研究

数量:16 (6)DOI: DOI: 10.37532 / 0974 - 7494.2022.16 .171 (6)

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绿色合成、表征氧化锰纳米粒子使用Ziziphus abyssinica植物提取物及其抗菌功效。

*通信:

Mahud Rashida Kachalla约拉化学系,Modibbo阿达玛大学电子邮件:rashidakachalla2@gmail.com

文摘

发展绿色技术产生兴趣的研究对环保和低成本的生物合成的纳米颗粒(NPs)的方法。在这项研究中,氧化锰(MnO) NPs使用乙酸锰合成前体和Ziziphus阿比西尼亚叶萃取精华。的biosynthesized MnO NPs特点使用x射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱学(紫外)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱。XRD表征证实biosynthesized MnO NPs拥有良好的结晶性质的完美匹配可以分配给正方结构。红外光谱光谱MnO NPs透露O-Mn-O伸展振动的存在在913.80和796 cm - 1。此外,从扫描电镜结果表明,biosynthesized MnO NPs是球形的形状也同意,由Jayandran et al。(2015)。此外,不同浓度的抗菌活动MnO NPs合成使用Ziziphus阿比西尼亚提取也测试了。抑菌圈的结果,合成MnO NPs是显示抑制活动比Ziziphus阿比西尼亚叶提取物对大肠杆菌,金黄色葡萄球菌伤寒沙门氏菌、志贺氏杆菌细菌也表现出类似的抑制活性标准药物对白色念珠菌、念珠菌Tropicalis、黑曲霉、黄曲霉。因此,我们的研究结果报告锰纳米粒子从上面提出的绿色合成方法结果承诺在视图中药品和治疗应用

关键字

真菌菌株,绿色化学,细菌,生物合成,纳米技术,Ziziphus阿比西尼亚

介绍

在过去的十年里,来自世界各地的科学家们越来越有兴趣使用纳米材料规范微生物增殖。增加健康问题是由于微生物越来越耐抗菌药物,包括抗生素。众多研究表明,小说用途金属纳米粒子可以找到三股势力的融合材料科学,纳米技术,内置的抗菌性能的一些金属。大量研究已经证实,金属和金属氧化物纳米颗粒的毒性对多种细菌。可以有效地利用这些纳米粒子停止不同细菌的增长物种(1]。许多研究已经进行了以改善当前抗菌疗法由于激增耐多药微生物的创建,这是对公共卫生提出一个严峻的挑战。已经确定一个或多个历史上第一线和二线药物被用于治疗感染有耐药性细菌感染的70%左右。建立创新的抗菌素药物也有效的必须开发和合成的比以往任何时候都要快。纳米抗菌药物已经证明是一个创新的解决这个问题,因为他们有能力创建一个强大的纳米结构,可以用来提供抗菌制剂,有效地和当地针对细菌生长。此外,纳米颗粒显示如此强大病毒很少有机会开发一个阻力。剂,用于杀死细菌细胞,大多数金属氧化物纳米颗粒,现在不是有害于哺乳动物细胞,使使用更广泛的规模优势。它已经建立了金属纳米粒子与抗菌活性(Au)包括黄金,白银(Ag)、硅(Si)、氧化银(Ag)₂O),二氧化钛(TiO₂),氧化锌(氧化锌),铜氧化物(错),钙氧化物(曹)和氧化镁(分别)。

大部分的现有方法用于创建金属纳米颗粒往往依赖于物理或化学的原则。然而,无论是制备技术是环保的。纳米技术的集成与绿色化学在未来几十年里将会受欢迎。纳米技术是一个开创性的科学仍处于早期阶段。绿色合成已成为替代传统技术的局限性。绿色合成主要集中于危险废物的处理,使用环保化学品,溶剂,和可再生资源,以及可持续的过程(2]。制造各种金属纳米粒子利用绿色纳米技术报道使用酵母,真菌、细菌、藻类、植物提取物等。

因为利用植物合成纳米颗粒被证明是更有利比使用微生物由于存在各种各样的生物分子植物可以作为限制和减少药物,植物提取物用于还原方法可以被认为是更有效的绿色方法合成金属纳米颗粒(3,4]。因此,在良性的实验条件下,如相对低反应温度和环境的压力,提高纳米颗粒的减少的速度和稳定性和合成可进行.Due优越的物理化学性质,锰氧化物可以用于各种各样的应用程序,包括电池、磁性材料、水处理和成像造影剂。一个最重要的材料是MnO₂,许多研究人员感兴趣的是如何添加MnO₂影响铁氧体材料的电磁特性。MnO₂在创建纳米级已经准备使用各种技巧。虽然有大量的环保纳米锰的生产报告,最简单,最实惠,和环保技术是减少使用植物提取物和稳定锰金属纳米粒子,就像上面说。著名的药用成分从Ziziphus阿比西尼亚植物被发现提供各种各样的治疗效果。此外,它一直声称,这种植物的果实含有抗真菌、抗菌、抗溃疡的,消炎作用[5,6]。

大部分的报告是关注锰形成纳米粒子的表征和应用在催化活性,电子性质,但抗菌锰纳米粒子的影响研究很少。基于上述讨论,这个调查是关心环保的合成锰纳米粒子利用Ziziphus阿比西尼亚叶提取物。锰纳米颗粒的生物应用,如对一些细菌和抗菌和抗真菌特性真菌菌株,是这项工作的重点。

材料和方法

样品制备

Ziziphus阿比西尼亚收集叶子从Adamawa以南约拉的状态。样品是用蒸馏水彻底清洗除尘允许在室温下干燥清洁的聚乙烯塑料袋至少两周。干树叶停飞机械使用无菌杵和臼。样品已筛,停在聚乙烯袋标签和储存植物化学的筛选、提取制备锰氧化物纳米粒子的合成和索氏提取进行抗菌活性分析。

植物提取物制备

10 g的植物材料在250毫升蒸馏水煮2分钟。植物材料使用绘画纸没有过滤。1滤纸和提取离心机在3500 rpm 15分钟,过滤提取干用旋转蒸发器蒸发水。150毫克的提取是溶解在10毫升蒸馏水和存储在一个琥珀瓶,10°C到利用的绿色合成锰。叶萃取、20 g ziziphus植物受到了300毫升的索氏提取器和95%乙醇5 h。提取干在60°C。50毫克的提取是溶解在10毫升乙醇和存储在一个琥珀瓶,10°C,直到进一步的使用。

绿色MnO纳米粒子的合成

醋酸锰(0.01米)的水溶液在不同的pH值准备(4 - 8)。不同的锰溶液体积比和提取(15毫克/毫升)混合(提取/金属:10:90、25:75 50:50 v / v)。混合物仍然为80和120分钟,然后新鲜提取Ziziphus(5毫克/毫升)被添加到解决方案。样本离心机在3500 rpm,持续15分钟。NPs是分开的解决方案,然后用乙醇和蒸馏水洗几次。上层清液浆,保存在干燥炉

MnO纳米粒子的表征

紫外可见光谱分析

的紫外吸收光谱学通常用于描述不同尺寸范围的金属NPs 2 - 100 nm。合成的NP扫描证实了水溶液中UV - vis分光光度计在200 nm - 800 nm。所有MnO合成纳米粒子的紫外可见光谱测量进行了帕金艾米,λ25 UV / vis光谱仪。

傅里叶变换红外(ir)光谱分析

红外光谱被红外光谱记录。1毫克合成纳米粒子的混合和200毫克溴化钾压成一个小球。红外光谱记录使用光谱(珀金埃尔默- 65)傅立叶变换红外光谱,从4000年到400厘米−1。

扫描电子显微镜(SEM)

扫描电子显微镜(SEM)和二次电子探测器可以想象晶体形状、表面形貌、分散和凝聚纳米颗粒和表面功能化的SEM可以检查每个粒子,包括粒子的聚合粒子。

制备的肉汤和抗菌活性的微生物悬浮液

提取物的抗菌活性Ziziphus阿比西尼亚叶提取和纳米粒子是由琼脂扩散方法。微生物悬浮液准备根据0.5浓度对大肠杆菌,金黄色葡萄球菌伤寒沙门氏菌、志贺菌和白色念珠菌,假丝酵母Tropicalis,黑曲霉、黄曲霉11]。穆勒辛顿液体培养基用于细菌,而RPMI中用于真菌。媒体、纳米颗粒和微生物悬浮液被添加到微型板块和接种文化孵化24小时30°C。商用安灭菌的抗菌效果和灰黄霉素抗生素也比较的研究。

结果与讨论

紫外可见光谱

纳米粒子的紫外可见吸收强度取决于它的浓度通常随其浓度的增加,吸收强度的增加表明NPs的更好的溶解性和分散性。紫外可见光谱学MnO纳米粒子的图1在264 nm,显示最大吸收。这是因为n→π*跃迁或n→π*和π→π*转换。不同的地方吸收光谱表明,不同形态和大小的变化。结果是,最有效的参数提取的比例更高比例的金属和说明提取的金属引起的合成NPs增加而增加的时间和降低pH值提供了一个次要的积极影响。带的强度被看作是一个函数的植物提取物用于反应和提取物浓度的增加导致MnO纳米颗粒的合成增加。根据大多数MnO纳米颗粒在30分钟,进一步合成时间并不影响反应(7,8]。

傅里叶变换红外光谱学(红外光谱)

傅立叶变换红外光谱光谱学是用来识别存在的官能团负责生物分子植物提取物的减少锰离子。光谱MnO纳米颗粒所示图2。宽阔的峰值在3447厘米−1对应于一个乐队地伸缩振动系统中存在。而且,典型的山峰在913.80厘米−1和796厘米−1可能对应于O-Mn-O债券证明MnO的存在₂纳米粒子在示例(对牛群et al ., 2018)。峰值在3018厘米−1 - 2863厘米−1与- C = C键,1464厘米−1 -1580厘米−1峰值与芳香的植物提取物C = C键周围NPs和阻止他们聚集。植物的C = O键出现在1650厘米−1。植物提取物的切断乐队是由峰值在1255厘米−1。傅立叶变换红外光谱的提取也显示哦弯曲模式的酚类化合物提取负责减少离子。比较光谱的提取和MnO NPs表明提取的效果在纳米粒子的合成。这个结果类似于报告上使用d . graveolens提取(MnO纳米颗粒的合成9]。

x射线衍射(XRD)研究

图3显示准备锰氧化物纳米颗粒的x射线衍射模式。XRD展览准备的样本的顶点高度结晶。所有观察到的山峰索引一个纯粹的正方结构。锰氧化物纳米颗粒的衍射峰准备从不同锰盐的两个不同的阴离子,展品在2θ°角为21.4957,23.8331,40.3036,42.1860,42.9910和44.1446图3对应于(110),(111),(101),(210),(220)和(002),可以分配给正方结构。结果是在赞同的JCPDS pdf数量10799。它得出结论说,没有区别在结构属性改变前体时(10]。

扫描电子显微镜

合成锰氧化物纳米粒子的形态特征的扫描电镜分析。锰纳米颗粒的扫描电镜图片所示视图,展示了在合成过程中发生聚集。它可以认为MnO NPs形成适度分散并且稍微凝聚。SEM图像的化合物显示非常清晰,大多数粒子多态形态的物质。

抗菌活性

抗菌活性的提取和氧化锰纳米颗粒。

通过使用良好扩散方法,水的抗菌功效叶提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、志贺氏杆菌是评估。扩散板接种用于接种的文化(11]。相同的过程被用来确定锰氧化物纳米粒子从Ziziphus阿比西尼亚植物的抗菌活性。盘子被保持在30°C以下24小时。结果显示在表1比叶水提取物,纳米粒子更有效。在叶提取物显示出更少的抑制区对一些细菌,演示的纳米颗粒。纳米粒子的最大区域对大肠杆菌抑制26毫米,而叶提取的最大抑制区10毫米。当我们使用了金黄色葡萄球菌细菌时,纳米颗粒显示最大抑制区23毫米,而叶提取物显示出抑制区13毫米;同样,纳米颗粒显示的最大抑制区19毫米当我们使用伤寒杆菌细菌,而叶提取物显示出抑制区12毫米。而叶提取物表现出15毫米区对志贺氏杆菌细菌,抑制纳米粒子表现出抑制区19毫米。

表1:测试水提物的抗菌活性Ziziphus和氧化锰纳米颗粒

测定抗真菌的活动提取和氧化锰纳米颗粒

使用琼脂扩散测定方法,合成MnO纳米粒子的抗真菌活性评估。中的信息表2,表明有更大的区域对真菌的抑制纳米颗粒的Ziziphus阿比西尼亚植物相比,叶提取物对几种类型的真菌。最大抑制白色念珠菌真菌的带叶提取纳米粒子是11毫米,而MnO纳米粒子的最大抑制区21毫米。虽然MnO纳米粒子表现出抑制区12毫米,叶提取最多只显示8毫米区对念珠菌的抑制tropicalis真菌。类似,纳米粒子表现出最大26毫米带抑制对相同的真菌而叶提取最多只显示6毫米的抑制。根据表的最大抑制带叶提取纳米颗粒对真菌a flavus 9毫米,而MnO纳米粒子的最大抑制区是23毫米。

表2:测试水提物的抗真菌活性Ziziphus阿比西尼亚和氧化锰纳米颗粒。

结论

Ziziphus阿比西尼亚叶提取应用在这个实验中使MnO纳米颗粒。这一策略是有效的、快速的和负担得起的。我们从XRD,推导出生产的锰氧化物纳米粒子有正方结构和非常水晶。形态的扫描电镜检查发现MnO合成纳米粒子是球形的形状。红外光谱谱显示NPs的植物提取物对提取的影响。MnO纳米颗粒的抗菌和抗真菌特性优于叶提取物Ziziphus阿比西尼亚。

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