文摘
这是一个报告photo-irradiated细胞外合成银纳米粒子使用食用牡蛎蘑菇的水提物(侧耳属佛罗里达)作为还原剂。外观、大小和形状的银纳米粒子由紫外可见光谱分析理解,场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和原子力显微镜。x射线衍射研究、能量色散x射线分析表明,颗粒晶体。傅里叶变换红外光谱分析表明,纳米粒子的表面覆盖着biomoieties。从我们的研究可以看出,biofunctionalized银纳米粒子从而产生显示令人钦佩的抗菌效果,和合成过程涉及环保、简单,因此高范围生产相同的可以被认为是在许多制药应用程序中使用它们。
1。介绍
纳米技术是一个快速增长的领域导致革命前途的应用在医学和工程的有效性、安全性和经济。纳米生物纳米技术的产物,已经出现在纳米技术和生物学的接口。纳米颗粒与化学品或biomoieties抹获得利益、运载系统具有特定领域和本地化应用程序在不伤害身体的周边地区的细胞器官。因此,有必要发展绿色化学方法在纳米材料的合成1]。在这方面,基于天然生物材料合成方法提供更好的选择(2]。纳米粒子的合成包括用人的bioroutes微生物等假单胞菌stutzeri(3),织线藻属boryanumUTEX485 [4),黄萎病sp。(5),枯萎病菌(6),镰刀菌素semitectum(7),MKY3(酵母)8),高温单孢菌属sp。(9),以及不同的植物燕麦属漂白亚麻纤维卷(10),芦荟精华素(11),Azadiracta籼(尼姆)12),Psdium guajava(番石榴工厂)13),等等。一些蘑菇(孢子真菌的子实体)也用于此目的,也就是说,Volvariella volvacea(14),侧耳属sajor(15]。在这项工作中,我们使用提取的可食用的蘑菇侧耳属佛罗里达它也被称为平菇(图1)biofunctionalized银纳米粒子的合成(AgNPs)这个蘑菇闻名药用属性(16)是一种抗氧化剂和抗肿瘤剂(17]。
自古以来银以不同形式被广泛用作药物在治疗疾病和促进伤口愈合18]。AgNPs特定区域体积比他们高,这将导致优秀的抗菌活性比散装Ag)金属(19]。抗菌性AgNPs都演示了对细菌的20.)和病毒(21]。这是由于纳米粒子表面的亲密的依恋与微生物细胞或病毒,因此其抗菌财产规模相关的。AgNPs目前用作靶向型药物活性药物(22,基因传递23),和人工植入物(24),作为成像诊断代理和遥感在不同疾病在早期阶段。由于他们mutation-resistant抗菌活性,它们被用于不同的药品配方抗菌服装(25),烧伤软膏(26医疗设备,涂料(27]。AgNPs的研究改进,一些医学应用开发预防感染的发生和促进伤口愈合得更快28]。在这个项目中,我们努力开发环保AgNPs的合成方法和研究使用不同的复杂的粒子的表征仪器。
AgNPs可以成功地合成了多种合成方法如加热技术(29日),激光辐照(30.),电离辐射(31日),和辐解32]。纳米材料的化学和物理方法生产发现相当昂贵和nonfriendly环境。
即将到来的自下而上的自组装生物合成过程是浸渍,加热,或暴露于激光生产AgNPs [33),简单,环保,成本效益,也节省时间。符合这一点,我们合成稳定biofunctionalized AgNPs使用可食用的蘑菇p .佛罗里达提取和银盐(AgNO3)照片的帮助下照射,也就是说,让阳光直射的反应混合物。这些AgNPs检测抗菌财产使用股票文化金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、Providencia alcalifaciens,和变形杆菌细菌的麦克风;细菌数的变化是衡量和报告。
2。实验
2.1。材料
新鲜的蘑菇侧耳属佛罗里达(平菇)从森林中获得学院Sirsi,北Canara区。硝酸银(AgNO3)。R级从Hi-Media实验室采购。
2.2。方法
5通用新鲜蘑菇与蒸馏水反复冲洗,去除任何有机杂质存在。清洗蘑菇然后粉碎小块用消过毒的刀。蘑菇的小块,然后在1 L烧杯中装有500毫升双重蒸馏水和彻底激起了大约半个小时。也是一直在一夜之间和过滤两次Waltman滤纸。42。由此产生的滤液是蘑菇的提取用于减少Ag)+对Ag)0。蘑菇提取aq对待。10−3M AgNO3解决方案和暴露在强烈的阳光下;颜色的变化发生在几分钟内从无色到红棕色的颜色,而没有颜色变化是观察到溶液中保存在黑暗的房间里。
2.3。抗菌活性
汤是准备用蛋白胨10 g;氯化钠10 g和酵母提取物5 g,琼脂20 g 1 L的蒸馏水。最初,股票的文化金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、Providencia alcalifaciens,和变形杆菌被接种肉汤媒体和重新种植在37°C 18 h。媒体是热压处理过的和冷却到~ 55°C。所需数量的测试样品含有功能化AgNPs(如上所述)产生在不同浓度(即2.5、5、10、20μ添加了g / mL)和混合。媒体涌入preautoclaved培养皿。104 CFU /毫升文化是接种和生长在37°C 24 h。控制盘(没有样品)和标准板(与标准样品)也比较的研究目的。
2.4。描述
的形成AgNPs验证利用紫外可见5704 ss ECIL分光光度计操作1纳米分辨率的光学长度10毫米。紫外可见反应混合物的分析观察一段时间300秒。结晶度的研究,进行了x射线衍射(XRD)研究使用西门子x射线diffractrometer(日本),操作与CuK 30 kV和20 mA电流α(I = 1.54°)。电影胶体形式AgNPs被下降测试涂层Si (III)基板和数据记录。原子力显微镜(AFM)的图像在环境条件下收集Veeco-Innova扫描探针显微镜,蚀刻Si-nano调查技巧(RTESPA-M)被用于相同的。透射电子显微镜(TEM)图像获得使用Technai-20飞利浦190 Kev操作工具。样品的分析由涂层溶液AgNPs碳涂层铜网格,5分钟后额外的解决方案是用吸墨纸,然后网格的电影是干燥暴露于红外光线。
粉末样品的红外光谱研究AgNPs离心法制备的合成AgNP解决方案在10000 rpm为20分钟。所得的固体残渣,然后用去离子水清洗去除任何独立的生物纳米颗粒的表面,半个不负责biofunctionalization和限制。然后干完全合成渣,粉获得用于进行优秀的光谱,红外光谱测量仪器的光谱分辨率4厘米−1在KBr丸。
3所示。结果与讨论
反应混合物的颜色的变化从无色到红棕色是看到照片后几分钟内照射。AgNP显示浅棕色水对AgNPs的形成是一个明确的迹象。这个颜色出现由于表面等离子体激发振动在金属纳米颗粒34]。这是紫外可见光谱中观察到。吸光度红棕色颜色强度稳步增加反应时间的函数。图2显示了记录为紫外可见光谱吸光度与合成中反应时间从aq AgNPs。10−3M AgNO3和细胞外滤液的蘑菇侧耳属佛罗里达生物质混合物。可以看出乐队对应于表面等离子体共振发生在435 nm显然表明AgNPs在反应混合物的形成(34]。比较的目的,20毫升的水10−3M AgNO3空白的解决方案是暴露在阳光下分析和受到紫外吸收的研究。可以看出aq AgNO。没有颜色变化3因为纳米粒子并没有形成的解决方案。
为了验证结果的紫外可见光谱研究中,胶体悬浮液的x射线衍射确定了AgNPs结晶度。图3表明,x射线衍射模式是获得生物合成AgNPs。大量的布拉格反射对应(111),(200),(220)和(311)观察到的晶格飞机集可能被索引基于FCC结构银(JCPDS文件没有。03 - 0921)。因此,AgNPs形成的结晶性质是证实。能量色散x射线分析研究(EDAX)图所示4确认好,颗粒形成在本质上是水晶的,确实是金属AgNPs。碳和氧的发生高峰揭示的存在覆盖有机半个金属纳米颗粒。“铜”图的出现是因为铜网格基础用于分析。目前,AFM是一个强大的工具来研究biofunctionalized粒子的形态。的biofunctionalization AgNPs准备用蘑菇提取物进一步证实了AFM测量。biofunctionalized纳米粒子的三维研究了利用模式技术特别是biofunctionalization学习。图5显示了AgNPs biofunctionalized在有机层由许多有机半个表面。从这个图中,我们可以预测,纳米粒子的形状接近球形和一些不规则形状的颗粒随机分布。典型的TEM图像显示的大小和形态AgNPs图给出6;AgNP显然是球形的形态。从TEM显微照片可以看出AgNPs形成的尺寸范围纳米和多分散的。选中的衍射图样的银纳米颗粒,图的插图所示6,这表明有机以来AgNP显然在无定形状态一部分覆盖。结晶度可以通过重复离心和洗涤剂。
(一)
(b)
红外光谱吸收的红外辐射通过共振noncentrosymmetric(红外活性)的振动模式是有用的技术来研究AgNPs的核壳形态。图7显示了AgNPs的红外光谱谱。这两个乐队在1550年~ 1642年~我观察和被认为是酰胺羰基和酰胺二世和出现由于伸展和nh伸展振动的酰胺联系相应的蛋白质。红外光谱研究证实,氨基酸残基的羰基和金属结合肽的蛋白质有较强的能力,所以最有可能会形成一层蛋白质AgNPs(即。、生物限制),也避免了粒子的聚集,因此纳米粒子稳定的媒介。
蘑菇是出名的丰富proteinacious食品含有75%的蛋白质。除了蛋白质,牡蛎蘑菇作为核黄素和其他营养物质的极好来源35]。核黄素是水溶性的,并且对光线很敏感。核黄素函数绑定辅酶形式黄素单核苷酸(FMN)和flavin-adenine二核苷酸(时尚)作为各种reduction-oxidation反应的催化剂。光黄素是照片的photoproduct退化时尚,FMN、核黄素。因此,据悉,黄素(大海风情蛋白质)蘑菇中提取负责银离子还原成AgNP,反应混合物暴露在阳光,吸收光子的能量和黄素在反应混合物可能会兴奋,成为电子给体或氧化剂(36]。这是负责Ag)的转换+对Ag)0。目前蛋白质进一步认为帽AgNP形成,因此他们变得功能化。比喻表示如图8。
biofunctionalized的确切机制的生成纳米颗粒在这些生物提取仍不清楚。似乎安静的可能,黄素起着至关重要的作用在银离子的还原AgNPs众所周知的光敏性和良好的氧化性质。
蘑菇的黄素分离提取并研究其还原机制是我们的下一个目标。
3.1。抗菌机制
调查Ag-NPs解决方案对不同微生物生长抑制效应,即金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、Providencia alcalifaciens,和变形杆菌,我们测量了麦克风和细菌数量的变化在不同的浓度只+ AgNP(头孢克肟的抗菌药物和功能化银纳米粒子数量相等),AgNPs(功能化银纳米粒子),和silzin(标准的磺胺嘧啶银盐药物),(2.5μ克到20.0μ克/毫升浓度)如图9。控制盘准备不添加任何药物的抑制影响的比较研究大型+ AgNP cfx AgNP, silzin。这些结果暴露的麦克风只+ AgNPs显示higher-inhibition动力学对p . alcalifaciens,p .奇异君子兰(Gr + ve)。金黄色葡萄球菌,伤寒杆菌(克−ve)相比与其他样品表所示1。只有2.5μg / mL排名+ AgNP足够完整的预防细菌的增长伤寒杆菌10.0,而在其他三个细菌μg / mL的排名+添加AgNP抑制增长。从结果,指出AgNP合成蘑菇是显示良好的杀菌对革兰氏+ ve细菌活动,特别的p .奇异君子兰2.5μg / mL足以完成效果的细菌菌落,和克−ve的细菌AgNP适中的抗菌活性。当麦克风两样品的结果(只+ AgNP和AgNP)与标准silzin相比,可以看出silzin的麦克风是贫穷和更多数量的样品需要完整的增长减少菌落。所以,很明显,biofunctionalized AgNP显示优良的抗菌性能通过使用抗生素药物混合或直接作为药物使用。
据推测,自由电子的影响产生的表面功能化AgNPs将有致命影响电负性的表面膜微生物导致其死亡。化合物对不同细菌的抗菌谱分析的结果表明,生物准备AgNP可以成为另一个代理在抗菌治疗,因为它更少的副作用和潜在的行动。
4所示。结论
在这项研究中,合成了AgNPs photo-irradiation技术使用可食用的蘑菇,侧耳属佛罗里达,bioreductant。生物合成的方法在本研究开发生产银纳米颗粒具有明显的优势等化学方法高生物安全、环保,对环境无毒。此外,这些官能团银纳米粒子表现出明显的抗菌活性对不同临床重要的病原微生物。因此,这种类型的纳米材料的合成方法生产以更低成本和自然能源可能会鼓励功能化AgNPs在工业规模的生产。这非常方便使用AgNPs纳米生物领域的广泛的应用。
确认
金融支持从DAE-BRNS(没有。2009/34/14 / BRNS)和用户原创内容主要研究项目(f。33-307/2007 (SR))承认。作者承认赛义夫,IIT孟买TEM测量和生物Hubli抗菌分析。谢谢先生。Jagannathrao m . Deshpande作者r . Deshpande之一的父亲编辑工作。