Написати автору Роль цеоліту в наданні паперу бактеріостатичних властивостей
DOI: https://doi.org/10.15407/hftp15.04.467
Анотація
Введення в папір цеолітових наповнювачів, що містять срібло, мідь, цинк та ін., надає їй бактеріостатичні властивості. Метою даної роботи було з'ясувати роль цеоліту та встановити можливість надання протимікробних властивостей пакувальному паперу більш простим шляхом введення в паперову масу не готових цеолітних наповнювачів, а сумішей цеоліту та солі відповідного металу. В дослідах використовували гейландитвмісний туф родовища Дзегві-Тедзамі (Східна Грузія) і його аморфизовану форму, а також солі – нітрат срібла, дигідрат хлориду міді та хлорид цинку; папір виготовлено в лабораторних умовах. Встановлено, що введення нітрату срібла в паперову масу призводить до відновлення іонів срібла та утворення наночастинок Ag0 із середнім розміром 38 нм, чому сприяє введення кристалічного цеоліту. Дигідрат хлориду міді, введений у паперову масу, утворює як великі (> 200 нм) кристаліти, так і наночастинки (< 20 нм), хлорид цинку утворює наночастинки. Бактеріостатичні властивості зразків паперу перевіряли методом дискової дифузії з використанням культур грам-негативних бактерій Escherichia coli та Salmonella enteritidis, грам-позитивних бактерій Staphylococcus aureus та Bacillus subtilis, грибкових патогенних дріжджів Candida albicans та гриба Aspergilus niger. Найменшу активність має срібловмісний папір без цеолітних наповнювачів, а з введенням наповнювачів цинквмісний папір демонструє найбільшу активність щодо всіх мікроорганізмів. Кристалічний цеолітовий наповнювач підсилює дію срібла на Salmonella і Bacillus subtilis, а аморфний наповнювач посилює дію цинку на грампозитивні бактерії і грибки; обидва цеолітних наповнювача послаблюють дію міді.
Ключові слова
Повний текст:
Посилання
1. Nikolov A., Dobreva L., Danova S., Miteva-Staleva J., Krumova E., Rashev V., Vilhelmova-Ilieva N. Natural and modified zeolite clinoptilolite with antimicrobial properties: a review. Acta Microbiol. Bulg. 2023. 39(2): 147. https://doi.org/10.59393/amb23390207
2. Villa C.C., Valencia G.A., Córdoba A.L., Ortega-Toro R., Ahmed Sh., Gutiérrez T.J. Zeolites for food applications: A review. Food Biosci. 2022. 46: 101577. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.101577
3. Wakweya B., Jifar W.W. In vitro evaluation of antibacterial activity of synthetic zeolite supported AgZnO nanoparticle against a selected group of bacteria. J. Exp. Pharmacol. 2023. 15: 139. https://doi.org/10.2147/JEP.S396118
4. Azizi-Lalabadi M., Alizadeh-Sani M., Khezerlou A., Mirzanajafi-Zanjani M., Zolfaghari H., Bagheri V., Divband B., Ehsani A. Nanoparticles and zeolites: Antibacterial effects and their mechanism against pathogens. Curr. Pharm. Biotechnol. 2019. 20(13): 1074. https://doi.org/10.2174/1573397115666190708120040
5. Król M., Syguła-Cholewińska J., Sawoszczuk T. Zeolite-supported aggregate as potential antimicrobial agents in gypsum composites. Materials. 2022. 15(9): 3305. https://doi.org/10.3390/ma15093305
6. Díez-Pascual A.M. Antibacterial activity of nanomaterials. Nanomaterials. 2018. 8(6): 359. https://doi.org/10.3390/nano8060359
7. Vergara-Figueroa J., Alejandro-Martín S., Pesenti H., Cerda F., Fernández-Pérez A., Gacitúa W. Obtaining nanoparticles of Chilean natural zeolite and its ion exchange with copper salt (Cu2+) for antibacterial applications. Materials. 2019. 12(13): 2202. https://doi.org/10.3390/ma12132202
8. Tekin R., Bac N. Antimicrobial behavior of ion-exchanged zeolite X containing fragrance. Microporous Mesoporous Mater. 2016. 234: 55. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2016.07.006
9. Yao G., Lei J., Zhang W., Yu C., Sun Z., Zheng S., Komarneni S. Antimicrobial activity of X zeolite exchanged with Cu2+ and Zn2+ on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2019. 26(3): 2782. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3750-z
10. Milenkovic J., Hrenovic J., Matijasevic D., Niksic D., Rajic N. Bactericidal activity of Cu-, Zn-, and Ag-containing zeolites toward Escherichia coli isolates. Environ. Sci. Pollut. Res. 2017. 24(6): 20273. https://doi.org/10.1007/s11356-017-9643-8
11. Top A., Ülkü S. Silver, zinc, and copper exchange in Na-clinoptilolite and resulting effect on antibacterial activity. App. Clay Sci. 2004. 27(1-2): 13. https://doi.org/10.1016/j.clay.2003.12.002
12. Dolic M.B., Rajakovic-Ognjanovic V.N., Strbac S.B., Dimitrijevic S.I., Mitric M.N., Onjia A.E., Rajakovic L.V. Natural sorbents modified by divalent Cu2+- and Zn2+-ions and their corresponding antimicrobial activity. New Biotechnol. 2017. 39: 150. https://doi.org/10.1016/j.nbt.2017.03.001
13. Tsitsishvili V., Dolaberidze N., Mirdzveli N., Nijaradze M., Amiridze Z. Preparation of bactericidal fillers from Georgian heulandite-clinoptilolite and their application for paper production. Scientific collection "InterConf+". 2021. 67: 340. https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.07.2021.037
14. Tsitsishvili V.G., Dolaberidze N.M., Nijaradze M.O, Mirdzveli N.A., Amiridze Z.S., Khutsishvili B.T. Acid and thermal treatment of natural heulandite. Him. Fiz. Tehnol. Poverhni. 2023. 14(4): 519. https://doi.org/10.15407/hftp14.04.519
15. Narayanan S., Batchelor W., Webley P. A review on the use of zeolites to create valuable paper products and paper-like adsorbent materials. Appita J. 2013. 66: 235.
16. Segal L, Creely J.J., Martin A.E. Jr., Conrad C.M. An empirical method for estimating the degree of crystallinity of native cellulose using the X-ray diffractometer. Text. Res. J. 1962. 29: 786. https://doi.org/10.1177/004051755902901003
17. Aziz B.S., Abdulwahid R.T., Rasheed M.A., Abdullah O.Gh., Ahmed H.M. Polymer blending as a novel approach for tuning the SPR peaks of silver nanoparticles. Polymers. 2017. 9(10): 486. https://doi.org/10.3390/polym9100486
18. Raghavendra V. Mycosynthesis of silver nanoparticles using extract of endophytic fungi, Penicillium species of Glycosmis mauritiana, and its antioxidant, antimicrobial, anti-inflammatory and tyrokinase inhibitory activity. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology. 2016. 7(3): 035014. https://doi.org/10.1088/2043-6262/7/3/035014
19. Saleh N.M., Attia M.S. Conquer fluoroquinolone multi-drug resistant Salmonella enterica: Based on biological synthesis of silver nanoparticles using Citrus sinesis peel extract as an alternative therapeutic pathway. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 2016. 5(12): 398. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2016.512.044
20. Gankhuyag S., Bae D.S., Lee K., Lee S. One-pot synthesis of SiO2@Ag mesoporous nanoparticle coating for inhibition of Escherichia coli bacteria on various surfaces. Nanomaterials. 2021. 11: 549. https://doi.org/10.3390/nano11020549
21. AbouElleef E.M., Mahrouka M.M., Salem S.E. A physical-chemical study of the interference of ceftriaxone antibiotic with copper chloride salt. Bioinorg. Chem. Appl. 2021. 2021: 4018843. https://doi.org/10.1155/2021/4018843
22. Mott D., Galkowski J., Wang L., Luo J., Zhong C.-J. Synthesis of size-controlled and shaped copper nanoparticles. Langmuir. 2007. 23(10): 5740. https://doi.org/10.1021/la0635092
23. Trivedi M.K., Sethi K.K., Panda P., Jana S. A comprehensive physicochemical, thermal, and spectroscopic characterization of zinc (II) chloride using X-ray diffraction, particle size distribution, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis/ differential thermogravimetric analysis, ultraviolet-visible, and Fourier transform-infrared spectroscopy. Int. J. Pharma. Investig. 2017. 7(1): 33. https://doi.org/10.4103/jphi.JPHI_2_17
24. Hennings E., Schmidt H., Voigt W. Crystal structures of ZnCl2·2.5H2O, ZnCl2·3H2O and ZnCl2·4.5H2O. Acta Crystallogr Sect E Struct Rep Online. 2014. 70(12): 515. https://doi.org/10.1107/S1600536814024738
DOI: https://doi.org/10.15407/hftp15.04.467
Copyright (©) 2024 V. G. Tsitsishvili, N. M. Dolaberidze, M. K. Doula, O. T. Gemishev, N. A. Mirdzveli, M. O. Nijaradze, Z. S. Amiridze, B. T. Khutsishvili
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.