اسم الباحث : نوره غانم جبر الفتلاوي
اسم المشرف : أ.د. علي عبد الكاظم الغانمي
الكلمات المفتاحية :
الكلية : كلية العلوم
الاختصاص : علوم الحياة
سنة نشر البحث : 2021
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
الخلاصة
تضمنت هذه الدراسة عزل وتشخيص أهم أنواع البكتريا المسببة لأصابات المسالك التنفسية وتم تشخيص البكتريا المعزولة بالطرائق التقليدية والجزيئية كما تضمنت ايضا تحضير وتشخيص مركبين نانويين هجينين من المضادين أزيثرومايسين و سيبروفلوكساسين . تم تقييم الفعالية التثبيطية للمضادين النانويين المحضرين اعلاه ضد البكتريا المعزولة في هذه الدراسة وقد أظهرت النتائج مايأتي :
من مجموع 60 عينة مأخوذه من إصابات المسالك التنفسية لمرضى الجهاز التنفسي الراقدين في مستشفى الإمام الحسين )عليه السلام (في محافظة كربلاء المقدسة للفترة من 1/11/ 2019 ولغاية 1 /3/2020 ، تم الحصول على 52 عزلة منها 48 عزلة بكتيرية و4 عزلات خمائر ، أشتملت على 12 عزلة ( 23 % ) من بكتريا Klebsiella Pneumoniaeو 14 عزلة26.9) %( من جنس Streptococcus كانت 4 منها (7.7%) لكل من Streptococcus agalactiae و Streptococcus pneumoniae و3 (5.7 % ) Streptococcus pyogenes و2 (3.8%) من Streptococcus salivereus وواحدة منها) 1.9%( من Streptococcus viridans و7 عزلات 13.4)%( من بكتريا Sphingomonas sp. و 4 عزلات) 7.7%( لكل من بكتريا Staphylococcus aureus و E.coli وخميرة candida albicans و3عزلات (5.7% (من Pseudomonas aeruginosa وعزلتين (3.8% (من كل من Entreococcus faecium و Enterobacter aerogenes .
أستخدم المضاد أزيثرومايسين في تحضير مركب نانوي هجين بعد تحميل المضاد على أوكسيد الزنك. وقد أوضحت نتائج الفحص بمطيافية الأشعة تحت الحمراء (FT-IR) حصول إنزياح في ترددات بعض المجاميع الكيميائية نحو ترددات عالية وأخرى واطئة . كما كشفت مطيافية الأشعة السينية (XRD) عن ظهور مستويات حيود جديدة في طيف المضاد النانوي الهجين Azi-ZnO مقارنة بطيف الحامل أوكسيد الزنك ممايشير إلى أن المضاد المحضر قيد الدراسة مضاد نانوي هجين . وأتضح من نتائج الفحص بمجهر القوة الذرية (AFM) ان معدل أبعاد أقطار دقائق المضاد النانوي الهجين Azi-ZnO بلغت 51.58 نانوميتر . اما الفحص باستخدام المجهر الالكتروني الماسح ( SEM) فقد كشف عن ظهور أشكال هندسية منتظمة فضلا عن تكون تراكيب ذات مسامية عالية عند تكون المضاد النانوي الهجين Azi- ZnO الناتج عن التفاعل المباشر لطبقات أوكسيد الزنك مع المضاد Azithromycin الحر مما يدل على نجاح اقحام المضاد بين طبقات أوكسيد الزنك . أما التحليل بمطيافية (EDS) فقد اثبت وجود عناصر الزنك والاوكسجين والكربون في تركيب المضاد النانوي الهجين Azi-ZnO مما يدل على نجاح اقحام المضاد الحر بين طبقات أوكسيد الزنك وبالتالي تكوين مضاد نانوي هجين جديد .
أستخدم المضاد سيبروفلوكساسين أيضاً في تحضير مركب نانوي هجين بعد تحميل المضاد على أوكسيد المغنيسيوم . وقد أوضحت نتائج الفحص بمطيافية الأشعة تحت الحمراء (FT-IR) و مطيافية الأشعة السينية (XRD) أن المضاد المحضر قيد الدراسة مضاد نانوي هجين . وأتضح من نتائج الفحص بمجهر القوة الذرية (AFM) ان معدل أبعاد أقطار دقائق المضاد النانوي الهجين Cip-MgO بلغت 77.35 نانوميتر . اما الفحص باستخدام المجهر الالكتروني الماسح ( SEM) فقد كشف عن ظهور أشكال شبيهة بقطع الإسفنج الرقيقة فضلا عن تكون تراكيب ذات مسامية عالية عند تكون المضاد النانوي الهجين Cip- MgO الناتج عن التفاعل المباشر لطبقات أوكسيد المغنيسيوم مع المضاد Ciprofloxacin الحر مما يدل على نجاح اقحام المضاد بين طبقات أوكسيد المغنيسيوم . أما التحليل بمطيافية EDS فقد اثبت وجود عناصر المغنيسيوم والاوكسجين والكربون في تركيب المضاد النانوي الهجين Cip-MgO مما يدل على نجاح اقحام المضاد الحر بين طبقات أوكسيد المغنيسيوم وبالتالي تكوين مضاد نانوي هجين جديد .
دُرست الفعالية التثبيطية للمضادين النانويين المحضرين في هذه الدراسة ضد عزلات بكتريا K.pneumonia المعزولة في هذه الدراسة أيضاً . وقد أظهرت النتائج ما يأتي :
أمتلاك المضاد النانوي الهجين Azi-ZnO أعلى فعالية تثبيطية ضد العزلتين K.p5 و K.p11 بمعدلات أقطار تثبيط بلغت ( 29.25 و 28.25 ) ملم ، بينما كانت العزلات K.p 4و 7K.p وK.p10 و K.p11 وK.p12 هي الأكثر تأثرا بالفعل التثبيطي للمضاد Azi-Free بأقطار تثبيط بلغت (31.5 و 31.5و32 32.5 و 31.5) ملم ، على التوالي .
أبدى المضاد النانوي الهجين Cip-MgO أعلى فعالية تثبيطية ضد العزلات K.p 3 و K.p 7 وK.p 9 و K.p 10 و K.p 11 و K.p 12 بأقطار تثبيط بلغت (32.5 و 32.5 و 32.5 و 33 و 33.25 و 34 ) ملم ، على التوالي ، فيما كانت أعلى فعالية تثبيطية للمضاد سيبروفلوكساسين الحر ضد العزلات البكتيرية (K.p10 و K.p11 وK.p12) بأقطار تثبيط (34.5 و35 و 35 ) ملم ،على التوالي .
دُرست الفعالية التثبيطية للمضادين النانويين المحضرين في هذه الدراسة ضد عزلات بعض أنواع البكتريا الموجبة لصبغة غرام المعزولة في هذه الدراسة أيضاً . وقد أظهرت النتائج ما يأتي :
أبدى المضاد النانوي الهجين Azi-ZnO أعلى فعالية تثبيطية ضد العزلة البكتيرية S .pneumonia 1 بقطر تثبيط بلغ 29.75 ملم في حين كانت أعلى فعالية للمضاد الحر ضد العزلات البكتيرية E .faecium 1 و S .pneumonia 1 و S .pneumonia 4 بأقطار تثبيط بلغت (30.5 و 31.5 و 30.5 ) ملم ، على التوالي.
بينما أبدى المضاد سيبروفلوكساسين بنوعيه الحر والنانوي أعلى فعالية تثبيطية ضد العزلة البكتيرية S. agalactia 4 بقطري تثبيط (30 و 29 ) ملم ،على التوالي .
Isolation and Identification of some bacterial species causing respiratory tract infections and evaluation their inhibitory efficiency using nanoprepared azithromycin and ciprofloxacin
Abstract
This study included the isolation and identification of the most important types of bacteria that cause respiratory tract infections. The isolated bacteria were identified by conventional and molecular methods. It also included the preparation and identification of two hybrid nanocomposites of the antibiotic azithromycin and ciprofloxacin. The inhibitory effect of the two nanoparticles prepared above against the isolated bacteria was evaluated in this study, and the results were shown as follows:
From a total of 60 samples taken from respiratory tract infections patients attended to AL-Hussein Medical City in the Holy Karbala Governorate , 48 isolates and four yeasts isolates were obtained , which included 12 isolates (23%) of Klebsiella Pneumoniae and 14 isolates 26.9 % Of Streptococcus that divided into 4 (7.7%) of Streptococcus agalactiae and Streptococcus pneumoniae, 3 (5.7%) Streptococcus pyogenes, 2 (3.8%) of Streptococcus salivereus and one of them (1.9%) of Streptococcus viridans and 7% (of 13.4 isolates) Sphingomonas sp., 4 isolates (7.7%) of Staphylococcus aureus, E.coli and Candida albicans, 3 isolates (5.7%) of Pseudomonas aeruginosa, and two isolates (3.8%) each of Entreococcus faecium and Enterobacter aerogenes.
The antibiotic azithromycin was used in the preparation of a hybrid nanocomposite after loading the antibiotic with zinc oxide. The results of characterization by infrared spectroscopy (FT-IR) showed that the frequencies of some chemical groups were shifted towards high and low frequencies. X-ray diffraction (XRD) also revealed the appearance of new diffraction planes in the spectrum of the Azi-Zno hybrid antibiotic compared to the spectrum of the zinc oxide carrier, indicating that the prepared antibiotic under study was a nanohybrid antibiotic . The results of Atomic Force Microscope (AFM) revealed that the average dimensions of the Azi-Zno nano hybrid antibiotic were 51.58 nanometers. Results of scanning electron microscope (SEM), revealed the appearance of regular geometric shapes as well as the formation of structures with high porosity when the Azi-ZnO nano hybrid antibiotic was formed by the direct intercalation of the zinc oxide layers with the free Azithromycin antibiotic , which indicates the success of the antibiotic insertion into layers of Zinc oxide. The analysis by (EDS) spectroscopy confirmed the presence of zinc, oxygen and carbon elements in the composition of the Azi-ZnO nano hybrid antibiotic , which indicates the success of the free antibiotic intercalation between the zinc oxide layers and thus the formation of a new nano hybrid antibiotic .
Ciprofloxacin was also used in the preparation of a hybrid nanocomposite after loading the antibiotic with magnesium oxide. Results of infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD) indicated that the prepared antibiotic under study was a nanohybrid antibiotic. Results of atomic force microscope (AFM) revealed that the average dimensions of the Cip-MgO nano hybrid antibiotic reached 77.35 nanometers.
Scanning electron microscope (SEM) image revealed the appearance of shapes similar to thin sponge pieces as well as the formation of structures with high porosity when the Cip-MgO nano hybrid antibiotic was formed by the direct intercalation of magnesium oxide layers with the free Ciprofloxacin antibiotic, indicating the success of the antibiotic intercalation into layers of magnesium oxide. As for the analysis with EDS spectroscopy, the presence of magnesium, oxygen and carbon elements in the composition of the Cip-MgO nano hybrid antibiotic indicates the success of the free insertion of the free antibiotic between the magnesium oxide layers and thus the formation of a new nano hybrid antibiotic.
The inhibitory activity of nanohybrid antibiotic prepared in this study was evaluated against K.pneumonia isolates. The results showed the following:
The Azi-ZnO nano hybrid antibiotic had the highest inhibitory activity against K.p5 and K.p11 isolates with rates of inhibition diameters of (29.25 and 28.25) mm, while the isolates K.p 4, K.p7, K.p10, K.p11 and K.p12 were the most affected by the inhibitory effect of Azi-Free antibiotic with inhibition diameters (31.5, 31.5, 32, 32.5 and 31.5) mm, respectively.
The nano hybrid antibiotic Cip-MgO showed the highest inhibitory activity against isolates K.p 3, K.p 7, K.p 9, K.p 10, K.p 11 and K.p 12 with inhibition diameters of (32.5, 32.5, 32.5, 33, 33.25 and 34 mm), respectively. , While the highest inhibitory activity of the free ciprofloxacin was against the bacterial isolates (K.p10, K.p11 and K.p12) with inhibition diameters (34.5, 35 and 35) mm, respectively.
The inhibitory activity of the two nano hybrid antibiotics prepared in this study was also evaluated against some Gram positive bacterial isolates .
The results showed the following:
Azi-ZnO nano hybrid antibiotic showed the highest inhibitory activity against S.pneumonia 1 bacterial isolate with an inhibition diameter of 29.75 mm, while the highest activity of free antibiotic against bacterial isolates E .faecium 1, S .pneumonia 1 and S .pneumonia 4 with inhibition diameters of (30.5, 31.5, and 30.5) mm, respectively. Whereas, the free and nano hybrid ciprofloxacin antibiotic showed the highest inhibitory efficacy against S. agalactia 4 bacterial isolate with inhibition diameter (30 and 29) mm, respectively.