CN110898008A

CN110898008A - 一种含有茶树精油的纳米抗菌乳液及其制备方法

Info

Publication number: CN110898008A
Application number: CN201911264095.7A
Authority: CN
Inventors: 魏思敏; 伯若楠; 李金贵; 佘强龙; 刘明江; 赵昕
Original assignee: Yangzhou University
Current assignee: Yangzhou University
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-03-24

Abstract

本发明公开了一种含有茶树精油的纳米抗菌乳液及其制备方法，采用超声乳化法制备茶树精油纳米抗菌乳液，乳液体系是由茶树精油1~10 %、乳化剂1~6 %和水制备而成的，乳化剂为Tween 80。在抗菌试验中，本发明的茶树精油纳米乳液表现出比未包埋的茶树精油更好的抑菌效果，抑菌时间更长久，起到缓释的效果。本发明思路新颖，制备方法简单，实用性强，得到的茶树精油纳米乳液显著地提高了茶树精油的抗菌活性，为食品和药品领域提供一种安全长效的抗菌剂，具有较好的应用前景。

Description

一种含有茶树精油的纳米抗菌乳液及其制备方法

技术领域

本发明属于乳液包埋及抗菌技术领域，具体涉及一种含有茶树精油的纳米抗菌乳液及其制备方法。

背景技术

抗生素自从被发现以来就一直是现代医学的基石。当细菌等微生物对用来治疗的药物产生耐受时，抗生素耐药性就会发生。而抗生素在人类和动物卫生中的持续过度使用和滥用，助长了抗生素耐药性的出现和蔓延。抗生素耐药性在世界各地发生，新的耐药机制也在不断出现并在全球蔓延，使越来越多的细菌性感染(比如肺炎、结核病、败血症、淋病和食源性疾病)变得更难治疗，有时甚至无药可治。如不采取紧急行动，我们将进入后抗生素时代，届时普通感染和轻微损伤都可能会造成死亡。尽管已经在开发新型抗生素，但这些抗生素从研制到审批上市要耗费巨大的财力物力和时间，使用后仍然面临着耐药性问题，在这样严峻的形式下，科学家开始转变思路，越来越多的国内外学者将目光投放到天然植物的开发上，探索对抗细菌耐药性的新方法。

植物精油是作为有害生物控制的最有效的天然植物产品之一，其成分一般由小分子、萜烯类、醇类、醛酮类等物质组成，作用机理复杂，较难使病原菌产生抗性，在农林生物防治等领域具有较好的应用前景。茶树是一种同时兼有欣赏价值、香料价值和药用价值等多种价值属性的植物，茶树精油是桃金娘科白千层属灌木树种－互叶白千层(Melaleucaalternifolia)的新鲜枝叶经水蒸气蒸馏得到的芳香精油，其具有独特的香气。茶树精油具有很强的抗菌效果，是极具价值和发展潜力的纯天然植物精油。

然而由于植物精油的挥发、光解和氧化等原因，在环境中存留时间过短、降解过快而无法发挥其生物活性，在很大程度上会进一步降低制剂的防治效果和持效期；又由于其稳定性及溶解性较差且长期放置易变质而很少直接提取利用。

因此，迫切需要开发一些安全、高效的新剂型来改善植物精油，达到有效抑菌的目的。

发明内容

目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种含有茶树精油的纳米抗菌乳液及其制备方法，高稳定性、低挥发性的纳米粒径茶树精油乳液，使其作为一种天然抗菌剂治疗耐药菌感染。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种含有茶树精油的纳米抗菌乳液，所述纳米抗菌乳液的原料组分由茶树精油、乳化剂和水组成，各组分组成以质量百分比计为：茶树精油1～10％，乳化剂1～6％，余量为水，总量100％；所述乳化剂为Tween 80；采用超声乳化法制备得到。

在一些实施例中，茶树精油的质量百分比可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％，或1～10％中任何一个取值。

在一些实施例中，茶树精油的质量百分比可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％，或1～6％中任何一个取值。

作为优选方案，所述纳米抗菌乳液的原料组分为：茶树精油8％、乳化剂4％和水88％。

在一些实施例中，所述纳米抗菌乳液的平均粒径为135nm。

第二方面，提供一种纳米抗菌乳液的制备方法，所述纳米抗菌乳液的原料组分为：茶树精油1～10％，Tween 80乳化剂1～6％，余量为水，总量100％，所述百分比均为质量百分比；制备方法包括：

步骤(1)按照配方比例称取所述乳化剂，置于容器中，并加入配方比例的茶树精油，用搅拌器搅拌至混合均匀得混合液体；

步骤(2)称取配方比例的去离子水，边搅拌边滴加入步骤(1)得到的混合液体中，用搅拌器以1500～2500r/min搅拌至均匀，得到粗乳液；

步骤(3)取粗乳液于第二容器中，置于超声波细胞粉碎机中，选用4～8mm超声变幅杆，200～500w功率，冰水浴超声乳化10～20min，即得所述的纳米抗菌乳液。

在一些实施例中，所述的纳米抗菌乳液的制备方法，步骤(1)中，用磁力搅拌器以500～1000r/min搅拌2～8min，优选的，磁力搅拌器转速为700r/min，搅拌时间为5min。

步骤(2)中，用磁力搅拌器以1500～2500r/min搅拌1～3min，优选的，磁力搅拌器转速为2000r/min，搅拌时间为2min。所述滴加采用注射器缓慢滴加。

步骤(3)中，超声波细胞粉碎机选用6mm超声变幅杆，400w功率，冰水浴超声乳化15min。

另一方面，本发明还提供一种纳米抗菌乳液，由上述的纳米抗菌乳液的制备方法制备而成。

本发明制备的纳米微乳液配制工艺简单，具有增溶、传递效率高，稳定性、安全性强以及促进向动植物组织内部渗透等优点。纳米微乳液是难溶性挥发精油的良好载体，通过本发明选择的合适的亲水亲油平衡值的表面活性剂和对环境和人畜友好的助表面活性剂，可将精油很好地增溶到微乳体系中，提高其稳定性。

第三方面，本发明还提供所述的纳米抗菌乳液在用于细菌(革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌)抑制剂方面的应用。所述细菌包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌包括大肠杆菌，革兰氏阳性菌包括金黄色葡萄球菌。以大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)为受试对象进行的抗菌试验中，结果显示本方法制成的纳米乳液表现出比未包埋的茶树精油更好的抑菌效果，抑菌时间更长，具有缓释作用。

有益效果：本发明提供的一种含有茶树精油的纳米抗菌乳液及其制备方法，具有以下优点：选择抑菌效果良好但易挥发且不溶于水的茶树精油，并使用Tween80作为乳化剂，通过超声乳化法制备得到含有茶树精油的纳米乳液。该体系使茶树精油易溶于水，可直接用于饮水中，并增加了外用的可吸收性。此外，与传统乳液相比，纳米乳液属热力学稳定系统，经热压灭菌或离心也不能使之分层，并且具有缓释作用，对长效抑菌具有重要意义。

附图说明

图1为实施例中茶树精油及茶树精油纳米乳液外观图；

图2为实施例中制备的茶树精油纳米乳液的粒径分布图；

图3为实施例中制备的茶树精油纳米乳液的透射电镜图；

图4为实施例中茶树精油及茶树精油纳米乳液对大肠杆菌生产曲线的影响。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。以下实施例只是用于更加清楚地说明本发明的性能，而不能仅局限于下面的实施例。

实施例1

含有茶树精油的纳米抗菌乳液的乳液体系是由茶树精油、乳化剂和水制备而成的，各组分组成以质量百分比计为：茶树精油1～10％，乳化剂1～6％，用去离子水补足100％，所述乳化剂为Tween 80；纳米抗菌乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)准确称量所述比例中的乳化剂，置于容器中，并准确加入所述比例中的茶树精油，用磁力搅拌器以700r/min搅拌5min至均匀；

(2)准确称量所述比例中的去离子水，边搅拌边用注射器缓慢滴加入步骤(1)得到的液体中，以2000r/min搅拌2min至均匀，形成粗乳液；

(3)取一定量的粗乳液于烧杯中，置于超声波细胞粉碎机中，选用6mm超声变幅杆，400w功率，冰水浴超声乳化15min，得到稳定的茶树精油纳米抗菌乳液。

(1)粒径分析及透射电镜观察

经超声乳化法制备的茶树精油纳米乳液，图1显示肉眼观察呈乳白色均匀的乳状液体。采用Malvern粒度分析仪测定茶树精油纳米乳液的平均粒径，并用透射电镜观察纳米乳液的形态。粒径分析结果显示该纳米乳液平均粒径为135nm，并且无杂峰(图2)。图3中可以看出茶树精油纳米乳液呈球形，均匀分布。

(2)临床分离菌株耐药性检测

参照临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI)发布的标准，采用微量肉汤稀释法测定临床分离大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对抗生素的敏感性。表1结果显示，受试临床菌株均对多种抗生素耐药，具有多重耐药性。本试验质控菌株选用E.coli ATCC 25922和S.aureus ATCC29213，所有抗生素和培养基均在质控范围内。

表1临床分离大肠杆菌及金黄色葡萄球菌药敏试验

注：肩标“R”表示耐药。AMP：氨苄西林；CTX：头孢喹肟；CEF：头孢噻呋；AMK：阿米卡星；STR：链霉素；KAN：卡那霉素；DOX：多西环素；NEO：新霉素；CIP：环丙沙星；ENR：恩诺沙星；COL：黏菌素；ATCC：美国菌种保藏中心。STR、NEO、ENR尚无MIC解释标准(CLSI,2017)

以大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)为受试对象进行的抗菌试验中，结果显示本方法制成的纳米乳液表现出比未包埋的茶树精油更好的抑菌效果，抑菌时间更长，具有缓释作用。

(3)茶树精油纳米乳液的抑菌活性测定

参照CLSI发布的标准，采用微量肉汤稀释法测定含有茶树精油纳米乳液的抑菌活性，结果显示，包埋后的茶树精油仍表现出良好的抗菌活性，且其对临床分离的耐药菌仍有抑菌活性(表2)。

表2茶树精油纳米乳液(MAONE)及茶树精油(MAO)对临床分离菌株的药敏试验

(4)茶树精油纳米乳液对细菌生长曲线的影响

将含有茶树精油的纳米乳液、茶树精油以及空白纳米乳液的培养基培养大肠杆菌24小时，在不同的时间点取培养液进行菌落计数。茶树精油及茶树精油纳米乳液对大肠杆菌生产曲线的影响如图4所示，结果表明，包埋后的茶树精油仍表现出较强的抑制大肠杆菌生长的能力，且相同浓度下包埋后的茶树精油比单独茶树精油的抑菌效果更长久，说明茶树精油纳米乳液具有一定的缓释作用。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种含有茶树精油的纳米抗菌乳液，其特征在于，所述纳米抗菌乳液的原料组分由茶树精油、乳化剂和水组成，各组分组成以质量百分比计为：茶树精油1~10 %，乳化剂1~6%，余量为水，总量100 %；所述乳化剂为Tween 80；采用超声乳化法制备得到。

2.根据权利要求1所述的纳米抗菌乳液，其特征在于，所述纳米抗菌乳液的原料组分为：茶树精油8 %、乳化剂4 %和水88 %。

3.根据权利要求1或2所述的纳米抗菌乳液，其特征在于，所述纳米抗菌乳液的平均粒径为135 nm。

4.一种纳米抗菌乳液的制备方法，其特征在于，所述纳米抗菌乳液的原料组分为：茶树精油1~10 %，Tween 80乳化剂1~6 %，余量为水，总量100 %，所述百分比均为质量百分比；制备方法包括：

步骤（1）按照配方比例称取所述乳化剂，置于容器中，并加入配方比例的茶树精油，用搅拌器搅拌至混合均匀得混合液体；

步骤（2）称取配方比例的去离子水，边搅拌边滴加入步骤（1）得到的混合液体中，用搅拌器以1500~2500 r/min搅拌至均匀，得到粗乳液；

步骤（3）取粗乳液于第二容器中，置于超声波细胞粉碎机中，选用4~8 mm超声变幅杆，200~500 w功率，冰水浴超声乳化10~20 min，即得所述的纳米抗菌乳液。

5.根据权利要求4所述的纳米抗菌乳液的制备方法，其特征在于，

步骤（1）中，用磁力搅拌器以500~1000 r/min搅拌2~8 min，优选的，磁力搅拌器转速为700 r/min，搅拌时间为5 min。

6.根据权利要求4所述的纳米抗菌乳液的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，用磁力搅拌器以1500~2500 r/min搅拌1~3 min，优选的，磁力搅拌器转速为2000 r/min，搅拌时间为2 min。

7.根据权利要求4所述的纳米抗菌乳液的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，超声波细胞粉碎机选用6 mm超声变幅杆，400 w功率，冰水浴超声乳化15 min。

8.一种纳米抗菌乳液，由权利要求4-7任一项所述的纳米抗菌乳液的制备方法制备而成。

9.权利要求1-3、8任一项所述的纳米抗菌乳液在用于细菌抑制剂方面的应用。

10.权利要求9所述的应用，其特征在于，所述细菌包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌包括大肠杆菌，革兰氏阳性菌包括金黄色葡萄球菌。