (18-23 dage) med lave koncentrationer rifampicin mod alle Grampositiv stammer. Alle tre lægemiddelbærere viste potentiale til at facilitere antibiotisk hæmning af bakterier. CaSO4 gav langsigtet hæmning med meget lave koncentrationer af antibiotika og de to Pluronic® polymerer virkede effektivt som lægemiddelbærere, men ikke over flere dage.

UddannelserKemi, (Bachelor/kandidatuddannelse) KandidatMolekylærbiologi, (Bachelor/kandidatuddannelse) Kandidat
SprogEngelsk
Udgivelsesdato28 sep. 2016
Antal sider95
VejledereSøren Hvidt & Håvard Jenssen

Emneord

  • Antibiotika
  • Lokal behandling
  • Polymer
  • CaSO4
  • Bakterier