Fe3O4@SBA-3@姜黄素纳米颗粒对耐药铜绿假单胞菌的分离株的抗生物膜作用及外排泵抑制作用，以及分子对接分析

《Current Microbiology》：Anti-biofilm and Efflux Pump Inhibitory Function of Fe3O4@SBA-3@Curcumin Nanoparticles on drug resistant isolates of Pseudomonas aeruginosa and Molecular Docking Analysis

　　

摘要

生物膜的形成增加和外排泵活性的增强是临床分离的铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）对抗微生物药物产生耐药性的两个主要因素。在本研究中，合成了姜黄素功能化的Fe₃O₄纳米颗粒，并评估了它们对铜绿假单胞菌的抗生物膜和抑制外排泵的作用。这些纳米颗粒被命名为Fe₃O₄@SBA-3@Curcumin，通过共沉淀法制备后进行了表面功能化处理。采用热分析和多种光谱技术对其进行了全面的物理化学表征。通过分数抑制浓度（FIC）分析、生物膜形成测定以及绿脓素产量测量，评估了Fe₃O₄@SBA-3@Curcumin单独使用或与环丙沙星联合使用的抗菌效果。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）证实姜黄素成功功能化且没有结构降解。场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和透射电子显微镜（TEM）图像显示纳米颗粒的尺寸分别为52.12纳米和32.20纳米。动态光散射（DLS）分析表明平均粒径为101.8纳米，并且具有优异的胶体稳定性，其ζ电位为-86.8 mV。联合治疗表现出协同效应，显著减少了生物膜的形成和绿脓素的产生。此外，Fe?O?@SBA-3@Curcumin与环丙沙星的联合处理还下调了外排泵基因（mexA、mexB和oprM）以及与生物膜相关的基因（algD和pelA）。分子对接分析预测姜黄素与铜绿假单胞菌中参与胞外多糖合成的关键生物膜相关蛋白（algD和pelD）以及与抗生素耐药性相关的外排泵组分（mexB、mexA和oprM）之间存在有利的结合相互作用。总体而言，这些发现支持了姜黄素功能化在减弱生物膜形成和外排泵活性方面的潜在作用。总体而言，Fe?O?@SBA-3纳米颗粒可能作为一种有效的纳米载体，用于将药物靶向输送到细菌细胞内。