تحضير مركبين نانويين هجينين من الكلورهكسدين وحامض التانيك وتحديد فعلهما المضاد للأحياء المجهرية المعزولة من مرضى الحروق في محافظة كربلاء المقدسة

2020-07-07

رسالة ماجستير

اسم الباحث : نورس مجيد حميد الخفاجي

الكلية : كلية العلوم

الاختصاص : علوم الحياة

سنة نشر البحث : 2015

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

المشاهدات: 15

تضمنت هذه الدراسة عزل وتشخيص أهم انواع البكتريا المسببة  لأخماج  الحروق كما تضمنت أيضاً تحضير وتشخيص مركبين نانويين هجينين أحدهما من المطهر كلورهكسدين والأخر من حامض التانيك. تم تقييم الفعالية التثبيطية للمطهر النانوي المحضر أعلاه ضد البكتريا المعزولة في هذه الدراسة كما تم تحديد الفعالية المضادة للأكسدة لحامض التانيك النانوي الهجين وقد اظهرت النتائج ما يأتي :-

1-    من مجموع 32 مُسحة مأخوذة من مرضى الحروق الراقدين في ردهة الحروق في مدينة الأمــام الحســـين عليه السلام الطبية في محافظة كربــــلاء المقدسة، تم الحصول على 22 عزلة بكتيرية منها 8  عـزلات ( 34.78 ) % من جنــس Pseudomonas  كانت 7 منها Pseudomonas aeruginosa  وواحدة P. oryzihabitans  و4  عزلات (17.39) % Acinetobacter baumannii و4 عزلات (17.39) Klebsiella  pneumoniae %  وعزلة واحدة ( 4.34 ) % من كـل من بكتــريا Proteus mirabilis و Escherichia coli وSerratia liquefaciens  و Chryzeobacterium meningosepticum وعزلتين ( 8.69 ) % مــن بكتريا Staphylococcus aureus فضلاً عن عزلة واحدة (4.34 ) % من خميرة  Candida guilliermondii  .

2-    أُستخدم المطهر كلورهكسدين وحامض التانيك في تحضير مركبين نانويين هجينين بعد تحميل كل منهما على طبقات ثنائية الهيدروكسيدMg/Al  layered double hydroxide (Mg/Al- LDH) ، وقد اوضحت نتائج الفحص بمطيافية الاشعة تحت الحمراء FTIR   عن ظهور مجاميع كيميائية معينة واختفاء مجاميع اخرى كما اوضحت مطيافية الاشعة السينية (XRD) عن ظهور مستويات حيود جديدة في طيف كل من المطهر النانوي الهجين Mg/Al-CHX-LDH و طيف حامض التانيك النانوي الهجين Mg/Al-TA-LDH   مقارنـة بطيـف الحاملMg/Al -LDH ، مما يشير الى ان المركبين المحضرين قيد الدراسة مركبان نانويان . وأظهرت نتائج الفحص بالمجهر الالكتروني الماسح (SEM) عن تغير شكل السطح لكل من المركبين النانويين المحضرين أعــلاه مقارنة بالطبقة ثنائية الهيدروكسيد، واتضح من نتائج الفحص بمجهر القوة الذرية (AFM) أن أبعاد أقطــار جزيئات المطهر النانوي الهجين وحامــض التانيــك النانوي الهجين بلغـت (  121.66و 77.70 ) نانوميتر ، على التوالي .

3-    دُرست الفعالية التثبيطية للمطهر النانوي الهجين Mg/Al-CHX-LDH والمطهر الحر (Free CHX ) وقد أوضحت نتائج هذه الدراسة ما يـأتي :-

  1. أمتــلاك المطهر النانوي الهجين أعلـى فعالية تثبيطية ضـد عزلـي البكتـريا (11و 24 – A)  P. aeruginosa بقطر تثبيط مقداره 24 ملم لكل منهما بينما كان قطر تثبيط المطهر الحر23.5   ملم  ضد العزلة  4 – C P. aeruginosa .

  1. أظــهر المطهر النانوي الهجيـن أعلــى فعاليــة تثبيطيـة ضـــد  العزلـتين 16-A) و31- A) A. baumannii   بقطر تثبيط مقداره 18 ملم لكل منهما في حين كانت أعلى فعالية تثبيطية للمطهر الحر ضد العزلة A. baumannii  22 – B  بقطر تثبيط مقداره 19.5 ملم .

  1. أبـــدى المطهــر النانــــوي الهجيـــن أعلــى فعاليـــــة تثبيطيـــة ضــــد العزلــــة 16 – B K. pneumoniae بقطر تثبيط مقداره 24.5 ملم بينما كانت أعلى فعالية تثبيطية للمطهر الحر ضد العزلة K. pneumoniae 15 – B  بقطر تثبيط مقداره 24.5 ملم .

  1. كانت أعلى فعالية تثبيطيـة للمركب النانوي الهجيـن ضـد كل من بكتريا P. mirabilis و  E. coli  بقطر تثبيط مقداره 23.5 ملم ، بينمـا كانت أعلــى فعاليــة تثبيطيــة للمطهـــر الحـر ضد بكتريا  E. coliبقطـــر تثبيــط مقــداره 24.5 ملم  ، فــي حيــن كانــت بكتريــا C . meningosepticum  الأقل تأثراً من بين الأنواع البكتيرية المعزولة بقطر تثبيط مقداره 8 ملم للمطهر الحر بينما كانت مقاومة للمطهر النانوي الهجين .

  1. كانت أقصى فعالية تثبيطيـة للكلورهكسدين النانوي ضد العزلـة21  S . aureus  بقطر تثبيط مقداره 28.5 ملم فيما كانت أعلى فعالية تثبيطية للكلورهكســـدين الحر ضد العزلة 22- A   S . aureus  بقطر تثبيط مقداره 31.5 ملم .

  1. تقاربــت الفعاليــة التثبيطيـة للمطهـــر النانــوي الهجيـــن والمطهر الحــر ضــد خميــرة  C.  guilliermondii بقطر تثبيط مقداره (28 و 29 )  ملم  ، على التوالي .

4-     أثبتت نتائج دراسة الفعالية المضادة للأكسدة ما يأتي :

  1. كانت قيمة (Half maximal inhibitory concentration) IC50بطريقــة كسح الجــذور الحـــرة (باستخدام الجذر ABTS) لحامــض التانيـك الحــرعــند التركيــز10 مايكرو غرام / مل ، بينما بلغت تلك القيمة عند التركيز125 مايكرو غرام/ مل لحامض التانيك النانوي الهجين Mg/Al-TA-LDH .

  1. بينت نتائج قياس القوة الاختزالية لأيون الحديديك امتلاك حامض التانيك الحر قوة اختزالية أعلى من حامض التانيك النانوي الهجين Mg/Al-TA-LDH.

    تضمنت هذه الدراسة عزل وتشخيص أهم انواع البكتريا المسببة  لأخماج  الحروق كما تضمنت أيضاً تحضير وتشخيص مركبين نانويين هجينين أحدهما من المطهر كلورهكسدين والأخر من حامض التانيك. تم تقييم الفعالية التثبيطية للمطهر النانوي المحضر أعلاه ضد البكتريا المعزولة في هذه الدراسة كما تم تحديد الفعالية المضادة للأكسدة لحامض التانيك النانوي الهجين وقد اظهرت النتائج ما يأتي :-

    1-    من مجموع 32 مُسحة مأخوذة من مرضى الحروق الراقدين في ردهة الحروق في مدينة الأمــام الحســـين عليه السلام الطبية في محافظة كربــــلاء المقدسة، تم الحصول على 22 عزلة بكتيرية منها 8  عـزلات ( 34.78 ) % من جنــس Pseudomonas  كانت 7 منها Pseudomonas aeruginosa  وواحدة P. oryzihabitans  و4  عزلات (17.39) % Acinetobacter baumannii و4 عزلات (17.39) Klebsiella  pneumoniae %  وعزلة واحدة ( 4.34 ) % من كـل من بكتــريا Proteus mirabilis و Escherichia coli وSerratia liquefaciens  و Chryzeobacterium meningosepticum وعزلتين ( 8.69 ) % مــن بكتريا Staphylococcus aureus فضلاً عن عزلة واحدة (4.34 ) % من خميرة  Candida guilliermondii  .

    2-    أُستخدم المطهر كلورهكسدين وحامض التانيك في تحضير مركبين نانويين هجينين بعد تحميل كل منهما على طبقات ثنائية الهيدروكسيدMg/Al  layered double hydroxide (Mg/Al- LDH) ، وقد اوضحت نتائج الفحص بمطيافية الاشعة تحت الحمراء FTIR   عن ظهور مجاميع كيميائية معينة واختفاء مجاميع اخرى كما اوضحت مطيافية الاشعة السينية (XRD) عن ظهور مستويات حيود جديدة في طيف كل من المطهر النانوي الهجين Mg/Al-CHX-LDH و طيف حامض التانيك النانوي الهجين Mg/Al-TA-LDH   مقارنـة بطيـف الحاملMg/Al -LDH ، مما يشير الى ان المركبين المحضرين قيد الدراسة مركبان نانويان . وأظهرت نتائج الفحص بالمجهر الالكتروني الماسح (SEM) عن تغير شكل السطح لكل من المركبين النانويين المحضرين أعــلاه مقارنة بالطبقة ثنائية الهيدروكسيد، واتضح من نتائج الفحص بمجهر القوة الذرية (AFM) أن أبعاد أقطــار جزيئات المطهر النانوي الهجين وحامــض التانيــك النانوي الهجين بلغـت (  121.66و 77.70 ) نانوميتر ، على التوالي .

    3-    دُرست الفعالية التثبيطية للمطهر النانوي الهجين Mg/Al-CHX-LDH والمطهر الحر (Free CHX ) وقد أوضحت نتائج هذه الدراسة ما يـأتي :-

    1. أمتــلاك المطهر النانوي الهجين أعلـى فعالية تثبيطية ضـد عزلـي البكتـريا (11و 24 – A)  P. aeruginosa بقطر تثبيط مقداره 24 ملم لكل منهما بينما كان قطر تثبيط المطهر الحر23.5   ملم  ضد العزلة  4 – C P. aeruginosa .

    1. أظــهر المطهر النانوي الهجيـن أعلــى فعاليــة تثبيطيـة ضـــد  العزلـتين 16-A) و31- A) A. baumannii   بقطر تثبيط مقداره 18 ملم لكل منهما في حين كانت أعلى فعالية تثبيطية للمطهر الحر ضد العزلة A. baumannii  22 – B  بقطر تثبيط مقداره 19.5 ملم .

    1. أبـــدى المطهــر النانــــوي الهجيـــن أعلــى فعاليـــــة تثبيطيـــة ضــــد العزلــــة 16 – B K. pneumoniae بقطر تثبيط مقداره 24.5 ملم بينما كانت أعلى فعالية تثبيطية للمطهر الحر ضد العزلة K. pneumoniae 15 – B  بقطر تثبيط مقداره 24.5 ملم .

    1. كانت أعلى فعالية تثبيطيـة للمركب النانوي الهجيـن ضـد كل من بكتريا P. mirabilis و  E. coli  بقطر تثبيط مقداره 23.5 ملم ، بينمـا كانت أعلــى فعاليــة تثبيطيــة للمطهـــر الحـر ضد بكتريا  E. coliبقطـــر تثبيــط مقــداره 24.5 ملم  ، فــي حيــن كانــت بكتريــا C . meningosepticum  الأقل تأثراً من بين الأنواع البكتيرية المعزولة بقطر تثبيط مقداره 8 ملم للمطهر الحر بينما كانت مقاومة للمطهر النانوي الهجين .

    1. كانت أقصى فعالية تثبيطيـة للكلورهكسدين النانوي ضد العزلـة21  S . aureus  بقطر تثبيط مقداره 28.5 ملم فيما كانت أعلى فعالية تثبيطية للكلورهكســـدين الحر ضد العزلة 22- A   S . aureus  بقطر تثبيط مقداره 31.5 ملم .

    1. تقاربــت الفعاليــة التثبيطيـة للمطهـــر النانــوي الهجيـــن والمطهر الحــر ضــد خميــرة  C.  guilliermondii بقطر تثبيط مقداره (28 و 29 )  ملم  ، على التوالي .

    4-     أثبتت نتائج دراسة الفعالية المضادة للأكسدة ما يأتي :

    1. كانت قيمة (Half maximal inhibitory concentration) IC50بطريقــة كسح الجــذور الحـــرة (باستخدام الجذر ABTS) لحامــض التانيـك الحــرعــند التركيــز10 مايكرو غرام / مل ، بينما بلغت تلك القيمة عند التركيز125 مايكرو غرام/ مل لحامض التانيك النانوي الهجين Mg/Al-TA-LDH .

    1. بينت نتائج قياس القوة الاختزالية لأيون الحديديك امتلاك حامض التانيك الحر قوة اختزالية أعلى من حامض التانيك النانوي الهجين Mg/Al-TA-LDH.v

Preparation of Two Nanohybrid Compounds from Chlorhexidine and Tannic Acid and Determination Their Antimicrobial Activities Against Microorganisms Isolated from Burns Patients in Sacred Karbala Province

This study included the isolation and diagnosis of the most important species of  bacteria responsible for the infection in burns. It also included the preparation and detection of two hybrid nano compounds,  one of them from the disinfectant chlorhexidine and the other from the tannic acid. The inhibitory activity of the nano disinfectant was assessed against the isolated bacteria in this study also, the antioxidant activity of the hybrid nano tannic acid was identified and the results showed the following :

1-    As a total 32 samples were taken from burned patients hospitalized in the burning ward Imam Al-Hussien medical city in Sacred  Karbalaa governate. It had been obtained 8 isolates (34.78) % from Pseudomonas  spp. , 7 of them were Pseudomonas aeruginosa   and one was P. oryzihabitans  , 4 isolates (17.39) % were Acinetobacter baumannii , 4 isolates (17.39) % were Klebsiella pneumoniae, and one isolate (4.34) % of Proteus mirabilis , Escherichia coli , Serratia liquefaciens and Chryzeobacterium meningosepticum and two isolates  (8.69) % of Staphylococcus aureus  in addition to one isolate (4.43) % from Candida guilliermondii  yeast .

                                            

2-    Chlorhexidine disinfectant and tannic acid were used in preparation of the two hybrid nano compounds after intercalating each of them on layers of double hydroxide  (Mg/Al-LDH). FT-IR spectrum studies has shown the appearance of specific chemical groups and the disappearance of others while the spectrum of x-ray(XRD) has shown the appearance of new levels of diffraction in the spectrum of the hybrid nano disinfectant Mg/Al-CHX-LDH and the spectrum of the hybrid nano tannic acid Mg/Al-TA-LDH as compared to the spectrum of the Mg/Al-LDH, which indicate that the two prepared compounds under study is a nano hybrid compounds. Results of the scanning electronic microscope has shown, the change in the shape of the surface of the nanohybrid compounds that prepared above as compared to the layer of double hydroxide. It turns out from the results of the examination with the use of Atomic Force Microscope (AFM), that the diameter of the particles of hybrid nano disinfectant and hybrid nano tannic acid were (121.66 and 77.70) nm, respectively.  

 

3-    The inhibitory activity of the hybrid nano disinfectant Mg/Al-CHX-LDH and the free disinfectant  (Free CHX) has been studied and the results revealed followings:

a.      The hybrid nano disinfectant has the highest inhibitory activity against the two bacterial isolates P. aeruginosa  (11 and 23-A) with an inhibition diameter of  24 mm for each , while the inhibition diameter for the free disinfectant was 23.5 mm against the isolate P. aeruginosa   4- C.

b.     The hybrid nano disinfectant showed the highest inhibitory activity against the two isolates A. baumannii  (16-A and 31-A) with an inhibition diameter of 18 mm for each,  while the highest inhibition activity for the free disinfectant was against the isolate A. baumannii 22-B with an inhibition diameter of 19.5 mm .

c.      The hybrid nano disinfectant showed the highest inhibitory  activity against the isolate K. pneumoniae (16-B) with an inhibition diameter of  24.5 mm, while the highest inhibition activity for the free disinfectant was against the isolate K. pneumoniae 15-B with an inhibition diameter of 24.5 mm also .

d.     The highest inhibition activity for the hybrid nanoic disinfectant against each of bacteria P. mirabilis  and E. coli  with an inhibition diameter of 23.5 mm, while the highest inhibitory  activity for the free disinfectant was against the bacteria E. coli with an inhibition diameter of 24.5 mm,  while the bacteria C. meningosepticum was the least affected among the other types of the isolated bacteria with an inhibition diameter of 8 mm and it was resistance to the hybrid nano disinfectant .

e.      The highest inhibition activity for the hybrid nano chlorhexidine was against the isolate  S. aureus 21  with an inhibition diameter of 28.5 mm, while the highest inhibition activity for the free chlorhexidine was against the isolate S. aureus  22-A with aninhibition diameter of 31.5 mm .

f.       The inhibitory activity of both the hybrid nano and the free disinfectant against C. guilliermondii yeast was closely to each other  with an inhibition diameter of (28 and 29) mm, respectively  .

 

4.     The study of antioxidant activity confirmed the following:

a.      Using free radical scavenging method, the IC50(Half maximal inhibitory concentration) value against ABTS free radical were at 10 µg /ml for free tannic acid while it was  at 125 µg /ml for the hybrid nano tannic acid  Mg/Al-TA-LDH .

b.     Measurement of ferric ion reducing power revealed that free tannic acid had reducing power greater than that of the hybrid nano tannic acid .