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β-环糊精包合物增强黑苏木叶乙醇提取物对多重耐药菌的抗菌活性及协同效应研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology 4.5
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针对多重耐药菌(MDR)感染难题,巴西研究团队通过构建黑苏木叶乙醇提取物(EEBv)与β-环糊精(βCD)的包合物(EEBv/βCD),评估其对铜绿假单胞菌(PA-24)、大肠杆菌(EC-06)和金黄色葡萄球菌(SA-10)的抗菌及抗生素协同效应。研究发现EEBv/βCD虽无直接抗菌活性,但能显著增强庆大霉素和环丙沙星对SA-10/PA-24的协同作用,并通过提高膜通透性促进抗生素内流,为克服耐药性提供新策略。
抗生素耐药性已成为全球公共卫生危机,尤其是医院环境中多重耐药菌(Multidrug-Resistant Bacteria, MDR)的蔓延,使得传统抗生素疗效急剧下降。以铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, PA)、大肠杆菌(Escherichia coli, EC)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, SA)为代表的病原体通过改变药物靶点、激活外排泵或修饰细胞膜结构等机制逃避抗生素作用,导致临床治疗陷入困境。面对这一挑战,从天然植物中发掘具有抗菌活性的化合物成为研究热点。黑苏木(Bowdichia virgilioides,俗称“sucupira-preta”)作为巴西传统药用植物,其茎皮已被证实具有抗菌、抗炎等活性,但叶片提取物的作用机制及其与抗生素的协同效应尚不明确。
为探索新型抗菌策略,巴西塞阿拉联邦大学等机构的研究人员首次将黑苏木叶乙醇提取物(EEBv)与β-环糊精(βCD)结合形成包合物(EEBv/βCD),系统评估其对临床分离的MDR菌株PA-24、EC-06和SA-10的抗菌及抗生素增敏效果。研究通过相溶解度实验、紫外-可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)和扫描电镜(SEM)等技术证实了包合物的成功制备。采用微量肉汤稀释法和SYTOX Green荧光染料检测评估了抗菌活性及膜通透性变化。
化学表征与包合物验证
通过电喷雾质谱(ESI-MS)分析,EEBv中鉴定出香草酸(vanillic acid)、氯原酸(chlorogenic acid)和山奈酚(kaempferol)等活性成分。βCD包合显著提高了这些疏水性化合物的溶解性,FTIR和热分析显示EEBv/βCD形成了新的分子相互作用网络,SEM观察到包合物表面形态从粗糙变为光滑,证实了包埋效应。
抗菌活性与协同效应
尽管EEBv和EEBv/βCD单独作用时未显示临床相关的最小抑菌浓度(MIC),但与抗生素联用表现出菌株特异性协同:EEBv/βCD使庆大霉素和环丙沙星对SA-10和PA-24的抑菌效果提升4-8倍;而EEBv单独与环丙沙星/美罗培南联用可显著抑制EC-06生长。值得注意的是,EEBv/βCD与美罗培南联用出现拮抗作用,推测因βCD捕获美罗培南分子导致其生物利用度下降。
膜通透性机制
SYTOX Green实验揭示EEBv及包合物能破坏细菌膜完整性,使荧光染料渗透率增加2-3倍,表明其通过削弱膜屏障促进抗生素内流。这一机制尤其对革兰阴性菌(如PA-24)的外膜渗透具有突破性意义。
该研究首次证实黑苏木叶提取物及其βCD包合物可通过膜干扰机制增强抗生素对MDR菌的杀伤效果,为植物源抗菌剂的开发提供了新思路。然而,βCD与某些抗生素(如美罗培南)的相互作用提示需优化包合配方以避免药效抵消。未来需开展体内实验验证其治疗潜力,并探索其他环糊精衍生物的应用可能性。论文发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》,为抗感染药物递送系统的设计提供了重要参考。
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