CN111110631A - 一种高效广谱的抗菌纳米乳及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种高效广谱的抗菌纳米乳，其特征在于，所述纳米乳的重量组成为：薄荷油1～10份、非离子表面活性剂10～40份、助表面活性剂1～20份、粘菌素1～10份、油1～5份、水20～50份。所述表面活性剂的HLB值为13‑16；所述表面活性剂和助表面活性剂质量比为1～2：1；所述的薄荷油，油，粘菌素与表面活性剂的质量比优选为1:0.5～1:0.5～2：1～4。该抗菌纳米乳，具有强效，广谱，天然，缓释的杀菌效果。

Description

一种高效广谱的抗菌纳米乳及其制备方法

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及一种含有薄荷油和粘菌素的抗菌纳米乳。

背景技术

粘菌素又名粘杆菌素、克利斯汀（colistin）、多粘菌素E（Polymyxin E）、抗敌素等，是由多粘杆菌培养液中获得的碱性琐环状多肽类（polypeptide system）抗生素，为多粘菌素E1和E2的混合物。为白色结晶或结晶性粉末，微溶于水，不易潮解。其硫酸盐硫酸粘菌素性质十分稳定，为白色粉末，易溶于水，微溶于甲醇、乙醇，不溶于丙酮、乙醚等。在pH值为3-7.5范围内较稳定。耐热，消化道不易吸收，排泄迅速、毒性小，无副作用，不易产生耐药菌株，但粘菌素的抗菌谱较窄，主要对革兰氏阴性菌有很强的抗菌作用，几乎对所有革兰氏阴性菌有效，对绿脓杆菌有显著作用；对革兰氏阳性菌和真菌无作用。

植物香精油是一类从植物的花、叶、根、树皮、果实、种子、树脂等成分中以蒸馏、压榨方式提炼出来的具有特殊气味的芳香物质。早在十九世纪末，就有科学家对精油的杀菌作用进行了研究。如今，植物香精油的杀菌特性更得到了广泛关注，使其成为天然、安全抗菌剂的重要来源之一。在植物香精油中，薄荷精油是全球贸易量最大的香料品种之一，每年需求量极大。薄荷油用途很广，可用于医药、食品、化妆品、香料、烟草工业等领域。有大量研究表明，薄荷油具有较强的抗细菌、抗真菌以及抗病毒的功效。

但是由于薄荷油易挥发，具有强刺激性味道以及水不溶性等特征，给实际生产带来了不可避免的麻烦。例如：在生产及贮存过程中，薄荷油易挥发散失。近年来，水包油型纳米乳液包埋技术常常被用来解决此类问题。该技术是采用水溶性的胶体物质将不溶性的疏水性物质进行有效地包埋。因此，用纳米乳化包埋后，不溶性的疏水性物质不仅能溶于水，而且还能避免其挥发散失，减少因环境因素引起不必要的反应，同时达到缓慢释放的效果。

单独使用粘菌素作用效果单一，不能获得更为理想的广谱抗菌效果，且粘菌素难溶于常见的溶剂。另一方面，薄荷油易挥发，难以长时间起到杀菌作用。因此本发明，将两者结合制成复合的纳米乳，具有长时间缓释的效果，且意外的发现薄荷油和粘菌素具有互相促进的协同杀菌效果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高效广谱的抗菌纳米乳，具有强效，广谱，天然，缓释的杀菌效果。

本发明提供了一种高效广谱的抗菌纳米乳，其特征在于，所述纳米乳的重量组成为：薄荷油1～10份、非离子表面活性剂10～40份、助表面活性剂1～20份、粘菌素1～10份、油1～5份、水20～50份。所述表面活性剂的HLB值为13-16；所述表面活性剂和助表面活性剂质量比为1～2：1；所述的薄荷油，油，粘菌素与表面活性剂的质量比优选为1: 0.5～1:0.5～2：1～4。

进一步地，助表面活性剂选自1,2-丙二醇、聚乙二醇400或丙三醇。

进一步地，所述表面活性剂选自聚氧乙烯植物油，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯羊毛醇醚，聚氧乙烯单硬脂酸酯，聚氧乙烯单油酸酯，聚乙二醇单棕榈酸酯，聚氧乙烯十六烷基醇，聚氧乙烯氧丙烯硬脂酸酯。

进一步地，，所述油选自大豆油、肉桂醛、甲酸乙酯，油酸乙酯、脂肪酸甘油脂、蓖麻油、菜籽油、亚油酸、丁酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、乙酸乙酯和油酸。为了更好的实现本发明的效果，所述油优选为肉豆蔻酸异丙酯，该物质天然副作用小。

进一步地，表面活性剂和助表面活性剂质量比为1：1。助表面活性剂除了助溶作用外，助表面活性剂主要是为了调整表面活性剂的亲水亲油平衡值（HLB），使得油水界面张力进一步降低，增大界膜的油水性和刚性。助表面活性剂掺入到界面膜中，能够促进曲率半径很小的膜形成，扩大纳米乳的乳区面积。由于助表面活性剂是多元醇，对人体和动物都有一定的副作用。因此在该比例的条件下，能保证助表面活性剂的用量少，同时也能充分起到上述的作用。

进一步地，薄荷油与油的质量比为1：1。在该比例下，能增大薄荷油的溶解度和稳定性。

进一步地，薄荷油与粘菌素的质量比为1：1。该比例下，能最大化协同杀菌效果，减少用药次数。

本发明还提供了一种纳米抗菌乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按上述重量比称取粘菌素、薄荷油、油、表面活性剂和助表面活性剂和水；

2）室温条件下将粘菌素、薄荷油、油、表面活性剂和助表面活性剂搅拌均匀得到油相溶液；

3）在适当磁力搅拌条件下，向油相中逐滴加入水相形成初乳，经超声波清洗器超声10min后，10000r/min离心10min，上清液即为产品。

其具体过程为：初期滴加水相溶液时，体系会变粘稠，随着水相溶液的逐渐增加，体系黏稠度增大；当水相溶液的量增大到一定程度后，体系由油包水变为水包油型，其黏度会突然转稀，此时为制备该纳米乳时加入水相溶液的临界点，此时可以继续加入水相溶液，以得到较稀的纳米乳。

本发明的有益效果

通过包埋避免了传统薄荷型香精的强烈挥发性和不稳定性，同时增大了粘菌素的溶解度。而且，与传统的乳液相比，纳米乳液由于其粒径小，分散均匀，处于纳米水平，乳液的稳定性大幅度提高，易于提高保存稳定性。

从抗菌效果来讲，纳米包埋后的薄荷油仍表现出较强的抑制微生物生长的能力。与未包埋的薄荷油相比，纳米薄荷油乳液促使薄荷油缓慢释放，增长薄荷油的持留时间，表现为抑制微生物生长的时间较长。因此，纳米乳液体系能达到薄荷油的长效控制释放的效果。将粘菌素与薄荷油有机结合，改善了药物的抗菌效果，提高了药物的治疗能力，制剂整体的抗菌效果更稳定、更直接，同时药效得到协同增强，药物的用量和使用次数减少。

制得的纳米乳还可进一步加水稀释，从而制得不同浓度药物含量的纳米乳。本发明采用的配方和方法简单可行，便于大规模工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种抗菌纳米乳，重量组成为：薄荷油5份、非离子表面活性剂（聚氧乙烯植物油）20份、助表面活性剂（1,2-丙二醇）20份、粘菌素5份、油（肉豆蔻酸异丙酯）5份、水50份。

所述表面活性剂的HLB值为13-16；所述表面活性剂和助表面活性剂质量比为1～2：1；所述的薄荷油，油，粘菌素与表面活性剂的质量比优选为1: 0.5～1:0.5～2：1～4。

其制备方法如下：

1）称取上述比例的原料；

2）室温条件下将薄荷油、粘菌素、聚氧乙烯植物油、肉豆蔻酸异丙酯和乙醇搅拌均匀得到油相溶液；

3）在适当磁力搅拌条件下，向油相中逐滴加入水相形成初乳，经超声波清洗器超声10min后，10000r/min离心10min，上清液即为产品。

实施例2

与实施例1相同，除了助表面活性剂的量为10份。

实施例3

与实施例1相同，除了油的量为2.5份。

实施例4

与实施例1相同，除了薄荷油为6.67份，粘菌素的量为3.33份。

实施例5

与实施例1相同，除了薄荷油为3.33份，粘菌素的量为6.67份。

对比例1

与实施例1相同，除了助表面活性剂的量为30份。

对比例2

与实施例1相同，除了助表面活性剂的量为5份。

对比例3

与实施例1相同，除了油的量为10份。

对比例4

与实施例1相同，除了薄荷油为8份，粘菌素的量为2份。

对比例5

与实施例1相同，除了薄荷油为2份，粘菌素的量为8份。

对比例6

与实施例1相同，除了表面活性剂换成失水山梨醇单棕榈酸酯（HLB：6.7）

对比例7

与实施例1相同，除了表面活性剂换成聚氧乙烯单硬脂酸酯 （HLB：18.8）

对比例8

与实施例1相同，除了不加入粘菌素。

对比例9

与实施例1相同，除了不加入薄荷油。

对比例10

与实施例1相同的组分，简单的混合。

粒径分析

在透射电子显微镜下对实施例的纳米乳产品进行观察，发现液滴呈类球形，分散性好，无粘连。检测结果显示，乳液粒径分布在40.2～90.8nm之间。对比例1中加入过量的助表面活性剂，测得平均粒径为57.1nm，对比例2中加入少量的助表面活性剂，测到平均粒径为160.7nm。与加入适量的助表面活性剂相比，过量的助表面活性剂没有带来太大的变化，反而增大了其带来的副作用，过少的加入导致粒径过大。因此优选加入本发明的范围内的助表面活性剂。对比例3中加入过多的油，测得粒径为142.9nm，同样导致粒径过大，纳米乳体系不稳定。

高速离心试验

取各实施例样品分别装入离心管中，以15000 r/min的转速离心10 min。离心后对样品进行观察，发现各实施例样品在离心后依然能够保持离心前的澄清透明状态，未出现分层、浑浊或晶体析出等现象。

稳定性试验

取各实施例样品，每个实施例与对比例分三份，装入无色透明的玻璃瓶中，密封。将各分样品分别放置于4℃、室温（25℃）和40℃环境中留样考察30d，每隔5d取样观察。结果表明，在30d观察期内，实施例的抗菌纳米乳在三种温度条件下均保持澄清透明，未见分层、浑浊或晶体析出等不稳定现象。发现对比例6，7，在40℃的条件下，平均在15d的时候出现混浊，推测是因为表面活性剂的HLB过大或过小，导致亲水性或亲油性过强，造成纳米乳体系不稳定。

采用平板涂布法进行抗菌测试。挑取4℃下保存的大肠杆菌，葡萄球菌的单菌落，接种于LB液体培养基，置于28℃恒温的振荡水浴器中以110rpm培养20小时得到原始菌液。将得到的原始菌液用无菌水稀释至1.0×10³CFU/ml，然后取0.5ml稀释后的菌液加入0.5ml经过白炽灯照射下，超声处理30分钟的实施例和对比例产品的悬液中，制成含抑菌剂浓度为0.0025g/L的菌液，试验同时设置无菌水对照。将上述菌液置于避光的28℃恒温的振荡水浴器中以110rpm充分作用2小时后，从菌液中吸取0.1ml加入已倒好凝固的LB琼脂固体培养基平板上，用涂布棒轻抹均匀，每个处理重复三次。平板倒扣置于28℃下黑暗培养24小时后统计各处理平板上的菌落数量，按如下公式计算各浓度下的抑制率(％)。

	实施例1	实施例4	实施例5	对比例4	对比例5	对比例8	对比例9	对比例10
									大肠杆菌	97%	92%	94%	83%	85%	82%	91%	77%
葡萄球菌	94%	91%	87%	81%	83%	79%	47%	78%

葡萄球菌是革兰氏阳性菌的一种，根据对比例9的结果发现单独的粘菌素对该细菌灭菌效果不明显，单独的薄荷油具有一定灭菌性。根据测试结果，可以发现在薄荷油和粘菌素结合后，可以提高协同杀菌效果，同时提高了粘菌素的抗菌范围。对比实施例1和对比例10也表明纳米乳体系可以充分发挥杀菌效果。

Claims (9)

1.一种高效广谱的抗菌纳米乳，其特征在于，所述纳米乳的重量组成为：薄荷油1～10份、非离子表面活性剂10～40份、助表面活性剂1～20份、粘菌素1～10份、油1～5份、水20～50份；所述表面活性剂的HLB值为13-16；所述表面活性剂和助表面活性剂质量比为1～2：1；所述的薄荷油，油，粘菌素与表面活性剂的质量比优选为1: 0.5～1:0.5～2：1～4。

2.如权利要求1所述的抗菌纳米乳，其特征在于，助表面活性剂选自1,2-丙二醇、聚乙二醇400或丙三醇。

3.如权利要求1所述的抗菌纳米乳，其特征在于，所述表面活性剂选自聚氧乙烯植物油，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯羊毛醇醚，聚氧乙烯单硬脂酸酯，聚氧乙烯单油酸酯，聚乙二醇单棕榈酸酯，聚氧乙烯十六烷基醇，聚氧乙烯氧丙烯硬脂酸酯。

4.如权利要求1所述的抗菌纳米乳，其特征在于，所述油选自大豆油、肉桂醛、甲酸乙酯，油酸乙酯、脂肪酸甘油脂、蓖麻油、菜籽油、亚油酸、丁酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、乙酸乙酯和油酸。

5.如权利要求1所述的抗菌纳米乳，其特征在于，表面活性剂和助表面活性剂质量比为1：1。

6.如权利要求1所述的抗菌纳米乳，其特征在于，薄荷油与油的质量比为1：1。

7.如权利要求1所述的抗菌纳米乳，其特征在于，薄荷油与粘菌素的质量比为1：1。

8.如权利要求4所述的抗菌纳米乳，其特征在于，所述油为肉豆蔻酸异丙酯。

9.一种纳米抗菌乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按上述重量比称取粘菌素、薄荷油、油、表面活性剂和助表面活性剂和水；

2）室温条件下将粘菌素、薄荷油、油、表面活性剂和助表面活性剂搅拌均匀得到油相溶液；

3）在适当磁力搅拌条件下，向油相中逐滴加入水相形成初乳，经超声波清洗器超声10min后，10000r/min离心10min，上清液即为产品。