ساخت نانوذرات پليمري PAA، PVA و PEI حاوي تركيب طبيعي ضدباكتريايي كوركومين و بررسي كارآيي آنها عليه باكتري استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متيسيلين

Fabrication of Polymeric PAA, PVA, and PEI Nanoparticles Loaded with the Natural Antibacterial Component, Curcumin, and Their Effectiveness against Methicillin Resistant Staphylococcus aureus

اهداف: كوركومين مولكولي طبيعي است كه با توجه به خواص گوناگون درماني آن از جمله اثر ضدباكتريايي، مي‌توان با كاهش معايب كوركومين از آن به‌عنوان دارويي به‌منظور درمان بيماري‌هاي مزمن استفاده كرد. هدف مطالعه حاضر ايجاد روشي براي تهيه نانوذرات كوركومين با استفاده از پليمر‌هاي پلي‌آكريليك‌اسيد، پلي‌وينيل‌الكل و پلي‌اتيلن‌ايمين با نظر به بهبود ثبات، افزايش زيست‌فراهمي، حلاليت آبي بالا و همچنين بررسي كارآيي آن عليه باكتري استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متيسيلين است‌. مواد و روش‌ها: به‌منظور سنتز نانو‌ذرات پليمري حاوي كوركومين به روش رسوب‌دهي نانو بهينه‌سازي غلظت‌هاي موثر از پليمر، كوركومين و آب با استفاده از روش سطح پاسخ معين شد. نانوذرات سنتزشده با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي، پراكندگي پوياي نور و اندازه‌گيري پتانسيل زتا مشخصه‌يابي شدند. همچنين حداقل غلظت مهاركنندگي نانوذرات سنتزشده عليه باكتري استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متيسيلين اندازه‌گيري شد. يافته‌ها: نانوذرات ساخته‌شده در مورفولوژي سطح كاملاً گرد، جدا از هم و صاف بودند و ميانگين اندازه ذرات 7±149، 8±175 و 9±184نانومتر براي پلي‌آكريليك‌اسيد، پلي‌وينيل‌الكل و پلي‌اتيلن‌ايمين و همچنين حداقل غلظت بازدارندگي عليه باكتري استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متيسيلين را به‌ترتيب 024/0±480/0، 019/0±390/0 و 017/0±340/0ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر به دست آمد. نتيجه‌گيري: غلظت حلال، پليمر و كوركومين براي دستيابي به اندازه ذرات كوچك‌تر بسيار مهم است. خاصيت مهاركنندگي نانوذرات كوركومين به‌دليل كوچك‌ترشدن اندازه ذرات و افزايش قدرت نفوذ آن در باكتري افزايش چشمگيري يافته و نانوذرات بارگذاري‌شده با كوركومين مي‌توانند حامل‌هاي دارويي اميدبخشي براي درمان بيماري‌هاي سرطاني، عفوني و ساير بيماري‌ها باشند‌.

Aims: Curcumin is a natural molecule that due to its various curative effects including antibacterial properties, it can be used as a medicine, albeit after reducing its disadvantages. The aim of the present study is to develop a method for preparation of nanoparticles of curcumin using PAA, PVA, and PEI polymers with a view to improve its stability, increasing bioavailability and aqueous solubility as well as study its effectiveness against methicillin-resistant to Staphylococcus aureus. Materials & Methods: In order to synthesize polymeric nanoparticles including curcumin with the nano-precipitation method, optimizing the effective concentration of polymer, curcumin, and water were determined by using the Response Surface Method (RSM). Synthesized nanoparticles were characterized by Scanning Electron Microscope (SEM), Dynamic Light Scattering (DLS) and zeta potential measurement methods. Furthermore, minimal concentration inhibitory of synthesized nanoparticles against the Staphylococcus aureus resistant to methicillin was measured. Findings: The created nanoparticles were round, discrete and smooth in surface morphology and the average particle size for PAA, PVA, and PEI were 149±7nm, 175±8nm, and 184±9nm respectively. The minimum inhibitory concentration for PAA, PVA and PEI nanoparticles against the Staphylococcus aureus were 0.480±0.024, 0.390±0.019 and 0.340±0.017mg/ml. The concentration of solvent, polymer, and curcumin was important to obtain small size particles. Conclusion: The results indicated that the water solubility of curcumin significantly improved by particle size reduction up to the nano range. The inhibitory property of curcumin nanoparticles has greatly increased due to the smaller particle size and their increased penetration into the bacteria and nanoparticles loaded with curcumin could be a promising drug carrier for the treatment of cancer, infections and other diseases.