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21世纪传染痫仍是威胁着人类生命健康的大敌,尤其是在发展中国家传染病发病率居高不下。2003年SARS的爆发,2005年猪链球菌和禽流感感染事件,提醒我们必须密切关注传染病的动向。随着生活环境变化和致病微生物自身变异,新的传染病原不时出现。当前全世界新出现的传染病有40多种,其中有一半已在我国流行;预计今后20年还将发生30种新传染病。而结核病、性病等老传染病发病率都呈现出上升趋势,性传播疾病将大幅度上升,性病患者人数每年以15%的速度增加。我国是全世界艾滋病病毒(HIV)感染人数上升速度最快的国家之一。
感染性疾病发病首先是由于病原微生物吸附宿主表皮或粘膜,然后进一步侵袭进入体内进行繁殖而引发疾病。如用消毒剂在致病微生物与皮肤或粘膜接触初期直接予以杀灭,可达到有效预防的目的。但现有消毒剂多是氯元素、氧元素、醛类等有机化学合成品,具有较强刺激性,气味大,易造成环境污染,不能直接由于人体皮肤、粘膜等缺点。本研究的目的在于研制一种能够高效、广谱、速效杀灭多种病原体,安全无毒、无刺激、无环境污染,可直接在人体皮肤、粘膜使用的新型消毒乳剂。
纳米乳剂是近年来发展的一种新类型乳剂,乳剂中分散悬液颗粒度直径在lO-lO-lO-7m范围内。有文献报道,使用有机原料制备的新型乳剂表现出强、速效杀灭多种病原微生物的活性,并且毒性低,可用于多种途径的消毒灭菌。但配方中的原料大多有一定的化学毒性和腐蚀性。
因此本研究选择具有天然、广谱抗微生物活性的蜂胶醇溶液为油相,硝酸银水溶液为水相,表面活性剂吐温-80为乳化剂,按照纳米乳剂形成的新理论,以适当的比例混合后,室温下温和搅拌制备成水包油型(0/W)蜂胶一银离子复合纳米乳剂。并对复合乳剂的理化性质和抗菌活性物质总黄酮的含量进行测定,透射电镜观察乳剂的纳米结构体系;比较复合乳剂与单独使用相同浓度蜂胶和银离子的抑菌效果;检测复合乳剂的杀灭细菌、真菌、病毒和芽孢的效果和稳定性;研究复合乳剂杀灭革兰氏阴性和阳性菌的杀菌机理;评价复合乳剂的毒性和安全性。
结果表明:
1.理化性质和结构制备的复合蜂胶-银离子乳剂外观为棕黄色透明液体,pH值6.5,其中蜂胶含量为20g/L,银离子浓度为50ug/L,总黄酮含量为11g/L。4500rpm离心后,样液无分层或混浊。透射电镜观察乳剂颗粒直径为30-100nm。
2.杀灭微生物活性悬液杀菌定量试验结果显示:复合纳米乳剂的最低杀菌浓度为体积分数6.25%(即蜂胶含量为1.25g/L,Ag+浓度为3.125ug/L)对大肠杆菌,金黄色葡萄球菌作用lmin,绿脓杆菌作用3min,平均杀灭率为100%,杀灭对数值(KL)均大于5.00。对白色念珠菌的最低杀菌浓度为原液体积分数的12.5%(即蜂胶含量为2.50g几,Ag*浓度为6.25ug/L)作用5min,平均杀灭率即可达到100%,杀灭对数值(KL))5.00。对炭疽杆菌的最低杀灭浓度为体积分数50%(即蜂胶含量为l0g/1,Ag+浓度为25ug/1),作用40min可100%杀灭,甩)5.00。复合纳米乳剂原液对炭疽芽孢4h灭活率可达80%,但随时间延长至6h,灭活率未见继续增长,表明对炭疽芽孢具有部分杀灭作用。对脊髓灰质病毒具有明显的灭活作用,体积分数80%原液作用1、2、3min均可完全杀灭试验滴度的脊髓灰质病毒,各时间组的平均灭活对数>5.00。
3.稳定性复合纳米乳剂原液置于37℃温箱90d后,其有效成分总黄酮含量下降0.53%,小于规范10%的要求,其对大肠杆菌的杀灭效果与放置前比较均在12.5%百分体积5min内100%杀灭,无明显变化。表明复合乳剂的有效期)2Y.
4.毒理试验复合纳米乳剂对小鼠急性经口毒性试验的L~o>5000mg/kg(体重),属于实际无毒级;对大耳白兔皮肤刺激指数为0,属无刺激性;对小鼠皮下注射后注射部位未见出现红肿、溃疡等炎症反应,与正常对照的病理切片无显著差异,属无注射刺激性;对家兔急性眼刺激试验结果表明对结膜、虹膜和角膜无刺激作用,刺激积分指数最高为0,属无刺激性;对大耳白兔阴道粘膜刺激积分为0,受试阴道组织各端的切片与正常对照无差异,属无刺激作用。微核试验结果表明,对小鼠骨髓嗜多染红细胞无致微核作用,即无染色体畸变作用;对小鼠蓄积毒性试验,蓄积系数K>5,属于弱蓄积毒性。
5.杀菌机理复合纳米乳剂与大肠杆菌、金黄色葡萄球菌作用10min、15min和30min后,中和剂终止反应,染色切片,透射电镜下观察菌体结构变化。结果显示:复合纳米乳剂与大肠杆菌作用10min后,菌体产生融合,胞内含物开始溶解;作用15min时完全融合,胞内含物完全溶解;30min时融合的菌体出现裂解。而与金黄色葡萄球菌作用lOmin后,菌体内产生溶解,核质破裂:15min时胞内含物进一步溶解,胞壁出现部分裂解;30min时胞内完全溶解,胞壁损坏。表明复合纳米乳剂通过菌体融合的方式杀灭革兰氏阴性菌,而通过胞内物质溶解,同时裂解胞壁的方式产生杀灭革兰氏阳性菌。
综上所述,本研究以蜂胶和硝酸银作为抗菌的活性成分制备了颗粒直径30一100nm的复合纳米乳剂,实验室杀灭微生物和动物毒理实验结果显示该乳剂是一种能快速、强效、广谱杀灭多种微生物,安全无毒,刺激性小,稳定性好,可直接用于皮肤、粘膜消毒的新型消毒剂。