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壳聚糖包覆聚ε-己内酯纳米胶囊协同增强茶树油与阿奇霉素对口腔病原体的抗菌效应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Microbial Pathogenesis 3.3
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针对口腔微生物耐药性问题,研究人员开发了壳聚糖(CH)包覆的聚ε-己内酯(PCL)纳米胶囊(NP-TTO-AZI-CH),负载茶树油(TTO)和阿奇霉素(AZI)。该制剂通过纳米封装技术显著提升抗菌活性,MIC值降低70%,细胞活性保持70%,为口腔感染治疗提供新策略。
口腔作为人体最复杂的微生物群落栖息地之一,栖息着700余种微生物,这些微生物在健康状态下维持着精妙的共生平衡。然而,当宿主免疫力下降或口腔环境改变时,机会性病原体如变形链球菌、牙龈卟啉单胞菌等可能突破生态屏障,引发龋齿、牙周炎甚至全身性感染。传统抗生素的广泛使用导致耐药性问题日益严峻,而植物精油等天然抗菌剂又面临稳定性差、生物利用度低的困境。这一矛盾促使研究者将目光投向纳米技术——通过将天然抗菌成分与经典抗生素协同封装,有望突破现有治疗瓶颈。
来自巴西贝洛奥里藏特Plumerya?的茶树油(TTO)与阿奇霉素(AZI)被选为研究对象,前者具有广谱抗菌特性,后者则是大环内酯类抗生素的代表。研究团队采用预成型聚合物界面沉淀法构建聚(ε-己内酯)(PCL)纳米胶囊,并创新性地引入2%壳聚糖(CH)涂层。这种设计既利用PCL的生物可降解性实现药物缓释,又通过CH的正电性增强黏膜黏附,同时发挥CH固有的抗菌增效作用。
关键技术包括:1)动态光散射(DLS)测定纳米颗粒Z-Average(238.5±1.7 nm)和Zeta电位(+28.06 mV);2)扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征形貌;3)紫外分光光度法计算茶树油包封率(89.89%);4)微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度(MIC);5)MTT法评估细胞毒性。
【Z-Average, Pdi, ZP, pH】
研究显示,CH包覆使纳米胶囊粒径从206.2 nm增至238.5 nm,多分散指数(PdI)维持在0.245,证实涂层均匀性。Zeta电位由-28.66 mV逆转为+28.06 mV,直观证明CH成功修饰。酸性pH环境(4.38)有利于口腔黏膜局部给药。
【DISCUSSION】
纳米封装使TTO+AZI的MIC值显著低于游离组合,对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等常见口腔病原体均表现出协同杀菌效应。AFM三维形貌图揭示纳米胶囊呈规整球形,粒径分布与DLS结果吻合。值得注意的是,0.06 mg/mL TTO+2.5 μg/mL AZI组合在保持70%细胞活性的同时实现完全杀菌,这种"高疗效-低毒性"特性在局部给药系统中至关重要。
【CONCLUSION】
该研究成功构建的NP-TTO-AZI-CH系统,通过三重机制发挥作用:1)PCL核实现药物缓释;2)CH壳增强黏膜滞留;3)TTO与AZI产生协同抗菌效应。专利保护中的技术(申请号BR 10 2023 015708 4)为临床转化奠定基础,特别适用于种植体周围炎、义齿性口炎等器械相关感染防治。FAPEMIG与CAPES资助的项目成果,为纳米技术在口腔医学领域的应用开辟了新路径。
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