Published January 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Black pepper (<i>Piper nigrum</i>) fruit-based gold nanoparticles (BP-AuNPs): Synthesis, characterization, biological activities, and catalytic applications – A green approach

Creators

  • 1. Umm al-Qura University
  • 2. University of Swabi
  • 3. Qassim University
  • 4. University of Lahore
  • 5. Khyber Medical College

Description

Abstract As compared to conventional techniques, currently nanotechnology has gained significant attention of scientists for the development of plant-based natural nanoparticles (NPs) due to their safety, effectiveness, and environment friendly nature. The current study was aimed for development, characterization (energy-dispersive X-ray, ultraviolet-visible spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, and scanning electron microscopy), and evaluation of the biological efficiency of black pepper (BP; Piper nigrum ) fruit-based gold NPs (BP-AuNPs) through different in vitro and in vivo assays. BP extract revealed maximum antibacterial and antifungal potential against Escherichia coli (24 mm) and Aspergillus flavus (47 mm), respectively. However, BP-AuNPs (200 µg·mL −1 ) inhibited the urease, xanthine oxidase, and carbonic acid-II activities with a percent inhibition of 83.11%, 91.28%, and 86.87%, respectively. Further, the anti-inflammatory effect of BP extract at the dose of 100 mg·kg −1 was 72.66%, whereas for BP-AuNPs it was noticed to be 91.93% at the dose of 10 mg·kg −1 . Similarly, the extract of BP and prepared AuNPs demonstrated significant ( p < 0.01) sedative effect at all tested doses. The BP-AuNPs catalytically reduced methyl orange dye. Results suggest that BP-AuNPs possess significant biological activities, and further studies must be conducted to identify the probable mechanism of action associated with these activities.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

بالمقارنة مع التقنيات التقليدية، اكتسبت التكنولوجيا النانوية حاليًا اهتمامًا كبيرًا من العلماء لتطوير الجسيمات النانوية الطبيعية النباتية (NPs) بسبب سلامتها وفعاليتها وطبيعتها الصديقة للبيئة. كانت الدراسة الحالية تهدف إلى التطوير والتوصيف (الأشعة السينية المشتتة للطاقة، التحليل الطيفي المرئي بالأشعة فوق البنفسجية، التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه، والمسح المجهري الإلكتروني)، وتقييم الكفاءة البيولوجية للفلفل الأسود (BP ؛ Piper nigrum ) NPs الذهب القائم على الفاكهة (BP - AUNPs) من خلال فحوصات مختلفة في المختبر وفي الجسم الحي. كشف مستخلص BP عن أقصى إمكانات مضادة للبكتيريا ومضادة للفطريات ضد الإشريكية القولونية (24 مم) والرشاشية الصافية (47 مم)، على التوالي. ومع ذلك، فإن BP - AUNPs (200 ميكروغرام·مل −1 ) تثبط أنشطة اليورياز وأوكسيداز الزانثين وحمض الكربونيك- II بنسبة تثبيط 83.11 ٪ و 91.28 ٪ و 86.87 ٪ على التوالي. علاوة على ذلك، كان التأثير المضاد للالتهابات لمستخلص BP بجرعة 100 ملغ·كغ −1 72.66 ٪، في حين لوحظ أن BP - AUNPs كانت 91.93 ٪ بجرعة 10 ملغ·كغ −1 . وبالمثل، أظهر مستخلص BP و AuNPs المحضر تأثيرًا مهدئًا كبيرًا ( p < 0.01) في جميع الجرعات التي تم اختبارها. تعمل BP - AUNPs على تقليل صبغة برتقال الميثيل بشكل تحفيزي. تشير النتائج إلى أن BP - AUNPs تمتلك أنشطة بيولوجية مهمة، ويجب إجراء مزيد من الدراسات لتحديد آلية العمل المحتملة المرتبطة بهذه الأنشطة.

Translated Description (French)

Résumé Par rapport aux techniques conventionnelles, la nanotechnologie a actuellement attiré l'attention des scientifiques pour le développement de nanoparticules naturelles (NP) à base de plantes en raison de leur sécurité, de leur efficacité et de leur nature respectueuse de l'environnement. La présente étude visait le développement, la caractérisation (rayons X à dispersion d'énergie, spectroscopie ultraviolet-visible, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et microscopie électronique à balayage) et l'évaluation de l'efficacité biologique des NP d'or fruitier (BP-AuNP) à base de poivre noir (BP ; Piper nigrum) par différents tests in vitro et in vivo. L'extrait de BP a révélé un potentiel antibactérien et antifongique maximal contre Escherichia coli (24 mm) et Aspergillus flavus (47 mm), respectivement. Cependant, les BP-AuNP (200 µg·mL −1 ) ont inhibé les activités de l'uréase, de la xanthine oxydase et de l'acide carbonique-II avec un pourcentage d'inhibition de 83,11 %, 91,28 % et 86,87 %, respectivement. De plus, l'effet anti-inflammatoire de l'extrait de BP à la dose de 100 mg·kg −1 était de 72,66 %, alors que pour les BP-AuNP, il a été observé qu'il était de 91,93 % à la dose de 10 mg·kg −1 . De même, l'extrait de BP et les AuNP préparés ont démontré un effet sédatif significatif ( p < 0,01) à toutes les doses testées. Les BP-AuNP réduisent catalytiquement le colorant méthyl orange. Les résultats suggèrent que les BP-AuNP possèdent des activités biologiques importantes, et d'autres études doivent être menées pour identifier le mécanisme d'action probable associé à ces activités.

Translated Description (Spanish)

Resumen En comparación con las técnicas convencionales, actualmente la nanotecnología ha ganado una atención significativa de los científicos para el desarrollo de nanopartículas naturales (NP) de origen vegetal debido a su seguridad, eficacia y naturaleza respetuosa con el medio ambiente. El estudio actual tuvo como objetivo el desarrollo, la caracterización (rayos X dispersivos de energía, espectroscopía ultravioleta-visible, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y microscopía electrónica de barrido) y la evaluación de la eficiencia biológica de los NP de oro a base de fruta de pimienta negra (BP; Piper nigrum ) (BP-AuNP) a través de diferentes ensayos in vitro e in vivo. El extracto de BP reveló un potencial antibacteriano y antifúngico máximo contra Escherichia coli (24 mm) y Aspergillus flavus (47 mm), respectivamente. Sin embargo, los BP-AuNP (200 µg·mL −1 ) inhibieron las actividades de ureasa, xantina oxidasa y ácido carbónico-II con un porcentaje de inhibición del 83.11%, 91.28% y 86.87%, respectivamente. Además, el efecto antiinflamatorio del extracto de BP a la dosis de 100 mg·kg-1 fue del 72,66%, mientras que para los BP-AuNP se observó que era del 91,93% a la dosis de 10 mg·kg-1 . De manera similar, el extracto de BP y AuNP preparados demostraron un efecto sedante significativo ( p < 0.01) en todas las dosis probadas. El colorante naranja de metilo reducido catalíticamente BP-AuNPs. Los resultados sugieren que los BP-AuNP poseen actividades biológicas significativas, y se deben realizar más estudios para identificar el probable mecanismo de acción asociado con estas actividades.

Files

pdf.pdf

Files (5.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b8a05819adcee7a6928b83ee9fd6dc03
5.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الفلفل الأسود (<i>Piper nigrum</i>) جسيمات الذهب النانوية القائمة على الفاكهة (BP - AUNPs): التوليف والتوصيف والأنشطة البيولوجية والتطبيقات الحفازة – نهج أخضر
Translated title (French)
Nanoparticules d'or à base de fruits (BP-AuNP) de poivre noir (<i>Piper nigrum</i>)&nbsp;: synthèse, caractérisation, activités biologiques et applications catalytiques – Une approche verte
Translated title (Spanish)
Nanopartículas de oro a base de fruta de pimienta negra (<i>Piper nigrum</i>) (BP-AuNP): síntesis, caracterización, actividades biológicas y aplicaciones catalíticas – Un enfoque verde

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4205599190
DOI
10.1515/gps-2022-0002

Is supplement to
https://openalex.org/W4306754802 (Other)
https://openalex.org/W4292348249 (Other)
https://openalex.org/W3194957797 (Other)
https://openalex.org/W2516512632 (Other)
https://openalex.org/W2387906618 (Other)
https://openalex.org/W2365193430 (Other)
https://openalex.org/W2271606263 (Other)
https://openalex.org/W2269477178 (Other)
https://openalex.org/W1984764182 (Other)
https://openalex.org/W1791828528 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1584109185
  • https://openalex.org/W1965504652
  • https://openalex.org/W1983046378
  • https://openalex.org/W1983412916
  • https://openalex.org/W1984636425
  • https://openalex.org/W1987234433
  • https://openalex.org/W1987321518
  • https://openalex.org/W1988578493
  • https://openalex.org/W1995468808
  • https://openalex.org/W1997071898
  • https://openalex.org/W1997774370
  • https://openalex.org/W2002342373
  • https://openalex.org/W2003484235
  • https://openalex.org/W2005022133
  • https://openalex.org/W2007794215
  • https://openalex.org/W2018927323
  • https://openalex.org/W2023834592
  • https://openalex.org/W2025724838
  • https://openalex.org/W2026535241
  • https://openalex.org/W2027232257
  • https://openalex.org/W2032710321
  • https://openalex.org/W2033069724
  • https://openalex.org/W2055290048
  • https://openalex.org/W2057047451
  • https://openalex.org/W2061869573
  • https://openalex.org/W2061923242
  • https://openalex.org/W2068677696
  • https://openalex.org/W2069877629
  • https://openalex.org/W2071659125
  • https://openalex.org/W2074231817
  • https://openalex.org/W2077228161
  • https://openalex.org/W2079603782
  • https://openalex.org/W2089543428
  • https://openalex.org/W2089773350
  • https://openalex.org/W2093683759
  • https://openalex.org/W2093717413
  • https://openalex.org/W2098770714
  • https://openalex.org/W2101701298
  • https://openalex.org/W2103001466
  • https://openalex.org/W2107519814
  • https://openalex.org/W2112088808
  • https://openalex.org/W2119658437
  • https://openalex.org/W2131840065
  • https://openalex.org/W2143630583
  • https://openalex.org/W2160523397
  • https://openalex.org/W2408773744
  • https://openalex.org/W24596851
  • https://openalex.org/W2533360495
  • https://openalex.org/W2593467305
  • https://openalex.org/W2619605905
  • https://openalex.org/W3020303395
  • https://openalex.org/W3023636143
  • https://openalex.org/W3025952233
  • https://openalex.org/W3032494110
  • https://openalex.org/W3033482012
  • https://openalex.org/W3034107254
  • https://openalex.org/W3035298545
  • https://openalex.org/W3042960761
  • https://openalex.org/W3045986262
  • https://openalex.org/W3047490138
  • https://openalex.org/W3082080250
  • https://openalex.org/W3091548932
  • https://openalex.org/W3120311960
  • https://openalex.org/W3121781087
  • https://openalex.org/W3143701008
  • https://openalex.org/W3152709791
  • https://openalex.org/W4254177361
  • https://openalex.org/W589948153
  • https://openalex.org/W821980424