Антибактериальная активность приготовленного in situ раствора наночастиц хитозана / серебра против метициллин-устойчивых штаммов Staphylococcus aureus

Фон

Инфекции остаются основной причиной заболеваемости и смертности во всем мире, несмотря на присутствие значительного количества антибиотиков и антисептиков. При умеренных и тяжелых инфекциях антибактериальную терапию обычно начинают эмпирически до получения результатов бактериологического исследования. Постоянное применение антибиотиков создавало благоприятные условия для отбора и размножения устойчивых к антибиотикам микроорганизмов [22]. В настоящее время документально подтверждена высокая распространенность множественной лекарственной устойчивости к возбудителям всех инфекционных процессов [6]. Самая известная бактерия с множественной лекарственной устойчивостью - метициллинрезистентная Staphylococcus aureus . (MRSA) [9]. Патоген ответственен за широкий спектр заболеваний человека и животных, от кожных инфекций до таких тяжелых заболеваний, как пневмония, эндокардит и сепсис, и эти инфекции могут влиять на здоровье человека [32]. Анализ этиологических причин инфекций у пациентов с неадекватной терапией показал, что терапия была неадекватной в 32,6% случаев инфекций, вызванных MRSA [12], и ассоциировалась с 3–4 миллиардами долларов США ежегодных расходов на здравоохранение [32].

Исследование новых эффективных препаратов против MRSA - актуальная проблема современной медицины. Антисептики как альтернатива антибиотикам представляют собой сильные, устойчивые и активные препараты против резистентных штаммов и не нарушают микробиоценоз. Преодоление этих проблем требует новых и новаторских приготовлений. Подход комбинирования различных механизмов антибактериального действия путем создания гибридных наноматериалов обеспечивает новую парадигму в борьбе с устойчивыми бактериями [18]. Металлы, такие как медь и серебро, чрезвычайно токсичны для бактерий при исключительно низких концентрациях. Благодаря биоцидной активности металлы широко используются в качестве противомикробных агентов во множестве применений, связанных с сельским хозяйством, здравоохранением и промышленностью в целом. В отличие от других противомикробных агентов, металлы стабильны в условиях, существующих в настоящее время в промышленности, что позволяет использовать их в качестве добавок [19].

Антимикробные свойства серебра были известны с древних времен, и повышение устойчивости бактерий к антибиотикам и неэффективность синтетических антибиотиков против некоторых бактериальных штаммов привели к возрождению интереса к серебру, солям серебра, соединениям серебра и нанокристаллическому серебру как антибактериальным средствам. Наночастицы серебра (НЧ Ag) обладают значительным антибактериальным и противогрибковым действием [26]. НЧ Ag проявляют синергизм с другими антибиотиками и антисептиками (цефтазидим, стрептомицин, канамицин, полимиксин) [25, 38]. Но J. Jains показал, что хлорамфеникол снижает антибактериальный эффект раствора НЧ Ag [16].

Основными недостатками, ограничивающими использование НЧ Ag, являются их легкая агрегация, неконтролируемое высвобождение ионов серебра и их потенциал цитотоксичности [40]. Дополнительные эффекты дает сочетание НЧ Ag с природными агентами, такими как хитозан, прополис, глины или цеолиты [33, 35]. Комбинация полимеров и наносеребра может синергетически улучшить их антимикробное действие, а использование методов синтеза in situ позволяет включать его в полимерную матрицу, достигая равномерного распределения и избегая агрегации [28].

В последние годы эффективность методов зеленой химии для синтеза металлических НЧ значительно возросла [1]. Растительные экстракты часто используются в качестве восстанавливающих, стабилизирующих и укупоривающих агентов [23], обеспечивая рентабельные и экологически безопасные методы синтеза НЧ. Среди растительных экстрактов экстракт имбиря представляет большой научный интерес благодаря своим химическим и биологическим свойствам [8]. Экстракт листьев имбиря уже использовался для синтеза НЧ серебра [37]; однако полученные частицы имели довольно широкий гранулометрический состав (10–100 нм). Корневище имбиря широко используется как пряность и в народной медицине; его экстракт содержит специфические фенольные соединения:гингерол и его производные, ряд биоактивных фенольных и нефенольных компонентов [31]. Эти соединения обладают широким спектром действия, включая противомикробное, противогрибковое и противовирусное. Экстракт корневища имбиря кажется очень многообещающим субстратом для разработки биоактивных и биосовместимых наночастиц, поскольку он также демонстрирует антиоксидантные и противовоспалительные свойства.

Хитин и хитозан являются перспективными материалами для медицинского применения благодаря своим бактериостатическим / бактерицидным свойствам и биосовместимости с тканями человека [20]. Хитозан - производное хитина, которое можно получить путем деацетилирования хитина. Оба они содержат одинаковые мономеры, N -ацетил-2-амино-2-дезокси-D-глюкопираноза и 2-амино-2-дезокси-D-глюкопираноза, которые различаются по соотношению ацетилированных и деацетилированных мономеров. Хитозан - перспективный материал для формирования композитов с различными веществами, в том числе с наночастицами металлов, такими как Ag и Cu [33]. С другой стороны, бромид цетримония (CTAB) может стабилизировать наночастицы в растворе и снизить токсичность некоторых наночастиц, таких как ZnO, TiO2 и Ni [17]. Но данные об антибактериальной активности комплекса CTAB-NP ограничены [7].

Цель этого исследования - найти оптимальное соотношение НЧ хитозана и Ag, модифицированного CTAB для состава раствора (хитозан / Ag), который будет активен против клинических штаммов MRSA.

Методы

Материалы

Нитрат серебра, L-аскорбиновая кислота и бромид цетримония (C ₁₆ H ₃₃ ) N (CH ₃ ) ₃ Br (CTAB) были приобретены у Sigma-Aldrich и использовались без изменений. Имбирь ( Zingiber officinale , Zingiber acae ) корневище было куплено в местном супермаркете (Познань, Польша). Хитозан 200 кДа, степень деацетилирования 82% был закуплен в ЗАО «Биопрогресс» (Россия, Москва) и использовался без дополнительной очистки. Сверхчистая вода (удельное сопротивление> 17 МОм · см ^{- 1} ) из водной системы GZY-P10. Все носители и диски с антибиотиками были приобретены в Hi Media (Индия).

Приготовление растворов хитозана / Ag НЧ на месте

Для приготовления растворов хитозан / Ag in situ сначала были синтезированы и модифицированы НЧ Ag.

Синтез НЧ Ag

НЧ Ag были синтезированы методом химического восстановления с использованием подхода зеленой химии. Следуя этому подходу, мы использовали имбирь ( Zingiber officinale ) экстракт в качестве поверхностно-активного вещества и аскорбиновая кислота (витамин С) в качестве восстановителя. Для приготовления экстракта корневища имбиря 250 г корневища тщательно промывали дистиллированной водой, а затем нарезали небольшими кусочками. Измельченное корневище имбиря выдерживали в водно-этанольном растворе (250 мл, соотношение 1:1) 5 дней (при комнатной температуре, в темном месте). Затем супернатант фильтровали под вакуумом (через фильтровальную бумагу Whatman) и хранили (при 4 ° C). Для синтеза НЧ Ag растворяли 840 мг нитрата серебра в 20 мл воды и добавляли 20 мл экстракта корневища имбиря. Затем смесь раствора L-аскорбиновой кислоты (10%, 10 мл) и экстракта имбиря (20 мл) по каплям добавляли к раствору нитрата серебра при магнитном управлении. Реакционная смесь потемнела. Затем его нагревали (60 ° C, 1,5 ч) с обратным холодильником. Затем свежесинтезированные НЧ Ag промывали водой до достижения pH 7 с помощью центрифугирования (4000 об / мин, 30 мин).

Для повышения антимикробной активности и диспергируемости НЧ Ag была проведена модификация поверхности НЧ Ag с помощью CTAB, хорошо известного своими поверхностно-активными и антисептическими свойствами [17]. Обычно дисперсию НЧ Ag (3 мл, 76,4 мг / мл) смешивали с раствором CTAB (20 мл, 6,7 мг / мл) и обрабатывали ультразвуком (3 ч). Затем супернатант собирали для измерений в УФ-видимом диапазоне, и НЧ Ag промывали водой с помощью центрифугирования (4000 об / мин, 30 мин) три раза. Содержание ЦТАБ в супернатанте определяли спектрофотометрическим методом (УФ-видимый), контролируя интенсивность пика 190 нм. Адсорбцию НЧ Ag (в мг / г) по отношению к ЦТАБ рассчитывали по разнице между начальным содержанием ЦТАБ в растворе и его содержанием в супернатанте после взаимодействия с образцом. Адсорбционная способность и содержание загрузки CTAB рассчитывались по следующим уравнениям:

Адсорбционная способность (мг / г) =(масса ЦТАБ в растворе - масса ЦТАБ в супернатанте) / (масса НЧ Ag),

Содержание загрузки CTAB (%) =(1 - (масса НЧ Ag) / (масса НЧ Ag, загруженных CTAB)) × 100%.

Приготовление растворов хитозана / Ag НЧ на месте

Для получения растворов хитозан / НЧ Ag, хитозан 200 кДа (1 г) растворяли в 2% -ной уксусной кислоте (100 мл) при комнатной температуре в течение 24 ч с образованием 1% -ного раствора хитозана. В экспериментах использовались два образца НЧ Ag - чистые НЧ Ag и НЧ Ag-CTAB.

Физико-химическая характеристика НЧ серебра и хитозана

Исследования порошковой дифракции рентгеновских лучей (XRD) проводились на дифрактометре Empyrean (PANalytical) с использованием излучения Cu Kα (1,54 Å), счетчика на отражение и пропускание (предметный столик) и 3D-детектора PIXcel, работающего в геометрии Брэгга – Брентано. . Сканы 2Theta были записаны при комнатной температуре под углами от 10 ° до 95 ° с шагом 0,007 ° в режиме непрерывного сканирования.

Измерения с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) проводились с использованием просвечивающего электронного микроскопа JEM-ARM-200F, работающего при ускоряющем напряжении 200 кВ.

Инфракрасные спектры получали с использованием спектрометра Tensor 27 (Bruker Optics), оборудованного глобальным источником и детектором MCT. Образцы готовили с использованием бромида калия в качестве материала матрицы и смешивали в пропорциях от 1 мг образца до 200 мг KBr. Пеллеты были приготовлены по стандартной методике под давлением 10 т / см ² со стволом диаметром 16 мм. Измерения проводились при комнатной температуре. Для каждого спектра 512 сканирований в спектральном диапазоне 4000–400 см ^{- 1} были сняты с разрешением 4 см ^{- 1} Данные обрабатывались с помощью программного пакета Opus.

Спектрофотометрические измерения (UV – Vis) выполнялись с использованием спектрометра UV / VIS / NIR Lambda 950 (Perkin Elmer) при длинах волн 200–800 нм с использованием воды в качестве указанного раствора.

Микробиологические тесты

Бактериальная культура

Бактериальные культуры были собраны из области среднего носового прохода и из горла у 70 стационарных пациентов с помощью стерильных тампонов с ватной проволокой. Образцы были немедленно доставлены в лабораторию в транспортной среде, а затем посеяны на кровяной агар. Бактериальные культуры идентифицировали морфологически и биохимически с помощью стандартных лабораторных процедур согласно Руководству по методам общей бактериологии в бактериологической лаборатории Сумского государственного университета. Мы выделили 50 золотистого стафилококка . штаммы. Каждую культуру окрашивали по Граму и тестировали на продукцию каталазы, свободной коагулазы, желтого пигмента, ферментацию маннита, рост при высокой концентрации соли и продукцию липазы на агаровой среде с яичным желтком (Hi Media, Мумбаи).

Тестирование на чувствительность к противомикробным препаратам

Тесты на чувствительность к антибиотикам были проведены на всех S . aureus изолятов для определения их профилей устойчивости к антибиотикам. Метод дисковой диффузии Кирби-Бауэра был использован для оценки чувствительности изолятов к антибиотикам. Тестирование чувствительности к противомикробным препаратам проводилось на агаре Мюллера-Хинтона против азитромицина, левофлоксацина, кларитромицина, ципрофлоксацина и метициллина (Национальный комитет по клиническим лабораторным стандартам, 1999). Готовили свежие ночные культуры и использовали их в тестах. Стандартный штамм S . aureus ATCC 25923 использовали в качестве контроля. Аликвоту (100 мкл) из каждой суспензии изолята наносили на агар Мюллера-Хинтона. Диски с антибиотиками осторожно прижимали к засеянному агару Мюллера-Хинтона, чтобы обеспечить тесный контакт с поверхностью, и планшеты инкубировали в аэробных условиях при 37 ° C в течение 18–24 часов. Измеряли диаметры зон ингибирования. Клинические штаммы были классифицированы как чувствительные и устойчивые в соответствии с критериями оценки, разработанными в соответствии с рекомендациями Института клинических и лабораторных стандартов (CLSI) [24]. Штаммы Staphylococcus aureus которые оказались устойчивыми к метициллину, были проверены на MRSA.

Определение минимальных ингибирующих концентраций растворов НЧ хитозан-Ag

Антимикробную активность раствора хитозана, НЧ Ag и растворов НЧ хитозан-Ag определяли в соответствии с рекомендациями NCCLS (1999) с использованием метода макроразведения в бульоне. Мы определили минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) для тестируемых растворов против каждого метициллин-устойчивого Staphylococcus aureus (всего 10 штаммов MRSA). Пробирка с самой низкой концентрацией, которая полностью подавляет визуальный рост бактерий (отсутствие помутнения), рассматривалась как МПК.

Вкратце, вначале были приготовлены семь концентраций чистых НЧ Ag и НЧ Ag / CTAB с использованием питательного бульона с использованием метода 2-кратного серийного разведения. Было три идентичных ряда каждого типа разбавления НЧ Ag. Затем в каждую пробирку каждого ряда добавляли 1, 2 или 3 мл 1% раствора хитозана. Конечная концентрация хитозана и НЧ Ag в тестируемых пробирках показана в таблице 1.

Штаммы тестируемых бактерий выращивали в соответствующем бульоне, один раз промывали стерильным физиологическим раствором и разбавляли дистиллированной водой. Концентрация бактерий была стандартизирована до оптической плотности 0,08 при 600 нм (приблизительно 1,5 × 10 ⁸ UFC / мл) по шкале МакФарланда. Затем 100 мкл S . aureus Суспензию инокулировали в пробирки с НЧ Ag, раствором хитозана и раствором НЧ Ag-хитозан. Пробирки, содержащие питательную среду и испытанные образцы без посевного материала, использовали в качестве контроля. Все пробирки инкубировали в аэробных условиях при 37 ° C в течение 24 часов. Все измерения были выполнены в трех экземплярах.

Результаты

Характеристика НЧ Ag и хитозана, используемых для приготовления раствора на месте

Часть синтезированных НЧ Ag модифицировали CTAB (НЧ Ag / CTAB) (с целью повышения биоактивности и стабильности дисперсий НЧ Ag). Было обнаружено, что адсорбционная способность наночастиц Ag по отношению к ЦТАБ составляет 70,0 мг / г, что соответствует содержанию ЦТАБ в образце примерно 6,54%.

Результаты рентгеноструктурных измерений НЧ Ag показали наличие четырех острых пиков при 38,15, 44,33, 64,48, 77,47 и 81,54 ° 2Theta (рис. 1а). Согласно базе данных о кристаллической структуре американских минералогов (AMCSD) [5], эти пики были отнесены к серебру. Широкий пик в пределах 12.00–21.06 ° 2Theta может быть отнесен к органическим соединениям, полученным в результате синтеза (L-аскорбиновая кислота и имбирь). На рентгенограмме хитозана (рис. 1а, вставка) наблюдаются дифракционные пики при примерно 9 и 20 ° 2 Theta, которые являются типичными отпечатками полукристаллического хитозана [5]. Кристалличность хитозана обусловлена ​​водородными связями между соответствующим гидроксилом и N -ацетильные группы. Каждый кристаллический пик характеризует кристаллографическую структуру, которая генерируется параллельным и антипараллельным выравниванием полимерных цепей или листов. Полукристаллический хитозан имеет аморфные и кристаллические области.

Характеристика НЧ Ag и хитозана. а Диаграммы XRD, b Спектры FTIR, c Спектр поглощения НЧ Ag (вода) в УФ-видимой области, d ПЭМ изображение НЧ Ag

FTIR-спектры хитозана и НЧ Ag представлены на рис. 1б. В спектре хитозана видны широкие и интенсивные полосы при 3450–3200 см ^{- 1} . (валентные колебания водородной связи ОН) перекрываются с валентными полосами NH, валентными полосами СН при 2783 см ^{- 1} , а полоса для амида I при 1652 см ^{- 1} (Рис. 1б). Деформационные колебания метиленовой и метильной групп также видны при ν =1375 см ^{- 1} и ν =1426 см ^{- 1} , соответственно. Поглощение в диапазоне от 1160 до 1000 см ^{- 1} был отнесен к колебаниям группы СО. Полоса, расположенная рядом с ν =1150 см ^{- 1} связано с асимметричными колебаниями CO в кислородном мостике в результате деацетилирования хитозана. Полосы около 1080–1025 см ^{- 1} относятся к ν _CO кольца COH, COC и CH ₂ ОЙ. Небольшой пик на ~ 890 см ^{- 1} соответствует колебаниям сахаридной структуры хитозана [11, 13].

В ИК-Фурье-спектре НЧ Ag обнаружено несколько интенсивных пиков при 1226, 1366, 1636, 1714, 2851, 2924 и 3438 см ^{- 1} . Последние были отнесены к Н-связанным ОН-группам. Пики на 1226 и 1366 см ^{- 1} обусловлены изгибными колебаниями СО и СН; двойной пик на 1636 и 1714 см ^{- 1} указывают на наличие групп C =C и C =O (валентные колебания). Пики на 2851 и 2924 см ^{- 1} связаны с валентными колебаниями CH [13]. Наличие органических групп на поверхности НЧ Ag обусловлено органическими соединениями, используемыми для их синтеза, L-аскорбиновой кислотой и имбирем, спектры которых известны [10]. Если сравнить спектры последнего со спектром НЧ Ag, то можно заметить, что двойной пик на 1636 и 1714 см ^{- 1} присущ спектру L-аскорбиновой кислоты и смещен в синий цвет. Наиболее интенсивные пики имбиря расположены в пределах 1000–1200 см ^{- 1} . (Колебания COC) не выражены интенсивно в спектре НЧ Ag. Следовательно, L-аскорбиновая кислота играет преобладающую роль в восстановлении ионов серебра, переносит два электрона и превращается в дегидроаскорбиновую кислоту [29]. Голубой сдвиг положения пика L-аскорбиновой кислоты свидетельствует о химической связи этой молекулы на поверхности НЧ Ag.

Спектр поглощения наночастиц Ag, диспергированных в воде (рис. 1в), в УФ-видимой области показал асимметричный пик примерно при 387 нм. Пик в области 387–420 нм известен как характеристический пик для НЧ Ag и обычно связывается с эффектом поверхностного плазмонного резонанса [30]. Асимметрию этого пика (плато) можно объяснить быстрым осаждением НЧ Ag. Пик примерно при 264 нм также известен для НЧ Ag и обычно связан с переходом электронов в более высокие энергетические состояния, проходящие в НЧ Ag [38]. С другой стороны, в УФ-видимом спектре L-аскорбиновой кислоты также обнаружен пик при 255 нм [4]. Следовательно, пик при 264 нм в спектре НЧ Ag можно рассматривать как пик L-аскорбиновой кислоты с красным смещением, подтверждающий присутствие этих химически связанных молекул на поверхности НЧ Ag.

Интересно, что в УФ-видимом спектре наночастиц Ag / CTAB (рис. 1в, синяя линия) обнаружен симметричный пик при 417 нм. Это подтвердило, что стабильность НЧ Ag в воде улучшилась за счет модификации поверхности молекулами CTAB.

Измерения с помощью ПЭМ показали, что НЧ Ag имеют округлую форму и большинство из них имеют размер 10–12 нм (рис. 1d).

Антибактериальная активность приготовленных in situ растворов НЧ хитозана / Ag против метициллин-устойчивых штаммов Staphylococcus aureus

МИК чистых НЧ Ag и НЧ Ag / CTAB против 100% MRSA составляла 9,6 мкг / мл. Самые низкие концентрации показали меньшую активность (Таблица 2). Раствор хитозана демонстрирует антибактериальную активность с МПК 6 мкг / мл против 100% клинических штаммов MRSA. Среди них 60% штаммов имели МИК 3,3 и раствор хитозана 5 мкг / мл.

Ингибирующий эффект раствора НЧ хитозан-Ag против MRSA представлен на рис. 2а. Было обнаружено, что раствор НЧ хитозан-Ag показал превосходную антимикробную эффективность по сравнению с его чистыми формами. В то же время приготовление in situ раствора НЧ хитозан-Ag / CTAB (хитозан 6,0 мкг / мл, НЧ Ag / CTAB) было невозможно из-за осаждения компонентов:образования серо-черной кольцевой агглютинации и разделения компоненты на две фазы. В этом случае невозможно было оценить антибактериальную активность. Принимая во внимание неожиданный результат смешения хитозана и CTAB и низкую антибактериальную активность Ag NPs-CTAB (см. Рис. 2b), мы пришли к выводу, что модификация поверхности Ag NPs с помощью CTAB не перспективна. Присутствие молекул ЦТАБ на поверхности НЧ серебра повышает стабильность водных дисперсий, однако значительно снижает антимикробную активность и вызывает осаждение раствора.

Процент чувствительных штаммов MRSA после лечения. Раствор НЧ хитозан-Ag ( a ) и раствор хитозан-AgNPs-CTAB ( b ). 3,3, 5 и 6 мкг / мл - это концентрации хитозана в растворе

Обсуждение

Токсичность - это любое вредное воздействие на организм при воздействии наночастиц и их солей. Если целью является стерилизация или дезинфекция конкретного организма, токсичность можно интерпретировать как положительный результат (антибактериальный, противовирусный) [15]. Сегодняшняя фундаментальная потребность в нанотехнологиях - это разработка экологически чистых и надежных методов синтеза металлических наночастиц. Мы подтвердили использование биологических восстановителей, которые являются натуральными, дешевыми и экологически чистыми материалами для производства наночастиц серебра, чтобы избежать присутствия опасных и токсичных растворителей [37]. Использование НЧ Ag в качестве терапевтических агентов ограничено из-за их цитотоксичности в отношении клеток млекопитающих. На действие НЧ Ag против микроорганизмов могут влиять несколько факторов, например размер, форма, стабильность и концентрация НЧ Ag [4].

В наших исследованиях были получены НЧ Ag размером 5–18 нм. Это один из наиболее фундаментальных параметров, влияющих на оптические [39], антимикробные [27] и противовирусные свойства НЧ Ag [21]. Более мелкие частицы обладают большей антибактериальной активностью. Некоторые исследования показали, что НЧ размером более 10 нм накапливаются на клеточной поверхности и нарушают клеточную проницаемость; однако НЧ размером менее 10 нм проникают в бактерии, воздействуя на ДНК и ферменты, что приводит к гибели клеток [14]. Интересно отметить, что хотя большинство результатов доказали, что гипотеза токсичности увеличивается с уменьшением размера частиц, существуют также экспериментальные данные, показывающие, что более мелкие наночастицы были либо менее токсичными, либо не имели токсичности, зависящей от размера [15]. Существует множество исследований, которые показали антимикробную активность НЧ Ag в диапазоне их размеров от 3 до 100 нм [19].

Как упоминалось ранее, оценивали влияние хитозана на стабильность и антимикробные свойства синтезированных НЧ Ag. Перед тестированием на чувствительность синтезированные наночастицы были подвергнуты различным методам определения характеристик для определения их чистоты. Наше исследование показало, что НЧ Ag в концентрации 9,6 мкг / мл эффективны против 100% штаммов MRSA, а CTAB не увеличивал эффективность НЧ Ag.

Известно, что хитозан обладает значительной антибактериальной активностью в отношении широкого спектра бактерий [2]. Несмотря на это, в некоторых сообщениях указывается, что чистый хитозан не предотвращает тяжелых инфекций [3]. В нескольких публикациях сообщалось о различных комбинациях хитозана и серебра с улучшенными антимикробными свойствами [11]. Нанокомпозиты серебро-хитозан были предложены в качестве покрытий для биомедицинской инженерии, упаковки пищевых продуктов и перевязки ран [2, 3]. Однако данные об антибактериальном действии раствора НЧ хитозан-Ag в отношении MRSA ограничены [34]. Наши данные показывают, что простое смешивание НЧ Ag с раствором хитозана может усилить антибактериальную активность обоих компонентов. Получается повышение антибактериальной активности всех исследуемых веществ. МИК хитозана составляла 3,3 мкг / мл, а МИК чистых НЧ Ag и МИК ЦТАБ составляла 1,2 и 2,4 мкг / мл соответственно. Kaur et al. (2013) также сообщили об антибактериальной активности нанокомпозитов серебро / хитозан против S . aureus , в котором они показали аналогичные результаты [36], но не определили МПК. Это открытие демонстрирует эффективность раствора НЧ хитозан-Ag, но мы не увидели преимуществ CTAB как антибактериального средства. Напротив, другое исследование показало, что НЧ Ag, стабилизированные CTAB, обладают выраженным антибактериальным действием против S . aureus и кишечная палочка . Вероятно, в нашем эксперименте хитозан связывается с ЦТАБ, что снижает эффект НЧ Ag на бактериальные клетки.

Выводы

В этом исследовании активность приготовленных in situ растворов НЧ хитозан-Ag с различным соотношением компонентов тестировалась в отношении MRSA, выделенных от пациентов. Наши результаты показали, что простое смешивание раствора хитозана и НЧ Ag снижает минимальную ингибирующую концентрацию веществ в 2 и 4 раза (3,3 и 1,2 мкг / мл) соответственно. Этот результат очень многообещающий и может рассматриваться как эффективное решение в борьбе с лекарственно-устойчивыми бактериями. Это также прогресс в направлении персонализированной медицины. Будущее исследование цитотоксичности раствора НЧ хитозан-Ag даст ответ о дозах, подходящих для клинического использования.

Сокращения

НП Ag:

Наночастицы серебра

ARI:

Острые респираторные инфекции

CTAB:

Цетримония бромид

FTIR:

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

MRSA:

M этициллин-устойчивые штаммы Staphylococcus aureus

ТЕМ:

Просвечивающая электронная микроскопия

UV – Vis:

Ультрафиолетовая – видимая спектроскопия

XRD:

Рентгеновская дифракция