Feijoaによる生体銀とゼロバレント鉄ナノ粒子。生合成、特性評価、細胞毒性、抗菌作用、抗酸化作用

Biogenic Silver and Zero-Valent Iron Nanoparticles by Feijoa: Biosynthesis, Characterization, Cytotoxic, Antibacterial and Antioxidant Activities.

• Zahra Hashemi
• Mohammad A Ebrahimzadeh
• Pouria Biparva
• Sobhan Mortazavi-Derazkola
• Hamidreza Goli
• Fereshteh Sadeghian
• Mostafa Kardan
• Alireza Rafiei

抄録

背景:

目的：グリーンナノテクノロジーは、機能性ナノ粒子を合成するための興味深い方法である。その応用範囲の広さから、近年大きな注目を集めている。

BACKGROUND: and Purpose: Green nanotechnology is an interesting method for the synthesis of functional nanoparticles. Because of their wide application, they have set up great attention in recent years.

目的:

本研究では、Feijoa sellowiana 果実抽出物を用いた Ag および 0 価鉄ナノ粒子（AgNPs, ZVINPs）のグリーン合成を検討した。本研究では、安定化剤や界面活性剤は一切使用していない。

OBJECTIVE: The present research examines the green synthesis of Ag and zero-valent iron nanoparticles (AgNPs, ZVINPs) by Feijoa sellowiana fruit extract. In this synthesis, no stabilizers or surfactants were applied.

方法:

濃度,培養期間,温度などの重要なパラメータを制御することにより、環境に優しい鉄の合成とAgナノ粒子の生物学的合成を達成した。走査型電子顕微鏡(SEM),透過型電子顕微鏡(TEM),エネルギー分散型X線分光法(EDS),フーリエ変換赤外分光法(FT-IR),X線回折分析(XRD),動的光散乱法(DLS),UV-VisをNPの特性評価に適用した。NPの細胞毒性については、MCF-7（乳がん）とAGS（ヒト胃がん）の2つの細胞株を用いて調べた。高速液体クロマトグラフィー（HPLC）分析はまた、抽出物中のcharacteizationフェノール酸のために行われた。

METHODS: Eco-friendly synthesis of Iron and biogenic synthesis of Ag nanoparticles were accomplished by controlling critical parameters such as concentration, incubation period and temperature. Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscope (TEM), Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Fourier-Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy, X-ray Diffraction analysis (XRD), Dynamic Light Scattering (DLS) and UV-Vis were applied to characterize NPs. The cytotoxicity of NPs were investigated in two cell lines, MCF-7 (breast cancer) and AGS (human gastric carcinoma). A high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis was also performed for characteization phenolic acids in the extract.

結果:

その結果、両NPは2つの腫瘍細胞株に対して強力な抗癌活性を示したが、BEAS-2B正常細胞に対してはほとんど効果がなかった。合成されたAgNPsとZVINPsは、すべての選択された細菌の増殖を阻害した。緑膿菌、Proteus mirabilis、Klebsiella pneumonia、黄色ブドウ球菌、Enterococcus faecalis、Acinetobacter baumanniiおよびEscherichia coliを2段階で研究した。最初にATCCについて検討した後，臨床株の分離を行った．耐性菌の結果をもとに、ナノ粒子が従来の抗生物質よりも優れていることを示した。抗酸化性の測定には、DPPH（ジフェニル-1-ピクリルヒドラジル）フリーラジカル消去法と鉄キレート活性を用いた。その結果、ZVINPsでは高い抗酸化活性を示し、AgNPでは強力な鉄キレート活性を示した。HPLCデータから、カテキンが抽出物中の主要なフェノール化合物であることがわかった。

RESULTS: Both NPs displayed powerful anticancer activities against two tumor cell lines with little effect on BEAS-2B normal cells. Synthesized AgNPs and ZVINPs inhibited the growth of all selected bacteria. Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumonia, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Acinetobacter baumannii and Escherichia coli have been studied in two stages. We initially examined the ATCCs followed by clinical strain isolation. Based on the results from resistant strains, we showed that nanoparticles were superior to conventional antibiotics. DPPH (diphenyl-1-picrylhydrazyl) free radical scavenging assay and iron chelating activity were used for determination of antioxidant properties. Results showed a highly antioxidant activity for scavenging of free radicals for ZVINPs and powerful iron chelating activity for AgNPs. Based on the HPLC data, catechin was the major phenolic compound in the extract.

結論:

私たちの合成したナノ粒子は、強力な細胞毒性、抗菌、抗酸化活性を示した。

CONCLUSION: Our synthesized nanoparticles displayed potent cytotoxic, antibacterial and antioxidant activities.

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