生物无机化学与应用

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生物无机化学与应用/2021年/文章

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体积 2021年 |文章的ID 8171786 | https://doi.org/10.1155/2021/8171786

Basant Moaaz t·哈米德•克尔,Yahya h·萨因Bassma h . Elwakil Marwa m . Abu-Serie Faizah s Aljohani Adnan Bekhit, 新颖的氧化钛纳米粒子的合成:生物活性和急性毒性研究”,生物无机化学与应用, 卷。2021年, 文章的ID8171786, 14 页面, 2021年 https://doi.org/10.1155/2021/8171786

新颖的氧化钛纳米粒子的合成:生物活性和急性毒性研究

学术编辑器:Anastasios Keramidas
收到了 2021年5月24日
修改后的 2021年7月02
接受 2021年8月06
发表 2021年8月12日

文摘

氧化钛纳米粒子(TiO2NPs)已经吸引了众多的研究由于其活动;然而,人们越来越关注相应的毒性。在目前的研究中,氧化钛纳米粒子被新合成使用蜂胶提取物抗菌活性,使用人类癌症细胞系细胞毒性试验,急性毒性研究。新合成TiO的物理化学特性2NPs平均大小= 57.5 nm, PdI = 0.308,电动电势=−32.4 mV。抗菌活性的评估证明了优越的活动对革兰氏阳性与革兰氏阴性细菌和酵母(MIC值最低8,32,32岁,分别)。新合成的TiO2NPs显示强大的活动按照以下的人类癌症细胞系:肝脏(HepG-2) (IC50 8.5µg / mL),结肠(Caco-2),和乳房(MDA-MB 231) (IC50 11.0和18.7µg / mL)。在活的有机体内急性毒性研究使用低(10毫克/公斤)、高(1000毫克/公斤)合成TiO的剂量2NPs在白化雄性老鼠。生物化学和组织病理学的肝脏、肾脏、大脑和证明合成TiO的安全2NPs在低剂量在高剂量时,TiO2NPs沉积在不同的重要器官,除了大脑组织。

1。介绍

纳米颗粒(NPs)是有机或无机重要尺寸范围1 - 100海里。NPs可以通过化学合成、物理和自然(绿色)方法(1]。尽管了不起的无机纳米粒子的应用,其诱导nanotoxicity相当关注(2]。纳米粒子有几个独特的特点;最重要的因素是大表面积/质量有极大的影响相应的毒性由于NPs表面活性原子的存在(3]。在无机纳米粒子、氧化钛(TiO2)纳米粒子用于许多应用程序,如纺织、塑料、化妆品工业和食品包装(4]。此前,TiO2NPs一直使用微乳液等不同的物理化学方法,合成化学沉淀、水热结晶和溶胶-凝胶方法(5]。物理化学方法需要压力、高温和有毒化学物质抑制他们的潜在用途6]。因此,环保方法已经发明了NPs在大规模生产较小毒性(7]。生物提取是最适当的减少代理人在绿色(环保)的方法针对他们的行为不仅作为还原剂,也在稳定形成纳米颗粒(8]。

针对上述情况,许多研究人员探索合成TiO的潜力2NPs使用绿色的方法。这仅仅是通过混合TiO2盐的生物提取,然后观察颜色的变化,可以维持原光谱分析(4]。那些强大的生物提取蜂胶是一种树脂混合收集的蜜蜂从植物渗出液使用在蜂巢的建设和适应(9]。蜂胶提取物具有广泛的药理活性如抗炎,抗肿瘤,抗氧化,王亚南,抗菌性根据其丰富的多酚类化合物(10]。蜂胶提取物富含类黄酮和酚类化合物可以减少属性和生物合成金属纳米颗粒的11]。因此,嵌入到本研究创新之处在埃及蜂胶提取物用于合成TiO2NPs。新合成的TiO2NPs使用TEM表征,红外光谱和DLS,及其抗菌活性和细胞毒性(对人类癌症细胞系)进行评估。此外,急性毒性研究是执行以确保其安全并证明其潜在的生物医学应用。

2。材料和方法

2.1。微生物

不同的革兰氏阳性、革兰氏阴性,即耐甲氧西林酵母菌株进行了测试金黄色葡萄球菌(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)葡萄球菌epidermidis,白色念珠菌,肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌,单核细胞增多性李斯特氏菌,变形杆菌属寻常的,鲍曼不动杆菌。所有菌株都请提供的识别和监测微生物Al-Shatby儿科医院,银行部门的应变亚历山大。

2.2。化学品和原材料

微生物培养基和氧化钛(IV)(232033锐钛矿,99.8%微量金属,化学文摘号1317-70-0)买来Sigma-Aldrich(美国密苏里州)。试剂的在活的有机体内研究从巴斯夫有限公司购买(德国路德维希港)。所有的溶剂(分析纯)使用在目前的工作从知名的供应商购买。

蜂胶样品收集在2019年夏天,从坦塔(30.79611491◦N, 30.99517822◦E),埃及。样本收集和保存在无菌布朗直到进一步使用玻璃容器。

2.3。蜂胶萃取

蜂胶被切成碎片,然后提取(30% )使用99%的乙醇浸渍技术的4天在黑暗与连续搅拌容器,然后转化为1 h 72°C (12]。

2.4。GC / MS分析

2毫克的干蜂胶提取混合着20µl吡啶和30µl N, 0-bis(三甲基硅烷基)trifluoroacetamide (BSTFA);然后混合物加热20分钟在80°C。加热混合物稀释了吡啶(100µl),然后分析了GC / MS (7890 a / 5975 c安捷伦,美国)(13]。化合物的识别是通过威利138年和98年Nist库包括质谱(9]。

2.5。纳米颗粒的合成

新合成的TiO2NPs准备根据Krishnasamy et al。14与修改)。为了TiO形式2NPs 10毫升的蜂胶提取物(500毫克/毫升)添加到20毫升的2毫米氧化钛水溶液为24小时连续搅拌。氧化钛纳米粒子在离心机800 g×30分钟,然后将其存储起来以供进一步使用。

2.6。物理化学合成纳米颗粒的表征

动态光散射(DLS)技术被用来评估电动电势,粒子大小(PS)和多分散性指数(PDI)合成的纳米粒子使用莫尔文Zetasizer根据Elnaggar et al。9]。红外光谱谱合成的纳米粒子进行了分析使用优秀的R79521(美国)红外光谱与2厘米−1分辨率和波数4000厘米−1到450厘米−1在64年期间扫描(15]。形状、大小和合成TiO的超微结构2NPs检查使用TEM (jem - 100 CX,乔尔,美国)(决议3 nm 30 kV) (15]。

2.7。合成TiO的抗菌活性2NPs

合成TiO2NPs是评估使用纸片扩散法对不同微生物的抗菌活性。进一步抗菌活性评估采用的方法来估计合成TiO的最低抑制浓度(MIC)2NPs (16]。所有的测试都是一式三份。

2.8。使用人类癌症细胞系细胞毒性试验

合成TiO的细胞毒性效应2NPs化验使用三个人类癌症细胞系(结肠、肝脏和乳腺细胞线)。结肠癌细胞系(Caco-2)在DMEM培养(美国Lonza)包含10%的边后卫肝癌细胞系(HepG-2)和三阴性乳腺癌细胞系(MDA-MB 231)培养在rpmi - 1640(美国Lonza)补充10%的边后卫。所有的癌细胞(4×103细胞/)被播种在无菌96 -孔板。24小时后,连续测试了纳米颗粒的浓度(40、20、10、5和2.5μg / ml)与三个癌症细胞系孵化72 h公司37°C的5%2孵化器。潜伏期后,癌细胞生存能力是化验(17]。24小时后,20μl 5毫克/毫升MTT(美国σ)被添加到每个在37°C和盘子孵化为3小时。然后MTT的解决方案是,100年μl添加DMSO,和吸光度的测定与标在570 nm (BMG LabTech,德国)估计的抑制癌细胞的生长通过72小时TiO的孵化2NPs。half-maximal抑制浓度(IC50)值计算使用GraphPad Instat软件。此外,细胞形态变化与合成TiO之前和之后的治疗2NPs调查使用相差倒置显微镜和数码相机(奥林巴斯、日本)。

2.9。体内急性毒性研究
2.9.1。老鼠和行政剂量

本研究评估完成在活的有机体内准备TiO的细胞毒性效应2NPs。动物保健和使用委员会(ACUC),理学院,亚历山大大学批准当前急性毒性研究是按照国际实验室和医疗原则1986年欧洲共同体指令,AU / 04/20/01/28/9/02。三十岁男性白化大鼠(鼠形阿尔昆),平均体重为390±30 g(4个月),被分裂,10大鼠/组,保存在一个笼子里与普通12 h光/ 12 h黑暗周期在常规条件下的温度和湿度30天平均温度(25±2°C)在充分通风房间免费的食物和水随意(18]。老鼠划分根据不同纳米粒子剂量如下。

对待动物腹腔注射不同剂量的TiO收到2NPs每24小时两天,对照组接受剂量的0.9%氯化钠。组1:作为控制,老鼠收到0.15毫升氯化钠组2:收到0.15毫升TiO的老鼠2NPs(10毫克/公斤体重)第三组:大鼠收到TiO 0.15毫升2NPs(1000毫克/公斤体重)

2.9.2。试验协议

动物组织接受通过腹腔内注射用盐酸氯胺酮麻醉(100毫克/公斤)和甲苯噻嗪(10毫克/公斤)。注射后48小时,组织病理学、血液生化和生物体内积累研究进行评估。每组的生存率是监控和记录30天。戊巴比妥钠(40毫克/公斤)是用于实验的最后通过腹腔内注射麻醉大鼠(18]。

2.9.3。血液生化研究

不同的生化做测试是为了评估合成TiO的细胞毒性效应2NPs。老鼠体重(n= 5)和血液采样通过retro-orbital丛。每一个血液样本是离心机(20分钟 )收集血清样本。肝脏功能(丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、总胆红素、白蛋白、碱性磷酸酶、和gamma-glutamyl转移酶(GGT)),肾脏功能(尿酸、肌酐和尿素)、总胆固醇(高和低密度脂蛋白),葡萄糖和总蛋白测试使用一个自动生化分析仪测定(19]。

2.9.4。组织病理学研究

(1)光显微镜检查。肝脏、肾脏和大脑切除和加权后立即牺牲。每个组织都用生理盐水洗净,然后用10%福尔马林固定,然后每个样本都使用乙醇脱水。组织样本是嵌入在石蜡,切成5µ米厚的部分,然后deparaffinized和埃利希的苏木精和伊红染色(H & E)染色(20.]。

(2)荧光显微镜检查。荧光显微镜评估使用共焦激光扫描显微镜执行700年(LSM)定性检测的纳米颗粒biodistribution在不同的组织。石蜡组织切片在下行脱水乙醇浓度,然后嵌入在蒸馏水。特里同X(0.1%)被添加到每个组织样本10分钟;然后用PBS缓冲样本洗两次。被沾染了赫斯特组织部分可视化细胞核染色10分钟。组织样本在PBS洗,脱水在酒精和二甲苯,然后检查(激光激发波长在543和488海里)(21,22]。

2.10。统计分析

结果三个试验的意思,表示为±标准差。单向方差分析(方差分析)和图基的测试( )被用来检测差异组与SPSS 13.0统计软件。治疗的方法被认为是重要的时候

3所示。结果

3.1。GC / MS分析,蜂胶样品

通过比较目前工作的收集时间到数据库,12个化合物被确定。棕榈酸乙酯和棕榈酸和油酸是最普遍的化合物在坦塔的蜂胶样品(分别为37.2,23.4,18.04%)(表1和图1)。


RT 可能的化合物 含量%

14.67 1 - [2-O-Benzoyl-3 5-O-dibenzyl-alpha-d-ribosyl] 5, 6-dimethylbenzimide 0.8
17.3,34.7,35.1,36.2,37.3,39.7,43.1 赤霉酸 7.6
25.6 3-Phenylthioacrylic酸 0.6
26.4 棕榈酸乙酯 1.08
28.9 13 16-Octadecadiynoic酸甲酯 1.88
30.3 棕榈酸乙酯 37.2
30.5 棕榈酸 23.4
34.4,35.5 油酸 18.04
40.2 正十八烷,3-ethyl-5——(2-ethylbutyl) 7.1
46.9 肉桂酸 2。3

3.2。TiO的物理化学特性2NPs
3.2.1之上。颗粒大小、PDI和电动电势

新合成TiO的物理和化学特征2NPs(表2)透露,平均直径,PDI价值,和Z-potential 57.3 nm, 0.308−32.4 mV,分别表示同质的粒度分布具有非常高的稳定性。


样本 PdI 电动电势(mV) Z-average大小(nm)

TiO2NPs 0.308 −32.4 57.30

3.2.2。傅里叶变换红外(FTIR)光谱

红外光谱分析提供的信息结构和官能团的化合物的结构之间建立相关性准备纳米颗粒和观察到的光谱。图2(一个)表明宽带(在3600 - 2700厘米−1)就像一个地伸展酒精、h拉伸脂肪伯胺乐队在3409厘米−1,锋利强大的乐队(2921厘米−1碳氢键的烷烃,强烈的C = C带拉伸烯烃,C = O拉伸主酰胺(1634 - 1605厘米−1分别),强大的乐队在1272厘米−1切断拉伸烷基芳基醚,强烈的切断伸展带酯(1167厘米−1)。上述结果可能表明主要的减少和限制代理蜂胶提取化合物1 - [2-O-benzoyl-3 5-O-dibenzyl-alpha-d-ribosyl] 5, 6-dimethylbenzimide,棕榈酸乙酯,13日16-octadecadiynoic酸甲酯和正十八烷,3-ethyl-5——(2-ethylbutyl)。

3.2.3。透射电子显微镜检查(TEM)

TiO2NPs被透射电子显微镜检查来确定纳米颗粒的形状和大小。发现新合成的氧化钛纳米粒子有立方矩形平均57.3±4纳米(图的大小2 (b))。

3.3。抗菌活性的测定

数据表3显示,新合成的纳米粒子有较高抗菌活性比酵母对革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌,分别。p .寻常的是最耐药菌株在微生物检测(抑菌圈直径7毫米和麦克风值128µg / mL)美国epidermidis是最敏感的微生物(抑菌圈直径35毫米和麦克风价值8µg / mL)。


检测微生物 抑菌圈直径(毫米) 麦克风(µg / mL)

白色念珠菌 25 32
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 31日 16
美国epidermidis 35 8
k .肺炎 18 32
Ps.绿脓杆菌 13 64年
单核细胞增多性李斯特氏菌 12 64年
p .寻常的 7 128年
鲍曼不动杆菌 10 64年

3.4。对人类癌症细胞株生长抑制能力

表所示4和数字34,TiO2NPs表现出强有力的增长对测试人类癌症细胞株的抑制作用。在24小时连续稀释TiO的孵化2NPs 72 h,每个人类癌症细胞株的生长抑制百分比估计。这是发现TiO2NPs抑制三个癌症细胞系的生长浓度增加。同时,癌症的最大抑制细胞增殖达到72 h。因此,TiO的细胞毒性效应2NPs在Caco-2 HepG-2, MDA-MB 231细胞剂量,时间,如图3。TiO2NPs IC较低50(11.01、8.56和18.74µg / ml)的增殖抑制结肠癌、肝癌、乳腺癌细胞,分别。TiO的形态崩溃2NPs-treated人类癌症细胞(图3)支持他们强大的抗癌活性。


测试了NPs Caco-2 HepG2 MDA-MB 231

TiO2NPs 11.013±0.499一个 8.556±0.158一个 18.736±0.679一个

所有的值表示为±SEM。不同的字母相同的列是明显不同的
3.5。急性毒性研究
3.5.1。生化研究

不同的生化研究老鼠接受生理盐水组(对照组),10毫克/公斤的TiO2NPs(组2),和1000毫克/公斤TiO2NPs(组3)提出了表5。据透露,组2没有或最小毒性的迹象而组3高水平的肝毒性是伴随着类似抑郁的症状,食欲不振。然而,低血糖是记录在治疗组与对照组相比。这些结果表明,TiO2NPs毒性剂量依赖性效应。


剂量/测试 对照组 组2(收到10毫克/公斤) 组3(收到1000毫克/公斤)

尿素(mg / dl) 17.30±0.95 6.63±1.47 18.40±0.17
肌酐(mg / dl) 0.80±0.63 0.52±0.47 0.98±0.94
葡萄糖(mg / dl) 80.10±0.11 63.78±0.09 73.62±0.04
胆固醇(md / dl) 50.70±0.03一个 15.95±0.02一个 69.94±0.06一个
总蛋白(mg / dl) 5.90±0.41 3.24±0.08 4.61±0.23
白蛋白(g / dl) 4.20±0.90 2.91±1.73 3.52±1.46
尿酸(g / dl) 2.80±0.37b 2.09±0.51b 5.26±0.48b
胆红素(mg / dl) 0.50±0.01 0.57±0.01 0.59±0.03
碱性磷酸盐(U / L) 131.00±1.49C 60.53±1.73C 274.52±1.97C
GGT (U / L) 70.00±0.77d 68.71±2.80d 226.97±1.32d
ALT (U / L) 11.00±0.21e 24.64±0.13e 100.69±0.61e
AST (U / L) 27.00±0.92f 140.26±0.45f 431.84±0.28f

所有的值表示为平均数±标准差。不同的字母相同的列是明显不同的
3.5.2。组织病理学研究

(1)肾。光显微镜检查肾部分的控制老鼠证明保存完好,保持完整的正常组织学形态形成的肾小体(马氏)肾小球毛细血管和鲍曼氏囊囊下的空间。大量近曲小管腔狭窄,两旁简单截断体(锥体)细胞与基底球核。远曲小管宽腔。他们少许多,内衬简单立方细胞中央或顶端球形核(图5(一个))。组织学的照片组2(10毫克/公斤TiO2NPs-treated大鼠与对照组相似,显示多数肾小球及肾小管或多或少地正常,但是很少有小管内衬细胞(图显示细胞质空泡形成5 (b))。另一方面,适度的肾小球充血是证明了大鼠的肾组织暴露于1000毫克/公斤(高剂量)TiO2NPs 48 h;肾小球囊肿胀和扩张和大规模坏死变性证明在肾近曲小管细胞和肾小管。显示肾小管的上皮细胞混浊肿胀与核破裂或/和核溶解(图5 (c))。共焦显微镜(图6)对照组显示几乎看不见蓝色荧光颜色、标记细胞细胞核。随着TiO2NPs浓度,有一个逐步增强荧光信号的实验小组。有在高剂量TiO发生重大变化2治疗组相比,低剂量治疗组或对照组。

(2)肝。H & E-stained部分肝脏正常对照组显示肝架构的特点;正常肝小叶似乎是由完整的肝细胞排列成索辐射从中央静脉。他们在形状多面体颗粒嗜酸性和稍微有液泡的细胞质和圆形的水泡,集中位于细胞核。肝索之间,肝血窦出现在狭窄空间内衬扁平的内皮细胞,分布不规则的枯氏细胞与卵圆形核(图7(a))。的组织学部分低剂量治疗组(组2)显示或多或少地保留肝架构。肝细胞排列在绳索的辐射从中央静脉、圆形的水泡,集中位于细胞核和由血窦。一些中央静脉扩张仍发现(图7(b))。肝脏组织病理学检查从高剂量(组3)对待动物显示各种细胞和小叶异常。一些肝细胞膨胀有液泡的细胞质和核的变化;其他与细胞凋亡的早期迹象出现模糊有液泡的细胞质和模糊单元边界。这些核的变化包括核分裂,核离心率、固缩、坏死,核破裂。中央静脉扩张、充血和周围单核细胞浸润。大部分的血液正弦曲线明显扩张和充血(图7(c))。我们的调查表明,TiO2纳米颗粒沉积在肝脏大鼠给予高剂量的增加相对于其他组(数字8(一个)- - - - - -8 (c))。同时,沉积在核相比,低剂量治疗组显示没有核与轻度TiO沉积2沉积在肝脏组织。

(3)脑。病变在实验老鼠的大脑海马和光学显微镜下检查。H & E染色结果显示没有明显的大脑大脑皮层的损伤或炎症。脑检查所有实验的老鼠显示正常中央大泡状核神经元结构,包含一个或多个核仁,周边分布的尼氏小颗粒组织学图片(图所示9(一个)- - - - - -9 (c)10 ()- - - - - -10 (c))。共焦显微镜是用来证实TiO的能力2纳米粒子穿过血脑屏障,进入大脑大脑组织的荧光图像获得的新腔XR系统(数据(11日)- - - - - -11 (c))。实验小组显示几乎看不见蓝色荧光颜色,说明,增加TiO2浓度,TiO没有明显变化2治疗组与对照组相比。此外,没有可观测观察海马组织病理学变化控制和低剂量治疗组。大部分的组织病理学变化被观察到组接受TiO高2剂量(组3)。这个治疗组显示锥体细胞层的厚度减少,增加海马神经元坏死和扩张血管(图9 (c))。

4所示。讨论

众所周知,TiO2NPs有几个应用程序(如油漆颜料和添加剂、纸张、陶瓷、塑料、食品、诊断或治疗工具和水、空气和土壤消毒);因此在目前的手稿,埃及蜂胶提取物用于TiO的新颖的合成2NPs然后抗菌活性和生长抑制作用对人类癌症细胞系进行评估和急性毒性研究表明纳米颗粒安全性和剂量为生物医学应用的潜力。据透露,合成纳米颗粒有显著的抗菌活性对各种微生物与优越的活动对革兰氏阳性细菌(MIC值范围从8到16µg / mL)。TiO2NPs是获得巨大的关注由于其化学稳定性和毒性,尤其是广泛活动(对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌有效)23]。主要TiO的杀菌机制2NPs可能被解释ROS生成导致微生物的降解通过几个氧化过程(23]。Pigeot-Remy et al。24]表明TiO的抗菌效果2NPs是通过一个细菌细胞的机械损伤破坏细菌外膜,同时促进et al。25)表示,TiO2NPs有广泛的抗菌活性包括革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、酵母、真菌(丝状和单细胞)、原生动物、藻类、和病毒。

新合成TiO的细胞毒性效应2NPs研究通过不同癌症细胞系,即结肠、肝脏和乳腺癌细胞系。显著较低的集成电路50记录对肝脏和结肠癌细胞系(8.56和11.01吗µ分别为g / ml)。Gandamalla et al。26)的剂量和尺度依赖的细胞毒性测试钛纳米粒子对人类上皮细胞肺癌和结肠癌。他们透露,钛纳米颗粒直径大小,18岁,30,87 nm剂量范围0.1 -100毫克/毫升显示最低IC50值21.80和24.83毫克/毫升在使用18纳米钛纳米颗粒。得出钛纳米颗粒和抗癌活动之间的关系是成反比的关系。DeLoid et al。27]说明纳米颗粒的毒性及其物理化学性质之间的关系。较小的纳米颗粒大小有较高毒性大纳米粒子相比,由于规模较小,较大的表面积,和水动力直径(27]。

在另一个大道,世界卫生组织(28]所述TiO的LD502NPs在老鼠身上超过12.000毫克/公斤体重。因此,在目前的研究中,我们探索TiO的毒性2NPs在不同浓度。老鼠TiO的在这个研究中被广泛利用2NPs毒性评价。这主要是由于他们的可用性和低成本29日]。胃肠道是TiO视为重要的意思2NPs可以进入人体。这可以包括食物或药物的摄入含有纳米粒子。TiO2NPs通过胃肠道吸收进入体内的淋巴组织的小肠和大肠,随后进入血液循环,转移到肠系膜,并达到人体器官,尤其是那些有丰富的网状内皮系统,如肝脏。最后,TiO2NPs由尿中排出(30.)具有对肾的影响。由于纳米粒子具有很高的表面活性,它们有很好的通过器官的能力。TiO2NPs可以运输到体内各种器官通过血液和淋巴循环系统。此外,TiO2NPs可以穿过血脑屏障,导致海马炎症(空化31日]。在最近的研究中,评价TiO的细胞毒性2NPs,我们研究了生化除了肝脏的组织病理学变化,肾脏和大脑组织扫描其他生物效应的高(1000毫克/公斤)和低剂量TiO的(10毫克/公斤)2NPs。

尤尼斯等人。18)测试了亚急性毒性TiO的使用20毫克/公斤体重2NPs (20 - 30 nm直径)和显示增加的AST和ALT水平显示器官损伤。腹腔内注射诱导增加AST和ALT水平导致一些肝组织病理变化,如著名的血管舒张,空泡形成,堵塞由于钛纳米颗粒堆积在肝脏。刘等人。32)观察到更高的肝脏系数不仅而且小鼠的肾脏和脾脏。我们的研究表现出肝细胞肿胀,可能是一个迹象表明细胞接受高剂量TiO的浮肿的变性2NPs相比,低剂量和控制。类似的结果被王等报道。31日)接受30老鼠TiO单剂量5克/公斤2NPs与各种尺寸(25和80海里),和ALT、AST升高比纳米颗粒大小的(不管)了。在相同的研究中,脑损伤和液泡的海马神经元被检测到。另一方面,肾脏,蛋白质的液体充满了肾小管和肾肾小球肿胀观察在肝脏,中央静脉周围水肿的变性+参差不齐的坏死的肝细胞检测。这被解释为长期保留的纳米颗粒由于其小尺寸导致肝脏和肾脏损害。高度演示了这些细胞的胞质嗜酸性本研究如溶酶体破裂导致非晶嗜酸性胞浆,因为它是肝细胞坏死的最初迹象萎缩和解散之前核(33]。在目前的研究中,使用高剂量的TiO2NPs(1000毫克/公斤),汇管区周围炎症单核细胞浸润。这些结果的结果按照Giray et al。34建议TiO)2NPs能与蛋白质和酶的肝间质组织干扰的抗氧化防御机制,导致活性氧(ROS)生成反过来可能模仿炎症反应。

Al-Rasheed et al。35)发现TiO2NPs政府老鼠产生组织病理学变化和异常的肾组织的充血扩张肾小球毛细血管、小管的上皮衬里的压扁,剥落和一些管状细胞固缩明显腔的扩张和intratubular细胞碎片。在目前的研究中,偶尔温和肾小球充血是证明了大鼠的肾组织暴露于高剂量TiO2NPs(图7(c))。这个变更不是观察到肾脏接受低剂量TiO的老鼠2NPs(组2)。据报道,肾肾小球基底膜是脆弱和敏感的毒性作用的NPs (20.)可导致肾小球肾炎导致肾功能衰竭由于肾小球损害的特点是蛋白质漏尿。有些肾细胞衬里的近曲小管上皮细胞NPs-treated老鼠证明核破裂或/和核溶解(图7(c))。这可能表明TiO引起的氧化应激2NPs曝光。核破裂和核溶解破坏碎片和完整的染色质溶解坏死或死亡细胞的物质所做的以前的研究证实了Al-Doaiss et al。20.]。然而,暴露于TiO后大脑部分的分析2NPs并没有发现神经元在大脑皮层和小脑的病变,但锥体细胞soma是扩大和延长。郭et al。36调查两个TiO的急性毒性2NPs剂量(200和500毫克/公斤体重腹腔内注射)显著增加ALT, AST / ALT和尿素氮在使用500毫克/公斤治疗表明,肝脏和肾脏损伤的剂量依赖性。同年,陈等人。37)跟踪TiO2NPs沉积在肝、肾和肺在成年雄性老鼠注射了324,648,972,1296,1944,或2592毫克/公斤的纳米粒子进行测试。在高剂量组(2592毫克/公斤体重)各种观察肝脏和肾脏损害的迹象,即蛋白质的液体在肾小管,肾肾小球肿胀、水肿的变性,肝纤维化,肝细胞坏死和细胞凋亡。刘等人。38与TiO)腹腔注射小鼠2NPs 5、10、50、100和150毫克/公斤体重和显示,严重损害肾脏,肝脏和心肌改变血糖和血脂水平检测。沙基尔et al。39)得出的结论是,腹腔内注射TiO的LD502NPs在老鼠身上是150毫克/公斤体重。

5。结论

TiO2NPs可能是一个有前途的候选人抗菌、抗癌剂。然而,荧光共焦显微镜的结果在两个代表浓度证实,NPs是容易内化和细胞内积累。正如所料,内化的程度不同的从一个细胞到另一个,可能由于内在每个细胞的内吞作用的属性类型。独立之间的差异NPs吸收各种细胞类型,影响表面涂层的内部化可以清楚地观察到不同的器官。低剂量TiO2NPs(10毫克/公斤)只差内化几乎所有的细胞类型,而高剂量TiO2NPs(1000毫克/公斤)高度增加的内化水平研究细胞除了大脑组织。在另一个大道各种TiO的急性和亚急性毒性2NPs浓度前应该评估应用合成纳米粒子在生物医学应用。

数据可用性

没有数据被用来支持本研究。

附加分

表的内容,目前的工作目标是新合成氧化钛纳米粒子,然后评估其生物活性和细胞毒性。新合成的纳米粒子有一个非常有前途的抗菌活性。令人惊讶的是,抗癌活性高于之前报道氧化钛纳米粒子。老鼠的安全剂量没有中毒的迹象是10毫克。

的利益冲突

作者报告没有利益冲突。

引用

  1. n . Zahin r·安瓦尔·d·特瓦芮et al .,“纳米颗粒及其生物医学应用在健康和疾病:特别关注药,“环境科学与污染研究,27卷,不。16,19151 - 19168年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  2. d . Lovisolo m . Dionisi m . Dionisi f . a . Ruffinatti和c . Distasi“纳米颗粒和潜在的神经毒性:关注分子机制,“目标分子科学,5卷,不。1,1-13,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  3. h·l . Karlsson j . Gustafsson p . Cronholm和l·穆勒”尺度依赖的毒性的金属氧化物纳米与微米大小、粒一个比较“毒物学字母,卷188,不。2、112 - 118年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  4. m . Nadeem d . Tungmunnithum c因素et al .,“当前的趋势在绿色氧化钛纳米粒子的合成及其应用,”绿色化学字母和评论,11卷,不。4、492 - 502年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  5. n Muhd Julkapli、美国阿訇和美国蜜蜂Abd哈米德,“最新进展在多相光催化合成染料的脱色,”科学世界日报文章ID 692307卷,2014年,25页,2014。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  6. Y.-F。陈,H.-Y。蔡,t·s·艾。吴,“抗炎和镇痛活动从当归的根下毛竹,”足底》,卷61,不。1,2 - 8,1995页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  7. c . Jayaseelan a . a . Rahuman s . m . Roopan et al .,“生物合成TiO的方法2纳米粒子使用气单胞菌属hydrophila及其抗菌活性。”Spectrochimica学报:分子和生物分子光谱学卷,107年,第89 - 82页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  8. m . Nadeem b h . Abbasi m . Younas w·艾哈迈德和t .汗”的金纳米粒子的绿色合成和抗菌的应用程序,“绿色化学字母和评论,10卷,不。4、216 - 227年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  9. y s Elnaggar b h . Elwakil s s Elshewemi m . y . El-Naggar a . a . Bekhit和z . a . Olama”小说锡瓦蜂胶和colistin-integrated壳聚糖纳米粒子:细化;在体外和体内评价”,纳米,15卷,不。13日,1269 - 1284年,2020页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  10. n . Rivera-Yanez c . r . Rivera-Yanez g . Pozo-Molina c . f . Mendez-Catala a . r . Mendez-Cruz o . Nieto-Yanez,“蜂胶的生物医学性能不同的慢性疾病,其潜在的应用和对健康的好处,”营养物质,13卷,不。1,p。78年,2021。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  11. a . Corciova米尔卡,a . f . Burlec o . Cioanca c . Tuchilus a Fifere et al .,“抗氧化、抗菌和银纳米粒子的光催化活动获得的蜂胶提取辅助生物合成,“Farmacia,卷67,不。3、482 - 489年,2019页。视图:谷歌学术搜索
  12. p . Ristivojevi´c,即Dimki´c j . Trifkovi´c et al .,”塞尔维亚蜂胶的抗菌活性评估通过麦克风,效果,生物自显影法和化学计量学,”《公共科学图书馆•综合》,11卷,不。6篇文章ID e0157097 2016。视图:谷歌学术搜索
  13. y Kourkoutas: Chorianopoulos诉麻风病患者,p . Di Ciccio“2018生物活性天然产物,”生物医学研究的国际卷,2018篇文章ID 5063437, 3页,2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  14. a . Krishnasamy m,转向开始涉足和p·维兰,“快速phytosynthesis纳米级钛使用叶中提取的Azadirachta indica”,国际化学研究杂志》上,8卷,第2052 - 2047页,2015年。视图:谷歌学术搜索
  15. r . Dobrucka”合成的二氧化钛纳米颗粒用紫锥菊紫竹草,”伊朗制药研究期刊》的研究:IJPR,16卷,不。2、756 - 762年,2017页。视图:谷歌学术搜索
  16. f . Martinez-Gutierrez p l .橄榄a Banuelos et al .,“合成、表征和评价抗菌银和钛纳米颗粒和细胞毒性效应,”纳米:纳米技术、生物学和医学》第六卷,没有。5,681 - 688年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  17. t . Mosmann“快速比色测定细胞生长和存活的:应用程序来增殖和细胞毒性分析,“《免疫学方法,卷65,不。1 - 2,55 - 63、1983页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  18. n·r·b·尤尼斯Amara,即Mrad et al .,”二氧化钛(TiO的亚急性毒性2纳米粒子在雄性老鼠:情感行为和病理生理检查,”环境科学与污染研究,22卷,不。11日,第8737 - 8728页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  19. x Valentini p . Rugira a夫人,诉Tagliatti r . Conotte s Laurent et al .,“TiO引起的肝和肾毒性2纳米粒子在老鼠:形态和metabonomic研究。”毒理学杂志》卷,2019篇文章ID 5767012, 19页,2019。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  20. 答:a . Al-Doaiss D阿里·b·a·阿里和b . m . Jarrar“肾组织学改变引起的急性暴露的二氧化钛纳米颗粒,”国际期刊的形态,37卷,不。3,2019。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  21. k . n, k .安达充Yamada山本,y吉田,o .山本,“工业二氧化钛纳米颗粒的体内效应实验暴露皮肤无毛鼠,”纳米毒理学,4卷,不。3、296 - 306年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  22. x贾、王,l .周和l .太阳,“潜在的肝脏、大脑和二氧化钛纳米颗粒对小鼠的胚胎毒性,”纳米研究快报,12卷,不。1、1 - 14,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  23. 诉Stanić和s . b . Tanasković抗菌活性金属氧化物纳米颗粒”,Nanotoxicity、预防和抗菌纳米材料微观和纳米技术的应用,第274 - 241页,2020年。视图:谷歌学术搜索
  24. s . Pigeot-Remy f西莫内特e . Errazuriz-Cerda j . c . Lazzaroni d .亚特兰大和c . Guillard“光催化和消毒的水:识别潜在的细菌目标”应用催化B:环境,卷104,不。3 - 4、390 - 398年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  25. h·a·福斯特。b . Ditta s Varghese和a·斯蒂尔“使用二氧化钛光催化消毒:频谱和抗菌活性的机制,”应用微生物学和生物技术,卷90,不。6,1847 - 1868年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  26. d . Gandamalla h . Lingabathula, n . Yellu“纳米钛暴露诱导剂量和尺度依赖的细胞毒性对人类上皮肺癌和结肠癌细胞,”药物和化学毒物学,42卷,不。1,24到34,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  27. 通用DeLoid, j·m·科恩,g . Pyrgiotakis和p . Demokritou”制备、表征和体外放射量测定的分散,工程纳米材料,”自然的协议,12卷,不。2、355 - 371年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  28. 世界卫生组织,“毒理学评价一些食物的颜色、乳化剂、稳定剂、防结块剂和某些其他物质,“技术。代表,世界卫生组织,日内瓦,瑞士,1969年,46岁。视图:谷歌学术搜索
  29. n . Sallehuddin a . Nordin r . Bt Hj Idrus和m . b . Fauzi“黑种草及其活性化合物,百里香醌,加速伤口愈合的体内动物模型:一个全面的审查,”国际环境研究和公共卫生杂志》上,17卷,不。11,4160年,页2020。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  30. j·g·谢,c . Wang太阳,g .钟”组织静脉注射二氧化钛纳米颗粒的分布和排泄,”毒物学字母,卷205,不。1,55 - 61、2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  31. g . j . Wang, c . Chen等人“急性毒性和biodistribution不同大小的二氧化钛颗粒对小鼠口服后,“毒物学字母,卷168,不。2、176 - 185年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  32. l . h . Liu, j . Liu j .赵j .严,“香港nano-anatase TiO的毒性2老鼠:肝损伤、氧化应激,”毒理学和环境化学,卷92,不。1,第186 - 175页,2010。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  33. e·e·Abu-Dief k·m·哈利勒·h·o·阿卜杜勒•阿齐兹,e . k . Nor-Eldin和e·e·Ragab”组织学的影响二氧化钛纳米颗粒在成年雄性白鼠肝和可能的预防水飞蓟种子的影响,“生命科学期刊,12卷,不。2、115 - 123年,2015页。视图:谷歌学术搜索
  34. b . Giray a Gurbay, f . Hincal”Cypermethrin-induced在老鼠大脑和肝脏氧化应激预防维生素E或别嘌呤醇,”毒物学字母,卷118,不。3、139 - 146年,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  35. n·m·Al-Rasheed l . m . Faddah a . m .穆罕默德n . a . Abdel Baky n·m·Al-Rasheed r·a·穆罕默德,“槲皮素的潜在影响和反immuno-inflammatory和氧化等物质在大鼠肾损害引起的二氧化钛纳米颗粒的毒性,”油压科学杂志》,卷62,不。11日,第971 - 961页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  36. d l l .郭x h . Liu x秦et al .,“纳米二氧化钛对雄性小鼠的生殖系统,”中华南柯薛,15卷,不。6,517 - 522年,2009页。视图:谷歌学术搜索
  37. 赵j . j .陈董x, g .唐”在vivoacute二氧化钛纳米颗粒的毒性小鼠intraperitioneal注射后,“应用毒理学杂志卷,29号4、330 - 337年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  38. l . h . Liu, J赵et al .,”nano-anatase TiO的生化毒性2粒子在老鼠。”生物微量元素研究,卷129,不。1 - 3、170 - 180年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  39. m·沙克尔f . Jabeen s Shabbir m . s . Asghar m . s .汗和a·s·乔杜里”纳米二氧化钛被用作(TiO的毒性2np)通过各种途径的暴露:审查。”生物微量元素研究,卷172,不。1,1-36,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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