سنتز سبز نانوذرات نقره با استفاده از گیاه زعفران (Crocus Sativus) در شرایط فیزیکی مختلف

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه بیوتکنولوژی پزشکی، دانشکده‌ی پیراپزشکی و مرکز تحقیقات علوم اعصاب، دانشگاه علوم پزشکی تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران

2 دانشجو، کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران

3 دانشیار، گروه زیست فن‌آوری و نانوفن‌آوری پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

4 دانشیار، مرکز تحقیقات پزشکی هسته‌ای،دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

مقدمه: سنتز نانوذرات توسط دستگاه‌های بیولوژیکی یک‌روند قابل اعتماد و سازگار با محیط زیست است. نانوذرات نقره به دلیل خواص مطلوبی که دارد، در فرایندهای پزشکی و صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. به دلیل خاصیت آنتی‌اکسیدانی زعفران (Crocus sativus)، این گیاه به‌ عنوان یک ماده‌ی احیا کننده برای سنتز نانوذرات فلزی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این مطالعه، بررسی قابلیت قسمت‌های مختلف گیاه زعفران برای تبدیل نمک نقره به نانوذرات نقره در شرایط مختلف دمایی، حضور یا فقدان نور بود.روش‌ها: سه عصاره‌ی آبی از بخش‌های مختلف زعفران (پرچم، کلاله و گلبرگ ارغوانی) تهیه شد. سنتز نانوذرات نقره در دماهای مختلف در حضور و عدم حضور نور در غلظت نهایی محلول نیترات نقره‌ی 1 میلی‌مولار انجام شد. تشکیل نانوذرات نقره با استفاده از طیف‌سنجی ماورای بنفش/ مرئی (Ultraviolet-visible یا UV-Vis) شناسایی شد. میانگین اندازه‌ی ذرات با استفاده از پراکندگی نور دینامیکی (Dynamic light scattering یا DLS) بررسی شد.یافته‌ها: طیف‌سنجی ماورای بنفش/مرئی جذب‌هایی در بازه‌ی 460-400 نانومتر نشان داد. همچنین، اندازه‌ی نانوذرات سنتز شده حدود 25-15 نانومتر بود. عصاره‌های کلاله‌ی قرمز و گلبرگ ارغوانی در حضور نور در دمای محیط به‌ خوبی سبب تولید نانوذرات نقره شدند. در فقدان نور نیز جذب UV–Vis در عصاره‌ی گلبرگ خوانده شد؛ در حالی که در عصاره‌ی کلاله‌ی قرمز در فقدان نور در دمای محیط جذبی مشاهده نشد. عصاره‌ی پرچم نیز در دمای 60 و 80 درجه‌ی سانتی‌گراد در حضور و فقدان نور قادر به تولید نانوذرات بود.نتیجه‌گیری: قسمت‌های مختلف گل زعفران (به‌ جز قسمت سبز) قابلیت مناسبی به‌ عنوان ماده‌ی احیا کننده و نگه‌ دارنده برای سنتز نانوذرات نقره نشان دادند. علاوه بر این، به نظر می‌رسد نور و دما، نقش مؤثری در کارایی عصاره‌های گیاهی برای تولید نانوذرات دارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Green Synthesis of Silver Nanoparticles Using Crocus Sativus (Saffron) in Various Physical Conditions

نویسندگان [English]

  • Saeedeh Askarian 1
  • Leila Sadat Seyedabadi 2
  • Reza Kazemi-Oskuee 3
  • Majid Darroudi 4
1 Assistant Professor, Department of Medical Biotechnology, School of Paramedical Sciences AND Neuroscience Research Center, School of Medicine, Torbat Heydariyeh University of Medical Sciences, Torbat Heydariyeh, Iran
2 Student, Student Research Committee, Torbat Heydariyeh University of Medical Sciences, Torbat Heydariyeh, Iran
3 Associate Professor, Department of Medical Biotechnology, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
4 Associate Professor, Nuclear Medicine Research Center (NMRC), Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Background: Synthesis of nanoparticles by biological systems is a reliable and eco-friendly process. Silver nanoparticles are applied to medical and industrial processes because of their specific properties. Because of antioxidant property of saffron plant (Crocus sativus), it is considered as a reducing agent to synthesize metal nanoparticles. The objective of this study was to investigate the ability of different parts of the saffron plant in reducing silver salt to silver nanoparticles (Ag-NPs) in various temperatures, and present or absent of light.Methods: Three aqueous extracts were prepared from different parts of the plant (stigma, stamen, and purple petal). The Ag-NP synthesize was performed at various temperatures in the present and absent of light in final concentration of 1 mM silver nitrate solution. The prepared Ag-NPs were characterized by ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis). The mean particle size was investigated using dynamic light scattering (DLS).Findings: The UV-Vis spectrum showed absorption peaks at 400-460 nm. Moreover, the size range of the synthesized nanoparticles was about 15-20 nm. The red stigma and purple petal extracts produced Ag-NPs in the present of light at room temperature. In the absent of light, the absorbance was also observed for the petal extract, whereas the UV-Vis absorption was not observed in stigma extract in the absence of light at room temperature. The stamen extract produced nanoparticles at 60 0C and 80 0C in the presence and absent of light, respectively.Conclusion: Various parts of saffron flower (except green part) showed appropriate ability as reducing and capping agent for synthesis of silver nanoparticles. In addition, light and temperature seemed to have critical effects on the efficiency of plant extracts for producing nanoparticles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crocus sativus
  • Saffron
  • Silv
  • r, Nanoparticles

مراجع

  1. Miri A, Darroudi M, Entezari R, Sarani M. Biosynthesis of gold nanoparticles using Prosopis farcta extract and its in vitro toxicity on colon cancer cells. Res Chem Intermediat 2018; 44(5): 3169-77.
  2. Malmir S, Molavi AA, Mohammadi S. The evaluation of dose enhancement within gold nanoparticle radio-sensitized tumor using proton therapy. J Isfahan Med Sch 2017; 34(408): 1414-22. [In Persian].
  3. Zaniewski AM, Schriver M, Gloria Lee J, Crommie MF, Zettl A. Electronic and optical properties of metal-nanoparticle filled graphene sandwiches. Appl Phys Lett 2013; 102(2): 023108.
  4. Ling D, Lee N, Hyeon T. Chemical synthesis and assembly of uniformly sized iron oxide nanoparticles for medical applications. Acc Chem Res 2015; 48(5): 1276-85.
  5. Pinto RJB, Lucas JMF, Silva FM, Girao AV, Oliveira FJ, Marques PAAP, et al. Bio-based synthesis of oxidation resistant copper nanowires using an aqueous plant extract. J Clean Prod 2019; 221: 122-31.
  6. Gholami-Shabani M, Shams-Ghahfarokhi M, Gholami-Shabani Z, Akbarzadeh A, Riazi G, Ajdari S, et alEnzymatic synthesis of gold nanoparticles using sulfite reductase purified from Escherichia coli: A green eco-friendly approach. Process Biochem 2015; 50(7): 1076-85.
  7. Kumar I, Mondal M, Sakthivel N. Green synthesis of phytogenic nanoparticles. In: Shukla AK, Iravani S, editors. Green Synthesis, characterization and applications of nanoparticles. Amsterdam, Netherlands: Elsevier; 2018. p. 37-72.
  8. Amini SM. Preparation of antimicrobial metallic nanoparticles with bioactive compounds. Mater Sci Eng C 2019; 103: 109809.
  9. Gour A, Jain NK. Advances in green synthesis of nanoparticles. Artif Cells Nanomed Biotechnol 2019; 47(1): 844-51.
  10. Deshmukh AR, Gupta A, Kim BS. ultrasound assisted green synthesis of silver and iron oxide nanoparticles using fenugreek seed extract and their enhanced antibacterial and antioxidant activities. Biomed Res Int 2019; 2019: 1714358.
  11. Darroudi M, Khorsand Zak A, Muhamad MR, Huang NM, Hakimi M. Green synthesis of colloidal silver nanoparticles by sonochemical method. Mater Lett 2012; 66(1): 117-20.
  12. Aw Yong PY, Gan P, Sasmita A, Mak ST, Ling A. Nanoparticles as carriers of phytochemicals: Recent applications against lung cancer. International Journal of Research in Biomedicine and Biotechnology 2018; 7: 1-11.
  13. Chen M, Yu X, Huo Q, Yuan Q, Li X, Xu C, et al. Biomedical potentialities of silver nanoparticles for clinical multiple drug-resistant Acinetobacter baumannii. J Nanomater 2019; 2019: 3754018.
  14. Siddiqui MJ, Saleh MSM, Basharuddin SNBB, Zamri SHB, Mohd Najib MHB, Che Ibrahim MZB, et al. Saffron (Crocus sativus L.): As an antidepressant. J Pharm Bioallied Sci 2018; 10(4): 173-80.
  15. Hosseini A, Razavi BM, Hosseinzadeh H. pharmacokinetic properties of saffron and its active components. Eur J Drug Metab Pharmacokinet 2018; 43(4): 383-90.
  16. Hosseini A, Razavi BM, Hosseinzadeh H. Saffron (Crocus sativus) petal as a new pharmacological target: A review. Iran J Basic Med Sci 2018; 21(11): 1091-9.
  17. Alsammarraie FK, Wang W, Zhou P, Mustapha A, Lin M. Green synthesis of silver nanoparticles using turmeric extracts and investigation of their antibacterial activities. Colloids Surf B Biointerfaces 2018; 171: 398-405.
  18. Yousaf Z, Saleh N. Advanced concept of green synthesis of metallic nanoparticles by reducing phytochemicals. In: Javad S, Butt A, editors. Nanobotany. Cham, Switzerland: Springer International Publishing; 2018. p. 17-36.
  19. Khamehchian S, Hosseinkhani S, Madani R, Nikkhah M. Enhanced intracellular translocation of gold nanoparticles functionalized with tat peptide into cancer cell lines. J Isfahan Med Sch 2015; 33(351): 4. [In Persian].
  20. Duran N, Duran M, de Jesus MB, Seabra AB, Favaro WJ, Nakazato G. Silver nanoparticles: A new view on mechanistic aspects on antimicrobial activity. Nanomedicine 2016; 12(3): 789-99.
  21. Akter M, Sikder MT, Rahman MM, Ullah AKMA, Hossain KFB, Banik S, et al. A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives. J Adv Res 2018; 9: 1-16.
  22. Azizian-Shermeh O, Valizadeh M, Taherizadeh M, Beigomi M. Phytochemical investigation and phytosynthesis of eco-friendly stable bioactive gold and silver nanoparticles using petal extract of saffron (Crocus sativus L.) and study of their antimicrobial activities. Appl Nanosci 2019; 1-14.
  23. Bagherzade G, Tavakoli MM, Namaei MH. Green synthesis of silver nanoparticles using aqueous extract of saffron (Crocus sativus L.) wastages and its antibacterial activity against six bacteria. Asian Pac J Trop Biomed 2017; 7(3): 227-33.
  24. Solgi M. Evaluation of plant-mediated Silver nanoparticles synthesis and its application in postharvest Physiology of cut Flowers. Physiol Mol Biol Plants 2014; 20(3): 279-85.
  25. Thamer NA, Almashhedy LA. Green synthesis optimization and characterization of silver nanoparticle susing aqueous extract of crocus Sativus L. Int J Pharm Bio Sci 2014; 5(4): 759-70.
  26. Vijayakumar R, Devi V, Adavallan K, Saranya D. Green synthesis and characterization of gold nanoparticles using extract of anti-tumor potent Crocus sativus. Physica E 2011; 44(3): 665-71.
  27. Tomaszewska E, Soliwoda K, Kadziola K, Tkacz-Szczesna B, Celichowski G, Cichomski M, et al. Detection limits of DLS and UV-Vis spectroscopy in characterization of polydisperse nanoparticles colloids. J Nanomater 2013; 2013: 313081.
  28. Lock JA, Gouesbet G. Generalized LorenzMie theory and applications. J Quant Spectrosc Radiat Tran 2009; 110(11): 800-7.
  29. Nasseri MA, Soleimani N, Allahresani A. Phytochemical screening of aqeous extract of petals of crocus Sativus l. and synthesis of silver nanoparticles using aqeous extract. Journal of Saffron Research 2017; 4(2): 279-89. [In Persian].
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 37، شماره 557 - شماره پیاپی 557
بهمن و اسفند 1398
صفحه 1381-1387

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 12 مرداد 1398
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار