فیتوسنتز تک‌مرحله‌ای، سریع و مقرون به صرفه نانوذرات طلا پایدار و سازگار با محیط زیست با استفاده از گیاه گل‌نیمروزی

نانومواد

دوره 13، شماره 47، مهر 1400، صفحه 151-163   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

الهه اردونی¹؛ ابراهیم ملاشاهی^{* 1}؛ علیرضا عینعلی²؛ امید عزیزیان شرمه¹

¹گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

²گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

پژوهش حاضر، اولین گزارش از سنتز سبز نانوذرات طلا با استفاده از عصاره آبی گلبرگ گیاه گل_‌نیمروزی می_‌باشد. پس از جمع‌آوری گیاه و عصاره‌گیری از آن، مقدار mL 2 از عصاره با غلظت 1% (w/w) به mL 4 نمک طلا با غلظت mM 1 در pH ذاتی محلول افزوده شد و با مشاهده تغییر رنگ محلول به ارغوانی و بررسی طیف اسپکتروفتومتری فرابنفش- مرئی (UV-Vis)، سنتز سبز نانوذرات تایید شد. پس از سنتز نانوذرات طلا، پارامترهای مؤثر بر سنتز شامل: pH واکنش، غلظت و حجم عصاره، غلظت نمک طلا و زمان واکنش مورد بررسی قرار گرفتند و توسط اسپکتروفوتومتری UV-Vis بهینه شدند. برای مشخصه‌یابی نانوذرات از تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) و از طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) برای شناسایی گروه_‌های عاملی احتمالی دخیل در سنتز نانوذرات طلا استفاده شد. نتایج نشان دادند بهترین شرایط بهینه برای سنتز زیستی نانوذرات طلا توسط این گیاه، 4 pH=، حجم mL 3 عصاره با غلظت 3% (w/w) و نمک طلا با غلظت mM 5/3 بوده است. آزمون طیف اسپکتروفتومتری UV-Vis، رزونانس پلاسمون سطحی برای نانوذرات طلا را در nm 543 نشان داد. نتایج بدست آمده از TEM و XRD نشان دادند که، نانوذرات کریستالی طلا با اشکال کروی، مثلثی و چند ضلعی با میانگین اندازه nm 25/18 سنتز شدند. بطور کلی گیاهان بدلیل داشتن ترکیبات موثر فراوان قابلیت سنتز نانوذرات را از طریق مسیر متابولیسم بیولوژیکی خود هستند.

کلیدواژه‌ها

فیتوسنتز؛ نانوذرات طلا؛ گل‌نیمروزی؛ بهینه‌سازی

مراجع

• Saeed, I. Khan, Arabian Journal of Chemistry, 17, 2017, 1.
• Jeevanandam, A. Barhoum, Y.S. Chan, A. Dufresne, M. K. Danquah, Beilstein Journal of Nanotechnology, 9, 2018, 1050.
• Bayda, M. Adeel, T. Tuccinardi, M. Cordani, F. Rizzolio, Molecules, 25, 2020, 112.
• A. Hamouda, M.H. Hussein, R.A. Abo-elmagd, S.S. Bawazir, Scientific Reports, 9, 2019, 13071,
• Pareek, A. Bhargava, R. Gupta, N. Jain, J. Panwar, Advanced Science, Engineering and Medicine, 9, 2017, 527.
• Ismail, R. Jabra, Journal of Materials and Environmental Science, 8, 2017, 4152.
• Guilger-Casagrande, R. Lima, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 7, 2019, 287.
• G. Panpatte, Y.K, Jhala, "Nanotechnology for Agriculture Advances for Sustainable Agriculture", Springer, Singapore, 2019.
• Pirtarighat, M. Ghannadnia, S. Baghshahi, Journal of Nanostructure in Chemistry, 9, 2019, 1.
• Gour, N.K. Jain, Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 47, 2019, 844.
• N. Kalpana, V. Devi-Rajeswari, Bioinorganic Chemistry and Applications, 2018, 2018, 1.
• K Harish, V. Nagasamy, B. Himangshu, K. Anuttam. Biomedical Journal of Scientific & Technical Research, 4, 2018, 1.
• Kaykhaii, N. Haghpazir, J. Walisadeh, Journal of Nanostructures, 8, 2018, 152.
• N. Chen, C.F. Feng-Chan, S.L. Huang, Y.S. Lin, Journal of the Science of Food and Agriculture, 34, 2019, 115.
• A. Aljabali, Y. Akkam, M.S. Al-Zoubi, K.M. Al-Batayneh, B. Al-Trad, O. Abo Alrob, A. M. Alkilany, M. Benamara, D.J. Evans, Nanomaterials, 174, 2018, 1265.
• J. Keijok, R.H. Arruda Pereira, L.A. Contreras Alvarez, A.R. Prado, A. Romero da Silva, J. Ribeiro, J. Pinto de Oliveira, Scientific Reports, 9, 2019, 16019.
• Folorunso, S. Akintelu, A.K. Oyebamiji, S. Ajayi, B. Abiola, Abdusalam, Journal of Nanostructure in Chemistry, 9, 2019, 111.
• H. Ismail, A.M.A. Saqer, E. Assirey, A. Naqvi, R.M. Okasha, International Journal of Molecular Sciences, 19, 2018, 19.
• Annavaram, V.R. Posa, D. Vijaya Lakshmi, J. Sumalatha, A.R. Somala, Inorganic and Nano-Metal Chemistry, 47, 2016, 681.
• Sundararajan, B.R. Kumari, Trace Elements in Medicine and Biology, 43, 2017, 187.
• Vijayashree, P. Niranjana, G. Prabhu, V. Sureshbabu, J. Manjanna, Journal of Cluster Science, 28, 2017, 133.
• A. Youssif, A. Elshamy, M.A. Rabeh, N.M. Gabr, E.G. Haggag, Journal of Advanced Pharmacy Research, 3, 2019, 158.
• E. Omoruyi, G. Bradley, A.J. Afolayan, BMC Complementary and Alternative Medicine, 12, 2012, 215.
• Azizian Shermeh, M. Valizadeh, M. Taherizadeh, M. Beigomi, Applied Nanoscience, 8, 2019, 1059.
• Iravani, Green Chemistry, 13, 2011, 2638.
• K. Sharma, RA. Yngard, Y. Lin, Advances in Colloid and Interface Science, 145, 2009, 83.
• L. Gardea-Torresdey, KJ. Tiemann, G. Gamez, K. Dokken, S. Tehuacanero, M. Jose-Yacaman, Journal of Nanoparticle Research, 1, 1999, 397.
• S. Waghmar, A.M. Deshmukh, Z. Sadowski, African Journal of Microbiology Research, 8, 2014, 138.
• Armendariz, I. Herrera, J.R. Peralta-Videa, M. Jose-Yacaman, Journal of Nanoparticle Research, 6, 2004, 377.
• Kaushik Thakkar, S. Snehit Mhatre, Y. Rasesh-Parikh, Nanomedicine, 6, 2010, 257.
• S. Shenya, J. Mathewa, D. Philip, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 79, 2011, 254.
• Zakeri, J. Fassihi, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 30, 2011, 35.
• J. Mock, M. Barbic, D.R. Smith, D.A. Schultz, S. Schultz, Journal of Chemical Physics, 116, 2002, 6755.
• امید عزیزیان شرمه، جعفر ولی‌زاده، میثم نوروزی‌فر، علی قاسمی، محرم ولی‌زاده،"بهینه‌سازی، مشخصه‌یابی و فعالیت ضدمیکروبی نانوذرات طلای بیوسنتز شده با استفاده از عصاره آبی گیاه Sambucus ebulus L."، فصلنامه علمی اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، شماره 14، 1395، 18-1.
• Azizian Shermeh, A. Einali, A. Ghasemi, Advanced Powder Techmology, 28, 2017, 3164.
• امید عزیزیان شرمه، مژگان طاهری‌زاده، محرم ولی‌زاده، علی قاسمی، مریم بیگمی، افسانه کمالی دلجو. "مطالعه اثر ضدمیکروبی نانوذرات نقره بیوسنتز شده با استفاده از عصاره آبی برگ گیاه کرفس کوهی (Kelussia odoratissima Mozaff.) علیه برخی از میکروب‌های بیماری‌زا با منشا غذایی، مجله علمی علوم غذایی و تغذیه، شماره 16، 1397، 48-31.
• Philip, D. Green, Physica E, 42, 2010, 1417.
• Heidari, A. Ghahghaei, J. Valizadeh. Journal of Pharmaceutical Investigation, 44, 2014, 423.
• H. Prabha Dubeya, M. Lahtinen, M. Sillanpaaa, Process Biochemistry, 45, 2010, 1065.
• Castro-Longoriaa, R. Alfredo, R. Vilchis-Nestorb, M. Avalos-Borja M, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 83, 2011, 42.
• Ozogul, A. Polat, Y. Ozogul. Food Chemistry, 85, 2004, 49.
• P. Dubeya, M. Lahtinen, M. Sillanpaaa, Process Biochem, 45, 2010, 1065.
• D. Dwivedi, K. Gopal, Colloids and Surfaces A, 369, 2010, 27.
• امید عزیزیان شرمه، مژگان طاهری‌زاده ، محرم ولی‌زاده ، جعفر ولی‌زاده، علی قاسمی، بهروز نارویی، "بهینه‌سازی، مشخصه‌یابی و بررسی فعالیت آنتی‌باکتریایی نانوذرات طلای بیوسنتز شده با استفاده از عصاره آبی گیاه اشنان"، مجله دانشگاه علوم پزشکی قم، شماره 5، 1396، 38-52.
• Chaloupka, Y. Malam, A.M. Seifalian, Trends in Biotechnology, 28, 2010, 580.
• T.P. Vinod, P. Saravanan, B. Sreedhar, D.K. Devi, R.B. Sashidhar, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 83, 2011, 291.
• Fernandez, P. Picouet, E. Loret, International Journal of Food Microbiology, 142, 2010, 222.
• Rai, A. Singh, A. Ahmad, M. Sastry, Langmuir, 22, 2006, 736.
• Benakashani, A. Allafchian, S. Jalali, Karbala International Journal of Modern Science. 23, 2016, 12.
• Bagherzade, M.M. Tavakoli, M.H. Namaei, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 53, 201, 45.
• H. Ramteke, T. Chakrabarti, B. Ketan Sarangi, R.A. Pandey, Journal of Chemistry, 15, 2013, 1.
• Philip, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 77, 2010, 807.
• L. Smitha, D. Philip, K.G. Gopchandran, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 74, 2009, 735.
• Noruzi, D. Zare, K. Khoshnevisan, Spectrochim. Acta Part A: Mol. Biomol. Spectroscopy A, 79, 2011, 1461.
• Philip, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 77, 2010, 807.
• K.P. Bogireddy, K.K.H. Anand, B.K. Mandal, Journal of Molecular Liquids, 211, 2015, 868.
• Yu, D. Xu, H.N. Guan, C. Wang, L.K. Huang, Materials Letters, 166, 2016, 110.
• V. Sujitha, S. Kannan, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 102, 2013, 15.
• Emmanuel, C. Karuppiah, S.M. Chen, S. Palanisamy, S. Padmavathy, P. Prakash, Journal of Hazardous Materials, 279, 2014, 117.
• G. Yuan, C. Huo, S. Yu, B. Gui, Physica E, 85, 2017, 19.
• Leonard, B. Ahmmad, H. Okamura, J. Kurawaki, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 82, 2011, 391.
• M. Kumar, B.K. Mandal, H.A.K. Kumar, S.B. Maddinedi, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 116, 2013, 539.
• Vijayakumar, B. Vaseeharan, B. Malaikozhundan, Microbial Pathogenesis, 102, 2017, 173.
• C. Cabrera, H. Mohan, R.J. Dos Santos, J Nanomater, 110, 2013, 1.
• Bahram, E. Mohammadzadeh, Analytical Methods, 17, 2016, 6916.
• Kumar, K. Smita, L. Cumbal, A. Debut, Inorganic and Nano-Metal Chemistry, 47, 2017, 138.
• D. Arunachalam, S.K. Annamalai, S. Hari, International Journal of Nanomedicine, 8, 2013, 1307.
• Paul, B. Bhuyan, D.D. Purkayastha, S. Vadivel, S.S. Dhar, Materials Letters, 185, 2016, 143.
• معصومه اعتمادی، داود محبی کلهری، امید عزیزیان شرمه، علی قاسمی، "فیتوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبی چای سبز (Camellia sinensis L.) و بررسی فعالیت ضدباکتریایی آن‌ها" مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی فسا، شماره 7، 1396، 52-39.
• امید عزیزیان شرمه، محرم ولی‌زاده، جعفر ولی‌زاده، مژگان طاهری‌زاده، مریم بیگمی، "بررسی فیتوشیمایی و فیتوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره آبی گیاه کور (Capparis spinisa L.)". مجله علمی زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس، شماره 8، 1396، 123-107.
• Karthika, A. Arumugam, K. Gopinath K, Journal of Photochemistry and Photobiology B, 167, 2017, 189.
• Lv, Y. Yi, G. Wu, Materials Letters, 187, 2017, 148.
• امید عزیزیان شرمه، جعفر ولی‌زاده، علی قاسمی، "بررسی فعالیت ضدمیکروبی نانوذرات نقره بیوسنتز شده با استفاده از عصاره آبی گیاه آقطی" مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی ایلام، شماره 24، 1395، 92-108.
• Shokrzadeh, S.S. Saravi, Journal of Medicinal Plants Research, 4, 2010, 95.
• A. Khan, A. Ahmad, RSC Advances, 4, 2014, 7729.
• Bankar, B. Joshi, A.R. Kumar, S. Zinjarde, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 368, 2010, 58.
• Filippo, A. Serra, A. Buccolieri, D. Manno, Journal of Non-Crystalline Solids, 356, 2010, 344.
• F. Speth, R. Varma, Accounts of Chemical Research, 44, 2011, 469.