ハチミツおよび葉のエキスを用いた金ナノ粒子合成の細胞毒性研究

Cytotoxicity Study of Gold Nanoparticle Synthesis Using , Honey, and Leaf Extract.

抄録

金ナノ粒子（AuNPs）は、そのユニークな物理化学的特性により、バイオメディカル研究および診断の分野で重要性を増しています。本研究では、エキス、蜂蜜、葉のエキスを用いてAuNPsを合成することを目的としました。AuNPsの最適な合成のための物理化学的パラメータは、0.5、1、2、3mMの金塩を用い、20～50℃の範囲で温度を変化させて決定した。X線回折によりAuNPsの結晶構造を評価したところ、面心立方構造であることが判明した。走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型X線分光分析により、AuNPsのサイズと形状は、, 蜂蜜, , から20〜50 nmであり、蜂蜜の場合は21〜34 wt %の金含有量で大きなサイズのナノキューブであることが確認されました。さらに、フーリエ変換赤外分光法により、合成されたAuNPsの表面には、アミン基（N-H）とアルコール基（O-H）の広帯域が存在し、凝集を防ぎ安定性をもたらしていることが確認されました。また、脂肪族エーテル（C-O）、アルカン（C-H）、その他の官能基のブロードバンドおよび弱いバンドもこれらのAuNPs上に見出された。DPPH抗酸化活性アッセイでは、高いフリーラジカル消去能が示された。さらに、4-hydroxy Tamoxifen、HIF1α阻害剤、および可溶性グアニルサイクラーゼ阻害剤1 H-[1,2,4] oxadiazolo [4,3-α]quinoxalin-1-one (ODQ) の3つの抗癌剤と結合させるために最も適したソースが選択されました。ペギル化薬物とAuNPsの結合は、紫外線/可視分光法によって証明された。これらの薬物結合ナノ粒子は、さらにMCF7およびMDA-MB-231細胞でその細胞毒性を確認した。これらのAuNP結合薬物は、安全で経済的な、生体適合性の高い、標的薬物送達システムへとつながる乳がん治療のための良い候補となる可能性があります。

Gold nanoparticles (AuNPs) have gained importance in the field of biomedical research and diagnostics due to their unique physicochemical properties. This study aimed to synthesize AuNPs using extract, honey, and leaf extract. Physicochemical parameters for the optimal synthesis of AuNPs were determined using 0.5, 1, 2, and 3 mM of gold salt at varying temperatures from 20 to 50 °C. X-ray diffraction was used to evaluate the crystal structure of AuNPs, which came out to be a face-centered cubic structure. Scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy analysis confirmed the size and shape of AuNPs between 20 and 50 nm from the , honey, and , as well as large-sized nanocubes in the case of honey, with 21-34 wt % of gold content. Furthermore, Fourier transform infrared spectroscopy confirmed the presence of a broadband of amine (N-H) and alcohol groups (O-H) on the surface of the synthesized AuNPs that prevents them from agglomeration and provides stability. Broad and weak bands of aliphatic ether (C-O), alkane (C-H), and other functional groups were also found on these AuNPs. DPPH antioxidant activity assay showed a high free radical scavenging potential. The most suited source was selected for further conjugation with three anticancer drugs including 4-hydroxy Tamoxifen, HIF1 alpha inhibitor, and the soluble Guanylyl Cyclase Inhibitor 1 H-[1,2,4] oxadiazolo [4,3-alpha]quinoxalin-1-one (ODQ). Evidence of the pegylated drug conjugation with AuNPs was reinforced by ultraviolet/visible spectroscopy. These drug-conjugated nanoparticles were further checked on MCF7 and MDA-MB-231 cells for their cytotoxicity. These AuNP-conjugated drugs can be a good candidate for breast cancer treatment that will lead toward safe, economical, biocompatible, and targeted drug delivery systems.