سنتز سبز نانوذرات آهن با استفاده از عصاره رازیانه (Foeniculum vulgare) و بررسی خواص آنتی‌اکسیدانی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد شیمی آلی، گروه علوم پایه، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی، سبزوار، ایران

2 دانشیار، گروه کشاورزی، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی، سبزوار، ایران

3 دانشیار، گروه علوم پایه، واحد سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامی، سبزوار، ایران

چکیده

زمینه و هدف  روش‌های معمول سنتز نانوذرات، نقایصی مانند ساختار ضعیف، نرخ تولید کم، هزینه تولید بالا و نیاز به انرژی زیاد دارد. از این رو، امروزه گرایش به استفاده از منابع گیاهی، به‌عنوان یکی از مناسب‌ترین روش‌های سنتز نانوذرات، مورد توجه محققان قرار گرفته است. رازیانه (Foeniculum vulgare) یکی از گیاهان دارویی بسیار مهم در ایران است که پتانسیل سنتز نانوذرات از عصاره‌های بذر یا اندام هوایی آن وجود دارد. در این مطالعه، امکان سنتز سبز نانو ذرات آهن صفر با استفاده از عصاره‌های بذر رازیانه مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها در این بررسی از عصاره بذر برای سنتز سبز نانو ذرات آهن استفاده شد. خصوصیات آنتی‌اکسیدانی و میزان کل ترکیبات فنولی عصاره بذر و عصاره حاوی ذرات نانو آهن تعیین شد. بررسی ساختاری نانوذرات آهن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد.
یافته‏ها تشکیل نانوذرات آهن با تغییر رنگ محلول از زرد به قهوه‌ای تأیید شد. هم در عصاره حاوی بذر و هم در عصاره حاوی نانوذرات آهن، خصوصیت آنتی‌اکسیدانی مشاهده شد و افزودن نانوذرات آهن، سبب افزایش خصوصیات آنتی‌اکسیدانی رازیانه شد. بررسی ساختاری نانوذرات آهن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که شکل ذرات کروی و ابعاد آن 200 نانومتر می‌باشد.
نتیجه‌گیری نتایج این آزمایش نشان داد می‌توان از عصاره بذر رازیانه برای سنتز نانوآهن صفر ظرفیتی استفاده کرد و افزایش نانوذرات آهن صفر، سبب افزایش خاصیت آنتی‌اکسیدانی آن می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Green Synthesis of Iron Nano Particles Using Fennel (Foeniculum vulgare) Extract and its Antioxidant Properties

نویسندگان [English]

  • Abolfazel Mossavi 1
  • Mohammad Armin 2
  • Hashem Akhlaghi 3
1 M. Sc. Student, Department of Basic science, Sabzevar Branch, Islamic Azad University, Sabzevar, Iran
2 Associate Prof. Department of Agronomy, Sabzevar Branch, Islamic Azad University, Sabzevar, Iran
3 Associate Prof. Department of Basic science, Sabzevar Branch, Islamic Azad University, Sabzevar, Iran
چکیده [English]

Introduction: Typical nanoparticle synthesis methods have disadvantages such as poor structure, low production rate, high production cost and high energy requirement. Therefore, today the tendency to use plant resources as one of the most suitable methods of nanoparticle synthesis is taken into consideration by researcher attention. Foeniculum vulgare is one of the most important medicinal plants in Iran that has the potential to synthesize nanoparticles from its seed or shoot extracts. In this study, the possibility of green synthesis of zero iron nanoparticles using fennel seed extracts was investigated.
  Materials and Methods: In this study, seed extract was used to synthesize green nanoparticles of iron particles.The antioxidant properties and the total amount of phenolic compounds of seed extract and extract containing nano-iron particles were determined. Structural analysis of iron nanoparticles was performed using scanning electron microscopy.
Results: The formation of iron nanoparticles was confirmed by changing the color of the solution from yellow to brown. Both in the extract containing the seeds and in the extract containing iron nanoparticles, antioxidant properties were observed and adding iron nanoparticles increased the antioxidant properties of fennel. Structural analysis of iron nanoparticles using scanning electron microscopy showed that the shape of spherical particles and its dimensions are 200 nm.
Conclusion: The results of this experiment showed that the fennel seed extract can be used to synthesize nanoscale zero-valent iron particles, and increasing the Zero nanoparticles increases its antioxidant properties. Received

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antibacterial Activity
  • Fennel
  • iron nanoparticles
  • Green synthesis
[1]. Thakkar KN, Mhatre SS, Parikh RY. Biological synthesis of metallic nanoparticles. Nanomedicine: nanotechnology, biology and medicine. 2010; 6(2):257-62.
[2]. Zohari N, Keshavarz MH, Seyedsadjadi SA. The advantages and shortcomings of using nano-sized energetic materials. Central European Journal of Energetic Materials. 2013;10(10-135-147.
[3]. Mittal AK, Chisti Y, Banerjee UC. Synthesis of metallic nanoparticles using plant extracts. Biotechnology advances. 2013; 31(2):346-56.
[4]. Tavosi F, Ghafarzadegan R, Mirshokraei S, Hajiaghaee R. Green Synthesis of Iron Nano Particles Using Mentha longifolia L. Extract. Journal of Medicinal Plants. 2018; 2(66):135-44.
[5]. Malhotra S. Fennel and fennel seed. Handbook of Herbs and Spices: Elsevier; 2012. p. 275-302.
[6]. Anwar F, Ali M, Hussain AI, Shahid M. Antioxidant and antimicrobial activities of essential oil and extracts of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) seeds from Pakistan. Flavour and Fragrance Journal. 2009; 24(4):170-6.
[7]. Mahdavi M, Namvar F, Ahmad M, Mohamad R. Green biosynthesis and characterization of magnetic iron oxide (Fe3O4) nanoparticles using seaweed (Sargassum muticum) aqueous extract. Molecules. 2013;18(5):5954-64.
[8]. Pattanayak M, Nayak P. Green synthesis and characterization of zero valent iron nanoparticles from the leaf extract of Azadirachta indica (Neem). World J Nano Sci Technol. 2013; 2(1):06-9.
[9]. Wu W, He Q, Jiang C. Magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis and surface functionalization strategies. Nanoscale research letters. 2008; 3(11):397-405.
[10]. Machado S, Pinto S, Grosso J, Nouws H, Albergaria JT, Delerue-Matos C. Green production of zero-valent iron nanoparticles using tree leaf extracts. Science of the Total Environment. 2013; 445:1-8.
[11]. Baghizadeh A, Salary N, Karimi Mela H, mala A. Biosynthesis of gold nanoparticles by extract of aerial organs of Cumin (Cuminum cyminum L. ). Journal of Molecular and Cellular Research. 2019; 32(3):280-291.
[12]. Taghva A. Biosynthesis and characterization of silver nanoparticles using aqueous extract of saffron corm and evaluation of their antibacterial and mutagenesis activity. Journal of Police Medicine. 2017; 6(1):57-66.
[13]. Bonde S. A biogenic approach for green synthesis of silver nanoparticles using extract of Foeniculum vulgare and its activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Nusantara Bioscience. 2011; 3(2):59-63.
[14]. [Showmya J, Harini K, Pradeepa M, Thiyagarajan M, Manikandan R, Venkatachalam P, et al. Rapid green synthesis of silver nanoparticles using seed extract of Foeniculum vulgare and screening of its antibacterial activity. Plant Cell Biotechnol Mol Biol. 2012;13:31-8.
[15]. Amirteymouri S, Shemshadi K, Khalilian S. Place of Iran in Export of Fennel: The Export Comparative Advantage Approach. Journal of Agricultural Economics Research. 2012;3(4):83-97.
[16]. Sulthana RN, Rajanikanth A. Green synthesis of silver nanoparticles using seed extract of foeniculum vulgare and their antibacterial activity. International Journal of Current Research in Biosciences and Plant Biology. 2018; 5(7):77-83.
[17]. Beyrami Miavaghi M, Pourakbar L. Phytosynthesis of silver nanoparticles by medicinal plant malva neglecta. Qom Univ Med Sci J. 2016; 10(3):38-44.
[18]. Faramarzi N. Green synthesis of silver nanoparticles using seeds of Cuminum cyminum L. aqueous extract. Sabzevar Branch: Islamic Azad Uinversity; 2017.
[19]. Suman T, Rajasree SR, Ramkumar R, Rajthilak C, Perumal P. The Green synthesis of gold nanoparticles using an aqueous root extract of Morinda citrifolia L. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2014;118:11-6.
[20]. Elangovan K, Elumalai D, Anupriya S, Shenbhagaraman R, Kaleena P, Murugesan K. Phyto mediated biogenic synthesis of silver nanoparticles using leaf extract of Andrographis echioides and its bio-efficacy on anticancer and antibacterial activities. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2015;151:118-24.
[21]. Elmastaş M, Dermirtas I, Isildak O, Aboul‐ Enein HY. Antioxidant activity of S‐ carvone isolated from spearmint (Mentha Spicata L. Fam Lamiaceae). Journal of liquid chromatography & related technologies. 2006; 29(10):1465-75.
[22]. Prabu D, Parthiban R, Kumar PS, Namasivayam SKR. Synthesis, characterization and antibacterial activity of nano zero-valent iron impregnated cashew nut shell. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Science. 2015; 7:139-41.
[23]. Pattanayak M, Green PLN. Synthesis and Char from the Leaf Extract of Azadirachta indica (Neem). World Journal of Nano Science & Technology 2013; 2(1):6-9.
[24]. Rahardjo SB, editor Ecofriendly synthesis of nano zero valent iron from banana peel extract. Journal of Physics: Conference Series; 2017: IOP Publishing.
[25]. Framarzi N. Green synthesis of silver nanoparticles using seeds of Cuminum cyminum L. equous extract and study on its antioxidant activity: Sabzevar Branch, Islamic Azad University; 2018.
[26]. Hoag GE, Collins JB, Holcomb JL, Hoag JR, Nadagouda MN, Varma RS. Degradation of bromothymol blue by ‘greener’nano-scale zero-valent iron synthesized using tea polyphenols. Journal of Materials Chemistry. 2009;19(45):8671-7.
[27]. Karimi J, Mohsenzadeh S. Plant synthesis of silver nanoparticles by Achillea wilhelmsii Pharmaceutical plant. Razi Journal of Medical Sciences. 2013; 20(111):64-9. [28]. Kaviani N, M. O. Biological preparation of silver nanoparticles using Artemisia sieberi. JMBS. 2017;9(1):237.