薄荷精油的提取分离及L-薄荷醇PLGA抑菌作用的研究

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探究了水蒸气蒸馏法和超临界CO2萃取法提取薄荷精油的工艺优化。正交试验中得出水蒸气蒸馏法提取薄荷精油的最优工艺为料液比为1:6,蒸馏时间为6h,浸泡时间为1h,薄荷精油得率可达到2.20%左右。其中提取时间对薄荷精油得率较显著。正交试验结果表明超临界CO2萃取法提取薄荷精油的最优工艺为提取压力为14MPa,提取温度为60℃,提取时间为1.5h时,薄荷精油得油率可达到2.93%左右。其中提取压力对薄荷精油得率较显著。超临界CO2萃取法得出的薄荷精油中检测鉴定出了25种已知成分,水蒸气蒸馏法得出的薄荷精油中检测鉴定出了16种已知成分。在两种方法得出的薄荷精油中成分含量超过1%的组分有:1,8-桉叶素,柠檬烯,L-薄荷酮,薄荷呋喃,新薄荷醇,L-薄荷醇,香芹酮。在从薄荷精油中分离L-薄荷醇的实验中,我们选择了硅胶柱色谱法作为分离方法,选择石油醚:乙酸乙酯=80:1的比例作为洗脱液,采用5%硫酸香草醛溶液作为硅胶柱色谱法的显色溶液。其中薄层色谱(TLC)鉴定中采用石油醚:乙酸乙酯=8:1的比例作为展开剂。薄层色谱鉴定结果显示L-薄荷醇组分被很好的分离开来,冷冻结晶实验和GC-MS结果表明,分离L-薄荷醇的纯度高达96.985%。我们使用PLGA对L-薄荷醇分子进行包裹修饰,使其更好的发挥抑菌作用。扫描电镜表征表明,PLGA已经对L-薄荷醇分子进行了包裹修饰,赋予了L-薄荷醇纳米材料的优点。在L-薄荷醇PLGA对常见致病菌抑制实验中,我们筛选出其对耐药性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。CFU实验结果表明,L-薄荷醇PLGA的抑菌活性要高于L-薄荷醇。MIC结果表明L-薄荷醇PLGA对大肠杆菌的MIC值为3.7±0.02μg/mL,对金黄色葡萄球菌的MIC值为5.2±0.04μg/mL。其中L-薄荷醇PLGA对大肠杆菌的抑制效果甚至要超过对照组的氨苄青霉素。LIVE/DEAD实验表明,L-薄荷醇PLGA对细菌细胞的致死率是相当高的,而且随着加药组浓度的提高,死细胞占总细胞的比例是越来越高的,也就是说,随着加药组浓度的提高,细菌细胞的存活率是越来越低的。根据扫描电镜实验结果,我们可以得出L-薄荷醇PLGA纳米粒子对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的破坏作用,会使其细胞膜发生褶皱,破裂,甚至伴随着内含物的流出。由此可知,L-薄荷醇PLGA纳米粒子的抑菌机制可能是破坏细菌细胞的细胞膜来达到抑菌效果。超薄切片实验表明L-薄荷醇PLGA纳米粒子可进入细菌细胞内部,破坏细菌细胞的细胞壁和细胞膜,从而达到杀死细菌的目的。β-半乳糖苷酶实验表明随着L-薄荷醇PLGA浓度的升高,对大肠杆菌膜结构的损伤越大。随着药物浓度的提高,大肠杆菌膜结构的破坏程度会越来越大;而且经过纳米化修饰之后的L-薄荷醇对大肠杆菌的膜结构破坏程度会有明显提高。
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