文摘
杀幼虫剂的使用,特别是在流行地区,疟疾控制的建议。然而,由于过度使用合成杀幼虫剂,抵抗蚊子和环境污染的挑战。在最近的研究中,nanoliposome含有丁香和肉桂精油及其主要成分,即。、丁香酚、肉桂醛,刚准备;颗粒大小和成功加载了使用DLS(动态光散射)和ATR-FTIR(减毒总Reflection-Fourier变换红外)分析。杀灭幼虫的影响nanoliposomes然后nonformulated样本调查按蚊stephensi。best-observed功效(LC505.4μg / mL)有关nanoliposomes含有丁香酚颗粒大小为109±4海里。然而,信用证50周围的其他三个nanoformulations也值10μg / mL;所有四个准备nanoformulations因此介绍了自然杀幼虫剂进行进一步的调查情况。
1。介绍
蚊子(双翅目:蚊科)传播疟疾、登革热、黄热病、脑炎、丝虫病、基孔肯雅热,Zika病毒(1,2]。从400年发现约30种按蚊蚊子对人类疟疾的向量(3]。按蚊stephensi利斯顿。是最重要的一个在中东和南亚疟疾病媒;然而,它最近扩展到埃塞俄比亚、吉布提、Lakshadweep,和斯里兰卡4,5]。幼虫是最弱的成员在蚊子的生命周期;杀幼虫剂的使用,因此建议控制疟疾传播,特别是在流行地区(6,7]。然而,过度使用合成杀幼虫剂导致了广泛的阻力或不耐受,对人体健康的不良环境风险和副作用或其他不属预定目标的物种8,9]。
芳香植物产生次生代谢产物被称为精油(EOs),与各种生物效应等杀灭幼虫和防水的效果。例如,气味清香植物(l)稳定。& L.M.佩里(丁香)和肉桂布卢姆(樟属)是两个重要的药用植物;他们的EOs具有杀灭幼虫的影响10,11]。EOs eco-compatibility等具有不同的特性,提出了生物降解性,生物相容性作为合成的(合适的替代品12,13]。然而,使用EOs杀幼虫剂受到水不混溶性,高波动性,加热,迅速氧化,实况转播的暴露(退化14,15]。准备EO-based nanoformulations最近提出了迎接挑战[16]。脂质体是分钟泡由两亲性分子模拟细胞的脂质双分子层(17,18]。货物如EOs或其他自然杀幼虫剂可以压铸nanoliposomes增强稳定性、效力,有效性和持久性19,20.]。
本研究首先调查了丁香的杀灭幼虫的影响和樟属EOs和他们的主要成分(丁香酚和肉桂醛)答:stephensi。然后,试图提高其功效nanoliposomes包含每个做准备。
2。材料和方法
2.1。材料
所有商业上可用的化合物被用作收到。羊毛脂胆固醇、渐变20、蛋黄卵磷脂、肉桂醛、丁香酚,绝对乙醇来自默克化工有限公司(德国)。肉桂和丁香EOs买来Zardband制药公司和绿色植物的生活有限公司(伊朗),公司专有的地区种植药用植物。本研究使用了第三和第四龄幼虫答:stephensi(Bandar-e-Abbas应变);他们提供Hormozgan大学医学科学(伊朗)。所有的殖民地都在推荐的条件下饲养和维护;27±2°C, 65±5%相对湿度,在12 L: 12 D h光周期(L:光,D:黑暗)。我们使用了聚四氟乙烯(PTFE)的膜法食血成年雌蚊(21]。
2.2。准备装载Nanoliposomes
nanoliposomes包含EOs、丁香酚和肉桂醛是由乙醇注入法(22]。准备的过程加载nanoliposomes如图1。卵磷脂3% (w / v)、胆固醇1.0% (w / v),渐变20(0.5%),并且每个丁香酚、丁香EO,肉桂醛和肉桂EO 2.0% (w / v)是第一个完全溶解在绝对乙醇在室温下过夜(2000 rpm)。之后,获得的1毫升的混合物添加一滴一滴地4毫升蒸馏水(2000 rpm)。混合搅拌条件下保持稳定形成nanoliposomes 40分钟。准备样本缩写为eugenol-lipo、clove-lipo cinnamaldehyde-lipo, cinnamon-lipo。
2.3。大小描述
平均直径和粒度分布(跨度)的所有被调查nanoliposomes使用动态光散射(DLS)仪器(k纳米、有限公司、韩国)。此外,张成的空间计算的样本也d90-d 10 / d50的方程。直径d和90,10日和50百分位较低的粒子直径比这些值。
2.4。调查装货EOs、丁香酚和Nanoliposomes肉桂醛
减总Reflection-Fourier变换红外(ATR-FTIR)调查调查成功加载的丁香酚、丁香EO,肉桂醛和肉桂EO nanoliposome。在进行分析之前,自由nanoliposome和每个加载一个离心机60分钟12000 g (4°C)。获得的颗粒被储存在室温下三天减少水分。每个样本的光谱在400到4000厘米−1被记录的光谱仪器(公司力量,第二张量模型,德国)。
2.5。杀灭幼虫的生物
丁香酚、丁香EO、肉桂醛和肉桂EO溶解在乙醇的浓度2.0% w / v,等于准备nanoliposomes的浓度。nonformulated杀灭幼虫的影响和nanoformulated样本(eugenol-lipo, clove-lipo、cinnamaldehyde-lipo cinnamon-lipo)进行了符合世卫组织准则(9]。简单地说,通过增加不同数量(31.3、62.5、125、250、500年和1000年μL)批次的样品答:stephensi幼虫(25 n dechlorinated水200毫升),它们的浓度是固定在100年,50岁,25岁,12.50,6.25和3.13μ克/毫升。24小时曝光后,幼虫死亡率计算;幼虫用探针刺激没有反应被认为是死亡。
2.6。统计分析
杀灭幼虫的生物测定进行了一式三份,幼虫死亡率均值±标准差。Calcusyn软件(免费版、BIOSOFT有限公司、英国)被用来计算LC50所有样本的值与上下置信区间(95%)。样品的上限和下限之间的nonoverlap值被视为一种具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。粒子的大小Nanoliposomes做好准备
DLS eugenol-lipo概要文件和clove-lipo粒径为109±4和158±4海里是描绘在图2。此外,其跨度值被计算为0.96和0.96。此外,cinnamaldehyde-lipo粒子大小和cinnamon-lipo得到111±6和195±9海里,和跨度值分别为0.96和0.97(图3)。跨所有提到的公式的值低于1,所以他们的窄粒度分布是确认23]。
(一)
(b)
(一)
(b)
3.2。确认装载在脂质体
ATR-FTIR光谱学是一个最有用的方法来检测是否EOs或脂质体的主要化合物成功纳入。自由的ATR-FTIR光谱脂质体(图4(一)),eugenol-lipo(图4(b)), clove-lipo(图4(c)), cinnamaldehyde-lipo(图4(d))和cinnamon-lipo(图4如图(e))4。
免费的脂质体光谱显示,碳氢键和切断拉伸模式在2980 - 2904和1044厘米−1。乐队在1453 - 1274厘米−1被归因于CH的弯曲模式2,CH3寇,吸收信号在1274 - 877厘米−1是由于碳氮和阿宝债券磷脂。
从eugenol-lipo频谱(图4(b))、羟基拉伸(脂质体和丁香酚)在3377厘米左右−1和碳氢键(脂质体和丁香酚)在3004年,2923年,2852厘米−1可以清楚地观察到。乐队归因于羰基伸缩振动的脂质体的观察到1710厘米−1,吸收在1638、1612、1513和1464厘米−1是由C = C伸展振动。锋利的乐队在1513厘米−1被分配到芳香C = C伸展的丁香酚。CH的弯曲模式2和CH3出现在1431和1367厘米−1,新吸收乐队在1267 - 1034厘米−1是由切断拉伸模式的丁香酚。此外,CH的弯曲模式和C = C和碳氮的振动,P = O, P-O观察在1367 - 647厘米−1。的结果,我们可以确认装运的丁香酚脂质体。
Nanoliposome的丁香EO (clove-lipo)表现出类似的脂质体和丁香EO(图的主要山峰4(c))。丁香酚的吸收波段光谱的著名clove-lipo。宽带在3350厘米−1和乐队在3004、2923和2852厘米−1所指地和碳氢键。乐队在1732年和1712厘米−1对应于羰基化合物,强劲的乐队在1514厘米−1是由于芳香C = C的吸收,和其他C = C振动出现在1638 - 1463厘米吗−1。乐队在1432年和1366厘米−1CH弯曲振动的结果2和CH3。1268 - 1037厘米的波数−1代表切断和碳氮键的振动,P-O的吸收和P = O出现在1268 - 721厘米−1。总的来说,结果表明,丁香EO被成功加载到脂质体。
肉桂醛纳入脂质体(图的时候4(d)),光谱代表在3390年达到顶峰,1708厘米−1与羟基和羰基半个,脂质体的特征峰。强烈的峰值为2922厘米−1批准的CH债券在脂质体和肉桂醛,CO-H,肉桂醛羰基伸缩振动是位于2851和1676厘米−1,分别。特征峰在1676 - 1372厘米−1是由拉伸模式C = C, CH和弯曲模式2和CH3组在肉桂醛和脂质体。1296 - 1056厘米之间的乐队−1表示存在的切断(EO和脂质体)和PO2−债券(在脂质体),而(CH的振动3)3N+位于约952和892厘米吗−1,分别。所有的确认肉桂醛在脂质体的存在。
ART-FTIR特征峰为cinnamon-lipo见图4(e)。广泛的峰值约3338厘米−1显示羟基的存在对酒精和酚羟基肉桂分数和脂质体组。乐队在2923厘米−1表明一个碳氢键肉桂和脂质体,和吸光度乐队在2852和2739厘米−1显示为醛CO-H键的存在。峰值为1730厘米−1承认是由于脂质体的羰基。除此之外,在1675年达到顶峰,1625厘米−1可能归因于羰基伸缩振动的组对应于肉桂醛和其他醛肉桂EO。此外,1606 - 1377厘米之间的乐队−1对应于C = C延伸模式和碳氢键甲基和亚甲基根的弯曲模式。强烈的吸收在1121厘米−1是由于切断债券的延伸,从1328年到688厘米,另一特征峰−1被分配碳氮的振动,切断,P = O,和P-O债券,寇的变形,弯曲的CH模式,以及长链带。
3.2.1之上。杀灭幼虫的影响样品
杀灭幼虫免费脂质体不同数量的影响在杀灭幼虫的测试是描绘在图5。这些金额等于达到使用的值包含EO的检查样品的浓度(eugenol-lipo, clove-lipo、cinnamaldehyde-lipo cinnamon-lipo);只有8%的幼虫存活率降低最高金额(1毫升)。此外,杀灭幼虫的影响所有样本,包括nonformulated样品和nanoformulations在0 - 100的浓度范围μg / mL,如图所示6。有趣,eugenol-lipo 12.5 -100μ克/毫升浓度显示完美的功效(造成100%杀灭幼虫的效果)。
此外,获得信用证50的样本值对答:stephensi如图7。Eugenol-lipo与一个信用证50值为5.37 (3.2 - -8.8)μg / mL显示最好的功效;它的信用证50是更有效的 )比丁香酚、丁香EO,肉桂醛,cinnamon-lipo,肉桂EO。此外,信用证50其他三个值nanoformulations,包括clove-lipo cinnamaldehyde-lipo, cinnamon-lipo,得到10.5(6.2 - -17.9),9.8(5.6 - -17.1),和13.7 (9.3 - -20.3)μ克/毫升。此外,信用证50nonformulated样本的值,包括丁香酚、丁香EO,肉桂醛,和肉桂EO,观察为67.6(55.3 - -82.6),57.7(53.6 - -62.1),和62.2 (61.4 - -63.1)μ克/毫升。
4所示。讨论
化学成分的使用丁香和肉桂EOs在当前的研究中研究了在我们先前的研究使用气相色谱分析-质谱法分析。因此,丁香EO 33成分被确定;丁香酚(65.41%),反式石竹烯(12.06%)、丁香酚乙酸酯(9.85%)、石竹烯氧化物(3.00%),和α它的五个主要组成蛇麻烯(1.73%)(24]。此外,三十成分肉桂中EOs和五个主要化合物,包括肉桂醛(62.04%)、芳樟醇(6.96%)、反式石竹烯(6.60%)、反式苯丙烯乙酸酯(4.29%),苯甲酸苄酯(3.32%)25]。
Nanoliposomes是微小的球形囊泡(直径< 200海里)自发形成的磷脂双分子层膜在水介质(26,27]。疏水材料,如丁香酚和肉桂醛更加载膜;然而,EOs(例如,丁香和肉桂),疏水/亲水物质的混合物,装入膜和中央水腔(17,19]。在当前的研究中含有丁香酚脂质体的粒径和肉桂醛比脂质体含有丁香和肉桂EO,可能由于大量EOs的化合物加载到中央腔。
加载过程提高了货物的物理化学稳定性农药,防止退化的活跃代理(28,29日]。此外,包含货物的人们提供行动的现场控制释放,因此其功效时间长(30.,31日]。此外,与纳米粒子允许进入幼虫的身体毛孔;因此,货物可以改善的传播32,33]。此外,当溶质如EO溶解在溶剂,其液滴大小小于∼1 nm [34,35]。因此,在一个纳米颗粒直径为200纳米,约100万下降可能是加载;包包含EO达到幼虫体(16,36]。结果,生物活性和功效的EO-based nanoformulations通常高于自由EOs (37,38]。
在最近的研究中,信用证50丁香酚和肉桂醛的价值观是改善与nanoliposomal州12和6折。这个改进丁香和肉桂EOs和脂质体含有他们观察6和2折。回顾文献,并不局限于当前的研究尺度依赖的改进。例如,柠檬烯和三个柠檬烯的杀灭幼虫的影响达到EOs的柑橘类家庭,包括c .橙,c .利,c . sinensis对答:stephensi被调查;信用证5062年值获得20日,13和12μ克/毫升。用LC nanoliposomal状态50值13、6、6和9比nonformulated更强有力的国家(22]。在另一篇论文,香芹酚和两个香荆芥酚达到EOs杀灭幼虫的影响,包括Satureja khuzestanica和Zataria野蔷薇光电对抗a . stephensi被调查;信用证50价值观得到128年,42岁的79人μ克/毫升。然而,他们与LC nanoliposomal州50值11、12和10μg / mL明显更有效比nonformulated州(39]。有趣的是,与LC eugenol-lipo的效力50价值5μg / mL反对答:stephensi比提到的报告更有效。
此外,信用证50价值的壳聚糖纳米粒子含有肉桂EO得到2.98μ克/毫升在我们之前的研究11];然而,信用证50含有肉桂EO nanoliposomes价值实现为13.7μ克/毫升在当前的研究中。此外,杀灭幼虫的效果报告提到的免费的壳聚糖纳米粒子和另一个报告,我们的团队在18%11,40]。而自由脂质体在当前的研究中并没有显示出显著杀灭幼虫的作用,研究的结果的差异之一,因此,本研究在人们使用的区别。此外,脂质体优于壳聚糖纳米颗粒由于其高负荷容量EO或他们的主要成分。然而,还需要更多的研究对这些航空公司在同一时间。
5。结论
当前的研究使用丁香酚、丁香EO,肉桂醛,和肉桂EOs自然杀幼虫剂对主要疟疾病媒蚊子,答:stephensi。只是试图改善他们的功效准备nanoliposomes包含每个;有趣的是,他们的功效(LC50值∼10μg / mL)提高2倍左右。介绍了准备nanoliposomes自然杀幼虫剂进行进一步的调查和对其他医学上重要的蚊子。
数据可用性
所有生成的数据或分析在此研究可从相应的作者以合理的要求。
伦理批准
这项研究没有涉及在活的有机体内或人类研究,所以没有使用同意书。除此之外,道德伦理委员会批准Fasa大学医学科学,IR.FUMS.REC.1399.031。此外,在当前的研究中所有方法进行根据WHO(世界卫生组织)的指导方针和国家有关规定。
同意
好的。
的利益冲突
研究人员在这项研究没有利益冲突。
作者的贡献
ASD杀灭幼虫进行测试。RH解释ATR-FTIR光谱。GhR和NE回顾了文学。莫设计研究,准备nanoformulations,分析数据。所有作者的手稿的起草和批准了最终版本。
确认
Fasa大学医学科学资助的这项研究中,97502年批准号。