基于苦苹果籽提取物纳米乳的纤维素织物功能化及其对呼吸道致病菌的防护机制研究

为解决一次性口罩抗菌性能不足及环境污染问题，研究人员通过微波辅助萃取技术制备苦苹果籽提取物(BASE)纳米乳(粒径391 nm，PDI 0.504)，采用浸轧工艺开发了多功能棉织物(FCF)。该材料对鲍曼不动杆菌等呼吸道病原体展现浓度依赖性杀菌作用(2×MIC下30-50分钟完全灭菌)，兼具抗氧化(IC50 31.94 μg/mL)和抗肺癌活性(H460细胞存活率降至14.6%)，为可持续抗菌口罩设计提供了新方案。

　　

在新冠疫情持续影响的背景下，呼吸道病原体传播与医疗废弃物污染构成双重公共卫生挑战。传统口罩仅具备物理过滤功能，无法主动灭活病原体，而合成聚合物口罩的不可降解性更导致"白色污染"加剧。尤其值得注意的是，临床数据显示鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)等病原体引发的继发感染显著加重COVID-19患者病情。面对这一困境，沙特阿拉伯塔布克大学(University of Tabuk)的研究团队创新性地利用干旱地区广泛分布的苦苹果(Citrullus colocynthis)种子资源，开发出兼具抗菌、抗氧化和抗癌特性的智能纺织材料。

研究采用微波辅助萃取获得苦苹果籽提取物(BASE)，通过GC-MS鉴定其含16种生物活性成分，包括脂肪酸酯和甾醇衍生物等。采用高压均质法制备纳米乳体系，结合浸轧工艺实现棉织物功能化(FCF)。关键实验技术包括：粒径分析确认纳米乳分散性(391±nm)，时间-杀菌实验评估抗菌动力学，MTT法测定抗癌活性，以及加速老化实验验证材料稳定性。

【材料与方法】
研究选用100%棉织物为基底，以PEG 40氢化蓖麻油为乳化剂构建纳米乳体系。通过琼脂稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)，结果显示对鲍曼不动杆菌的MIC值最低，证实该菌株对BASE最为敏感。

【结果与讨论】
抗菌性能测试表明，2×MIC浓度的BASE纳米乳可在30-50分钟内完全杀灭测试菌株。值得注意的是，处理后的织物在pH 3-9和20-60°C条件下保持稳定，连续浸泡72小时后仍保留85%以上活性。抗氧化测试显示其清除DPPH自由基能力优于维生素E(IC₅₀ 31.94 μg/mL vs 45 μg/mL)。

【结论】
该研究开创性地将植物源纳米乳与天然纤维结合，解决了传统抗菌口罩的三大痛点：①突破被动防护局限，实现接触式杀菌；②BASE的广谱抗菌性覆盖鲍曼不动杆菌等7种常见呼吸道病原体；③生物降解性减少环境负荷。特别值得关注的是，材料对H460肺癌细胞的抑制作用(存活率14.6%)为开发兼具呼吸防护与肿瘤预防功能的智能纺织品提供了新思路。论文发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，为后疫情时代的个人防护装备升级提供了重要参考。