改性凹凸棒黏土/羧甲基殼聚糖協(xié)同穩(wěn)定桉葉精油Pickering乳液制備及緩釋抑菌性能

史沛青，鄭艷茹，陳 暉,2，王軒棟，韓明明，施小寧,3,*

（1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)理化實(shí)驗(yàn)中心，甘肅 蘭州 730000；3.甘肅省中醫(yī)藥研究中心，甘肅 蘭州 730000）

桉葉精油是桃金娘科（Myrtaceae）桉屬（Eucalyptus）桉樹葉的油腺細(xì)胞分泌物，主要成分為萜烯類和醇類化合物，有廣譜抑菌性和抗氧化性，已被廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、香料和制藥領(lǐng)域。桉葉精油對(duì)人畜安全，低濃度可殺死食品中的微生物，開發(fā)桉葉精油抑菌劑備受關(guān)注。但桉葉精油易揮發(fā)，易氧化，穩(wěn)定性差，功效持續(xù)時(shí)間短，不耐儲(chǔ)藏保存，限制了其在食品、藥品、化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用。提高精油穩(wěn)定性常用的方法有脂質(zhì)化技術(shù)、環(huán)糊精包合技術(shù)、微囊化技術(shù)和微乳化技術(shù)，其中微乳化技術(shù)由于操作簡(jiǎn)便而被廣泛應(yīng)用。

Pickering乳液是一種以固體粒子替代傳統(tǒng)表面活性劑穩(wěn)定乳液體系的新型乳液。相比傳統(tǒng)乳劑，其具有高抗聚結(jié)穩(wěn)定性、低毒性和可生物相容性等特點(diǎn)，對(duì)改善植物精油的穩(wěn)定性具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。Pickering乳液制備使用的固體粒子按來源有天然粒子（如植物蛋白、天然多糖和黏土礦物等）和合成粒子（如石墨烯、SiO、TiO

等）。由于天然粒子較合成粒子更綠色無毒、價(jià)格低廉，在食品級(jí)Pickering乳液制備方面應(yīng)用更廣。羧甲基殼聚糖（carboxymethyl chitosan，CMCS）作為殼聚糖的兩性衍生物，可水溶，有良好抑菌活性、生物相容性和生物降解性，使其更適用于生物活性物質(zhì)遞送系統(tǒng)。但是由于CMCS的強(qiáng)親水特性，使其無法單獨(dú)作為穩(wěn)定劑制備Pickering乳液。Xie Bing等以CMCS與納米微纖絲為穩(wěn)定劑，制備了可食性的蜂蠟水基Pickering乳液，可用于水果和蔬菜保鮮。

凹凸棒黏土（attapulgite，APT）是一種天然層鏈狀含水富鎂鋁硅酸鹽黏土礦物，具有獨(dú)特的納米棒狀形貌，外表面凹凸相間，比表面積大，有良好的吸附性與抑菌性能，是醫(yī)藥工業(yè)中優(yōu)良的藥用輔料，可直接穩(wěn)定或改性穩(wěn)定Pickering乳液。APT在穩(wěn)定Pickering乳液方面，主要取決于其棒晶結(jié)構(gòu)、負(fù)電性以及表面的活性基團(tuán)特性。為使APT納米粒子實(shí)現(xiàn)對(duì)桉葉精油滴的吸附包封，本研究通過油酸鈉物理吸附對(duì)APT表面潤(rùn)濕性適當(dāng)改性，與CMCS鏈自組裝協(xié)同穩(wěn)定制備桉葉精油Pickering乳液，通過乳液靜置乳析和乳滴顯微形貌考察影響乳液穩(wěn)定性的各因素，獲得最佳制備條件，并對(duì)比考察桉葉精油和其乳液對(duì)革蘭氏陽性菌的抑制活性和緩釋抑菌性能，為該乳劑在食品、藥品、化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

桉葉精油 江西恒誠(chéng)天然香料油有限公司；CMCS和尼羅紅（純度≥95.0%） 上海麥克林生化科技有限公司；APT 江蘇鼎邦礦產(chǎn)品科技有限公司；油酸鈉（化學(xué)純） 上海試劑一廠；LB瓊脂 上海博微生物科技有限公司；金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌及黃曲霉菌 上海保藏生物技術(shù)中心。

1.2 儀器與設(shè)備

HR-6B型高速剪切乳化機(jī) 上海滬析實(shí)業(yè)有限公司；SB25-12DTD型超聲波清洗儀 寧波新芝生物科技股份有限公司；HY-4型調(diào)速多用振蕩器 江蘇榮華儀器制造有限公司；UV8100A型紫外-可見分光光度計(jì)北京萊伯泰科儀器股份有限公司；JL-1198型納米激光粒度儀 成都精新粉體測(cè)試設(shè)備有限公司；Gemini HR型流變儀 英國(guó)馬爾文儀器有限公司；BX53型生物顯微鏡 日本Olympus公司；SPX-400L型生化培養(yǎng)箱上海龍躍儀器設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 油酸鈉改性APT（M-APT）納米粒子制備及結(jié)構(gòu)表征

將1.00 g APT按固液質(zhì)量比1∶20用電動(dòng)攪拌機(jī)在800 r/min下均勻分散于蒸餾水中，用0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)懸浮液pH 4，然后置于60 ℃水浴中，加入2.0%油酸鈉（按APT加入量計(jì)算），超聲作用1 h，過濾，固體物用50 ℃蒸餾水充分洗滌，洗去表面可洗脫的油酸鈉后冷凍干燥，備用。

傅里葉紅外光譜分析：采用KBr壓片法，在4 000～400 cm波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描，設(shè)置分辨率為2 cm。

粒徑測(cè)定：以蒸餾水為分散介質(zhì)，使用納米激光粒度儀對(duì)油酸鈉改性前后APT的粒徑進(jìn)行測(cè)定，分散介質(zhì)折射率1.330，測(cè)試溫度25 ℃。

三相接觸角θ測(cè)定：用壓片機(jī)將APT樣品壓成13 mm×2 mm的圓柱形片劑，在樣品表面滴2 μL蒸餾水，平衡10 s后，用像片量角法測(cè)定其θ值。

1.3.2 M-APT/CMCS協(xié)同穩(wěn)定桉葉精油Pickering乳液制備

稱取一定量CMCS，用去離子水配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%的溶液，調(diào)節(jié)pH值為6.0，完全排除其中氣泡，備用；稱取一定量M-APT，超聲分散制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.30%的懸浮液，備用。

量取一定體積的桉葉精油，加入5 mL一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的M-APT懸浮液，用高速剪切乳化機(jī)10 000 r/min分散1 min，靜置30 min，使M-APT納米粒子充分在油滴表面吸附平衡后再加入5 mL一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMCS溶液，同樣高速剪切分散1 min，即得M-APT/CMCS協(xié)同穩(wěn)定的桉葉精油Pickering乳液。

尼羅紅油相標(biāo)記的乳液制備方法與上述相同，需提前在桉葉精油中加入0.1 mL 1%的尼羅紅溶液。

1.3.3 M-APT/CMCS協(xié)同穩(wěn)定桉葉精油Pickering乳液表征

將1.3.2節(jié)所制乳液倒入沉降瓶中（約10 mL），拍照記錄其在不同靜置時(shí)間（1、5、10、15、30 d）的外觀分層和表面油析狀況；乳液穩(wěn)定性以乳析指數(shù)（cream index，CI）表征。

式中：V為乳化相體積/mL；V為乳液總體積/mL。

乳滴微觀形貌用生物顯微鏡觀察，用Image J軟件計(jì)算乳滴粒徑分布（選取乳滴約300 個(gè)）；通過用尼羅紅對(duì)油相熒光標(biāo)記，在277 nm激發(fā)波長(zhǎng)下驗(yàn)證M-APT/CMCS對(duì)桉葉精油滴的協(xié)同包裹作用；通過流變學(xué)剪切速率及表觀黏度參數(shù)，對(duì)不同CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.5%、1.0%、2.0%和2.5%）的Pickering乳液樣品的流變學(xué)特性進(jìn)行表征。黏彈性模量在0.5 Hz條件下0～100 Pa范圍內(nèi)測(cè)量；存儲(chǔ)模量（G’）和損耗模量（G”）在1 Pa條件下0.1～100 Hz范圍內(nèi)測(cè)量。

1.3.4 桉葉精油Pickering乳液抑菌性能考察

1.3.4.1 抑菌圈直徑（diameters of inhibition zones，DIZ）的測(cè)定

將100 μL菌濃度為10～10CFU/mL的菌懸液均勻涂布在LB瓊脂培養(yǎng)基上。無菌條件下，用直徑為6 mm的無菌槍頭在含菌培養(yǎng)基上打孔。以無菌水為空白對(duì)照，向孔內(nèi)加入一定體積的桉葉精油和乳液（控制乳液中精油含量與純精油體積一致）。將培養(yǎng)皿置于37 ℃生物培養(yǎng)柜中培養(yǎng)24 h。培養(yǎng)結(jié)束，用十字交叉法測(cè)量各DIZ。每個(gè)菌種均重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次，取平均值。

1.3.4.2 最小抑菌濃度（minimal inhibitory concentration，MIC）的測(cè)定

將一系列不同濃度的桉葉精油Pickering乳液與100 μL菌濃度為10CFU/mL的菌懸液室溫混勻，然后將其均勻涂布于LB瓊脂培養(yǎng)基上，置于37 ℃生物培養(yǎng)柜中培養(yǎng)24 h。以不生長(zhǎng)菌樣品的最低濃度作為桉葉精油乳劑對(duì)該菌的MIC值。每個(gè)菌種測(cè)試至少重復(fù)3 次，取其平均值。

1.3.4.3 桉葉精油Pickering乳液抑菌動(dòng)力學(xué)測(cè)定

以金黃色葡萄球菌為受試菌種，通過LB肉湯培養(yǎng)，將菌種濃度調(diào)整為5×10CFU/mL。然后將菌懸液轉(zhuǎn)移到離心管中，分別加入桉葉精油和桉葉精油乳劑，控制使二者中桉葉精油質(zhì)量濃度為1.5 μL/mL。陰性對(duì)照為只含有LB肉湯和金黃色葡萄球菌樣。上述菌懸液在恒溫?fù)u床（37 ℃）上150 r/min振搖孵育不同時(shí)間（0.25、0.5、1、2、3、6、12 h）后用紫外分光光度計(jì)在600 nm波長(zhǎng)處測(cè)定金黃色葡萄球菌生存OD值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 油酸鈉改性APT表征

圖1 APT（a）、油酸鈉（b）和M-APT（c）的傅里葉變換紅外光譜圖Fig. 1 FTIR spectra of APT (a), sodium oleate (b) and modified APT (c)

如圖1所示，譜線a中3 551 cm和1 655 cm處為APT表面O—H的伸縮和彎曲振動(dòng)吸收峰，1 197 cm和984 cm處為APT晶體結(jié)構(gòu)中Si—O—Si的特征峰，這些峰在M-APT譜線（c）中繼續(xù)出現(xiàn)。譜線b中2 972 cm和2 865 cm處油酸鈉分子鏈中的—CH、—CH—的C—H伸縮振動(dòng)吸收峰和1 552 cm和1 449 cm處—COO的特征吸收峰也均原位出現(xiàn)在M-APT譜線（c）中，這說明油酸鈉對(duì)APT的改性為物理吸附改性。

圖2 油酸鈉改性APT前（a）和改性后（b）的三相接觸角Fig. 2 Three-phase contact angle of APT before (a) and after (b)modification by sodium oleate

圖3 APT改性前后粒徑分布Fig. 3 Particle size distribution of APT and M-APT

固體粒子潤(rùn)濕性及粒徑大小對(duì)Pickering乳液穩(wěn)定性影響至關(guān)重要。從圖2可知，原始APT θ為15.2°，親水性很強(qiáng)，不能直接用于穩(wěn)定Pickering乳液，改性后θ為83.7°，有利于吸附在油滴表面。從圖3可知，油酸鈉物理吸附改性對(duì)APT納米粒子粒徑影響不大，其平均粒徑約為84.7 nm。

2.2 影響桉葉精油Pickering乳液穩(wěn)定性因素

Pickering乳液的穩(wěn)定性受多種因素的影響，包括固體粒子表面潤(rùn)濕性、粒子用量、油/水體積比等。為克服油酸鈉改性APT表面親水性不足，采用親水性CMCS鏈與M-APT協(xié)同作用穩(wěn)定桉葉精油Pickering乳液，單因素法考察M-APT、CMCS用量及桉葉精油體積分?jǐn)?shù)對(duì)乳液靜置穩(wěn)定性、乳滴粒徑和微觀形貌的影響。

2.2.1 M-APT用量對(duì)乳液靜置穩(wěn)定性及乳滴粒徑的影響

Pickering乳液是通過固體粒子在油滴表面的不可逆吸附并形成空間屏障以防止乳滴聚結(jié)。固定CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%、油相體積分?jǐn)?shù)30%，考察不同M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)乳液的靜置穩(wěn)定性，如圖4所示。當(dāng)M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.10%，體系經(jīng)高速剪切分散，靜置30 min后，即發(fā)生乳析，這主要是因?yàn)镸-APT量較少時(shí)，體系中沒有足夠的固體粒子吸附在油滴表面，油滴和水相的CMCS溶液親和作用弱，油滴合并變大，從水相中析出。而當(dāng)M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.15%時(shí)，足夠的M-APT納米粒子均勻不可逆吸附于油滴表面，并與CMCS鏈靜電吸引，形成穩(wěn)定的Pickering乳液，即使放置60 d仍可保持穩(wěn)定。

圖4 不同M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)桉葉精油乳液在不同靜置時(shí)間的外觀形貌圖Fig. 4 Appearance of eucalyptus leaf essential oil Pickering emulsion stabilized with different concentrations of M-APT

M-APT用量對(duì)乳滴分布和粒徑大小也有重要影響。由圖5可知，隨M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，乳滴粒徑減?。划?dāng)M-APT為0.15%時(shí)，其平均粒徑最小，為3.67 μm，粒徑分布范圍也比較窄；當(dāng)隨著M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步增加，乳滴粒徑略有增大，這主要是因?yàn)檩^多的M-APT吸附在油滴周圍，即吸附層增厚，乳滴粒徑增大。為了進(jìn)一步證明M-APT納米粒子在油滴表面的吸附作用，預(yù)先將百里香精油用尼羅紅染色，對(duì)比觀察乳液滴在明場(chǎng)和熒光顯微鏡下微觀形貌，可明顯看到紅色油滴表面吸附淡黃色的M-APT包裹層（圖6）。

圖5 不同M-APT質(zhì)量濃度乳液滴顯微形貌圖及相應(yīng)粒徑分布計(jì)算圖Fig. 5 Micromorphology and particle size distribution of emulsion droplets stabilized with different concentrations of M-APT

圖6 乳液滴在明場(chǎng)（a）和熒光（b）顯微鏡下的微觀形貌Fig. 6 Micromorphology of emulsion droplets observed under bright field (a) and fluorescence (b) microscope

2.2.2 CMCS用量對(duì)乳液靜置穩(wěn)定性及乳滴粒徑的影響

固定M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%、油相體積分?jǐn)?shù)30%。由圖7可知，CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)乳滴粒徑無明顯影響，其大小集中在（3.56±0.31） μm之間；CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要影響乳液靜置穩(wěn)定性。當(dāng)CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5%時(shí)，乳液在靜置3 d后發(fā)生明顯乳析；而CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于2.0%時(shí)，乳液CI接近1.0，即使靜置60 d仍保持穩(wěn)定。這主要是因?yàn)橛H水性的CMCS大分子鏈在乳液體系中纏繞自組裝，其鏈上的—NH與M-APT表面吸附的油酸鈉—COO靜電吸引，或二者氫鍵作用，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定M-APT包裹的精油滴。當(dāng)其用量較少時(shí)，不足以形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，表面親水作用弱的M-APT粒子包裹的精油滴易合并變大，發(fā)生乳析。

圖7 不同CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)乳液滴平均粒徑（a）和靜置時(shí)間CI值（b）Fig. 7 Average particle size of emulsion droplets with different CMCS contents (a) and CI values as a function of storage time (b)

2.2.3 桉葉精油體積分?jǐn)?shù)對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響

固定M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%、CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%，考察桉葉精油體積分?jǐn)?shù)對(duì)乳液靜置穩(wěn)定性和乳滴微觀形貌的影響，結(jié)果如圖8、9所示。當(dāng)精油體積分?jǐn)?shù)大于50%，靜置30 min即有少量油相析出浮于乳液表面，析出量隨精油體積分?jǐn)?shù)增大而增多（圖8，油相尼羅紅染色），相應(yīng)乳滴粒徑也隨著精油體積分?jǐn)?shù)增多而變大（圖9）。這主要是因?yàn)镸-APT含量在體系中固定，隨著精油體積分?jǐn)?shù)增加，油滴表面無法被足夠M-APT粒子包覆。因此，在水相中，油滴迅速聚結(jié)在一起，以減少界面面積，相應(yīng)的乳滴粒徑增大。

圖8 不同桉葉精油體積分?jǐn)?shù)乳液靜置穩(wěn)定圖Fig. 8 Appearance of emulsion with different concentrations of eucalyptus essential oil

圖9 不同桉葉精油體積分?jǐn)?shù)乳液乳滴顯微形貌圖Fig. 9 Micromorphology of emulsion droplets with different volume fractions of eucalyptus essential oil

2.3 M-APT/CMCS協(xié)同穩(wěn)定桉葉精油Pickering乳液的流變學(xué)行為

圖10 不同CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)乳液流變學(xué)行為曲線Fig. 10 Rheological curves of eucalyptus essential oil Pickering emulsion with different contents of CMCS

Pickering乳液的流變性能可反映其微觀結(jié)構(gòu)和抗乳化穩(wěn)定性。CMCS在pH 6.0體系中Zeta電位3.22，荷正電，在乳液中主要通過大分子鏈纏繞自組裝，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過靜電引力將表面荷負(fù)電的吸附M-APT粒子的油滴包裹其中，阻止油滴合并變大和沉降。為進(jìn)一步驗(yàn)證CMCS在乳劑體系中的作用，測(cè)定不同CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)的桉葉精油Pickering乳劑的G’和G”隨頻率變化關(guān)系，結(jié)果如圖10a所示。隨著CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，乳液的G’明顯增大，說明乳液的黏彈性增強(qiáng)。而且，當(dāng)CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0%時(shí)，其G’大于G”，tanδ小于1，乳液表現(xiàn)典型的“彈性凝膠”行為（圖10b）。這種質(zhì)量分?jǐn)?shù)依賴的凝膠流變行為在其他多糖粒子穩(wěn)定的Pickering乳液體系中也有報(bào)道，這主要是因?yàn)槎嗵谴蠓肿渔溤谶B續(xù)相中的氫鍵纏繞形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，可將油滴固定在其網(wǎng)絡(luò)空隙結(jié)構(gòu)中，阻礙了液體膜的排液和油滴的聚結(jié)，乳液穩(wěn)定性更強(qiáng)。

2.4 桉葉精油Pickering乳液抑菌性能

通過瓊脂擴(kuò)散法對(duì)比考察桉葉精油和其乳液對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌和黃曲霉菌的抑制性能，如圖11所示。對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的抑制活性明顯優(yōu)于大腸桿菌和黃曲霉菌，此結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道一致。十字交叉法測(cè)定的金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌體系培養(yǎng)12 h和24 h的DIZ結(jié)果如表1所示。所有乳液體系DIZ值均大于純精油體系。這主要是因?yàn)镸-APT與CMCS協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)了對(duì)精油的包封，提高了精油在水相體系中的分散性，增大了與菌類的接觸面積，可快速的侵入其細(xì)胞膜，導(dǎo)致內(nèi)容物外泄，抑菌活性提高。此結(jié)果與Jiang Yang等報(bào)道的以玉米果膠復(fù)合納米顆粒作為穩(wěn)定劑制備的肉桂精油Pickering乳劑的分散性和抑菌活性優(yōu)于純?nèi)夤鹁鸵恢隆Ａ硗?，?duì)所有菌種，精油添加組在培養(yǎng)24 h后，DIZ值略降低，而乳液組均增大，這證實(shí)了M-APT/CMCS協(xié)同對(duì)精油滴的包封和緩釋作用。梯度法測(cè)得的桉葉精油乳液對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的MIC值為18.0 μL/mL和12.5 μL/mL（圖12）。

圖11 桉葉精油及其乳液的抑菌性能對(duì)照?qǐng)DFig. 11 Aantibacterial activity of eucalyptus essential oil and emulsion

表1 桉葉精油及其乳液對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌培養(yǎng)12 h和24 h的DIZ值Table 1 DIZ values of eucalyptus essential oil and emulsion against S. aureus and B. subtilis at 12 h and 24 h

圖12 桉葉精油乳液對(duì)金黃色葡萄球菌（A）和枯草芽孢桿菌（B）的MIC值測(cè)定圖Fig. 12 MIC values of eucalyptus essential oil Pickering emulsion against S. aureus (A) and B. subtilis (B)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證M-APT/CMCS協(xié)同對(duì)精油的包封，以金黃色葡萄球菌為受試菌種，通過菌類生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)考察M-APT/CMCS協(xié)同穩(wěn)定桉葉精油乳液的緩釋抑菌性能，如圖13所示。在空白組中，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，金黃色葡萄球菌懸浮液OD值持續(xù)升高；純CMCS體系在起初1 h OD值略有降低，表現(xiàn)弱的抑菌活性；純桉葉精油組OD值在起初3 h內(nèi)下降，但隨后略有升高。這主要是因?yàn)榫退苄缘停讚]發(fā)，與水相菌懸液中菌種不能充分接觸。而桉葉精油Pickering乳液組的OD值隨時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)，6 h后OD值小于0.05。這一結(jié)果也驗(yàn)證了M-APT/CMCS對(duì)精油的包封，減小精油揮發(fā)和增大與菌種的接觸面積，不僅可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效抑菌，而且提高抑菌活性。

圖13 桉葉精油及其Pickering乳液對(duì)金黃色葡萄球菌的緩釋抑菌生存曲線Fig. 13 Survival curves of S. aureus in LB broth containing eucalyptus essential oil and Pickering emulsion

3 結(jié) 論

以油酸鈉對(duì)APT表面潤(rùn)濕性進(jìn)行適當(dāng)改性，使其θ從15.2°增大到83.7°，可不可逆吸附在油滴表面，與CMCS鏈協(xié)同作用制備了桉葉精油Pickering乳液。考察M-APT、CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及油相體積分?jǐn)?shù)對(duì)乳液穩(wěn)定性影響，結(jié)果表明，當(dāng)M-APT質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%、CMCS質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%、油相體積分?jǐn)?shù)30%時(shí)，制備的乳液靜置60 d仍保持穩(wěn)定。熒光顯微鏡分析和流變數(shù)據(jù)表明，M-APT在油/水界面吸附，CMCS在連續(xù)相中自組裝形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將吸附M-APT的油滴鑲嵌其中以形成穩(wěn)定的Pickering乳液。瓊脂盤打孔法對(duì)比考察桉葉精油和乳液對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌和黃曲霉菌的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)其對(duì)革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌有顯著的抑制活性，且乳液體系的DIZ值大于純精油體系，并表現(xiàn)延長(zhǎng)的抑菌活性，這主要是因?yàn)镸-APT粒子在油滴表面吸附實(shí)現(xiàn)了對(duì)精油的包封，降低了其揮發(fā)性。菌類生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)也證明了這一結(jié)果，即M-APT/CMCS協(xié)同作用可實(shí)現(xiàn)對(duì)精油的包封和緩釋，提高抑菌活性和延長(zhǎng)抑菌時(shí)間，這對(duì)拓展植物精油在生物抑菌劑方面的應(yīng)用具有重要參考價(jià)值。