Hydroxyapatite/nifuroxazide conjugate: Characterization, drug release and antimicrobial activity

Abstract

Synthetic hydroxyapatite (Ca-10(PO4)(6)(OH)(2), HAp) is very similar to the inorganic part of the bones and teeth of mammals. It is a well-known biomaterial with good biocompatibility, osteoconductivity and bioactivity. Nifuroxazide (C12H9N3O5, NFX) is a broad-spectrum antibacterial drug and poorly soluble in water. In order to increase the solubility of NFX, nano-sized HAp powder and raw NFX drug were mixed giving, as a result, a HAp/NFX conjugate. Characterization of the raw materials and the obtained conjugate confirmed the integration of NFX on the HAp surface. An in vitro study of drug release in simulated stomach acid and intestinal fluid showed a much faster release of NFX from HAp surface than those of the raw drug. The HAp/NFX conjugate showed excellent inhibitory effects against Gram-positive bacterium Staphylococcus aureus, Gram-negative bacterium Escherichia coli and yeast Candida albicans, proving the nano-sized HAp powder as a promising drug carrier.

Синтетисани хидроксиапатит (Ca10(PO4)6(OH)2, HAp) веома је сличан неорганском делу кости и зуба сисара. То је познат биоматеријал са добром биокомпатибилношћу, остеокондуктивношћу и биоактивношћу. Нифуроксазид (C12H9N3O5, NFX) је антибиотски лек широког спектра и слабо растворан у води. Како би се повећала растворљивост лека NFX, припремљен је HAp/NFX конјугат мешањем HАp наночестичног праха и лека NFX. Карактеризацијом почетних материјала и добијеног конјугата потврђено је повезивање лека са површином HAp праха. Испитивање отпуштања лека in vitro у симулираној стомачној киселини и симулираној цревној течности показало је знатно брже отпуштање NFX са површине HAp у односу на отпуштање чистога лека. HAp/NFX конјугат показао је одличан инхибиторски ефекат на Грам-позитивну бактерију Staphylococcus aureus, Грам-негативну бактерију Escherichia coli и гљивицу Candida albicans, чиме је доказано да је наночестични HAp обећавајући носач лека.