富含木质素的肉桂醛纳米颗粒作为抗菌材料的探究及其缓释机制

《Biomacromolecules》：Investigation of Lignin-Loaded Cinnamaldehyde Nanoparticles as Antibacterial Material and Their Sustained Release Mechanism

开发木质素负载肉桂醛纳米粒子（Lig-CIN NPs）作为高效抗菌材料，通过溶剂沉淀法负载天然抗菌剂肉桂醛（CIN），显著提升其热稳定性和储存稳定性。研究显示，木质素与肉桂醛协同作用对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率分别达83%和90%，远超单一组分效果。分子模拟表明，CIN的缓释机制主要依赖木质素疏水腔与CIN分子间的疏水作用及氢键，揭示了分子相互作用机制。本研究为开发新型可持续植物源抗菌递送系统提供策略。

　　

在这项研究中，通过反溶剂沉淀法将天然抗菌剂肉桂醛（CIN）负载到富含木质素的纳米颗粒（Lig-CIN NPs）中，成功制备出了高效纳米抗菌材料。实验结果表明，Lig-CIN NPs不仅实现了对肉桂醛的有效封装，还显著提高了其热稳定性和储存稳定性。木质素与肉桂醛之间的协同抗菌作用使得对大肠杆菌（E. coli）的抑制率达到了83%，对金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抑制率达到了90%，明显优于单一成分的效果。释放动力学和分子模拟研究表明，肉桂醛的缓释行为主要受木质素疏水腔与肉桂醛分子之间的疏水相互作用和氢键调控，从而阐明了这种作用机制在分子层面的原理。这项研究为设计高效且可持续的植物源抗菌递送系统提供了新的策略。