Published November 23, 2022
| Version v1
Publication
Open
Hybrid Chitosan/CaO-Based Nanocomposites Doped with Plant Extracts from Azadirachta indica and Melia azedarach: Evaluation of Antibacterial and Antibiofilm Activities
Creators
- 1. Stephan Angeloff Institute of Microbiology
- 2. Bulgarian Academy of Sciences
- 3. National Research Centre
Description
This study examines substances from plant leaves of Azadirachta indica and Melia azedarach extracted with methanol (80%) and then successively fractionated with increasing gradient polarity solvents. The methanol extract from the two plant leaves was selected to be incorporated with nanocomposites because of their high antimicrobial activities. HPLC analysis was performed for the determination of total phenolics and flavonoids. LC–ESI–MS positive ion acquisition mode revealed the presence of four main chemical classes: limonoids, triterpenes, fatty acids, and phenolics. Sol–gel processes were adapted to prepare CaO/chitosan composite loaded with the methanol extract of the two plant leaves, acting as innovative antibacterial agents. The fabricated nanocomposites were characterized by XRD, TEM, SEM, and FTIR methods. Minimal bactericidal concentrations (MBC) were established by agar plating using bacteria treated with MIC and at least 2 concentrations double higher than the MIC. Biofilm was cultivated in the presence of sub-MICs of the extracts and the nanocomposites, followed by quantification with the crystal violet assay. The examined chitosan–CaO-based hybrid nanocomposites loaded with the methanol fractions from the leaves of A. indica and M. azedarach had an excellent performance as biofilm inhibitors. This indicates their good potential for biomedical applications.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تفحص هذه الدراسة المواد من الأوراق النباتية من Azadirachta indica و Melia azedarach المستخرجة بالميثانول (80 ٪) ثم تجزئتها تباعا مع زيادة مذيبات قطبية التدرج. تم اختيار مستخلص الميثانول من ورقتي النبات ليتم دمجهما مع المركبات النانوية بسبب أنشطتهما العالية المضادة للميكروبات. تم إجراء تحليل HPLC لتحديد إجمالي الفينولات والفلافونويدات. كشف وضع اكتساب الأيونات الموجبة LC - ESI - MS عن وجود أربع فئات كيميائية رئيسية: أشباه الليمون، والتريتربين، والأحماض الدهنية، والفينولات. تم تكييف عمليات Sol - gel لتحضير مركب CaO/chitosan المحمل بمستخلص الميثانول من ورقتي النبات، والذي يعمل كعوامل مبتكرة مضادة للبكتيريا. تميزت المركبات النانوية المصنعة بطرق XRD و TEM و SEM و FTIR. تم تحديد الحد الأدنى من تركيزات مبيدات الجراثيم (MBC) عن طريق الطلاء بالأجار باستخدام البكتيريا المعالجة بالميكروفون وتركيزين على الأقل أعلى مرتين من الميكروفون. تمت زراعة الغشاء الحيوي في وجود ميكروفونات فرعية من المستخلصات والمركبات النانوية، يليها القياس الكمي بالمقايسة البنفسجية البلورية. كان للمركبات النانوية الهجينة القائمة على الكيتوزان- CaO المحملة بكسور الميثانول من أوراق A. indica و M. azedarach أداء ممتاز كمثبطات للغشاء الحيوي. وهذا يشير إلى إمكاناتها الجيدة للتطبيقات الطبية الحيوية.Translated Description (French)
Cette étude examine des substances provenant de feuilles de plantes d'Azadirachta indica et de Melia azedarach extraites au méthanol (80%) puis fractionnées successivement avec des solvants à polarité croissante. L'extrait méthanolique des deux feuilles végétales a été sélectionné pour être incorporé à des nanocomposites en raison de leurs activités antimicrobiennes élevées. L'analyse CLHP a été réalisée pour la détermination des composés phénoliques totaux et des flavonoïdes. Le mode d'acquisition des ions positifs LC–ESI–MS a révélé la présence de quatre classes chimiques principales : les limonoïdes, les triterpènes, les acides gras et les phénoliques. Les procédés sol-gel ont été adaptés pour préparer un composite CaO/chitosane chargé de l'extrait méthanolique des deux feuilles végétales, agissant comme des agents antibactériens innovants. Les nanocomposites fabriqués ont été caractérisés par des méthodes DRX, met, MEB et IRTF. Les concentrations bactéricides minimales (CSM) ont été établies par gélose à l'aide de bactéries traitées avec la CMI et au moins 2 concentrations sont deux fois plus élevées que la CMI. Le biofilm a été cultivé en présence de sous-mIC des extraits et des nanocomposites, suivi d'une quantification par le dosage du cristal violet. Les nanocomposites hybrides à base de chitosane-CaO examinés chargés avec les fractions de méthanol provenant des feuilles d'A. indica et de M. azedarach ont eu une excellente performance en tant qu'inhibiteurs de biofilm. Cela indique leur bon potentiel pour des applications biomédicales.Translated Description (Spanish)
Este estudio examina sustancias de hojas de plantas de Azadirachta indica y Melia azedarach extraídas con metanol (80%) y luego fraccionadas sucesivamente con disolventes de polaridad de gradiente creciente. El extracto de metanol de las dos hojas de la planta se seleccionó para ser incorporado con nanocompuestos debido a sus altas actividades antimicrobianas. Se realizó un análisis de HPLC para la determinación de fenólicos y flavonoides totales. El modo de adquisición de iones positivos LC–ESI–MS reveló la presencia de cuatro clases químicas principales: limonoides, triterpenos, ácidos grasos y fenólicos. Los procesos sol-gel se adaptaron para preparar un compuesto de CaO/quitosano cargado con el extracto de metanol de las dos hojas de la planta, actuando como agentes antibacterianos innovadores. Los nanocompuestos fabricados se caracterizaron por métodos XRD, TEM, SEM y FTIR. Las concentraciones bactericidas mínimas (MBC) se establecieron mediante cultivo en placas de agar utilizando bacterias tratadas con MIC y al menos 2 concentraciones dos veces más altas que la MIC. La biopelícula se cultivó en presencia de sub-MIC de los extractos y los nanocompuestos, seguido de la cuantificación con el ensayo de cristal violeta. Los nanocompuestos híbridos a base de quitosano-CaO examinados cargados con las fracciones de metanol de las hojas de A. indica y M. azedarach tuvieron un excelente rendimiento como inhibidores de biopelículas. Esto indica su buen potencial para aplicaciones biomédicas.Files
latest.pdf.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:83ecc07b8ad78552acde44877387a2a7
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مركبات نانوية هجينة أساسها الشيتوزان/CaO مخدرة بمستخلصات نباتية من Azadirachta indica و Melia azedarach: تقييم الأنشطة المضادة للبكتيريا والمضادة للفيلم
- Translated title (French)
- Nanocomposites hybrides à base de chitosane/CaO dopés avec des extraits végétaux d'Azadirachta indica et de Melia azedarach : évaluation des activités antibactériennes et antibiofilm
- Translated title (Spanish)
- Nanocompuestos híbridos a base de quitosano/CaO dopados con extractos de plantas de Azadirachta indica y Melia azedarach: evaluación de actividades antibacterianas y antibiofilm
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4309861975
- DOI
- 10.1007/s12668-022-01047-0
References
- https://openalex.org/W1835729076
- https://openalex.org/W1965528386
- https://openalex.org/W1967304952
- https://openalex.org/W1990250430
- https://openalex.org/W1998594073
- https://openalex.org/W2008075659
- https://openalex.org/W2027850869
- https://openalex.org/W2046845607
- https://openalex.org/W2070383928
- https://openalex.org/W2071781370
- https://openalex.org/W2075483991
- https://openalex.org/W2106376916
- https://openalex.org/W2111629064
- https://openalex.org/W2117136669
- https://openalex.org/W2160890101
- https://openalex.org/W2193784320
- https://openalex.org/W2291613586
- https://openalex.org/W2295432005
- https://openalex.org/W2319733835
- https://openalex.org/W2496407403
- https://openalex.org/W2510230674
- https://openalex.org/W2618030458
- https://openalex.org/W2779500055
- https://openalex.org/W2789676240
- https://openalex.org/W2807819312
- https://openalex.org/W2886636683
- https://openalex.org/W2897775224
- https://openalex.org/W2902222601
- https://openalex.org/W2903776398
- https://openalex.org/W2906200300
- https://openalex.org/W2916207071
- https://openalex.org/W2948108755
- https://openalex.org/W2971783572
- https://openalex.org/W2974072876
- https://openalex.org/W2990401662
- https://openalex.org/W2996000386
- https://openalex.org/W3002189575
- https://openalex.org/W3004140701
- https://openalex.org/W3006408533
- https://openalex.org/W3023181650
- https://openalex.org/W3029585343
- https://openalex.org/W3032916692
- https://openalex.org/W3040466597
- https://openalex.org/W3071519468
- https://openalex.org/W3083619176
- https://openalex.org/W3087661522
- https://openalex.org/W3093868833
- https://openalex.org/W3094997465
- https://openalex.org/W3097989074
- https://openalex.org/W3119460649
- https://openalex.org/W3122300682
- https://openalex.org/W3137798693
- https://openalex.org/W3153236463
- https://openalex.org/W3183839868
- https://openalex.org/W3184250239
- https://openalex.org/W3188814403
- https://openalex.org/W3209161126
- https://openalex.org/W3209768361
- https://openalex.org/W4213345389
- https://openalex.org/W4289782554