بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و ضد سرطانی نانوذرات اگزالی پالادیوم سنتز شده با عصاره آبی گیاه خارمریم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار بیوفیزیک گروه علوم سلولی و مولکولی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی تهران، ایران

2 گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی تهران

3 دانشگاه تهران

چکیده

سرطان یکی از مهمترین مسائل مرتبط با سلامت عمومی در سرتاسر جهان است و علی‌رغم پیشرفت‌های سریع و عظیم تحقیقاتی در زمینه‌های بیوپزشکی، همچنان یکی از عوامل اصلی مرگ‌ و میر بشمار می‌رود. بنابراین توسعه‌ی تکنیک‌های پیشرفته برای درمان سرطان نیاز فوری و ضروری است. از جمله می‌توان به توسعه نانومواد و نانوحامل‌ها برای بهبود انتقال دارو در درمان سرطان اشاره نمود توسعه‏ی روش‏های مصنوعی مقرون به صرفه و سازگار با محیط برای تولید نانوذرات فلزی با خواص منحصر به فرد یکی از جنبه‏های مهم علم نانو‏فناوری محسوب می‏شود. هدف از این پژوهش سنتز، مشخصه یابی و بررسی خواص ضدسرطانی نانوذرات اگزالی‏پالادیوم سنتز شده با استفاده از عصاره‏‏ی آبی دانه‏ی گیاه خارمریم است.
احیای یون‏های پالادیوم پس از انکوباسیون و واکنش عصاره‏ی گیاه بامحلول اگزالی‏پالادیوم در شرایط دمایی50 درجه‏ی سانتی‏گراد بررسی شد. همچنین خصوصیات فیزیکو شیمیایی نانوذرات اگزالی‏پالادیوم سنتز شده با روش شیمی سبز با استفاده از تکنیکهای طیف سنجی مرئی ماورابنفش و پراکندگی دینامیکی نور (DLS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. در نهایتا سمیت سلولی و خواص ضد تکثیری نانوذرات سنتز شده در برابر رده‌ی سلولی HTC116 سرطان روده‌ی بزرگ انسان مطالعه گردید.
نتایج طیف سنجی مرئی ماورابنفش و DLS بیانگر تشکیل نانوذرات پایدار اگزالی‏پالادیوم در دمای 50 درجه‏ی سانتی‏گراد با ابعاد حدود 60 نانومتر بودند. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده از SEM نانوذرات اگزالی‌پالادیوم دارای ساختمان کروی و سالم بودند. نتایج حاصل از بررسی سمیت سلولی نشان داد که نانوذرات اگزالی‌پالادیوم تولید شده در یک الگوی وابسته به دوز و زمان موجب القا مرگ سلولی در رده‌ی سلول سرطانی کولون می‌گردند.
سنتز نانوذرات اگزالی‏پالادیوم با استفاده از روش شیمی سبز به وسیله‏ی عصاره‏ی دانه‏ی گیاه خارمریم، مسیری زیست‏سازگار و مقرون به صرفه برای تولید نانوذرات دارویی با خواص ویژه است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation on the physico-chemical and anticancer properties of nano oxalli-palladium using aqueous extract of silybum marianum

نویسندگان [English]

  • adeleh divsalar 1
  • Fahimeh Azadimanesh 2
  • Ali Akbar Saboury 3
1
2 1Department of Biology Science and Research branch, Islamic Azad University
3 Institute of Biochemistry and Biophysics, University of Tehran
چکیده [English]

Cancer is one of the most important health problems throughout the world. Despite of improvement and enormous research in the areas of biomedical, cancer is still one of the main causes of death. So, the development of advanced techniques is one of the necessary subjects in cancer treatment. Development of cost-effective and accommodated synthetic methods is considered as a one of the important aspects of nanotechnology for producing metal nanoparticles with unique properties. The aim of this study is production of the oxali-palladium nanoparticles using the aqueous extract of plant seeds of silybum marianum.
The reduction of palladium ions was determined after incubation and reaction of plant extract with the solution of oxali –palladium at temperatures of 50 ºC. Also the physico-chemical properties of the synthesized oxali-palladium nanoparticles via green chemistry method were examined using UV-Visible spectroscopy, dynamic light scattering (DLS) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Finally, the cytotoxicity and anti-proliferative properties of a new designed nanoparticle against human colon cancer cell line of HCT116 was evaluated.
Result of UV-Visible spectroscopy and DLS were indicated the formation of stable oxali-palladium nanoparticles at 50ºC with dimension of 60 nanometer. Also based on the results of SEM, the oxali-palladium nanoparticles have a homogenous morphology. Results of the cytotoxicity show that the oxali-palladium nanoparticles produced a dose and time – response suppression on growing of HCT116 cell lines.
Synthesis of oxali-palladium nanoparticles using green chemistry technique by aqueous extract of plant seeds of silybum marianum is a sustainable and cost-effective way to produce nanoparticles with specific properties in cancer treatment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oxalli-palladium
  • green chemistry
  • silybum marianum extract
  • anticancer

مراجع

[1] A. Singh, D. Jain, M.K. Upadhyay, N.
Khandelwal, H.N. Verma, “Green
synthesis of silver nanoparticles using
Argemone Mexicana leaf extract and
evaluation of their antimicrobial
activities,” Dig J Nanomater Bios, 5, 483-
489, 2010.
[2] G.K. Alderton, “Nanotechnology: Improving
drug delivery with algae. Nature Reviews
Cancer”, 16, 5-5, 2016.
[3] R. Suzuki, D. Omata, Y. Oda, J. Unga, Y.
Negishi, K. Mruyama, “ Cancer therapy
with nanotechnology-based drug delivery
systems: applications and challenges of
liposome technologies for advanced cancer
therapy,” Nanomat Pharmacol, 457-482,
2016.
[4] D. Prabhu, C. Arulvasu, G. Babu, R.
Manikandan, P. Srinivasan, “ Biologically
synthesized green silver nanoparticles
from leaf extract of Vitex negundo L.
induce growth-inhibitory effect on human
colon cancer cell line HCT15,” Process
Biochem, 48, 317-324, 2013.
[5] M.M. Amiji, “ Nanotechnology for cancer
therapy” CRC press, 2006.
[6] M.E. Davis, D.M. Shin, “Nanoparticle
therapeutics: an emerging treatment
modality for cancer,” Nature reviews Drug
discovery, 7, 771-782, 2008.
[7] Y.K. Gao, J. Shen, L. Milane, F.M. Hornicek,
M. Amiji, Z. Duan, “ Targeted cancer
therapy; nanotechnology approaches for
overcoming drug resistance,” Current med
chem, 22, 1335-1347, 2015.
[8] H. Sharma, P, Mishra, S, Talegaonkar, B,
Vaidya, “ Metal nanoparticles: a
theranostic nanotool against cancer,”
Drug discovery today, 20, 1143-1151,
2015.
[9] K. Shameli, M. Bin Ahmad, S.D. Jazayeri, S.
Sedaghat, P. Shabanzadeh, H. Jahangirian,
M. Mahdavi, Y. Abdollahi, “ Synthesis
and characterization of polyethylene
glycol mediated silver nanoparticles by the
green method,” Int Mol Sci, 13, 6639-
6650, 2012.
[10] A. Ahmad, P. Mukherjee, S. Senapati, D.
Mandal, M. Khan, R. Kumar, “
Extracellular biosynthesis of monodisperse
gold nanoparticles by a novel
extremophilic actinomycete,”
Thermomonospora sp. Langmuir, 19,
3550-3553, 2003.
[11] A.R. Shahverdi, S. Minaeian, H.R.
Shahverdi, H. Jamalifar, A.A. Nohi, “
Rapid synthesis of silver nanoparticles
using culture supernatants of
Enterobacteria: a novel biological
approach,” Process Biochem, 42, 919-923,
2007.
[12] S.S. Shankar, A. Ahmad, R. Pasricha, M.
Sastry, “Controlling the optical properties
of lemongrass extract synthesized gold
nanotriangles and potential application in
infrared-absorbing optical coatings”,
Chemistry of Materials, 17, 566-572,
2005.
[13] S.P. Chandran, M. Chaudhary, R. Pasricha,
A. Ahmad, M. Sastry, “Synthesis of gold
nanotriangles and silver nanoparticles
using Aloevera plant extract,” Biotechnol
progress, 22, 577-583, 2006.
[14] S.P. Basu, J. Maji, J. Ganguly, “Rapid green
synthesis of silver nanoparticles by aqueous
extract of seeds of Nyctanthes arbor-tristis,”
Applied Nanoscience, 6, 1-5, 2016.
88 بهار 1400 |شماره 1 | سال هشتم
[15] P. Bollella, C. Schulz, G. Favero, F. Mazzei,
R. Ludwig, L. Gorton, R. Antiochia, “
Green Synthesis and Characterization of
Gold and Silver Nanoparticles and their
Application for Development of a Third
Generation Lactose Biosensor”
Electroanalysis, 2016.
[16] M.E. Palanco, K.B. Mogensen, M. Gühlke, Z.
Heiner, J. Kneipp, K. Kneipp, “Templated
green synthesis of plasmonic silver
nanoparticles in onion epidermal cells
suitable for surface-enhanced Raman and
hyper-Raman scattering”, Beilstein J
Nanotech, 7, 834-840, 2016.
[17] C. Soundarrajan, A. Sankari, P. Dhandapani,
S. Maruthamuthu, S. Ravichandran, G, Sozhan, N.
Palaniswamy, “ Rapid biological synthesis of
platinum nanoparticles using Ocimum sanctum for
water electrolysis applications,” Bioprocess and
biosystems engineering, 35, 827-833, 2012.
[18] J. Vishal, M. Singh. “Recent nanoparticulate
approaches of druge delivery for skin
cancer,” Trends in Applied Sciences
Research, 7, 620-35, 2012.
[19] M. Ganhi, S. Elham Samei, S.A. Hashemi, A.
Rezagholizadeh, A. Kazemnejad, Z.
Mostakhdemin Hosseini. “Investigation of
the E-cadherin promoter methyl patients
with colorectal cancer in Iran” Modares
Journal of Sciences: Pathobiology, 16, 75-
83, 2013.
[20] F. Si-Shen, S. Chien. “ Chemotherapeutic
engineering: application and further
development of chemical engineering
principles for chemotherapy of cancer and
other diseases,” Chemical Engineering
Science, 58: 4087-114, 2003.
نانومقیاس
دوره 8، شماره 1
فروردین 1400
صفحه 80-88

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 12 فروردین 1398
  • تاریخ بازنگری: 0-727 فروردین 2
  • تاریخ پذیرش: 15 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار