Formulering og fremstilling av liposomer for innkapsling av det antimikrobielle peptidet, EDJ 1.135.1. Galenisk farmasi.

Abstract

Antimikrobiell resistens er en voksende global helsetrussel, og det er sårt nødvendig med nye behandlingsalternativer. Antimikrobielle peptider (AMP) har vist stort potensial mot motstandsdyktige mikrober, inklusiv sopp, bakterier og virus. Peptidene har en multifunksjonell effekt gjennom flere virkningsmekanismer (1). Til tross for deres fordelaktige egenskaper, begrenses anvendelsen av iboende utfordringer. Utviklingen av kommersielle AMP utfordres av proteolyse, pH sensitivitet og immunclearence som reduserer effekten av peptidene (1). Denne oppgaven tar for deg peptidet EDJ 1.135.1 fra AMP-databasen til Oslo universitetssykehus. Peptidet har tidligere demonstrert antimikrobiell effekt mot en rekke bakteriearter, men med lav effekt. Formålet med denne studien var å utvikle liposomer som bærersystem for levering av EDJ 1.135.1 til bakterier for å øke den antimikrobielle effekten.

En initiell screening av ulike tomme liposomer (bestående av DPPC/DPPG, DPPC/DOTAP og DPPC/kolesterol) ble utført for å identifisere egnede formuleringer for innkapsling. Liposomene ble fremstilt med tynnfilm-metode og karakterisert med hensyn til størrelse (z- average), polydispersitetsindeks (PDI) og zetapotensialet over 90 dager for å kartlegge in vitro stabilitet. DPPC/DPPG liposomer viste seg å ha god stabilitet, i tillegg til å interagere med E. coli celler. Liposomer med ulike molar prosent av DPPG (10 %-30 %), peptid konsentrasjon (0,5-1 mg/mL) og innkapslingsmetode (passiv og frysing & tining) ble fremstilt og evaluert. De peptidholdige liposomenes antimikrobielle aktiviteten ble evaluert gjennom mikrobiologiske analyser (MIC og MBC).

Karakterisering av de peptidholdige liposomer viste en økning i partikkelstørrelse og redusert zetapotensial. Dette tyder på en kompleksdannelse, og innkapsling av peptid. Innkapslingsgraden ble kvantifisert med LC-MS, og varierte fra 10,73-15,81 %. Av de fremstilte liposomene var sammensetningen DPPC/DPPG/ 0,5mg/mL EDJ 1.135.1 den mest lovende formuleringen, både med hensyn til stabilitet og antimikrobiell aktivitet. Den antimikrobielle aktiviteten økte med en faktor på fire, sammenlignet med peptidet alene. Resultatene fra denne studien viser at liposomer kan egne seg som bærersystem for EDJ 1.135.1 for levering mot bakterier.