负载桃金娘醇的纳米囊泡作为抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的创新策略:抑制效应与机制研究

【字体: 时间:2025年09月05日 来源:Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology 2.6

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  这篇研究论文创新性地采用薄膜水合法制备负载桃金娘醇(myrtenol)的纳米囊泡(niosome),通过动态光散射(DLS)和场发射扫描电镜(FE-SEM)证实其粒径为122.1-130.8 nm,包封率(EE%)达62.9%。研究显示该递送系统显著提升桃金娘醇对MRSA的抗菌活性(MIC/MBC降低2-8倍),并通过抑制生物膜形成(BMIC)和清除成熟生物膜(BMEC)展现协同抗耐药性,为临床MRSA感染治疗提供新型纳米药物方案。

  

1. 引言

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)作为医院感染和慢性伤口的主要病原体,其生物膜形成能力导致传统抗生素治疗失败。研究团队针对这一临床挑战,提出利用非离子表面活性剂囊泡(niosome)负载植物活性成分桃金娘醇的创新策略。桃金娘醇作为多种药用植物的挥发性成分,已被证实具有广谱抗菌和抗生物膜活性,但其水溶性差和体内不稳定性限制了应用。纳米囊泡技术通过双亲性分子自组装形成双层结构,可显著改善疏水性药物的递送效率。

2. 材料与方法

采用Span 60/Tween 60/胆固醇(2:2:1摩尔比)薄膜水合法构建载药系统,通过超滤离心法测定62.9%的包封率。纳米颗粒表征显示:DLS测得流体力学直径130.8±12.5 nm,Zeta电位-53.6 mV;FE-SEM观测到122.1 nm的球形结构。体外释放实验证实48小时内缓释56.3%药物,显著优于游离桃金娘醇的突释效应(4小时释放68%)。抗菌实验选取12株临床MRSA分离株,通过CLSI标准微量稀释法测定MIC/MBC,并建立1天/3天生物膜模型评估BMIC/BMEC。

3. 结果

3.1 纳米囊泡特性

稳定性测试表明4℃储存4个月后粒径和PDI(0.207±0.011)无显著变化。MTT实验显示2000 μg/mL浓度下,纳米化使HFF细胞存活率较游离药物提升3.2倍(p<0.0001)。

3.2 抗菌活性

对Iso.6菌株的MIC从64 μg/mL降至8 μg/mL(8倍增效),MBC同步降低4倍。标准菌株MRSA ATCC 6538的BMIC从512 μg/mL降至256 μg/mL,3天成熟生物膜清除浓度从>1024 μg/mL降至1024 μg/mL。

3.3 作用机制

纳米囊泡通过以下途径增强疗效:

1)与细菌细胞壁相互作用促进药物内流

2)破坏生物膜基质渗透屏障

3)持续释放维持局部有效浓度

4. 讨论

与脂质体相比,非离子表面活性剂囊泡具有更高稳定性与成本优势。研究首次证实Span 60/Tween 60体系对单萜醇类化合物的高效负载能力,其4:1表面活性剂/胆固醇比例优化了膜流动性。值得注意的是,纳米囊泡对72小时生物膜的穿透效率较24小时生物膜降低37%,提示临床应早期干预。与文献报道的纳米化抗生素相比,该天然药物递送系统细胞毒性降低68%(p<0.001)。

5. 结论

该研究为MRSA感染提供了一种兼具生物相容性与治疗效能的创新方案,其核心突破在于:

1)实现植物活性成分的纳米级稳态化

2)通过粒径效应增强生物膜渗透

3)剂量依赖性毒性显著降低

未来研究将聚焦于体内感染模型验证和工业化生产工艺优化。

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