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Antibacterial and Photocatalytic Properties of ZnO–9-Aminoacridine Hydrochloride Hydrate Drug Nanoconjugates
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2018-07-17 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsomega.8b00568 Piyali Mitra 1 , Debanjan Dutta 2 , Somnath Das 3 , Tarakdas Basu 2 , Amitava Pramanik 3 , Amitava Patra 1
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2018-07-17 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsomega.8b00568 Piyali Mitra 1 , Debanjan Dutta 2 , Somnath Das 3 , Tarakdas Basu 2 , Amitava Pramanik 3 , Amitava Patra 1
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The development of nanomaterial-based hybrid systems for healthcare and energy-related materials has attracted significant attention nowadays. Here, we have designed a nanocomposite of ZnO nanoparticles (NPs) with anticancer therapeutic drug 9-aminoacridine hydrochloride hydrate (9AA-HCl) for antibacterial and photocatalytic activities. Spectroscopic studies reveal that the photoinduced electron transfer from photoexcited 9AA-HCl to the conduction band of ZnO NP causes the generation of the reactive oxygen species (ROS), which is responsible for antibacterial activity and photocatalytic properties. It is seen that the efficiency of photodegradation of dye molecules increases in ZnO–9AA-HCl nanoconjugated systems than pure ZnO nanoparticles because of efficient charge separation. In addition, the antibacterial efficacy of the nanoconjugate is investigated using a strain of Gram-negative bacteria where the cell-killing activities are observed 99.99 and 100% for 20 and 21 μL/mL nanoconjugate, respectively, and very little cell-killing activity is observed for free ZnO NPs and free drug. Moreover, it is also observed that the nanoconjugate generates sufficient intracellular ROS that can hydrolyze 2′,7′-dichlorodihydrofluoresceindiacetate (DCFH-DA) to highly fluorescent 2′,7′-dichlorofluorescein (DCF). The outcome of the study will provide valuable information for designing new-edge nanoconjugate materials for potential applications in photocatalytic and antibacterial activities.
中文翻译：
ZnO-9-氨基ac啶盐酸盐水合物药物纳米复合物的抗菌和光催化性能
如今，基于纳米材料的用于医疗保健和能源相关材料的混合系统的开发引起了广泛的关注。在这里，我们设计了具有抗癌治疗药物9-氨基ac啶盐酸盐水合物（9AA-HCl）的ZnO纳米颗粒（NPs）的纳米复合材料，具有抗菌和光催化活性。光谱研究表明，从光激发的9AA-HCl到ZnO NP的导带的光诱导电子转移引起活性氧（ROS）的产生，活性氧是负责抗菌活性和光催化性能的。可以看出，由于有效的电荷分离，在ZnO–9AA-HCl纳米共轭体系中，染料分子的光降解效率比纯ZnO纳米颗粒高。此外，使用革兰氏阴性细菌菌株研究了纳米共轭物的抗菌功效，该菌株对20和21μL/ mL纳米共轭物分别观察到99.99和100％的细胞杀伤活性，而对于游离的则几乎观察不到细胞的杀伤活性。 ZnO NP和游离药物。此外，还观察到纳米缀合物产生足够的细胞内ROS，其可以将2'，7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）水解为高荧光的2'，7'-二氯荧光素（DCF）。该研究的结果将为设计用于光催化和抗菌活性的潜在应用的新型纳米复合材料提供有价值的信息。游离的ZnO NP和游离的药物几乎没有细胞杀伤活性。此外，还观察到纳米缀合物产生足够的细胞内ROS，其可以将2'，7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）水解为高荧光的2'，7'-二氯荧光素（DCF）。该研究的结果将为设计用于光催化和抗菌活性的潜在应用的新型纳米复合材料提供有价值的信息。游离的ZnO NP和游离的药物几乎没有细胞杀伤活性。此外，还观察到纳米缀合物产生足够的细胞内ROS，其可以将2'，7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）水解为高荧光的2'，7'-二氯荧光素（DCF）。该研究的结果将为设计用于光催化和抗菌活性的潜在应用的新型纳米复合材料提供有价值的信息。
更新日期：2018-07-17
中文翻译：
ZnO-9-氨基ac啶盐酸盐水合物药物纳米复合物的抗菌和光催化性能
如今，基于纳米材料的用于医疗保健和能源相关材料的混合系统的开发引起了广泛的关注。在这里，我们设计了具有抗癌治疗药物9-氨基ac啶盐酸盐水合物（9AA-HCl）的ZnO纳米颗粒（NPs）的纳米复合材料，具有抗菌和光催化活性。光谱研究表明，从光激发的9AA-HCl到ZnO NP的导带的光诱导电子转移引起活性氧（ROS）的产生，活性氧是负责抗菌活性和光催化性能的。可以看出，由于有效的电荷分离，在ZnO–9AA-HCl纳米共轭体系中，染料分子的光降解效率比纯ZnO纳米颗粒高。此外，使用革兰氏阴性细菌菌株研究了纳米共轭物的抗菌功效，该菌株对20和21μL/ mL纳米共轭物分别观察到99.99和100％的细胞杀伤活性，而对于游离的则几乎观察不到细胞的杀伤活性。 ZnO NP和游离药物。此外，还观察到纳米缀合物产生足够的细胞内ROS，其可以将2'，7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）水解为高荧光的2'，7'-二氯荧光素（DCF）。该研究的结果将为设计用于光催化和抗菌活性的潜在应用的新型纳米复合材料提供有价值的信息。游离的ZnO NP和游离的药物几乎没有细胞杀伤活性。此外，还观察到纳米缀合物产生足够的细胞内ROS，其可以将2'，7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）水解为高荧光的2'，7'-二氯荧光素（DCF）。该研究的结果将为设计用于光催化和抗菌活性的潜在应用的新型纳米复合材料提供有价值的信息。游离的ZnO NP和游离的药物几乎没有细胞杀伤活性。此外，还观察到纳米缀合物产生足够的细胞内ROS，其可以将2'，7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）水解为高荧光的2'，7'-二氯荧光素（DCF）。该研究的结果将为设计用于光催化和抗菌活性的潜在应用的新型纳米复合材料提供有价值的信息。
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