基于Parasin I抗菌肽稳定的Pickering乳液的制备、表征及应用

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由于人们对抗生素的不规范使用,加速了细菌耐药的进程,细菌对抗生素的耐药性已成为严重的全球公共卫生问题,因此亟需研制出新型抗菌药物替代抗生素,以减缓细菌耐药性进程。抗菌肽具有广谱杀菌活性,且不易使致病菌产生耐药性,作为替代抗生素的新型药物具有极大的潜力,但又存在易被蛋白酶降解、毒性高、体内杀菌性弱等缺点,需要对其进行改进。因此本论文旨在通过抗菌肽纳米颗粒构建稳定的Pickering乳液,将抗菌肽parasin Ⅰ与卵磷脂或壳聚糖相互作用或缀合制备成纳米颗粒,均质后形成包埋抗菌肽的Pickering乳液,并探究其在体外和体内的抑菌活性,在临床上有望成为减缓细菌耐药性的有效药物。研究结果如下:1.采用超声波制备卵磷脂包埋parasin Ⅰ抗菌肽纳米颗粒(lipid/peptide nanoparticles,LPN),采用离子交联法制备壳聚糖包埋parasin Ⅰ纳米颗粒(chitosan peptide-embedded nanoparticles,CPEN)和壳聚糖缀合parasin Ⅰ纳米颗粒(parasin Ⅰ-conjugated chitosan nanoparticles,PCN),用傅里叶变换红外光谱及分子对接分析纳米粒子的化学结构及分子间相互作用,通过扫描电子显微镜、原子力显微镜及冷冻电子显微镜表征纳米颗粒的形态及分散状态,优化制备方法得到粒径均一、不易聚集的纳米颗粒。结果表明:parasin Ⅰ与卵磷脂之间存在较强的静电及氢键相互作用力,PCN中有酰胺键的形成,巯基壳聚糖中有S-H的形成,LPN在600 W的超声波功率下可以形成形态均匀、不易聚集、粒径为30-60 nm的纳米颗粒,LPN以及CPEN的等电点为pH 4.5。CPEN中parasin Ⅰ的包封率和负载率分别为76.2%和53.5%,而在LPN中分别为85.1%和79.5%。2.采用LPN、CPEN或PCN稳定鱼油与水体系制备LPN乳液(LPN emulsion,LPNE)、CPEN乳液(CPEN emulsion,CPENE)、PCN乳液(PCN emulsion,PCNE)三种Pickering乳液,对乳液的液滴粒径,纳米颗粒在界面层的分布以及乳液的体外抑菌性进行评价。结果表明:当纳米颗粒的浓度从0.1%升至0.2%时,三种乳液稳定性不断增大,且在碱性条件下稳定性较好,CPENE在三种乳液中的稳定性最强。在0.15%的纳米颗粒浓度下,CPENE、LPNE、CPNE中parasin Ⅰ的包封效率分别为68%、43.5%和67.9%,Zeta电位分别为-39、57.7、2.97 mV。在pH 4.5时,LPNE和PCNE纳米颗粒的界面向水相弯曲。Pickering乳液对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑菌作用均大于parasin Ⅰ,可造成严重的细菌团聚、膜裂解。3.对三种乳液在体外细胞实验和小鼠腹膜炎模型中的治疗作用进行评价,旨在探究乳液的毒性和体内抑菌作用。结果表明:三种Pickering乳液减轻了parasin Ⅰ对人肝细胞的细胞毒性和大鼠红细胞的溶血毒性。此外,Pickering乳液对小鼠血常规参数影响较小,对小鼠无急性毒性,并且在大肠杆菌感染的腹膜炎模型中,Pickering乳液比单独的parasin Ⅰ具有更好的治疗作用,有更强的抑菌抗炎作用。4.采用苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色法和马松(Masson)染色分析三种乳液对腹膜炎小鼠肝脏和心脏的组织病理学的影响。结果表明:CPENE乳液的组织病理学评分(Total Hepatic Injury Score,THIS)明显降低,肝脏及心脏的组织无明显的炎症细胞浸润及纤维化。
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