シトルルス・コロシントのパルプ・種子水抽出物を用いた磁性酸化鉄ナノ粒子の合成と抗菌活性の評価

Synthesis of magnetic iron oxide nanoparticles using pulp and seed aqueous extract of Citrullus colocynth and evaluation of their antimicrobial activity.

• Faten Farouk
• Mohammed Abdelmageed
• Mohammad Azam Ansari
• Hassan M E Azzazy

抄録

目的:

Citrullus colocynth（CTC）は、抗菌活性が証明されている野生の薬用植物である。本研究の目的は、改善された抗菌活性を有する磁性酸化鉄ナノ粒子（MNP）の製造におけるその水性抽出物の使用を調査することである。CTCの種子部と果肉部の冷水抽出物と熱水抽出物をそれぞれMNPの製造に使用した。得られた粒子を透過型電子顕微鏡，エネルギー分散X線，FTIRで特徴付けし，表面電荷を測定した。得られた粒子の抗菌活性は、2種類のグラム陽性菌（Bacillus subtillisおよびStaphylococcus aureus）および2種類のグラム陰性菌（Escherichia coliおよびPseudomonas aeruginosa）、ならびにCandida albicansに対して評価した。

OBJECTIVES: Citrullus colocynth (CTC) is a wild medicinal plant with proven antimicrobial activity. The aim of this study is to investigate the use of its aqueous extract in producing magnetic iron oxide nanoparticles (MNPs) with improved antimicrobial activity. The cold and hot aqueous extract of seed and pulp parts of CTC, respectively, were used to produce MNPs. The particles were characterized by transmission electron microscope, energy dispersion x-ray, FTIR and their surface charge were measured. The antimicrobial activity of the produced particles was assessed against two Gram positive (Bacillus subtillis and Staphylococcus aureus) and two Gram negative (Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa) bacteria and well as against Candida albicans.

結果:

コールドシード抽出物（S-MNP）とパルプ抽出物（P-MNP）を用いて合成したMNPは球状であった。S-MNP（6～15nm）はP-MNP（12～45nm）に比べて粒径分布が均一であった。いずれの粒子も、試験した微生物に対して同等の抗菌力を示した。0.48-1000μg/mLの濃度範囲では，S-MNPは16.0-99.0％および10.0-91.0％の細菌増殖抑制効果を示し，P-MNPはグラム陽性菌および陰性菌に対してそれぞれ11.0-100.0％および11.0-99.0％の抑制効果を示した．また，カンジダ・アルビカンスは，S-MNP（1mg/mL）およびP-MNP（1mg/mL）による最大阻害率は63～88％であり，最も影響の少ない微生物であった。

RESULTS: MNPs synthesized using cold seed extract (S-MNP) and pulp extract (P-MNP) were spherical in shape. The size distribution was more uniform in the S-MNP (6-15 nm) compared to the P-MNP (12-45 nm). Both particles showed comparable anti-microbial potential against the tested microorganisms. At a concentration range of 0.48-1000 μg/mL, S-MNP inhibited bacterial growth by 16.0-99.0% and 10.0-91.0%; while P-MNP inhibition was 11.0-100.0% and 11.0-99.0% for Gram positive and negative bacteria; respectively. Candida albicans was the least affected microorganism with maximum inhibition of 63-88% after treatment with S-MNP and P-MNP (1 mg/mL), respectively.

結論:

CTCの水性抽出物は、抗菌活性を有するMNPの合成に使用することができる。記載されている手順は簡単であり、MNPの大規模なグリーン合成のために変更することができます。

CONCLUSIONS: The aqueous extract of CTC can be used for synthesis of MNPs with antimicrobial activity. The described procedures are simple and can be modified for large scale green synthesis of MNPs.