キトサン被覆酸化銅ナノコンポジットの環境生体適合性と抗菌性を向上させた工業用（アゾ）色素の水溶液からの除去

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Carbohydr Polym.2020 Aug;241:116243. S0144-8617(20)30417-3. doi: 10.1016/j.carbpol.2020.116243.Epub 2020-04-08.

キトサン被覆酸化銅ナノコンポジットの環境生体適合性と抗菌性を向上させた工業用（アゾ）色素の水溶液からの除去

Eco-biocompatibility of chitosan coated biosynthesized copper oxide nanocomposite for enhanced industrial (Azo) dye removal from aqueous solution and antibacterial properties.

Selvam Sathiyavimal
Seerangaraj Vasantharaj
Thamaraiselvi Kaliannan
Arivalagan Pugazhendhi

PMID: 32507166 DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.116243.

抄録

本研究では、キトサン(CS)コーティング酸化銅ナノコンポジット(CS-CuOナノコンポジット)を、グァジャバ水葉抽出物を用いて生物学的に合成し、環境に優しく無毒なキトサン(CS)コーティング酸化銅ナノコンポジットを作製した。生体起源で合成されたCS-CuOナノコンポジットは、UV-Vis分光分析（UV-Vis）、フーリエ変換赤外分光分析（FTIR）、X線回折（XRD）およびエネルギー分散型X線分光法（FE-SEM-EDS）、動的光散乱（DLS）、および透過電子顕微鏡（TEM）を用いて特徴付けられた。調製したCS-CuOナノコンポジットを寒天ウェル拡散法により抗菌活性を評価したところ、グラム陽性のStreptococcus pneumoniae, Staphylococcus epidermidis及びグラム陰性のEscherichia coli, Proteus mirabilisの両菌に対して、グラム陽性菌よりもグラム陰性菌に対して良好な阻害効果を示した。また、CS-CuOナノコンポジットと細菌膜との相互作用を共焦点レーザー走査顕微鏡で目視観察し、アクリジンオレンジおよび臭化エチジウム色素で処理することで生死細胞を分化させることができた。

In the present study, the biogenic synthesis of an ecofriendly and non-toxic chitosan (CS) coated copper oxide NPs (CS-CuO nanocomposite) using Psidium guajava aqueous leaf extract. The biogenic synthesized CS-CuO nanocomposite was characterized by using UV-vis spectroscopy analysis (UV-Vis), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Field emission scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (FE-SEM-EDS), Dynamic light scattering (DLS), and Transmission electron microscopy (TEM). The prepared CS-CuO nanocomposite was evaluated for antibacterial activity by agar well diffusion method as well as minimum inhibitory concentrations (MIC) were assessed against both Gram-positive Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus epidermidis and Gram-negative Escherichia coli, Proteus mirabilis with good inhibition effects on Gram-negative bacteria than the Gram-positive bacteria. The interaction of the CS-CuO nanocomposite with the bacterial membrane was visually observed by confocal laser scanning microscopy and the live/dead cells were differentiated by treatment with acridine orange and ethidium bromide dyes.