含胡椒属(Piper spp.)精油纳米乳液及其抗真菌与细胞毒潜力

《Chemistry & Biodiversity》:Nanoemulsions With Essential Oils of Piper spp. and Their Antifungal and Cytotoxic Potential

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月28日 来源:Chemistry & Biodiversity 2.9

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  含胡椒属(Piper spp.)精油之纳米乳液在应对细胞增殖性疾病与病原微生物等公共卫生问题方面仍待深入探索。研究人员旨在开发并表征含胡椒属(Piper spp.)精油的纳米制剂,并在细胞系中评估其安全性与有效性,同时评价其对病原微生物的抗微生物潜力。制备纳米

  
含胡椒属(Piper spp.)精油之纳米乳液在应对细胞增殖性疾病与病原微生物等公共卫生问题方面仍待深入探索。研究人员旨在开发并表征含胡椒属(Piper spp.)精油的纳米制剂,并在细胞系中评估其安全性与有效性,同时评价其对病原微生物的抗微生物潜力。制备纳米乳液时,将精油与吐温80(Tween 80)按1:1、1:1.5、1:2及1:2.5不同比例混合。通过目视检查及粒径、ζ电位(zeta potential)、pH测定监测纳米制剂稳定性,并借助透射电子显微镜(TEM)表征。采用比色法在乳腺癌细胞(MDA-MB-231)与Vero细胞(CCL81)及曲霉属(Aspergillus spp.)、念珠菌属(Candida spp.)、青霉属(Penicillium sp.)等病原真菌与细菌中评估细胞毒与抗微生物活性。其中钩胡椒(Piper aduncum)纳米乳液表现最优,消除精油对健康细胞毒性(IC50 >100 μg/mL),且抗真菌最强,对阿达青霉(Penicillium adametzii)MIC为125 μg/mL、对黄曲霉(Aspergillus flavus)MIC为250 μg/mL,而游离精油为1000 μg/mL。该纳米乳液稳定达360天,粒径26.4 ± 0.42至265 ± 0.00 nm,ζ电位?24.95 ± 0.92至?55.65 ± 0.21 mV。研究表明胡椒属源纳米乳液是应对病原微生物之有望候选,在健康与食品保藏具潜在应用。
研究背景方面,全球公共卫生挑战推动了对天然有效治疗替代物的需求。癌症对植物源生物活性化合物敏感,但念珠菌(Candida)等耐药真菌感染在癌症患者中上升,医院获得性病原菌与丝状真菌致食品腐败亦构成持续威胁。精油虽具广谱生物活性,但其疏水性与挥发性限制应用。纳米乳化(nanoemulsification)可将精油分散为纳米级液滴,提升稳定性与生物利用度,且已有研究提示该策略可降低精油毒性。胡椒属(Piper)中钩胡椒(P. aduncum)、刚毛胡椒(P. hispidum)与边缘胡椒(P. marginatum)精油具抗微生物与细胞毒报道,但相应纳米乳液研究有限。为此,研究人员开发并表征上述三种胡椒属精油纳米乳液,系统评估其抗微生物效力与细胞毒谱,以兼顾理化局限突破与治疗潜力挖掘。该研究发表于《Chemistry》。
关键技术方法上,样本队列来源于巴西马瑙斯(Manaus-AM)地区采集的三种胡椒属植物经水蒸气蒸馏所得精油(GC-MS表征见前期工作)。纳米乳液以1%精油与不同比例聚山梨酯80(polysorbate 80,即Tween 80)加超纯水于室温12000 rpm均质10分钟制备。稳定性与表征采用动态光散射(DLS)测粒径与ζ电位、pH计测酸碱度、透射电子显微镜(TEM)观形貌。抗微生物采用微量稀释法测MIC并分抑菌(fungistatic)与杀菌(fungicidal),细菌/酵母/丝状真菌分别用TTC显色或琼脂平板培养。细胞毒用MTT法测MDA-MB-231与Vero CCL81细胞存活率,非线性回归算IC50。
研究结果部分,3.1开发与小标题“纳米乳液开发与表征”中,宏观与DLS显示钩胡椒纳米乳液(PAN)与边缘胡椒纳米乳液(PMN)在油表比1:2时最稳,PAN第1天粒径26.4±0.42 nm、ζ电位?34.80±1.84 mV,360天时粒径89.25±1.20 nm、ζ电位?28.50±1.27 mV;PMN第1天238 nm、ζ?55.65±0.21 mV,150天265 nm。刚毛胡椒纳米乳液(PHN)15天后由半透明转无色,稳定性差。TEM下PAN液滴呈椭球、4.96–22.7 nm,PMN多球形、4.98–9.21 nm伴少量聚集但无絮凝。3.2小标题“抗微生物活性”中,原精油对受试细菌无活性,纳米乳液亦无;抗真菌方面PAN对阿达青霉MIC 125 μg/mL(原精油1000)、黄曲霉250 μg/mL(原精油无)、黑曲霉(Aspergillus niger)1000 μg/mL;PMN对热带念珠菌(C. tropicalis)与光滑念珠菌(C. glabrata)MIC 500 μg/mL、黑曲霉250 μg/mL;PHEO仅对黄曲霉1000 μg/mL,其纳米乳液无活性。纳米化提升钩胡椒与边缘胡椒抗真菌效价,因液滴纳米化增溶增效。3.3小标题“细胞毒性”中,以72 h存活率低于80%为毒判据,PAN在Vero细胞各浓度无毒(IC50>100 μg/mL)且消除原精油毒性,对MDA-MB-231自6 μg/mL起抑增殖;PHN之IC50由原23.84升至>100 μg/mL;PMN安全浓度由25升至50 μg/mL。纳米乳化选择性降健康细胞毒,至少翻倍安全窗。
讨论与结论部分,研究人员指出纳米乳化同时实现降毒与抗真菌增效,PAN因富含dillapiole(80.26%)及高负ζ电位获最佳综合表现,PMN凭?55.65 mV强电斥稳至360天。结论翻译如下:胡椒属精油纳米乳化降低对健康细胞细胞毒性,并放大对热带念珠菌、光滑念珠菌、阿达青霉、黑曲霉与黄曲霉之抗真菌效应;该纳米乳液具优良理化性质与长期稳定性,整体表明胡椒属源纳米乳液是抵御病原微生物之有望候选,助推健康与食品相关应用进展。
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