Stimuleren van de antikankeractiviteit van Aspergillus Favus "endofyt van Jojoba" Taxol via conjugatie met gouden nanodeeltjes gemedieerd door -bestraling Ⅱ
May 30, 2023
Chemische identiteit en antikankeractiviteit van A. favus Taxol
De vermeende TLC-spots vanA. favorietTaxol werd afgedankt en opgelost in methanol,en de chemische eigenschappen van de verbinding werden opgelost uit de verschillende HPLC,HNMR en FT-IR chromatografische en spectroscopische analyses. Proton nucleair magnetischresonantiesignalen (1 H-NMR) vanA. favorietgeëxtraheerde taxol werden verdeeld over 1.0en 8.0 ppm, met drie opgeloste protonsignalen bij 1.0–3.0 ppm overeenkomend met methyl,acetaat- en acetyleengroepen, terwijl protonen signalen geven bij 6,5–9,0 ppm, wat overeenkomt metde aromatische delen (fig.3). Het patroon en de verdeling van protonsignalen vanA. fategenTaxol authenticeert de structurele identiteit en gelijkenis van het monster met de standaardTaxol (afb.3). Bovendien is Taxol vanA. favorietheeft dezelfde FTIR-spectra als authentiek Taxol.De piek op 3393,3 cm−1werd toegewezen voor de hydroxyl (OH), terwijl de piek bij 2923,5 wastoegewezen aan het alifatische CH-traject, de pieken op 1661,0 cm−1komen overeen met C=Ouitrekkende frequentie. De waargenomen pieken op 1452.0 cm−1en 1404.0 waarnaar werd verwezende NH rekfrequentie, terwijl de piek op 1109,0 cm−1verwijst naar de carbonylgroepfrequentie van zuurstofstrekking. De pieken in het bereik tussen 1020,0 en 979,77 cm−1warenverwezen naar de aanwezigheid van aromatische C- en H-bochten. Concluderend, het spectrale patroon vanFTIR met betrekking tot de functionele groepen vanA. favorietTaxol was identiek aan de authentiekeTaxol (afb.3). Concluderend, uit de chromatografische en spectrale analyses, de vermeendemonster is opgelost en geauthenticeerd als Taxol-verbindingen in vergelijking met de authentiekeverbinding.
Klik hier om Chinese kruiden Cistanche te leren kennenAntiproliferatieve activiteit
Effect van verschillende soorten medium op taxolproductie door A. favus
De invloed van medium samenstelling op de Taxol productie doorA. favorietis geëvalueerddoor te groeien op PDB, M1D, Czapek's-Dox en moutextract. Na culturele incubaDaarom werd Taxol geëxtraheerd en gekwantificeerd zoals beschreven in Materialen en methoden. Van deresultaten in afb.4, de hoogste Taxol-opbrengst vanA. favorietwerd verkregen door te groeien op moutextract (170 µg/l) en Czapek's-Dox (166 µg/l), vergeleken met PDB-groeimedium als controle(89 µg/l). Zo is de opbrengst van Taxol doorA. favorietwerd met ongeveer 2 maal verhoogddoor zijn groei op Czapek's-Dox en moutextractmedia, in vergelijking met het controlemedium.Dus verdere optimalisatie studies om de Taxol opbrengst te maximaliseren doorA. favorietdoor de reactieoppervlakte methodologie statistische aanpak zijn geïmplementeerd.
Optimalisatie van bioprocesvariabelen met behulp van Response Surface-methodologiePlackett-Burman ontwerpscreening op kritieke factoren
De opbrengst van Taxol doorA. favorietis geoptimaliseerd door de statistische experimentele opzet vanPlackett-Burman [18, 28]. Het minimale en maximale bereik van de geselecteerde parametersgeselecteerd door het ontwerp van Plackett-Burman werden samengevat in tabel2. De taxolconcentratie wasbepaald door de TLC en HPLC. Alle experimenten waren
de gemiddelde Taxol-concentratie werd beschouwd. Statistische analyse van dit ontwerp illustreertthat the model F-value of 5.98 implies the model is significant and values of "Prob>F" minderuitgevoerd in drievoud endan 0.0500 zoals gerapporteerd in Tabel3. De werkelijke en voorspelde opbrengst van Taxol als reactie op deexperimentele parameters zoals onthuld uit het ontwerp van Plackett-Burman werden getoond uit dematrix in tabel4. De "Pred R-Squared" van 0.3061 komt niet zo dicht in de buurt van de "Adj R-Squared"van 0.5760 zoals je normaal zou verwachten. De maximale actuele (255,35 µg/l) en voorspelde(280,4 µg/l) opbrengst aan Taxol doorA. favorietop een factorieel ontwerp van Plackett-Burman designwerd verkregen bij run # 8. Uit de verkregen gegevens (Fig.4), de hoogste Taxol-opbrengst vanA. favoriet(225 µg/l) werd verkregen met behulp van moutextract (20 g/l), pepton (2 g/l), sucrose (20 g/l), soja(2 g/l), cysteïne (0.5 g/l), glutamine (0.5 g/l), rundvleesextract (1 g/l), bij incubatietemperatuur30 graden, initiële pH 6,0 en na 12 dagen incubatie bij schudsnelheid (150 rpm). Bij deze culturelerun (12), de opbrengst van Taxol doorA. favorietwas significant verhoogd met ongeveer 1,4 maal,in vergelijking met het controlemedium (170 µg/l). De modelreductie, responstransformatie,en Adeq Precision meten de signaal-ruisverhouding en een verhouding groter dan 4 is wenselijk[46]. Op basis van de geschatte parameter en door toepassing van meervoudige regressieanalyse op deexperimentele gegevens, de testvariabelen en de responsvariabele waren als volgt gerelateerdmodelvergelijking: vergelijking van de eerste orde in termen van gecodeerde factoren — Taxol Con.= plus 11,51 plus 1,91E plus 2,92 J plus 0.81 K. De werkelijke en voorspelde niveaus van Taxol doorA. favorietop Plackett-Burbioproces voor optimalisatie van de mens zijn samengevat in tabel4en afb.4. De maximale werkelijke(255,35 µg/l) en voorspelde (280,4 µg/l) opbrengst van Taxol doorA. favorietop een factorieel ontwerp doorHet ontwerp van Plackett-Burman werd verkregen bij run # 8 met gemiddelde component. Het effect van IndiDe visuele parameters zoals onthuld uit het ontwerp van Plackett-Burman waren vertegenwoordigd in de ParetoGrafiek die de volgorde van belangrijkheid weergeeft van variabelen die betrokken zijn bij de productie van Taxol Fig.4. Aldus zijn de belangrijkste variabelen die de Taxol-productiviteit beïnvloeden doorA. favorietwaren cysteïne,pH en incubatietijd zoals blijkt uit het ontwerp van Plackett-Burman.
Het gefacetteerde centrale composietontwerp werd overgenomen voor verdere optimalisatiestudies met behulp van designificante variabele die van het ontwerp van Plackett-Burman. De resultaten van 20 runs van drievariabelen met positieve effecten toonden aan dat de taxolproductie aanzienlijk diversifieerdemet de aandoening werden getest in het bereik van 96,5–302,7 µg/l. De maximale opbrengst vanTaxol doorA. favoriet(302,7 µg/l) werd waargenomen met behulp van cysteïne (0,50 g/l) bij pH 6,0 en geïncubeerdgedurende 15 dagen zoals vermeld in de tabel5. Minimale Taxol-productie werd geregistreerd bijrun nummer 15, waar cysteïne (1.0 g/L) bij pH 7.0 en gedurende 7 dagen geïncubeerd. De statistiekanalyse van het ontwerp van het lineaire model toont aan dat de F-waarde 87,08 is, wat designificance of the model, and the values of "Prob>F" kleiner dan 0.050 geeft dat model aantermen zijn significant (Tabel6). Daarom zijn cysteïne, pH en incubatietijd significantmodel voorwaarden. Uit de analyse bleek dat de "Pred. R-Squared" van 0.8972 redelijk isovereenkomst met de "Adj. R-Squared" van 0.9315. "Adeq. Precision" ratio van 30.800 matende signaal-ruisverhouding, aangezien een verhouding groter dan vier wenselijk is, is de Adeq.De resultaten verkregen uit het CCD-experiment werden geanalyseerd door ANOVA die opleverdede volgende regressievergelijking op het niveau van Taxolproductie: eerste-orde model equatermen van gecodeerde factoren — Taxol Conc.{{0}} plus 11,47 plus 1,60A plus 2,43B plus 0,67C. De driedimensionaleresponsoppervlakcurves die het effect tonen van interacties van de meest significanteverkantingsparameters, cysteïne, pH en incubatietijd werden getoond in Fig.4.
tafel 2Minimaal en maximaalbereiken van de geselecteerde parametersin P-BD voor optimalisatie vanTaxol-productie
Tabel 4Plackett-Burman ontwerp om factoren te evalueren die de taxolproductie beïnvloeden doorA. favoriet
variabelen met positieve effecten toonden aan dat de taxolproductie aanzienlijk diversifieerdemet de geteste toestand in het bereik van 96,5–302,7 µg/l. De maximale opbrengst vanTaxol doorA. favoriet(302,7 µg/l) werd waargenomen met behulp van cysteïne (0,50 g/l) bij pH 6,0 en geïncubeerdgedurende 15 dagen zoals vermeld in de tabel5. Minimale Taxol-productie werd geregistreerd bijrun nummer 15, waar cysteïne (1.0 g/L) bij pH 7.0 en gedurende 7 dagen geïncubeerd. De statistiekanalyse van het ontwerp van het lineaire model toont aan dat de F-waarde 87,08 is, wat designificance of the model, and the values of "Prob>F" kleiner dan 0.050 geeft dat model aantermen zijn significant (Tabel6). Daarom zijn cysteïne, pH en incubatietijd significantmodel voorwaarden. Uit de analyse bleek dat de "Pred. R-Squared" van 0.8972 redelijk isovereenkomst met de "Adj. R-Squared" van 0.9315. "Adeq. Precision" ratio van 30.800 matende signaal-ruisverhouding, aangezien een verhouding groter dan vier wenselijk is, is de Adeq.De resultaten verkregen uit het CCD-experiment werden geanalyseerd door ANOVA die opleverdede volgende regressievergelijking op het niveau van Taxolproductie: eerste-orde modelvergelijkingtermen van gecodeerde factoren — Taxol Conc.{{0}} plus 11,47 plus 1,60A plus 2,43B plus 0,67C. De driedimensionaleresponsoppervlakcurven die het effect van interacties van de meest significante tonenparameters, cysteïne, pH en incubatietijd werden getoond in Fig.4.
gemodificeerd moutextractmedium verkregen uit de RSM door Plackett-Burman design. Naculturele incubatie onder standaardomstandigheden, werd Taxol geëxtraheerd en gekwantificeerd door TLCen HPLC. Van de verkregen resultaten (Fig. S1) is er geen significant effect op Taxol productiviteit bij bestraling bij de verschillende doses.
Synthese van AuNP's en conjugatie met A. favus Taxol gemedieerd door - straling
Polyvinylpyrrolidon(Met PVP) afgedekte gouden nanodeeltjes (AuNP's) werden gesynthetiseerddoor PVP te mengen met goud(III)chloride, gemedieerd door gammastraling in doses van{{0}}.25–10.0 kGy, en de ontwikkelde PVP-AuNP's werden geëvalueerd op basis van de UV-Vis, FT-IR,en XRD-analyses. De schets van de vorming van het Taxol-PVP-AuNPs-consortium werd getoondin afb.5. Grootte van de ontwikkelde PVP-AuNP's gemedieerd door 1.0 kGy gammastraling werd gecontroleerddoor DLS, en het was ongeveer 50 nm (Fig.5). Van het HRTEM-beeld, het verwachtevorm en grootte van de gesynthetiseerde AuNP's werd aangetoond met bolvormige deeltjes erinhet nanoschaalbereik van 20 tot 30 nm met de gemiddelde hoofddiameter van 25 nm (Fig.5). Vergelijkbare resultaten werden waargenomen met PVP-AuNP's gemedieerd door gammastraling [49, 50]. De spectrale eigenschappen van de ontwikkelde AuNP's als reactie op verschillende doses gammastralen werden beoordeeld op basis van de UV-Vis-analyse, met een maximaal geregistreerd absorptiespectrumbij λ540nm bij 1,5–3.0 kGy. Daarnaast werd de ontwikkeling van AuNP's gevolgdvan de visuele inspectie, met een plausibele geelachtige tot bruine kleur, die de formatie onthultvan AuNP's.
De chemische conjugatie van Taxol en PVP-AuNP's is gecontroleerd uit de FT-IR spectraleanalyse, zoals bleek uit de lichte verschuiving van de intensiteit en transmissieverhouding vande functionele groepen van Taxol-PVP-AuNP's conjugaten in vergelijking met Taxol als controle.De intensiteit van de piek op 3393,3 cm−1toegewezen voor de hydroxyl (OH) in Taxol-PVPHet AuNPs-consortium werd met ongeveer 3 keer verhoogd door natief Taxol te vergelijken, wat dechemische rek op de hydroxylgroepen (fig.5). Evenals de intensiteit van de pieken1661.0 centimeter−1verwijzend naar C=O rekfrequentie werd sterk verhoogd met ongeveer 10vouwt bij conjugatie met PVP-AuNP's, waardoor de C=O-bindingen worden uitgerekt. Deintensiteit van de piek 2923.5 overeenkomend met alifatische CH rekken was redelijk stabiel. Alichte verschuiving van de intensiteit van waargenomen pieken op 1452.0 cm−1en 1404,0 cm−1is geweestwaargenomen vanwege de NH-strekfrequentie. De intensiteit van de piek 1109,0 cm−1vancarbonylgroep-zuurstof strekfrequentie was enigszins verminderd na conjugatie metPVP-AuNP's.
De kristal/fysieke structuur van Taxol na conjugatie met PVP-AuNP's wasopgelost uit de XRD-analyse (Fig.5). Van de XRD, de Taxol-PVP-AuNPs consortium had dezelfde structurele configuratie, kristaloriëntatie en grootte van de nativeTaxol, zorgt ervoor dat er geen negatief effect is op de kristalstructuur van natief Taxol. Vande resultaten, de amorfe en kristalstructuur van de Taxol-PVP-AuNP's vergeleken metde inheemse Taxol is bevestigd. Uit de XRD-analyse, conjugatie van Taxol enPVP-AuNP's zijn opgelost zoals blijkt uit de betreffende diffractie-eigenschappen2ɵ=38.18 graden, 44,01 graden, 64,57 graden, 77,67 graden en 81,74 graden die de waarnemingen van Bragg beschrevenbij respectievelijk (111), (200), (220), (311) en (222). Alle pieken waren gerelateerd aan het ideaalkaart van de Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS) van AuNPs (JCPDSkaart nr. 04–0784) [51]. Dus de sterkte van kristallen van de gesynthetiseerde AuNP's werd getoond,het verschaffen van de face-centered cubic (fcc) kristallijne structuur. Daarnaast is er een eenvoudigamorfe piek op 19,25 graden voor Taxol dat is opgenomen in de organisatie en duurzaamheid vanAuNP's. Het XRD-patroon bevestigde de succesvolle conjugatie van Taxol en PVP-AuNP's.De gemiddelde kristallietgrootte van de opgenomen AuNP's werd bepaald uit Scherrer'svergelijking [52], en het was 20,2 nm voor het Taxol-PVP-AuNPs-consortium gemedieerd door gammastralen zoals vermeld in de vergelijking:
waar D de gemiddelde kristallietgrootte is, is de volledige breedte op half maximum, λ is de röntgenstralinggolflengte, θ is de hoek van Bragg,Enk is een constante.
Antikankeractiviteit van conjugaten van taxol-PVP-AuNP's
Deantiproliferatieve activiteit van Taxol-PVP-AuNP'sconjugaten werd beoordeeld tegenHEPG-2- en MCF-7-cellijnen, afzonderlijk normaliserend naar native Taxol en AuNP's. Vande resultaten (afb.6), was de biologische activiteit van Taxol dramatisch verhoogd na conjugatiemet AuNP's, vergeleken met native Taxol als controle. Zoals blijkt uit de IC50waarden, Taxol-Het PVP-AuNPs-consortium vertoonde significante activiteit tegen HEPG-2 (2,2 µg/ml) enMCF-7 (3,3 µg/ml) in vergelijking met native Taxol en AuNP's afzonderlijk. Dus bij vervoegingmet AuNP's was de activiteit van Taxol tweevoudig verhoogd in de richting van de geteste cellijnen.Met betrekking tot de bioactiviteit van AuNP's, deantiproliferatieve activiteitvan de Taxol-PVP-AuNP'sconsortium was ongeveer 4-voudig verhoogd in vergelijking met AuNP's als controle. interessant,de activiteit van het Taxol-AuNPs-consortium kwam aannemelijk overeen met de authentieke Taxol.
Antimicrobiële activiteit Taxol en gesynthetiseerde AuNP's tegen verschillendeMicro-organismen
De Anmicrobiële activiteitvan het geëxtraheerdeA. favorietTaxol en Taxol-AuNPs-consortiumwerd geëvalueerd tegen verschillende multiresistente bacteriën en schimmels (Tabel7). Bij vervoegingmet AuNP's is de antimicrobiële activiteit van Taxol sterk verhoogd ten opzichte vanaan native Taxol en AuNP's afzonderlijk, zoals blijkt uit de remmingsdiameterzones van de geteste micro-organismen (Fig.6). Zoals getoond in Afb.6, de Taxol-AuNPS-consortium vertoonde de hoogste activiteit tegenE. agglomeraten(11 µg/ml),C. albicans (12 µg/ ml), enE coli(14 µg/ml), vergeleken met natiefA. favorietTaxol en authentiek. Dehogere activiteit van Taxol na conjugatie met AuNP's verifieert de biologische beschikbaarheid,oplosbaarheid en werkzaamheid van Taxol om in vivo te binden aan het beoogde tubuline-eiwit.
VRAAG VOOR MEER:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plus 86 15292862950
