《Current Research in Green and Sustainable Chemistry》:Sustainable Synthesis of Zinc Oxide Nanoparticles Using
Justicia Schimperiana Leaf Extract: Characterization and Antibacterial Activities Investigation
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利用Justicia schimperiana叶提取物成功实现了ZnO纳米颗粒的绿色合成。UV–Vis、FT-IR、PXRD、SEM和TGA/DTA分析证实了ZnO纳米颗粒的成功形成。PXRD分析显示结晶性ZnO结构,平均粒径为31 nm。生物合成的ZnO纳米
利用Justicia schimperiana叶提取物成功实现了ZnO纳米颗粒的绿色合成。UV–Vis、FT-IR、PXRD、SEM和TGA/DTA分析证实了ZnO纳米颗粒的成功形成。PXRD分析显示结晶性ZnO结构,平均粒径为31 nm。生物合成的ZnO纳米颗粒表现出高热稳定性,总重量损失仅为6.24%。合成的ZnO纳米颗粒对金黄色葡萄球菌(S. aureus)、化脓性链球菌(S. pyogenes)、大肠杆菌(E. coli)和肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)表现出强抗菌活性。
纳米科技为开发具有独特理化与生物学性质的纳米材料创造了重要机会。氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)因其生物相容性、低毒性、成本效益和宽禁带(3.37 eV)等特性,在药物递送、伤口愈合、生物传感、光催化、抗菌制剂和防晒产品等领域具有广阔应用前景。然而,传统物理和化学合成方法存在需要昂贵设备、高能耗、使用有毒还原剂和稳定剂以及产生危险残留物等缺陷,造成环境污染。因此,开发可持续、环保且经济的合成策略成为迫切需求。绿色合成利用植物部分(茎、叶、根、花等)或微生物作为底物,其中植物提取物因简单、经济、环境友好而更具优势。植物提取物中的黄酮类、酚类、生物碱、萜类及蛋白质等植物化学物可作为还原剂、稳定剂和封端剂,改善纳米颗粒的稳定性和生物活性。此外,多重耐药微生物的快速出现已成为全球重大健康威胁,而ZnO NPs通过产生活性氧(ROS)、破坏微生物膜和造成胞内损伤展现有效抗菌活性。尽管已有多种药用植物用于绿色合成ZnO NPs,但许多民族药用植物尚未被科学探索。Justicia schimperiana是一种在埃塞俄比亚传统用于治疗狂犬病、皮肤感染、哮喘等多种疾病的药用植物,但此前尚无研究利用其叶提取物绿色合成ZnO NPs并评估抗菌应用。因此,本研究旨在通过环保方法利用J. schimperiana叶提取物合成ZnO NPs,评估其抗菌活性,为开发安全有效的抗菌纳米材料提供新途径。该论文发表在《Current Research in Green and Sustainable Chemistry》。
研究人员采集新鲜J. schimperiana叶片(来自埃塞俄比亚Debark University周边地区),经清洗、干燥、粉碎后用水浸提制备提取物,再将提取物与锌盐溶液混合,加热搅拌,经离心、干燥、煅烧制得ZnO NPs。采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析(TGA/DTA)和BET比表面积分析等手段表征产物;采用纸片扩散法评价其对金黄色葡萄球菌(S. aureus)、化脓性链球菌(S. pyogenes)、大肠杆菌(E. coli)和肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)的抗菌活性。
3.1 植物化学筛选:对J. schimperiana叶提取物进行定性植物化学检测,观察到深棕色、棕黑色、