Зелёный синтез наночастиц оксида цинка (ZnO) с использованием водных экстрактов плодов Myristica fragrans: характеристика, биологические свойства и применение в охране окружающей среды

Наночастицы оксида цинка (ZnO-NPs) биосинтезировали с использованием водных экстрактов плодов Myristica fragrans. Их исследовали различными методами: рентгеновской дифракцией (XRD), инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье (FTIR), ультрафиолетовой спектроскопией (UV), сканирующей (SEM) и просвечивающей (TEM) электронной микроскопией, методом динамического рассеяния света (DLS) и термогравиметрическим анализом (TGA). Средний размер кристаллитов по данным XRD составил 41,23 нм; наночастицы характеризовались высокой чистотой. По данным SEM и TEM, синтезированные наночастицы имели сферическую или эллиптическую форму. С помощью FTIR были выявлены функциональные группы, обеспечивающие стабилизацию наночастиц и формирование их оболочки. По данным DLS, размер частиц и ζ-потенциал составляли 66 нм и −22,1 мВ соответственно; полученная коллоидная система характеризовалась умеренной стабильностью. Синтезированные наночастицы оценивали на наличие антибактериальных, антидиабетических, антиоксидантных, противопаразитарных и ларвицидных свойств. Они проявляли высокую активность против бактериальных штаммов как отдельно, так и в сочетании с антибиотиками. Наибольшую чувствительность к наночастицам и наночастицам с имипенемом проявляла Klebsiella pneumoniae: показатели составляли 27 ± 1,73 и 26 ± 1,5 соответственно. Наночастицы ZnO выраженно подавляли активность протеинкиназы (12,23 ± 0,42), α-амилазы (73,23 ± 0,42) и α-глюкозидазы (65,21 ± 0,49). Они также проявляли значительную ларвицидную активность (77,3 ± 1,8) против комаров Aedes aegypti, участвующих в передаче лихорадки денге. Кроме того, была отмечена выраженная лейшманицидная активность в отношении промастиготной (71,50 ± 0,70) и амастиготной (61,41 ± 0,71) форм паразита. Биосинтезированные наночастицы обладали выраженными антиоксидантными свойствами и были биосовместимы. Их также использовали в качестве фотокатализатора: за 140 мин разложилось 88% метиленового синего. Благодаря экологически безопасному синтезу, нетоксичности и биосовместимости наночастицы ZnO, полученные с использованием M. fragrans, могут быть перспективны для биомедицинского и экологического применения.