Full Transcript

**الجمهورية العربية السورية** **جامعة دمشق** **كلية العلوم- قسم الفيزياء** ملخص عن الأطروحة المقدمة لنيل درجة الدكتوراه في الفيزياء **بعنوان:** **الاصطناع الحيوي الأخضَر لحُبيبات الفضَّة النّانويَّة وتقييم فعاليتها كمُضاد حَيوي** **إعداد:** **رغـــد نسيــــــم زيــــن** **2022** جذبت الفضَّ...

**الجمهورية العربية السورية** **جامعة دمشق** **كلية العلوم- قسم الفيزياء** ملخص عن الأطروحة المقدمة لنيل درجة الدكتوراه في الفيزياء **بعنوان:** **الاصطناع الحيوي الأخضَر لحُبيبات الفضَّة النّانويَّة وتقييم فعاليتها كمُضاد حَيوي** **إعداد:** **رغـــد نسيــــــم زيــــن** **2022** جذبت الفضَّة النّانويَّة في الآونة الأخيرة اهتمام العلماء والباحثين في مختلف المجالات، لما تتميّز به من خواص فيزيائيّة (كهربائيّة وحراريّة وبصريّة) وحيويّة (مضادة للبكتريا والجراثيم والفيروسات والفطريات) \[1\] **\[2\]** **\[3\]** فريدة تختلف اختلافاً كبيراً عن خواصها بالشّكل الحجمي (bulk) أو الشّاردي (AgNO~3~ مثلاً)، نظراً لازدياد نسبة السّطح إلى الحجم والتقييد الكمومي الذي تتمتَّع به عندما تُصبح بأبعاد نانومترية. نالت جسيمات الفضَّة النّانويَّة اهتماماً كبيراً لما لها من تطبيقات واعدة في مختلف المجالات كالصِّناعة (الدهانات والمنسوجات والحسّاسات ومستحضرات التّجميل والأدوات المنزلية) والزّراعة (الأسمدة والمبيدات الحشريّة) والغذاء (التّخزين والتّغليف) وتنقية المياه (فلاتر ومرشحات) \[4\] والمجالات الطبيّة والحيويّة والصيدلانيّة (ضمادات الجروح والحروق وبخاخات لتعقيم الأسطح والأدوات الجراحية) \[5\] **\[6\]** \[7\] **\[8\]** \[9\]. تتنوع طرائق تصنيع جسيمات الفضَّة النّانويَّة بين طرائق كيميائية وطرائق فيزيائية يمكن تصنيفها وفق تصنيفين أساسين إما من الأعلى إلى الأسفل (Top- Bottom) كالطحن الميكانيكي Mechanical milling والتذرية Sputtering والترسيب بواسطة الليزر النبضي Pulsed laser deposition أو من الأسفل إلى الأعلى (Bottom- Up) كالترسيب بالتبخير Vapour deposition ومجمل طرائق الكيمياء الرطبة Wet chemistry كطريقة السول- جل Sol- gel process. تتطلب هذه الطرائق إما استخدام أنظمة تخلية أو استخدام قيم محددة لدرجات الحرارة أو الضغط، كما أن معظم هذه الطرائق مكلفة وتستخدم مواد كيميائية سامّة مما دفع الباحثين لاستخدام طرائق جديدة في التصنيع وهي طرائق الاصطناع الحيوي. تعتمد هذه الطرائق إما على المواد العضوية الطبيعية الموجودة في المُستخلصات النباتية (أوراق، بذور، أزهار، ساق، جذر، لحاء) كعوامل لإرجاع شوارد الفضَّة وتدعى بطرائق الاصطناع الأخضر (green synthesis) أو تستخدم الأنزيمات الموجودة في الجراثيم والفطريات والخمائر كعوامل مرجعة وتدعى بطرائق الاصطناع الحيوي (Biosynthesis). تتميز هذه الطرائق بأنها بسيطة، وغير مكلفة وغير سامة، ولا تستخدم موادّاً كيميائيةً أو شروطاً معقدّةً وهي مناسبة لتحضير الفضَّة النّانويَّة من أجل التّطبيقات الطبية والحيوية. يمكن التحكم بأبعاد الفضَّة النّانويَّة الناتجة وأشكالها من خلال تغيير عدّة معاملات في أثناء عملية التحضير مثل الزمن، تركيز المواد الداخلة في التفاعل، درجة الحرارة، pH المحلول، استخدام عامل تغطية. ركَّزت هذه الدراسة في الفصل الأول على بعض الدراسات المرجعيّة التي تدرس إمكانية تحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة وفق طرائق الاصطناع الأخضر باستخدام المُستخلصات النباتية المختلفة، مع تسليط الضّوء على بعض الدراسات التي استخدمت مُستخلصات مُحضّرة من أنواع مختلفة لنبات اليوكاليبتوس *Eucalyptus* في تحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة، وبعض الدراسات التي بينت التأثير الحيوي للفضة النانوية على طفيليات الليشمانيا من النوع *L. tropica*، وعلى خلايا سرطان الكولون للخط الخلوي Caco-2، وعلى أنواع مختلفة من الجراثيم إيجابية وسلبية الغرام. وتضمّن الفصل الثاني بعض النّقاط النظريّة التي تشمل تعريفاً بمعدن الفضَّة وأهم خواصه واستخداماته وتعريفاً بالغرويات ومميزاتها، وشرحاً للمبادئ النظرية الفيزيائيّة لبعض التقنيات المُستخدمة في توصيف الفضَّة النّانويَّة كالتّجاوب البلازموني السّطحي، وتعريف بمبدأ قياس أبعاد الجُسيمات النّانويَّة ضمن المحلول باستخدام تقنية تشتت الضوء الحركي. وعرض الفصل الثالث مواد البحث وطرائقه بدءاً بجمع العينات النباتية المُستخدمة في تحضير المُستخلص النباتي وطريقة الاستخلاص، وطرائق تحديد المحتوى الكلي للفينولات وتعيين القدرة المضادة للأكسدة والقدرة الإرجاعية، إضافةً لعرض طريقة تحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة وانتهاءً بطرائق الغسل والتنقية المتبعة، والطرائق المُستخدمة لتحضير العينات من أجل الدراسة الحيوية. وناقش الفصل الرابع أهم النتائج والشروط المُطبقة وأمثلة المعاملات المدروسة للحصول على جسيمات نانوية بأبعاد صغيرة ومتجانسة وذات استقرار عالي ضمن المحلول. كما تطرّق الفصل الرابع إلى عرض نتائج الدراسة الحيوية للفضة النّانويَّة في الزجاج على طفيليات الليشمانيا من النوع ليشمانيا مدارية *L. tropica* والخلايا السرطانية لسرطان الكولون للخط الخلوي *Caco-2* وأنواع مختلفة من الجراثيم الممرضة المعزولة محلّياً. وخُتمت الأطروحة بعرض لأهم الاستنتاجات والتوصيات وقائمة المراجع التي تمّ الاستناد إليها. **مشكلة البحث:** جاء هذا البحث كمساهمة جديّة لتوطين طريقة فعّالة لتخليق جسيمات الفضَّة النّانويَّة تمهيداً لتطبيقها بدلاً من استيرادها، ولإيجاد حل لثلاث مشكلات حيوية أساسية: 1. تُعاني سوريا منذ القدم من داء الليشمانيا خاصّةً داء الليشمانيا الجلدي، تعدُّ طفيليات الليشمانيا المدارية *L.tropica* هي المسبب الرئيس لـِ 85% من حالات الإصابة. انحصر هذا المرض قبل عام 2011 م في المناطق الشمالية من سوريا، ولكن نتيجة للحرب والأزمة التي مرت بها سوريا والتي أدّت إلى نزوح السكان وإعادة التوطين وانهيار الأنظمة الصحية وانخفاض المراقبة والكشف عن الحالات. كل هذه الأسباب أثّرت سلباً على التّحكم بانتشار هذا المرض وازدادت عدد حالات الإصابة زيادةً ملحوظةً لتتجاوز 000 82 إصابة في عام 2018م **\[10\]** منتشرة في معظم المحافظات السورية. لا تزال الطرائق العلاجية تعتمد على مجموعة صغيرة من المنتجات الكيميائية أو العلاج بالتبريد أو بالليزر أو العلاج الحراري، ولهذه الطرائق مساوئ تتمثل بأنها باهظة التكلفة ولها آثار جانبية خطيرة كما أن بعضها يحتاج إلى عدد جلسات كبير وهذا يؤدي إلى بطء عملية الشفاء وفي أغلب الأحيان تنتهي مراحل الشفاء بظهور ندبة دائمة في منطقة الإصابة. وللأسباب السابقة كان لابد من تضافر الجهود للبحث جديّاً عن علاجات مبتكرة وجديدة وأكثر فعالية وذات تكلفة أقل وتكون من مصادر طبيعية لتلافي السمية الكبيرة للمواد الكيميائية. 2. يعدّ مرض السرطان من أخطر الأمراض المنتشرة حول العالم والتي يزداد فيه عدد الخلايا ضمن الجسم بطريقة غير طبيعية لا يمكن التحكم بها، ولطرائق العلاج المستخدمة سواء الجراحية أو الكيميائية أو الإشعاعية تأثيرات جانبية كثيرة تدفعنا للبحث عن مواد جديدة لاستخدامها في العلاج. 3. ازدياد المقاومة الجرثومية للمضادات الحيوية بسبب الإفراط في استعمالها ممّا يصعّب علاج الالتهابات ويزيد خطورة انتشار الأمراض والاعتلالات الوخيمة والوفيات. مما يدفعنا للبحث عن دفاعات جديدة وفعالة ضد هذه التهديدات. **هدف البحث:** يهدف هذا البحث إلى: 1. تحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة بطريقة خضراء باستخدام المُستخلصات النباتية. 2. أمثلة بعض المُعاملات التجريبية للحصول على جُسيمات فضّة نانوية بأبعاد متجانسة وصغيرة واستقرار عالٍ من خلال: - دراسة تأثير تركيز نترات الفضة. - دراسة تأثير تركيز المُستخلص النباتي. - دراسة تأثير تركيز عامل التّغطية المُضاف. - دراسة تأثير تغيير pH المحلول. 3. توصيف جُسيمات الفضَّة النّانويَّة المحضَّرة بنيوياً وضوئياً. 4. تقييم فعالية جسيمات الفضَّة النّانويَّة المحضّرة بالشروط المثلى حيوياً على: - طفيليات الليشمانيا من النوع *L. tropica* - الخلايا السرطانية، الخط الخلوي لسرطان الكولون Caco-2 كمثال. - أنواع مختلفة من الجراثيم تنتمي إلى الأجناس: *Streptococcus* sp., *Enterococcus* sp., *Staphylococcus* sp. and *Enterobacter* sp والنوع *Escherichia coli.* **أهمية البحث:** - توطين طريقة الاصطناع الأخضر في سورية لتخليق المواد النّانويَّة المعدنية. - يقدّم هذا البحث طريقة آمنة واقتصادية لإنتاج جسيمات الفضّة النَّانويّة محلية الصنع. - قابلية التّطبيق الصناعي في عديد من المجالات مثل: مجال الزّراعة: كمبيد حشري وفطري وكمحفّز لنمو جذور النباتات. مجال تنقية المياه: تصنيع فلاتر. مجال الصّناعة: تدخل في تصنيع الدهانات والملابس المضادة للجراثيم. المجال الطِّبي: الضمادات الطبية، معقمات الجروح والحروق. المجال الصيدلاني: تصنيع المراهم والكريمات ومعقمات الأسطح. **النتائج والمناقشة:** في المراحل الأولى من العمل التجريبي قمنا بمقارنة فعالية عدّة مُستخلصات مائية من نباتات مختلفة (أوراق الزنزرخت (*Melia azedarach*)، أوراق النانرج (*Citrus Aurantium*)، أوراق الحناء (*Lawsonia inermis*)، أوراق النعنع (*Mentha pamiroalaica*)، أوراق اليوكاليبتوس (*Eucalyptus camaldulensis*)) وفق طريقتي النقع والغلي وباستخدام مُحلّات مختلفة مثل الإيتانول والميناتول والماء المقطر خالِ الشوارد لارجاع أيونات الفضة والحصول على فضة نانوية. حيث يعتبر تغيُّر لون المزيج عند إضافة المستخلص النباتي إلى محلول شوارد الفضّة من اللون الشفاف إلى اللون البني الفاتح المؤشر الأول لبدء عملية الإرجاع وتشكّل جسيمات الفضَّة النّانويَّة \[11\] \[12\] \[13\]. من خلال اختبار العديد من المُستخلصات النباتية في تحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة، اُختير نبات اليوكاليبتوس من النّوع *Eucalyptus camaldulensis* ليكون المصدر النباتي المستخدم لتحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة في دراستنا لسببين: الأول وهو قدرته الكبيرة في الإرجاع والتي استُدل عليها من تغير لون المحلول إلى البني خلال مدّة قصيرة مدتها 10 دقائق فقط. في حين استغرقت بعض المُستخلصات حوالي 3 ساعات لتحويل اللون إلى الرمادي الفاتح وبعضها حوّل اللون إلى البني الداكن بعد يوم كامل من التفاعل، والسبب الثاني يعود إلى توفره وانتشاره على مساحات كبيرة في سوريا وعلى مدار السنة. من أجل اختيار الطريقة المناسبة للاستخلاص، حُضرت ثلاث مستخلصات نباتية مائية من الأوراق المجففة والخضراء لنبات اليوكاليبتوس وفق طريقتي النقع والغلي المذكورتين في الفقرتين 3.2.3.1 و 3.2.3.2 من الأطروحة. حُضّر المستخلص الأول بطريقة نقع الأوراق المجففة والثاني بطريقة غلي الأوراق المجففة والثالث بطريقة غلي الأوراق الخضراء، حُدّد المردود الكمّي ونسبة الفينولات والنشاط المضاد للأكسدة وفقا لطريقتي الجذر DPPH وَ الجذر ABTS لكل من المستخلصات الثلاث. ولوحظ بمقارنة النتائج أنَّ أفضل طريقة لتحضير المُستخلص المائي من أوراق نبات اليوكاليبتوس *E. camaldulensis* هي طريقة الغلي لمدة عشر دقائق للأوراق المجففة، حيث كان المستخلص المحضّر الأعلى من حيث النسبة المئوية للمردود الكمّي، كما احتوى على أعلى كمية من الفينولات، وله أفضل قدرة لاستخدامه في كسح الجذور الحرَّة، وقدرة إرجاعية كبيرة مقارنة مع حمض الأسكوربيك. لذلك تم اعتمادها لتحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة فيما بعد. حُضّرت جسيمات الفضَّة النّانويَّة بإضافة المُستخلص النباتي المحضًّر على محلول نترات الفضَّة المستخدم كمصدر لأيونات الفضَّة ببطء ومع التحريك على خلاط مغناطيسي تحريكاً مستمراً وبدون تسخين. يتحول اللّون بعد دقيقتين من الأصفر إلى البني الفاتح ومن ثم بعد 10 دقائق إلى البني الغامق. يُحفظ المزيج في عبوات عاتمة محكمة الإغلاق في مكان مُظلم لليوم التالي لإتمام عملية الإرجاع. وبعد انقضاء 24 ساعة من عملية التحضير غُسلت جسيمات الفضَّة النّانويَّة المتشكّلة، وذلك بهدف التخلّص من المواد العضوية النّاتجة عن المُستخلص النباتي المُستخدم، وللتخلص أيضاً من شوارد الفضة الإضافية غير المُرجَعة للحصول على جسيمات فضّة نانوية نقية لاستخدامها لاحقاً في التّطبيقات الحيوية. - **الدراسة الضّوئية وأمثلة المعاملات:** تلعب العديد من المعاملات دوراً مهمّاً في تحديد خواص جسيمات الفضَّة النّانويَّة الناتجة (أبعاد وتوزع أبعاد وشكل) مثل: تركيز مصدر شوارد الفضَّة وتركيز المُستخلص النباتي ومدّة التفاعل وإضافة عامل تغطية وPH المحلول. تم دراسة وأمثلة المعاملات السابقة بدايةً بالاعتماد على طيف الامتصاصية الضوئية لجسيمات الفضة النانوية المحضرة. حيث تتميز الجسيمات النانوية المعدنية بظهور قمة التجاوب البلازموني السطحي SPR (surface plasmon resonance) في طيف الامتصاص والتي تُعبّر عن خصائص الجسيمات النانوية وصفاتها بشكل أولي (انظر الفقرة 2.5 في الأطروحة). يعتمد موقع قمة الـ SPR وشكلها وشدتها على عدة عوامل مثل شكل الجُسيمَات النّانويَّة وأبعادها، والتآثرات بينها وطبيعة الوسط المحيط بها، فهي تعطي إشارات أولية عن تشكّل الجسيمات النانوية وتجانسها وشكلها. - **المعامل الأول: تركيز نترات الفضَّة** حُضّرت ثلاثة محاليل من نترات الفضَّة مختلفة التركيز (2×10^-2^ و 2×10^-3^ و2×10^-4^ mol/l) بحجم mL10 وأضيف لكل منها mL10 من المُستخلص المائي المُحضّر. لوحظ تغير اللّون من الأصفر الفاتح إلى البني الغامق بعد 10 دقائق من إضافة محلول نترات الفضّة ذو التركيز الأعلـــى فقـــــط (2×10^-2^ mol/L)، أما المحلولان الآخران لم يُلحظ أي تغير باللون حتى بعد انقضاء 24 ساعة وهذا يدل على عدم تشكّل جسيمات الفضَّة النّانويَّة. تم تأكيد تلك النتيجة من خلال طيف الامتصاصية الضوئية للعينات المُحضّرة عند كل تركيز في المجال المرئي وفوق البنفسجي، حيث ظهرت قمة التجاوب البلازموني السطحي SPR المميزة لجسيمات الفضَّة النّانويَّة من أجل التركيز2×10^-2^ mol/L فقط وهي دليل على تشكّل جسيمات الفضَّة النّانويَّة. لذلك اعتمد هذا التركيز في التّجارب اللاّحقة لتحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة. - **المعامل الثاني: تركيز المُستخلص النباتي** دُرس تأثير تركيز المُستخلص النباتي باستخدام نسب حجمية مختلفة من محلول نترات الفضَّة إلى المُستخلص النباتي 10:2 وَ 10:5 وَmL:mL 10:10. لُوحظ من أجل التراكيز المرتفعة للمستخلص النباتي (5:10 و 10:10) تشكّل راسب بعد مُضي 24 ساعة من بداية التفاعل، ويفسّر ذلك زيادة في معدل الإرجاع نتيجة إضافة كمية كبيرة من المُستخلص مما أدى إلى حدوث تكتّل في الجسيمات الناتجة وترسبها. في حين لم يتشكّل أي راسب عند النسبة 2:10 وبقيت الجسيمات النّانويَّة معلّقة ضمن المحلول. أكّدت أطياف الامتصاص للعينات السابقة في المجال المرئي وفوق البنفسجي تلك النتيجة حيث ظهرت قمم SPR عريضة من أجل التراكيز المرتفعة للمستخلص النباتي والتي تدل على عدم تجانس العينات بالإضافة إلى انزياحها مع الزمن نحو الأحمر وهذا يدل على تكتّل الجسيمات النانوية المحضرة وزيادة أبعادها. بينما من أجل النسبة 10:2 ظهرت قمة SPR ضيقة ولم يحدث أي انزياح في قيمة طول الموجة الأعظمي λ~max~ ثابتة مع زيادة زمن التفاعل كما يتضح في الشكل (1)، ويشير ذلك إلى صغر وتجانس أبعاد الجسيمات المتشكّلة، لذلك أُعتمدت هذه النسبة لتحضير العينات في هذا العمل. الشكل 1: طيف الامتصاصية الضوئية في المجال المرئي وفوق البنفسجي للعينات المحضّرة عند النسبة الحجمية 2:10 من المُستخلص إلى نترات الفضَّة، عند أزمنة تحضير 10 و30 و 120 دقيقة. - **المُعامل الثالث: تأثير إضافة عامل تغطية** دُرس تأثير إضافة عامل تغطية في أثناء عملية تحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة بطريقة خضراء بإضافة تراكيز مختلفة (5, 15, 50 mg/mL) من محلول مادة البولي فينيل بيروليدون Polyvinylpyrrolidone (PVP) ذات الوزن الجزيئي Mw= 10,000 إلى محلول نترات الفضَّة (0.02 M) والمُستخلص المائي. احتاج المزيج المحضر عند التراكيز المرتفعة من الـ PVP (15, 50 mg/mL) إلى نصف ساعة ليتغير لونه إلى اللون البني الغامق، في حين تغير اللون بعد 10 دقائق من أجل التركيز المنخفض المُستخدم 5 mg/mL. ودلّ ذلك على أنّ التراكيز المرتفعة من الـ PVP أعاقت عملية إرجاع شوارد الفضَّة وتشكيل الجسيمات النّانويَّة نتيجة للتشابك الكبير في شبكة البوليمير والذي يمنع تفاعل الجسيمات النّانويَّة مع المركبات الأخرى. أكّدت الدراسة الضوئية هذه النتيجة حيث انخفضت شدة قمة الـ SPR وانزاحت نحو الأطوال الموجية الأكبر (نحو الأحمر) عند التراكيز المرتفعة لعامل التغطية، بالإضافة إلى ظهور كتف عند طول الموجة nm 600 بعد يوم ويومين من بداية التفاعل، والذي يُفسّر نتيجة لتشكّل بنى نانوية منخفضة التناظر low- symmetry ذات توزع غير منتظم للالكترونات على سطحها. وبالنتيجة وجد أن التركيز mg/mL 5 من البولي فينول بيروليدون هو أفضل تركيز لتحضير جسيمات الفضَّة النّانويَّة بأبعاد صغيرة وتجانس جيد. - **المُعامل الرابع: تغيير pH المحلول** يلعب pH المحلول دوراً مهمّاً في تحديد شكل الجسيمات النّانويَّة الناتجة وأبعادها. دُرس تأثير تغيير pH المحلول على جسيمات الفضَّة النّانويَّة بإضافة هيدروكسيد الصوديوم NaOH أو إضافة الأمونيا NH~4~OH لتعديل pH الوسط في أثناء عملية التحضير وفقاً لخمس قيم: 3.4 و4.7 و5.1 و9.5 و11 لتشمل الوسط الحامضي والقلوي. اتضح من الدراسة الضوئية وقمة الـ SPR في طيف الامتصاص لهذه العينات بأنّ الوسط القلوي يؤثّر بشكل إيجابي على عملية اصطناع جسيمات الفضَّة النّانويَّة باستخدام المُستخلص المائي لنبات اليوكاليبتوس مقارنة مع الوسط الحامضي، فيؤدي إلى تشكيل جسيمات فضّة نانوية أكثر تجانس وبأبعاد أصغر وتركيز أعلى وثباتية أكبر ضمن المحلول تصل إلى 3 أشهر دون أن تكتّل أو تترسّب. تضمّنت الأطروحة بالإضافة إلى الدراسة الضوئية باستخدام المطيافية في المجال المرئي وفوق البنفسجي (UV- Vis spectroscopy)، توصيفاً فيزيائياً مفصّلاً لعينات الفضة النانوية المحضّرة بواسطة تقنيات أخرى. حيث بيّن المجهر الالكتروني الماسح عالي الدقة (HRSEM) ومجهر القوة الذريّة (AFM) الشكل الكروي لهذه الجسيمات وبأبعاد 12 و nm 27 على الترتيب، وأوضحت تقنية التحليل العنصري بواسطة مطيافية تشتت الأشعة السينية (EDX) أن العنصر الأساسي في العينة هو عنصر الفضة بنسبة وزنية أكثر من 80%. أظهرت تقنية التشتت الضوء الحركي (DLS) الكثافة العالية للجسيمات النانوية المحضّرة في المعلّق بتوزع أبعاد تراوح 7- 10 nm، وتراوحت قيم كمون زيتا بين -22 mV و -29 mV وهي تعبّر عن الاستقرار العالي للجسيمات ضمن المعلّق. وبينت تقنية التعقب النانوي (NTA) الحركة البراونية لجسيمات الفضة النانوية ومدى تجانس الجسيمات النانوية المحضّرة ضمن العينة حيث كان متوسط القطر الهيدروديناميكي 31 nm. كذلك أوضحت أطياف تحويل فورييه في منطقة تحت الأحمر (FTIR) أن التغير في مواقع القمم واختفاء بعضها يعود إلى مساهمة بعض المركبات العضوية المنحلّة في الماء كالفينولات والفلافونيئدات والتيربينويدات والحموض الكربوكسيلية في عملية إرجاع شوارد الفضّة Ag^+^، وادمصاص بعضها الآخر على سطح جسيمات الفضّة النانوية كالمجموعات الامينية، وأن ادمصاص الـ PVP على سطح جسيمات الفضة النانوية يتم عند مواقع ذرات الاكسجين والنتروجين. - **الدراسة الحيوية:** شملت الدراسة الحيوية تطبيق المعلّق الغروي من جسيمات الفضة النانوية المحضّرة بطريقة الاصطناع الأخضر باستخدام المستخلص المائي من نبات اليوكاليبتوس *Eucalyptus camaldulensis* على كل من طفيليات الليشمانيا المدارية *L.tropica* وخلايا سرطان الكولون م النوع Caco-2 عدة أنواع من الجراثيم إيجابية وسلبية الغرام (*Streptococcus sp., Enterococcus sp., Staphylococcus sp. Enterobacter sp., Escherichia coli*). - **التأثير المضاد لطفيليات الليشمانيا:** دُرس تأثير تراكيز مختلفة من المعلّق الغروي من جسيمات الفضَّة النانوية (0.5، 1.25، 2.5، µg/mL 3.75) على طفيليات الليشمانيا المدارية لمدة 24 و48 ساعة. وأظهرت الدراسة تغير شكل وعدد الطفيليات في العينات المُعالجة بجسيمات الفضَّة النّانويَّة. فتظهر بشكل مستدير ومنكمش ويتناقص عددها مع زيادة التركيز. وتبين بأنّ التركيز μg\\mL 3.75 هو الأكثر فعالية في تثبيط نمو طفيليات الليشمانيا المدارية حيث أدّى إلى تثبيط نمو الطفيليات بنسبة 90٪ بعد 48 ساعة. وكانت قيم تركيز النصف (IC~50~) µg/mL 1.7 و µg/mL 1.8 بعد 24 و 48 ساعة على الترتيب، والذي يُبين بأنّ أثر الفضة النانوية منوط بالتركيز وليس بزمن المعالجة إذ لا يوجد اختلاف في قيمتي IC~50~ عند 24 أو 48 ساعة. - **التأثير المضاد للخلايا السرطانية:** تم دراسة تطبيق تراكيز مختلفة من المُعلّق الغروي من جسيمات الفضّة النانوي (1.25 و2.5 و 7.5 µg/mL) على الخلايا السرطانية من النوع Caco-2 وعند أزمنة معالجة مختلفة 24 و 48 و 72 ساعة. أدى تطبيق جسيمات الفضة النانوية إلى تغيرات شكلية للخلايا المعالجة مع ظهور علامات تشبه علامات الموت المبرمج (الاستموات apoptosis) حيث تظهر منكمشة وتكون حدودها غير واضحة وخاصة عند أعلى تركيز مُستخدم (7.5 µg/mL). كما تُظهر الدراسة تناقص نسبة العيوشية الخلوية مع زيادة التركيز ومع زيادة زمن الحضن، أي أنّ التأثير السّمي لجسيمات الفضَّة يتعلق بكل من الزمن والجرعة. لوحظ بأن التركيز 7.5 µg/mL هو الأكثر سمية على خلايا سرطان الكولون Caco-2 وأدى إلى إنقاص نمو الخلايا لأقل من 10% مباشرة بعد اليوم الأول من تطبيق المحلول الغروي لجسيمات الفضَّة النانوية. كان التركيز المُثبط للنصف µg/mL 4.5 بعد 24 ساعة و µg/mL 1.3 بعد 48 ساعة بينما أدّى تطبيق التراكيز المدروسة لمدّة 72 ساعة إلى تثبيط عيوشية الخلايا إلى أقل من 50%، تدلّ هذه النتيجة أن تطبيق تراكيز منخفضة من رتبة ng/mL سيكون لها تأثير على الخلايا السرطانية مع زيادة زمن المُعالجة حيث نلاحظ تناقص نسبة العيوشية الخلوية مع زيادة التركيز ومع زيادة زمن الحضن، أي أنّ التأثير السّمي لجسيمات الفضَّة يتعلق بكل من الزمن والجرعة. - **اختبار الفعالية المضادة للجراثيم:** لدراسة الفعالية المُضادة للجراثيم طُبقت تراكيز مختلفة للمعلّق الغروي من جسيمات الفضة النّانويَّة (12.5 و 25 و50 µg/mL ) على أنواع مختلفة من السلالات الجرثومية: *Staphylococcus* sp. و *Enterobacter* sp. و *Escherichia coli*و *Streptococcus* sp. و *Enterococcus* sp.، وتم قياس أقطار هالات التثبيط الناتجة. أظهرت النتائج عدم وجود تأثير مضاد للجراثيم لجسيمات النّانويَّة المحضّرة باستخدام الـ PVP بسبب التحرر البطيء لشوارد الفضّة الناتجة، في حين لاحظنا أنّ جسيمات الفضَّة النّانويَّة المحضرة بدون إضافة الـ PVP أظهرت قدرة تثبيط ضد عدد من الجراثيم، وكانت فعّالة بشكل أكبر على الجراثيم سالبة الغرام مقارنة مع الجراثيم موجبة الغرام. **الاستنتاجات:** - أفضل طريقة لتحضير المُستخلص المائي لأوراق نبات اليوكاليبتوس *Eucalyptus camaldulensis* هي طريقة الغلي لمدة عشر دقائق للأوراق المجفّفة مقارنة بطريقتي الغلي للأوراق الخضراء والنقع للأوراق المجففة، حيث احتوى المستخلص على أعلى كمية من الفينولات وتميّز بقدرة إرجاعية كبيرة ونشاط عالِ مضاد للأكسدة وفق طريقتي الـ DPPH وABTS. - أنّ المستخلص المائي من أوراق نبات اليوكاليبتوس المحضّر بطريقة الغلي لمدة عشر دقائق فعّال كعامل مُرجع لتخليق جسيمات الفضّة النانوية. - أنّ التركيز البدائي الأمثل لشوارد الفضّة من أجل تشكيل جسيمات الفضّة النانوية هو التركيز 2×10^-2^ mol/L. - أن النسبة الحجمية الأفضل لنترات الفضّة بالنسبة للمستخلص النباتي هي 2:10 من أجل تحضير جسيمات نانوية متجانسة وصغيرة الأبعاد تساوي قرابة 12 nm. - الدّور الفعّال للمستخلص المائي لأوراق نبات اليوكاليبتوس كعامل تغطية، حيث بيّن طيف الامتصاصية الضوئية للمعلّق الغروي المحضّر من جسيمات الفضّة النانوية بعد غسيلها ظهور قمّة في المجال 230 nm- 280 nm تعود إلى المواد العضوية المدمصّة على سطح الجسيمات النانوية. - أنّ إضافة البولي فينيل بيروليدون PVP بتركيز 5 mg/mLعند تحضير جسيمات الفضة النانوية بطريقة الاصطناع الأخضر باستخدام المستخلص المائي من أوراق نبات اليوكاليبتوس يساهم في تشكيل جسيمات نانوية متجانسة الأبعاد. وأنّ استخدامه بتراكيز أعلى (15 mg/mL و 50 mg/mL) يؤدي إلى تشكيل بنى غير متناظرة ضمن العينة نتيجة لتجمع الجسيمات النانوية بسبب وجود شبكة كثيفة من السلاسل البوليميرية. - يقوم البولي فينيل بيروليدون بدور فعّال كعامل تغطية حيث يحافظ على ثباتية الجسيمات النانوية المحضّرة واستقررها ضمن المعلّق، لمدة وصلت حتى خمسة أشهر من التحضير. - يُحسّن الوسط القلوي تشكيل جسيمات الفضّة النانوية بأبعاد متجانسة وصغيرة وصلت حوالي 7 nm ووذات استقرارية عالية حتى بعد 3 أشهر. - تساهم المجموعات الوظيفية التي تعود إلى الفينولات والفلافونيدات والأمينات والألكانات والحموض الكربوكسيلية في عملية تخليق الفضة النانوية وتبين ذلك بتغير مواقع وشدة قمم الامتصاص في طيف الـ FTIR لعينة الفضة النانوية مقارنة مع عينة المُستخلص النباتي. - قدرة المُعلّق الغروي من جسيمات الفضّة النانوية على تثبيط الجذور الحرّة DPPH وكان تركيز النصف IC~50~= 9.46 μg/mL. - فعالية المُعلّق الغروي النانوي في تثبيط نمو طفيليات الليشمانيا المدارية *L.tropica* في الزجاج. وازدياد الفعالية مع زيادة الجرعة. وكان التركيز المثبط للنصف 1.7 μg/mL و 1.8 μg/mL بعد 24 و 48 ساعة على الترتيب. - تطبيق التركيز 3.75 μg/mL قادر على تثبيط نمو الطفيليات بنسبة 90 % بعد 24 ساعة. - قدرة المستخلص المائي لأوراق نبات اليوكاليبتوس على تثبيط نمو طفيليات الليشمانيا المدارية بنسبة 18% بعد 24 ساعة من تطبيقه بتركيز 1000 μg/mL. - الفعالية التثبيطية في الزجاج للمعلّق الغروي النانوي على خلايا سرطان الكولون من النوع Caco-2. وزيادة السمية الخلوية مع زيادة كل من التركيز والزمن، بتركيز مثبط للنصف IC~50~= 4.5 μg/mL بعد 24 ساعة. - تطبيق التركيز 7.5 μg/mL من المعلّق الغروي النانوي ساهم بإنقاص عيوشية خلايا سرطان الكولون إلى أقل من 10% بعد 24 ساعة من التطبيق. - الفعالية التثبيطية للمعلّق الغروي من جسيمات الفضّة النانوية على عدد من الجراثيم من النوع: *Staphylococcus* sp و*Enterobacter* sp وجراثيم *Escherichia coli*. - اختلاف التأثير التثبيطي لجسيمات الفضّة النانوية بين الجراثيم إيجابية الغرام وسلبية الغرام حيث تبين أن تأثيره أعلى على الجراثيم سلبية الغرام. - إضافة البولي فينيل بيروليدون كعامل تغطية يؤثر سلباً على الفعالية المضادة للجراثيم لجسيمات الفضة الناّنويّة حيث يقلّل من نسبة تحرّر شوارد الفضّة من سطح الجسيمات النانوية.

Use Quizgecko on...
Browser
Browser