بررسي خواص آنتيباكتريالي نانوذرات اكسيد آهن مغناطيسي سنتزشده به كمك عصارۀ گياه شكرتيغال و پوشش‌دهيشده با داروي كلرامفنيكل

Evaluation of Antibacterial Properties of Magnetic Iron Oxide Nanoparticles Synthesized using Echinops Persicus Extract Coated with Chloramphenicol

استفاده از گياهان يكي از روش‌هاي مؤثر براي سنتز نانوذرات بر پايۀ شيمي سبز است. خواص مغناطيسي نانوذرات اين امكان را فراهم مي‌كند كه داروهاي متصل به آن‌ها، توسط ميدان مغناطيسي در بدن هدايت شوند. هدف از اين پژوهش، استفاده از نانوذرات اكسيد آهن مغناطيسي سنتزشده از طريق شيمي سبز، به‌عنوان حامل سيستم تحويل داروي كلرامفنيكل است. مواد و روش‌ها: عصاره‌گيري از گياه Echinops Persicus در دماي 60 درجۀ سانتي‌گراد، توسط حلال آب انجام شد. نانوذرات اكسيد آهن به كمك عصارۀ گياه، به‌عنوان عامل كاهنده سنتز گرديدند. نانوذرات اكسيد آهن سنتزشده با طيف‌سنجي مرئي- ماوراءبنفش (UV-Vis)، پراش اشعۀ ايكس (XRD)، دستگاه اندازۀ ذرات (PSA) و طيف‌سنجي مادون‌قرمز تبديل فوريه (FT-IR) شناسايي شدند. فعاليت ضدباكتريايي نانوذرات پوشش‌دهي‌شده بررسـي گرديد. يافته‌هاي پژوهش: نتايج XRD نشان داد كه نانوذرات اكسيد آهن سنتزشده مكعبي شكل هستند. اندازۀ نانوذرات سنتزشده در محدودۀ 13 تا 56 نانومتر مشخص گرديد. بارگذاري داروي كلرامفنيكل بر روي نانوذرات اكسيد آهن به كمك نتايج TEM نشان داده شد. FT-IR عملكرد كاربردي نانوذرات Fe3O4 را با كلرامفنيكل تأييد مي‌كند. نانوذرات اكسيد آهن پوشش‌دهي‌شده با كلرامفنيكل، خواص ضدباكتري مناسبي در برابر باكتري‌هاي گرم مثبت و گرم منفي نشان دادند. بيشترين فعاليت ضدميكروبي، قطر هالۀ عدم رشد ميكروارگانيسم‌هاي استافيلوكوكوس اورئوس (35/0±25/11) و اشرشياكلي (17/0±5/9) در غلظت 100 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر تعيين شد. بحث و نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج اين مطالعه، پوشش نانوذرات اكسيد آهن با آنتي‌بيوتيك كلرامفنيكل سبب افزايش خاصيت ضدميكروبي نانوذرات مي‌شود و مناسب بودن روش بارگذاري آنتي‌بيوتيك كلرامفنيكل را تأييد مي‌كند.

Introduction: The use of plants is one of the most effective methods for the synthesis of nanoparticles based on green chemistry. The magnetic properties of nanoparticles let the attached drugs conduct by a magnetic field in the body. This study aimed to use the magnetic iron oxide nanoparticles synthesized via green chemistry as a carrier for the chloramphenicol drug delivery system. Materials & Methods: Extraction of Echinops Persicus was performed at 60°C by water solvent. Iron oxide nanoparticles were synthesized using plant extract as a reducing agent. The synthesized iron oxide nanoparticles were characterized by ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), X-ray diffraction (XRD), particle size analyzer (PSA), and fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). The antibacterial activity of coated nanoparticles was also investigated in this study. Findings: The results of the XRD showed the cubic shape of iron oxide nanoparticles. The mean size of the nanoparticles was determined to be in the range of 16-56 nm. The coating of chloramphenicol on iron oxide nanoparticles was confirmed by transmission electron microscopy (TEM). Moreover, FT-IR confirmed the functionalization of Fe3O4 nanoparticles with chloramphenicol. The magnetic iron oxide nanoparticles coated with chloramphenicol showed good antibacterial activity against infectious Gram-positive and Gram-negative bacteria. The highest antimicrobial activity and the diameter of the growth inhibition zone of Staphylococcus aureus (11.25±0.35) and Escherichia coli (9.5±0.17) were determined at a concentration of 100 μg/ml. Discussions & Conclusions: According to the results of this study, the coating of Iron oxide nanoparticles with chloramphenicol antibiotics increased the antimicrobial properties of nanoparticles and confirmed the appropriateness of the loading method of chloramphenicol antibiotics.