Marine Crustacean Plusin syntetisoimien hopeananohiukkasten hyödylliset biosovellukset

Ota yhteyttäoscar.xiao@wecistanche.comLisätietoja

Abstrakti

Hopeananohiukkasilla (AgNP) on laaja sovellus. AgNP:iden tuotanto voi tapahtua erilaisilla kemiallisilla, fysikaalisilla ja vihreillä menetelmillä. Suosituimmat menetelmät ovat kemialliset lähestymistavat. Meren eliöillä on laaja valikoima bioaktiivisuutta. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää hopean nanopartikkelien biosynteesi meren äyriäisuutteesta uros- ja naaraspuolisen E.massavensiksen kovista ja pehmeistä osista. Nanohiukkasten mikrorakenne, morfologia ja optiset absorptio-ominaisuudet karakterisoitiin röntgendiffraktiolla (XRD), pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) ja [IV-näkyvä spektroskopia. havaittiin plasmonijuovia välillä 441.79-462.74 nm. XRD-tulokset osoittavat, että nanopartikkelit ovat luonteeltaan kiteisiä, ja SEM-kuvat havaitsivat kvasipallomaisen AgNP:n morfologisen muodon. Urospuolisen E.massavensis(HM4) kovan osan meren äyriäisuutteesta saadut hopeananohiukkaset osoittivat parhaat tulokset morfologiassa ja hiukkaskoossa. AgNP:iden (HM4) sytotoksisuuden arviointi eri syöpäsolulinjojen antiviraalisille, antimikrobisille, diabeteksen, niveltulehduksen, ikääntymisen ja tulehdusta ehkäiseville ominaisuuksille arvioitiin. AgNP:iden karakterisointi voidaan ottaa käyttöön lupaavina sovelluksina lääketieteellisissä näkökohdissa.

Avainsanat:Hopean nanohiukkaset; UV-Vis; SEM; XRD; Biosynteesi; Meren äyriäiset; sytotoksisuus; Biosovellukset.

Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja

1. Esittely

Nanoteknologia on nopeasti kasvava tieteenala, joka käsittelee erilaisten nanomateriaalien synteesiä ja kehittämistä. Nanoteknologia on nykyaikaisen materiaalitieteen aktiivisin tutkimusalue. Vaikka on olemassa monia kemikaaleja ja fysikaalisia menetelmiä, nanomateriaalin vihreä synteesi on esiin nousevin synteesimenetelmä [1-4]. Nykyään valmistellaan erilaisia ​​metallinanomateriaaleja kuparista, sinkistä, titaanista, magnesiumista, kullasta, alginaatista ja hopeasta [5]. Hopeananohiukkaset AgNP:istä tuli intensiivisen tutkimuksen pääpaino, koska niillä on laaja valikoima sovelluksia esimerkiksi katalyytti-, optiikka-, mikrobilääkkeiden ja biomateriaalien tuotannon aloilla [6-8]. AgNP:illä on korkea reaktiivisuus johtuen suuresta pinta-tilavuussuhteesta ja niillä on ratkaiseva rooli bakteerien kasvun estämisessä vesipitoisissa ja kiinteissä väliaineissa. Esimerkiksi AgNP:illä on raportoitu olevan kasvainten vastaista, antibakteerista, sieni- ja virustenvastaista aktiivisuutta [9].

Meren eliöt ovat runsas bioaktiivisten yhdisteiden lähde, jolla on merkittävä vaikutus farmaseuttisten, teollisuuden ja bioteknologisten tuotekehitysten alalla. Viime vuosina tutkijat ovat keskittyneet tutkimukseen merestä peräisin olevien nanohiukkasten synteesiin [10]. Äyriäiset, meren ekosysteemien suurin taksonominen ryhmä, vievät laajan eläimistön elinympäristön ja niillä on tärkeä rooli bioturbaatiossa sekä orgaanisten materiaalien ja ravinteiden siirrossa. Vesiviljelyteollisuus arvostaa äyriäisiä erinomaisena monityydyttymättömien rasvahappojen (PUFA) lähteenä, ja niillä on potentiaalia täydentää kalaöljyä rehujen välttämättömien lipidikomponenttien lähteinä [11]. Sirkkakatkarapu (Erugosquilla massavensis) on runsas äyriäinen Egyptissä. Se on yleinen tärkeimpien petoeläinten joukossa monissa matalissa, trooppisissa ja subtrooppisissa meriympäristöissä. Tätä sirkkakatkarapua esiintyy tiheästi alueilla, joilla on sopivaa hienoa hiekkaa ja hiekkaista mutaa sisältävää kaivosalustaa, erityisesti missä jokien valumisen vaikutus on tärkeä [12]. E. massavensis stomatopods ovat pohjaeläimiä, merellisiä, petollisia äyriäisiä, jotka elävät puolustettavissa koloissa.

AgNP:illä on laajat lääketieteelliset sovellukset, joista yksi tärkeimmistä on kasvaimia estävä vaikutus kolorektaalisyöpään (CRC), joka on toiseksi suurin syöpäkuolleisuuden syy monissa teollisuusmaissa [13]. Kolorektaalisyöpä (CRC) aiheuttaa 700 000 kuolemantapausta ja 1,4 miljoonaa äskettäin diagnosoitua tapausta vuosittain maailmanlaajuisesti, mikä tekee siitä ykkössyyn tupakoimattomaan syöpäkuolemiin. Syöpiä, jotka alkavat paksu- ja peräsuolen sisäpuolella olevista soluista, kutsutaan paksusuolen syöviksi. Useimmat CRC:t syntyvät epiteelissä, prosessi, jota ohjaavat geneettiset ja/tai epigeneettiset muutokset, jotka johtavat pahanlaatuisten adenoomien muodostumiseen. Kolorektaalisyöpä (CRC) johtuu geneettisten ja epigeneettisten muutosten asteittaisesta kertymisestä, jotka johtavat normaalin paksusuolen epiteelin muuttumiseen paksusuolen adenokarsinoomaksi [14].

Cistanche voi estää ikääntymistä

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli vahvistaa hopean nanopartikkelien biosynteesi meren äyriäisuutteesta uros- ja naaraspuolisen E. massavensiksen kovista ja pehmeistä osista ja luonnehtia muodostuneita hopeananopartikkeleita. Urospuolisen E. massavensiksen kovasta osasta muodostuneiden AgNP:iden sytotoksisuutta arvioitiin eri syöpäsolulinjoilla. Antiviraaliset, antimikrobiset, diabeteksen, niveltulehduksen, ikääntymisen ja tulehdusta ehkäisevät ominaisuudet arvioitiin.

Materiaalit ja menetelmät Näytekokoelma

Mantis-katkarapunäytteet (E. massiveness) saatiin Välimereltä Alexandriasta Eastern Harborista. Näytteet kerättiin yöllä (heinäkuusta lokakuuhun) kesän 2017 aikana kaupallisilla troolareilla. Kerätyt aikuisten E.-massiivisuudet tuotiin laboratorioon hyvin ilmastetussa merivedessä sen varmistamiseksi, että ne ovat edelleen elossa.cistanchen edutUros(M) ja naaras(F)sirkkakatkarapu erotettiin helposti rintakehän sukupuolielinten alueiden ja peniksen olemassaolon tai puuttumisen mukaan. Uros- ja naaraspuolisen E.:n massiivisuuden morfometrinen analyysi määritettiin mittaamalla ruumiin pituus ja paino. Heidän painonsa olivat 17,80 ± 3,79 g ja 16,90 ± 4,04 g ja pituudet 11,81 ± 1,51 ja 11,78 ± 1,28 cm miehillä ja naarailla. Lihaksen erottaminen ulkopuolisesta luurangosta poistamalla kaikki lisäkkeet ja tuoreet kokonaiset ruumiit pois selkäkilvestä ja säilytä ne tarvittaessa -20 C asteessa.

Uutteen valmistus

Lihakset (pehmeä osa; S) ja kuori (kova osa; H) (~ 10 g) jauhettiin hienoksi käyttämällä huhmaretta ja survinta. Uute täytettiin 100 ml:ksi käyttämällä kahdesti tislattua Milli-Q-vettä. Sitten uute suodatettiin Whatman numero 1 -suodatinpaperin läpi pehmojätteen erottamiseksi ja puhtaan uutteen saamiseksi.

Hopeananohiukkasten synteesi

Suodosta käytettiin pelkistimenä ja stabilointiaineena AgNP:iden synteesiä varten. 10 ml suodosta sekoitettiin 90 ml:n kanssa 1 mM hopeanitraattiliuosta 250 ml:n Erlenmeyer-pullossa ja sekoitettiin 60 °C:ssa pimeässä. Pullo, joka sisälsi 10 ml Milli-Q:ta ja 90 ml hopeanitraattiliuosta, otettiin kontrolliksi. Värin muutosta seurattiin visuaalisesti tyypillisen tummanruskean värin ilmestymiseen asti. Syntetisoitujen hopeananohiukkasten (AgNP:t) karakterisointi Syntetisoidut hiukkaset (SF1, HF2, SM3 ja HM4) karakterisoitiin absorptiospektroskopialla, SEM:llä ja XRD:llä.

UV-Vis-spektroskopia

UV-näkyvä spektroskooppinen analyysi suoritettiin Shimadzu UV 1700:lla. 24 tunnin ja 4 päivän kuluttua tislattuun veteen suspendoitujen syntetisoitujen nanopartikkelien optinen tiheys mitattiin eri aallonpituuksilla välillä 300 - 800 nm ja arvot piirrettiin kaavioon. Röntgendiffraktiokuvio XRD-mittaukset tallennettiin (Shimadzu LabX XRD-6100 röntgendiffraktometrillä, Japani). Sitä käytettiin 40 kV jännitteellä ja 30 mA virralla CuK-säteilyn virityslähteellä (?=1.541 Å), skannauskulman alueella 30-80 astetta skannausnopeudella 5 prosenttia /min askelleveydellä 0,02 astetta XRD-mittauksia varten hopean nanopartikkelit (AgNP:t) kerrostettiin esipestyille lasisubstraateille ja kuivattiin uunissa 60 °C:ssa. Pyyhkäisyelektronimikroskoopia Lasisubstraateille kerrostuneiden AgNP:iden morfologia analysoitiin käyttämällä pyyhkäisyelektronimikroskooppia (JEOL SEM, JSM-636OLA, Japani) 20 kV:n kiihdytetyllä jännitteellä. Näytepinnat tyhjiöpinnoitettiin kullalla SEM:ää varten.

Sytotoksisuuden arviointi

Erityyppisiä solulinjoja, kuten MCF-7 (ihmisen rintasyöpäsolulinja), Hepa-2 (ihmisen hepatosellulaarinen syöpä) ja CACO (kolorektaalinen karsinooma), hankittiin VACSERA Tissue Culture Unitilta. Eloonjääneiden solujen ja lääkepitoisuuden välistä suhdetta jatkettiin 24 tuntia ja elävien solujen saanto määritettiin kolorimetrisellä menetelmällä [15]. 50 prosentin estävä konsentraatio (IC50) arvioitiin kunkin pitoisuuden annos-vaste-käyrän graafisista kaavioista. Antimikrobinen aktiivisuus Assay Cut plug -menetelmä antimikrobisen aktiivisuuden seulomiseksi testatuille komplekseille: Pridham et ai. [16] tallentanut, käytettiin valittujen tuotteiden antimikrobisen aktiivisuuden määrittämiseen. Estovyöhykkeiden keskimääräiset halkaisijat kirjattiin millimetreinä ja niitä verrattiin kaikkien levyjen osalta. Antimikrobinen profiili testattiin grampositiivisia bakteerilajeja (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Streptococcus mutant, Enterococcus faecalis ja Streptococcus pyogenes) vastaan ​​sekä gramnegatiivisia bakteerilajeja (Escherichia coli, Salmonella fungi molds) (neljä) vastaan. Aspergillus fumigatus, Cryptococcus nanoforms, Candida albicans ja Aspergillus Brasilienses) käyttäen modifioitua kaivon diffuusiomenetelmää. Antiviraalinen vaikutus Antiviraalisen vaikutuksen arviointi sytopaattisen vaikutuksen estomäärityksellä kahdelle viruskannalle HAV-10 (hepatiitti A virus) ja HSV-1 (Herpes simplex tyypin 1 virus), tämä määritys valittiin osoittamaan biologisen toiminnan spesifinen esto, eli sytopaattinen vaikutus (CPE) herkissä nisäkässoluissa[17.

Ikääntymistä estävä toiminta

Ennen seulontaa kaikissa määrityksissä kaikkien uutteiden spektrit rekisteröitiin Cary 300 UV-näkyvällä spektrofotometrillä häiriön ja siirtymien tarkistamiseksi lambda max -arvossa. Käytetty määritys perustui spektrofotometrisiin menetelmiin kollagenaasimäärityksellä [18], jossa oli joitain modifikaatioita käytettäväksi mikrolevylukijassa.cistanche-kolesteroliAnti-inflammatoriset ja anti-niveltulehdukset Sekä raakauutteen että syntetisoitujen hopeananohiukkasten anti-inflammatoriset ominaisuudet arvioitiin käyttämällä albumiinin denaturaatiotestiä, jossa on joitain muutoksia [19]. Niveltulehduksen vastaisia ​​vaikutuksia arvioitiin käyttämällä ihmisen U937-monosyyttejä (ATCC, Manassas, VA, USA) näytteiden vaikutuksen histamiinin vapautumiseen tutkimiseksi [20].

Diabetes-potentiaalin arviointi

Sekä raakauutteen että syntetisoitujen hopeananohiukkasten diabetesta estäviä aktiivisuuksia arvioitiin kahdella eri menetelmällä. Ensimmäinen oli -glukosidaasia estävä aktiivisuus, joka mitattiin You et ai. [21]. Toinen oli a-amylaasia estävä aktiivisuus, joka määritettiin kolorimetrisellä mikrolevymäärityksellä käyttäen hyväksi vakiintunutta protokollaa [22].

Tilastollinen analyysi

Tiedot ilmaistiin keskiarvoina ± SD (keskihajonta) ja tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä yksisuuntaista varianssianalyysiä (ANOVA) merkittävien erojen arvioimiseksi hoitoryhmien välillä. Tilastollisen merkitsevyyden kriteeriksi asetettiin p Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05. Kaikki tilastolliset analyysit suoritettiin käyttämällä SPSS tilastollisen version 17 ohjelmistopakettia (SPSSQ Inc., USA). Tulokset ja keskustelu Hopeananohiukkasten synteesi on suoritettu menestyksekkäästi kemiallisella pelkistysmenetelmällä. Hopeananohiukkasten muodostumista havaittiin visuaalisesti ja väri muuttui (ruskeaksi) inkubaation jälkeen. Näytteeseen muodostunut ruskea väri viittaa siihen, että synteesiprosessia hallitsevat hopean nanohiukkasten rakeet.

UV-näkyvä spektroskopia

Ultravioletti- ja näkyvää spektrometriaa käytetään lähestulkoon näytteessä olevien yhdisteiden kvantitatiiviseen analysointiin. UV-näkyvä spektroskopia on yksi yleisimmin käytetyistä tekniikoista hopean nanopartikkelien rakenteelliseen karakterisointiin. Metallin nanohiukkasissa, kuten hopeassa, johtavuusvyöhyke ja valenssikaista ovat hyvin lähellä toisiaan, joissa elektronit liikkuvat vapaasti. Nämä vapaat elektronit synnyttävät pintaplasmoniresonanssin (SPR) absorptiokaistan [23-26], mikä johtuu hopean nanopartikkelien elektronien kollektiivisesta värähtelystä valoaallon kanssa resonanssissa [27].cistanche deserticolan sivuvaikutuksetHopeananohiukkasten optisia absorptiospektrejä hallitsee SPR, joka osoittaa siirtymistä kohti punaista tai sinistä päätä riippuen hiukkasten koosta, muodosta ja tuloksena olevien hopeananopartikkelien aggregaatiotilasta [28]. Näytteiden (SF1, HF2, SM3 ja HM4) absorptiospektrit osoittavat tarkasti määritellyt plasmoninauhat välillä 441.79-462.74 nm 24 tunnin jälkeen, jotka ovat tyypillisiä nanokokoiselle hopealle. AgNP-näytteiden (SF1, HF2, SM3 ja HM4) UV-Vis-absorptiospektrit näkyvät kuvassa 1.

Hopeananohiukkasnäytteet (SF1 ja HM2) osoittivat elektronisen absorptiospektreissä 447,16 nm:ssä ja 441,79 nm:ssä sijaitsevien vyöhykkeiden esiintymisen 24 tunnin (1 vuorokauden) jälkeen, mikä liittyi joidenkin epäsäännöllisten muotojen esiintymiseen. Vaikka SM3- ja HM4-näytteiden absorptiokaistat näkyvät pidemmillä aallonpituuksilla, jotka liittyvät pieniin karkeasti pallomaisiin ja pallomaisiin nanopartikkeleihin.

Reaktioseos osoitti pintaplasmoniresonanssin absorptiovyöhykkeen, jonka maksimipiikki oli 462,74 nm ja 453,65 nm 24 tunnin kuluttua, mikä osoitti pallomaisten tai karkeasti pallomaisten hopeananopartikkelien läsnäolon. Piikin leveneminen osoitti, että hiukkaset ovat polydisperssiä [29,30].

Syntetisoitujen hopeananopartikkeliliuosten stabiilius arvioitiin tallentamalla UV-vis-spektrit 1 ja 4 päivän välein. Hopeananohiukkasten (SF1, SM3 ja HM4) huipun sijainnissa ei tapahtunut selvää muutosta absorbanssin kasvua lukuun ottamatta. Absorption lisääntyminen osoittaa, että hopean nanopartikkelien määrä kasvaa. Absorbanssihuipun vakaa sijainti osoittaa, että uudet hiukkaset eivät aggregoidu. Mitä tulee näytteeseen HF2, huipun sijainnissa on pieni punasiirtymä (451,06 nm), mikä viittaa nanohiukkasten aggregaation alkamiseen.cistanche annostus redditSEM-analyysi Hopeananohiukkasille tehtiin SEM-mikrokuva-analyysi hopea-ionien topologian ymmärtämiseksi. Hopean nanohiukkasten morfologiaa tutkittiin pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM). SEM-mikrokuvat syntetisoitavista SF1-, HF2-, SM3- ja HM4-nanohiukkasista on esitetty kuvassa 2.

SEM-analyysin mukaan hopean nanopartikkelit olivat pallomaisia ​​(HM4:n tapauksessa), karkeasti pallomaisia ​​(SM3:n tapauksessa), levymäisiä ja jotkut epäsäännöllisiä (SF1:n ja HF2:n tapauksessa). XRD-analyysi Valmistettujen hopeananohiukkasten rakennetta on tutkittu röntgendiffraktioanalyysillä (XRD). SF1-, HF2-, SM3- ja HM4-nanohiukkasten XRD on esitetty kuvassa 3.

Missä '入' on röntgensäteen aallonpituus (0.1541 nm）),' ' on FWHM (täysleveys puolet maksimista), 'θ' on diffraktiokulma ja 'D:n hiukkasen halkaisija (koko) . Syntetisoitujen nanopartikkelien (SF1) röntgendiffraktiokuvio näyttää diffraktiohuiput kohdissa 20=32,319, 32,779, 46,70 astetta ja 61,349, jotka voidaan indeksoida vastaavasti arvoihin (111), (111), (210) ja (310)hilatasot. Syntetisoitujen nanopartikkelien (HF2) röntgendiffraktiokuvio näyttää diffraktiohuiput 20=32,10 asteessa 39,28 astetta ja 61,24 astetta, jotka voidaan indeksoida vastaavasti (111), (200) ja (310) hilaan lentokoneita. Syntetisoitujen nanopartikkelien (SM3) röntgendiffraktiokuvio näyttää diffraktiohuiput kohdilla 20=32,72 astetta, 48,68 astetta ja 61,20 astetta, jotka voidaan indeksoida vastaavasti (111), (211) ja (310) hilan tasot. Syntetisoitujen nanopartikkelien (HM4) röntgendiffraktiokuvio näyttää diffraktiohuiput kohdilla 20=32,62 astetta, 48,58 astetta ja 59,46 astetta, jotka voidaan indeksoida vastaavasti (111), (211) ja (300) hilan tasot. Hopeananohiukkasten korkean intensiteetin huiput näytteissä (SF1, HF2 ja SM3) havaittiin 20=61,34 asteessa, 61,24 asteessa ja 61,20 asteessa, mikä vastaa (310) heijastusta. Tämä vahvisti hilarakenteiden olevan bcc (body-centered cubic).

Hopeananohiukkasnäytteessä (HM4) havaittiin useita Bragg-heijastuksia (111), (21l) ja (300) hilatasojen joukossa. Fcc-materiaalien korkea intensiteetti on yleensä (11l)heijastus, joka havaitaan näytteessä voimakkaimmasta huipusta 20=32,62 asteessa. Tämä vahvisti hilarakenteen olevan fcc (face-centered cubic). Hopeananohiukkasnäytteiden (SF1, HF2) ja (SM3, HM4) tiedot on esitetty taulukossa 1 (a, b), vastaavasti. On havaittu, että bcc (SFl, HF2 ja SM3) ja fcc(HM4) kiderakenteiden rinnakkaiselo ilmenee pelkistysaineiden (organismin pehmeät ja kovat osat) vaihtuessa. Hilavakio on arvioitu kaavalla a =d*√(h2 plus k2 plus 12) hopean nanohiukkasille

näytteet (SF1, HF2, SM3 ja HM4). Huippujen tiedoista saaduista arvoista laskettujen neljän arvon keskiarvon havaitaan olevan 4,66, 4,73, 4,69 ja 4,66 A, vastaavasti. On havaittu, että hopean nanopartikkelien hilaparametrit pienenevät hiukkaskoon pienentyessä. Nanohiukkasnäytteiden (SF1, HF2, SM3 ja HM4) keskimääräisen koon havaittiin olevan vastaavasti 67,07, 557,03, 80,66 ja 20,63 nm. HM4-väliaineessa syntetisoitujen hiukkasten tapauksessa keskimääräinen partikkelikoko oli 20,63 nm, kun taas SF1:ssä, HF2:ssa ja SM3:ssa syntetisoidut partikkelit olivat keskimäärin suurempia.cistanche-uutteen edutXRD-tulokset osoittavat, että nanopartikkelit ovat luonteeltaan kiteisiä ja kiteet ovat kuution muotoisia. HF2:lla havaittiin olevan epätavallisen suuri koko. Suuremmat hopeapartikkelit klusteroituivat voi johtua pienempien aggregaatiosta. XRD-kuvioiden analyysi vahvisti syntetisoitujen nanopartikkelien UV-Vis-spektreistä ja elektronimikrokuvista saadut tulokset.

Biosovellukset

Meren äyriäisuutteesta saadun hopeananohiukkasten biosynteesin havaitun karakterisoinnin ansiosta uros- ja naaraspuolisten E.-massiivisten kovien ja pehmeiden osien (SF1, HF2, SM3 ja HM4) avulla hyödynnetään AgNP:n (HM4) parhaita tuloksia arvioinnissa. eri syöpäsolulinjojen sytotoksisuudesta antiviraaliset, antimikrobiset, diabeettiset, niveltulehdukset, ikääntymistä estävät ja tulehdusta ehkäisevät ominaisuudet.

Eri solulinjoja vastaan ​​tehdystä sytotoksisuustestistä saadut tulokset sekä urospuolisen E. massavensiksen kovan osan raakauutteelle että AgNP:ille (taulukko 2) osoittivat, että AgNP:illä, jotka syntetisoidaan uros E. massavensiksen kovasta osasta, on suhteellisen voimakkaita sytotoksisia ominaisuuksia. kaikkia testattuja solulinjoja vastaan ​​(peräisin paksusuolen-, rinta- ja maksasyövästä) kuin urospuolisen E. massavensisin kovan osan raakauutte. AgNP:illä saadut sytotoksisuuden IC50-arvot olivat lähes lähellä vertailulääkkeellä saatuja arvoja, erityisesti paksusuolen syövässä. Nämä tulokset ovat linjassa eri aiempien tutkimusten kanssa, jotka osoittivat, että mehiläisuutteesta syntetisoidut AgNP:t osoittivat korkeaa suhteellista aktiivisuutta ihmisen paksusuolensyövästä peräisin olevaa CACO-solulinjaa vastaan ​​58,6 prosentin estolla [32,33]. Toinen tutkimus osoitti, että AgNP:t pystyivät vähentämään Daltonin lymfoomaaskiteskasvaimen elinkelpoisuutta [34]. Tavallisten lääkekasvien, kuten Taraxacum officinalen ja Commelina nudifloran, AgNP:t osoittivat voimakkaan sytotoksisen vaikutuksensa ihmisen maksasyöpäsoluja (HepG2) ja paksusuolensyöpäsoluja (HCT-116) ​​vastaan[35,36]. Se voidaan selittää sillä, että solujen sisällä nanopartikkelit läpäisevät helposti tumakalvon ja ovat syvässä vuorovaikutuksessa solunsisäisten makromolekyylien, kuten proteiinien ja DNA:n, kanssa. Biologisesti syntetisoidut AgNP:t pystyvät vaihtelemaan syöpäsolujen solumorfologiaa, mikä on varhainen indikaattori apoptoosille, joka voidaan määrittää solujen rakenteellisella vuorottelulla [37]. Tiedot, jotka saatiin sekä raakojen että E. massiivisen kuoren AgNP:iden antimikrobisesta arvioinnista (taulukko 3), osoittivat paremman antibakteerisen aktiivisuuden grampositiivisia bakteereja vastaan ​​(Staphylococcus aureus, Streptococcus-mutantit, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis ja Streptococcus). pyogenes) estoalueiden halkaisija vaihteli välillä 9-15 mm. Vaikka raakauute ei osoittanut aktiivisuutta. Toisaalta AgNP:t osoittivat hyvää antibakteerista aktiivisuutta gramnegatiivisia bakteereja (Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli ja Klebsiella pneumonia) vastaan, ja estoalueet vaihtelivat halkaisijaltaan 10-14 mm:stä. Koiras E.massivansis -kuoresta saatu raakauute osoitti samanlaisia ​​tuloksia estoalueilla, joiden halkaisija vaihteli välillä 10-16 mm, paitsi E. colia vastaan, joka ei osoittanut mitään aktiivisuutta. Samalla tavalla kuin grampositiiviset bakteerit, AgNP:t osoittivat myös suhteellisen keskinkertaista antifungaalista aktiivisuutta Aspergillus fumigatesia, Cryptococcus nanoformeja, Candida albicansia ja Aspergillus Brasiliensesia vastaan, joiden estoalueet olivat halkaisijaltaan 10-15 mm. Raakauute ei kuitenkaan osoita aktiivisuutta. Nämä tulokset ovat linjassa muiden aiempien tutkimusten kanssa, jotka raportoivat, että merirapujen (Carcinus maenas, Ocypode quadrata ja Polychaeta) hemolymfistä peräisin olevat AgNP:t osoittivat suurta antibakteerista aktiivisuutta eri patogeenejä vastaan. Siitä voidaan keskustella AgNP:iden suuren aktiivisuuspinta-alan mukaan, mikä mahdollistaa niille paremman kontaktin mikro-organismien kanssa. Nanohiukkaset adsorboituvat solukalvoon ja pääsevät bakteerisolujen sisään, jotka ovat vuorovaikutuksessa bakteerien solukalvossa olevan rikkiä sisältävän proteiinin sekä fosforia jatkavan yhdisteen, kuten DNA:n, kanssa. AgNP:t estävät bakteerisolun DNA:n replikaatiota, mikä estää solun jakautumisen, mikä aiheuttaa bakteerisolukuoleman [38,39]. Toinen tärkeä AgNP:iden sovellus on antiviraalinen aktiivisuus.

Tutkimuksessamme saadut tulokset raportoivat, että urospuolisten E. massiivisten eksoskeletonista syntetisoitujen AgNP:iden antiviraalinen aktiivisuus osoitti kohtalaista antiviraalista vaikutusta HAV-10 vastaan ​​ja heikko vaikutus HSV-1 vastaan ​​(taulukko 4). Toisaalta urospuolisen E.massavensiksen kovasta osasta saatu raakauute ei osoittanut antiviraalista aktiivisuutta. nämä tulokset ovat sopusoinnussa aiemman tutkimuksen kanssa, joka osoitti, että AgNP:iden vaikutus monenlaisiin virusinfektioihin, kuten ihmisen immuunikatoviruksen tyypin 1 (HIV) herpes simplex -viruksen tyypin 1 HSV-1, hepatiitti B -virukseen (HBV), Monkeypox-virus, Tacaribe-virus (TCRV) ja respiratory syncytial virus [40]. AgNP:t, jotka syntetisoitiin urospuolisen E. massiivisuuden kuoresta, osoittivat myös suhteellisen korkeampaa ikääntymistä estävää aktiivisuutta kuin raakauutteella. Nämä tulokset ovat samassa linjassa monien aikaisempien tutkimusten kanssa, jotka osoittivat AgNP:iden roolin suojassa UVB-indusoitua valovanhenemista vastaan ​​ja nanohiukkasten roolin kosmeettisissa valmisteissa, joita käytetään ihon, hiusten, kynsien ja huulten hoitoon [41,42]. AgNP:t, jotka syntetisoitiin urospuolisen E.-massiivisuuden eksoskeletonista, osoittivat kohtalaista niveltulehduksen vastaista aktiivisuutta käyttämällä proteiinien denaturaatiomenetelmää. Vaikka raakauutteella on hyvin alhainen niveltulehduksen vastainen aktiivisuus verrattuna diklofenaakkinatriumiin standardiyhdisteenä (taulukko 5). Nämä tulokset ovat sopusoinnussa aiemman tutkimuksen kanssa, jossa todettiin, että meren selkärangattomien AgNP:itä voitaisiin käyttää tehokkaina niveltulehdusta ehkäisevinä aineina, koska ne sisältävät bioaktiivisia yhdisteitä, joita käytetään estämään tulehdusta ja siihen liittyvää kipua ja heikentyneen liikkuvuuden oireita on ensisijainen vaatimus niveltulehduksen hoidossa. [43,44]. On raportoitu, että yksi useiden ei-steroidisten tulehduskipulääkkeiden ominaisuuksista on niiden kyky stabiloida ja estää denaturaatiota [45].

Tässä tutkimuksessa urospuolisen E.massavensiksen kovasta osasta syntetisoiduilla AgNP:illä (HM4) on korkeampi glukosidaasia ja -amylaasia estävän aktiivisuuden diabeteksen vastainen vaikutus kuin raakauutteella verrattuna akarboosiin standardiyhdisteenä (taulukko 5). . Nämä tulokset ovat sopusoinnussa eri aiempien tutkimusten kanssa, jotka raportoivat, että verensokerin merkittävä lasku rotilla, joita hoidettiin AgNP:illä käyttäen P. sapotaa ja Lonicera japonica -lehtiuutetta, ja osoittivat, että AgNP:illä on antidiabeettista aktiivisuutta, arvioituna in vitro ja in vivo. SNP:t selvitettiin diabeteslääkkeinä, jotka johtavat verensokerin laskuun [46-48].

Johtopäätökset

Hopeananohiukkaset syntetisoitu kemiallisella pelkistysmenetelmällä käyttämällä meren äyriäisuutetta uros- ja naaraspuolisen E.:n massiivisuuden kovista ja pehmeistä osista. Nanohiukkaset karakterisoitiin UV-Vis-spektroskopialla, SEM:llä ja XRD:llä. XRD-kuvioiden analyysi vahvisti syntetisoitujen nanopartikkelien UV-Vis-spektreistä ja elektronimikrokuvista saadut tulokset. AgNP:t (HM4) osoittivat sytotoksista vaikutusta erilaisiin syöpäsolulinjoihin, jotka ovat antiviraalisia, antimikrobisia, diabeettisia, niveltulehduksia estäviä, ikääntymistä estäviä, tulehdusta estäviä. AgNP:iden da ja 7.1 karakterisointi voidaan ottaa käyttöön lupaavina sovelluksina lääketieteellisissä näkökohdissa.

Tämä artikkeli on poimittu Egyptistä. J. Chem. Voi. 64, nro 8 s. 4653 - 4662 (2021)