CC BY
15Биосинтез наночастиц серебра с использованием водных растворов листьев клена и дуба
Хижняк С.Д., Волкова В.М., Гешко В.В., Иванова А.И., Барабанова Е.В.,
Пахомов П.М.
Тверской государственный университет, Садовый пер. 35, Тверь, 170001 [email protected]
Биосинез или зеленый синтез наночастиц серебра (НЧAg) с использованием водных экстрактов различных растений является экологическим, перспективным и экономически выгодным методом. Важно, что наночастицы, синтезированные в экстрактах растений, обладают функционализированной - модифицированной поверхностью, которая может содержать органические лиганды, белки, полисахариды, многоатомные спирты, дубильные вещества. Присутствие этих биологических компонентов способствует повышению стабильности частиц и определяет область их применения в фармакологии, биомедицине и др.
Целью данной работы является изучение биосинтеза наночастиц серебра с использованием водных экстрактов листьев клена и дуба с помощью спектроскопии УФ-видимого диапазона, динамического светорассеяния (ДСР), сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии (СЭМ и АСМ). Образцы листьев деревьев были собраны в г. Твери в июле 2021 г., высушены, измельчены и на их основе получены водные экстракты. НЧAg синтезировали по зеленой технологии путем восстановления ионов серебра в водных экстрактах листьев при комнатной температуре.
На рисунке представлены электронные спектры НЧAg на основе экстрактов листьев клена и дуба с различным соотношением объем водного экстракта/объем Ag+ через 7 дней после добавления нитрата серебра. Как видно из рисунка, в спектрах образцов наблюдается полоса плазмонного резонанса НЧAg в диапазоне 420-435 нм, величина поглощения и положение максимума которой для каждого образца зависит от соотношения компонентов. Разницу в электронных спектрах образцов растений можно объяснить различным составом и содержанием в них биоактивных веществ, участвующих в восстановлении ионов серебра и стабилизации поверхности наночастиц. Согласно данным ДСР в экстрактах клена формируются частицы с размером 60-68 нм, дубу соответствуют НЧAg с размером 107 нм, при этом в обоих образцах частицы монодисперсны.
А
X, нм
500 600 X, нм
б
Электронные спектры водных растворов НЧAg на основе экстрактов листьев клена (а) и дуба (б) при соотношениях Уэкстракт / VAgNoз равными 1:0.5; 1:1; 1:2 (1, 2, 3, соответственно) через 7 дней после добавления раствора AgNOз
300
450
600
300
400
а
С помощью СЭМ и АСМ была изучена морфология наночастиц. Установлено, что в образцах с низким содержанием AgNOз формируются более крупные агрегаты как результат разного характера нуклеации наночастиц. Применение энергодисперсионного анализа подтвердило участие тиолсодержащих соединений (аминокислоты цистеин, белков и др.) в стабилизации НЧAg.
Данная работа выполнена на оборудовании лабораторий спектроскопии и электронной микроскопии ЦКП ТвГУ.
