مشخصه‌یابی نانوذرات نقره سنتز شده با استفاده از عصاره گیاه درمنه خراسانی و بررسی برهمکنش آن با پروتئین سرم آلبومین انسانی
الموضوعات :
آزاده حکمت
1
(گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
الکلمات المفتاحية: درمنه خراسانی, بیوسنتز, پروتئین سرم آلبومین انسانی (HSA), طیف‌سنجی, نانوذرات نقره.,
ملخص المقالة :
نانوذرات نقره (AgNPs) به دلیل مزایای بی‌شماری که دارند، به یکی از پرطرف‌دارترین نانوذرات در زمینه داروسازی تبدیل شده‌اند. سنتز زیستی نانوذرات مزایای متعددی مانند در دسترس بودن، مقرون به صرفه بودن، سمیت کم، بازده بالا و زیست‌سازگاری تسبت به سایر روش‌های سنتز دارد. پروتئین سرم آلبومین انسانی (HSA) فراوان‌ترین پروتئین در سیستم گردش خون است و میزان اتصال نانوذرات به این پروتئین در میزان دسترسی بافت هدف به نانوذرات موثر است. هدف از این پژوهش، بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره الکلی گیاه بومی درمنه خراسانی (Artemisia khorassanica) و بررسی تغییرات ساختاری ایجاد شده بر HSA در هنگام اتصال با نانوذرات نقره از طریق تکنیک‌های طیف‌سنجی جذب مرئی-فرابنفش، فلورسانس و دورنگ نمایی دورانی (CD) و همچنین آنالیز پتانسیل زتا بود. نانوذرات نقره بیوسنتزشده کروی شکل بوده و دارای میانگین اندازه 89/21±40/33 نانومتر، بار سطحی منفی و پایداری متوسط بودند. مطالعات جذب نوری و خاموشی نشر فلورسانس نشان داد HSA با نانوذرات نقره برهمکنش داده و مقدار ثابت اتصال AHS و نانوذرات نقره M-1 104×62/1 بدست آمد. با توجه به پارامترهای ترمودینامیک محاسبه شده، نیروی هیدروفوب در این اتصال نقش اصلی داشته است. ساختار دوم HSA در هنگام برهمکنش با نانوذرات تاحدودی تغییر کرد اما ساختار اصلی پروتئین حفظ شد. منفی‌تر شدن بار سطحی پروتئین پس از افزودن نانوذرات نقره، بیانگر اتصال پروتئین به سطح نانوذرات نقره بود. این پژوهش نشان داد نانوذرات نقره بیوسنتزشده از عصاره درمنه خراسانی تغییرات اندکی در ساختار HSA پس از برهمکنش با آن ایجاد می‌کنند، بنابراین این نانوذرات می‌توانند به عنوان یک کاندیدای دارویی مورد استفاده قرار گیرند.
[1] M.S. Ali, M. Altaf, H.A. Al-Lohedan, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 173, 2017, 108.
[2] F. Ghanbar, A. Mirzaie, F. Ashrafi, H. Noorbazargan, M. Dalirsaber Jalali, S. Salehi, S.A. Sadat Shandiz, IET Nanobiotechnology, 11, 2017, 485.
[3] S.L. Abram, K.M. Fromm, Chemistry–A European Journal, 26, 2020, 10948.
[4] R. Rank Miranda, M. Pereira da Fonseca, B. Korzeniowska, L. Skytte, K. Lund Rasmussen, F. Kjeldsen, Journal of Nanobiotechnology, 18, 2020, 1.
[5] Z. Zhao, G. Li, Q.S. Liu, W. Liu, G. Qu, L. Hu, Y. Long, Z. Cai, X. Zhao, G. Jiang, Journal of Hazardous Materials, 414, 2021, 125582.
[6] A. Hekmat, Z. Roshani, Journal of Fasa University of Medical Sciences, 10, 2020, 2294.
[7] D. Kovacs, N. Igaz, M.K. Gopisetty, M. Kiricsi, International Journal of Molecular Sciences, 23, 2022, 839.
[8] A. Hekmat, S. Hatamie, E. Bakhshi, Nanomedicine Journal, 8, 2021, 1.
[9] M. Beg, A. Maji, A.K. Mandal, S. Das, M.N. Aktara, P.K. Jha, M. Hossain, Journal of Molecular Recognition, 30, 2017, e2565.
[10] S. Tayyab, M.K.A. Magesvaran, M.Z. Kabir, N.F.W. Ridzwan, S.B. Mohamad, Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 39, 2021, 3565.
[11] W. Younas, F.U. Khan, M. Zaman, D. Lin, A. Zuberi, Y. Wang, Science of The Total Environment, 845, 2022, 157366.
[12] T.A.J. de Souza, L.R.R. Souza, L.P. Franchi, Ecotoxicology and Environmental Safety, 171, 2019, 691.
[13] F. Hamidi, G. Karimzadeh, S.R. Monfared, M. Salehi, Turkish Journal of Biology, 42, 2018, 329.
[14] D.M. Kasote, M.S. Khyade, J.H. Lee, A.A. Ghadge, in Bioactives and Pharmacology of Medicinal Plants, Apple Academic Press, 17, 2023, 95.
[15] K.S. Bora, A. Sharma, Pharmaceutical Biology, 49, 2011, 101.
[16] Y. Zhang, J. Xu, Y. Yang, B. Sun, K. Wang, L. Zhu, Environmental Science & Technology, 54, 2020, 5560.
[17] A. Aghajanyan, L. Gabrielyan, R. Schubert, A. Trchounian, AMB Express, 10, 2020, 1.
[18] N. Basavegowda, A. Idhayadhulla, Y.R. Lee, Materials Science and Engineering: C, 43, 2014, 58.
[19] N. Khatoon, R. Ahmad, M. Sardar, Biochemical Engineering Journal, 102, 2015, 91.
[20] S.M. Arde, P.R. Salokhe, A.H. Mane, R.S. Salunkhe, Chemical Sciene Review and Letters, 17, 2014, 557.
[21] S. Salehi, S.A.S. Shandiz, F. Ghanbar, M.R. Darvish, M.S. Ardestani, A. Mirzaie, M. Jafari, International Journal of Nanomedicine, 11, 2016, 1835.
[22] S. Rashidian, A.B. Keshtali, A. Mirzaie, Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, 26, 2018, 1039.
[23] N. Kaviani, M. Osfoori, Modares Journal of Biotechnology, 9, 2018, 23.
[24] H. Khalili, F. Baghbani-arani, Journal of Ilam University of Medical Sciences, 25, 2017, 91.
[25] N. Fathi, F. Tafvizi, A. Mirzaie, Journal of Medicinal Plants, 19, 2020, 163.
[26] R. Movagharnia, F. Baghbani-Arani, Feyz Journal of Kashan University of Medical Sciences, 22, 2018, 31.
[27] F. Yang, Y. Zhang, H. Liang, International Journal of Molecular Sciences, 15, 2014, 3580.
[28] A. Hekmat, F. Salavati, S. Hesami Tackallou, Protein Journal, 39, 2020, 268.
[29] A. Maji, M. Beg, A.K. Mandal, S. Das, P.K. Jha, M. Hossain, Process Biochemistry, 60, 2017, 59.
[30] N. Shahabadi, S. Zendehcheshm, M. Mahdavi, Chemistry Select, 8, 2023, e202204672.
[31] G.M. Sulaiman, W.H. Mohammed, T.R. Marzoog, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 3, 2013, 58.
[32] W.K.A. Wan Mat Khalir, K. Shameli, S.D. Jazayeri, N.A. Othman, N.W. Che Jusoh, N.M. Hassan, Frontiers in Chemistry, 8, 2020, 620.
[33] A. Sze, D. Erickson, L. Ren, D. Li, Journal of Colloid and Interface Science, 261, 2003, 402.
[34] H. Khalili, S.A. Sadat Shandiz, F. Baghbani-Arani, Journal of Cluster Science, 28, 2017, 1617.
[35] I. De Leersnyder, H. Rijckaert, L. De Gelder, I. Van Driessche, P. Vermeir, Nanomaterials, 10, 2020, 1394.
[36] H. Hamidian, S. Alibigi, T. Tavakoli, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 39, 2020, 1.
[37] K.L. Kelly, E. Coronado, L.L. Zhao, G.C. Schatz, "The optical properties of metal nanoparticles: the influence of size, shape, and dielectric environment", ACS Publications, City, 2003, 107, 668.
[38] A. Roy, O. Bulut, S. Some, A.K. Mandal, M.D. Yilmaz, RSC Advances, 9, 2019, 2673.
[39] R. Chokkareddy, G.G. Redhi, S. Kanchi, S. Ahmed, "Green Metal Nanoparticles: Synthesis, Characterization and Their Application", Eds, 2018, 113.
[40] E. Ahmed, A. Hafez, F. Ismail, M. Elsonbaty, H. Abbas, R. Eldin, Global Adv Res J Microbiol, 4, 2015, 36.
[41] M.M. El-Sheekh, H.Y. El-Kassas, Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, 15, 2014, 6773.
[42] A.K. Tomer, T. Rahi, D.K. Neelam, P.K. Dadheech, International Microbiology, 22, 2019, 49.
[43] Y. Mirzaei, S.M. Hamad, A.A. Barzinjy, V.M. Faris, M. Karimpour, M.H. Ahmed, Emergent Materials, 5, 2022, 1705.
[44] S. Bhattacharjee, Journal of Controlled Release, 235, 2016, 337.
[45] A. Rawle, Surface Coatings International. Part A, Coatings Journal, 86, 2003, 58.
[46] G. Singh, P.K. Babele, S.K. Shahi, R.P. Sinha, M.B. Tyagi, A. Kumar, J. Microbiol. Biotechnol, 24, 2014, 1354.
[47] H. Khalili, S.A. Sadat Shandiz, F. Baghbani-Arani, Journal of Cluster Science, 28, 2017, 1617.
[48] S. Ahmed, M. Ahmad, B.L. Swami, S. Ikram, Journal of Advanced Research, 7, 2016, 17.
[49] W. Zhang, Q. Zhang, F. Wang, L. Yuan, Z. Xu, F. Jiang, Y. Liu, Luminescence, 30, 2015, 397.
[50] H. Mohammad-Beigi, Y. Hayashi, C.M. Zeuthen, H. Eskandari, C. Scavenius, K. Juul-Madsen, T. Vorup-Jensen, J.J. Enghild, D.S. Sutherland, Nature Communications, 11, 2020, 1.
[51] A. Hekmat, A.A. Saboury, A. Divsalar, Journal of Biomedical Nanotechnology, 8, 2012, 968.
[52] C. Albrecht, R. Lakowicz, Principles of fluorescence spectroscopy, by Editor, Springer, City, 2008, Chap. Chapter.
