Зависимость форм и размеров бионаночастиц серебра

Типичный размер бионаночастиц серебра – 5-50 нм [Limbach et al., 2007].

Можно предположить, что уникальное соотношение между восстановителями и поверхностно активными веществами для различных экстрактов растений приводит к тому, что форма и размеры НС в коллоидных растворах отличаются в зависимости от используемого экстракта. В таблице 1 собраны данные из различных источников, которые отражают зависимость формы и размера БНЧ серебра от используемого экстракта растений [Крутяков с соавт., 2008].

Таблица. 1. Зависимость формы и размера БНЧ серебра от используемого экстракта растений (по Крутяков с соавт., 2008).

РАСТЕНИЕ	РАЗМЕР, нм	ФОРМА
Эвкалипт лимонный (Eucalyptus citriodora) экстракт листьев		Сферическая
Смоковница бенгальская (Ficus bengalensis) экстракт листьев		неправильной формы
Пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare)		сферическая, треугольная
Мята перечная (Mentha piperita) экстракт листьев	5-30	Сферическая
Ятрофа куркас (Jatropha curcas) Латекс	10-20	Кубическая
Ятрофа куркас (Jatropha curcas) экстракт семян	15-50	Сферическая
Лавсония(хна) (Lawsonia inermis) экстракт листьев		квази-сферическая
Шлемник бородатый (Scutellaria barbata) экстракт листьев	5-30	сферическая, треугольная
Гваюла (Parthenium argentatum)		неправильной формы
Азадирахта индийская (Azadirachta indica) экстракт листьев	50-100	сферическая, призмы
Пеларгония ароматная (Pelargonium graveolens)экстракт листьев	16-40	Сферическая
Чай (Camellia sinensis)		Сферическая
Кофе (Coffea arabica)		Сферическая
Гибискус китайский (Hibiscus rosasinensis)		Сферическая
Мед		сферическая, призмы
Лебеда (марь белая) (Chenopodium album) экстракт листьев	10-30	Сферическая
Алоэ настоящее (Aloe vera)		Сферическая
Рапс (Brassica napus)экстракт листьев		Сферическая
Китайская капуста (Brassica chinesis var parachinensis) экстракт листьев		Сферическая
Перец овощной (Capsicum annuum)	10-40	Сферическая
Молочай шерстистый (Euphor biahirta) экстракт листьев	40-50	квази-сферическая
Паслен (Solanum torvum) экстракт листьев		Сферическая
Десмодиум трехцветковый (Desmodium triflorum) экстракт листьев	5-20	Сферическая
Триантема(Trianthema decandra)экстракт корня	10-50	кубическая, шестиугольная
Эвкалипт (Eucalyptus hybrida)экстракт листьев	50-150	Кубическая

Однако оказалось, как видно из таблицы, что при использовании экстрактов растений в процессе синтеза коллоидных растворов серебра, высока вероятность получить, сферические НЧ, размер которых в среднем порядка 30 нм. Известно, что с уменьшением размера НС возрастает их противогрибковая и антибактериальная активность [Крутяков с соавт., 2008]; при одинаковом содержании металла в гидрозоле БНЧ Ag со средним диаметром 9.8 нм проявляли в 10 раз большую активность, чем частицы со средним размером 62 нм. Коллоидные растворы серебра можно синтезировать восстановлением ионов серебра экстрактами из листьев крапивы, плодов шиповника, листьев березы [Begum et al.,2009].

Большое влияние на формирование наночастиц оказывает величина рН растительного экстракта [Gan et al., 2012]. Изменение рН приводит к изменению заряда природных фитореагентов в составе экстракта, что влияет на их способность связывать и восстанавливать катионы и анионы металлов в процессе синтеза наночастиц, а это в свою очередь может влиять на форму, размер и выход наночастиц. Так, в случае ионов серебра (1+) и порошка клубней Curcuma longa (куркума длинная), существенно больше наночастиц серебра синтезируются при щелочных рН, при которых экстракты могут содержать больше отрицательно заряженных функциональных групп, способных эффективно связывать и восстанавливать ионы серебра [Spiller, 1997].

Другой важный фактор, влияющий на формирование наночастиц в экстрактах растений – это температура [Bankar et al., 2010]. Установлено, что в растениях люцерны (M. sativa) треугольные серебряные наночастицы образуются только при температуре выше 30˚С [Lukman et al., 2010]. В опытах на экстрактах растения Cassia fistula (кассия трубчатая) обнаружили, что температура может влиять и на структурную форму синтезируемых наночастиц: при комнатной температуре формируются, в основном, серебряные наноленты, тогда как при температуре выше 60˚С основную массу составляют сферические наночастицы [Lin et al., 2010]

В связи с ограниченной возможностью растений восстанавливать ионы металлов, эффективность синтеза металлических наночастиц также зависит от электрохимического потенциала иона [Haverkamp et al., 2009]. Так, способность растительного экстракта эффективно восстанавливать ионы металла может быть существенно выше в случае ионов с большим положительным электрохимическим потенциалом (к примеру, Ag ⁺ ), чем в случае ионов с низким химическим потенциалом, таких как ([Ag S₂O₃) ₂ ] ^3- ) [Haverkamp et al., 2009].

Дата добавления: 2015-08-31