سنتز، شناسایی، و ارزیابی فعالیت های پادباکتری فیلم های نانوچندسازه جدید کیتوسان/فسفر تری آمید/Fe3O4
محورهای موضوعی : شیمی معدنی
صمد یاراحمدی
1
,
نیلوفر درستی
2
,
مریم پاس
3
,
عبدالناصر محمدی
4
1 - دانشجوی کارشناس ارشد گروه شیمی معدنی، دانشکده شیمی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران.
2 - دانشیار شیمی معدنی، گروه شیمی معدنی، دانشکده شیمی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران.
3 - دانشجوی دکترا گروه شیمی معدنی، دانشکده شیمی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران.
4 - استادیارگروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران.
کلید واژه: کیتوسان, نانوچندسازه, پادباکتری, فسفر تری آمید, نانوذره های Fe3O4,
چکیده مقاله :
در این پژوهش فیلم های نانوچندسازه جدیدی بر پایه کیتوسان-فسفر تری آمید با مقادیر متفاوتی از 1 تا 5 درصد Fe3O4 تهیه شد. نانو ذره های کروی Fe3O4 با اندازه حدود 18 تا 24 نانومتر به روش هم رسوبی از نمک هایFeCl3.9H2O و FeCl2.4H2O به دست آمدند. مشتق فسفر تری آمید از واکنش ترشیوبوتیل آمین با فسفریل کلرید تهیه شد. الگوی پراش پرتو ایکس XRD، و تصویر برداری SEM از Fe3O4، کیتوسان، کیتوسان-فسفر تری آمید، و فیلم های نانوچندسازه کیتوسان-فسفر تری آمید/(1 تا 5 درصد) Fe3O4 بررسی شد. نتیجه ها تشکیل فیلم های موردنظر را تایید کرد. افزون براین، اندازه و ساختار نانوچندسازه با تغییر بسامد (37 هرتز و 80 هرتز) و قدرت دستگاه فراصوت (30، 60، و 100 وات) بررسی شد. اثر پادباکتری نانوچندسازه و موادسازنده آن بر دو باکتری گرم مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس و باسیلوس سروئوس) و یک رده باکتری گرم منفی (سودوموناس ائروژینوزا) ارزیابی شد. نانوچندسازه با درصد بیشتر Fe3O4، بیشترین تاثیر را نشان داد و این اثر بر باکتری گرم مثبت باسیلوس سروئوس بیشتر مشاهده شد.
In this work, new nano-composite of chitosan/phosphorus triamide with Fe3O4 NPs (1, 2.5, 5%) was prepared. The Fe3O4 NPs were synthesized at size of about 18-24 nm with a spherical morphology through co-precipitation method by using FeCl3.9H2O and FeCl2.4H2O salts. The phosphorus triamide derivative was synthesized from the reaction of tert-butylamine with phosphoryl chloride. X-ray diffraction (XRD) patterns and scanning electron microscope (SEM) images of chitosan, phosphorus triamide, Fe3O4 NPs, chitosan/phosphorus triamide, and chitosan/phosphorus triamide/1-5% Fe3O4 NPs were investigated and the results confirmed the formation of the desired films. Further, morphology and the size of nanoparticles were investigated by changing ultrasonic frequency (37 and 80 Hz) and power (30, 60, and 100 W). The in vitro antibacterial activities were evaluated against two gram-positive Staphylococcus aureus (S. aureus), Bacillus cereus (B. cereus) and one gram-negative Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) bacteria. Nanocomposite containing higher percent of Fe3O4 NPs showed more antibacterial activities. Results also displayed greater antibacterial effects against B. cereus bacterium.
[1] Bernkop-Schnürch, A.; Dünnhaupt, S.; European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 81, 463-469, 2012.
[2] Kou, S.; Peters, L.; Mucalo, M.; International Journal of Biological Macromolecules 169, 85-94, 2021.
[3] Aranaz, I.; R. Alcántara, A.; Concepción Civera, M.; Arias, C.; Elorza, B.; Heras Caballero, A.; Acosta, N.; Polymers 13, 3256-3283, 2021.
[4] Mukheem, A.; Shahabuddin, S.; Akbar, N.; Miskon, A.; Muhamad Sarih, N.; Sudesh, K.; Ahmed Khan, N.; Saidur, R.; Sridewi, N.; Nanomaterials 9, 645- 659, 2019.
[5] Li, J.; Zhuang, S.; European Polymer Journal 138, 109984-109996, 2020.
[6] Wang, W.; Meng, Q.; Li, Q.; Liu, J.; Zhou, M.; Jin, Z.; Zhao, K.; International Journal of Molecular Sciences 21, 513-513, 2020.
[7] Ke, C.; Deng, F.; Chuang, C.; Lin, C.; Polymers 13(6), 904-925, 2021.
[8] Mukheem, A.; Shahabuddin, S.; Akbar, N.; Miskon, A.; Muhamad Sarih, N.; Sudesh, K.; Ahmed Khan, N.; Saidur, R.; Sridewi, N.; Nanomaterials 9, 645, 2019.
[9] Abd El-Hack, M.E.; El-Saadony, M.T.; Shafi, M.E.; Zabermawi , N.M.; Arif, M.; Batiha, G.E.; Khafaga, A.F.; Abd El-Hakimi, Y.M.; Al-Sagheer, A.A.; International Journal of Biological Macromolecules 164, 2726–2744, 2020.
[10] Ke, C.L.; Deng, F.S.; Chuang, C.Y.; Lin, C.H.; Polymers 13, 904-925, 2021.
[11] Saeb, M.R.; Nonahal, M.; Rastin, H.; Shabanian, M.; Ghaffari, M.; Bahlakeh, Gh.; Ghiyasi, S.; Ali Khonakdarg, H.; Goodarzi, V.; Vijayan P, P.; Puglia, D.; Progress in Organic Coatings 112, 176–186, 2017.
[12] Zhu, A.; Yuan, L.; Dai, S.; J. Phys. Chem. C. 112, 5432-5438, 2008.
[13] Qu, J.; Liu, G.; Wang, Y.; Hong, R.; Advanced Powder Technology 21, 461–467, 2010.
[14] Zhi, J.; Wang, Y.; Lu, Y.; Ma, J.; Luo, G.; React. Funct. Polym. 66, 1552-1558, 2006.
[15] Mukred Saeed, R.; Dmour, I.; O. Taha, M.; Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 8, 2020.
[16] Le, T.; Du Nguyen, H.; Ngoc Linh Nguyen, T.; Vuong Nguyen, T.; Thi Hong Tuyet, T.; P.; Hai Hoa Nguyen, T.; Thang Nguyen, Q.; Ha Hoang, T.; Chien Dang, T.; Le Minh, B.; Trong Lu, L.; Duong La, D.; V. Bhosale, S.; Lam Tran, D.; Journal of Nanoscience and Nanotechnology 20, 5338–5348, 2020.
[17] Jouyandeh, M.; Paran, S.M.R.; Shabanian, M.; Ghiyasi, S.; Vahabi, H.; Badawi, M.; Formela, K.; Puglia, D.; Saeb, M.R.; Progress in Organic Coatings 123, 10–19, 2018.
[18] Gholivand, Kh.; Rajabi, M.; Dorosti, N.; Molaei, F.; Appl. Organometal. Chem, 29, 739–745, 2015.
[19] Dorosti, N.; Delfan, B.; Gholivand, K.; Ebrahimi Valmoozi, A. A.; Medicinal Chemistry Research 25, 769-789, 2016.
[20] Gholivand, Kh.; Faraghi, M.; K. Tizhoush, S.; Ahmadi, S.; Yousefian, M.; Mohammadpanah, F.; Roe, S. M.; New Journal of Chemistry 46, 18326-18335, 2022.
[21] Gholivand, Kh.; Pooyan, M.; Mohamadpanah, F.; Pirastefar, F.; Junk, P.C.; Wang,J.; Ebrahimi Valmoozi, A. A.; Mani-Varnosfaderani, A.; Bioorganic Chemistry 86, 482-493, 2019.
[22] Gholivand, Kh.; Mohammadpanah, F.; Pooyan, M.; Ebrahimi Valmoozi, A.A.; Sharifi, M.; Mani-Varnosfaderani, A.; Hosseini, Z.; Biochemistry and Physiology 157, 122-137, 2019.
[23] Gholivand, Kh.; Rahimzadeh Dashtaki, M.; Alavinasab Ardebili, S.A.; Mohammadpour, M.; Ebrahimi Valmoozi, A.A.; Journal of Molecular Structure 1240, 130528, 2021.
[24] Liu, S.; Zhang, Z.; Xie, F.; A. Butt, N.; Sun, L.; Zhang, W.; Tetrahedron: Asymmetry 23, 329–332, 2012.
[25] Gholivand, Kh.; Molaei, F.; Hosseini, M.; Acta Crystallographica Section B 71, 176–185, 2015.
[26] Ahmadi, A; Sedaghat, T; Azadi, R; Motamedi, H; Catalysis Letters 150, 112–126, 2020.
[27] El Ghandoor, H.; Zidan, H.M.; Khalil, M.M.H.; Ismail, M.I.M.; International Journal of Electrochemical Science 7, 5734 – 5745, 2012.
[28] Shariatinia, Z.; Nikfar. Z.; International Journal of Biological Macromolecules 60, 226 – 234, 2013.
_||_[1] Bernkop-Schnürch, A.; Dünnhaupt, S.; European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 81, 463-469, 2012.
[2] Kou, S.; Peters, L.; Mucalo, M.; International Journal of Biological Macromolecules 169, 85-94, 2021.
[3] Aranaz, I.; R. Alcántara, A.; Concepción Civera, M.; Arias, C.; Elorza, B.; Heras Caballero, A.; Acosta, N.; Polymers 13, 3256-3283, 2021.
[4] Mukheem, A.; Shahabuddin, S.; Akbar, N.; Miskon, A.; Muhamad Sarih, N.; Sudesh, K.; Ahmed Khan, N.; Saidur, R.; Sridewi, N.; Nanomaterials 9, 645- 659, 2019.
[5] Li, J.; Zhuang, S.; European Polymer Journal 138, 109984-109996, 2020.
[6] Wang, W.; Meng, Q.; Li, Q.; Liu, J.; Zhou, M.; Jin, Z.; Zhao, K.; International Journal of Molecular Sciences 21, 513-513, 2020.
[7] Ke, C.; Deng, F.; Chuang, C.; Lin, C.; Polymers 13(6), 904-925, 2021.
[8] Mukheem, A.; Shahabuddin, S.; Akbar, N.; Miskon, A.; Muhamad Sarih, N.; Sudesh, K.; Ahmed Khan, N.; Saidur, R.; Sridewi, N.; Nanomaterials 9, 645, 2019.
[9] Abd El-Hack, M.E.; El-Saadony, M.T.; Shafi, M.E.; Zabermawi , N.M.; Arif, M.; Batiha, G.E.; Khafaga, A.F.; Abd El-Hakimi, Y.M.; Al-Sagheer, A.A.; International Journal of Biological Macromolecules 164, 2726–2744, 2020.
[10] Ke, C.L.; Deng, F.S.; Chuang, C.Y.; Lin, C.H.; Polymers 13, 904-925, 2021.
[11] Saeb, M.R.; Nonahal, M.; Rastin, H.; Shabanian, M.; Ghaffari, M.; Bahlakeh, Gh.; Ghiyasi, S.; Ali Khonakdarg, H.; Goodarzi, V.; Vijayan P, P.; Puglia, D.; Progress in Organic Coatings 112, 176–186, 2017.
[12] Zhu, A.; Yuan, L.; Dai, S.; J. Phys. Chem. C. 112, 5432-5438, 2008.
[13] Qu, J.; Liu, G.; Wang, Y.; Hong, R.; Advanced Powder Technology 21, 461–467, 2010.
[14] Zhi, J.; Wang, Y.; Lu, Y.; Ma, J.; Luo, G.; React. Funct. Polym. 66, 1552-1558, 2006.
[15] Mukred Saeed, R.; Dmour, I.; O. Taha, M.; Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 8, 2020.
[16] Le, T.; Du Nguyen, H.; Ngoc Linh Nguyen, T.; Vuong Nguyen, T.; Thi Hong Tuyet, T.; P.; Hai Hoa Nguyen, T.; Thang Nguyen, Q.; Ha Hoang, T.; Chien Dang, T.; Le Minh, B.; Trong Lu, L.; Duong La, D.; V. Bhosale, S.; Lam Tran, D.; Journal of Nanoscience and Nanotechnology 20, 5338–5348, 2020.
[17] Jouyandeh, M.; Paran, S.M.R.; Shabanian, M.; Ghiyasi, S.; Vahabi, H.; Badawi, M.; Formela, K.; Puglia, D.; Saeb, M.R.; Progress in Organic Coatings 123, 10–19, 2018.
[18] Gholivand, Kh.; Rajabi, M.; Dorosti, N.; Molaei, F.; Appl. Organometal. Chem, 29, 739–745, 2015.
[19] Dorosti, N.; Delfan, B.; Gholivand, K.; Ebrahimi Valmoozi, A. A.; Medicinal Chemistry Research 25, 769-789, 2016.
[20] Gholivand, Kh.; Faraghi, M.; K. Tizhoush, S.; Ahmadi, S.; Yousefian, M.; Mohammadpanah, F.; Roe, S. M.; New Journal of Chemistry 46, 18326-18335, 2022.
[21] Gholivand, Kh.; Pooyan, M.; Mohamadpanah, F.; Pirastefar, F.; Junk, P.C.; Wang,J.; Ebrahimi Valmoozi, A. A.; Mani-Varnosfaderani, A.; Bioorganic Chemistry 86, 482-493, 2019.
[22] Gholivand, Kh.; Mohammadpanah, F.; Pooyan, M.; Ebrahimi Valmoozi, A.A.; Sharifi, M.; Mani-Varnosfaderani, A.; Hosseini, Z.; Biochemistry and Physiology 157, 122-137, 2019.
[23] Gholivand, Kh.; Rahimzadeh Dashtaki, M.; Alavinasab Ardebili, S.A.; Mohammadpour, M.; Ebrahimi Valmoozi, A.A.; Journal of Molecular Structure 1240, 130528, 2021.
[24] Liu, S.; Zhang, Z.; Xie, F.; A. Butt, N.; Sun, L.; Zhang, W.; Tetrahedron: Asymmetry 23, 329–332, 2012.
[25] Gholivand, Kh.; Molaei, F.; Hosseini, M.; Acta Crystallographica Section B 71, 176–185, 2015.
[26] Ahmadi, A; Sedaghat, T; Azadi, R; Motamedi, H; Catalysis Letters 150, 112–126, 2020.
[27] El Ghandoor, H.; Zidan, H.M.; Khalil, M.M.H.; Ismail, M.I.M.; International Journal of Electrochemical Science 7, 5734 – 5745, 2012.
[28] Shariatinia, Z.; Nikfar. Z.; International Journal of Biological Macromolecules 60, 226 – 234, 2013.