合成、光谱特性、抗菌和抗真菌的研究聚苯胺/ VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米复合材料gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

本研究涉及纳米晶体的合成和表征五氧化二钒(VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba)纳米粒子及其抗菌和抗真菌活性gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌和黑曲霉gydF4y2Ba分别通过琼脂扩散法。金属氧化物的合成采用溶胶-凝胶法合成了聚苯胺(PANI)化学氧化和聚苯胺/ VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba复合材料合成了gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba聚合方法与不同的比率(10年,20年,30、40、50重量%)的VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba在聚苯胺。新制备复合材料的红外光谱特征和粉末x射线衍射(P-XRD)技术,发现形成聚苯胺/ VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米复合材料,也表现出温和的抗菌和抗真菌活性的化合物。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

导电聚合物是独特的因为他们显示电气、生物、光学性质变化时化学氧化处理或减少代理。与氧化还原活性药物化学处理后,这些聚合物可以改变从最初的绝缘状态的导电状态(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。这种转变可以用于化学传感器等应用程序(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba),光学传感器(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba),和生物传感器gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。研究最广泛的导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯和polythiophene。聚苯胺是有吸引力的,因为它是环境稳定,易于合成,并能与化学反应物种在室温下(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。纳米颗粒复合材料具有独特的物理性质,吸引了越来越多的关注在充电离子电池阴极和氨等选择性气体传感器由于其高表面积和氧化还原活性gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。五氧化二钒纳米材料的生物活性取决于因素,如导数的类型,其管理方式,剂量,治疗的长度,以及个人和特有的敏感性管理化合物(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba]。VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米材料在本质上是两性的。钒的氧化程度相关(vanadyl \钒酸离子)和化学形式(有机无机配体)\ [gydF4y2Ba11gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]。各种钒酸物种的存在取决于pH值和总钒的浓度。可以占到其发生质子化作用和缩合平衡;很明显,只有在极稀溶液的发现,单体的钒离子浓度的增加,特别是解决方案是酸性,导致聚合(gydF4y2Ba14gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

在最近的过去,导电聚合物纳米复合材料已经注意到他们的应用程序的生物制剂(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。因此,PANI-VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba复合材料中最深入研究各种复合材料,因为它们可以结合PANI的优点和结晶VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba预计在单一材料和应用有效的生物制剂。gydF4y2Ba

2。实验gydF4y2Ba

2.1。材料和方法gydF4y2Ba

苯胺单体被蒸馏两次使用前;一个AR级过硫酸铵(NHgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba)gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_8gydF4y2Ba)、盐酸(HCl)和五氧化二钒(VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba)被用于合成。gydF4y2Ba

2.2。合成VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米粒子gydF4y2Ba

水合硝酸钒的溶胶溶液和柠檬酸在双蒸馏水与特定的重量百分比。由此产生的混合物被不断溶解搅拌约24小时40°C,直到得到一个明确的解决方案和回流大约1 h。在回流过程中,溶液变成metal-citrate均匀复杂有轻微变色从乳白色到一个明确的解决方案。反应产生的完成复杂的形成和蒸发的溶剂形成凝胶。此外,凝胶在干热灭菌器缓慢加热到100°C的3 h;之间有螯合金属离子和柠檬酸gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。这个过程帮助实现一个合适的化学计量和控制的粒度没有任何需要一个特殊的氛围,也提高了金属离子的分布均匀性的解决方案。在溶胶-凝胶过程的最后一步,湿凝胶完全干直接加热的热板180 - 200°C 5 h。产生的白色粉末(VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

聚苯胺/ VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba复合材料是由gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba聚合方法。的混合双蒸馏苯胺(0.1摩尔),盐酸(1米),VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba增加了五个不同的权重(10年,20年,30、40、50重量%)保持V的搅拌吗gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba悬浮在解决方案。11.2 g的过硫酸铵添加慢慢不断搅拌在0 - 5°C。的反应混合物一直搅拌大约24小时。绿色沉淀形成由真空过滤回收,与蒸馏水洗几次。获得的复合聚苯胺/ VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba保存在烤箱烘干24 h得到恒重(gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2.3。抗菌和抗真菌活性gydF4y2Ba

聚苯胺的抗菌和抗真菌活性,VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba和聚苯胺/ VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米复合材料是由琼脂扩散法(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。测试化合物的抗菌活性测试对革兰氏阳性细菌,gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba(MTCC 3160)和抗真菌活性gydF4y2Ba黑曲霉gydF4y2Ba(1881年MTCC)按照国际临床和实验室提供的推荐标准研究所(CLSI)。上述生物获得的微生物学和生物技术、大学的古巴Kalaburagi,卡纳塔克邦,印度,这是以前采购从微生物技术研究所的昌迪加尔,印度。股票的解决方案的每个测试化合物(1毫克毫升gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})是由溶解10毫克的每个测试化合物10毫升新鲜蒸馏DMSO溶液。此外,不同浓度的测试化合物(25、50、100、250、500、和1000年gydF4y2BaμgydF4y2Bag)是由稀释股票的解决方案所需的新鲜蒸馏DMSO溶液的体积。gydF4y2Ba

2.3.1。抗菌活性gydF4y2Ba

媒体是由溶解蛋白胨10 g,氯化钠10 g中,酵母提取物5克,琼脂20 g的1000毫升蒸馏水。最初,细菌的股票文化复兴的接种肉汤媒体和生长在37°C 18 h。琼脂板和富国在盘子里就做好了准备。此外,每个板接种18 h大文化(100gydF4y2BaμgydF4y2BaL, 10gydF4y2Ba^{−4gydF4y2Ba}cfu)和均匀板。20分钟后,井充满了新化合物和准备标准的抗生素,环丙沙星,在不同浓度(25、50、100、250、500和1000gydF4y2BaμgydF4y2Ba克)。所有的盘子都在37°C孵化24小时,测量抑菌圈的直径。实验一式三份和抗菌活性的平均值计算。gydF4y2Ba

2.3.2。抗真菌活性gydF4y2Ba

媒体是由使用Czapek-Dox琼脂(作文(g / L):蔗糖30.0;硝酸钠2.0;KgydF4y2Ba_2gydF4y2BaHPOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba1.0,MgSOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba。7小时gydF4y2Ba_2gydF4y2BaO 0.5;氯化钾0.5;FeSOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba0.01;琼脂20)。最初,肉汤的股票文化被接种了媒体和增长27°C 48 h。琼脂板上面的媒体准备和井是在板。每个板接种48 h旧文化(100gydF4y2BaμgydF4y2BaL 10gydF4y2Ba^4gydF4y2BaCFU)和均匀板。20分钟后,井充满了不同浓度(25、50、100、250、500和1000gydF4y2BaμgydF4y2Bag)的样品和抗生素,氟康唑。所有的盘子都孵化27°C 96 h和抑菌圈的直径。实验一式三份和抗菌活性的平均值计算。gydF4y2Ba

每个测试化合物的最低浓度没有明显增长的测试细菌/真菌被报道为各自的菌株麦克风。空白的测试表明,DMSO溶液的制备测试解决方案不会影响测试生物体。gydF4y2Ba

2.4。物理测量gydF4y2Ba

红外光谱被记录在珀金埃尔默1600分光光度计在KBr和粉末x射线衍射研究由飞利浦x射线衍射仪和铜KgydF4y2BaαgydF4y2Ba作为辐射源。gydF4y2Ba

3所示。结果和讨论gydF4y2Ba

3.1。红外光谱谱数据gydF4y2Ba

突出的峰(图gydF4y2Ba1(一)gydF4y2Ba)观察到2924厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}是由于CHgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba不对称拉伸,达到1603厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}证实了PANI的形成,峰值为1574厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}和1494厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}可能归因于醌型的存在(N = Q = N)和苯环型的(N = B = N)环拉伸。此外,观察到1303厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},1146厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},734厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},502厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}是由于h变形、C-O-C拉伸过剩的氧化剂,和碳氢键的振动p-coupling苯环型的环和芳香环,分别为(gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

V的红外光谱谱gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米粒子(图gydF4y2Ba1 (b)gydF4y2Ba)显示吸收乐队在1022厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},817厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}和580厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}被分配到V = O伸展带和V-O-V变形模式,分别为(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

另外,红外光谱谱(图gydF4y2Ba1 (c)gydF4y2Ba聚苯胺/ V)的混合物gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米粒子与50重量%显示吸收乐队在3431厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},2920厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},1600厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},1572厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},1492厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},1301厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},1145厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},1020厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},810厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},578厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},证实了V的存在gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba在聚苯胺。当比较PANI的红外光谱谱和VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米粒子(图gydF4y2Ba1(一)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba1 (b)gydF4y2Ba),这显然是观察到的一些吸收频率略转向较低,这是由于疲软的范德瓦尔斯力和证实了纳米复合材料的形成。gydF4y2Ba

3.2。粉末x射线衍射gydF4y2Ba

粉末x射线分析数据(图gydF4y2Ba2(一个)gydF4y2Ba)显示的非晶特性聚苯胺与广泛的高峰集中在2的外观gydF4y2BaθgydF4y2Ba≈25.53°,对应gydF4y2Bah k lgydF4y2Ba的值(2 0 0)聚苯胺(衍射的飞机gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

V的粉末x射线衍射模式gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米颗粒(图gydF4y2Ba2 (b)gydF4y2Ba)显示良好结晶度的本性。纳米颗粒的形成是证实了尖锐的峰的存在。的微晶尺寸合成VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米颗粒是使用谢勒的公式计算:gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

V的平均晶粒度gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米粒子被发现~ 11 nm。XRD谱(图gydF4y2Ba2 (b)gydF4y2Ba),它是发现归因于不同的山峰gydF4y2Bah k lgydF4y2Ba值(2 0 0)、(0 0 1),(1 1 0)(4 0 0)、(0 1 1),(3 1 0)、(0 0 2),(4 1 1),(6 0 0),(6 0 1),(1 2 1),(4 2 0)、(7 - 1 0)飞机在良好的协议与V的数据gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba粉文件(JCPDS号码09 - 0387)对应于斜方晶体结构。XRD谱展品强烈(0 0 1)峰值指示优先定位gydF4y2Ba方向。这一结果表明,晶体的结构是这样的gydF4y2Ba设在垂直于衬底表面和晶体取向是有利的(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

在粉末x射线衍射模式(图gydF4y2Ba2 (c)gydF4y2Ba聚苯胺/ V)gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米复合材料与50重量% VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米粒子在聚苯胺,归因于各种感染高峰gydF4y2Bah k lgydF4y2Ba的值(2 0 0)、(0 0 1),(1 1 0)(4 0 0)、(0 1 1),(3 1 0)、(0 0 2)和(3 1 0)飞机。相比之下(图gydF4y2Ba2(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba2 (b)gydF4y2Ba),这显然表明,VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米颗粒保留了它的结构虽然是分散在聚苯胺聚合的过程。gydF4y2Ba

3.3。抗菌和抗真菌的活动的结果gydF4y2Ba

准备新化合物的抗菌和抗真菌的活动检查的影响gydF4y2Ba金黄色葡萄球菌gydF4y2Ba和gydF4y2Ba答:尼日尔gydF4y2Ba分别由最低抑制浓度(MIC)方法。每个测试化合物的最低浓度没有明显增长的测试细菌/真菌被报道为各自的菌株(麦克风gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。复合VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba和聚苯胺/ VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba显示,温和的抗菌活性,享年100岁gydF4y2BaμgydF4y2Bag浓度。此外,复合VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba显示在50温和的抗真菌活性gydF4y2BaμgydF4y2Bag浓度。获得的结果进行了比较与环丙沙星,广谱抗生素菌株,氟康唑为真菌菌株积极控制和结果呈现在表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba和gydF4y2Ba2gydF4y2Ba分别。gydF4y2Ba

4所示。结论gydF4y2Ba

聚苯胺和V的gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米粒子和聚苯胺/ VgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_5gydF4y2Ba纳米复合材料已经成功合成了化学氧化、溶胶-凝胶法,gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba聚合方法,分别。准备的样本特征及其红外光谱证实了形成和粉末x射线衍射技术。这些数据表明复合材料的形成。此外,化合物表现为抗菌和抗真菌剂。因此,从所有这些广泛的观察,得出制备化合物显著,多才多艺,和有价值的信息材料化学,也可以作为良好的生物制剂减少毒性和更高的效率。gydF4y2Ba

相互竞争的利益gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者之一承认支持扩展的科学和技术(DST)在执行这项工作(DST项目批准信不。圣/次数/ PT / 2009/133)。作者也感谢生物在生物技术研究和培训中心,Hubli,生物的研究。gydF4y2Ba

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