乳酸-羟基乙酸包被的亚甲蓝纳米颗粒的抗菌和促进创面愈合作用及其机制

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亚甲基蓝是水生动物病害防控中广泛使用的抗细菌、抗真菌和抗原虫药物。为了进行渔用亚甲基蓝抗菌新制剂和新疗法开发的前期探索,提高其药效和降低使用剂量,本研究综合应用纳米包被技术和光动力抗菌增效技术,在制备乳酸-羟基乙酸(PLGA)包覆亚甲基蓝(MB)光敏剂纳米颗粒(MPNPs)的基础上,并对其稳定性、安全性、体内外抗菌活性及其增效机制进行了研究。具体内容如下。1、采用复乳法以PLGA为包覆材料,对MB进行包覆,制备的颗粒(MPNPs)粒径大小在240~340nm,平均粒径为247.7nm、表面电荷为-0.319 m V。扫描电镜和透射电镜均观察到MPNPs表面光滑均一、符合纳米级颗粒特性。傅里叶红外吸收光谱显示PLGA成功包覆了MB。MPNPs在200μg m L-1浓度以下,对4T1细胞存活的抑制率不超过15%,在400μg m L-1浓度下未引起兔红细胞溶血,MPNPs具有良好的生物相容性和低细胞毒性。MPNPs(200μg m L-1)尾静脉注射攻毒和涂抹治疗小鼠金黄色葡萄球菌皮肤创伤模型中,心、肝、脾、肺、肾、脑均未见组织学损伤。2、MPNPs(100μg m L-1)联合激光照射在体外对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率(分别为99.99%和99.67%)和MIC(25μg m L-1),均显著高于MB联合激光组的抑制率(分别为80%和75%)和MIC(100μg m L-1),通过扫描电镜和透射电镜观察MPNPs联合激光处理后的细菌表面皱缩、有内容物溢出。3、MPNPs治疗小鼠耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)皮肤病试验显示,100μL MPNPs(200μg m L-1)涂抹伤口联合激光治疗后第7天,与MB联合激光治疗组相比,伤口载菌量更低,创伤愈合速度更快愈合程度更好。4、在离体溶液中,在激光激发下MPNPs组比MB组产生单线态氧的量更高;而在细胞试验中,在激光激发下MPNPs组比MB组产生活性氧的量更高。MPNPs抗菌增效机制可能涉及到MB产生单线态氧的量和寿命增加有关。综上,MB被PLGA包被成纳米颗粒后,在体内外的抗菌活性增强,且该抗菌增效机制与激发的活性氧增加有关。本研究为下一步开发以乳酸-羟基乙酸包被亚甲基蓝纳米颗粒为原料的渔用浸泡型抗菌和创伤愈合新制剂奠定了基础。
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