亚麻籽油纳米乳凝胶的潜在抗菌、抗氧化及抗皱功效研究

《PLOS One》:Potential antimicrobial activity, antioxidant, and anti-wrinkle effects of Linum usitatissimum oil nanoemulgel

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月06日 来源:PLOS One 2.8

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  背景:亚麻(Linum usitatissimum,L. usitatissimum)籽已被报道具有多种生物学功效,如抗氧化、抗衰老、防晒及抗菌作用。本研究旨在开发亚麻籽油纳米乳凝胶,并评价其用于局部外用制剂的美容药用及抗菌特性。方法:研究人员采用自纳米乳化技

  
背景:亚麻(Linum usitatissimum,L. usitatissimum)籽已被报道具有多种生物学功效,如抗氧化、抗衰老、防晒及抗菌作用。本研究旨在开发亚麻籽油纳米乳凝胶,并评价其用于局部外用制剂的美容药用及抗菌特性。方法:研究人员采用自纳米乳化技术,通过优化非离子表面活性剂(Tween? 20、Tween? 80和Span? 80)制备亚麻籽油纳米乳凝胶处方,随后加入Carbopol?。测定乳凝胶处方的液滴粒径、多分散指数、zeta电位及流变学行为;此外,评价抗氧化活性、弹性蛋白酶抑制活性、防晒系数(SPF)及抗菌特性。结果:所制备的纳米乳凝胶外观均匀、质地细腻柔滑,具有良好的铺展性和可接受的皮肤黏附性。Tween? 80给出最优纳米乳凝胶处方,其液滴粒径小于200 nm。与trolox(IC50:2.21 ± 0.23 μg/ml)相比,亚麻籽原油具有较强内在抗氧化活性(IC50:3.15 ± 0.46 μg/ml);与齐墩果酸(IC50:10.2 ± 0.3 μg/ml)相比具有弹性蛋白酶抑制活性(IC50:17.3 ± 0.5 μg/ml),SPF为5.87,提示其具有显著潜在抗皱及光防护特性。将亚麻籽油载入优化纳米乳凝胶处方后,该系统对S. aureus、MRSA及C. albicans的抗菌活性显著高于原油(p < 0.05);对E. coli、E. faecium及S. sonnei未发现抗菌活性。结论:研究人员制备出一种新型亚麻籽油纳米乳凝胶,其在制药及美容药用领域具有应用前景。
一、研究背景与问题
纳米技术是递送药理学及美容药用药物的重要手段,尤其适用于水溶性差的药物。纳米递送系统可优化药物溶解度、稳定性、生物利用度及控释性能,并提高患者依从性。纳米乳是平均液滴粒径为5 ? 200 nm的乳剂递送系统,稳定性好,不易发生乳析、絮凝和聚集,可递送亲水性和亲脂性药物,并可通过口服、局部及胃肠外等多种途径给药。乳剂是难溶性药物的重要剂型,但其稳定性可能受pH和温度等参数影响,并可能发生乳析、聚结和絮凝。凝胶是透明半固体制剂,与乳膏和软膏相比稳定性和应用性较好,但对难溶性药物的递送效率低。为克服凝胶和乳剂的局限,可将二者结合为乳凝胶,其增溶能力强、促渗透性好、易于铺展和去除、外观宜人。纳米乳凝胶将纳米级油滴整合入水凝胶基质,可提高处方稳定性、改善亲脂性油的分散、提供适合局部外用的流变学特性,并使生物活性成分均匀分布,因而被广泛研究作为植物来源油在医药和化妆品领域的递送载体。
亚麻(Linum usitatissimum,L. usitatissimum)籽油属亚麻科,是α-亚麻酸、亚油酸、木脂素、生育酚和酚类化合物的天然丰富来源,具有抗氧化、抗炎、抗菌及皮肤保护活性,是局部化妆品和皮肤病学应用的有吸引力的候选物。然而,亚麻籽油直接加入常规局部制剂受到限制,原因包括水分散性差、易氧化降解、皮肤渗透有限以及可能影响其治疗和美容性能的理化不稳定性。纳米乳凝胶系统结合了纳米乳和凝胶基处方的优点,可提高亲脂性油的增溶、增强皮肤渗透性、提高物理稳定性、实现控释并改善患者可接受性。
近年来,纳米技术的进展通过改善亚麻籽油的水分散性、理化稳定性和局部给药,增强了其药理学和美容药用应用。已有研究人员采用高能均质或超声处理成功构建亚麻籽油纳米乳,所得纳米乳具有纳米级液滴、较小的多分散指数和负zeta电位,提示良好的物理稳定性和疏水性药物生物利用度的提高。用于溃疡性结肠炎治疗的亚麻籽油纳米乳据报道液滴粒径约为156–509 nm,zeta电位为负,稳定性良好,显示稳定亚麻籽油纳米乳用于口服药物应用的潜力;但该研究针对口服药理学应用而非局部或美容药用应用,且未评价任何皮肤病学属性。类似地,亚麻籽油纳米乳已被研究作为局部药物纳米载体用于特应性皮炎的治疗。亚麻籽油纳米乳通过超声乳化制备,并评价其液滴粒径、热力学稳定性和体外渗透特性;其生物学评价集中于局部药物应用治疗特应性皮炎的潜力,并非针对具有抗氧化、抗衰老、抗菌和防晒等多功能属性的美容药用应用。最近,研究人员通过将水包油微乳加入Carbopol凝胶,开发出含亚麻籽提取物的植物美容药用微乳凝胶。所开发的微乳凝胶液滴粒径约为99 nm,多分散性和zeta电位相对良好,在健康人类志愿者中测试时显示出抗氧化、酪氨酸酶抑制、SPF评价及良好化妆品特性;但该处方含亚麻籽提取物而非亚麻籽油,且研究未评价任何抗菌特性或与美容药用应用相关的酶抑制潜力,如用于皮肤美白的酪氨酸酶抑制或用于抗衰老的弹性蛋白酶抑制或用于肥胖管理的α-淀粉酶抑制。其他研究人员研究了包括亚麻籽油在内的种子油纳米乳凝胶用于皮肤病学疾病管理,研究重点为评价纳米乳凝胶的理化性质及其抗氧化潜力和酪氨酸酶抑制作用;纳米乳凝胶在理化性质方面显示出良好稳定性,但这些研究聚焦于种子油组合而非单独亚麻籽油,因而无法确定亚麻籽油的特异性效应;此外,未对纳米乳中所用表面活性剂进行优化,也未开展全面的多功能生物学评价。
因此,尽管对亚麻籽纳米制剂的兴趣日益增长,但相关信息仍然有限。既往研究大多要么聚焦于处方开发和理化评价,要么仅评价范围较窄的生物学活性。据研究人员所知,尚无既往研究系统优化采用伪三元相图和表面活性剂优化的亚麻籽油纳米乳制备,随后将其载入纳米乳凝胶,并在单一处方中综合评价包括抗氧化、α-淀粉酶抑制、弹性蛋白酶抑制、抗菌及SPF在内的多功能生物学活性。因此,本研究旨在制备具有改善理化性质的优化亚麻籽油纳米乳凝胶,并评价其与局部和美容药用应用相关的多功能生物学活性。
二、研究内容与结论
研究人员制备了亚麻籽油纳米乳凝胶,并考察其美容药用和制药应用。在第一评价阶段,研究人员考察了油的SPF和抗氧化活性;随后采用自纳米乳化技术制备亚麻籽油纳米乳凝胶,并加入Carbopol? 940水凝胶;最后考察了纳米乳凝胶的物理和抗菌特性。研究结论为:采用自纳米乳化策略成功配制了优化的亚麻籽油纳米乳凝胶并载入Carbopol?凝胶基质。优化处方显示出良好的理化性质,如平均液滴粒径小于200 nm、粒径分布窄、胶体稳定性好、流变学行为适当及局部外用铺展性良好。此外,原油表现出优异的内在抗氧化、弹性蛋白酶抑制及光防护(SPF)特性,而将其载入优化纳米乳凝胶后,对S. aureus、MRSA和C. albicans的抗菌功效较未制剂化油显著增强(p < 0.05)。这些综合发现凸显了亚麻籽油纳米乳凝胶作为多功能局部美容药用应用有前景候选物的潜力。尽管纳米乳凝胶良好的理化特性可能解释其更好的生物学性能,但本研究未直接评价皮肤渗透性或穿透性,因此尚需进一步的体外和离体渗透研究以验证纳米乳凝胶的效果。
三、主要关键技术方法
研究人员以1000 g亚麻籽为原料,采用正己烷与50%乙醇水溶液振荡提取(200 rpm、72 h、室温),经Buchner漏斗过滤、分液漏斗分离有机相,40°C旋转蒸发1 h去除有机溶剂,残余固体再提取,计算得油率。采用DPPH自由基清除法评价抗氧化活性并以trolox为对照;采用分光光度法以SANA为底物评价猪胰弹性蛋白酶(PPE)抑制活性并以齐墩果酸为对照;采用Mansour方程在290 ? 320 nm测定SPF。采用自乳化技术结合伪三元相图优化Tween? 20、Tween? 80和Span? 80,制备纳米乳;以Carbopol? 940制备水凝胶并调节pH至6;将纳米乳与不同浓度(0.4、0.6、0.8%)水凝胶基质混合制备纳米乳凝胶。采用NanoBrook Omni 280173测定液滴粒径、多分散指数(PDI)和zeta电位,采用旋转黏度计(Brookfield DV1)评价流变学行为。采用琼脂孔扩散法评价对E. coli(ATCC 25922)、S. aureus(ATCC 25923)、MRSA、S. sonnei(ATCC 25931)、E. faecium(ATCC 700221)及C. albicans(ATCC 90028)的抗菌活性,以Ampicillin和Fluconazole为阳性对照。采用SPSS进行单因素方差分析(ANOVA)及Tukey多重比较事后检验,两组比较采用非配对Student's t检验,p < 0.05为差异有统计学意义。
四、研究结果
3.1 亚麻籽油得率:用于提取的亚麻籽总重量为1000 g,获得15 g油,得率为1.5%。
3.2 亚麻籽油抗氧化活性:亚麻籽油抗氧化活性与自由基清除活性相关,结果见表1和图1。
3.3 亚麻籽油弹性蛋白酶抑制活性:亚麻籽油弹性蛋白酶抑制活性IC50为17.3 ± 0.5 μg/ml,齐墩果酸(参考标准)IC50为10.2 ± 0.3 μg/ml。
3.4 亚麻籽油SPF:采用SPF方程计算,亚麻籽油SPF值为5.87。
3.5 优化亚麻籽油纳米乳的表征与筛选:初步制备并测试了含不同浓度Tween? 80、Tween? 20、Span? 80和亚麻籽油的多种纳米乳处方,评价其在伪三元相图确定的纳米乳区域内形成均匀纳米乳的能力,并对所制备系统进行平均液滴粒径、PDI、zeta电位、外观和物理稳定性表征。在所研究处方中,含35% Tween? 80、5% Span? 80和60%亚麻籽油的处方表现出最有利的理化表征,包括最小液滴粒径、窄粒径分布和处方中最高油浓度,因而被选为优化纳米乳用于进一步整合入Carbopol?凝胶基质。两种表面活性剂表现不同:与Tween? 20相比,Tween? 80能产生液滴粒径小于200 nm的乳剂和更大的纳米乳区域。优化处方由35% Tween? 80、5% Span? 80和60%亚麻籽油制备,液滴粒径为152 ± 4.32 nm,PDI为0.211 ± 0.02。
3.6 亚麻籽油纳米乳凝胶处方:采用不同浓度Carbopol? 940(0.4、0.6、0.8%)作为胶凝剂制备含亚麻籽油的纳米乳凝胶处方,该胶凝剂为处方提供溶胀特性。采用自乳化技术制备优化纳米乳,随后在持续搅拌下加入Carbopol?水凝胶形成纳米乳凝胶,并测定其液滴粒径、PDI、zeta电位和流变学行为。
3.7 Carbopol?对纳米乳凝胶液滴粒径和PDI的影响:将含不同Carbopol?浓度(0.4%、0.6%、0.8%)的纳米乳凝胶处方的液滴粒径和PDI与初始纳米乳比较,统计分析未显示不同Carbopol?浓度制备的纳米乳凝胶处方在液滴粒径和PDI方面存在显著差异(p > 0.05),提示凝胶基质的加入未对优化纳米乳的这些特性产生负面影响。
3.8 纳米乳凝胶的zeta电位:含0.4%、0.6%、0.8% Carbopol的纳米乳凝胶处方zeta电位分别为?35.4 ± 1.1 mV、?35.8 ± 0.9 mV和?36.2 ± 1.3 mV。所有处方zeta电位均比?30 mV更负,表明液滴间存在显著静电排斥,胶体稳定性令人满意。单因素方差分析显示三种处方zeta电位无显著差异(p > 0.05),表明Carbopol?浓度变化未显著影响纳米乳凝胶的静电稳定性。
3.9 纳米乳凝胶的流变学行为:半固体制剂通常根据流变学性质(流动性质)评价,其是处方质量和功效的重要指标。纳米乳凝胶流变学分析显示剪切速率增加而黏度下降,表明纳米乳凝胶行为为假塑性。
3.10 纳米乳凝胶的铺展性:评价了含不同Carbopol?浓度(0.4、0.6、0.8%)的三种亚麻籽油纳米乳凝胶在皮肤上的铺展性及从罐中取出的难易程度。含0.4% Carbopol?的乳凝胶最易从罐中取出;所有处方铺展性相似,但选择含0.4% Carbopol?的乳凝胶,因其Carbopol?含量最低。
3.11 抗菌活性:采用琼脂孔扩散技术评价原油和优化纳米乳凝胶处方对受试微生物的抗菌活性。单因素方差分析及Tukey事后检验结果表明,纳米乳凝胶处方对S. aureus和MRSA的抑菌圈显著大于原油(p < 0.05)。纳米乳凝胶对S. aureus的抑制作用与阳性对照(Ampicillin)相似,二者间无显著统计学差异(p > 0.05)。原油和纳米乳凝胶对E. coli、E. faecium和S. sonnei未显示抗菌活性。C. albicans表现出轻度抑制,统计分析显示纳米乳凝胶的抑制作用显著大于原油(p < 0.05),但活性低于fluconazole(p < 0.05)。
五、讨论部分总结
关于所制备纳米乳凝胶的物理特性,其具有最小液滴粒径和PDI,zeta电位处于纳米乳可接受的稳定范围,油滴分散时间很短(6秒),外观均匀,颜色为白色,黏度适合提供良好铺展性和光滑柔滑行为。抗氧化和抗衰老结果及SPF值支持其在美容药用中的应用。所制备处方具有高自由基清除活性,其IC50与trolox标准比较为3.15 ± 0.46和2.21 ± 0.23 μg/mL。越来越多证据表明亚麻籽及其提取物具有抗氧化活性,多数研究中抗氧化活性与酚含量显著相关。Zanwar等(2010)采用DPPH清除活性证明亚麻籽浓度依赖性抗氧化活性;Yilmaz等(2017)采用不同方法测定了该植物提取物的抗氧化活性。本研究所观察到的抗氧化活性与既往研究一致,表明亚麻籽油因富含木脂素、酚酸、生育酚和α-亚麻酸而具有显著自由基清除特性。本研究的IC50值(3.15 ± 0.46 μg/mL)与采用DPPH和ABTS法报道的亚麻籽提取物和油相当,表明提取程序成功保留了生物活性抗氧化成分。已发表研究间的微小差异在预期之内,因为抗氧化活性受品种、地理来源、提取溶剂、油加工及分析方法影响。与其他用于局部纳米制剂的植物油相比,亚麻籽油的抗氧化能力属于已报道的最高之列,支持其用于旨在减少氧化性皮肤损伤的美容药用应用。原油的抗氧化活性与近期报道结果一致,后者证明亚麻籽脂质成分的生物活性价值。将该油载入纳米结构有望保护其高含量多不饱和脂肪酸免受氧化降解,从而支持开发纳米乳凝胶系统的合理性。该油传统上据报道含有大量α-亚麻酸、生育酚和木脂素衍生物,而因其多不饱和脂肪酸含量高,氧化稳定性相当有限。近期研究发现,制备含生物活性酚类化合物的亚麻籽油纳米乳可改善其氧化稳定性,可能归因于不饱和化合物保护增强及抗氧化成分在油水界面分布优化。类似地,本纳米乳凝胶的抗氧化活性可通过亚麻籽油中所含抗氧化化合物与制剂纳米结构的共同贡献来解释,后者促进其在水介质中的分散,从而使其更易与自由基清除分子相互作用。近期研究表明,基于亚麻籽的植物美容药用微乳凝胶表现出重要抗氧化活性并同时增强化妆品特性,因而可作为多功能化妆品处方。与既往报道的常规亚麻籽油系统相比,所制剂化系统表现出的改善抗氧化活性证明纳米乳/纳米乳凝胶系统在扩展脂质性植物药用于美容药用目的方面的功效。
弹性蛋白酶是糜蛋白酶家族蛋白酶,负责降解弹性蛋白和细胞外基质(ECM)中通常存在的其他蛋白质。弹性蛋白酶水平升高通常与皮肤真皮中弹性纤维积聚相关,从而降低皮肤弹性。因此,该酶被认为是皮肤衰老(皱纹形成)的重要因素,任何对该酶具有抑制活性的产品在化妆品中被认为具有良好抗衰老特性。亚麻籽油的弹性蛋白酶抑制作用进一步支持其作为抗衰老物质的潜在用途。本研究的IC50与既往研究用于化妆品应用的一些植物提取物相当。齐墩果酸仍是更有效的参考抑制剂,但考虑到亚麻籽油是天然原油而非精制活性成分,其作为抑制剂令人惊讶。弹性蛋白酶抑制此前被归因于亚麻籽木脂素及酚类化合物,其可减少弹性蛋白酶介导的细胞外基质蛋白分解。本研究表明相当可观的抑制活性,支持亚麻籽油作为同时提供抗氧化保护和保持皮肤弹性的多功能剂的用途。原油所表现出的弹性蛋白酶抑制潜力(IC50:17.3 ± 0.5 μg/mL)为将该油纳入抗衰老美容药用处方提供了有力依据。虽然本研究的弹性蛋白酶试验评价的是原料种子油,但将此类生物活性植物油脂包封入纳米乳凝胶系统预期可增强其皮肤递送和生物利用度。本发明化合物包含不饱和脂肪酸、生育酚和酚酸,这些成分被认为与减轻氧化应激介导的细胞外基质重塑有关。此外,与游离形式相比,纳米递送系统可能改善疏水性载物的生物利用度和皮肤渗透。本研究中亚麻籽油纳米乳凝胶对弹性蛋白酶的IC50为17.3 ± 0.5 μg/mL,齐墩果酸标准为10.2 ± 0.3 μg/mL,结果表明纳米乳凝胶具有标准品一半以上的抑制活性,这可能与植物提取物中高酚类和黄酮含量有关。Sultana等对Cornus kousa茎及其分离化合物maslinic acid、arjunolic acid和两种鞣花酸衍生物进行研究,显示其对弹性蛋白酶具有显著抑制活性,IC50值分别为10.81 μg/mL、21.21 μg/mL和44.63 μg/mL。另一研究发现粗葡萄渣提取物具有剂量依赖性酶抑制活性,为14.7 μg/mL。本研究结果表明亚麻籽油通过抑制弹性蛋白酶(IC50为17.3 ± 0.5 μg/mL)具有潜在抗衰老活性。
纳米乳凝胶的SPF值是衡量其吸收紫外线以保护皮肤免受暴露危害能力的指标。非挥发性油的SPF值已被发现介于2和8之间。本研究中亚麻籽油SPF约为5.87,因而验证了所制备处方的防晒活性。纳米乳凝胶pH值测得约为6,该值对皮肤应用可接受且无刺激迹象,因为皮肤pH约为5.6。本研究报告的SPF值5.87与既往出版物一致,后者确认天然植物油提供低至中等内在光防护。该防护水平不足以单独用作防晒霜,但与其他化妆品油(包括橄榄油、芝麻油、椰子油和亚麻籽油)记录的SPF值相当。因此,亚麻籽油可能是多功能局部制剂中的有益辅助成分,提供抗氧化保护并作为补充性UV防护剂。原油SPF值(5.87)与既往报道的天然植物油提供内在低至中等光防护的数据相当。这些发现表明亚麻籽油可作为所制剂化纳米乳凝胶中有益的功能性油相,为最终局部产品贡献补充性UV防护和抗氧化品质。近期研究表明,基于植物油脂和提取物的纳米乳或微乳凝胶的制备可改善其光学性质并增加其对化妆品局部应用的吸引力。含亚麻籽提取物的微乳凝胶被发现表现出SPF值及抗氧化和皮肤调理活性,因而成为光防护化妆品行业的有前景候选物。然而,本研究的SPF应被视为体外筛选值,在建立临床宣称前尚需进一步体内光防护研究。
本研究所用两种非离子表面活性剂的比较显示,Tween? 80能给出比Tween? 20更大的纳米乳区域。Bouchemal等支持本研究结果,即Tween? 80给出更小液滴粒径;该研究中两种表面活性剂均用于制备纳米乳,Tween? 80所得液滴粒径为516 ± 71 nm,Tween? 20为725 ± 198 nm。在一项关于Swietenia油的研究中,尽管Tween? 20因其良好溶解度而产生良好自乳化特性,但单独使用而非与其他低HLB值表面活性剂混合给出较小的纳米乳区域;解释为该表面活性剂具有大量亲水基团,导致油/表面活性剂混合物不相溶,因而与疏水性油产生较差自乳化特性。许多研究关注Tween? 80的溶解度特性。例如难溶性抗炎药Piroxicam,其溶解度因Tween? 80作为液体载体的存在而显著增加。此外,Tween? 80溶液已被用作孕酮代谢物5α-二氢孕酮的载体,此前油性载体未能提供相同功效;Tween? 80溶液因具有所需溶解度特性而能提供相似功效。一项针对NSAID药物使用系列Tween?表面活性剂(80、60、40、20)证明其溶解度的研究显示,Tween? 80给出最高溶解度,Tween? 20给出最低溶解度;这些结果提示Tween?表面活性剂的溶解度大致与表面活性剂浓度成正比。此外,Soon等测试了氟比洛芬在一些表面活性剂中的溶解度,显示在Tween? 80中溶解度为11,193.2 ± 3074.9(μg/mL),而在Tween? 20中低得多,为8735.1 ± 1220.6(μg/mL)。上述研究被认为是Tween? 80因其高增溶特性而能给出更小液滴粒径的证据。本研究选择的处方由35% Tween? 80组成,具有最小液滴粒径152.17 ± 4.32 nm和PDI 0.211 ± 0.02 nm。这些结果与Mahiran等制备的纳米乳一致,其优化处方具有相似的Tween? 80比例。此外,发现液滴粒径的显著下降归因于Tween? 80比例增加至35%,这是表面活性剂在油水界面液滴周围吸附增加和界面张力降低的结果,增加了形成最小液滴粒径的有利性。
如前所述,纳米乳凝胶处方中Carbopol?浓度的差异对流变学行为无影响。此外,与优化纳米乳相比,纳米乳凝胶处方的平均液滴粒径或PDI无显著差异。Yilmaz等也发现类似结果;然而,随着Carbopol?浓度增加,处方平均液滴粒径略有增加。不同作者也陈述了类似发现,即较高浓度聚合物导致介质黏度增加,这源于高度交联。统计分析显示,用不同量Carbopol?制备的纳米乳凝胶处方在液滴粒径、PDI或zeta电位方面无显著差异(p > 0.05)。这些数据表明,在所研究范围内增加Carbopol?含量未对优化纳米乳的理化稳定性产生有害影响。纳米乳凝胶处方的zeta电位低于?30 mV,这是稳定性的指示,因为既往报道显示正或负zeta电位大于30 mV的乳剂被认为稳定。此外,与粒径分布相关的窄PDI验证了纳米乳凝胶处方的高稳定性。Jeong等支持这一点,其报道粒径分布小于0.3的乳剂比分布更宽的乳剂具有更高稳定性。该测量参数在所有纳米乳凝胶处方中表现出相似性能和行为;然而,含最低Carbopol浓度0.4%的纳米乳凝胶处方为最优。
本研究的抗菌结果与亚麻籽生物活性化合物(特别是cyclolinopeptides和酚类含量)对革兰阳性微生物抗菌活性的早期结果一致。与革兰阴性菌相比,Staphylococcus aureus敏感性更高,这与早期研究一致,可能因为革兰阴性菌的保护性外膜限制了疏水性植物化学物的渗透。重要的是,将亚麻籽油加入纳米乳凝胶较原油大大提高了抗菌活性。使用精油和植物提取物的纳米乳基递送系统也观察到类似改善。液滴粒径减小增加表面积,有助于通过微生物细胞壁扩散并增强与细菌膜的接触。因此,本研究更高的抗菌活性可能归因于亚麻籽油的内在抗菌活性和纳米乳凝胶制剂的增强转运。亚麻籽油因cyclolinopeptides作为亚麻籽油抗菌成分之一而表现出抗菌活性。统计研究表明,优化纳米乳凝胶对S. aureus、MRSA和C. albicans的抑菌圈显著大于原油(p < 0.05)。抗菌活性增强可能归因于液滴粒径减小(<200 nm),其增加与细菌细胞膜相互作用的可及表面积并增强对微生物生物膜包膜的渗透。为强调这一观点,另一项研究评价了withania somnifera乳膏的银纳米颗粒形式,发现抑制作用增加。此外,Lkhagvaja等证明胶体银纳米颗粒的微生物抑制因制备方法和粒径而增加。纳米乳凝胶的抗菌活性归因于紧密堆积和对细菌的高暴露,结果更高浓度的亚麻籽油渗透入细菌。为强化这一观点,Assali等发现环丙沙星单壁碳纳米管的抗菌作用归因于药物聚集导致药物驻留时间增加,进而增加渗透和抑制。近期研究已确立纳米乳基递送系统改善植物油脂抗菌性能的能力。例如,由天然油制备的纳米乳凝胶较传统对应物表现出增强的抗菌特性,强调纳米结构化对辅料理化特性及进而其生物学功能的益处。与这些发现一致,所制备亚麻籽油纳米乳凝胶的抗菌功效可通过亚麻籽油衍生生物活性化合物与纳米乳结构特性的共同贡献来解释,后者促进与真菌细胞膜的紧密接触并促进疏水性分子渗透入细胞内部。然而,尚需进一步研究确定受试纳米乳凝胶的确切抗菌机制。
与其他聚焦亚麻籽油或传统局部制剂的研究不同,本研究通过将理化优化与生物学评价相结合,呈现了优化亚麻籽油纳米乳凝胶的完整表征。所提出处方的多功能性质由有利的液滴粒径、出色胶体稳定性、抗氧化活性、弹性蛋白酶抑制、抗菌功效及内在防晒品质所体现。这些结果意味着纳米乳凝胶技术是增强亚麻籽油药理学和美容药用特性而不影响其生物活性的有前景方法。
六、研究结论(翻译)
本研究采用自纳米乳化策略成功配制了优化的亚麻籽油纳米乳凝胶,并将其载入Carbopol?凝胶基质。优化处方显示出良好的理化性质,如平均液滴粒径小于200 nm、粒径分布窄、胶体稳定性好、流变学行为适当及局部外用铺展性良好。此外,原油表现出优异的内在抗氧化、弹性蛋白酶抑制及光防护(SPF)特性,而将其载入优化纳米乳凝胶后,对S. aureus、MRSA和C. albicans的抗菌功效较未制剂化油显著增强(p < 0.05)。这些综合发现凸显了亚麻籽油纳米乳凝胶作为多功能局部美容药用应用有前景候选物的潜力。尽管纳米乳凝胶良好的理化特性可能解释其更好的生物学性能,但本研究未直接评价皮肤渗透性或穿透性。因此,尚需进一步的体外和离体渗透研究以验证纳米乳凝胶的效果。
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