Materiales nanométricos basados en ZIF-93 como sistemas de liberación de fármacos sensibles al pH para mejorar la eficacia antibacteriana de la kasugamicina en el manejo del fuego bacteriano de las peras
Autores: Chen, Chunli; Hao, Bin; Shen, Jincheng; Liu, Shuren; Feng, Hongzu; Zhang, Jianwei; Liu, Chen; Li, Yong; Dong, Hongqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Materiales nanométricos basados en ZIF-93 como sistemas de liberación de fármacos sensibles al pH para mejorar la eficacia antibacteriana de la kasugamicina en el manejo del fuego bacteriano de las peras
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Kasugamicina
Sistema de liberación controlada
Marcos de imidazolato zeolítico
Efecto antibacteriano
Ensayos antimicrobianos
Fuego bacteriano de pera
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La kasugamicina (KSM) se ve fácilmente afectada por la fotólisis, la destrucción ácido-base y la descomposición oxidativa en el entorno natural, lo que conduce a su baja durabilidad y baja tasa de utilización efectiva, lo que afecta su efecto de control sobre las enfermedades bacterianas de las plantas. Los nanomateriales modificados con agentes sensibles al entorno permiten el control de la liberación de pesticidas al responder inteligentemente a estímulos externos, mejorando así la eficacia y reduciendo el impacto ambiental. En este estudio, se construyó un sistema de liberación controlada sensible al pH utilizando estructuras de imidazolato zeolítico (ZIF-93) para la entrega sostenida y dirigida de KSM. El KSM sintetizado @ ZIF-93 exhibió un diámetro de 63,93 +/- 11,19 nm con una capacidad de carga de fármaco del 20,0%. En condiciones ácidas que imitan los sitios de infección bacteriana, los enlaces de base de Schiff y los enlaces de coordinación en ZIF-93 se disociaron, desencadenando la liberación simultánea de KSM y Zn, logrando un efecto antibacteriano sinérgico. Los experimentos de estabilidad a la luz revelaron una reducción del 34,81% en la degradación inducida por UV de KSM cuando se encapsuló en ZIF-93. En ensayos antimicrobianos in vitro se demostró que KSM @ ZIF-93 inhibió completamente a 200 mg/L y tuvo una mejor actividad antibacteriana y persistencia que KSM y ZIF-93. El experimento de campo y la evaluación de seguridad mostraron que el efecto de control de KSM @ ZIF-93 sobre la fuego bacteriano de la pera a una concentración de 200 mg/L fue del (75,19 +/- 3,63)% y no tuvo efecto tóxico en la germinación del polen. Este sistema sensible al pH no solo mejora la estabilidad y biodisponibilidad de KSM, sino que también proporciona una estrategia dirigida y respetuosa con el medio ambiente para gestionar infecciones bacterianas durante el período de floración de los árboles de pera.
Descripción
La kasugamicina (KSM) se ve fácilmente afectada por la fotólisis, la destrucción ácido-base y la descomposición oxidativa en el entorno natural, lo que conduce a su baja durabilidad y baja tasa de utilización efectiva, lo que afecta su efecto de control sobre las enfermedades bacterianas de las plantas. Los nanomateriales modificados con agentes sensibles al entorno permiten el control de la liberación de pesticidas al responder inteligentemente a estímulos externos, mejorando así la eficacia y reduciendo el impacto ambiental. En este estudio, se construyó un sistema de liberación controlada sensible al pH utilizando estructuras de imidazolato zeolítico (ZIF-93) para la entrega sostenida y dirigida de KSM. El KSM sintetizado @ ZIF-93 exhibió un diámetro de 63,93 +/- 11,19 nm con una capacidad de carga de fármaco del 20,0%. En condiciones ácidas que imitan los sitios de infección bacteriana, los enlaces de base de Schiff y los enlaces de coordinación en ZIF-93 se disociaron, desencadenando la liberación simultánea de KSM y Zn, logrando un efecto antibacteriano sinérgico. Los experimentos de estabilidad a la luz revelaron una reducción del 34,81% en la degradación inducida por UV de KSM cuando se encapsuló en ZIF-93. En ensayos antimicrobianos in vitro se demostró que KSM @ ZIF-93 inhibió completamente a 200 mg/L y tuvo una mejor actividad antibacteriana y persistencia que KSM y ZIF-93. El experimento de campo y la evaluación de seguridad mostraron que el efecto de control de KSM @ ZIF-93 sobre la fuego bacteriano de la pera a una concentración de 200 mg/L fue del (75,19 +/- 3,63)% y no tuvo efecto tóxico en la germinación del polen. Este sistema sensible al pH no solo mejora la estabilidad y biodisponibilidad de KSM, sino que también proporciona una estrategia dirigida y respetuosa con el medio ambiente para gestionar infecciones bacterianas durante el período de floración de los árboles de pera.