Систематический подход к выявлению новых противомикробных и антибиопленных молекул из экстрактов растений и фракций для предотвращения кариеса зубов

Резюме

Натуральные продукты представляют собой перспективные отправные точки для разработки новых лекарственных средств и терапевтических средств. Однако, из-за высокого химического разнообразия, поиск новых терапевтических соединений из растений является сложной и трудоемкой задачей. Мы описываем упрощенный подход к выявлению молекул противомикробных препаратов и антибиоплений из растительных экстрактов и фракций.

Аннотация

Натуральные продукты обеспечивают структурно различные вещества, с множеством биологических видов деятельности. Однако выявление и изоляция активных соединений от растений являются сложными из-за сложной матрицы растений и трудоемких процедур изоляции и идентификации. Поэтому представлен пошаговая подход к скринингу природных соединений растений, включая изоляцию и идентификацию потенциально активных молекул. Она включает в себя сбор растительного материала; подготовка и фракция сырых экстрактов; подходы к хроматографии и спектрометрии (UHPLC-DAD-HRMS и NMR) для анализа и идентификации соединений; биоанализ (антимикробная и антибиопленная деятельность; бактериальная "сила адгезии" к слюнной пелликуле и начальной глюканой матрице, обработанной отдельными методами лечения); и анализ данных. Модель проста, воспроизводима и позволяет последовательно контролировать скрининг нескольких соединений, концентраций и этапов лечения. Полученные данные обеспечивают основу для будущих исследований, включая формулировки с наиболее активными экстрактами и/или фракциями, изоляцию молекул, моделирование молекул до конкретных целей в микробных клетках и биопленки. Например, одной из мишеней для контроля кариогенной биопленки является ингибирование активности глюканов стрептококка мутан, которые синтезируют глюканы внеклеточной матрицы. Ингибирование этих ферментов предотвращает накопление биопленки, уменьшая ее вирулентность.

Введение

Самые ранние модели медицины, используемые в обществах, основывались на натуральных продуктах (НП). С тех пор люди искали новые химические вещества в природе, которые могут быть преобразованы в наркотики¹. Этот поиск вызвал постоянное совершенствование технологий и методов этноботалогического^{скрининга 1,2,3.} NPs предлагают богатый источник структурно разнообразных веществ, с широким спектром биологической деятельности, полезной для разработки альтернативных или адъювантных методов лечения. Тем не менее, присущая комплексная матрица растений делает изол....

протокол

1. Коллекция растительного материала

1. Растительный материал
   1. Запись доступа к растительному материалу на электронных платформах, которые регулируют доступ к генетическому наследию в стране, где будет проходить сбор. Например, в Бразилии зарегистрируйтесь в Национальной системе управления генетическим наследием и связанными с ним традиционными знаниями - SisGen (веб-сайт https://sisgen.gov.br/paginas/login.aspx).
   2. Сбор образцов растительного материала, представляющих интерес (например, листья, стебли, корни, цветы, фрукты). Зарегистрируйтесь, если материал был собран во время репродуктивной или вегетативной фазы.
   3. Запись параметров с....

Результаты

Мы предоставляем пример использования систематического подхода для проверки биологической активности растительных экстрактов и фракций для выявления потенциально активных молекул для возможных новых анти-кари терапии: противомикробные и антибиопленные деятельности Экстракты Cas.......

Обсуждение

Основными проблемами, связанными с работой с натуральными экстрактами сырой нефти, являются их сложный состав и недостатки классических исследований биоуместной изоляции. Хотя этот процесс идет медленно, он эффективен и привел к крупным выводам в исследованиях NP. Для рационализации н.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
96-well microplates	Kasvi	Flat bottom
Activated carbon	LABSYNTH	Clean up and/or fractionation step
Analytical mill	Ika LabortechniK	Model A11 Basic
Blood agar plates	Laborclin
Chromatographic column C18	Phenomenex Kinetex	150 × 2.1 mm, 2.6 µm, 100Â
Dimethyl sulfoxide	Sigma-Aldrich	Vehicle solution
ELISA plate reader	Biochrom Ez
Ethanol	J. T. Baker	For extraction and fractionation steps, and mobile phase composition
Ethanol	Sigma-Aldrich	Vehicle solution
Ethyl acetate	J. T. Baker	Fractionation step
GraphPad Software	La Jolla	GraphPad Prism7
Hexane	J. T. Baker	Fractionation step
Incubator	Thermo Scientific
Isopropanol	J. T. Baker	For extraction step
Lyophilizer (a freeze dryer)	Savant	Modulyo
Nylon Millipore	LAC	0.22 µm x 13 mm
Orbital shaker	Quimis	Model G816 M20
Polyamide solid phase extraction cartridge	Macherey-Nagel	Clean up and/or fractionation step
Silica gel	Merck	40–63 μm, 60 Â
Sodium Chloride (NaCl)	Synth	0,89% in water
Solid phase extraction cartridges (SPE)	Macherey-Nagel	Clean up and/or fractionation step
Tryptone	Difco
UHPLC-DAD	Dionex	Ultimate 3000 RS
Ultrasonic bath	UNIQUE	Model USC 2800
Yeast extract	Difco