Nova strategija za postizanje visoke antimikrobne djelotvornosti: zelena sinteza formulacija srebrnih nanočestica pomoću biljnih vrsta Galium aparine i Helichrysum arenarium

Sažetak

Srebrne se nanočestice (AgNP), koje su već neko vrijeme u središtu pažnje zbog svojih antimikrobnih svojstava, mogu proizvoditi i zelenom sintezom. Cilj je ovog istraživanja bio (i) opisati (karakterizirati) zelenu sintezu različitih AgNP-a pomoću vodenih ekstrakata čekinjaste broćike (Galium aparin) (G-AgNPs) i pješčarskoga smilja (Helichrysum arenarium) (H-AgNPs), dobivenih metodom mikrovalne ekstrakcije, te (ii) utvrditi antimikrobno djelovanje kombinacije tih dvaju nanosustava u različitim omjerima. Oblikovanje nanočestica i kemijske reakcije utvrđene su pomoću UV-Vis spektroskopije. Veličina G-AgNP-a bila je 52,0±10,9 nm, njihov polidisperzivni indeks (PDI) 0,285±0,034, a zeta potencijal -17,9±0,9 mV. Osobine H-AgNP-a bile su sljedeće: veličina 23,9±1,0 nm, PDI 0,280±0,032, a zeta potencijal -21,3±2,7 mV. Mikroskopijom atomskih sila (engl. atomic force microscopy, krat. AFM) i pretražnom elektronskom mikroskopijom (engl. scanning electron microscopy, krat. SEM) potvrđeno je da su čestice monodisperzivne i sferične. Rezultati infracrvene spektroskopije s Fourierovom transformacijom (engl. Fourier transform-infrared spectroscopy, krat. FT-IR) potvrdili su prisutnost reduktivnih agenasa koji su stabilizirali srebrne nanočestice. Zatim su pripremljene tri formulacije nanočestica (NF-1, NF-2 i NF-3) kombinacijom sintetiziranih nanočestica u različitim omjerima, a njihova antimikrobna djelotvornost testirana je na bakterijskim vrstama E. coli, S. aureus, C. albicans i A. flavus. Naše je istraživanje prvo koje dokazuje da kombinacija srebrnih nanočestica dobivenih iz dvaju bioloških izvora može biti djelotvorna te da ima poboljšano antibakterijsko djelovanje protiv E. coli i S. aureus u odnosu na zasebne nanosustave. Minimalna inhibicijska koncentracija kombinacija iznosila je 31,25 µg/mL za E. coli u svim nanoformulacijama te 62,5 µg/mL za S. aureus s NF-1, odnosno 125 µg/mL s NF-2 i NF-3, a minimalne inhibicijske koncentracije G-AgNP-a odnosno H-AgNP-a zasebno su iznosile 62,5 µg/mL za E. coli (G-AgNP), odnosno 125 µg/mL za S. aureus (H-AgNP). To kombinirano antibakterijsko djelovanje protiv E. coli bilo je sinergijsko, a protiv S. aureus naizgled aditivno. S obzirom na ovako obećavajuće rezultate, smatramo da naše istraživanje daje smjer za razvoj novih strategija u antibakterijskom liječenju.