M1.1
M1.2
M1.3
Hình 11: Phân bố kích thước hạt của các hệmẫu thu được khi thay đổi nồng độ Alg(M1.X) và nồng độ kháng sinh (M2.X)
Phương pháp tán xạ laze động (DLS) được sử dụng để xác định kích thước thủy động học của các hạt nano phân tán trong nước. Trong những thí nghiệm này, nồng độ chuẩn của các mẫu dựa trên nồng độ của các hạt nano Fe3O4. Nồng độ chuẩn được giữ cố định trong tất cả các phép đo là 2 mg Fe3O4/ml. Các kết quả thu được thể hiện trên hình 11.
Bảng 4: Kích thước trung bình của các hệ mẫu Kí hiệu mẫu M1.1 M1.2 M1.3 M2.1 M2.2 M2.3
Các giá trị kích thước (bảng 4) thu được lớn hơn những gì quan sát được từ ảnh FESEM. Nguyên nhân là do trạng thái tồn tại khác nhau của vật liệu khi được đo bằng các phương pháp khác nhau. Đối với phương pháp FESEM, mẫu được ch ụp ở trạng thái khô, các polyme (alginate) tồn tại ở trạng thái chặt chẽ hơn. Trong khi đó, đối với phương pháp DLS, các hạt tồn tại trong môi trường nước, các phân tử polyme có hiện tượng trương nở làm cho bán kính động học của hạt sẽ tăng lên.
Từ các kết quả trên, kích thước hạt trung bình của hệ bị ảnh hưởng bởi nồng độ alginate và nồng độ kháng sinh Doxycyclin. Khi nồng độ Alg tăng từ 0,5 – 4 mg/ml thì kích thước trung bình có sự thay đổi lớn từ 63-163nm (bảng 4, hình 12). Với vai trò như những chất làm bền không gian, khi khối lượng của Alginate tăng lên, sự bao bọc quanh các hạt rắn có mật độ lớn hơn, polyme trong nước trương nở với lượng lớn hơn làm tăng bán kính thủy động của hạt phân tán do vậy mà kích thước trung bình tăng.
D ( n m ) 180 160 140 120 100 80 60 0.0
Hình 12: Ảnh hưởng của nồng độ alginate đến kích thước trung bình của hệ phân tánFe3O3@SiO2-Ag/Doxy/Alg D ( n m ) 200 180 160 140 120 100 80 60 0.0
Hình 13: Ảnh hưởng của nồng độ Doxycycline đến kích thước trung bình của hệ phântán Fe3O4@SiO2-Ag/Doxy/Alg
Khi thay đổi nồng độ kháng sinh cũng xảy ra sự thay đổi về kích thước trung bình của hệ, kích thước tăng lên (bảng 4, hình 13). Các loại muối có thể có ảnh hưởng rất lớn tới sự phân bố kích thước hạt của các hệ phân tán nano, khi tăng nồng độ các muối trong hệ phân tán, kích thước trung bình của các hạt trong hệ phân tán có thể tăng từ 5 đến 100nm [38]. Hiện tượng này có thể đề cập tới sự thay đổi giá trị điện tích bề mặt của các hạt nano. Kháng sinh là một chất tan, tồn tại dạng ion mang điện trong dung dịch, nên khi tăng nồng
độ của chúng lên thì tương tác tĩnh điện giữa các phân tử kháng sinh và bề mặt hạt nano bị thay đổi, có thể làm ảnh hưởng đến độ bền của hệ.
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
Trong đề này, chúng tôi đã nghiên cứu thành công:
- Hệ nano sắt từ gắn nano bạc
- Quy trình chế tạo hệ mang thuốc kháng sinh (Doxycycline) trên cơ sở hạt nano oxit sắt từ (Fe3O4) gắn bạc và được làm bền alginate.
Việc kết hợp nhiều thành phần có tính kháng khuẩn (Nano Fe3O4, bạc và kháng sinh) được kì vọng sẽ làm tăng hiệu quả kháng khuẩn của hệ dẫn thuốc thu được, đồng thời có thể đối phó với tình trạng kháng kháng sinh đang ngày càng trở nên đáng lo ngại.
Các yếu tố ảnh hưởng đến phân bố kích th ước hạt của hệ kháng sinh gồm nồng độ alginate và nồng độ kháng sinh đã được khảo sát. Kết quả cho thấy, khi tăng nồng độ của alginate và kháng sinh sẽ làm tăng kích thước trung bình của hệ phân tán. Hệ có kích thướ c trung bình nhỏ hơn 100 nm khi nồng độ alginate nhỏ hơn 2 mg/ml và nồng độ kháng sinh nhỏ hơn 2 mg/ml.
Để đánh giá được hiệu quả thực tế của hệ kháng sinh nano đã chế tạo, cần nhiều hơn những thí nghiệm liên quan tới quá trình chế tạo vật liệu cũng như thử nghiệm trên các đối tượng vi khuẩn trên thực tế: định lượng kháng sinh trong hệ bào chế, xác định đặc tính phóng thích thuốc từ hệ vật liệu và thử nghiệm khả năng kháng khuẩn của vật liệu trên một số loài vi khuẩn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Nguyễn Thanh Hải, Chử Thị Thu Huyền, Nguyễn Thanh Bình và Trịnh Ngọc Dương (2014), " Nano tiểu phân bạc và triển vọng ứng dụng trong Dược học", VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, 30(2), p. 23-32.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
2. Ahmad Z, Pandey R, Sharma S and Khuller G K (2006), " Alginate nanoparticles as antituberculosis drug carriers: formulation development, pharmacokinetics and therapeutic potential", Indian J Chest Dis Allied Sci, 48(3), p. 171-176.
3. Assa F, Jafarizadeh-Malmiri H, Ajamein H, Vaghari H, Anarjan N, Ahmadi O and Berenjian A (2017), " Chitosan magnetic nanoparticles for drug delivery systems", Crit Rev Biotechnol, 37(4), p. 492-509.
4. Atiyeh B S, Costagliola M, Hayek S N and Dibo S A (2007), " Effect of silver on burn wound infection control and healing: review of the literature", Burns, 33(2), p. 139-148.
5. Azhar S L and Lotfipour F (2012), " Magnetic nanoparticles for antimicrobial drug delivery", Pharmazie, 67(10), p. 817-821.
6. Banerjee P, Satapathy M, Mukhopahayay A and Das P (2014), " Leaf extract mediated green synthesis of silver nanoparticles from widely available Indian plants: synthesis, characterization, antimicrobial property and toxicity analysis", Bioresources and Bioprocessing, 1(1), p. 3.
7. Chaloupka K, Malam Y and Seifalian A M (2010), " Nanosilver as a new generation of nanoproduct in biomedical applications", Trends Biotechnol, 28(11), p. 580-588.
8. Chandrasekaran R, Gnanasekar S, Seetharaman P, Keppanan R, Arockiaswamy W and Sivaperumal S (2016), " Formulation of Carica papaya latex-functionalized silver nanoparticles for its improved
antibacterial and anticancer applications", Journal of Molecular Liquids, 219, p. 232-238. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
9. Chen X and Schluesener H J (2008), " Nanosilver: a nanoproduct in medical application", Toxicol Lett, 176(1), p. 1-12.
10. Col N F and O'Connor R W (1987), " Estimating worldwide current antibiotic usage: report of Task Force 1", Rev Infect Dis, 9(3), p. S232-243.
11. Dodds D R (2017), " Antibiotic resistance: A current epilogue", Biochem Pharmacol, 134, p. 139-146.
12. Dos Santos C A, Seckler M M, Ingle A P, Gupta I, Galdiero S, Galdiero M, Gade A and Rai M (2014), " Silver nanoparticles: therapeutical uses, toxicity, and safety issues", J Pharm Sci, 103(7), p. 1931-1944.
13. Gajbhiye M, Kesharwani J, Ingle A, Gade A and Rai M (2009), " Fungus-mediated synthesis of silver nanoparticles and their activity against pathogenic fungi in combination with fluconazole", Nanomedicine, 5(4), p. 382-386.
14. Gu H, Ho P L, Tong E, Wang L and Xu B (2003), " Presenting Vancomycin on Nanoparticles to Enhance Antimicrobial Activities", Nano Letters, 3(9), p. 1261-1263.
15. Kim J S, Kuk E, Yu K N, Kim J H, Park S J, Lee H J, Kim S H, Park Y K, Park Y H, Hwang C Y, Kim Y K, Lee Y S, Jeong D H and Cho M H (2007), " Antimicrobial effects of silver nanoparticles", Nanomedicine, 3(1), p. 95-101.
16. Krithiga N, Rajalakshmi A and Jayachitra A, Green Synthesis of Silver Nanoparticles Using Leaf Extracts of Clitoria ternatea and Solanum nigrum and Study of Its Antibacterial Effect against Common Nosocomial Pathogens. Vol. 2015. 2015. 8.
17. Kuppusamy P, Ichwan S J, Parine N R, Yusoff M M, Maniam G P and Govindan N (2015), " Intracellular biosynthesis of Au and Ag
nanoparticles using ethanolic extract of Brassica oleracea L. and studies on their physicochemical and biological properties", J Environ Sci, 29, p. 151-157.
18. Kuppusamy P, Yusoff M M, Maniam G P and Govindan N (2016), " Biosynthesis of metallic nanoparticles using plant derivatives and their new avenues in pharmacological applications - An updated report",Saudi Pharm J, 24(4), p. 473-484.
19. Li P, Li J, Wu C, Wu Q and Li J (2005), " Synergistic antibacterial effects of β-lactam antibiotic combined with silver nanoparticles",Nanotechnology, 16(9), p. 1912-1917.
20. McCullough A R, Parekh S, Rathbone J, Del Mar C B and Hoffmann T C, A systematic review of the public's knowledge and beliefs about antibiotic resistance-authors' response. J Antimicrob Chemother. 2016 Aug;71(8):2366. doi: 10.1093/jac/dkw163. Epub 2016 May 10.
21. Moghimi S M, Hunter A C and Murray J C (2005), "
Nanomedicine: current status and future prospects", Faseb J, 19(3), p. 311-330.
22. Munita J M and Arias C A (2016), " Mechanisms of Antibiotic Resistance", Microbiol Spectr, 4(2), p. 0016-2015.
23. Nam G, Rangasamy S, Purushothaman B and Song J M (2015), " The Application of Bactericidal Silver Nanoparticles in Wound Treatment", Nanomaterials and Nanotechnology, 5, p. 23.
24. Patil M, Anirudh R, Ngabire D and Kim G-D, Green Synthesis of Silver Nanoparticles Using Water Extract from Galls of Rhus Chinensis and Its Antibacterial Activity. Vol. 27. 2016. 1737-1750.
25. Patil M P and Kim G D (2017), " Eco-friendly approach for nanoparticles synthesis and mechanism behind antibacterial activity of silver and anticancer activity of gold nanoparticles", Appl Microbiol Biotechnol, 101(1), p. 79-92.
26. Poyhonen H, Nurmi M, Peltola V, Alaluusua S, Ruuskanen O and Lahdesmaki T (2017), " Dental staining after doxycycline use in children", J Antimicrob Chemother, 72(10), p. 2887-2890.
27. Radzig M A, Nadtochenko V A, Koksharova O A, Kiwi J, Lipasova V A and Khmel I A (2013), " Antibacterial effects of silver nanoparticles on gram-negative bacteria: influence on the growth and biofilms formation, mechanisms of action", Colloids Surf B Biointerfaces, 102, p. 300-306.
28. Salouti M and Ahangari A, Nanoparticle based Drug Delivery Systemsfor Treatment of Infectious Diseases. 2014.
29. Schabes-Retchkiman P S, Canizal G, Herrera-Becerra R, Zorrilla C, Liu H B and Ascencio J A (2006), " Biosynthesis and characterization of Ti/Ni bimetallic nanoparticles", Optical Materials,
29(1), p. 95-99.
30. Senthil M and Ramesh C, Biogenic synthesis of Fe3O34 nanoparticles using tridax procumbens leaf extract and its antibacterial activity on Pseudomonas aeruginosa. Vol. 7. 2012. 1655- 1661.
31. Seth D, Choudhury S R, Pradhan S, Gupta S, Palit D, Das S, Debnath N and Goswami A (2011), " Nature-inspired novel drug design paradigm using nanosilver: efficacy on multi-drug-resistant clinical isolates of tuberculosis", Curr Microbiol, 62(3), p. 715-726.
32. Shameli K, Ahmad M B, Jazayeri S D, Shabanzadeh P, Sangpour P, Jahangirian H and Gharayebi Y (2012), " Investigation of antibacterial properties silver nanoparticles prepared via green method", Chem CentJ, 6(1), p. 6-73.
33. Shen J M, Gao F Y, Yin T, Zhang H X, Ma M, Yang Y J and Yue F (2013), " cRGD-functionalized polymeric magnetic nanoparticles as a dual-drug delivery system for safe targeted cancer therapy", PharmacolRes, 70(1), p. 102-115.
34. Singh Malik D, Mital N and Kaur G (2016), " Topical drug delivery systems: a patent review", Expert Opin Ther Pat, 26(2), p. 213-228.
35. Sun C, Lee J S and Zhang M (2008), " Magnetic nanoparticles in MR imaging and drug delivery", Adv Drug Deliv Rev, 60(11), p. 1252-1265. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
36. Sun R W, Chen R, Chung N P, Ho C M, Lin C L and Che C M (2005), " Silver nanoparticles fabricated in Hepes buffer exhibit cytoprotective activities toward HIV-1 infected cells", Chem Commun,
28(40), p. 5059-5061.
37. Tang L, Wang X, Guo B, Ma M, Chen B, Zhan S and Yao S,
Salt-triggered liquid phase separation and facile nanoprecipitation of aqueous colloidal gold dispersion in miscible biofluids for direct chromatographic measurement. Vol. 3. 2013. 15875-15886.
38. Tang L, Wang X, Guo B, Ma M, Chen B, Zhan S and Yao S (2013), " Salt-triggered liquid phase separation and facile nanoprecipitation of aqueous colloidal gold dispersion in miscible biofluids for direct chromatographic measurement", RSC Advances,
3(36), p. 15875-15886.
39. Taylor E N and Webster T J (2009), " The use of superparamagnetic nanoparticles for prosthetic biofilm prevention", Int J Nanomedicine, 4, p. 145-152.
40. Tran N, Mir A, Mallik D, Sinha A, Nayar S and Webster T J (2010), " Bactericidal effect of iron oxide nanoparticles on Staphylococcus aureus", Int J Nanomedicine, 5, p. 277-283.
41. Trefry J C and Wooley D P (2013), " Silver nanoparticles inhibit vaccinia virus infection by preventing viral entry through a macropinocytosis-dependent mechanism", J Biomed Nanotechnol, 9(9), p. 1624-1635.
42. Zhang L, Gu F X, Chan J M, Wang A Z, Langer R S and Farokhzad O C (2008), " Nanoparticles in medicine: therapeutic applications and developments", Clin Pharmacol Ther, 83(5), p. 761- 769.
43. Zhang L, Li Y, Wang Y, Sajid A, Ahmed S and Li X (2018), "
Integration of pharmacokinetic-pharmacodynamic for dose optimization of doxycycline against Haemophilus parasuis in pigs", J Vet Pharmacol Ther, 41(5), p. 706-718.