Sammendrag

Hensikt
Hensikten med oversiktsartikkelen er å gi et innblikk i formuleringsstrategier som undersøkes for å øke effekten av velkjente antibiotika mot bakterieinfeksjoner som er forårsaket av intracel­lulære bakterier, bakterie biofilmer eller bakterie­populasjoner som er skjermet av anatomiske barrierer. Slike motstandsdyktige bakterieinfeksjoner (MB) defi­neres i denne artikkelen som infeksjoner forårsaket av antibiotikaresistente bakteriepopulasjoner der antibio­tika­resi­stensen skyldes for lav tilgjengelighet av antibiotika i bakteriepopulasjonen. Både formulering for lokal og systemisk bruk diskuteres.

Materiale og metoder
Grunnmaterialet ble innhentet ved søk etter oversiktsartikler med emneord som «antibiotics», «drug delivery», «liposo­mes» og «nano» (ISI Web of Know­ledge – Web of Science, SciFinder Scholar, Scopus) i perioden 7. til 21. juni 2010. Supplerende litteratur ble deretter innhentet ved behov.

Resultater
Liposomer kan fremme opptaket av antibiotika i intracellulære bakterier, bakterielle biofilmer og i bakterier som er skjermet av anatomiske barrierer. 
Biodegraderbare og temperatur­følsomme formuleringer gir økt mulighet for lokalbehandling av MB, fordi slike formuleringer kan levere lokalt høye doser med antibiotika.

Konklusjon
Bruk av nanobærere, temperaturfølsom­me polymere og biodegraderbare ­bær­ere kan øke effekten av eksisterende antibiotika i behandling av MB forår­sak­et av antibiotikaresistens som skyldes for lav tilgjengelighet av antibiotika i ­bak­teriepopulasjonen som skaper infeksjon.

Norsk Farmaceutisk Tidsskrift 2012; 10: 25–9.

Hovedbudskap

Antibiotikaresistens kan skyldes natur­­­lige eller ervervede resistensmeka­nismer hos bakteriene, og/eller at virkestoffet (VS) er dårlig tilgjengelig i en bakteriepopulasjon. 

Formulering av velkjente antibiotika ved bruk av nanobærere, temp­eratur­følsomme polymere og biodegraderbare bærere kan bidra til å øke den antimikrobielle effekten i tilfeller der utilstrekkelig tilgang til VS begrenser den antimikrobielle effekten.

Review article, Summary

Formulation of antibiotics in treatment of bacterial infections with poor clinical outcome

Background
This article will focus on how the use of nano-sized drug carriers and novel formulations for local administration can affect the antimicrobial efficiency of ­currently available antibiotics towards   bacterial infections, where insufficient drug availablity results in poor clinical outcome. 

Material and methods 
The background literature was obtained from search for reviews on «antibiotics», «drug delivery», «liposomes» and «nano» (ISI Web of Knowledge – Web of Science, SciFinder Scholar and Scopus).  

Results and conclusion
Insufficient drug availability in treatment of bacterial infections can cause lack of clinical effect. Nanocarriers such as ­liposomal carriers can increase the uptake of antibiotics in e.g. intracellular bacteria and bacterial populations protected by mucus, and thereby enhance the antibacterial effect of antibiotics towards such infections. Biodegradable and temperature-sensitive formulations for local use can result in high concentrations of antibiotics at the infection site, and ­thereby enhancing the antibacterial effect in case of localized infections.

Norsk Farmaceutisk Tidsskrift 2012; 10: 25–9.

Last ned hele artikkelen i pdf-format med figur.

Forkortelser
CF = cystisk fibrose
E. coli = Escherichia coli
EPS = ekstracellulær polymer substans
Log P = logaritmen til oktanol/vann fordelingskoeffisienten
MRSA = meticillinresistente Staphylococcus aureus
Mw = molekylvekt
MB = motstandsdyktige bakterieinfeksjoner forårsaket av antibiotikaresistente bakteriepopulasjoner der antibiotikaresistensen skyldes for lav tilgjengelighet av antibi­o­­tika i bakteriepopulasjonen
PBS = penicillinbindende proteiner
pKa = syredissosiasjonskonstanten
RES = retikuloendoteliale systemet
SLN = solid lipid nanopartikkel
Tc = faseovergangstemperatur
VS = virkestoff

BAKGRUNN OG HENSIKT
Infeksjoner forårsaket av bakterier og parasitter er i dag en av hovedårsakene til for tidlig død på verdensbasis. På 1940-tallet økte sjansen for å overleve alvorlige bakterieinfeksjoner betraktelig på grunn av tilgang til penicillin og sulfapreparater (sulfonamider). Antibiotika er i dag det viktigste våpenet vi har mot infeksjoner. Imidlertid er antibiotikaresistente infeksjoner et økende problem (1, 2).

Antibiotika­resistens kan deles inn i tre hovedgrupper; ervervet resistens, naturlig resistens og resistens som skyldes utilstrek­kelige konsentrasjoner av antibiotika (figur 1, se pdf).

Ervervet antibiotikaresistens skyldes genetiske endringer hos enkeltbakterier, som fører til at bakterien blir mer motstandsdyktig mot antibiotika, for eksempel ved at opptaket av virkestoffet (VS) ­reduseres, at bakterien skiller ut enzymer (β-laktamaser) som inaktiverer VS eller at VS pumpes ut av cellen (figur 1, se pdf) (1). Ervervet resistens kan også oppstå under antibiotikabehandling via seleksjon av enkeltbakterier som er motstandsdyktige mot det valgte VS. Eksempler på bakterier med ervervet resistens er meticillinresi­stente Staphyl­oc­occus aureus (MRSA), ­vankomycinresistente enterokokki og multiresistente gram negative bakterier (2).

Naturlig anti­biotika­resistens er en medfødt motstandsdyktighet mot et bestemt antibiotikum og kan skyldes at målmolekylet mangler i den aktuelle bakterien, naturlige forsvarsmekanismer i bakterien eller at fysiologiske barrierer hindrer ­opptaket av VS (figur 1, se pdf) (1).

Denne artikkelen diskuterer antibiotikaresistens som skyldes utilstrekkelig konsentrasjon av VS i bakteriepopulasjonen som skaper infeksjon (figur 1, se pdf). De patogene bakteriene er følsomme for det valgte antibiotikumet i laboratorietester, men infeksjonen er resistent mot behandlingen in vivo. I disse tilfellene skyldes ikke den nedsatte behandlingseffekten ­nødven­digvis genetiske endringer i bakteriene, men heller at høyere doser antibiotika kreves for å inaktivere hele bakterie­populasjonen fordi tilgjengeligheten til VS in vivo er for lav. Infeksjoner som er relatert til implantater, visse infeksjoner i munn­hulen (periodontitt og gingivitt) og ­pneumoni hos pasienter med cystisk fibrose (CF) (3) er eksempler på ­motstandsdyktige bakterieinfeksjoner (MB) som kan være vanskelig å behandle på grunn av faktorer som resulterer i for lav tilgjengelighet av antibiotika. MB kan befinne seg på steder i kroppen med naturlig lav blodgjennomstrømning og/eller være forårsaket av intracellulære bakterier (bakterier som kan replikere inne i vertscellen) eller bakterielle biofilmer (figur 1, se pdf).
Rundt 80 % av bakterielle infeksjoner er forårsaket av en biofilm (4), og fra 10–1000 x høyere antibiotikakonsentrasjoner kreves for å inaktivere en biofilm sammenliknet med frittvoksende (plank­toniske) bakterier (5).Årsakene til at ­bakterier i biofilmer er mer resistente mot antibiotika er ikke fullstendig klarlagt, men høy ­bakterietetthet, enkeltbakterier (persisterceller) i biofilmen med spesielle egen­skaper som endret/nedsatt meta­bolisme (6, 7) og tilstedeværelse av ­«multidrug efflux pumper» er med på å nedsette følsomheten overfor antibiotika (5, 8). Levering av tilstrekkelig mengde antibio­tika samt opprettholdelse av ­effektive antibiotikakonsentrasjoner på infeksjonsstedet vil være avgjørende for å unngå reinfeksjon etter at behandlingen sepon­eres. Tradisjonell systemisk behandling (peroralt, parenteralt) av MB er utfordrende fordi man både må sikre ­tilstrekkelig høy konsentrasjon av VS i infeksjonsområdet og samtidig unngå at blod­konsentrasjonene overskrider den minste toksiske konsentrasjonen.

Denne artikkelen gir eksempler på hvordan nanobærere kan påvirke den antibakterielle effekten av velkjente antibiotika. Nanobærere benyttes her som en fellesbetegnelse på partikler i størrelses­orden 1–1000 nm, bestående av polyakrylater, lipider (fosfolipider, fett­syrer, triglyserider, steroider, voks), ­prote­iner, polysakkarider som alginat og kitosan, eller biodegraderbare polymere slik som polymelkesyre og poly (melkesyre-ko-glykolsyre). Hensikten med denne oversiktsartikkelen er å gi et innblikk i formuleringsstrategier som undersøkes for å øke effekten av velkjente antibiotika i behandling av MB. Både formulering for lokal og systemisk bruk diskuteres.

MATERIALE OG METODER
Grunnmaterialet ble innhentet ved søk etter oversiktsartikler med emneord som «antibiotics», «drug delivery», «liposomes» og «nano» (ISI Web of Knowledge – Web of Science, SciFinder Scholar, Scopus) i perioden 7. til 21. juni 2010. Supplerende litteratur ble deretter innhentet ved behov.

RESULTATER OG DISKUSJON
Liposomer som nanobærere for ­systemisk behandling
Liposomer er vesikulære systemer med ett eller flere doble lipidlag som innkapsler en vandig kjerne (9), og er den type nanobærer som er mest undersøkt ved formulering av antibiotika (4, 10) (topikal, parenteral administrasjon). På grunn av likheten med biologiske membraner, tåles liposomer svært godt. De farmako­kinetiske parameterene til liposomene, som for eksempel halveringstiden (t1/2), kan ­variere fra minutter til timer, og er ­avhengig av størrelsen, fluiditeten ­­(karak­teriseres ved faseovergangstemperaturen, Tc) (11), pH-sensitiviteten til lipidene (ev. ligadene) og overflatekarakteristika som ladning og spesifikke ligander (12, 13). Små (< 100 nm) og hydrofile nanobærer tas ikke så lett opp av det retikuloen­doteliale systemet (RES), som blant annet består av fagocytiske celler som Kupffer-cellene, makrofager og monocytter, og er vist å gi > 2,3 x høyere konsentrasjon av antibiotika i infisert vev sammenliknet med tilsvarende større liposomer (280 og 360 nm) ved parenteral administrasjon (12).

Ved å øke t1/2 til den liposomale ­bæreren økes sirkulasjonstiden til VS i blodet. Overflatemodifisering med poly­etyleneglykol (PEG) benyttes til å forhindre at liposomene gjenkjennes av RES ved å sterisk hemme, hydrofobe og elektro­statiske interaksjoner mellom bærer og blodproteiner. Slike såkalte «stealth ­liposomer» øker opptaket i infisert vev via oppkonsentrering av VS i infiserte ­om­råder med øktkapillærpermeabilitet, såkalt passiv målstyring. I andre tilfeller er det ønskelig å fremme fagocytose av bærer for å levere VS til intracellulære bakterier.
Fakultative intracellulære bakterier slik som Salmonella spp., Listeria monocytogenes og Mycobacterium tuberculosis kan gjemme seg for kroppens ­forsvars­system og overleve inni fagocytter. De kan således befinne seg i en ­dvaleliknede tilstand og tolerere ­anti­biotika­doser som er effektive mot ­­ekstra­cellulære bakterier. Intracellulære ­bakter­ier fungerer således som et bakteriereservoar og fører til ­reinfeksjon når antibiotikabehandlingen seponeres og/­eller immunforsvaret til ­verten er svekket (12, 13). Antibiotika som er ionisert ved fysiologisk pH og/eller har Mw > 500Da, kan ha redusert ­perme­abilitet over ­vertscellemembraner (14). Den intra­cellulære antibiotikakonsentrasjonen kan dermed bli for lav til å ­­inak­tivere ­bakteriene. Nanobærere, som ­liposomer og polymere nanopartikler, kan fago­cyteres på samme måte som bakterier i blodet og benyttes derfor til å øke ­opptaket av antibiotika i vertscellen.
Det er vist at opptaket av liposomalt vankomycin og teikoplanin i infiserte makrofager var høyere enn opptaket av fritt VS. Liposomalt antibiotika gav ­signifikant ­nedgang i viable intracellulære MRSA sammenliknet med fritt antibiotika ved samme konsentrasjon (15). En fluid ­(fleksibel), negativt ladet liposomal formulering av tobramycin ble sammenliknet med en mindre fleksibel, uladet ­liposomal formulering på kronisk Pseudo­monas aeruginosa lungeinfeksjon i en dyremodell (16). Det ble postulert at den økte antibakterielle effekten av liposomformuleringen med lavest Tc og negativ ladning, var for­­år­saket av økt grad av fusjon mellom det doble lipidlaget og bakteriecelleveggen. Fusjon fører antakelig til at det inn­kapslede VS ble tømt inni cellen. Den negative ladningen til ­liposomene motvirket ­antakelig liposom­aggregering in vivo.

På tross av at ­liposomalt formulert antibiotika kan øke effektiviteten til VS er det også utfordringer knyttet til denne typen nanobærere. Liposomale formuleringer har relativt lav kjemisk og fysisk ­stabilitet in vitro (for eksempel lipid oksidasjon og/eller hydrolyse, ag­gre­gering, fusjon mellom de doble lipid­lagene) og in vivo (for eksempel ­lekkasje av VS, aggregering) (11) sam­menliknet med alternative nanobærere slik som polymere nanopartikler «solid lipid nano­partikler» (SLN) og dendrimere (10, 11, 13). Polymere nanopartikler, for eksempel polyakrylater, og SLN er ­generelt mindre utsatt for lipidoksidasjon, lekkasje av VS og aggregering (11) sammenliknet med liposomer. De er ­rimeligere å produsere, og kan fremme intracellulært opptak av antibiotika etter samme prinsipp som for liposomer (12, 13, 17). Det forventes derfor økt forskning på SLN, polymere nanopartikler og dendrimere for levering av antibiotika, men disse vil ikke diskuteres ytterligere her.

Biofilmer
Bakteriene i en biofilm er ofte organisert i en hydrofil ekstracellulær polymersubstans (EPS) (8) som kan adsorbere/interagerer med frie antibiotikamolekyler og redusere penetrasjon av VS inn i biofilmen. Inaktivering av biofilmen vil kreve at ­bakteriene eksponeres for høye doser antibiotika over tid (4, 18). Formuleringen bør derfor frigi tilstrekkelige doser og beskytte VS mot enzymatisk nedbrytning. Polymere nanopartikler, liposomer og lipid-polymer hybridnanopartikler har blitt undersøkt for levering av antibiotika til biofilmer (4, 6, 18–21).

En leverings­strategi er å øke kontakten mellom nanobærer og biofilmen. Dette gjøres ved å formulere positivt ladede bærere som interagerer med de negativt ladede ­bakteriecelleveggene via elektrostatiske interaksjoner (12, 21). For eksempel har kationiske liposomer vist høy grad av adsorpsjon til biofilmoverflater (4, 21, 22). Pegylering av liposomoverflaten er derimot vist å hemme affiniteten til ­biofilmer (23).

Det er verdt å merke seg at det ikke ­nødvendigvis er direkte sammenheng mellom grad av adsorpsjon av ­bærere og den antibakteriell effekten til VS. Bedre antibakteriell effekt av triklosan ble sett ved bruk av en negativt ladet bærer sammenliknet med en positivt ladet bærer på en utvalgt bakteriestamme (S. sanguis) (21), på tross av at de kationiske ­liposomene i større grad adsorberte til biofilmen enn de anioniske. Årsaken til dette ble ikke klarlagt (21).

De fleste ­naturlig biofilmer består ikke bare av én type bakterie. Biofilmer i munnhulen består for eksempel ofte av flere typer streptokokker og bakteriesammensetningen i biofilmen vil være avgjørende for hvilken bærer som velges, fordi det er vist korrelasjon mellom grad av adsopsjon av nanobærer og sammensetningen til ­biofilmen (21). Målstyring av liposomal bærer er også forsøkt i levering av antibiotika ved å inkludere peptider, lectin, aptamere (oligonukleotider eller peptider) og antistoffer på liposom­over­flaten (10, 11). Liposomer med ­forankret ligand (et polysakkarid) på ­liposom­over­flaten ­resulterte i økt effekt av metron­idazol på S. aureus biofilmer (24). Den antibakterielle effekten til metron­ida­zol ble antakelig fremmet på grunn av økt opptak via en ligand-reseptor mediert interaksjon ­mellom ­biofilmen og den ­liposomale ­bæreren. I en annen studie er det vist at en alginat ­oligomer resulterte i økt effekt av blant annet tobramycin og ciprofloksacin mot bakterielle biofilmer in vitro. Muligens ble effektene av antibiotika fremmet ved at hjelpestoffet (alginaten) påvirket ­struktur­ene i biofilmen (25).

Lokaliserte infeksjoner
Systemisk behandling av infeksjoner ­lokalisert i områder med lav blod­gjennomstrømning (figur 1, se pdf) krever langtidsbehandling med høye doser antibio­tika (4, 5).

Lokalbehandling av slike ­infeksjoner kan være å foretrekke, fordi man kan oppnå høy lokal konsentrasjon av VS og dermed øke den antibakterielle effekten. Faren for alvorlige bivirkninger (nefro­toxisitet og ototoxisitet) vil være mindre ved lokal­behandling sammenliknet med systemisk behandling. Imidlertid må ­egenskapene til formuleringen, slik som temperaturfølsomhet, viskositet, muko­­ad­hesjon og frisetting, kontrolleres nøye. Formuleringen må være lett å administrere og samtidig sikre god effekt på virke­stedet.

Bruken av temperaturfølsomme poly­mere slik som Pluronics® (polox­amere) øker muligheten for lokalbehand­ling av infeksjoner som periodontitt og kronisk mellomørebetennelse, fordi formu­lering­ene er tyntflytende ved romtemp­eratur, men endrer reologiske egenskaper ved kroppstemperatur. Et eksempel er en formulering av tetrasyklin, som kan injise­res i flytende form, men som umiddelbart danner en gel etter injeksjon i periodon­tallommen (26). For å oppnå en slik ­endring modulerte manfaseovergangstemperaturen (Tc) (temperaturen der polymeren går fra å oppføre seg som væske til å danne en gel) til den temperaturfølsomme polymer poloxamer 407 ved hjelp av henholdsvis PEG 20 000 og oktyl cyanoakrylat. Videre ble tetrasyklin fylt i en porøs bærer (halloysitt (Al2Si2O5(OH)4) som ble dekket med den biodegraderbare polymeren kitosan for å kontrollere frisettingen. Formuler­ingen ble studert i en dyremodell (hund), og viste kontrollert frisetting av VS og antimikro­biell effekt i periodontallommen over seks uker.

Bruk av temperaturfølsomme polymere i formuleringer av antibiotika har også blitt vist å kunne hemme vekst av MRSA i forbindelse med kronisk mellomørebetennelse (27).

Implanterbare formuleringer er en annen mulighet for å behandle lokaliserte infeksjoner (4). Den mest benyttede polymerene i implanterbare formuleringer er biodegraderbar PLGA (6) og kun biodegraderbare systemer diskuteres her. En utfordring for implanterbare formuleringer er å forhindre frisetting av suboptimale doser av antibiotika som øker faren for ervervet resistens (18). Det kan være ønskelig å gi en «støtdose» av antibiotika rett etter implantering, med en påfølgende lavere vedlikeholdsdose. Dette ble blant annet gjort ved å innkapsle fritt gentamicin og gentamicin – PLGA mikrosfærer i en kollagenmatriks (28). PLGA er også forsøkt kombinert med varierende mengder av PLGA monomerene for å modulere frisettingen av gentamicin sulfat. Ved en 10 % monomerkonsentrasjon oppnådde man en frisetting over cirka 30 dager (29). Monomerene i PLGA-implantatet påvirket antakelig frisettingen ved relativt raskt å løse seg opp og danne kanaler inni polymerdisken. De implanterbare formu­leringene ble foreslått brukt i behandling av henholdsvis postoperative infeksjoner og osteomyelitt (beinbeten­nelse) (28, 29).
Lungebetennelse hos ­pasienter med cystisk fibrose (CF) er en alvorlig infeksjon som er svært vanskelig å behandle. CF pneumoni er karakterisert av en økt mukus­bar­ri­ere/sputum i luft­veiene (30–32). Mukus er viskoelastisk, adhesive gel som dekker slimhinner i for eksempel tarm, nese og lunger (33). Som en del av kroppens ­forsvarssystem, utgjøre mukus en barriere for absorpsjon av ­legemidler (33, 34).

Mukoadhesive preparater har tradisjonelt blitt brukt for å øke opptaket av ­legemidler i nese og lunge, men har en virketid som er begrenset av utskiftningstiden til det øvre mukuslaget. Mukusinerte nanopartiklene for inhalasjon studeres derfor for å øke transporten av VS ned i mukus. Disse partiklene er dekket med en ikke-mukoadhesive polymere, slik som PEG, og benyttes med eller uten samtidig bruk av «mucolytika» (25, 30, 32, 33). Høy tetthet på PEG-kjedene på partikkel­overflaten, samt PEG med lav Mw er avgjørende for å unngå partikkelimmobilisering i mukus (31, 33). Rundt 75 % av mukusinerte nanopartikler (200 nm) ble estimert å kunne penetrere fysiologisk relevant slim ved samtidig bruk av et mukolytisk stoff (N-acetyl cystein) (32). Mindre partikler (200 nm) hadde høyre grad av penetrering enn større partikler (500 nm).

KONKLUSJON
Det utvikles stadig færre nye antibiotika og det er viktig å oppnå best mulig effekt av de eksisterende (1). Formulering av antibiotika ved hjelp av polymer- og ­lipid-baserte nanobærere er vist å kunne øke den antibakteriell effekten mot intra­cellulære bakterier, bakterielle biofilmer og bakterier som er beskyttet av anatomiske barrierer. Samtidiggir utvikling av biodegraderbare og temperaturfølsomme formuleringer en økt mulighet for lokal­behandling av infeksjoner. Lokalbe­hand­ling bør velges over systemisk behandling dersom mulig, for å redusere faren for utvikling av ervervet resistens og alvorlige bivirkninger. Ved god formulering er det mulig å øke effekten av eksisterende antibiotika i behandlingen av MB for­årsaket av antibiotikaresistente bakteriepopulasjoner og dermed redusere faren for reinfeksjoner når behandlingen ­seponeres.

Forfatteren ønsker å takke Norsk overvåkningssystem for antibiotikaresistens hos mikrober (NORM) for økonomisk støtte til prosjektet «Antimicrobial photodynamic therapy: development of nano­structured drug formulations» i 2011.

Oppgitte interessekonflikter: Ingen

Referanser

  1. Wright GD, Sutherland AD. New strategies for combating multidrug-resistant bacteria. Trends Mol Med 2007; 13: 260–7.
  2. Van Duijn PJ, Dautzenberg MJD, Oostdijk EAN. Recent trends in antibiotic resistance in European ICUs. Curr Opin Crit Care 2011; 17: 658–65.
  3. Castro C, Sanchez E, Delgado A et al. Ciprofloxacin implants for bone infection. In vitro-in vivo characterization. J Control Release 2003; 93: 341–54.
  4. Tamilvanan S, Venkateshan N, Ludwig A. The potential of lipid- and polymer-based drug delivery carriers for eradicating biofilm consortia on device-related nosocomial infections. J Control Release 2008; 128: 2­­–22.
  5. Davies D. Understanding biofilm resistance to antibacterial agents. Nat Rev Drug Discov 2003; 2: 114–22.
  6. Smith AW. Biofilms and antibiotic therapy: Is there a role for combating bacterial resistance by the use of novel drug delivery systems? Adv Drug Deliv Rev 2005; 57: 1539–50.
  7. Hassett DJ, Korfhagen TR, Irvin RT et al. Pseudomonas aeruginosa biofilm infections in cystic fibrosis: Insights into pathogenic processes and treatment strategies. Expert Opin Ther Tar 2010; 14: 117–30.
  8. Stewart PS. Mechanisms of antibiotic resistance in bacterial biofilms. Int J Med Microbiol 2002; 292: 107–13.
  9. Singh R. Farmasøytisk nanotekonologi. Norsk Farmacetisk Tidsskift 2011; 6: 24–8.
  10. Zhang L, Pornpattananangkul D, Hu CMJ et al. Development of Nanoparticles for Antimicrobial Drug Delivery. Curr Med Chem 2010; 17: 585–94.
  11. Drulis-Kawa Z, Dorotkiewicz-Jach A. Liposomes as delivery systems for antibiotics. Int J Pharm 2010; 387: 187–98.
  12. Pinto-Alphandary H, Andremont A, Couvreur P. Targeted delivery of antibiotics using liposomes and nanoparticles: research and applications. Int J Antimicrob Ag 2000; 13: 155–68.
  13. Rawat A, Vaidya B, Khatri K et al. Targeted intracellular delivery of therapeutics: an overview. Pharmazie 2007; 62: 643–58.
  14. Qiang Z, Adams C. Potentiometric determination of acid dissociation constants (pK a) for human and veterinary antibiotics. Water Research 2004; 38: 2874–90.
  15. Onyeji CO, Nightingale CH, Marangos MN. Enhanced killing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in human macrophages by liposome-entrapped vancomycin and teicoplanin. Infection 1994; 22: 338–42.
  16. Beaulac C, ClementMajor S, Hawari J et al. Eradication of mucoid Pseudomonas aeruginosa with fluid liposome-encapsulated tobramycin in an animal model of chronic pulmonary infection. Antimicrob Agents Chemother 1996; 40: 665–9.
  17. Pandey R, Khuller GK. Solid lipid particle-based inhalable sustained drug delivery system against experimental tuberculosis. Tuberculosis 2005; 85: 227–34.
  18. Cheow WS, Chang MW, Hadinoto K. Antibacterial efficacy of inhalable levofloxacin-loaded polymeric nanoparticles against E. coli biofilmcells: The effect of antibiotic release profile. Pharm Res 2010; 27: 1597–609.
  19. Cheow WS, Chang MW, Hadinoto K. Antibacterial efficacy of inhalable antibiotic-encapsulated biodegradable polymeric nanoparticles against E. coli biofilm cells. Journal of Biomedical Nanotechnology 2010; 6: 391–403.
  20. Cheow WS, Chang MW, Hadinoto K. The roles of lipid in anti-biofilm efficacy of lipid-polymer hybrid nanoparticles encapsulating antibiotics. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2011; 389: 158–65.
  21. Robinson AM, Bannister M, Creeth JE et al. The interaction of phospholipid liposomes with mixed bacterial biofilms and their use in the delivery of bactericide. Colloids and Surfaces a-Physicochemical and Engineering Aspects 2001; 186: 43–53.
  22. Dillen K, Bridts C, Van der Veken P et al. Adhesion of PLGA or Eudragit (R)/PLGA nanoparticles to Staphylococcus and, Pseudomonas. Int J Pharm 2008; 349: 234–40.
  23. Ahmed K, Muiruri PW, Jones GH et al. The effect of grafted poly(ethylene glycol) on the electrophoretic properties of phospholipid liposomes and their adsorption to bacterial biofilms. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2001; 194: 287–96.
  24. Vyas SP, Sihorkar V, Jain S. Mannosylated liposomes for bio-film targeting. Int J Pharm 2007; 330: 6–13.
  25. Hill KE, Khan S, Onsøyen E et al. Effect of alginate oligomers on biofilm distruption. North American Cystic Fibrosis Conference 2009.
  26. Kelly HM, Deasy PB, Ziaka E et al. Formulation and preliminary in vivo dog studies of a novel drug delivery system for the treatment of periodontitis. Int J Pharm 2004; 274: 167–83.
  27. Lee SH, Lee JE, Baek WY et al. Regional delivery of vancomycin using pluronic ­F-127 to inhibit methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) growth in chronic otitis media in vitro and in vivo. J Control Release 2004; 96: 1–7.
  28. Schlapp M, Friess W. Collagen/PLGA microparticle controlled composites for local delivery of gentamicin. J Pharm Sci 2003; 92: 2145–51.
  29. Yoo JY, Kim JM, Khang G et al. Effect of lactide/glycolide monomers on release behaviors of gentamicin sulfate-loaded PLGA discs. Int J Pharm 2004; 276: 1–9.
  30. Tang BC, Dawson M, Lai SK et al. Biodegradable polymer nanoparticles that rapidly penetrate the human mucus barrier. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2009; 106: 19268–73.
  31. Suk JS, Lai SK, Wang YY et al. The pene­tration of fresh undiluted sputum expectorated by cystic fibrosis patients by non-adhesive polymer nanoparticles. Biomaterials 2009; 30: 2591–7.
  32. Suk JS, Lai SK, Boylan NJ et al. Rapid transport of muco-inert nanoparticles in cystic fibrosis sputum treated with N-acetyl cysteine. Nanomedicine 2011; 6: 365–75.
  33. Lai SK, Wang YY, Hanes J. Mucus-pene­trating nanoparticles for drug and gene delivery to mucosal tissues. Adv Drug Deliv Rev 2009; 61: 158–71.
  34. Cone RA. Barrier properties of mucus. Adv Drug Deliv Rev 2009; 61: 75–85.

Manuskriptet ble mottatt 1. februar 2012 og godkjent 10. september 2012.

Norsk Farmaceutisk Tidsskrift 2012; 10: 25–9.