自己搾乳薬物送達システムにおけるアミノグリコシドを留めました：微生物防御を分解する二重アプローチ

仮説：アミノグリコシドはよく知られているカチオン性抗菌薬です。ただし、バイオフィルムベースの抗生物質耐性により、その有効性が大幅に制限されます。これらの薬物の多型特性をマスキングし、それに続いて自己搾乳薬物送達システム（SEDD）に組み込まれ、バイオフィルムの根絶を改善することができます。 実験：イミン誘導体は、トランスシンナムアルデヒドとの結合を介して合成され、日和見ヒト病原体大腸菌、黄色ブドウ球菌およびカンジダアルビカンスに対する置換、logp、細胞毒性、抗菌性の有効性について特徴付けられました。イミンを新しく発達したSEDDS製剤にロードし、抗菌薬の有効性を、浮遊状態およびバイオフィルム形成後にこれらの病原体で評価した。 調査結果：ほぼ完全にマスクされたアミン基を使用したイミン誘導体の合成の成功は、NMR、FT-IR、TLC、およびMSによって確認されました。イミンは、カナマイシンの場合は8ユニット、トブラマイシンでは7.7ユニットのLOGP値の顕著な標高を示しました。彼らは、すべてのテストされた病原体で抗菌薬の有効性を完全に保存しながら、低毒性プロファイルを示しました。SEDDに組み込むと、ナノエマルジョンが生じ、対応するアミノグリコシドと比較してモデル細菌に等しい抗菌性の有効性が示されました。さらに、バイオフィルム根絶アッセイは、ナノエマルジョンの優れた抗バイオフィルム特性を明らかにしました。天然のアミノグリコシドは、バイオフィルム形成による微生物感受性が低下する傾向がありましたが、SEDDとイミノ化アミノグリコシドの組み合わせにより、バイオフィルムの根絶が全体的に強化されました。

HYPOTHESIS: Aminoglycosides are well known, cationic antimicrobial drugs. However, biofilm-based antibiotic resistance significantly limits their efficacy. Masking the polycationic character of these drugs, followed by incorporation into self-emulsifying drug delivery systems (SEDDS) can improve biofilm eradication. EXPERIMENTS: Imine derivatives were synthesized via coupling with trans-cinnamaldehyde and characterized regarding degree of substitution, logP, cytotoxicity and antimicrobial efficacy on the opportunistic human pathogens Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Candida albicans. Imines were loaded into newly developed SEDDS formulations and the antimicrobial efficacy was assessed on these pathogens in planktonic state and after biofilm formation. FINDINGS: Successful synthesis of imine derivatives with almost entirely masked amine groups was confirmed by NMR, FT-IR, TLC and MS. Imines exhibited a marked elevation in logP value of 8 units for kanamycin and 7.7 units for tobramycin. They showed low toxicity profiles while fully preserving antimicrobial efficacy on all tested pathogens. Incorporation into SEDDS resulted in nanoemulsions, which exhibited equal antimicrobial efficacy on the model germs compared to the corresponding aminoglycosides. Moreover, the biofilm eradication assay revealed superior anti-biofilm properties of the nanoemulsions. Native aminoglycosides were largely prone to reduced microbial susceptibility due to biofilm formation, while the combination of SEDDS with iminated aminoglycosides provided overall enhanced biofilm eradication.