Характеристика и оценка антимикробной и фотокаталитической активности наночастиц оксида лития, синтезированных “зеленым” методом

Наночастицы оксида лития (НЧ LiO) синтезированы “зеленым” методом с использованием экстракта листьев Trigonella foenum-graecum в качестве как восстанавливающего, так и связующего агента. Синтезированные НЧ охарактеризованы с помощью УФ-видимой спектроскопии, рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием и сканирующей электронной микроскопии. УФ-видимые спектры показали сильное поглощение, соответствующее характеристической полосе НЧ LiO, со сдвигом в красную область по мере увеличения весовой доли. Рентгеновская дифракция подтвердила образование НЧ LiO с моноклинной структурой и средним размером кристаллитов 29.5 нм. Анализ сканирующей электронной микроскопии показал почти сферические, агрегированные НЧ. Фотокаталитическую активность НЧ LiO₂ оценивали по деградации метилового оранжевого под действием УФ-видимого облучения. Антибактериальная активность НЧ LiO₂ исследована в отношении грамположительных бактерий (Staphylococcus aureus, Salmonella abony и Bacillus subtilis), грамотрицательных бактерий (Escherichia coli) и грибкового патогена Candida albicans. При концентрации 50% НЧ проявляли наибольшую антибактериальную активность с зонами ингибирования 16.0, 11.0, 8.0 ± 0.10, 11.0 ± 0.32 и 10.0 ± 0.0 мм против E. coli, S. aureus, S. abony, C. albicans и B. subtilis соответственно. Продемонстрировано, что экстракт листьев T. foenum-graecum может эффективно использоваться в качестве защитного, стабилизирующего и восстанавливающего агента для “зеленого” синтеза НЧ LiO₂ со значительным антимикробным потенциалом.

1. L. Zhu, W. Zeng, J. Xu, Chem. Rev., 121, No. 15, 12137–12260 (2021), doi: 10.1021/acs.chemrev.1c00125.

2. V. Kumar, P. Dhiman, H. Kaur, Renewable and Sustainable Energy Rev., 173, 113096 (2023), doi: 10.1016/j.rser.2023.113096.

3. R. Ramesh, P. Raghuvanshi, V. Gupta, Mater. Sci. Semicond. Proc., 148, 106700 (2022), doi: 10.1016/j.mssp.2022.106700.

4. A. Kumar, V. Kumar, D. Singh, R. K. Sharma, M. Bansal, Mater. Sci. Semicond. Proc., 157, 107058 (2023), doi: 10.1016/j.mssp.2023.107058.

5. S. Gupta, V. Polshettiwar, J. Mater. Chem. C, 9, No. 30, 9343–9370 (2021), doi: 10.1039/D1TC02069F.

6. L. Ge, H. Deng, T. Zhou, J. Nanomaterials, 2023, 6678123 (2023), doi: 10.1155/2023/6678123.

7. B. Ahmed, A. Hashmi, A. Khan, S. Haq, J. Nanostruct. Chem., 13, 227–244 (2023), doi: 10.1007/s40097-022-00512-3.

8. P. Vishnu, B. Neppolian, S. Muthuramkumar, Mater. Sci. Semicond. Proc., 155, 107088 (2023), doi: 10.1016/j.mssp.2023.107088.

9. M. Jayachandran, M. Sundararajan, P. V. Krishna, J. Environ. Chem. Eng., 10, No. 4, 108987 (2022), doi: 10.1016/j.jece.2022.108987.

10. Y. Zhou, W. Yang, Z. Zhang, Chem. Eur. J., 29, No. 6, e202201876 (2023), doi: 10.1002/chem.202201876.

11. R. Kumar, V. Kumar, J. Nanomaterials, 1267829 (2022), doi: 10.1155/2022/1267829.

12. M. D. Hernandez-Alonso, A. Fujishima, J. Nanoparticle Res., 25, 97 (2023), doi: 10.1007/s11051-023-05954-5.

13. J. Iqbal, A. Shah, M. Naeem, Ceram. Int., 47, No. 5, 6376-6390 (2021), doi: 10.1016/j.ceramint.2020.11.132.

14. Q. D. Truong, L. T. Tai, T. D. Nguyen, Adv. Mater. Lett., 13, 21046761 (2022), doi: 10.5185/aml.2022.46761.

15. N. S. Rajput, M. Sahni, P. Singh, B. Mandal, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 46, 102547 (2023), doi: 10.1016/j.nano.2023.102547.

16. K. Karthikeyan, A. Tamilselvan, V. Aravindan, Electrochim. Acta, 354, 136679 (2020), doi: 10.1016/j.electacta.2020.136679.

17. B. J. Alwan, A. N. Abd, N. H. Zaki, AIP Conf. Proc., 2834, No. 1, AIP Publ. (2023).

18. K. Bhattacharya, S. Mukherjee, K. M. Hoque, J. Nanobiotechnology, 20, 343 (2022), doi: 10.1186/s12951-022-01527-4.

19. L. Wang, J. Cheng, L. Zhang, Environ. Sci. Poll. Res., 28, No. 30, 41132–41144 (2021), doi: 10.1007/s11356-021-14427-8.

20. N. Jahan, S. Khalid, S. Anwar, N. S. Shah, Environ. Res., 224, 115452 (2023), doi: 10.1016/j.envres.2023.115452.

21. N. Krithiga, A. Rajalakshmi, A. Jayachitra, J. Nanostruct. Chem., 10, 9–28 (2020), doi: 10.1007/s40097-019-00333-7.

22. R. Sadeghzadeh, M. Moradpour, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 52, 102564 (2023), doi: 10.1016/j.nano.2023.102564.

23. M. Shabir, M. I. Khan, Environ. Nanotechnology, Monitoring & Management, 20, 100871 (2023), doi: 10.1016/j.enmm.2023.100871.

24. A. K. Yadav, S. Sehgal, J. Food Sci. and Technology, 52, No. 4, 2061–2067 (2015), doi: 10.1007/s11483-014-0658-5.

25. A. Mishra, M. Puri, Int. J. Food Science and Nutrition, 65, No. 1, 10–14 (2014), doi: 10.3109/09637486.2013.861205.

26. K. Srinivasan, et al. J. Mol. Liquids, 285, 198–206 (2019), doi: 10.1016/j.molliq.2019.04.097.

27. A. Mishra, et al. Mater. Today: Proc., 27, 1946–1950 (2020), doi: 10.1016/j.matpr.2020.03.188.

28. M. Nagarajan, et al., Int. J. Biol. Macromolecules, 82, 151–159(2016), doi: 10.1016/j.ijbiomac.2015.11.040.

29. V. Kumar, et al., J. Nanostruct. Chem., 11, No. 3, 383–391, (2021), doi: 10.1007/s40097-021-00479-y.

30. P. Velusamy, G. V. Kumar, V. Jeyanthi, et al., Toxic. Res., 32, 95–102 (2016). https://doi.org/10.5487/TR.2016.32.2.095

31. B. J. Alwin, et al., Materials Today: Proc., 44, 1703–1708 (2021), doi: 10.1016/j.matpr.2020.12.425.

32. S. Ranjan, et al., J. Mater. Sci.: Materials in Electronics, 30, No. 12, 11229–11236 (2019), doi: 10.1007/s10854-019-02562-7.

33. Ashish Kumar, Manohar Singh, Anil Kumar Sahu, J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 392, 112431 (2020), doi: 10.1016/j.jphotochem.2020.112431.

34. Ghulam Murtaza, Sunil Kumar, Asim Ullah, Syed Waseem, Mater. Res. Bull., 111, 241–249 (2019), doi: 10.1016/j.materresbull.2018.12.015.

35. Ying Guo, Zheng Zhenhua, Zhang Wei, Zhang Jinxin, Appl. Catalysis B: Environ., 284, 119700 (2021), doi: 10.1016/j.apcatb.2020.119700.

36. Sujit Ranjan, Kumar Ramesh, Singh Anjali, J. Environ. Chem. Eng., 9, No. 4, 106136 (2021), doi: 10.1016/j.jece.2021.106136.

37. S. Ashrafi-Saiedlou, M. Rasouli-Sadaghiani, M. Fattahi, et al., Sci Rep., 15, 1018 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-024-84974-0

38. Khezerlou Arezou, Alizadeh-Sani Mahmood, Azizi-Lalabadi Maryam, Ehsani Ali, Microbiol. Pathogenesis, 123, 505–526 (2018), https://doi.org/10.1016/j.micpath.2018.08.008.

39. Q. L. Feng, J. Wu, G. Chen, F. Cui, T. Kim, J. Kim, J. Biomed. Mater. Res., 52, 662–668 (2000), https://doi.org/10.1002/1097-4636(20001215)52:4.