ประโยชน์ทางชีวภาพของอนุภาคนาโนเงินสังเคราะห์โดยครัสเตเชียนทะเล

โปรดติดต่อoscar.xiao@wecistanche.comสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

เชิงนามธรรม

อนุภาคนาโนเงิน (AgNPs) มีการใช้งานที่หลากหลาย การผลิต AgNP สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยวิธีทางเคมี กายภาพ และวิธีสีเขียวที่แตกต่างกัน วิธีที่นิยมมากที่สุดคือวิธีการทางเคมี สิ่งมีชีวิตในทะเลแสดงฤทธิ์ทางชีวภาพที่หลากหลาย การศึกษานี้ได้รับการออกแบบเพื่อสร้างการสังเคราะห์ทางชีวภาพของอนุภาคนาโนเงินจากสารสกัดจากครัสเตเชียนจากทะเลของส่วนที่แข็งและอ่อนของ E.massavensis ตัวผู้และตัวเมีย โครงสร้างจุลภาค สัณฐานวิทยา และคุณสมบัติการดูดกลืนแสงของอนุภาคนาโนมีลักษณะเฉพาะโดยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (XRD) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และ [IV-visible spectrosconv การก่อตัวของอนุภาคนาโนเงินได้รับการยืนยันโดย-การดูดซึมแบบ Vis และสเปกตรัม สังเกตพบแถบพลาสมอนระหว่าง 441.79-462.74 นาโนเมตร ผล XRD แสดงให้เห็นว่าอนุภาคนาโนมีลักษณะเป็นผลึก และภาพ SEM ตรวจพบรูปร่างทางสัณฐานวิทยาของ AgNP กึ่งทรงกลม อนุภาคนาโนเงินจากสารสกัดจากครัสเตเชียนของส่วนที่แข็งของ E.massavensis (HM4) เพศผู้ ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในด้านสัณฐานวิทยาและขนาดอนุภาค การประเมินความเป็นพิษต่อเซลล์ของ AgNPs (HM4) ต่อคุณสมบัติต้านไวรัส ต้านจุลชีพ ต้านเบาหวาน ต้านข้ออักเสบ ต่อต้านริ้วรอย และต้านการอักเสบของสายพันธุ์ของเซลล์มะเร็ง การระบุลักษณะเฉพาะของ AgNPs อาจนำมาใช้ได้ในด้านการแพทย์

คำสำคัญ:อนุภาคนาโนเงิน UV-Vis; SEM; เอ็กซ์อาร์ดี; การสังเคราะห์ทางชีวภาพ กุ้งทะเล; ความเป็นพิษต่อเซลล์; ไบโอประยุกต์

กรุณาคลิกที่นี่เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติม

1. บทนำ

นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ที่เติบโตอย่างรวดเร็วซึ่งเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์และการพัฒนาวัสดุนาโนที่หลากหลาย สาขาวิชานาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาวิชาที่มีความกระตือรือร้นมากที่สุดในการวิจัยวัสดุศาสตร์สมัยใหม่ แม้ว่าจะมีสารเคมีและวิธีการทางกายภาพมากมาย แต่การสังเคราะห์สีเขียวของวัสดุนาโนเป็นวิธีการสังเคราะห์ที่เกิดขึ้นใหม่ที่สุด [1-4] ขณะนี้ ทองแดง สังกะสี ไททาเนียม แมกนีเซียม ทอง แอลจิเนต และเงิน ได้เตรียมโลหะนาโนหลายชนิดไว้ด้วยกัน AgNPs อนุภาคนาโนสีเงินกลายเป็นจุดสนใจหลักของการวิจัยอย่างเข้มข้น เนื่องจากมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านต่างๆ เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา ทัศนศาสตร์ สารต้านจุลชีพ และการผลิตวัสดุชีวภาพ [6-8] AgNPs มีปฏิกิริยาสูงเนื่องจากอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรที่มากและมีบทบาทสำคัญในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในตัวกลางที่เป็นน้ำและของแข็ง ตัวอย่างเช่น มีรายงานว่า AgNPs มีฤทธิ์ต้านเนื้องอก ต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และต้านไวรัส [9]

สิ่งมีชีวิตในทะเลเป็นแหล่งที่อุดมไปด้วยสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีผลกระทบอย่างน่าทึ่งในด้านการพัฒนาผลิตภัณฑ์ยา อุตสาหกรรม และเทคโนโลยีชีวภาพ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยมุ่งเน้นการวิจัยเกี่ยวกับการสังเคราะห์อนุภาคนาโนจากแหล่งทางทะเล [10] ครัสเตเชียน ซึ่งเป็นกลุ่มอนุกรมวิธานที่สำคัญในระบบนิเวศทางทะเล ครอบครองที่อยู่อาศัยของ infaunal ขนาดใหญ่และมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ และการถ่ายเทวัสดุอินทรีย์และสารอาหาร อุตสาหกรรมเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำครัสเตเชียให้คุณค่าว่าเป็นแหล่งที่ดีของกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PUFAs) และพวกมันมีศักยภาพที่จะเสริมน้ำมันปลาในฐานะแหล่งของส่วนประกอบไขมันที่จำเป็นของอาหารสัตว์ [11] ตั๊กแตนตำข้าว (Erugosquilla massavensis) เป็นสัตว์จำพวกครัสเตเชียนที่อุดมสมบูรณ์ในอียิปต์ เป็นเรื่องปกติในหมู่สัตว์นักล่าที่สำคัญที่สุดในแหล่งที่อยู่อาศัยทางทะเลที่ตื้น เขตร้อน และกึ่งเขตร้อน กุ้งตั๊กแตนชนิดนี้พบได้ในบริเวณที่มีความหนาแน่นสูงในบริเวณที่มีพื้นทรายและโคลนทรายละเอียดที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่อิทธิพลของการไหลบ่าของแม่น้ำมีความสำคัญ [12] E. Massavensis stomatopods เป็นสัตว์หน้าดิน สัตว์ทะเล ครัสเตเชียนที่กินสัตว์อื่นเป็นอาหาร ซึ่งอาศัยอยู่ในโพรงที่ป้องกันได้

AgNPs มีการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์อย่างกว้างขวาง สิ่งสำคัญที่สุดคือฤทธิ์ต้านมะเร็งของมะเร็งลำไส้ใหญ่ (CRC) ซึ่งเป็นสาเหตุอันดับสองของการเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งในหลายประเทศอุตสาหกรรม [13] มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก (CRC) คร่าชีวิตผู้คนไป 700 ราย000 ราย และผู้ป่วยรายใหม่ที่ได้รับการวินิจฉัย 1.4 ล้านรายทั่วโลกต่อปี ทำให้เป็นสาเหตุอันดับหนึ่งของการเสียชีวิตจากมะเร็งที่ไม่เกี่ยวข้องกับการสูบบุหรี่ มะเร็งที่เริ่มต้นในเซลล์ที่อยู่ด้านในของลำไส้ใหญ่และทวารหนักเรียกว่ามะเร็งลำไส้ใหญ่ CRCs ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในเยื่อบุผิว ซึ่งเป็นกระบวนการที่ขับเคลื่อนโดยการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและ/หรืออีพีเจเนติกซึ่งส่งผลให้เกิดรอยโรคก่อนเนื้อร้ายที่เรียกว่าอะดีโนมา มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก (CRC) เป็นผลมาจากการสะสมของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและ epigenetic ที่ก้าวหน้าซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของเยื่อบุผิวลำไส้ใหญ่ปกติเป็นมะเร็งลำไส้ [14]

Cistanche สามารถต่อต้านริ้วรอย

การศึกษานี้ได้รับการออกแบบเพื่อสร้างการสังเคราะห์อนุภาคนาโนเงินจากสารสกัดจากครัสเตเชียนจากสัตว์ทะเลของส่วนที่แข็งและอ่อนนุ่มของ E. massavensis ตัวผู้และตัวเมีย และแสดงลักษณะเฉพาะของอนุภาคนาโนเงินที่ก่อตัวขึ้น ความเป็นพิษต่อเซลล์ของ AgNPs ที่เกิดขึ้นจากส่วนที่แข็งของ E. massavensis ของผู้ชายได้รับการประเมินในเซลล์มะเร็งชนิดต่างๆ ประเมินคุณสมบัติต้านไวรัส ต้านจุลชีพ ต้านเบาหวาน ต้านข้ออักเสบ ต่อต้านริ้วรอย และต้านการอักเสบ

วัสดุและวิธีการ เก็บตัวอย่าง

ตัวอย่างกุ้งตั๊กแตนตำข้าว (ความหนาแน่นของอี) ได้มาจากทะเลเมดิเตอร์เรเนียนที่อเล็กซานเดรียจากท่าเรืออีสเทิร์น เก็บตัวอย่างในเวลากลางคืนตั้งแต่ (กรกฎาคมถึงตุลาคม) ในช่วงฤดูร้อนปี 2560 โดยใช้อวนลากเชิงพาณิชย์ ความหนาแน่น E. ของผู้ใหญ่ที่เก็บรวบรวมได้ถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการในน้ำทะเลที่มีอากาศถ่ายเทดีเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันยังมีชีวิตอยู่ประโยชน์ของซิสแทนเช่ตั๊กแตนตำข้าวตัวผู้ (M) และตัวเมีย (F) แยกออกจากกันได้ง่ายตามบริเวณอวัยวะเพศทรวงอกและการมีหรือไม่มีองคชาต การวิเคราะห์ทางสัณฐานวิทยาของความหนาแน่น E. ชายและหญิงถูกกำหนดโดยการวัดความยาวลำตัวและน้ำหนักตัว น้ำหนักของพวกมันคือ 17.80±3.79 กรัม และ 16.90±4.04 กรัม และความยาวเท่ากับ 11.81±1.51 และ 11.78±1.28 ซม. สำหรับตัวผู้และตัวเมียตามลำดับ การแยกกล้ามเนื้อออกจากโครงกระดูกภายนอกโดยเอาอวัยวะทั้งหมดและทั้งร่างกายออกจากกระดองและเก็บไว้ที่อุณหภูมิ -20 องศา C เมื่อจำเป็น

การเตรียมสารสกัด

กล้ามเนื้อ (ส่วนที่อ่อน; S) และเปลือก (ส่วนที่แข็ง; H)(~10 กรัม) ถูกบดละเอียดโดยใช้ครกและสาก สารสกัดถูกสร้างขึ้นจนถึง 100 มล. โดยใช้น้ำ Milli-Q ที่กลั่นสองครั้ง จากนั้นสารสกัดถูกกรองผ่านกระดาษกรอง Whatman หมายเลข 1 เพื่อแยกเศษกระดาษทิชชู่ออกและรับสารสกัดบริสุทธิ์

การสังเคราะห์อนุภาคนาโนเงิน

สิ่งกรองถูกใช้เป็นตัวรีดิวซ์และสารทำให้คงตัวสำหรับการสังเคราะห์ AgNPs.10 มล. ของสารกรองที่ถูกกรองด้วย 90 มล. ของสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต 1 มล. ในขวดรูปชมพู่ 250 มล. และกวนที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสในที่มืด ขวดที่ประกอบด้วย Milli-Q 10 มล. และสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต 90 มล. ถูกใช้เป็นกลุ่มควบคุม การเปลี่ยนแปลงของสีได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาจนกระทั่งมีลักษณะเป็นสีน้ำตาลเข้มทั่วไป การแสดงคุณลักษณะของอนุภาคนาโนเงินสังเคราะห์ (AgNPs) อนุภาคสังเคราะห์ (SF1, HF2, SM3 และ HM4) มีลักษณะเฉพาะโดยการดูดซึมทางสเปกโทรสโกปี SEM และ XRD

สเปกโตรสโคปี UV-Vis

การวิเคราะห์ทางสเปกโตรสโกปีที่มองเห็นได้ด้วยรังสี UV ดำเนินการบน Shimadzu UV 1700 หลังจาก 24 ชั่วโมงและ 4 วัน ความหนาแน่นเชิงแสงของอนุภาคนาโนสังเคราะห์ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำกลั่นจะถูกวัดที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันตั้งแต่ 300 ถึง 800 นาโนเมตร และเขียนค่าบนกราฟ X-Ray Diffraction Pattern XRD ถูกบันทึกบน (Shimadzu LabX XRD-6100 X-ray diffractometer, Japan) ที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 40 kV และกระแส 30 mA โดยมีแหล่งกำเนิดรังสี CuK กระตุ้น （?=1.541 Å） ในช่วงของมุมการสแกน 30 ถึง 80 องศาที่อัตราการสแกน 5 เปอร์เซ็นต์ / นาทีด้วยความกว้างขั้น 0.02 องศา สำหรับการวัด XRD อนุภาคนาโนเงิน (AgNPs) ถูกฝากไว้บนพื้นผิวแก้วที่ล้างล่วงหน้าและตากในเตาอบที่ 60 องศาเซลเซียส การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด สัณฐานวิทยาของ AgNPs ที่ฝากไว้บนพื้นผิวแก้วได้รับการวิเคราะห์ โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (JEOL SEM, JSM-636OLA, Japan) ที่แรงดันไฟฟ้าเร่ง 20 kV พื้นผิวตัวอย่างเคลือบด้วยทองคำแบบสุญญากาศสำหรับ SEM

การประเมินความเป็นพิษต่อเซลล์

สายพันธุ์ของเซลล์ต่างๆ เช่น MCF-7(สายเซลล์มะเร็งเต้านมของมนุษย์), Hepa-2 (มะเร็งเซลล์ตับของมนุษย์) และ CACO(มะเร็งลำไส้ใหญ่) ได้มาจากหน่วยเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ VACSERA ความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ที่รอดตายและความเข้มข้นของยาดำเนินต่อไปเป็นเวลา 24 ชั่วโมง และผลผลิตของเซลล์ที่มีชีวิตถูกกำหนดหาโดยวิธีคัลเลอริเมตริก [15] ความเข้มข้นในการยับยั้ง 50 เปอร์เซ็นต์ (IC50) ถูกประมาณจากกราฟกราฟของกราฟการตอบสนองของขนาดยาสำหรับความเข้มข้นแต่ละอย่าง ฤทธิ์ต้านจุลชีพ วิธีเสียบ Assay Cut สำหรับการคัดกรองกิจกรรมต้านจุลชีพสำหรับสารเชิงซ้อนที่ทดสอบ: บันทึกโดย Pridham et al [16] ใช้เพื่อกำหนดกิจกรรมต้านจุลชีพของผลิตภัณฑ์ที่เลือก เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของเขตยับยั้งถูกบันทึกเป็นมิลลิเมตรและเปรียบเทียบกับเพลตทั้งหมด โปรไฟล์การต้านจุลชีพได้รับการทดสอบกับแบคทีเรียแกรมบวก (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Streptococcus mutant, Enterococcus faecalis และ Streptococcus pyogenes) รวมทั้งแบคทีเรียแกรมลบ (Escherichia coli, Salmonella Typhimurium) และเชื้อราสี่ชนิด Aspergillus fumigatus, Cryptococcus nanoforms, Candida albicans และ Aspergillus Brasilienses) โดยใช้วิธีการแพร่กระจายของบ่อน้ำดัดแปลง ผลการต้านไวรัส การประเมินฤทธิ์ต้านไวรัสโดยใช้การทดสอบการยับยั้ง Cytopathic Effect ในไวรัสสองสายพันธุ์ HAV-10 (ไวรัสตับอักเสบเอ) และ HSV-1(ไวรัสเริมชนิดที่ 1) การทดสอบนี้ได้รับการคัดเลือกเพื่อแสดง การยับยั้งจำเพาะของการทำหน้าที่ทางชีววิทยา กล่าวคือ ผลกระทบต่อเซลล์ (CPE) ในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อ่อนแอ[17.

กิจกรรมต่อต้านริ้วรอย

ก่อนการตรวจคัดกรองในการทดสอบทั้งหมด สเปกตรัมของสารสกัดทั้งหมดจะถูกบันทึกไว้ในเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ Cary 300 UV-visible spectrophotometer เพื่อตรวจสอบการรบกวนและการเปลี่ยนแปลงของ lambda max. การทดสอบที่ใช้อยู่บนพื้นฐานของวิธีการสเปกโตรโฟโตเมตริกโดยการทดสอบ Collagenase [18] โดยมีการดัดแปลงบางอย่างเพื่อใช้ในเครื่องอ่านไมโครเพลทซิสแทนเช่ โคเลสเตอรอลฤทธิ์ต้านการอักเสบและต้านการอักเสบ คุณสมบัติต้านการอักเสบของทั้งสารสกัดหยาบและอนุภาคนาโนเงินสังเคราะห์ถูกประเมินโดยใช้การทดสอบอัลบูมิน ในขณะที่กิจกรรมต่อต้านโรคข้ออักเสบได้รับการประเมินโดยใช้โมโนไซต์ของมนุษย์ U937 (ATCC, Manassas, VA, USA) เพื่อศึกษาผลของตัวอย่างต่อการปลดปล่อยฮีสตามีน [20]

การประเมินศักยภาพในการต้านเบาหวาน

ฤทธิ์ต้านเบาหวานสำหรับทั้งสารสกัดหยาบและอนุภาคนาโนเงินสังเคราะห์ได้รับการประเมินโดยวิธีที่แตกต่างกันสองวิธี อย่างแรกคือฤทธิ์ยับยั้ง -glucosidase ซึ่งวัดตามวิธีการที่อธิบายโดยคุณและคณะ [21]. อย่างที่สองคือ ฤทธิ์ยับยั้ง a-amylase ที่กำหนดโดยการทดสอบไมโครเพลทสีโดยใช้โปรโตคอลที่เป็นที่ยอมรับ [22]

การวิเคราะห์ทางสถิติ

ข้อมูลแสดงเป็นค่าเฉลี่ย±SD (ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน) และวิเคราะห์ทางสถิติโดยใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (ANOVA) เพื่อประเมินความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างกลุ่มการรักษา เกณฑ์สำหรับนัยสำคัญทางสถิติถูกกำหนดไว้ที่ p น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 การวิเคราะห์ทางสถิติทั้งหมดดำเนินการโดยใช้แพ็คเกจซอฟต์แวร์ SPSS statistical version 17 (SPSSQ Inc., USA) ผลลัพธ์และการอภิปราย ประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนเงินด้วยวิธีการลดสารเคมี สังเกตการก่อตัวของอนุภาคนาโนเงินด้วยการเปลี่ยนสี (สีน้ำตาล) หลังจากการฟักไข่ สีน้ำตาลที่เกิดจากตัวอย่างบ่งชี้ว่าอนุภาคนาโนคอลลอยด์ที่ผลิตขึ้นนั้นเป็นกระบวนการสังเคราะห์ที่ครอบงำโดยเม็ดอนุภาคนาโนเงิน

สเปกโทรสโกปี UV ที่มองเห็นได้

รังสีอัลตราไวโอเลตและสเปกโตรเมตรีที่มองเห็นได้เกือบจะใช้สำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของสารประกอบที่ทราบว่ามีอยู่ในตัวอย่าง UV-visible spectroscopy เป็นหนึ่งในเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับการกำหนดลักษณะโครงสร้างของอนุภาคนาโนเงิน ในอนุภาคนาโนที่เป็นโลหะ เช่น เงิน แถบการนำไฟฟ้าและแถบวาเลนซ์อยู่ใกล้กันมาก โดยที่อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ อิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้ก่อให้เกิดแถบการดูดกลืนคลื่นโซแนนซ์พลาสมอนเรโซแนนซ์ (SPR) [23-26] ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการสั่นร่วมของอิเล็กตรอนของอนุภาคนาโนเงินในเสียงสะท้อนกับคลื่นแสง [27]ผลข้างเคียงของ cistanche deserticolaสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของอนุภาคนาโนเงินถูกครอบงำโดย SPR ซึ่งแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงไปทางปลายสีแดงหรือสีน้ำเงิน ขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาค รูปร่าง และสถานะของการรวมตัวของอนุภาคนาโนเงินที่เป็นผลลัพธ์ [28] สเปกตรัมการดูดกลืนของตัวอย่าง (SF1, HF2, SM3 และ HM4) แสดงแถบพลาสมอนที่กำหนดไว้อย่างดีระหว่าง 44179-462.74 นาโนเมตรหลังจาก 24 ชั่วโมง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของซิลเวอร์นาโน สเปกตรัมการดูดกลืน UV-Vis ของตัวอย่าง AgNPs (SF1, HF2, SM3 และ HM4) ถูกแสดงในรูปที่ 1

ตัวอย่างอนุภาคนาโนเงิน (SF1 และ HM2) แสดงให้เห็นลักษณะที่ปรากฏของสเปกตรัมดูดกลืนแสงทางอิเล็กทรอนิกส์ของแถบที่อยู่ที่ 447.16 นาโนเมตร และ 441.79 นาโนเมตร หลังจาก 24 ชั่วโมง (1 วัน) ตามลำดับ ซึ่งสัมพันธ์กับการมีอยู่ของรูปร่างผิดปกติบางอย่าง ในขณะที่แถบการดูดซึมของตัวอย่าง SM3 และ HM4 ปรากฏขึ้นที่ความยาวคลื่นที่ยาวกว่าซึ่งสัมพันธ์กับอนุภาคนาโนทรงกลมและทรงกลมขนาดเล็กอย่างคร่าว ๆ

ของผสมของปฏิกิริยาแสดงแถบดูดกลืนคลื่นโซแนนซ์พลาสมอนพื้นผิวที่มีจุดสูงสุดสูงสุด 462.74 นาโนเมตรและ 453.65 นาโนเมตรหลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมง ตามลำดับซึ่งบ่งชี้ว่ามีอนุภาคนาโนสีเงินที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมหรือทรงกลมอย่างคร่าวๆ การขยายตัวของจุดสูงสุดบ่งชี้ว่าอนุภาคมีการกระจายตัวหลายตัว [29,30]

ความคงตัวของสารละลายอนุภาคนาโนเงินสังเคราะห์ถูกประเมินโดยการบันทึกสเปกตรัม UV-vis ในช่วงเวลา 1 และ 4 วัน ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในตำแหน่งสูงสุดของอนุภาคนาโนเงิน (SF1, SM3 และ HM4) ยกเว้นการดูดกลืนแสงที่เพิ่มขึ้น การดูดซึมที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าปริมาณอนุภาคนาโนเงินเพิ่มขึ้น ตำแหน่งคงที่ของค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดบ่งชี้ว่าอนุภาคใหม่ไม่ได้รวมตัว สำหรับตัวอย่าง HF2 ตำแหน่งของพีคมีการเลื่อนสีแดงเล็กน้อย (451.06 นาโนเมตร) ซึ่งหมายถึงการเริ่มต้นของการรวมตัวของอนุภาคนาโนปริมาณ cistanche redditการวิเคราะห์ SEM อนุภาคนาโนเงินอยู่ภายใต้การวิเคราะห์ไมโครกราฟ SEM เพื่อทำความเข้าใจโทโพโลยีของไอออนเงิน ศึกษาสัณฐานวิทยาของอนุภาคนาโนเงินโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ไมโครกราฟ SEM ของอนุภาคนาโน SF1, HF2, SM3 และ HM4 ที่กำลังสังเคราะห์จะแสดงในรูปที่ 2

จากการวิเคราะห์ SEM อนุภาคนาโนเงินมีลักษณะเป็นทรงกลม (ในกรณีของ HM4) ทรงกลมอย่างคร่าวๆ (ในกรณีของ SM3) จาน และบางส่วนไม่ปกติ (ในกรณีของ SF1 และ HF2) การวิเคราะห์ XRD โครงสร้างของอนุภาคนาโนเงินที่เตรียมไว้ได้รับการตรวจสอบโดยการวิเคราะห์ X-ray diffraction (XRD) XRD ของอนุภาคนาโน SF1, HF2, SM3 และ HM4 ถูกแสดงในรูปที่ 3

โดยที่ '入' คือความยาวคลื่นของ X-Ray (0.1541 nm),' ' คือ FWHM (ความกว้างเต็มที่สูงสุดครึ่งหนึ่ง) 'θ' คือมุมเลี้ยวเบน และเส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาค 'D (ขนาด) . รูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ของอนุภาคนาโนที่สังเคราะห์ขึ้น (SF1) แสดงยอดการเลี้ยวเบนที่ 20=32.319,32.779,46.70 องศาและ 61.349 ซึ่งสามารถจัดทำดัชนีตามลำดับเป็น (111), (111), (210) และ (310)ระนาบขัดแตะ รูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ของอนุภาคนาโนที่สังเคราะห์ขึ้น (HF2) แสดงยอดการเลี้ยวเบนที่ 20=32.10 องศา 39.28 องศาและ 61.24 องศา ซึ่งสามารถจัดทำดัชนีตามลำดับ (111), (200) และ (310) ตาข่าย เครื่องบิน รูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ของอนุภาคนาโนสังเคราะห์ (SM3) แสดงยอดการเลี้ยวเบนที่ 20=32.72 องศา ,48.68 องศา และ 61.20 องศา ซึ่งสามารถจัดทำดัชนีตามลำดับ (111), (211) และ (310) เครื่องบินขัดแตะ รูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ของอนุภาคนาโนที่สังเคราะห์ขึ้น (HM4) แสดงยอดการเลี้ยวเบนที่ 20=32.62 องศา ,48.58 องศา และ 59.46 องศา ซึ่งสามารถจัดทำดัชนีตามลำดับ (111), (211) และ (300) เครื่องบินขัดแตะ พีคที่มีความเข้มสูงสำหรับอนุภาคนาโนเงินในตัวอย่าง (SF1, HF2 และ SM3) ถูกสังเกตที่ 20=61.34 องศา 61.24 องศา และ 61.20 องศา ตามลำดับซึ่งสอดคล้องกับการสะท้อน (310) สิ่งนี้ยืนยันโครงสร้างขัดแตะเป็น bcc (ลูกบาศก์ศูนย์กลางร่างกาย)

การสะท้อนของแบรกก์จำนวนหนึ่งในชุดระนาบโครงตาข่าย (111), (21 ลิตร) และ (300) ถูกสังเกตพบสำหรับตัวอย่างอนุภาคนาโนเงิน (HM4) ความเข้มสูงสำหรับวัสดุ fcc โดยทั่วไปคือการสะท้อนแสง (11l) ซึ่งสังเกตได้ในตัวอย่างจากจุดสูงสุดที่เข้มข้นที่สุดที่ 20=32.62 องศา สิ่งนี้ยืนยันโครงสร้างขัดแตะเป็น fcc (ลูกบาศก์กึ่งกลางใบหน้า) ข้อมูลตัวอย่างอนุภาคนาโนเงิน (SF1, HF2) และ (SM3, HM4) ถูกนำเสนอในตารางที่ 1 (a, b) ตามลำดับ พบว่าการอยู่ร่วมกันของโครงสร้างผลึก bcc (SFl, HF2 และ SM3) และ fcc(HM4) ปรากฏขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของตัวรีดิวซ์ (ส่วนที่อ่อนและแข็งของสิ่งมีชีวิต) ค่าคงที่ขัดแตะถูกประมาณโดยใช้สูตรคือ =d*√(h2 บวก k2 บวก 12) สำหรับอนุภาคนาโนเงิน

ตัวอย่าง (SF1, HF2, SM3 และ HM4) ค่าเฉลี่ยของค่าสี่ค่าที่คำนวณจากค่าของที่ได้มาจากข้อมูลสำหรับพีคจะเท่ากับ 4.66,4.73,4.69 และ 4.66 A ตามลำดับ สังเกตได้ว่าพารามิเตอร์ขัดแตะของอนุภาคนาโนเงินลดลงเมื่อขนาดอนุภาคลดลง ขนาดเฉลี่ยของตัวอย่างอนุภาคนาโน (SF1, HF2, SM3 และ HM4) พบว่าเป็น 67.07, 557.03,80.66 และ 20.63 นาโนเมตรตามลำดับ ในกรณีของอนุภาคที่สังเคราะห์ขึ้นในตัวกลาง HM4 ขนาดอนุภาคเฉลี่ยคือ 20.63 นาโนเมตร ในขณะที่อนุภาคที่สังเคราะห์ใน SF1, HF2 และ SM3 มีขนาดใหญ่กว่าโดยเฉลี่ยประโยชน์ของสารสกัดจาก cistancheผลลัพธ์ของ XRD แสดงให้เห็นว่าอนุภาคนาโนมีลักษณะเป็นผลึกและผลึกมีรูปร่างเป็นลูกบาศก์ HF2 พบว่ามีขนาดใหญ่ผิดปกติ อนุภาคเงินที่มีขนาดใหญ่กว่าถูกรวมกลุ่มอาจเป็นเพราะการรวมตัวของอนุภาคเงินที่เล็กกว่า การวิเคราะห์รูปแบบ XRD ยืนยันผลลัพธ์ที่ได้จากสเปกตรัม UV-Vis และไมโครกราฟอิเล็กตรอนของอนุภาคนาโนที่สังเคราะห์ขึ้น

การประยุกต์ใช้ทางชีวภาพ

เนื่องจากการสังเกตลักษณะเฉพาะของการสังเคราะห์ทางชีวภาพของอนุภาคนาโนเงินจากสารสกัดจากครัสเตเชียนของส่วนที่แข็งและอ่อนของความหนาแน่น E. เพศผู้และเพศเมีย (SF1, HF2, SM3 และ HM4) โดยใช้ประโยชน์จากผลลัพธ์ที่ดีที่สุดของ AgNPs (HM4) สำหรับการประเมิน ของความเป็นพิษต่อเซลล์ในเซลล์มะเร็งชนิดต่างๆ มีคุณสมบัติต้านไวรัส ต้านจุลชีพ ต้านเบาหวาน ต้านข้ออักเสบ ต่อต้านริ้วรอย และต้านการอักเสบ

ผลลัพธ์ที่ได้จากการทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์กับสายพันธุ์ของเซลล์ที่แตกต่างกันสำหรับทั้งสารสกัดหยาบและ AgNP ของส่วนที่แข็งของ E. massavensis เพศผู้ (ตารางที่ 2) ระบุว่า AgNPs ที่สังเคราะห์จากส่วนที่แข็งของ E. massavensis เพศผู้มีคุณสมบัติเป็นพิษต่อเซลล์ที่ค่อนข้างแรงเมื่อเทียบกับทั้งหมด เซลล์ที่ทดสอบ (มาจากมะเร็งลำไส้ใหญ่ เต้านม และตับ) มากกว่าสารสกัดจากเปลือกแข็งจากเชื้อ E. massavensis เพศชาย ค่า IC50 ของความเป็นพิษต่อเซลล์ที่ได้มาโดย AgNP ใกล้เคียงกับค่าที่ได้มาโดยยาอ้างอิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมะเร็งลำไส้ใหญ่ ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่แตกต่างกันซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่า AgNPs สังเคราะห์จากสารสกัดจากผึ้งมีความสัมพันธ์สูงในการต่อต้านเซลล์ CACO ที่ได้มาจากมะเร็งลำไส้ของมนุษย์โดยมีการยับยั้ง 58.6 เปอร์เซ็นต์ [32,33] การศึกษาอื่น ๆ ระบุว่า AgNP สามารถ ลดความมีชีวิตของเนื้องอกในช่องท้องของดาลตัน [34] AgNPs จากพืชสมุนไพรทั่วไป เช่น Taraxacum officinale และ Commelina nudiflora แสดงให้เห็นถึงผลต่อเซลล์ที่เป็นพิษสูงต่อเซลล์มะเร็งตับของมนุษย์ (HepG2) และเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ (HCT-116)[35,36] สามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าภายในเซลล์ อนุภาคนาโนสามารถข้ามเยื่อหุ้มนิวเคลียสได้ง่ายและมีปฏิสัมพันธ์อย่างลึกซึ้งกับโมเลกุลขนาดใหญ่ภายในเซลล์ เช่น โปรตีนและดีเอ็นเอ AgNPs ที่สังเคราะห์ทางชีววิทยาซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาของเซลล์สลับกันของเซลล์มะเร็งซึ่งเป็นตัวบ่งชี้เบื้องต้นสำหรับการตายของเซลล์ซึ่งสามารถกำหนดได้โดยการสลับโครงสร้างในเซลล์ [37] ข้อมูลได้มาจากการประเมินสารต้านจุลชีพของทั้งสารดิบและ AgNPs จากเปลือกของ E. massivansis (ตารางที่ 3) บ่งชี้ถึงฤทธิ์ต้านแบคทีเรียในการต่อต้านแบคทีเรีย Gram-positive ได้ดีขึ้น (Staphylococcus aureus, Streptococcus mutants, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis และ Streptococcus pyogenes)โดยโซนการยับยั้งมีตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลาง 9-15 มม. ในขณะที่สารสกัดหยาบไม่มีฤทธิ์ ในทางกลับกัน AgNPs แสดงฤทธิ์ต้านแบคทีเรียที่ดีต่อแบคทีเรียแกรมลบ (Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli และ Klebsiella pneumonia) ที่มีโซนการยับยั้งตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลาง 10-14 มม. สารสกัดหยาบจากเปลือกของ E.massivansis เพศผู้ให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันโดยมีเขตการยับยั้งตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลาง 10-16 มม. ยกเว้นกับ E.coli ซึ่งไม่แสดงกิจกรรมใดๆ ในลักษณะที่คล้ายคลึงกันกับแบคทีเรียแกรมบวก AgNPs ยังแสดงฤทธิ์ต้านเชื้อราที่ค่อนข้างปานกลางกับ Aspergillus fiumigatus, Cryptococcus nanoforms, Candida albicans และ Aspergillus Brasilienses ที่มีโซนยับยั้งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-15 มม. อย่างไรก็ตาม สารสกัดหยาบไม่ออกฤทธิ์ ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้อื่น ๆ ที่รายงานว่า AgNPs จาก hemolymph ของปูทะเล (Carcinus maenas, Ocypode quadrata และ Polychaeta) มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียสูงต่อเชื้อโรคต่างๆ สามารถพูดคุยได้ตามพื้นที่ผิวกิจกรรมขนาดใหญ่ของ AgNPs ซึ่งช่วยให้สามารถสัมผัสกับจุลินทรีย์ได้ดีขึ้น อนุภาคนาโนดูดซับเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์และเข้าสู่เซลล์แบคทีเรียซึ่งมีปฏิกิริยากับโปรตีนที่มีกำมะถันในเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียและสารประกอบฟอสฟอรัสอย่างต่อเนื่องเช่น DNA AgNPs ทำให้เกิดการยับยั้งการจำลอง DNA ของเซลล์แบคทีเรียที่ทำให้เกิดการยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ซึ่งทำให้เซลล์แบคทีเรียตาย [38,39] การประยุกต์ใช้ AgNPs ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือกิจกรรมต้านไวรัส

ผลลัพธ์ที่ได้จากการศึกษาของเรารายงานว่าฤทธิ์ต้านไวรัสของ AgNPs ที่สังเคราะห์จากโครงกระดูกภายนอกของความหนาแน่นของ E. ตัวผู้นั้นมีผลต้านไวรัสในระดับปานกลางต่อ HAV-10 และผลที่อ่อนแอต่อ HSV-1(ตารางที่ 4) . ในทางกลับกัน สารสกัดหยาบจากส่วนที่แข็งของ E.massavensis เพศผู้ไม่มีฤทธิ์ต้านไวรัส ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ระบุว่าผลของ AgNPs ต่อการติดเชื้อไวรัสหลายชนิดเช่น Human Immunodeficiency Virus Type 1 (HIV)Herpes Simplex Virus Type 1 HSV-1, ไวรัสตับอักเสบบี (HBV) Monkeypox Virus, Tacaribe virus (TCRV) และ Respiratory syncytial virus [40] AgNPs ที่สังเคราะห์จากเปลือกของความหนาแน่นของ E. ตัวผู้ยังแสดงฤทธิ์การต่อต้านริ้วรอยที่ค่อนข้างสูงกว่าสารสกัดหยาบ ผลลัพธ์เหล่านี้อยู่ในแนวเดียวกันกับการศึกษาก่อนหน้านี้จำนวนมากที่แสดงให้เห็นถึงบทบาทของ AgNP ในการป้องกันการถ่ายภาพที่เกิดจาก UVB และบทบาทของอนุภาคนาโนในเครื่องสำอางที่ใช้สำหรับการดูแลผิวหนัง ผม เล็บ และริมฝีปาก [41,42] AgNPs ที่สังเคราะห์จาก exoskeleton ของความหนาแน่นของ E. ตัวผู้แสดงให้เห็นฤทธิ์ต้านข้ออักเสบในระดับปานกลางโดยใช้การยับยั้งวิธีการทำให้โปรตีนเสื่อมสภาพ ในขณะที่สารสกัดหยาบมีฤทธิ์ต้านข้ออักเสบต่ำมาก เมื่อเทียบกับ Diclofenac sodium เป็นสารประกอบมาตรฐาน (ตารางที่ 5) ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่รายงานว่า AgNPs จากสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลสามารถใช้เป็นสารต่อต้านข้ออักเสบได้เนื่องจากมีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพซึ่งใช้สำหรับป้องกันการอักเสบด้วยความเจ็บปวดที่เกี่ยวข้องและอาการการเคลื่อนไหวลดลงเป็นข้อกำหนดหลักในการรักษาโรคข้ออักเสบ [43,44]. มีรายงานว่าหนึ่งในคุณสมบัติของยาต้านการอักเสบที่ไม่ใช่สเตียรอยด์คือความสามารถในการทำให้เสถียรและป้องกันการเสียสภาพ [45]

ในการศึกษานี้ AgNPs(HM4) ที่สังเคราะห์จากส่วนที่แข็งของ E.massavensis เพศผู้มีศักยภาพในการต้านเบาหวานของฤทธิ์ยับยั้ง -glucosidase และ -amylase ได้ดีกว่าสารสกัดหยาบเมื่อเปรียบเทียบกับ Acarbose ที่เป็นสารประกอบมาตรฐาน (ตารางที่ 5) . ผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่แตกต่างกันซึ่งรายงานว่าระดับน้ำตาลในเลือดลดลงอย่างมีนัยสำคัญในหนูที่ได้รับการรักษาด้วย AgNP โดยใช้สารสกัดจากใบ P. sapota และ Lonicera japonica และแสดงให้เห็นว่า AgNPs มีฤทธิ์ต้านเบาหวาน โดยประเมินในหลอดทดลองและในร่างกาย SNP ได้รับการอธิบายอย่างชัดเจนว่าเป็นยาต้านเบาหวานที่นำไปสู่การลดระดับน้ำตาลในเลือด [46-48]

บทสรุป

อนุภาคนาโนเงินสังเคราะห์โดยวิธีลดทางเคมีโดยใช้สารสกัดจากครัสเตเชียนของส่วนที่แข็งและอ่อนของความหนาแน่น E. ตัวผู้และตัวเมีย อนุภาคนาโนมีลักษณะเฉพาะด้วย UV-Vis spectroscopy, SEM และ XRD การวิเคราะห์รูปแบบ XRD ยืนยันผลลัพธ์ที่ได้จากสเปกตรัม UV-Vis และไมโครกราฟอิเล็กตรอนของอนุภาคนาโนที่สังเคราะห์ขึ้น AgNPs(HM4) แสดงฤทธิ์ที่เป็นพิษต่อเซลล์บนสายพันธุ์ของเซลล์มะเร็งที่ต่างกัน ต้านไวรัส, ต้านจุลชีพ, ต้านเบาหวาน, ต้านข้ออักเสบ, ต่อต้านริ้วรอย, ต้านการอักเสบ AgNPs da และ 7.1characterization อาจนำมาใช้กับแอพพลิเคชั่นที่มีแนวโน้มในด้านการแพทย์

บทความนี้คัดลอกมาจากอียิปต์ เจ เคม. ฉบับที่ 64 ฉบับที่ 8 น. 4653 - 4662 (2021)