Phytochemical analysis of Vicia sativa L. leaves: Green synthesis of silver nanoparticles, quantitative analysis of phenolic compounds and antiproliferative activity

Tıbbi bitkiler, dünya nüfusunun büyük bir kısmı tarafından halk hekimliğinde kullanılmaktadır. Ticari açıdan önemli doğal veya rekombinant bileşiklerin üretimi için bitkilerin kullanımı, son yıllarda giderek artan bir ilgi görmektedir. Bitkilerden elde edilen biyoaktif bileşikler, ilaç keşfi ve geliştirme süreçlerinde etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Bitki bazlı nanopartikül sentezi, çevre dostu yaklaşımı nedeniyle yeşil ve güvenilir bir teknik olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmada, indirgeyici ajan olarak Vicia sativa yaprakları kullanılarak gümüş nanopartiküllerinin sentezi için etkin ve çevre dostu bir yaklaşım sunulmuştur. AgNO3 çözeltisine maruz kalan yaprakların renginin sarıdan kahverengiye değişmesi, gümüş nanopartiküllerinin (vs-AgNPs) oluşumunu doğrulamıştır. 427 nm’de maksimum absorpsiyon, istenen ürünün elde edildiğini kanıtlamıştır. Karakteristik pikleri doğrulayan X-ışını difraksiyon (XRD) pikleri, yüzey merkezli kübik yapının kristal düzlemlerini göstermektedir. Geçirgenli Elektron Mikroskobu (TEM) analizi, ortalama boyutu 18,4 nm olan küresel nanopartiküllerin varlığını doğrulamıştır. Kantitatif analiz, V. sativa yapraklarının başlıca bileşenleri arasında klorojenik asit ve rutinin bulunduğunu ortaya koydu. Ekstraktın ve nanopartiküllerin antiproliferatif aktivitesi, Caco-2 (İnsan kolon adenokarsinomu) hücre hatları ve MCF-7 (Meme kanseri) hücre hatları kullanılarak değerlendirilmiştir. Caco-2 hücrelerinin canlılığının, 0,5 µg/mL konsantrasyonda sırasıyla vs-AgNP’ler ve ekstrakt ile etkileşimden sonra %36,4 ± 0,7 ve %48,1 ± 0,3 olduğu bildirilmiştir. Ayrıca, 0,5 µg/mL konsantrasyonda vs-AgNPs ve ekstrakt ile etkileşen MCF-7 hücrelerinin canlılığı sırasıyla %36,2 ± 1,1 ve %43,0 ± 1,4 olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, vs-AgNPs farmasötik uygulamalar için umut vaat eden bir ajan olabilme potansiyeline sahiptir.

Medicinal plants are used as folk medicine by most of the world’s population. The use of plants to produce commercially important natural or recombinant compounds has gained increasing interest in recent decades. Bioactive compounds derived from plants are effectively used in drug discovery and development. Plant-based nanoparticle synthesis is considered a green, reliable technique due to its environmentally friendly approach. In this study, a simple and eco-friendly approach for the synthesis of silver nanoparticles using Vicia sativa leaves as a reducing agent is reported. The change in colour of the leaves exposed to the AgNO3 solution from yellow to brown confirmed the formation of silver nanoparticles (vs-AgNPs). The maximum absorption at 427 nm proved the desired product. X-ray diffraction (XRD) patterns confirming characteristic peaks indicate the crystal planes of the face-centered cubic structure. Transmission Electron Microscopy (TEM) analysis confirmed the presence of spherical nanoparticles with an average size of 18.4 nm. Quantitative analysis revealed that the V. sativa leaves include chlorogenic acid and rutin as major compounds. Antiproliferative activity of the extract and nanoparticles was evaluated using Caco-2 (Human colon adenocarcinoma) cell lines and MCF-7 (Breast cancer) cell lines. The viability of Caco-2 cells was reported to be 36.4 ± 0.7% and 48.1 ± 0.3%, after interaction with vs-AgNPs and the extract, respectively, at 0.5 µg/mL. Moreover, the viability of MCF-7 cells was determined to be 36.2 ± 1.1% and 43.0 ± 1.4%, respectively, upon treatment with vs-AgNPs and the extract at 0.5 µg/mL. Consequently, vs-AgNPs may be a promising agent for pharmaceutical applications.