نشریه ایرانی شیمی تجزیه

با همکاری مشترک انجمن علوم و فناوری‌های شیمیایی ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

بررسی تجزیه‌ایی یکپارچه نانوذرات معدنی موجود در آب چشمه آب گرم بکتر با تأکید بر عملکرد ضدباکتریایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دبیرستان خوارزمی شهرستان سنقر کلیایی

2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، استادیار شیمی تجزیه-دانشگاه آیت ا...بروجردی

10.30473/ijac.2026.78061.1346

چکیده

چشمه‌های آب گرم، سامانه‌های زمین‌گرمایی طبیعی هستند که با مواد معدنی محلول و ذرات در مقیاس نانو و میکرو غنی شده‌اند و این ویژگی می‌تواند در خواص درمانی سنتی آن‌ها نقش داشته باشد. در این مطالعه، برای نخستین‌بار نانوذرات معدنی (MNPs) از آب چشمه آب گرم بکتر واقع در غرب ایران جدا شده و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی آن‌ها همراه با فعالیت ضدباکتریایی مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل‌های ساختاری به‌وسیله طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، فلورسانس پرتو ایکس (XRF)، طیف‌سنجی جرمی پلاسمای جفت‌شده القایی (ICP-MS) و آنالیز گرما‌سنجی (TGA) نشان داد که این ذرات عمدتاً از فازهای سیلیکاتی و اکسیدهای فلزی تشکیل شده‌اند و دارای مقادیر بالایی از SiO2 (07/54%)، Al2O3 (20/15%)، CaO (19/7%)، A Fe2O3 (45/5%) هستند. همچنین نتایج ICP-MS وجود مقادیر قابل توجهی از عناصر کم‌مقدار و فلزات سنگین از جمله استرانسیوم (ppm 9/685)، وانادیوم (ppm 139)، کروم ((ppm 105)، روی (ppm 85) و مس (ppm 63) را تایید کرد. انالیز پراش اشعه ایکس نشان داد که میانگین اندازه ذرات بلوری در حدود 7/49 نانومتر می باشد. فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات خام (غیرحرارت‌دیده) و حرارت‌دیده در برابر باکتری‌های Staphylococcus aureus ATCC 43300 و Pseudomonas aeruginosa با استفاده از آزمون نفوذ دیسک و تعیین حداقل غلظت مهارکننده (MIC) ارزیابی شد. قطر ناحیه عدم رشد برای نانوذرات غیرحرارت‌دیده در برابر باکتری P. aeruginosa به 0.5±19 میلی‌متر رسید، در حالی‌که این مقدار برای S. aureus کمتر و برابر 0.15±9.32 میلی‌متر بود. همچنین هر دو نوع نانوذره حرارت‌دیده و غیرحرارت‌دیده، حداقل غلظت مهارکننده 150 میکروگرم بر میلی‌لیتر را نشان دادند. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که نانوذرات معدنی طبیعی موجود در چشمه آب گرم بکتر دارای فعالیت ضدباکتریایی قابل توجهی هستند و می‌توانند نقش بالقوه‌ای در توجیه اثرات درمانی سامانه‌های زمین‌گرمایی و کاربردهای زیست‌پزشکی داشته باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع
  • Banse, M. Mikolajczak, M. Bayot, A.L. Lenoir, P. de Timary, Medical culture and its association with health outcomes in physicians: A cross-sectional study. J. Affect. Disord. Rep., 23 (2026) 101018. https://doi.org/10.1016/j.jadr.2025.101018.
  • Protano, M. Vitali, A. De Giorgi, D. Marotta, S. Crucianelli and M. Fontana, Balneotherapy using thermal mineral water baths and dermatological diseases: a systematic review. Int. J. Biomet., 68 (2024) 1005-1013. https://doi.org/10.1007/s00484-024-02649-x.
  • A. Torres-Ceron, C.D. Acosta-Medina and E. Restrepo-Parra, Geothermal and mineralogic analysis of hot springs in the Puracé-La Mina sector in Cauca, Colombia. Geofluids, 2019 (2019) 191454,. https://doi.org/10.1155/2019/3191454.
  • Wangchuk, K. Yeshi, K. Ugyen, J. Dorji, K. Wangdi, Samten, P. Tshering and A.S. Nugraha, Water-based therapies of bhutan: current practices and the recorded clinical evidence of balneotherapy. Water, 13 (2021) 9. https://doi.org/10.3390/w13010009.
  • F. Hochella, S.K. Lower, P.A. Maurice, R.L. Penn, N. Sahai, D.L. Sparks, and B.S. Twining, Nanominerals, mineral nanoparticles, and earth systems. Science, 319 (2008) 1631-1635. https://doi.org/10.1126/science.1141134
  • Lv, D. Li, R. Liu, and Y. He,  The progress and application of hot spring hydrotherapy in medical fields: A narrative review. Complement. Ther. Med., 96 (2026) 103312. https://doi.org/10.1016/j.ctim.2025.103312.
  • Angel, and P. Thoits, The impact of culture on the cognitive structure of illness. Cult. Med. Psychiatry 11 (1987) 465-494. https://doi.org/10.1007/BF00048494.
  • Protano, M. Vitali, A. De Giorgi, D. Marotta, S. Crucianelli, and M. Fontana, Balneotherapy using thermal mineral water baths and dermatological diseases: a systematic review. Int. J. Biometeorol., 68 (2024) 1005-1013. https://doi.org/10.1007/s00484-024-02649-x.
  • A.K. Shakhatreh, J.H. Jacob, E.I. Hussein, M.M. Masadeh, S.M. Obeidat, A.S.F. Juhmani and M.A.Abd Al-Razaq, Microbiological analysis, antimicrobial activity, and heavy-metals content of Jordanian Ma’in hot-springs water. J. Infect. Public Health, 10 (2017) 789-793. https:doi.org/10.1016/j.jiph.2017.01.010.
  • Vihodceva, Antibacterial activity of positively and negatively charged hematite (α-Fe2O3) nanoparticles to escherichia coli, staphylococcus aureus and vibrio fischeri. Nanomater., 11 (2021) 652. https://doi.org/10.3390/nano11030652.
  • Hosseini, S. Shakibfar and T. Saki, Engineering and process optimization of a novel Ag-assisted separation system using a naphthalene-based functional ionic liquid for the removal of organic dyes. Ind. Eng. Chem. Res., 65 (2026) 8946-8961. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c05326.
  • Tahmasebi, M. Hosseini, M.M. Alemnezhad, F. Omidali, R. Geravand, and P.G. Kargar, Development of a sustainable magnetized bio-nano adsorbent from tomato residues for removal of Ni (II) ion from dairy effluents: Kinetics, thermodynamics, and practical applicability. Next Mater., 11 (2026) 101770. https://doi.org/10.1016/j.nxmate.2026.101770
  • Khalili Senobari, P.G. Kargar, M. Hosseini, and R.S. Zabibah, Pectin-chitosan-coated Fe3O4 nanocomposite for sustainable analysis of thymol as a food sample using MDµ-SPE. Food Biprocess Technol., 19 (2026) 160. https://doi.org/10.1007/s11947-026-04245-w.
  • M. Alemnezhad, M. Hosseini and M. Panahimehr, Green corrosion protection of copper in chloride media with Calystegia sepium extract using electrochemical and GC-MS/MS analyses. Sci. Rep., 16 (2026) 11267. https://doi.org/10.1038/s41598-026-41526-y.
  • A. Mhmood Abodiame, Z. Abdelmuttaleb Hammood, I.M. Turki, G.J. Shabaa, m. hosseini and E.A. Azooz, Green synergy: a novel deep eutectic solvent in eco-friendly air-assisted solidified floating drop microextraction for ultrasensitive lead determination. Anal. Methods, 18 (2026) 1304-1315. https://doi.org/10.1039/D5AY01963J.
  • Hosseini and E.A. Azooz, Synthesis, characterization and application of N-methylpyrrolidinium Bisulfate ([Mpyr][HSO4]) as an efficient acidic ionic liquid catalyst for triglyceride oils interesterification. Iran. J. Anal. Chem., 12 (2026) 1-11. https://doi.org/10.30473/ijac.2026.77090.1336.
  • Hosseini and K. Gallardo, A novel system based on a task-specific pyrrolinium-based ionic liquid and homogeneous in situ solvent formation microextraction for the determination of sertraline in real water and urine samples. New J. Chem., 49 (2025) 13772-13784. https://doi.org/10.1039/D5NJ01661D.
  • Hosseini, S. Shakibafar and T. Saki, Application of deep eutectic solvents with dual function as reaction medium and catalyst for the green synthesis of azoarene and azoxyarene derivatives. Iran. J. Anal. Chem., 12 (2025) 88-99. https://doi.org/10.30473/IJAC.2025.76239.1328.
  • Hosseini and E.A. Azooz, Bio-inspired ionic liquid design: An advanced and environmentally friendly microextraction method for the selective separation and precise quantification of gallic acid in complex plant-derived matrices. J. Chromatogr. B, 1268 (2026) 124859. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2025.124859.
  • Hosseini, A green and engineered magnetic ionic liquid system for selective extraction and trace determination of thorium in industrial and environmental samples. Anal. Sci., 41 (2025) 1531-1546. https://doi.org/10.1007/s44211-025-00820-x.
  • Hosseini, A. Rezaei, S.M. Koshfetrat and M.M. Alemnezhad, Detoxification of dairy industry effluent from toxic metal ions: Preparation and characterization of a magnetized adsorbent derived from agricultural residues. Toxicol. Environ. Chem., 107 (2025) 98-134. https://doi.org/10.1080/02772248.2024.2448961.
  • Hosseini, R. Castillo and M. Soleymani, A novel magnetic-assisted ionic liquid-based microextraction method (MA-ILBME): Specific design system for sensitive spectrophotometric analysis of paracetamol as a pharmaceutical pollutant in environmental samples. Talanta, 286 (2025) 127486. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2024.127486.
  • C. Toh, S.S. Leong, S. Lihan,  A.H. Lahuri,  S.R. Khairul and S.S.O. Al Edrus, Identification and evaluation of thermophilic bacteria isolated from Malaysian hot springs with potential for plastic polyvinyl chloride degradation. World J. Microbiol. Biotechnol., 42 (2026) 113. https://doi.org/10.1007/s11274-026-04875-4.
  • A.K. Shakhatreh, J.H. Jacob, E.I. Hussein, M.M. Masadeh, S.M. Obeidat, A..F. Juhmani, and M.A. A. Al-razaq, Microbiological analysis, antimicrobial activity, and heavy-metals content of Jordanian Ma’in hot-springs water. J. Infect. Public Health, 10 (2017) 789-793. https://doi.org/10.1016/j.jiph.2017.01.010.
  • Zhong, Z. Di, Y. Xu, Q. Liang, K. Feng, Y. Zhang, L. Di, and R. Wang, Mineral medicine: from traditional drugs to multifunctional delivery systems. Chin. Med., 17 (2022) 21. https://doi.org/10.1186/s13020-022-00577-9.
  • Latifi, M. Salami, E. Kazemirad, and M. Soleimani, Isolation and identification of free-living amoeba from the hot springs and beaches of the Caspian Sea. Parasite Epidemiol. Control, 10 (2020) e00151. https://doi.org/10.1016/j.parepi.2020.e00151.
  • Heidari, H. Riahi, M. Yosefzadi, and Z. Shariatmadari, Morphological and phylogenetic diversity of cyanobacteria in four hot springs of Iran. Iran. J. Botany, 19 (2013) 161-172. http://dx.doi.org/10.22092/ijb.2013.4152.
  • Nouraliee, S. Porkhial, M. Mohammadzadeh-Moghaddam, S. Mirzaei, D. Ebrahimi, M.R. Rahmani, Investigation of density contrasts and geologic structures of hot springs in the Markazi Province of Iran using the gravity method. Russ. Geol. Geophys., 56 (2015) 1791-1800. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.11.011.
  • Balouiri, M. Sadiki, and S.K. Ibnsouda, Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. J. Pharm. Anal., 6 (2016) 71-79. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005
  • Paredes, C. Ortiz, and R. Torres, Synthesis, characterization, and evaluation of antibacterial effect of Ag nanoparticles against Escherichia coli O157: H7 and methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Int. J. Nanomed., 9 (2014) 1717. https://doi.org/10.2147/IJN.S57156.
  • Lesiak, N. Rangam, P. Jiricek, I. Gordeev, J. Tóth, L. Kövér, M. Mohai, and P. Borowicz, Surface study of Fe3O4 nanoparticles functionalized with biocompatible adsorbed molecules. Front. Chem., 7 (2019) 642. https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00642.
  • Mishra, R. Arora, S. Lahiri, S.S. Amritphale, and N. Chandra, Synthesis and characterization of iron oxide nanoparticles by solvothermal method. Prot. Met. Phys. Chem. Surf., 50 (2014) 628-631. https://doi.org/10.1134/S2070205114050128.
  • K. Hossain, A. Mishra, A. Tiwari, B. Pant, S.C. Dey, A. Tiwari, O. Saha, M.M. Rahaman, Y.R. Shukla, A. Tiwari, M. Ashaduzzaman, Thermally induced Fe2O3 spikes decorated Ag/Fe2O3 nanocomposite fabrication for anti-bacterial and anti-cancer activities. SN Appl. Sci., 5 (2023) 339. https://doi.org/10.1007/s42452-023-05599-y.
  • A. Vargas, J.E. Diosa, and E. Mosquera, Data on study of hematite nanoparticles obtained from Iron (III) oxide by the Pechini method. Data Brief., 25 (2019) 104183. https://doi.org/10.1021/ef502494d.
  • Mohammadi, A. Khazaei, A. Rezaei, Z. Huajun, and S. Xuwei, Ionic-liquid-modified carbon quantum dots as a support for the immobilization of tungstate ions (WO42-): Heterogeneous nanocatalysts for the oxidation of alcohols in water. ACS Sustain. Chem. Eng., 7 (2019) 5283-5291. https://doi.org/org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.8b06279.
  • Mohammadi, A. Rezaei, A. Khazaei, S. Xuwei, and Z. Huajun, Targeted development of sustainable green catalysts for oxidation of alcohols via tungstate-decorated multifunctional amphiphilic carbon quantum dots. ACS Appl. Mater. Interfaces, 11 (2019) 33194-33206. https://doi.org/10.1021/acsami.9b07961.
  • Hadian-Dehkordi, A. rezaei, A. Ramezani, M. Jaymanid, H. Samadian, L. Zheng, X. Deng, and H. Zheng, Amphiphilic carbon quantum dots as a bridge to a pseudohomogeneous catalyst for selective oxidative cracking of alkenes to aldehydes: A nonmetallic oxidation system. ACS Appl. Mater. Interfaces, 12 (2020) 31360-31371. https://doi.org/10.1021/acsami.0c05025.
  • Rezaei, L. Hadian Dehkordi, H. Samadian, M. Jaymand, H. Targhan, A. Ramezani, H. Adibi, X. Deng, and H. Zheng, Pseudohomogeneous metallic catalyst based on tungstate-decorated amphiphilic carbon quantum dots for selective oxidative scission of alkenes to aldehyde. Sci. Rep., 11 (2021) 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-021-83863-0.
  • x. Hou, H. Abdullah, D.H. Kuo, S.J. Leu, N. S. Gultom, and and C.H. Su, A comparison study of SiO2/nano metal oxide composite sphere for antibacterial application. Compos. Part B: Eng., 133 (2018) 166-176. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.09.021.
  • C. Londono, H.E. Hartnett, and B. Williams, Antibacterial activity of aluminum in clay from the Colombian Amazon. Environ. Sci. Technol., 51 (2017) 2401-2408. https://doi.org/10.1021/acs.est.6b04670.
  • Lyu, K. Luo, D. Gao, Y. Wang, and J. Ma, Synergistic effect of layered double hydroxide and montmorillonite: Towards super-efficient fireproofing of leather. Appl. Clay Sci., 212 (2021) 106215. https://doi.org/10.1016/j.clay.2021.106215.
  • Schwertfeger, J.R. Velicogna, A.H. Jesmer, S. Saatcioglu, H. McShane, R.P. Scroggins and J.I. Princz, Extracting metallic nanoparticles from soils for quantitative analysis: method development using engineered silver nanoparticles and SP-ICP-MS. Anal. Chem., 89 (2017) 2505-2513. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6b04668.
  • C. Regelink, L. Weng, and W.H. van Riemsdijk, The contribution of organic and mineral colloidal nanoparticles to element transport in a podzol soil. Appl. Geochem., 26 (2011) S241-S244. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2011.03.114.
  • Shavandi, P. Saeedi, M.A. Ali, and E. Jalalvandi, Functional Polysaccharides for Biomedical Applications, (2019) 267-304 (1st Edition, Elsevier).
  • K. Sharma, J. Filip, R. Zboril, and R.S. Varma, Natural inorganic nanoparticles-formation, fate, and toxicity in the environment. Chem. Soc. Rev., 44 (2015) 8410-8423. https://doi.org/10.1039/C5CS00236B.
  • Bhandari, and T.K. Nailwal, Recent Advancements in Microbial Diversity, (2020) 251-288, (1st Edition, Elsevier).
  • Baheiraei, H. Eyni, B. Bakhshi, R. Najafloo, and N. Rabiee, Effects of strontium ions with potential antibacterial activity on in vivo bone regeneration. Sci. Rep., 11 (2021) 1-9. https://doi.org/10.1038/s41598-021-88058-1.
  • P. Li, I. Ben Fekih, E.C. Fru, and G. Wang, Antimicrobial activity of metals and metalloids. Annu. Rev. Microbiol., 75 (2021) 175-197. https://doi.org/10.1146/annurev-micro-032921-123231.
  • Prado, R. Vidal, and C. Durán, Aplicación de la capacidad bactericida del cobre en la práctica médica. Rev. Med. Chile, 140 (2012) 1325-1332. http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872012001000014.
  • Anastasiou, M. Nerantzaki, E. Gounari, M.S. Duggal, P.V. Giannoudis, A. Jha, and D. Bikiaris, Antibacterial properties and regenerative potential of Sr2+ and Ce3+ doped fluorapatites; a potential solution for peri-implantitis. Sci. Rep., 9 (2019) 1-11. https://doi.org/10.1038/s41598-019-50916-4.
نشریه ایرانی شیمی تجزیه
دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 24
مهر 1404
صفحه 129-141
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار