《Journal of the Indian Chemical Society》:GREEN SYNTHESISED ANTIMICROBIAL ZnO NANOPARTICLES FOR UV-BLOCKING AND CATALYTIC APPLICATIONS.
编辑推荐:
植物提取物合成ZnO纳米颗粒并测试其光催化、抗菌、抗真菌及UV防护性能。摘要:采用Murraya koenigi和Ocimum sanctum叶提取物作为还原剂和包覆剂,通过水相法绿色合成ZnO纳米颗粒,表征其形貌及结构,并验证其在降解MB、MG、PR染料、抑制革兰氏正/阴性菌及真菌(C. albicans、C. parapsilosis)方面的活性,同时测试其作为化妆品添加剂的UV屏蔽能力(SPF值)。
Nasheetha Rahman Thythottathil | Suhaila Thattaril | Kavitha Manniledam
印度喀拉拉邦卡利卡特大学Zamorins Guruvayurappan学院化学系研究生及研究部门
摘要:
利用植物介导的方法合成ZnO纳米颗粒已成为金属氧化物纳米颗粒生产中的重要方法,因其具有简便性、成本效益、安全性以及环保性。本研究采用Murraya koenigi(MK)和Ocimum sanctum(OS)叶片的水提取物进行ZnO纳米颗粒的绿色合成。这些叶片提取物被用作还原剂和包覆剂,从醋酸锌二水合物前体中制备ZnO纳米颗粒。所合成的ZnO纳米颗粒通过紫外-可见光谱、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术进行了全面表征。实验结果表明,ZnO纳米颗粒在降解甲基蓝(MB)、孔雀石绿(MG)和酚红(PR)染料方面表现出优异的光催化性能。此外,当ZnO纳米颗粒作为添加剂加入常用保湿霜中时,显示出良好的紫外线阻挡效果(以SPF值衡量)。还评估了其对革兰氏阴性菌Pseudomonas fluorescens和革兰氏阳性菌Bacillus megaterium的抗菌效果。本研究还探讨了绿色合成的ZnO纳米颗粒对Candida albicans和Candida parapsilosis的抗真菌作用。
引言
纳米技术是一种先进的技术,其在生物医学、制药、化学、机械和食品加工等工业领域有着广泛的应用。随着纳米技术的发展,许多纳米级器件通过物理、化学和绿色方法被制造出来。随着对减少废物需求的增加,绿色合成纳米颗粒成为首选方法[1]、[2]。生物合成方法利用微生物(如真菌[3]、藻类和植物[4])进行纳米颗粒的制备。在上述绿色方法中,使用植物提取物合成金属或金属氧化物纳米颗粒是一种比细菌和真菌方法更经济、更简单的替代方案[5]。植物提取物中的生物分子(如酮类、醛类、黄酮类、酰胺类、萜类、羧酸和酚类)既可作为还原剂也可作为包覆剂。在金属氧化物中,ZnO纳米颗粒因其低成本、易于制备和安全性而备受关注。其高结合能、宽带隙和高压电性能使其成为一种多功能半导体材料[6]。ZnO纳米颗粒在电子学、传感器、化妆品、环境保护、生物传感和标记以及纳米医学等领域有广泛应用[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]。
材料与方法
醋酸锌二水合物购自Merck Chemicals。新鲜的Murraya koenigii(咖喱叶)和Ocimum sanctum(Tulasi叶)从印度喀拉拉邦Kozhikode市的Mankavu市场采集。甲基蓝、孔雀石绿和酚红染料分别购自Nice Chemicals和Thomas Baker。
ZnO纳米颗粒的绿色合成
为了制备叶片提取物,将20克洗净的叶片在100毫升去离子水中煮沸20分钟,冷却后过滤。提取物随后被保存起来。
ZnO纳米颗粒的表征
在280–800纳米范围内进行了紫外-可见光谱分析。新鲜制备的ZnO纳米颗粒的紫外-可见光谱在374纳米和386纳米处显示出明显的吸收峰(见图1),证实了ZnO纳米颗粒的存在。
XRD峰分别在2θ角度31.83°、34.44°、36.24°、47.66°、56.80°、62.83°、66.43°、68.06°、69.04°和77.04°处出现,对应于晶格平面(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、(103)、(200)、(112)、(201)和(202)。
结论
本研究通过使用Murraya koenigii和Ocimum sanctum叶片的水提取物作为稳定剂和包覆剂,以醋酸锌二水合物为前体,成功合成了均匀的六方纤锌矿结构ZnO纳米颗粒。这些粒径小于100纳米的ZnO纳米颗粒对革兰氏阴性菌Pseudomonas fluorescens和革兰氏阳性菌Bacillus megaterium表现出优异的抗菌活性。
作者贡献声明
Kavitha Manniledam:负责撰写、审稿与编辑、项目管理、方法学设计及概念构建。
Nasheetha Thythottathil:负责初稿撰写、资源获取及数据分析。
Suhaila Thattaril:负责数据分析。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的财务或个人利益冲突。
致谢
作者感谢Zamorin’s Guruvayurappan学院的DST-FIST设施提供的支持。