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绿色合成,表征和抗菌活性钒纳米粒子使用叶提取辣木属的鉴定

*通信:

Bognet O、化学系、尼日利亚国防学院,p . m . b . 2109年,卡杜纳,尼日利亚,电话:+ 2348030560543;电子邮件: (电子邮件保护)

文摘

在这项研究中,钒纳米颗粒(VNps)合成使用辣木属鉴定叶提取物作为降低和稳定剂使用绿色的合成方法和特征使用紫外线(UV)分光光度计、pH、电导率、傅里叶变换红外(ir)光谱,扫描电镜(SEM)。合成的抗菌活性纳米颗粒对细菌和真菌进行了测试。pH值的确定在不同的时间间隔显示逐渐减少作为时间的函数和稳定14-24th小时这证实纳米粒子合成的稳定。红外光谱揭示了功能组负责减少和纳米颗粒的合成,这是明显的从两个光谱生物质和钒黄酮和酚导致bio-reduction。SEM分析显示分散粒子中球形形状和直径100纳米是由于不同覆盖剂吸附金属的表面。抗菌活性显示对细菌的抑制作用最小,抑制区(ZOI)的16毫米为伤寒沙门氏菌大肠杆菌和18毫米,但没有ZOI真菌。它可以得出结论,钒纳米粒子合成使用辣木属鉴定可以应用在医学上,作为一个治疗代理。

关键字

钒纳米粒子;辣木属鉴定;抗菌活性;纳米粒子

介绍

纳米粒子

在过去的十年中,纳米钒化合物吸引了太多的利益由于其化学和物理性质及其在催化中的应用潜力巨大传感器(1),在电致变色和光学开关设备(2),作为电化学电容器的电极材料和太阳能在windows细胞(3]。纳米技术正在创造越来越感觉到兴奋的尤其是在生命科学和生物医学设备生物技术(4]。纳米颗粒通常定义为微观粒子大小介于1和100 nm显示属性中没有批量样品相同的材料(5]。在这个尺寸范围内,纳米粒子的物理、化学和生物性质从根本上改变从单个原子/分子的性质和相应的散装材料。纳米颗粒可以由不同的化学性质的材料,最常见的是金属、金属氧化物、硅酸盐,non-oxide陶瓷、聚合物、有机碳和生物分子。纳米颗粒存在于几个不同的形态,如球体,汽缸、血小板、管等。一般来说,表面修饰的纳米粒子的设计是根据满足特定应用的需要他们将被用于。的巨大多样性纳米颗粒因其广泛的化学性质,形状和形态,媒介的粒子存在,粒子的分散状态,最重要的是,众多可能的表面修饰纳米粒子可以承受这一个重要的活跃的科学领域呢。

纳米粒子的性质

散装材料应该有恒定的物理性质无论其大小但在纳米尺度,这些都不是通常情况下。他们实际上是一个散装材料和原子或分子结构之间的桥梁。纳米粒子表现出一系列特殊性质相对于散装材料。纳米颗粒通常显示不同的化学、物理和生物学特性,因而表现不同,对于散装材料,即使在元素或分子组成是相同的。他们的一些属性可以从宏观尺度外推,而另一些变化大大低于一定规模。一些纳米粒子的特征包括;占有的表面积与体积比高、紫外线屏蔽性能,进行过程能力在较低温度,熔化温度低,能力形成悬架(6]。

纳米粒子的分类

纳米颗粒可以大致分为两种:即有机和无机纳米粒子。有机纳米粒子可能包括碳纳米颗粒(富勒烯),而一些无机纳米粒子可能包括磁性纳米颗粒、贵金属纳米颗粒(如黄金和白银)半导体纳米颗粒(如二氧化钛和氧化锌)[7]。
纳米技术已经广泛的应用于生物学、医学、光学、电气和机械领域。

材料和方法

提取的植物材料和制备的集合

新鲜的叶子的植物(辣木属鉴定)收集从农场Kudendan,卡杜纳南LGA卡杜纳状态,并识别和身份验证生物学系,卡杜纳州立大学,尼日利亚7118号凭证,我们Gallah。收集到的树叶都被去离子水冲洗着,碎成碎片。叶的热水提取准备通过5 g的叶在100毫升蒸馏水和煮5分钟的锥形烧瓶。提取试验期间观察颜色。清晰的提取是通过使用一种高级绘画纸滤纸过滤。提取存储在4 ?C为进一步使用(这是一周内使用)。滤液作为降低和稳定剂合成钒纳米颗粒(7,8]。

钒的合成纳米颗粒

1毫米的水溶液钒(II)氯是合成VNPs准备的。190毫升的水溶液1毫米VCl2慢慢添加到10毫升的m .鉴定水叶提取搅拌时,为减少V^{2 +}成V⁰(9,10]。混合物在电磁搅拌器搅拌大力了两个小时,直到颜色变化是观察。混合物在10000转离心20分钟在室温下。浮在表面的丢弃,小球re-dispersed蒸馏水和冻干干燥和储存在室温下,以供将来使用8]。

紫外可见光谱分析

紫外可见光谱的反应介质使用模型谱一圈752年代确定钒纳米颗粒的减少和稳定。

扫描电子显微镜分析

VNP的SEM分析和扫描电子显微镜模型杰出人才Prox粒子与黄金涂料涂层。为了有一个好的电导率(8]。

测定钒纳米粒子的物理化学性质

用酸度计,pH值确定模型你好2211 pH / ORP。

傅里叶红外传输光谱学分析

的红外光谱谱VNPs用红外光谱模型识别可能的生物分子负责限制和高效稳定的金属纳米粒子合成使用提取鉴定。VNP颗粒与20毫升蒸馏水冲洗3次摆脱所有没有限制的自由蛋白质/酶前VNP红外光谱测量。样品是干和红外光谱分析机器的漫反射率模式使用衰减全反射(ATR)。

抗菌活性

纯(伤寒沙门氏菌和细菌大肠杆菌)和真菌(白色念珠菌和假丝酵母tropicalis(酵母)的物种获得微生物学部门、卡杜纳州立大学和被使用。biosynthesized的抗菌活性钒纳米粒子进行使用光盘扩散方法。营养琼脂和土豆葡萄糖琼脂培养基板准备,消毒和凝固。凝固后,细菌和真菌文化在这些板块擦洗。无菌盘是蘸VNPs解决方案(5毫克/毫升)和放置在营养琼脂板和孵化24小时37°C。区域的抑制控制和测试样本测定(11]。

结果和讨论

物理化学性质

pH值的结果分析表明,钒纳米粒子合成辣木属鉴定分析了在相对湿度为75%,室温27°C,在合成之前,钒溶液的pH值和辣木属叶提取物分别为3.33和5.91,表明钒盐更酸与辣木属叶提取相比,合成后的pH值钒纳米颗粒在不同时间间隔显示逐渐减少作为时间的函数和稳定14-24th小时显示图1钒纳米颗粒、pH值的平均值是3.25,在3.15到3.45,这表明合成钒纳米粒子是酸性的。

钒的导电性纳米粒子合成使用辣木属叶提取作为时间的函数显示了逐渐增加表明存在合成粒子的粒子所示图2。导电率的平均值是0.69 S / m和0.013 - -0.096 S / m的范围内增加随着时间的推移可能归因于高的溶解离子浓度呈现在钒钒纳米粒子具有独特的属性如良好的导电性、催化和化学稳定性。

紫外光谱法

形成和稳定VNPs在去离子水被证实使用紫外可见分光光度计波长范围从200到800纳米。尽快,辣木属叶萃取精华混合溶液中钒离子复杂,V的减少^{2 +}离子V⁰被测量紫外可见光谱监测反应的媒体定期。紫外可见光谱被记录为反应时间的函数。混合物在室温下显示颜色渐变时间从光黄绿黑黄绿,颜色愈演愈烈后12小时(图3),颜色的变化是由于表面等离子体共振现象(12,13]。6小时后银的表面等离子体共振发生在360 nm和稳步增加反应的时间没有多少的变化峰值波长。

暗黄色的外表颜色在反应容器中表明钒纳米颗粒的形成(8)和最大吸收观察到360海里随着时间的增加表明钒纳米颗粒的形成,其外观和配给随时间14]。研究人员报告说,有三种不同的路线减少钒在植物提取物。次生代谢物(类黄酮、酚、Tarpenoids和单宁)出现在植物系统可能负责减少钒和合成的纳米粒子。第二个是生物途径能源(或)在糖酵解(光合作用)发布的电子转换VCl的NAD NADH导致转换₂形成纳米颗粒(15,16),另一个机制是释放一个电子的抗坏血酸盐的形成自由基与抗坏血酸盐降低钒离子(17]。

钒纳米粒子的红外光谱谱

红外光谱的分析把更多的光生物分子轴承不同的功能,发现合成纳米颗粒的表面。进行了红外光谱测量的波数范围从750 - 4000厘米¹在室温下所示图4绿色合成VNps和辣木属鉴定叶分别提取(18- - - - - -20.]。

广泛的峰值在高等能源地区(3333.1 - -3155.65厘米¹)是由于弹性振动的O - H组。达到(1689.7 - -1620.26厘米¹)是由于酰胺,是蛋白质的特性,表明主要表面覆盖的形式有C = O组负责稳定。峰在1026.16 - -987.59厘米¹和1242.2 - -1219.05厘米¹由于多元醇即切断组;黄酮中生物量的萜类化合物。

的整体观察证明了存在一些酚醛树脂(OH)化合物,黄酮、萜类化合物和蛋白质绑定到钒纳米粒子的表面。红外光谱中观察到光谱变化的绿色合成钒纳米颗粒后bio-reduction表示萜类化合物的参与多元醇酰胺和蛋白质有官能团,醇类和羧酸bio-reduction反应。萜类化合物是水溶性差,因此可能不会参加钒离子的减少。然而,蛋白质似乎表现出小生物合成纳米粒子的重要性。因此,水溶性酚醛树脂酸和类黄酮化合物被认为发挥重要作用的生物还原反应合成纳米颗粒。

SEM分析钒纳米颗粒

粒子被涂上一层黄金涂层有很好的导电性。他们扫描电镜获得的图像显示biosynthesized VNPs大多是球形的形状,这可能是由于不同数量和性质的限制代理的可用性在不同叶提取物支持的变化和不同区域的红外光谱分析获得的山峰。因此,绿色的方法是生产多分散的纳米颗粒大小不一。

抗菌活性钒纳米颗粒

钒纳米颗粒合成显示最小抑菌圈对细菌菌株(Escherichiacoli和伤寒沙门氏菌),但是没有ZOI真菌菌株(‧albican和假丝酵母tropicalis)。的ZOI VNPs大肠杆菌16毫米和ZOI吗伤寒沙门氏菌是18毫米低于标准的抗生素环丙沙星分别是40.50毫米和39.00毫米。这表明钒纳米颗粒显示最低活动细菌菌株(表1)。钒离子的抗菌作用的确切机制部分理解。

表1:抑制区VNPs合成辣木属的鉴定叶提取物。

螯合复合物释放各种细胞酶的各种微生物代谢途径中发挥重要的作用。这个过程反过来增加中央金属原子的亲脂性的本质,有利于其更有效地渗透通过脂质层的微生物21,22)从而摧毁它们更积极。

抗菌活性可能是派生的,通过带负电荷之间的静电吸引细胞膜微生物和带正电荷的纳米颗粒(23,24]。同时,积累的VNPs坑导致细胞膜的通透性,导致细胞死亡。然而,(25)报道,金属纳米颗粒对细菌的抗菌活性依赖于金属纳米粒子的浓度,并与坑的形成密切相关细菌的细胞壁从而干扰细菌的能力不断地形成细胞壁从而导致细胞壁分解。

其他重要的因素,如金属离子的性质,金属离子协调网站,亲水性和存在co-ligands抗菌活性有很大的影响(26]。因此,金属配合物的抗菌活性不能只归因于螯合,但它是一个复杂的混合上面所有的贡献。

结论

目前的研究代表了清洁、无毒以及环保合成VNPs过程。每个粒子周围的限制提供了常规的化学环境形成的生物有机化合物存在于m .鉴定叶子汤,这可能是主要负责粒子变得稳定。这种技术给了我们一个简单而有效的方法合成的纳米粒子。SEM观察,pH米,电导率米,紫外可见光谱,红外光谱和抗菌分析结果,证实了钒纳米粒子的形成。的能力辣木属鉴定减少钒可以归因于在植物化学的礼物辣木属鉴定。合成材料可能会发现一个潜在的应用医学没有修改,因为是一个细菌的抑制水平(大肠杆菌和伤寒沙门氏菌),但没有抑制真菌生物。

从技术的角度来看这些得到钒纳米粒子在生物医学领域有潜在的应用,这个简单的过程有几个优点,如成本效益、医疗和制药应用程序兼容性以及大规模商业生产。

引用

1. SubbaCV、ParkK姆欧,et al。V2O5的简单制备。纳米结构及其表征。牛韩国化学Soc。2008; 29 (10): 2061 - 4。
2. Al-ZoubiM、FaragHK EndresH。溶胶-凝胶法合成五氧化二钒纳米粒子在空气中,肥性离子液体。J垫Sci。2009; 44:1363 - 73。
3. Asim N, RadimanS YarmoM, et al。五氧化二钒:奈米棒及纳米粒子的合成和表征V2O5用CTAB胶束溶液。MicropMesopor Mat.2009; 120:397 - 401。
4. PrabhuN、DivyaTR YamunaG。发朵银纳米粒子的合成及其抗菌功效。消化JNanomatBiostruc。2010,页:185 - 9。
5. 梅勒妮,杰罗姆,JeanBY等。对无机纳米粒子从一个环境的定义,健康和安全角度自然nanotechnology.2009; 4:634-41。
6. KayserO、LemkeA HernandezNT。的影响纳米生物在开发新的药物输送系统。CurrPharmaBiotechnol。2005;6 (1):3 - 5。
7. XuZP YuAB。无机纳米粒子作为有效的细胞交付航空公司。ChemEng Sci。2006; 61:1027-40。
8. Ghosh N,保罗,Basak p .银纳米颗粒Moringaoleifera绿色合成、表征及其抗菌功效。生物科学与工程学院Jadavpur大学、印度。
9. JainD、DaimaHK KachhwahaS plant-mediated银纳米粒子的表征使用papapaya水果提取物和抗菌活动的评价。消化JNanomat。Biostructure。2009; 4:55。
10. SongJY、JangHK KimBS。生物合成的金纳米粒子使用木兰kobus和Diopyros柿子叶提取物。学生物化学过程。2009年,页:1133 - 8。
11. http://www.microbiologyinfo.com/potato-dextrose-agar-pda-principle-uses-composition-procedure-and-colony-characteristics2015年。
12. TamasaP。银纳米粒子的合成和表征使用叶提取Azadirachtaindica。2013。
13. Fawole MO, Oso英航。实验室手册微生物学(伊巴丹:谱书2004)pp.8-35。
14. XiaNY HalasNJ。的形状控制合成和表面plasmonicpropertis金属奈米结构。夫人Bulleting.2005; 30:338。
15. LabrenzM、DruschelGK ThomsenET, et al。形成闪锌矿锌矿)存款在自然生物膜硫酸盐还原细菌。Science.2000; 1:744-7。
16. RothY BaiJ,微生物合成metal-substitutedmagnetites LaufRJ, et al。。固态Commun。2001; 11:529-34。
17. AhmadN SharmaS一家,SinghVN, et al。生物合成的银纳米粒子Desmodiumtrifolium:小说对杂草的利用率。Biotechnol Res Int。2011;页:1 - 8。
18. 慕克吉P,罗伊·M Mandal BP等al.Green高度稳定的纳米晶体的合成银粒子的非致病性和农业重要的真菌t . asperellum。纳米技术。2008;19 (7):075103。
19. NatalyT MarcosN AngelaBS等。绿色合成纳米五氧化二钒及其使用酿酒酵母作为生物模板。Rec Res发展。垫Sci。2013;10:89 - 102。
20. AnamikaM、SanjuktaC PrashantM,等。基于证据的绿色合成的纳米粒子。J AdvMat Lett.2013; 3 (6): 519 - 25。
21. Whitfield TR,王X,刘L,等。有机框架基于氧化铁benzenedicarboxylatedianions八面体链连接。固态Sci。2005; 7 (9): 1096 - 103。
22. HamoudaT、MycA DonovanB。与独特的一种新型表面活性剂nanoemulsion non-irritant局部抗菌活性与细菌,包围病毒和真菌。Microbiol研究》2001;156 (1):1 - 7。
23. Dibrov P, Dzioba J, Gosink KK, et al . Chemi-osmotic机制Ag) +在霍乱弧菌的抗菌活性。抗菌药物和化疗。2002;46 (8):2668 - 70。
24. SondiI Salopek-SondiBJ。银纳米粒子作为抗菌剂:一个案例研究大肠杆菌作为一个模型对革兰氏阴性细菌。胶体界面科学。2004;275:177。
25. LevingsonW、MikeleusP JacksonJ, et al。无机和营养方面的癌症,GN Schranzer。充气出版社,纽约,1978年。
26. ChohanZH、HassanMU KhanKM。体外抗菌、抗真菌和细胞毒性sulfonamide-derived希夫碱及其金属配合物的性质。J EnzInhib化学2005;20:183-8。