تعداد نشریات | 418 |
تعداد شمارهها | 9,997 |
تعداد مقالات | 83,560 |
تعداد مشاهده مقاله | 77,801,359 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 54,843,968 |
سنتز سبز نانوذرات طلاتوسط گیاه دارویی آویشن شیراز | |||||
زیست شناسی تکوینی | |||||
مقاله 1، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 26، خرداد 1394، صفحه 1-8 اصل مقاله (797.83 K) | |||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |||||
چکیده | |||||
امروزه سنتز زیستی نانوذرات طلا مورد توجه قرار گرفته است. عصارههای گیاهی سازگار با محیط زیست هستند و با توجه به کاهش هزینه ها و عدم استفاده از مواد سمی برای سنتز نانوذرات مناسب میباشند. در پژوهشحاضر، روش سبز برای تولید نانوذرات طلا با استفاده ازعصاره برگ گیاه آویشن استفاده شده است عصاره آبیاز برگ گیاه دارویی آویشنشیرازتهیه شد. این عصاره با غلظت مختلف با محلول HAuCl4 مخلوط گردید. سنتز نانوذرات توسط تغییر رنگ محلول HAuCl4بررسی گردید، تشکیل نانوذره طلابا استفاده از طیف سنجی UV -Visو شکل و اندازه نانو ذرات با میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی شد، آنالیز انتشار انرژی اشعه ایکس برای تآیید حضور عنصر طلا در نمونهها انجام شد. رنگمحلول HAuCl4 در ترکیب با عصاره گیاهی آویشن شیرار از زرد به سرخ یاقوتیتغییر یافت، این تغییر رنگ نشان دهنده سنتز نانوذرات طلا بود. طیف سنجی UV -Vis نشان داد که پیک جذبی حدود 540 نانومتر میباشد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی گذاره نشان داد که نانوذرات در اشکال کروی، نامنظم و پنج وجهی میباشند.همچنین اندازههای نانو ذرات مختلف بین 50-1نانومتر تعیین شد. آنالیز انتشار انرژی اشعه ایکس پیک جذبی را در محدود 3/2 کیلو وات بدلیل وجود نانو ذرات طلا نشان میدهد. نتایج بیان گر آن است که میتوان توسط عصاره آویشن شیراز نانو ذر ه ات طلا سازگار با محیط زیست، بدون استفاده از مواد شیمیایی نامناسب و خطرناک تولید کرد. | |||||
کلیدواژهها | |||||
سبز؛ گیاه؛ آویشن شیراز؛ طلا؛ نانوذره | |||||
اصل مقاله | |||||
در طول دو دهه گذشته، پژوهش بر روی نانوذراتو و بکارگیری آنها در زمینههای مختلف توسعه یافته است[13]. نانوذرات دارایخصوصیات استثنایی الکترونیکی، کاتالیتیکی، نوری، مغناطیسی و دیگر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی میباشد که کاملا متفاوت حالت توده ماده است[25]. نانو ذرات فلزی کاربردهای زیادی در شیمی، فیزیک، علوم مواد و علوم پزشکی دارند[26]. در بین انواع نانوذرات فلزی، نانوذرات طلابخشمهمی ازپژوهشهارامعطوف به خودنموده است. این نانو ذرات بعلت ویژگیهای منحصر به فرد روزنانس پلاسمون سطح(و خواص اپتیکی کاربردهای فراوانی در رسانش هدفمند داروتصویربرداریبافت و تومور، درمانهای گرمایی-نوریو شناسایی ایمنوکروماتوگرافیک پاتوژندرنمونههای بالینی دارند[17].متاسفانه بسیاری ازحلالهای آلی که برای سنتز نانوذرات فلزی استفاده میشوند نظیر تیوفنول، مرکاپتواستات و غیره به اندازهی سمی هستند که در سنتزهای نانوذرات در مقیاس زیاد منجر به آلودگی محیطی گردند[10]. با وجود این که نانوذرات طلا زیست سازگار محسوب میشوند ولی استفاده از روش شیمیایی برای تولید آنها میتواند منجر به جذب ماده شیمیایی سمیبر روی نانوذره شود و عوارض جانبیدرکاربردهای پزشکی را به دنبال داشته باشد[24].سنتزنانوذراتبا استفاده ازمیکروارگانیسمهاو یاگیاهانبه طور بالقوهمیتواندبه ساختنانوذراتزیستی سازگاردر جهت رفع این نقیصه مهم مفید باشد[24].بنابراین امروزه گرایش زیادی برای سنتز این نانو ذرات با استفاده ازفناوریهای زیستی وجود دارد،این تکنولوژی سنتز سبز پاک و ساده است و ساخت نانوذرات در فشار، دما و pH نرمال انجام میگیرد[29]. به عنوان مثال، تلاش زیادی برای بیوسنتز نانوذرات بخصوص نانوذرات فلزی با استفاده از میکروارگانیسمها انجام گرفته است[15,21]. امروزه در حالی که استفاده از میکرو ارگانیسمهای همچون باکتریها، اکتینومایسین و قارچ در سنتز نانوذرات فلزی ادامه دارد استفاده از قسمتهای مختلف گیاهی یا گیاه کامل در سنتز نانوذرات مورد توجه قرار گرفته است[24]. استفاده ازعصارههای گیاهیبرای سنتزنانوذراتفرایند سنتز را آسانتر و پیشرفت آن را سریعترمینماید،در واقع با سنتز خارج سلولی نانوذرات نیازی بهکشت و نگهداری سلولها در جهت سنتز نانو ذرات نمیباشد[24]. استفاده از عصارههای گیاهی در سنتز نانو ذرات فلزی بخصوص طلا بسیار امیدوار کننده است و تاکنون با استفاده ازگیاهان مختلف همچون دارچین، چای سیاه[6]اکالیپتوس[8] وریشه شیرین سنتز نانو ذرات طلا انجام شده است[24و7].هدف این تحقیق سنتز سبز نانو ذرات طلا با استفاده از عصاره گیاه آویشن شیراز( Zataria multiflora)میباشد. اویشن شیراز گیاهی بومی ایران و افغانستان از خانواده نعناعیان(Lamiaceae) میباشد خانواده نعناعیان بیشترین پراکندگی را در جهان دارند و تاکنون حدود 5000 گونه از آن معرفیشده است[12]. نعناعیان انواع ترکیبات ترپنوئیدی و آروماتیک را تولید میکند که بطور عمده در برگهای آنها ذخیره میشوند[2]. این گیاه به عنوان طعم دهنده، ضدعفونی کننده، محرک و ضد درد استفاه میشود [12]. ترکیبات اصلی تشکیل دهنده بخشهای هوایی این گیاهشامل پاراسمین، گاما ترپینن، کارواکرول، تیمول است همچنین ترکیب عمده موجود در اویشن تیمول میباشد این موارد دارای گروههای عاملی فعال میباشند که میتوانند در بیوسنتز نانو ذرات نقش مهمی داشته باشند[23].
روش کار: این پژوهش تجربی آزمایشگاهی در سال 1392 در مرکز تحقیقات تکوین جانوری دانشگاه آزاد اسلامی مشهد انجام شده است. تهیه عصاره گیاهی: گیاه آویشن شیراز در هرباریوم دانشگاه فردوسی مشهد با کد هرباریومی 35314 شناسایی شد. سپس نمونهها با آب مقطر تهیه محلول کلرواوریک: پودر کلرواوریک 3 آبه (Sigma, Uk) تهیه و در آب دو بار تقطیر حلگردید. محلول حاصل دور از نور و در یخجال برای استفادههای بعدی نگهداری گردید. سنتز نانو ذره طلا: برای تهیه نانوذرات طلاابتدا تمام ظروف با تیزاب سلطانی شستشو داده شد.سپس برای شناسایی شرایط بهینه نانوذرات طلا و عصاره گیاهی با نسبتهای مختلف با یکدیکر مخلوط شدند و در زمانهای و دماهای مختلف انکوبه گردید.
شناسایی نانوذرات طلا ●مشاهدات عینی و طیفسنجی نور مرئی-فرابنفش: تغییرات رنگ نمونهها بصورت عینی ملاحظه گردید. طیفجذبUVنمونه هابا استفاده ازروش اسپکتروفتومتری(Biotech, US) درزمانهای مختلفو غلظتهای مختلفاندازهگیری شد.برای تجزیه و تحلیل، طیفUVجذب نوری100میکرولیتر از نمونهرا دریک پلیت96 قرار داده شد و جذب نمونهها در دامنه nm 400– 700اندازهگیری گردید.
●میکروسکوپ الکترونی گذاره:(TEM) میکروسکوپ الکترونی گذاره(CM-120, Philips)برای شناسایی شکل و ابعاد نانوذرات سنتزیمورداستفاده قرارگرفت.مشاهدات این گزارش با قراردادنیک قطرهاز بهتریننمونهحاصل روی گریدحاصل شده است.توزیعاندازههایو تحلیلتصویر بانرمافزار ImageJ و با شمارشحداقل200ذرهدر تصویر حاصل شد.
●آنالیز شیمیایی با میکروسکوپ الکترونی نگاره (طیف سنجی انتشار انرژی اشعه X) نانو ذرات طلا پودر شده با دستگاه انجماد خشک به مقدار کم بر فیلم پوشش داده شده با کربن قرار گرفتند وبا استفاده ازEDS (InCa,England) بررسی شدند.
یافتهها: تغییر در رنگ محلول و طیفسنجی نور مرئی-فرابنفش: بررسینتایجنشان داد که زمان شروع تغییر رنگ حدود دو ساعت پس از مخلوطنمودن محلولها در دمای اتاق بود. بهترین پیک جذبی در زمانهاییکسان مربوط به نسبت 1حجم عصاره گیاه آویشن و 10 حجم HAuCl4بود.پیک جذبی شاخص حدود 540 نانومتر بود(شکل 1AB,).
نتایج حاصل از بررسی با میکروسکوپ الکترونی گذاره: مشاهدات در این قسمت نشان دادکهنانوذراتطلاسنتز شده با استفاده از عصاره برگهای آویشن شیراز دارایاشکال متنوع از جمله: کروی(پیکان 1) وپنج وجهی (پیکان شماره 2) میباشند. در این تصاویر مشخص شد که نانو ذرات سنتز شده با اویشن بیشتر به پنج وجهی نزدیک هستند (شکل 2(D: هم چنین در تصوریر مشخص است که نانوذرات شاخص پراکندگی مناسبی دارند و بصورت مجزا قرار گرفتهاند. هیستوگرام بدست آماده از تصاویر TEM نشان میدهد که محدوده اندازه این نانوذرات بین 1-50 نانومتر میباشد متوسط اندازه نانو ذرات حدود 22 نانومتر میباشد(شکلE).
شکل 1 :A: طیف سنجی نور مرئی -فرا بنفش از نمونهها حاوی غلظت های مختلف عصاره بعد از 4 ساعت در دمای اتاق.
شکل1:B: مقایسه رنگ محلولهای عصاره گیاهی، کلرواوریک و نانوذرات سنتز شده ( زمان 4ساعت)همانگونه که در تصویر ملاحظه میگردد ترکیب این دو عصاره منجر به تغییر رنگ محلولها به ارغوانی شده است
شکل2:D: تصویر میکروسکوپ الکترونی گذاره از نانوذرات طلای سنتز شده به روش سبز. E: نمودار توزیع نانوذره از نظر اندازه با توجه به آنالیز عکسهای حاصل از TEM
● بررسی نتایجآنالیز شیمیایی با میکروسکوپ الکترونی نگاره (طیف سنجیانتشارانرژیاشعه X ) همانطور که در شکل 3 مشاهده می شود پیک مربوط به طلا در محدود keV30/2 وجود دارد و هم چنین حضور پیکهای ضعیفتر نیز در نمودار مشخص میباشد.
شکل 3: نمودار حاصل از آنالیزEDX برای نانوذرات طلا
بحث: به دلیلخواصوویژگیهایجدیدیکهمواد باابعادنانودرصنعت و پزشکی نشاندادهاند، امروزهتمایلبسیارزیادیبهفرآوریوکاربردآنهاوجوددارد [11]. تهیهشیمیاییروشمعمولساختنانوذرات هستند،امااینروشهاگرانقیمتاند هم چنینروشهایشیمیایی به طورمعمولمنجربه باقی ماندنمقداریاز واکنشگرهایسمیروینانوذراتمیشوندکه ممکن است در مراحل بعدی در استفاده از آن مشکلاتی بوجود میآید[14]. بههمیندلیل،استفادهازگیاهانبه عنوان منابعپایدارودردسترسدرتهیهنانوذرات زیست سازگاردرسالهایاخیرتوجهبسیاری ازپژوهشگرانرابهخودجلبکردهاستنانوذرات سنتزشدهدراینروشها رادرکاربردهایزیستیازجمله: نانوحسگرها و حامل داور به میتوان به کاربرد. [9, 27].درسالهایاخیر، استفادهازعصارهگیاهانبرایتهیهنانوذرات فلزیبهعنوانیکجایگزینآسانومناسب برایروشهایشیمیاییوفیزیکیمطرحشده است. اما در این زمینه مطالعات بسیار محدودی در ایران انجام گرفته است که با توجه به فلور متنوع کشور و طبسنتی غنی ایرانی، مطالعات در زمینههایی که امکان اتصال طب سنتی گیاهی و تکنولوژی مدرن را برقرار کند ضروری بنظر میرسد. بنابراین در این مطالعه از گیاه آویشن شیرازی که نوعی گیاه خودرو و دارویی در ایران است برای سنتز نانو ذرات طلا استفاده نمودیم.نشانه اولیه برای سنتز نانوذرات تغییر رنگ محلول کلرواریک از زرد کم رنگ به سمت ارغوانی بود.این امر بخوبی شناخته شده است که نانوذرات طلا دارای رنگ قرمز یاقوتی میباشد این رنگ به دلیل ارتعاشات پلاسمون سطحی در نانو ذرات فلز طلا ایجاد میگردد[14]. در مطالعه حاضر مشاهده گردید که تغییر رنگ در نمونه رخ داد و در نسبت های مناسب با گذشت زمان بیشتر میزان تغییر رنگ نیز افزایش یافت که مویدحضور بیشتر نانوذرات در محلول می باشد. در کار مشابهی kumar و همکاران در سال 2013 نیز تغییرات رنگ بوجود آمده در محلول حاوی عصاره گیاهTurbinaria conoides و کلرواریک را بعنوان یکی از نشانههای سنتزنانوذرات طلا قلمداد نمودند[19]. هم چنین دربسیاری از تحقیقات دیگر نیز تغییر رنگ محلولها به عنوان شاخصی از شروع سنتز نانوذرات در نظر گرفته شده است[18]. طیف سنجی نور مرئی- فرابنش به طور گستردهای برای مشخص کردن خواص نوری و ساختار الکترونی نانوذرات مورد استفاده قرار میگیرد[1]. پیکهای جذبی در محلولهای کلوییدی طلا بین 500-600 قرار دارد[16]. در مطالعه حاضر طیف جذبی نانوذرات درمحدوده 300-700 نانومتر در زمانهای مختلف و نسبتهای مختلف عصاره سنجیده شد.حداکثر جذب در طول موج 540 نانومتر اتفاق افتاد که با دادههای حاصل از تحقیقات Arulkuma و همکاران، و Raveendran و همکاران مطابقت دارد، در مطالعات ذکر شده از روشی سبز برای سنتز نانوذرات طلا استفاده شد و پیک جذبی نانوذرات حاصل در محدوده 540-560 قرار داشت[3, 22]. بهترین حالت سنتز نانو ذراتدر نسبت عصاره 1 و 10 کلرواوریک روی داد. نانوذرات سنتزی بدون اضافه کردن عوامل پایدار کننده مختلف فیزیکی و شیمیاییبه خوبی متفرق بودند.هم چنین مطالعات نتیجهگیری: در این مطالعه توسط گیاه دارویی آویشن شیراز نانو ذره طلا که سازگار با محیطزیست است سنتز شد. این نانو ذره دارای محدوده اندازه مناسب و پایداری مطلوب در دمای محیط است. | |||||
مراجع | |||||
[1] Abdelhalim M, Mady M, Ghannam M: 2012 .Measurements, hysical Properties of Different Gold Nanoparticles: Ultraviolet-Visible and Fluorescence. 2012, J Nanomed Nanotecho, Vol. 3, pp. 2-5. 3. J Nanomed Nanotecho, 3(2):2-5. [2] ARAB R, ETTEHAD G: 2008.Effect of Zataria Multiflora Boiss Common Pathogenic gGram Positive Cocci Gram-Negative Bacilli Journal of animal and veterinary advances, 769(1680-5593):695-696. [3] Arulkumar S, Sabesan M: 2010 .Biosynthesis and characterization of gold nanoparticle using antiparkinsonian drug Mucuna pruriens plant extract. Int J Res Pharm Sci, 1(4):417-420. [4] Arunachalam K, Annamalai S, S H: 2013 .One-step green synthesis andcharacterization of leaf extract-mediated biocompatible silver and gold nanoparticles from Memecylon umbellatum. International Journal of Nanomedicine, 8:1307–1315. [5] Bankar A, Joshia B, Kuma A, Zinjarde S: 2012 .Banana peel extract mediated synthesis of gold nanoparticlesColloids and Surfaces B: Biointerfaces, 80(1):45–50 [6] Banoee M, Mokhtari N, Sepahi AA, Fesharaki P, H R Monsef-Esfahani4, Ehsanfar Z, Khoshayand MR, Shahverdi1 A: 2010 .The green synthesis of gold nanoparticles using the ethanol extract of black tea and its tannin free Fraction. Iranian Journal of Materials Science & Engineering, 7:48-53. [7] Dinesh S, Karthikeyan S, Arumugam P, : 2012.Biosynthesis of silver Nanoparticles from Glycyrrhiza Glabra root extract Elixir Optical Materials, 44: 7364-7366. [8] Dubey M, Bhadauriaa S, Hb bsK: 2009. Green synthesis of nanosilver particles from extract of eucalyptus hybrida (safeda) leaf. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures , 4:537 - 543 [9] Gardea-Torresdey JL TK, Gamez G, Dokken K,.Tehuacanero Set al: 1999;Gold Nanoparticles Obtained by Bio-Precipitation from Gold(III) Solutions. Journal of Nanoparticle Research, 1:397-404 [10]Ghosh S, Patil Sn, Ahire M, Kitture Ri, Gurav DjD, nde AMJ, Kale Sa, Pardesi Ks, Shinde V, Bellare J et al: 2012.Gnidia glauca flower extract mediated synthesis of gold nanoparticles and evaluation of its chemocatalytic potential. al Journal of Nanobiotechnology, 10:17. [11]Harekrishna Bar DKB, Gobinda P. Sahoo, Priyanka Sarkar, Santanu Pyne, Ajay Misra ∗: 2009 .Green synthesis of silver nanoparticles using seed extract of Jatropha curcas. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 348: 212–216. [12]Khanzadi S, Razavilar V, Basti A, Jamshidi A: 2007.Effects of Zataria multiflora Boiss. essential oil, acetic acid, temperature and storage time on probability of growth initiation ofClostridium botulinum type A in Brain Heart Infusion broth JMUMAC, 2(2):23-31. [13]Kumar V, Yadav SK: 2009.Plant-mediated synthesis o f s ilver and gold nanoparticles and their applications. J Chem T echnol B iotechno, 84:151-157. [14]Marshall AT HR, Davies CE, Parsons JG et al: 2007, Accumulation of gold nanoparticles in Brassica Juncea. Int J Phytoremediation, 9:197-206. [15]Mukherjee P, Ahmad A, Mandal D, Senapati S, Sainkar SR, Khan MI, Parischa R: 2001.Bioreduction of AuCl4ÿ Ions by the Fungus,Verticillium sp. and Surface Trapping of the Gold Nanoparticles Formed. Angew Chem Int Ed:40(19): 3585-3588. [16]Pandey S, Oza G, Mewada A, Sharon M: 2012,Green Synthesis of Highly Stable Gold Nanoparticles using Momordica charantia as Nano. Applied Science Research, 4: 1135-1141. [17]Philip D: 2009.Honey me diate d green synthesis of gold nanoparticles. ectrochimica Ac ta Pa rt A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 73:650–653. [18]Prakasha P GP, Emmanuela R, Arokiyarajb S: 2013.Green synthesis of silver nanoparticles from leaf extract of Mimusops elengi, Linn. for enhanced antibacterial activity against multi drug resistant clinical isolates. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 108:255– 259. [19]Rajeshkumar S MC, Vanaja M, Gnanajobitha G: 2013.Antibacterial activity of algae mediated synthesis of gold nanoparticles from Turbinaria conoides. Der Pharma Chemica, 5:224-229. [20]Rajeshkumar S, Malarkodi C, Vanaja M, Gnanajobitha G, Paulkumar K: 2013.Antibacterialactivity of algae mediated synthesis of gold nanoparticles from Turbinaria conoides. Der Pharma Chemica, 5(2):224-229. [21]Rajeshkumar S, Malarkodi C, Vanaja1 M, Gnanajobitha G, Paulkumar K, Kannan C, Annadurai G, : 2013.Antibacterial activity of algae mediated synthesis of gold nanoparticles from Turbinaria conoides.Der Pharma Chemica, 5(2):224-229. [22]Raveendran P, J F, Wallen LS: 2006.A simple and ‘‘green’’ method for the synthesis of Au, Ag, and Au–Ag alloy nanoparticles. Green Chem, 8:34–38. [23]Sadeghzadeh L, sefedkon f, owlia p: 2006.Chemical composition and anti microbial activity of the essential oilof Zataria multiflora. pajouheshmag J, 71:52-56. [24]Sathishkumar M, Sneha K, Won S, Cho C, Kim S, Yun Y: 2009.Cinnamon zeylanicum bark extract and powder mediated greensynthesis of nano-crystalline silver particles and its bactericidal activity. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 73:332–338. [25]Shabnam N, pardha-Saradhi: 2013.Photo synthetic Electron Transport System Promote s Synth esis of Au-Na noparticles. PLoS ONE, 8(8):1-7. [26]Sun C, Qu R, Chen H, Ji C, Wang C, Sun Y, Wang B: 2008.Degradation behavior of chitosan chains in the ‘green’ synthesis of gold nanoparticles. Carbohydrate Research, 343: 2595–2599. [27]Talley CE JJ, Oubre C, Grady NK, Hollars CW, Lane SM, Huser TR, Nordlander P, Halas NJ: 2005.Surface-enhanced Raman scattering from individual Au nanoparticles and nanoparticle dimer substrates. Nano Letters, 5:569–1574. [28]Wang Z: 2000.Transmission Electron Microscopy of Shape-Controlled Nanocrystals and Their Assemblies,. 2000, B, Vol. 146, pp. . 6. J Phys Chem, 146(6):1153–1175. [29]Xiao-rong Z, Xiao-xiao H, Ke-min W, Xiao-hai Y: 2011.Different Active Biomolecules Involvedin Biosynthesisof Gold Nanoparticles by Thre Fungus Species. Plant Resources Conservation and Utilization Research, 2(1):53-64. | |||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 4,781 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,946 |