Green Synthesis and Characterization of Copper Nanoparticles and Their Effects on Liver Function and Hematological Parameters in Mice

Bakır Nanopartiküllerinin Yeşil Sentezi, Karakterizasyonu, Farelerde Karaciğer İşlevi ve Hematolojik Parametreler Üzerine Etkileri

Mehrdad KHATAMI, Katrin EBRAHIMI, Nasrin GALEHDAR, Mohammad Nabi MORADI, Alireza MOAYYEDKAZEMI

Abstract

Objectives: The present investigation is based on the green synthesis of copper nanoparticles (CuNPs) from aqueous extract of Capparis spinosa L.fruit. Their effects on liver function and hematological parameters in mice were evaluated.Materials and Methods: The green synthesis of CuNPs by means of C. spinosa extract was achieved. Ultraviolet-visible spectroscopy, fouriertransform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy were used to identify thesynthesized nanoparticles. BALB/c mice were orally administrated CuNPs at doses of 1000, 2000, and 5000 µg/kg for 2 weeks. Later, the effects ofCuNPs on liver function in the treated mice were evaluated by measuring the serum levels of enzymes such as alanine aminotransferase, aspartateaminotransferase, alkaline phosphatase, and bilirubin as well as hematological parameters including hemoglobin, hematocrit, white blood cell, redblood cell, and platelet counts.Results: A maximum peak at wavelength 414 nm confirmed the biosynthesis of CuNPs. FTIR spectrum analysis revealed that the factor groupsshaped a coating extract on the surface of the nanoparticles. SEM images demonstrated a particle size between 17 and 41 nm. Although someliver enzymes and hematological parameters increased with increasing dose of extract, there was no significant difference (p>0.05) between oraladministrations of CuNPs at doses of 1000, 2000, and 5000 µg/kg and the control group.Conclusion: The findings revealed that CuNPs biosynthesized from aqueous extract of C. spinosa fruit have no toxic effects on the liver functionsand hematological parameters of mice. However, more studies are needed for evaluation of the hepatoprotective effects of CuNPs.

Özet

Amaç: Bu çalışma Capparis spinosa L. meyvesinin sulu ekstresinden elde edilen bakır nanopartiküllerinin (CuNP) yeşil sentezi üzerindedir. Bunların karaciğer işlevleri ve hematolojik parametreler üzerine etkileri farelerde değerlendirilmiştir. Gereç ve Yöntemler: CuNP’lerin C. spinosa ekstresinden eldesi sağlanmıştır. Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi ile sentez edilen nanopartiküller belirlenmiştir. BALB/c farelere oral olarak 2 hafta boyunca 1000, 2000 ve 5000 µg/kg dozlarda CuNP uygulanmıştır. Sonrasında, uygulama yapılan farelerde CuNP’lerin karaciğer işlevleri üzerine etkisi alanin aminotransferaz, aspartat aminotransferaz, alkalin fosfataz ve bilirubin ölçülerek karaciğer işlevleri ve hemoglobin, hematokrit, beyaz kan hücreleri, kırmızı kan hücreleri ve trombosit sayıları belirlenerek hematolojik parametreleri ölçülmüştür. Bulgular: 414 nm’deki maksimum pik CuNP’lerin biyosentezini göstermiştir. FTIR spectrum analizi faktör gruplarının nanopartiküllerin yüzeyinde bir kaplama ekstresine şekil verdiğini göstermiştir. SEM resimleri partikül boyutlarının 17 ve 41 nm arasında olduğunu göstermiştir. Her ne kadar karaciğer enzimleri ve hematolojik parametreler artan ekstre dozuyla artsa da, CuNP’lerin 1000, 2000 ve 5000 µg/kg dozlarda oral uygulaması ve kontrol grubu arasında belirgin bir değişiklik görülmemiştir (p>0,05). Sonuç: Bu bulgular C. spinosa meyvesinin sulu ekstresinden elde edilen CuNP’lerin farelerde karaciğer işlevleri ve hematolojik parametreler üzerinde toksik etkilerinin olmadığını göstermiştir. Ancak, CuNP’lerin hepatoprotektif etkilerinin değerlendirilmesi için daha çok çalışmaya ihtiyaç vardır.