Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1084310.32607/20758251-2019-11-2-47-53Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch Article“Green” Synthesis of Cytotoxic Silver Nanoparticles Based on Secondary Metabolites of Lavandula Angustifolia Mill.«Зеленый» синтез серебряных наночастиц, обладающих цитотоксической активностью, на основе вторичных метаболитов лаванды узколистнойBelovaM. M.БеловаМ. М.
Russian Federation
viktoriya.shipunova@phystech.eduShipunovaV. O.ШипуноваВ. О.
Russian Federation
viktoriya.shipunova@phystech.eduKotelnikovaP. A.КотельниковаП. А.
Russian Federation
viktoriya.shipunova@phystech.eduBabenyshevA. V.БабёнышевА. В.
Russian Federation
viktoriya.shipunova@phystech.eduRogozhinE. A.РогожинЕ. А.
Russian Federation
viktoriya.shipunova@phystech.eduCherednichenkoM. Yu.ЧередниченкоМ. Ю.
Russian Federation
viktoriya.shipunova@phystech.eduDeyevS. M.ДеевС. М.
Russian Federation
viktoriya.shipunova@phystech.eduRussian State Agrarian University-Moscow Timiryazev Agricultural AcademyРоссийский государственный аграрный университет – МСXА им. К.А. ТимирязеваShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАНMoscow Institute of Physics & TechnologyМосковский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет)National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»Sechenov First Moscow State Medical UniversityПервый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет)15062019112VOL 11, NO2 (2019)ТОМ 11, №2 (2019)475321012020Copyright ©; 2019, Belova M.M., Shipunova V.O., Kotelnikova P.A., Babenyshev A.V., Rogozhin E.A., Cherednichenko M.Y., Deyev S.M.Copyright ©; 2019, Белова М.М., Шипунова В.О., Котельникова П.А., Бабёнышев А.В., Рогожин Е.А., Чередниченко М.Ю., Деев С.М.2019Belova M.M., Shipunova V.O., Kotelnikova P.A., Babenyshev A.V., Rogozhin E.A., Cherednichenko M.Y., Deyev S.M.Белова М.М., Шипунова В.О., Котельникова П.А., Бабёнышев А.В., Рогожин Е.А., Чередниченко М.Ю., Деев С.М.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10843

In this study, we used “green” synthesis to prepare silver nanoparticles (NPs) from aqueous plant and callus extracts of the narrow-leaved lavender Lavandula angustifolia Mill. 35.4 ± 1.6 nm and 56.4 ± 2.4 nm nanoparticles, colloidally stable in phosphate-buffered saline, were synthesized using the plant extract and the callus extract, respectively. NPs were characterized by spectrophotometry, dynamic light scattering, and scanning electron microscopy. We studied the dynamics of the nanoparticle synthesis and evaluated the cytotoxic properties of the plant extract-based NPs. Modification of NPs with bovine serum albumin demonstrated that blockage of the nanoparticle surface completely suppressed NP cytotoxic activity in vitro. The synthesized NPs possess localized surface plasmon resonance properties and are of small sizes, and their surface can be modified with protein molecules, which makes them promising agents for cancer theranostics.

Методом «зеленого» синтеза получены наночастицы серебра (НЧ). Коллоидно стабильные в фосфатно-солевом растворе наночастицы размером 35.4 ± 1.6 нм получены при синтезе с растительным экс трактом лаванды узколистной Lavandula angustifolia Mill. и 56.4 ± 2.4 нм - с ее каллусным экстрактом. НЧ охарактеризованы методами спектрофотометрии, динамического светорассеяния и сканирующей электронной микроскопии. Была изучена динамика синтеза НЧ, а также цитотоксические свойства частиц, полученных с использованием растительного экстракта. Посредством модификации НЧ бычьим сывороточным альбумином показано, что блокировка поверхности НЧ полностью подавляет их цитотоксическое действие в условиях in vitro. Синтезированные НЧ обладают свойством локализованного поверхностного плазмонного резонанса, малым размером и возможностью модификации поверхности белковыми молекулами, что в совокупности определяет их перспективность в качестве агентов для онкотераностики.

green synthesissilver nanoparticlessecondary metaboliteslavenderвторичные метаболиты«зеленый» синтезлавандасеребряные наночастицыThis study was supported by a grant of the Russian Science Foundation (project No. 19-14-00112) and the MEPhI Academic Excellence Project (Contract No. 02.a03.21.0005).Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда, проект № 19-14-00112, и программы повышения конкурентоспособности НИЯУ МИФИ (договор № 02.a03.21.0005).[1] Bazak R., Houri M., El Achy S., Kamel S., Refaat T. // J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2015, V.141, №5, P.769-784[2] Guryev E.L., Volodina N.O., Shilyagina N.Y., Gudkov S.V., Balalaeva I.V., Volovetskiy A.B., Lyubeshkin A.V., Sen’ A.V., Ermilov S.A., Vodeneev V.A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2018, V.115, №39, P.9690-9695[3] Nikitin M.P., Shipunova V.O., Deyev S.M., Nikitin P.I. // Nat. Nanotechnol. 2014, V.9, P.716-722[4] Shipunova V.O., Zelepukin I.V., Stremovskiy O.A., Nikitin M.P., Care A., Sunna A., Zvyagin A.V., Deyev S.M. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2018, V.10, №20, P.17437-17447[5] Zelepukin I.V., Shipunova V.O., Mirkasymov A.B., Nikitin P.I., Nikitin M.P., Deyev S.M. // Acta Naturae. 2017, V.9, №14, P.58-65[6] Abramenko N.B., Demidova T.B., Abkhalimov E.V., Ershov B.G., Krysanov E.Yu., Kustov L.M. // J. Hazardous Materials. 2018, V.347, P.89-94[7] Deyev S., Proshkina G., Ryabova A., Tavanti F., Menziani M.C., Eidelshtein G., Avishai G., Kotlyar A. // Bioconjugate Chem. 2017, V.28, №10, P.2569-2574[8] Tregubov A.A., Nikitin P.I., Nikitin M.P. // Chem. Rev. 2018, V.118, №20, P.10294-10348[9] Sharma V.K., Yngard R.A., Lin Y. // Adv. Colloid Interface Sci. 2009, V.145, P.83-96[10] Ghosh S., Patil S., Ahire M., Kitture R., Gurav D.D., Jabgunde A.M., Kale S., Pardesi K., Shinde V., Bellare J. // J. Nanobiotechnol. 2012, V.10, №17, P.1-10[11] Harris A.T., Bali R. // J. Nanoparticle Res. 2008, V.10, №4, P.691-695[12] Rai M., Yadav A. // IET Nanobiotechnol. 2013, V.7, №3, P.117-124[13] Ovais M., Khalil A.T., Raza A., Khan M.A., Ahmad I., Islam N.U., Saravanan M., Ubaid M.F., Ali M., Shinwari Z.K. // Nanomedicine. 2016, V.11, №23, P.3157-3177[14] Soundarrajan C., Sankari A., Dhandapani P., Maruthamuthu S., Ravichandran S., Sozhan G., Palaniswamy N. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2012, V.35, №5, P.827-833[15] Murashige I., Skoog F. // Physiol. Plant. 1962, V.15, P.473-497[16] // All Union State Standard 30556-98. Seeds of essential oil crops. Methods for determination of germination.[17] Gonçalves S., Romano A. // Biotechnol. Adv. 2012, V.6, P.1-9[18] Makarov V.V., Makarova S.S., Love A.J. // Langmuir. 2012, V.28, P.1-5[19] Sotnikov D.V., Zherdev A.V., Dzantiev B.B. Detection of intermolecular interactions based on surface plasmon resonance registration // Progress in Biological Chemistry (Moscow). 2015, V.80, P.1820-1832[20] Vasileva P., Donkova B., Karadjova I., Dushkin C. // Colloids Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2011, V.382, P.203-210[21] Zdobnova T., Sokolova E., Stremovskiy O., Karpenko D., Telford W., Turchin I., Balalaeva I., Deyev S. // Oncotarget. 2015, V.6, №31, P.30919-30928[22] Kelf T.A., Sreenivasan V.K., Sun J., Kim E.J., Goldys E.M., Zvyagin A.V. // Nanotechnology. 2010, V.21, №28, P.1-8[23] Xin H., Sha X., Jiang X., Chen L., Law K., Gu J., Chen Y., Wang X., Fang X. // Biomaterials. 2012, V.33, №5, P.1673-1681[24] Zhou Y., Peng Z., Seven E.S., Leblanc R.M. // J. Controlled Release. 2018, V.270, P.290-303