基于芹菜叶提取物的植物基手消毒剂开发：抗菌活性优化与机制研究

本研究针对传统酒精类手消毒剂的皮肤刺激性和耐药性问题，创新性地利用芹菜(Apium graveolens L.)叶提取物开发植物基手消毒剂。通过响应面法优化提取工艺（甲醇浓度80%、料液比50:1、80°C提取1h），获得总酚含量62.70 mg GAE/g、抑菌圈11.02 mm的高活性提取物。75%浓度提取物对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)抑制效果达12.83±0.29 mm，其多酚类物质通过破坏微生物膜结构和诱导氧化应激发挥广谱抗菌作用，为天然抗菌剂开发提供新思路。

　　

在抗生素滥用导致耐药菌激增的背景下，全球亟需开发新型抗菌制剂。传统酒精类手消毒剂虽能有效杀灭病原体，但长期使用易引发皮肤干燥、刺激等问题。芹菜(Apium graveolens L.)作为富含生物活性成分的药用植物，其叶片含有丰富的多酚、黄酮类物质，已有研究显示对包括金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)在内的多种致病菌具有抑制作用。这项发表于《Scientific Reports》的研究，首次系统优化了芹菜叶提取工艺，并验证其在手消毒剂应用中的可行性。

研究团队采用响应面法(RSM)优化提取参数，通过总酚含量(TPC)测定和琼脂扩散法评估抗菌活性。从印度克什米尔地区采集的芹菜叶片经预处理后，在不同溶剂比例(20:1-60:1)、甲醇浓度(20%-100%)、温度(50-90°C)和时间(0.5-3h)条件下提取，最终筛选出最佳工艺组合。制备的消毒凝胶以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为基质，添加丙二醇和甘油改善剂型特性。

Proximate analysis of celery leaves

芹菜叶片理化分析显示其含78.96%水分、1.57%粗蛋白和8.13%碳水化合物，高水分特性利于新鲜材料直接加工。7.94%的灰分含量表明富含矿物质，这些营养成分可能协同增强提取物的生物活性。

Effect of extraction conditions on total phenol content

通过二次多项式模型确定料液比(A)和提取时间(D)对TPC影响最显著(p<0.01)。最优条件下(50:1料液比、80%甲醇、80°C、1h)获得63.33 mg GAE/g的TPC值，温度超过80°C会导致热敏感酚类降解。

Effect of extraction conditions on antimicrobial activity

抗菌活性与溶剂浓度呈正相关，80%甲醇提取物在30:1料液比时抑菌圈达12.24 mm。交互作用分析显示溶剂比例与温度(AC)的组合可增强活性，而长时间高温(>1h, >80°C)会降低效果，这与热不稳定成分分解有关。

Efficacy testing of celery leaf-based sanitizer

浓度梯度测试表明，45.2%提取物对S. aureus的抑制效果(12.83±0.29 mm)接近70%乙醇对照组(14.98±0.07 mm)。机制研究发现芹菜中的芹菜素(apigenin)等黄酮可通过破坏细胞膜完整性、螯合金属离子等多靶点作用产生抗菌效应，且多组分协同作用降低了耐药性风险。

该研究不仅建立了芹菜叶高效提取的标准化工艺，更证实了植物基消毒剂替代传统酒精产品的可行性。相较于印度楝(neem)等具有潜在毒性的药用植物，芹菜作为GRAS(公认安全)级食品原料，在安全性方面具有显著优势。研究者特别指出，该配方中添加的甘油和丙二醇能缓解皮肤干燥问题，而4.5-6.5的pH范围符合外用制剂标准。这些发现为开发兼具生态友好性和皮肤相容性的新型卫生产品提供了重要参考，尤其适用于医疗场所高频手部消毒场景。未来研究可进一步探索不同植物提取物的复配效应，以扩大抗菌谱并提升作用强度。