DOI: 10.3390/ijms22084017
精油可防止超级细菌的形成,这主要是由于持续使用合成药物造成的,对健康、环境和食品安全存在重大威胁。以精油形式存在的植物提取物足以消灭害虫,战胜动物和人体内的细菌感染。本文综述了静电纺丝法制备的各种含精油的聚合物纳米纤维。这些含有精油的纳米纤维在生物医学和食品包装材料方面有着广泛的应用。这种以纳米制剂形式输送精油的方法因其价格低廉、表面积与体积比大、用途广泛和高产量而在科学界引起了相当大的关注。据观察,所得的纳米纤维具有抗菌、抗炎和抗氧化性能。因此,该纤维材料可以减少化妆品、医药和食品工业中有毒合成药物的使用。这些纳米纤维增强了对光、氧气和热量的阻隔性能,从而保护食品免受氧化损伤。而且,将所讨论的纳米纤维以可控的方式与天然衍生化合物一起引入,可同时防止其降解。总之,将负载不同精油的纳米纤维作为活性包装材料时能够延长各种食品的货架期。
图1.所制备的纳米纤维在化妆品、药物输送、食品行业、伤口愈合和硬组织工程中的不同应用。
图2.泰勒锥的形成以及使用高压电源形成纳米纤维的静电纺丝装置的简易图。
图3.精油某些重要成分的结构。
图4.使用静电纺丝技术将薰衣草油包裹在聚氨酯纳米纤维中的系统示意图。
图5.(A)原始纳米纤维以及含不同LO和Ag NPs的复合材料的平均水接触角。(B)培养第2、4和6天的鸡胚成纤维细胞的细胞活性(%)。(C)纳米纤维以及含不同量LO和AgNPs的复合材料的XRD图谱。
图6.(A和B)琼脂平板图像,其中含有不同LO和Ag NPs浓度的纳米纤维,以测试对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率。(C)通过圆盘扩散试验测定纳米纤维垫和复合材料对上述菌株的抑制面积。
图7.(A)纳米纤维包裹百里酚和纯百里酚的释放分析。(B,C,D)处理0天和3天的草莓照片:(B)对照,(C)用PLGA纳米纤维薄膜包装的草莓,以及(D)用百里酚/PLGA纳米纤维薄膜包装的草莓。
图8.单独包装对在25±1℃下放置3天的草莓的(A)细菌总数以及(B)真菌和酵母总数的影响。
图9.有无CEO的各种纺丝溶液制备的交联纳米纤维薄膜的SEM照片:(A)CPVA,(B)CPVA-CEO,(C)CPVA-0.5CEO-β-CD,(D)CPVA-1.0CEO-β-CD,(E)CPVA-1.5CEO-β-CD和(F)PVA。
图10.各种样品的水接触角。
图11.纳米纤维膜对(A)大肠杆菌和(B)金黄色葡萄球菌的抗菌作用。
图12.GEL/精油纳米纤维直径分布和扫描电子显微镜照片。(A)GEL纳米纤维;(B,C,D)PO比例为3%、6%和9%的GEL/PO纳米纤维;(E,F,G)CO比例为3%、6%和9%的GEL/CO纳米纤维;(H,I,J)PO/CO比率分别为3%、6%和9%(v/v)的GEL/PO/CO纳米纤维。标准偏差和平均直径分别称为SD和AD。
图13.在(A)GEL纳米纤维,(B)GEL/PO纳米纤维,(C)GEL/CO纳米纤维和(D)GEL/PO/CO纳米纤维上的水滴试验照片。(E)负载不同精油的纳米纤维(蓝色,CO;黑色,PO;红色,PO/CO)水接触角。
图14.凝胶/精油纳米纤维对(A)大肠杆菌和(B)金黄色葡萄球菌的杀菌效率。与对照组相比,*p<0.05。结果为平均值±SD(n=3)。
图15.包含不同浓度(0、3、6和9%)精油(PO,CO和PO/CO)的纳米纤维的DPPH自由基清除活性,以及容纳不同纳米纤维的DPPH溶液的相应图像。与对照组相比,*p<0.05。结果为平均值±SD(n=3)。