文摘

本研究中使用的纳米粒子从AgNO准备₃使用NaBH₄在限制代理如柠檬酸、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮。形成的纳米粒子具有紫外可见,TEM, XRD。银纳米粒子的生成确认从黄色的外观和一个吸收最大在399到404纳米之间。生成的纳米粒子被发现在形状和多分散的球形。为柠檬酸、SDS和PVP限制纳米颗粒的平均粒径,,分别nm。纳米粒子的结晶度在FCC结构确认SAED和x射线衍射模式。同时,这些不同的纳米粒子的复合抗菌活性与选择的抗生素(链霉素、氨苄青霉素和四环素)评估模型革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌,采用纸片扩散试验。检测抗生素的活动是增强结合稳定纳米颗粒,对克类的细菌。银纳米粒子和抗生素的联合效应更加突出了PVP的纳米粒子比柠檬酸和SDS封顶的。这项研究的结果表明潜在的治疗应用的银纳米颗粒结合抗生素。

1。介绍

自古以来,银具有抗菌特性(1),但银金属和盐的溶解度特性(如硝酸银)使它在许多临床场景不切实际,也就是说,在银纳米粒子(Ag) NPs)一直是一个主题感兴趣的研究人员(2- - - - - -4),因为它不仅是简单合成银纳米粒子所需的大小(5,6)和形状(7- - - - - -9分散在水/有机阶段拍电影也是可行的,这些粒子的复合适合各种应用程序领域的医疗诊断和治疗。利用银纳米粒子材料改性等应用在不同领域的服装、半导体和纳米复合材料的准备与改进的表现已经证明。例如,银纳米粒子已经成功地涂在医疗设备无感染移植(10,11]。银纳米粒子也被涂上各种面料(12- - - - - -15];纳米银粒子赋予涂料不仅呈现纺织品纤维导电的金属特性也是纺织品的抗菌性能。这些研究表明,可以延长silver-nanoparticle-based抗菌活动的行动。此外,可以预期,高的比表面积和高分数的银纳米粒子的表面原子将导致高抗菌活性比大部分银金属。

近年来,由致病性细菌和真菌对抗生素的耐药性已经以惊人的速度增长,已经成为一个严重的问题16,17]。例如,伤寒杆菌已经表现出耐氯霉素等抗生素、氨苄西林、喹诺酮、甲氧苄氨嘧啶。也大肠杆菌显示耐多种抗生素氨苄青霉素、卡那霉素、sulfisoxazole、链霉素、四环素、羟基噻吩青霉素等等。银已经被认为是一个有前途的代理为克服阻力的抗菌作用机制在一系列目标比一个特定网站的行动在抗生素的情况下(18- - - - - -20.]。因此,nanoparticle-based抗菌配方能有效杀菌材料会表现出的银和抗菌药物。银纳米粒子的增强的活动和抗生素一起早些时候报道(21- - - - - -25]。在这项研究中,我们有三种不同的覆盖剂柠檬酸的效果相比,十二烷基硫酸钠,聚乙烯吡咯烷酮的合成银纳米粒子。在这项研究中使用的纳米粒子是由一个常见的合成路线是硼氢化还原硝酸银的稳定剂的存在。纳米颗粒生产的重要标准之一是防止粒子聚合在合成。纳米粒子可以通过空间或静电稳定力量。经过稳定可以通过吸附的聚合物,如聚乙烯吡咯烷酮,而静电稳定可以通过表面修饰符获得如十二烷基硫酸钠和柠檬酸。研究进一步扩展到研究这些不同的银纳米颗粒的复合抗菌效果用抗生素对细菌的革兰氏染色类。

2。材料和方法

2.1。银纳米粒子的合成

硝酸银(AgNO₃)、硼氢化钠(NaBH₄)(e .默克,孟买,印度),柠檬酸三钠二水合物(Finar,海得拉巴,印度)、十二烷基硫酸钠(SDS) (SRL,孟买,印度)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与平均40000 Wt (Sigma-Aldrich,孟买,印度)的分析试剂级用于合成。所有的解决方案都准备在超纯水。1.0毫米的银纳米粒子浓度是冰冷的NaBH的准备使用6.0毫米₄柠檬酸钠的0.4毫米,0.4毫米SDS, 0.1% PVP (26),通过搅拌30分钟。生成的胶体解决方案与超纯水稀释8倍和光谱被记录下来。

2.2。合成银纳米粒子的表征

准备的紫外可见吸收光谱胶体解决方案记录使用Elico SL 196分光光度计(海得拉巴,印度),从250年到800海里,与空白。纳米粒子的大小和形状得到JEOL 2100(日本东京)透射电子显微镜,操作在200千伏。样本由沉淀一滴胶体溶液涂碳铜网格和在室温下干燥。进行了x射线衍射分析Rigaku,天涯IV衍射仪(日本东京)使用单色铜Kα辐射()运行40 kV和30 mA。纳米颗粒的强度数据解决方案沉积在载玻片收集2θ35 - 85°范围的扫描速率1°/分钟。产生的水动力直径和电动电势值银纳米粒子进行评估与莫尔文Zetasizer综合(英国伍斯特郡)。

2.3。纸片扩散试验

所有使用的玻璃器皿和媒体都在高压蒸汽灭菌20分钟的121°C。细菌菌株大肠杆菌(写明ATCC 25922)和金黄色葡萄球菌(写明ATCC 25923)被用作模型试验菌株为革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌,分别。细菌悬液是由日益增长的一个殖民地在营养肉汤和通过调整0.5麦克法兰标准浊度。阀瓣扩散法被用来评估银纳米粒子结合抗生素的抗菌活性。基于CLSI标准,选择的抗生素浓度链霉素(10μg),氨苄青霉素(10μg),四环素(30μg),分别27]。利用扩散板方法,Mueller-Hinton琼脂板注射浊度调整细菌悬液,和抗生素浸渍无菌光盘的6毫米直径(HiMedia化工分公司,孟买,印度)被放置在介质表面。此外,抗生素光盘含有5μg的纳米银粒子被接种板块的联合活动。板块是维护光盘分别含有银纳米粒子和限制代理。这些板块在37°C孵化24 h,并抑制区(ZOI)是衡量减去总抑菌圈直径的圆盘直径。这个试验是一式三份。

3所示。结果与讨论

3.1。紫外可见光谱(紫外)

黄色的外观在反应混合物中观察几分钟后,一个明显的迹象的银纳米颗粒的形成。此外,纳米颗粒合成被监控的吸收光谱确定合成胶体的解决方案,对各自的限制代理空白(图1)。在紫外可见光谱,观察一个强峰为柠檬酸、SDS、PVP封顶银纳米粒子在404,403,和399海里,分别对应于典型的球形银纳米粒子的表面等离子体共振(SPR)。柠檬酸和SDS稳定相比,PVP稳定纳米粒子的SPR峰蓝移向更短的波长为399 nm。SPR的转变是由限制代理由于当地的纳米粒子的表面性质的影响(28]。

3.2。透射电子显微镜(TEM)

图2显示了TEM与柠檬酸银纳米粒子稳定的形象。这些纳米颗粒主要是球形和几平方的形状,多分散的,显示广泛的粒子与双峰分布从21到70海里。人口的平均直径较小的尺寸nm(73%),而更大的人的平均直径纳米(27%)。从人群中获得的平均粒度纳米(图2 (c))。此外,颗粒的大小与SDS封顶胶体(图3)。纳米粒子是球形的形状,多分散的双峰分布显示开车纳米大小。人口的平均直径较小的尺寸纳米(79%)和更大的大小的人的平均直径纳米(21%)。两种模式的平均粒度纳米(图3 (c))。此外,大小也是评估PVP封顶胶体溶液(图4)。生成的纳米粒子是球形、非聚合和大小分布的双峰8.0 -28海里。较小的和更大的尺寸的数量平均直径纳米(92%)和纳米(8%),分别为。获得的平均粒度的直径分布纳米(图4 (c))。双峰分布可能由于不均匀生长,这是活动支持。在准备中,银胶体稳定与PVP展出一个狭窄的粒径分布。值得注意的是,随着PVP,形成的纳米颗粒的平均尺寸减少。减少多分散性和平均粒径与PVP稳定粒子中,也有证据显示TEM图像。这可能是由于更高的电子捐赠PVP,通往一个更强大的交互能力与带正电的银离子还原,从而限制之间的一个增强的稳定分子和纳米颗粒的表面29日]。大小和形状的纳米颗粒合成取决于许多参数,如选择还原技术,金属前体的浓度、还原剂和限制代理(28]。

3.3。x射线衍射(XRD)

稳定的银纳米粒子的XRD模式如图5。有五个定义良好的特征衍射峰在38.3°,44.5°,64.8°,77.6°,和81.8°,分别对应于(111)、(200)、(220)、(311)和(222)面心立方(fcc)层晶体结构的金属银。平面间距()值(2.307,2.012,1.437,1.229,和1.176 A)和晶格常数(4.047)计算的XRD谱与标准银银纳米粒子在协议(JCPDS PDF卡04 - 0783)值。因此,x射线衍射模式进一步证实了高度结晶的纳米颗粒的性质从选区电子衍射(SAED)中观察到的模式描绘与间歇明亮点同心圆(数字2,3,4)。此外,观察到的衍射峰的扩大是由于纳米粒子的影响。从衍射图样,很明显,点阵平面(111)是最受欢迎的取向为生成的纳米粒子30.]。

3.4。抗菌活性

在这个报告中,限制银纳米粒子与抗生素的综合效应评估抗生素相比,用纸片扩散法。限制代理用于合成纳米颗粒的浓度并没有显示任何抗菌活性测试菌株。这是观察到银纳米粒子的集体效应与抗生素添加剂。抗生素的活动三:链霉素、氨苄青霉素、四环素和柠檬酸,SDS和PVP限制纳米颗粒大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌株表现为增强比例在抗菌效果。不同抗生素的抗菌活性的增加是量化的方程,在那里和是抗生素和抗生素的ZOI +银纳米粒子,分别。活动的所有抗生素增加测试结合使用的银纳米粒子,对测试菌株。为革兰氏阴性大肠杆菌,最高的增加以四环素其次是氨苄青霉素和链霉素柠檬酸与纳米粒子。SDS限制纳米颗粒,提高氨苄青霉素的活动的顺序四环素链霉素。增强对氨苄青霉素被发现的比例最高紧随其后的是四环素和链霉素,PVP限制纳米粒子(图6)。在革兰氏阳性的情况下金黄色葡萄球菌应变,订单被发现链霉素氨苄青霉素四环素柠檬酸和SDS限制纳米颗粒。PVP的纳米粒子,增强在链霉素的顺序四环素氨苄青霉素(图7)。有趣的是,在选择的抗生素,对链霉素显示最高的活动金黄色葡萄球菌与PVP的银纳米粒子。纳米粒子的集体活动受限与PVP链霉素和四环素抗生素金黄色葡萄球菌被发现最高的柠檬酸与SDS纳米颗粒。用相同的聚合物纳米粒子对大肠杆菌的比例最高,增强抗生素氨苄青霉素(图观察6)。从数据,很明显,抗生素氨苄青霉素演示了增强活动的比例最高大肠杆菌PVP和SDS限制纳米颗粒。相比之下,最大的活动增加金黄色葡萄球菌观察链霉素的抗生素与PVP限制纳米颗粒。微分革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌对抗菌药物的敏感性可能取决于它们的细胞壁结构(31日]。获得的结果在我们的研究中对集体的影响抗生素与银纳米粒子与早期的研究报告(类似21,22,24,25,32- - - - - -34]。

数据表明,增强抗菌活性的抗生素与银纳米粒子的影响取决于纳米粒子上的覆盖剂。银纳米粒子和抗生素的联合效应更加突出了PVP的纳米粒子比柠檬酸和SDS封顶的。这也许可以归因于聚合物纳米粒子的空间稳定的PVP。完善,PVP的金银纳米粒子表现出优秀的稳定性对pH值的变化和离子强度(35,36]。因此,PVP限制在纳米颗粒的表面保护环境条件的变化,防止聚合。此外,限制代理PVP众所周知,提高药物的生物利用度和相同的报道姜黄素共轭PVP封顶金纳米粒子(37]。可能的机制参与增强抗生素的抗菌活性与银纳米粒子可以归因于纳米颗粒和抗生素分子之间的结合反应。抗生素的活性官能团如羟基和氨基的反应与银纳米粒子的表面积大螯合(22]。

4所示。结论

在这项研究中,我们使用一种化学还原方法合成的银纳米粒子在三个不同的限制代理。生成的纳米粒子被发现在形状和多分散的球形。选择的抗生素的抗菌活性增加在这些限制银纳米颗粒的存在对试验菌株。活动的增加更明显了PVP封顶银纳米粒子对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌。针对这一点,进一步的研究设想,探索机制参与增强抗菌活性。

利益冲突

作者声明没有提到的利益冲突与任何商业身份。

确认

作者要感谢博士j .杂志前负责人,NCCCM,巴克不断的支持和鼓励。TEM支持呈现由中央研究机构在IIT, Kharagpur,印度,感激地承认。