杏仁蜜桃果实提取物生物制备锰安徽福彩网颗粒及其生物学活性评估

文件类型:原始研究文章

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印度泰米尔纳德邦安娜大学生物技术中心

抽象

目标: 目前的研究涉及锰安徽福彩网颗粒的生物生产 艾格勒 马梅洛斯 水果并评估抗氧化和抗生物膜活性。
方法: 安徽福彩网粒子是使用 伊格玛洛斯 作为还原剂,以高锰酸钾为底物。合成的锰安徽福彩网颗粒通过紫外-可见光谱,扫描电子显微镜,傅立叶变换红外光谱和X射线衍射法进行表征。分别通过DPPH和结晶紫染色方法评估安徽福彩网颗粒的抗生物膜和抗氧化活性,并使用SPSS软件进行统计分析。
结果: 表征研究报告称,形成的安徽福彩网颗粒的平均微晶尺寸为23.7nm。结果表明,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生物膜在80和100受到抑制μ克安徽福彩网颗粒/毫升分别显示出对革兰氏阳性细菌生物膜的更多活性。观察到最高的活性 大肠杆菌 如1.217±0.43 at 80 μg/ml and 枯草芽孢杆菌 如1.705±0.37 at 100 μ克/毫升安徽福彩网粒子对活性氧的最大活性为27.31,浓度为5mg / ml±0.03%.
结论: 这项研究表明,生物合成的锰安徽福彩网颗粒具有潜在的病原体应用前景,对环境友好,并可能暗示用于其他各种生物学目的。

图形概要

杏仁蜜桃果实提取物生物制备锰安徽福彩网颗粒及其生物学活性评估

关键词


介绍

与散装材料相比,安徽福彩网颗粒的合成因其独特的光学,电子,机械,磁性和化学性质而变得越来越重要。这些特殊和独特的特性可以归因于它们的小尺寸和大表面积[1]。特别地,由于金属氧化物的安徽福彩网晶体在医学,医疗保健,催化,能量存储,磁数据存储,传感器,铁磁流体和各种其他领域中的应用,因此被认为是有价值的。金属氧化物安徽福彩网颗粒作为治疗和诊断,半导体,热电材料以及环境净化过程中的药物输送系统具有广泛的应用[2]。金属氧化物安徽福彩网颗粒(例如氧化锰,氧化锌和二氧化钛)不仅稳定,而且对人体安全[3]。二氧化锰2)是最具吸引力的无机材料之一[4]。氧化锰安徽福彩网颗粒具有较大的表面积,并且这些带正电的颗粒与带负电的颗粒具有强相互作用。与其他金属氧化物安徽福彩网颗粒相比,MnO 2 它的优点是易于从容易获得的溶剂中制备[3]。通常遵循几种物理化学技术来合成安徽福彩网颗粒,包括物理气相沉积,化学气相沉积,气溶胶处理,Sol-Gel方法,反胶束方法以及机械合金化或研磨[5]。与物理化学方法相比,生物化学合成除了无毒且对环境无害外,还产生了大量无污染的安徽福彩网颗粒,并且比其他几种物理化学方法具有更好的确定的尺寸和形态[6]。常规的物理和化学方法具有几个缺点,包括使用危险和昂贵的化学药品以及对环境的负面影响。因此,从生物来源生物合成安徽福彩网颗粒引起了人们的兴趣,该方法提供了灵活,生物相容,低成本,无毒且对环境无害的方法[2,7]。植物被认为是开发新药的主要来源,因为它无毒,价格低廉且副作用少。 伊格玛洛斯,金苹果,属于芸香科,是单型属的唯一成员 艾格勒 [8]。几乎所有部位都有药用价值,因此在印度医学中更常用于缓解便秘,痢疾,腹泻,消化性溃疡和呼吸功能[9]。从树的各个部位分离出了100多种化合物,包括酚类,黄酮类,生物碱,萜类和类固醇。这些化合物对各种慢性疾病如癌症,心血管疾病和胃肠道疾病具有强大的药理活性[10]。

各种安徽福彩网颗粒的合成是使用不同的生物量进行的,例如细菌,放线菌,酵母,丝状真菌,地衣,藻类和植物[7]。植物提取物介导的合成容易扩展,并且比涉及微生物生产的相当昂贵的微生物介导的合成便宜。只需在室温下将植物提取物与金属盐溶液混合,即可在几分钟内完成合成[6]。使用植物提取物进行合成被认为比微生物生产更有效,因为提取物具有多种生物活性化学物质,可以用作还原剂和封端剂,并且可以在较短的时间内在相对较低的温度,最佳压力等正常条件下发生[11]。

安徽福彩网MnO2 已广泛应用于各个领域,最近据报道具有良好的杀菌作用[3]。关于利用植物来源对抗各种病原体,特别是那些具有多重耐药性和生物膜形成的病原体,提出了新的报道[12]。二氧化锰2 由植物提取物作为还原剂制备的安徽福彩网颗粒具有显着的生物活性。本研究尝试了利用柠檬果实提取物合成氧化锰安徽福彩网粒子。 伊格玛洛斯,表征它们并评估安徽福彩网颗粒的抗生物膜形成能力和抗氧化活性。从大量文献调查中注意到,这是有关合成MnO的第一份报告2 来自的安徽福彩网颗粒 伊格玛洛斯.

 

材料与方法

样品采集

取A. 马梅洛斯的成熟果实进行研究。样品是从印度泰米尔纳德邦金奈(Chennai)当地地区收集的,放在无菌的气密容器中,转移到实验室,并在4°C储存直至使用。带有硬壳的水果用无菌蒸馏水洗涤,然后用10%Tween20表面活性剂洗涤。打破外壳,将纸浆在无菌条件下收集在带螺纹盖的无菌瓶中,并保存在4°C下直至进一步实验。 

 

水果提取物的制备

取出2g的水果样品,并将其添加到10ml的不同溶剂中,即异丙醇,丙酮和水。混合物在非充气和非搅拌条件下在黑暗中保存10天。孵育后,将混合物在4°C下以10,000rpm离心10分钟。收集上清液并保存以备进一步研究。

 

植物化学分析

进行了植物化学分析,以找出最好的溶剂,该溶剂可以提取出最多的还原剂和封端剂。

 

测试生物碱

迈耶’s test: A volume of 0.5ml of the extract was mixed with few drops of 迈耶’试剂(氯化汞和碘化钾的水溶液),并检查其乳白色的沉淀。瓦格纳’s测试:取0.5 ml提取液,然后用Wagner’滴加S试剂(碘和碘化钾水溶液),并检查其是否为红棕色。

 

测试蛋白质   

布拉德福德’s test: A volume of 0.5ml extract was added with few drops of 布拉德福德’s试剂并检查为蓝色

 

测试碳水化合物

取0.5ml的萃取液,滴几滴Fehling’添加试剂并检查其红色沉淀。

 

测试皂苷

泡沫试验:用两倍体积的蒸馏水稀释0.5毫升萃取液,并在混合后检查泡沫的形成。如果泡沫持续时间更长,则皂苷被测试为阳性,而摇动后立即消失则皂苷为阴性。

 

测试苯酚

氯化铁测试:将3-5滴5%的氯化铁溶液添加到0.5 ml提取物中,并检查红色,蓝色,绿色或紫色

 

测试胆固醇

向1ml提取物中加入2ml乙酸,然后滴加几滴浓缩液。 H2所以 4 并检查蓝绿色

 

二氧化锰的合成2  安徽福彩网粒子

将1 ml的水果提取物添加到9 ml的1M高锰酸钾(KMnO)中4)并放置过夜。颜色从品红色变为深棕色,表明形成了氧化锰安徽福彩网颗粒。然后将安徽福彩网颗粒以10000 rpm离心10分钟。收集沉淀并在60℃的热风烘箱中干燥过夜。将干燥的颗粒在马弗炉中于700°C加热7h。粉状的安徽福彩网颗粒存储在加盖的小瓶中,以进行进一步分析。

 

安徽福彩网粒子的表征

氧化锰2 表征安徽福彩网颗粒以确认形成并分析其形状和尺寸。使用紫外可见分光光度计(型号:G10S,美国赛默飞世尔科技有限公司)进行初步确认。将一定量的0.01g安徽福彩网颗粒粉末样品分配到3ml蒸馏水中,并在200至700nm的波长范围内进行扫描,以蒸馏水为空白检查最大吸光度。

通过使用在30mA和40kV下运行的X射线衍射仪(XPert Pro)通过X射线衍射研究确定了微晶尺寸。取1mg样品,铺在载玻片上并在4000℃加热以获得薄膜,并通过从10至80度扫描2获得衍射强度。θ角度。使用Debye-Schrerr从光谱中计算出尺寸’s equation

D =(kλ)/(βcosθ)

其中D是安徽福彩网粒子的微晶尺寸,k是形状因子,λ is the wavelength, θ is the Bragg’s angle and β是弧度的线宽(FWHM)。安徽福彩网颗粒的形状通过扫描电子显微镜(型号:Carl Zeiss,德国)确定。

二氧化锰中存在的官能团2 使用FT-IR光谱仪(型号:Spectrum RX 1,Perkin Elmer)鉴定安徽福彩网颗粒。将150mg KBr的量与50mg的分析物混合,使用液压机将其压成细薄的圆盘,然后将其用作样品以在光谱仪中分析4000-400 / cm的波数。

 

二氧化锰的抗氧化活性2安徽福彩网粒子

二氧化锰的抗氧化活性2 根据1,1-二苯基2-甲基肼基(DPPH)的自由基清除作用评估了安徽福彩网颗粒[13]。简而言之,用蒸馏水将各种浓度的mg / ml的样品溶液调至1 ml。将1 ml的DPPH溶液(在甲醇中为0.004%)以1:1的比例添加到1 ml的样品和标准溶液中。在黑暗中孵育溶液30分钟后,在517nm处读取吸光度。维生素C和带有DPPH的蒸馏水分别用作参考和空白。使用以下公式计算清除能力的百分比:

清除百分比(%)= 1– (A/B) x 100

其中,A =(控制外径–测试OD),B =对照OD。

 

二氧化锰的抗生物膜活性2安徽福彩网粒子

使用标准的结晶紫染色程序进行评估。 1%的结晶紫溶液用于研究。选择浓度为107 CFU / ml的革兰氏阴性微生物,即大肠杆菌,铜绿假单胞菌,产气肠杆菌,肺炎克雷伯菌和枯草芽孢杆菌和白色念珠菌酵母。 二氧化锰对生物膜的抑制作用2 NP的浓度范围为0.5至2.5mg / ml。 等体积的培养物和安徽福彩网颗粒溶液(50μ分别加入1升)到96孔微量滴定板的孔中,并与染色液一起孵育三天(50 μl)。孵育后,弃去混合物,并用1X PBS洗涤三次,以除去未结合的生物膜和碎片。然后,使用100%乙醇对孔进行脱色,并使用酶标仪(型号:Synergy H1 BIOTEK Microplate Reader,USA)在625 nm下读数[14]。

 

统计分析

一式三份进行的抗氧化剂和抗生物膜活性的所有数据均表示为平均值±标清使用适用于Windows的SPSS软件v.21.0(基于ANOVA,置信度为95%)进行了统计分析。

 

结果与讨论

二氧化锰2 安徽福彩网粒子合成

目前的研究是关于MnO的合成2 安徽福彩网颗粒使用的水果提取物 伊格玛洛斯。与水和丙酮相比,当使用异丙醇作为有机溶剂时,发现最大程度地提取了植物化学化合物(图1A)。使用这种提取物,MnO2 进行了安徽福彩网粒子合成(图1B,1C)。与使用整个植物和植物提取物相比,植物提取物介导的合成更简单,并且是关注的重点领域。植物提取物可同时充当还原剂和加帽剂。由于存在植物化学物质,生物合成导致形成封端的安徽福彩网颗粒。封端减少了聚集并为安徽福彩网系统提供了稳定性。这增加了生物相容性[2,7]。封顶和降低产能的效率取决于所使用工厂的来源。这是因为植物中存在不同浓度的有机还原剂[6]。

 

表征研究

二氧化锰安徽福彩网粒子的初步表征是使用紫外可见分光光度计进行的。光谱在355nm处显示一个强烈的峰,证实了MnO安徽福彩网颗粒的存在(图2)。该范围与表征安徽福彩网颗粒的几份报告完全一致[4,15]。由于称为表面等离振子共振(SPR)的现象而观察到的峰,其中自由电子的振荡与穿过样品的光发生共振,从而导致高等离激元频率[16,17]。

二氧化锰的微晶尺寸2 安徽福彩网粒子是通过X射线衍射研究确定的。图3表示显示合成的安徽福彩网颗粒在的峰的图。根据图示,使用Debye-Schrerr计算得出的安徽福彩网粒子的平均直径为23.7 nm’s方程,证实该颗粒是安徽福彩网晶体。在较高的温度(400°C)下煅烧时,安徽福彩网颗粒可能归因于结构变化带来更高的对称性[18]。进行煅烧是为了在较高温度下热分解固体物质,并有助于增加材料上的吸附位点,即孔隙率。

使用扫描电子显微镜确定安徽福彩网颗粒的结构形态(图4)。生物制造的安徽福彩网颗粒的形状大多为光滑的边缘和四边形,较小的颗粒彼此重叠以形成显示不规则形状的附聚物。

进行FTIR光谱分析以确定样品中的有机和无机成分。光谱显示峰在4000之间–400 cm-1。观察到的MnO峰2 安徽福彩网颗粒为3340.92、2340.04、1694.47、162.56、1364.22、1383.41、1328.54、1068.29、1084.72、608.27、490.60和412.72(图5)。在3340.92处的吸收峰表示–OH组。 2340.04处的峰值表示–C–H拉伸和1694.47描述很强–安徽福彩网粉末中的C = O拉伸键。在1621.56处的吸收峰显示为O–Mn原子的H拉伸。 1384.31处的吸收峰表示Mn的表面OH基团–哦。在1068.29处的吸收峰表示为–C–O拉伸和1084.72代表胺基的存在,这说明了蛋白质分子参与安徽福彩网颗粒合成的过程 [4,19]。金属安徽福彩网粒子的氧化物和氢氧化物通常会由于原子间振动而在1000 nm以下显示吸收峰[5]。二氧化锰2 具有较强的键和较弱的振动,从而降低了吸收峰的强度。 608.27、490.60处的较低吸收峰表示O的拉伸碰撞–Mn–O通常位于600-475 cm的吸收带中-1。 FTIR光谱证实了MnO的形成2 安徽福彩网粒子[4,19,20]

 

二氧化锰的抗氧化活性2 安徽福彩网粒子

进行DPPH分析以执行合成安徽福彩网颗粒的自由基清除活性(图5)。抗氧化剂是那些可以清除活性氧自由基的大分子,即过氧化物氢离子,单线态氧和游离氢氧根离子,它们是通过一个电子的转移而产生的[21]。可以接受一个氢或一个电子来清除DPPH [22]。因此,该活性导致稳定的DPPH自由基(紫色)减少为非自由基(黄色)形式。这以剂量依赖性方式发生[21]。

研究表明,在较低的浓度下,活性高于维生素C的标准,但随着浓度的增加,活性逐渐增加,但效果不如标准。使用ANOVA进行的统计分析表明,该模型非常有效,在95%置信水平下无差异(p<0.05)。发现安徽福彩网粒子消除ROS的最大潜力为5mg / ml,浓度为27.31。±0.03%。植物提取物中存在的植物化学物质的氧化还原电势在中和自由基,猝灭单线态和三线态氧以及分解自由基方面发挥着重要作用。据认为,抗氧化剂材料从提取物到安徽福彩网颗粒表面的吸附是造成安徽福彩网颗粒抗氧化剂活性的原因。

 

二氧化锰的抗生物膜活性2 安徽福彩网粒子

进行了抗生物膜测定,以检查锰安徽福彩网颗粒通过所选细菌属和念珠菌属防止生物膜形成的效率。 二氧化锰对生物膜的抑制作用 2 NP的浓度范围为20到120µg/ml. 结果表明100µg / ml显示对革兰氏阴性细菌和80的生物膜形成的最大抑制作用µ发现g / ml最大程度地抑制了革兰氏阳性生物膜(表2)。统计分析表明,在100和120的浓度下没有太大的偏差µg/ml (p<0.05)。总体方差分析研究表明,该模型在95%的置信度下具有高度显着性。根据R2的测定,该模型对于革兰氏阴性细菌大肠杆菌和 产气肠杆菌和革兰氏阳性菌模型的重要性顺序显示为枯草芽孢杆菌> Candida sp. 大肠杆菌 是80岁时受影响最严重的生物膜µg / ml,最大值为1.217±0.43。枯草芽孢杆菌生物膜需要更多量的安徽福彩网颗粒进行裂解,并在100安徽福彩网时显示出最大值µg/ml(1.705±0.37)。革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌更有效地防止了生物膜的形成。

革兰氏阳性生物体由一层厚厚的胞外多糖(称为荚膜)组成,而革兰氏阴性细胞被薄壁细胞壁所包围,胞壁中的松散结合的胞外多糖被称为粘液。尽管前者的扇区较厚,但后者的形式却围绕肽聚糖层具有多层,这使安徽福彩网颗粒对于进入和破坏EPS至关重要。在这项研究中,大肠杆菌生物膜的抑制作用最明显。通过侵入胞外多糖合成途径来限制生物聚合物的生产也可能归因于生物膜的抑制。因此,锰安徽福彩网颗粒表现出良好的抗生物膜活性,因此得出结论,当用于疾病时,锰安徽福彩网颗粒可用于消除病原性生物膜。

 

结论

目前的调查是尝试利用提取物 伊格玛洛斯 可以更绿色地合成锰安徽福彩网颗粒。异丙醇能够提取大多数植物化学物质,它们是还原剂和封端剂的主要成分。表征研究证实了制成品为MnO2 安徽福彩网颗粒,并显示出确定的形状和结构。具有较大表面积的较小尺寸显示出良好的生物活性,即抗氧化剂和抗生物膜活性。因此,这项研究表明合成的MnO2 安徽福彩网颗粒是潜在的抗病原性材料,由于经过生物制备,它们可以被装饰为环保安徽福彩网粉。可以进行进一步的研究以进行深入的表征研究,以鉴定其显着特征,并将其更广泛地应用于生物技术和制药领域。

 

利益冲突

作者声明,他们对本研究文章没有利益冲突。

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