PL234471B1 - Method for producing a suspension of silver nanoparticles and the suspension of silver nanoparticles - Google Patents
Method for producing a suspension of silver nanoparticles and the suspension of silver nanoparticles Download PDFInfo
- Publication number
- PL234471B1 PL234471B1 PL413444A PL41344415A PL234471B1 PL 234471 B1 PL234471 B1 PL 234471B1 PL 413444 A PL413444 A PL 413444A PL 41344415 A PL41344415 A PL 41344415A PL 234471 B1 PL234471 B1 PL 234471B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- solution
- silver
- suspension
- solvent
- nanoparticles
- Prior art date
Links
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 83
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003375 plant hormone Substances 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 22
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 66
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 66
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 37
- -1 silver ions Chemical class 0.000 claims description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 19
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 19
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- JLIDBLDQVAYHNE-YKALOCIXSA-N (+)-Abscisic acid Chemical compound OC(=O)/C=C(/C)\C=C\[C@@]1(O)C(C)=CC(=O)CC1(C)C JLIDBLDQVAYHNE-YKALOCIXSA-N 0.000 claims description 15
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 15
- VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N cadaverine Chemical compound NCCCCCN VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 11
- FCRACOPGPMPSHN-UHFFFAOYSA-N desoxyabscisic acid Natural products OC(=O)C=C(C)C=CC1C(C)=CC(=O)CC1(C)C FCRACOPGPMPSHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 claims description 5
- WLJVXDMOQOGPHL-PPJXEINESA-N 2-phenylacetic acid Chemical compound O[14C](=O)CC1=CC=CC=C1 WLJVXDMOQOGPHL-PPJXEINESA-N 0.000 claims description 4
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 3
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 claims description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 claims description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 66
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 27
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 24
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 23
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 22
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 10
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- AFSDNFLWKVMVRB-UHFFFAOYSA-N Ellagic acid Chemical compound OC1=C(O)C(OC2=O)=C3C4=C2C=C(O)C(O)=C4OC(=O)C3=C1 AFSDNFLWKVMVRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ATJXMQHAMYVHRX-CPCISQLKSA-N Ellagic acid Natural products OC1=C(O)[C@H]2OC(=O)c3cc(O)c(O)c4OC(=O)C(=C1)[C@H]2c34 ATJXMQHAMYVHRX-CPCISQLKSA-N 0.000 description 8
- 229920002079 Ellagic acid Polymers 0.000 description 8
- 235000004132 ellagic acid Nutrition 0.000 description 8
- 229960002852 ellagic acid Drugs 0.000 description 8
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 8
- FAARLWTXUUQFSN-UHFFFAOYSA-N methylellagic acid Natural products O1C(=O)C2=CC(O)=C(O)C3=C2C2=C1C(OC)=C(O)C=C2C(=O)O3 FAARLWTXUUQFSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WLJVXDMOQOGPHL-UHFFFAOYSA-N phenylacetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1 WLJVXDMOQOGPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 5
- 238000012552 review Methods 0.000 description 5
- 244000004281 Eucalyptus maculata Species 0.000 description 4
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- 239000004410 anthocyanin Substances 0.000 description 4
- 235000010208 anthocyanin Nutrition 0.000 description 4
- 229930002877 anthocyanin Natural products 0.000 description 4
- 150000004636 anthocyanins Chemical class 0.000 description 4
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 4
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 4
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 4
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 4
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 4
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 4
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 4
- 229960003424 phenylacetic acid Drugs 0.000 description 4
- 239000003279 phenylacetic acid Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 4
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 4
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Natural products OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 3
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- TYQCGQRIZGCHNB-JLAZNSOCSA-N l-ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(O)=C(O)C1=O TYQCGQRIZGCHNB-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 2
- 241000205585 Aquilegia canadensis Species 0.000 description 2
- 240000007154 Coffea arabica Species 0.000 description 2
- 244000236655 Diospyros kaki Species 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 2
- 244000194101 Ginkgo biloba Species 0.000 description 2
- 235000008100 Ginkgo biloba Nutrition 0.000 description 2
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000000994 L-ascorbates Chemical class 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000062730 Melissa officinalis Species 0.000 description 2
- 235000010654 Melissa officinalis Nutrition 0.000 description 2
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N Quercetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000107498 Rumex hymenosepalus Species 0.000 description 2
- 235000015290 Rumex hymenosepalus Nutrition 0.000 description 2
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 235000016213 coffee Nutrition 0.000 description 2
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229930195732 phytohormone Natural products 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 235000021309 simple sugar Nutrition 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000298697 Actinidia deliciosa Species 0.000 description 1
- 235000009436 Actinidia deliciosa Nutrition 0.000 description 1
- 229910017744 AgPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 244000291564 Allium cepa Species 0.000 description 1
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 description 1
- 235000008078 Arctium minus Nutrition 0.000 description 1
- 229930192334 Auxin Natural products 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N Bioquercetin Natural products CC1OC(OCC(O)C2OC(OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5)C(O)C2O)C(O)C(O)C1O JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000007516 Chrysanthemum Nutrition 0.000 description 1
- 240000005250 Chrysanthemum indicum Species 0.000 description 1
- 241000207199 Citrus Species 0.000 description 1
- CQVDKGFMVXRRAI-UHFFFAOYSA-J Cl[Au](Cl)(Cl)Cl Chemical compound Cl[Au](Cl)(Cl)Cl CQVDKGFMVXRRAI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 1
- 235000011511 Diospyros Nutrition 0.000 description 1
- 235000008597 Diospyros kaki Nutrition 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 206010017533 Fungal infection Diseases 0.000 description 1
- 235000011201 Ginkgo Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000218378 Magnolia Species 0.000 description 1
- 240000005378 Magnolia kobus Species 0.000 description 1
- 235000014196 Magnolia kobus Nutrition 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 1
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 235000011203 Origanum Nutrition 0.000 description 1
- 240000000783 Origanum majorana Species 0.000 description 1
- 244000062780 Petroselinum sativum Species 0.000 description 1
- 235000005205 Pinus Nutrition 0.000 description 1
- 241000218602 Pinus <genus> Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 241000209466 Platanus Species 0.000 description 1
- 241000532841 Platanus orientalis Species 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N Quercetagetin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C(O)=C(O)C=C2O1 ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N Rhynchosin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 1
- ZONYXWQDUYMKFB-UHFFFAOYSA-N SJ000286395 Natural products O1C2=CC=CC=C2C(=O)CC1C1=CC=CC=C1 ZONYXWQDUYMKFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000046101 Sophora japonica Species 0.000 description 1
- 235000010586 Sophora japonica Nutrition 0.000 description 1
- 240000003829 Sorghum propinquum Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 240000004460 Tanacetum coccineum Species 0.000 description 1
- GAMYVSCDDLXAQW-AOIWZFSPSA-N Thermopsosid Natural products O(C)c1c(O)ccc(C=2Oc3c(c(O)cc(O[C@H]4[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O4)c3)C(=O)C=2)c1 GAMYVSCDDLXAQW-AOIWZFSPSA-N 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- ROVGZAWFACYCSP-MQBLHHJJSA-N [2-methyl-4-oxo-3-[(2z)-penta-2,4-dienyl]cyclopent-2-en-1-yl] (1r,3r)-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CC1(C)[C@H](C=C(C)C)[C@H]1C(=O)OC1C(C)=C(C\C=C/C=C)C(=O)C1 ROVGZAWFACYCSP-MQBLHHJJSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002744 anti-aggregatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001241 arc-discharge method Methods 0.000 description 1
- 239000002363 auxin Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 238000002306 biochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 125000000837 carbohydrate group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001765 catechin Chemical class 0.000 description 1
- ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N catechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3ccc(O)c(O)c3 ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005487 catechin Nutrition 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 229920002770 condensed tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N eriodictyol 7-O-rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(C)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C=C3C(C(C(O)=C(O3)C=3C=C(O)C(O)=CC=3)=O)=C(O)C=2)O1 IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001233957 eudicotyledons Species 0.000 description 1
- 229930003949 flavanone Natural products 0.000 description 1
- 150000002207 flavanone derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000011981 flavanones Nutrition 0.000 description 1
- 229930003944 flavone Natural products 0.000 description 1
- 150000002212 flavone derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000011949 flavones Nutrition 0.000 description 1
- HVQAJTFOCKOKIN-UHFFFAOYSA-N flavonol Natural products O1C2=CC=CC=C2C(=O)C(O)=C1C1=CC=CC=C1 HVQAJTFOCKOKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007946 flavonol Chemical class 0.000 description 1
- 235000011957 flavonols Nutrition 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 150000002343 gold Chemical class 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940094952 green tea extract Drugs 0.000 description 1
- 235000020688 green tea extract Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008361 herbal raw material Substances 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- GOMNOOKGLZYEJT-UHFFFAOYSA-N isoflavone Chemical compound C=1OC2=CC=CC=C2C(=O)C=1C1=CC=CC=C1 GOMNOOKGLZYEJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJWQYWQDLBZGPD-UHFFFAOYSA-N isoflavone Natural products C1=C(OC)C(OC)=CC(OC)=C1C1=COC2=C(C=CC(C)(C)O3)C3=C(OC)C=C2C1=O CJWQYWQDLBZGPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008696 isoflavones Nutrition 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N kaempferol Natural products OC1=C(C(=O)c2cc(O)cc(O)c2O1)c3ccc(O)cc3 MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011197 perejil Nutrition 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 235000017807 phytochemicals Nutrition 0.000 description 1
- 229930000223 plant secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229940015367 pyrethrum Drugs 0.000 description 1
- 235000005875 quercetin Nutrition 0.000 description 1
- 229960001285 quercetin Drugs 0.000 description 1
- FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N quercetin rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000005493 rutin Nutrition 0.000 description 1
- IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N rutin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@@H]1OC[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N 0.000 description 1
- ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N rutin Natural products CC1OC(OCC2OC(O)C(O)C(O)C2O)C(O)C(O)C1OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5 ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004555 rutoside Drugs 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910001494 silver tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- VHBFFQKBGNRLFZ-UHFFFAOYSA-N vitamin p Natural products O1C2=CC=CC=C2C(=O)C=C1C1=CC=CC=C1 VHBFFQKBGNRLFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Zgłoszenie dotyczy sposobu wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra. Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra polega na redukcji soli srebra środkiem redukującym pochodzenia roślinnego i charakteryzuje się tym, że jako środek redukujący stosuje się hormon roślinny, przy czym redukcję prowadzi się w obecności stabilizatora. Według korzystnego wariantu wykonania sposób wytwarzania obejmuje następujące etapy: a) sporządza się roztwór stabilizatora w wodzie lub w mieszaninie rozpuszczalnika organicznego i wody, po czym w roztworze tym rozpuszcza się sól srebra (roztwór A); b) sporządza się roztwór hormonu roślinnego, korzystnie w tym samym rozpuszczalniku, w którym sporządza się roztwór A, przy czym stosunek wagowy bursztynu do rozpuszczalnika zawarty jest w granicach od 1 : 100 do 10 : 1 (roztwór B); c) roztwór B dodaje się do roztworu A, przy ciągłym mieszaniu, w temperaturze utrzymującej stan ciekły rozpuszczalnika lub podwyższonej do temperatury wrzenia rozpuszczalnika, przy czym stosunek objętościowy roztworu A do roztworu B zawarty jest w granicach od 1 : 100 do 100 : 1. Ujawniono także zawiesinę nanocząstek srebra, zawierającą hormon roślinny i stabilizator, w której stężenie nanocząstek srebra korzystnie zawarte jest w przedziale od 100 mg/dm3 do 5000 mg/dm3.The application relates to a method of producing a suspension of silver nanoparticles. The method of producing a suspension of silver nanoparticles consists in reducing a silver salt with a reducing agent of plant origin and is characterized in that a plant hormone is used as a reducing agent, wherein the reduction is carried out in the presence of a stabilizer. According to a preferred embodiment, the production method comprises the following steps: a) a solution of the stabilizer is prepared in water or in a mixture of an organic solvent and water, wherein the silver salt (solution A) is dissolved in this solution; b) a solution of the plant hormone is prepared, preferably in the same solvent in which solution A is prepared, wherein the weight ratio of amber to solvent is in the range of 1 : 100 to 10 : 1 (solution B); c) solution B is added to solution A, with continuous stirring, at a temperature maintaining the liquid state of the solvent or elevated to the boiling point of the solvent, wherein the volume ratio of solution A to solution B is in the range of 1:100 to 100:1. Also disclosed is a suspension of silver nanoparticles containing a plant hormone and a stabilizer, wherein the concentration of silver nanoparticles is preferably in the range of 100 mg/dm3 to 5000 mg/dm3.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
DZIEDZINA TECHNIKITECHNICAL FIELD
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra. Zawiesina nanocząstek srebra według wynalazku może znaleźć zastosowanie w przemyśle medycznym oraz kosmetycznym, ze względu na silne właściwości antydrobnoustrojowe.The subject of the invention is a method for the preparation of a suspension of silver nanoparticles and a suspension of silver nanoparticles. The silver nanoparticle suspension according to the invention may be used in the medical and cosmetic industries due to its strong antimicrobial properties.
STAN TECHNIKISTATE OF THE ART
Nanotechnologia - technologia działająca w skali nano- jest nową, interdyscyplinarną dziedziną nauki łączącą osiągnięcia m.in. chemii, biologii, fizyki, mechaniki, inżynierii oraz informatyki. Produkty nanotechnologii, np. nanocząstki wykazują unikatowe własności fizyczne, chemiczne oraz biologiczne, które uwarunkowane są ich nanometrycznymi rozmiarami. Wykorzystanie tych wyjątkowych cech nanocząstek pozwala na kontrolę wielu procesów na poziomie atomowym i molekularnym, a także stwarza możliwości tworzenia nowych urządzeń o niespotykanych dotąd funkcjach ((1) Świderski F., Waszkiewicz-Robak B., Nanotechnologia - teraźniejszość i przyszłość. Postępy techniki przetwórstwa spożywczego, 1, 2006, 55-57; (2) Zhang W., Qiao H., Chen J., Review. Synthesis of silver nanoparticles. Effects of concernedparameters in water/oil microemulsion, Materials Science and Engineering B, 142, 2007, 1-15; (3) Panyala N.R., Pena-Mendez E.M., Havel J., Silver or silver nanoparticles: a hazardous threat to the environment and human health?. Journal of Applied Biomedicine, 6, 2008, 117-129; (4) Bhushan B., Handbook of Nanotechnology. Springer, 2004).Nanotechnology - technology operating on a nano scale - is a new, interdisciplinary field of science combining the achievements of e.g. chemistry, biology, physics, mechanics, engineering and computer science. Nanotechnology products, e.g. nanoparticles, exhibit unique physical, chemical and biological properties, which are determined by their nanometric sizes. The use of these unique features of nanoparticles allows for the control of many processes at the atomic and molecular level, as well as creates the possibility of creating new devices with unprecedented functions ((1) Świderski F., Waszkiewicz-Robak B., Nanotechnology - present and future. Advances in processing techniques. food, 1, 2006, 55-57; (2) Zhang W., Qiao H., Chen J., Review. Synthesis of silver nanoparticles. Effects of concernedparameters in water / oil microemulsion, Materials Science and Engineering B, 142, 2007 , 1-15; (3) Panyala NR, Pena-Mendez EM, Havel J., Silver or silver nanoparticles: a hazardous threat to the environment and human health ?. Journal of Applied Biomedicine, 6, 2008, 117-129; ( 4) Bhushan B., Handbook of Nanotechnology. Springer, 2004).
Od kilku lat uwaga wielu naukowców skupia się wokół nanocząstek metali szlachetnych, m.in. wokół nanocząstek srebra. Srebro jest jednym z najwcześniej poznanych metali - najstarsze znane wykopaliska wskazują, że już 4000 lat p.n.e. metal ten był wykorzystywany przez Egipcjan. Na początku srebro stosowano do wyrobu ozdób, lecz z czasem doceniono niezwykłe właściwości tego szlachetnego metalu.For several years, the attention of many scientists has focused on nanoparticles of noble metals, including around silver nanoparticles. Silver is one of the earliest known metals - the oldest known excavations indicate that as early as 4,000 BC. this metal was used by the Egyptians. At the beginning, silver was used to make ornaments, but over time the unusual properties of this precious metal were appreciated.
Zaczęto stosować srebro do konserwacji żywności, wody i mleka, stosowano srebrne folie na rany i oparzenia oraz różne roztwory srebra przeciwdziałające zakażeniom grzybiczym ((5) Wzorek Z., Konopka M., Nanosrebro - nowy środek bakteriobójczy, Czasopismo Techniczne z. 1-Ch 2007, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2007 (6) Tien D-C., Tseng K-H., Liao C-Y., Huang J-C., Tsung T-T., Discovery of ionic silver in silver nanoparticle suspension fabricated by arc discharge method, Journal of Alloys and Compounds, 463, 2008, 408-411; (7) Rai M., Yadav A., Gade A., Research review paper; Silver nanoparticles as a new generation of animicrobals, Biotechnology Advances, 27, 2009, 76-83). Jednakże nanocząstki srebra stosowane są nie tylko do zwalczania mikroorganizmów, ale również w optyce, elektronice i chemii odgrywają znaczną rolę m.in. jako substraty do syntez, materiał katalityczny, sensory, przewodniki. Możliwa jest również nanomodyfikacja materiałów i surowców przez osadzanie nanocząstek srebra na nośnikach lub pokrywanie nimi różnych powierzchni, tak, aby wykazywały właściwości biobójcze, dezodorujące, antystatyczne i impregnujące ((2) Zhang W., Qiao H., Chen J., Review. Synthesis of silver nanoparticles. Effects of concerned parameters in water/oil microemulsion, Materials Science and Engineering B, 142, 2007, 1-15; (8) Chen D., Qiao X., Qiu X., Chen J., Synthesis and electrical properties of uniform silver nanoparticles for electronic applications, Journal of Material Science, 44, 2009, 1076-1081; (9) Xu J., Han X., Liu H., Hu Y., Synthesis andoptical properties of silver nanoparticles stabilized by gemini surfactant. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 273, 2006, 179-183).Silver began to be used to preserve food, water and milk, silver foil was used for wounds and burns, and various silver solutions were used to prevent fungal infections ((5) Wzorek Z., Konopka M., Nanosilver - a new bactericide, Journal of Technology z. 1-Ch 2007, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Krakow 2007 (6) Tien DC., Tseng KH., Liao CY., Huang JC., Tsung TT., Discovery of ionic silver in silver nanoparticle suspension fabricated by arc discharge method, Journal of Alloys and Compounds , 463, 2008, 408-411; (7) Rai M., Yadav A., Gade A., Research review paper; Silver nanoparticles as a new generation of animicrobals, Biotechnology Advances, 27, 2009, 76-83). However, silver nanoparticles are used not only to combat microorganisms, but also in optics, electronics and chemistry play a significant role, among others as substrates for syntheses, catalytic material, sensors, conductors. It is also possible to nanomodify materials and raw materials by depositing silver nanoparticles on supports or coating various surfaces with them, so that they exhibit biocidal, deodorant, antistatic and impregnating properties ((2) Zhang W., Qiao H., Chen J., Review. Synthesis. of silver nanoparticles. Effects of concerned parameters in water / oil microemulsion, Materials Science and Engineering B, 142, 2007, 1-15; (8) Chen D., Qiao X., Qiu X., Chen J., Synthesis and electrical properties of uniform silver nanoparticles for electronic applications, Journal of Material Science, 44, 2009, 1076-1081; (9) Xu J., Han X., Liu H., Hu Y., Synthesis andoptical properties of silver nanoparticles stabilized by gemini surfactant. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 273, 2006, 179-183).
Ze względu na duże zainteresowanie nanocząstkami, sposoby tworzenia, stabilizacji i charakterystyka nanometrycznych cząstek stały się w ostatnich latach przedmiotem wielu badań. Wyróżnia się trzy główne grupy metod syntezy nanocząstek metali. Najbardziej rozpowszechnione oraz najliczniejsze są metody chemiczne. Drugą grupę stanowią metody fizykochemiczne wykorzystujące do otrzymania pożądanego produktu m.in. mikrofale, ultradźwięki, naświetlanie, mechaniczne rozdrabnianie oraz różnego rodzaju matryce.Due to the great interest in nanoparticles, the methods of creating, stabilizing and characterizing nanometric particles have become the subject of many studies in recent years. There are three main groups of methods for the synthesis of metal nanoparticles. Chemical methods are the most widespread and the most numerous. The second group consists of physicochemical methods that use to obtain the desired product, e.g. microwaves, ultrasounds, radiation, mechanical grinding and various types of matrices.
Do trzeciej grupy zalicza się odkryte stosunkowo niedawno metody biochemiczne, zwane także biologicznymi, w których do syntezy nanocząstek stosuje się naturalne wyciągi roślinne oraz grzybowe i bakteryjne ekstrakty. Metody chemiczne w porównaniu z innymi metodami syntezy są najbardziej wydajne, łatwe i wygodne, gdyż nie wymagają skomplikowanej aparatury, pozwalają na uzyskanie dużych ilości nanocząstek w stosunkowo krótkim czasie, reakcje prowadzi się w łagodnych warunkach, a otrzymane nanoprodukty mogą być przechowywane przez długi czas bez znaczących strat w stabilności.The third group includes recently discovered biochemical methods, also known as biological ones, in which natural plant extracts as well as fungal and bacterial extracts are used for the synthesis of nanoparticles. Chemical methods, in comparison with other methods of synthesis, are the most efficient, easy and convenient, because they do not require complicated equipment, they allow to obtain large amounts of nanoparticles in a relatively short time, the reactions are carried out in mild conditions, and the obtained nanoproducts can be stored for a long time without significant losses in stability.
Istnieje wiele metod produkcji nanocząstek srebra metodami chemicznymi, jednakże najczęściej stosuje się redukcję chemiczną w roztworach wodnych lub alkoholowych, systemy odwrotnej miceli,There are many methods of producing silver nanoparticles by chemical methods, however the most common are chemical reduction in aqueous or alcoholic solutions, reverse micelle systems,
PL 234 471 B1 zwane też mikroemulsjami oraz metody elektrochemiczne ((10) Malina D., Sobczak - Kupiec A., Kowalski Z., Nanocząstki srebra - przegląd chemicznych metod syntezy. Czasopismo Techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 1-Ch/2010, zeszyt 10, rok 107).PL 234 471 B1 also known as microemulsions and electrochemical methods ((10) Malina D., Sobczak - Kupiec A., Kowalski Z., Silver nanoparticles - an overview of chemical synthesis methods. Technical Journal, Krakow University of Technology Publishing House, 1-Ch / 2010, issue 10, year 107).
Metoda chemicznej redukcji polega na redukcji soli srebra przez czynnik redukujący w obecności odpowiedniego stabilizatora, chroniącego nanocząstki srebra przed łączeniem się w większe agregaty ((11) Song J.Y., Kim B.S., Rapid biological synthesis of silver nanoparticles using plant leaf extracts, Bioprocess and Biosystems Engineering, 32, 2009, 79-84).The chemical reduction method consists in reducing silver salt by a reducing agent in the presence of an appropriate stabilizer that protects silver nanoparticles against aggregation into larger aggregates ((11) Song JY, Kim BS, Rapid biological synthesis of silver nanoparticles using plant leaf extracts, Bioprocess and Biosystems Engineering , 32, 2009, 79-84).
Publikacja (11) Jae Yong Song i wsp. dotyczy zastosowania ekstraktów liści z pięciu gatunków roślin jako środków redukujących jony srebra, pochodzące z roztworu azotanu srebra, do srebra metalicznego.The publication (11) by Jae Yong Song et al. Concerns the use of leaf extracts from five plant species as agents reducing silver ions from a silver nitrate solution to metallic silver.
Najpierw przygotowywano środek redukujący. Zbierano liście z pięciu gatunków drzew i krzewów [Pine (Pinus desiflora), Persimmon (Diopyros kaki), Ginkgo (Ginkgo biloba), Magnolia (Magnolia kobus) and Platanus (Platanus orientalis)] i suszono je przez 2 dni w temperaturze pokojowej. Ekstrakt z liści sporządzano biorąc 5 g dokładnie oczyszczonych i drobno pociętych liści oraz 100 ml sterylnej wody destylowanej, po czym mieszaninę tę gotowano do wrzenia przez 5 minut, a następnie zdekantowano. Zgodnie z typową procedurą 10 ml ekstraktu łączono ze 190 ml wodnego roztworu AgNOs o stężeniu 1 mM celem redukcji jonów Ag+. Reakcję redukcji prowadzono na łaźni wodnej w zakresie temperatur od 25 do 95°C, pod refluksem. Nie stosowano stabilizatorów. Badano wpływ temperatury na szybkość reakcji i na wielkość cząstek metalicznego srebra. W trakcie badania zmieniały się nie tylko gatunki roślin używanych w postaci ekstraktów, lecz także stężenia azotanu srebra i ekstraktów z liści, które wynosiły odpowiednio: 0,1-2 mM i 5-50% objętościowych. Czas prowadzenia redukcji wahał się w granicach od kilku minut do ponad 20 godzin w zależności od gatunku rośliny, z której liści sporządzono ekstrakt, a także od stężenia roztworu azotanu srebra i zawartości ekstraktu z liści w mieszaninie reakcyjnej. Otrzymany roztwór nanocząstek srebra był oczyszczany przez powtarzane odwirowanie, a następnie powtórnie tworzono dyspersję w wodzie dejonizowanej, zaś po przeprowadzeniu liofilizacji badano nanocząstki srebra pod kątem ich wielkości i procentowego rozrzutu wymiarów.First, the reducing agent was prepared. Leaves from five species of trees and shrubs [Pine (Pinus desiflora), Persimmon (Diopyros kaki), Ginkgo (Ginkgo biloba), Magnolia (Magnolia kobus) and Platanus (Platanus orientalis)] were harvested and dried for 2 days at room temperature. The leaf extract was prepared by taking 5 g of carefully cleaned and finely chopped leaves and 100 ml of sterile distilled water, this mixture was boiled for 5 minutes and then decanted. According to a standard procedure, 10 ml of the extract was combined with 190 ml of a 1 mM aqueous AgNOs solution to reduce Ag + ions. The reduction reaction was carried out in a water bath in the temperature range from 25 to 95 ° C, under reflux. No stabilizers were used. The influence of temperature on the reaction rate and on the size of metallic silver particles was investigated. During the study, not only the plant species used in the form of extracts changed, but also the concentrations of silver nitrate and leaf extracts, which were 0.1-2 mM and 5-50% by volume, respectively. The reduction time ranged from a few minutes to more than 20 hours depending on the plant species from which the leaves were extracted, as well as on the concentration of the silver nitrate solution and the content of the leaf extract in the reaction mixture. The obtained solution of silver nanoparticles was purified by repeated centrifugation, and then re-dispersed in deionized water, and after lyophilization, the silver nanoparticles were examined for their size and percentage size distribution.
Rozmiar, kształt, stan agregacji oraz stabilność, czyli ogólnie morfologię nanocząstek można kontrolować przez dobór odpowiednich parametrów syntezy takich jak np. stężenie soli srebra, stężenie stabilizatora czy stosunek molowy reduktora i soli srebra ((2) Zhang W., Qiao H., Chen J., Review. Synthesis of silver nanoparticles. Effects of concerned parameters in water/oil microemulsion, Materials Science and Engineering B, 142, 2007, 1-15; (12) Sun Y., Xia Y., Shape-controlled synthesis of gold andsilvernanoparticles, Science, 298, 2002, 2176-2179). Typowa synteza na drodze redukcji chemicznej składa się z trzech etapów. W pierwszym etapie redukcja soli srebrowych prowadzi do utworzenia wolnych atomów srebra, co jest rezultatem reakcji redoks, w których elektrony pochodzące od reduktora są przekazywane atomom srebra. Po redukcji atomy zderzają się ze sobą i tworzą stabilne 1-2 nm jądra, proces ten zwany jest nukleacją. W drugim etapie ma miejsce wzrost nanocząstek polegający na dalszej redukcji jonów metalu na powierzchni powstałych jąder, która trwa do momentu skonsumowania wszystkich jonów. Ostatni etap obejmuje dodanie środków stabilizujących mających na celu zapobieganie agregacji nanocząstek ((13) Goia D.V., Matijević E., Preparation of nanodispersedmetalparticles, New Journal of Chemistry, 98, 1998, 1203-1215; (14) Nath N., Chilkoti A., Label free calorimetric biosensing usingnanoparticles, Journal of Fluorescence 14, 2004, 377-389). Warunki reakcji - środowisko reakcji, temperatura, pH, mieszanie, czas syntezy - są uzależnione od stosowanych odczynników oraz pożądanych kształtów i rozmiarów nanocząstek.The size, shape, state of aggregation and stability, i.e. the morphology of nanoparticles in general, can be controlled by the selection of appropriate synthesis parameters, such as e.g. silver salt concentration, stabilizer concentration or molar ratio of reductant and silver salt ((2) Zhang W., Qiao H., Chen J., Review. Synthesis of silver nanoparticles. Effects of concerned parameters in water / oil microemulsion, Materials Science and Engineering B, 142, 2007, 1-15; (12) Sun Y., Xia Y., Shape-controlled synthesis of gold andsilvernanoparticles, Science, 298, 2002, 2176-2179). A typical synthesis by chemical reduction consists of three steps. In the first step, the reduction of silver salts leads to the formation of free silver atoms, which is the result of redox reactions in which electrons from the reducing agent are transferred to the silver atoms. After reduction, the atoms collide with each other and form a stable 1-2 nm nucleus, a process called nucleation. In the second stage, the growth of nanoparticles takes place, consisting in further reduction of metal ions on the surface of the formed nuclei, which lasts until all ions are consumed. The last step involves the addition of stabilizers to prevent nanoparticle aggregation ((13) Goia DV, Matijević E., Preparation of nanodispersedmetalparticles, New Journal of Chemistry, 98, 1998, 1203-1215; (14) Nath N., Chilkoti A. , Label free calorimetric biosensing usingnanoparticles, Journal of Fluorescence 14, 2004, 377-389). Reaction conditions - reaction environment, temperature, pH, mixing, synthesis time - depend on the used reagents and the desired shapes and sizes of nanoparticles.
Najczęściej stosowanym źródłem jonów srebra, we wszystkich metodach chemicznych, jest AgNOa, jednakże w niektórych metodykach jony srebra dostarczane są przez inne sole takie jak AgBF4, AgPF6 lub AgCIO4.The most common source of silver ions in all chemical methods is AgNOa, however, in some methodologies the silver ions are provided by other salts such as AgBF4, AgPF6 or AgCIO4.
Powszechnie stosowanymi czynnikami redukującymi jony srebra są: kwas askorbinowy, etanol, borowodorek sodu, cytrynian sodu, hydrazyna, formaldehyd, kwas galusowy, glikol etylenowy, D-glukoza. Jednakże stosowane w procesach redukcji czynniki chemiczne nie pozostają obojętne dla środowiska naturalnego; przykładowo borowodorek sodu jest substancją żrącą i łatwopalną, a hydrazyna jest substancją żrącą, toksyczną, rakotwórczą i łatwopalną. Ponadto w trakcie wytwarzania nanosrebra, przy zastosowaniu klasycznych czynników redukujących, powstają dodatkowe produkty wskutek utleniania reduktora. Substancje te pozostając w roztworze są potencjalnie niebezpieczne bądź toksyczne. Z powyższych względów istnieje potrzeba opracowania środków redukujących, które byłyby pozbawioneCommonly used silver ions reducing agents are: ascorbic acid, ethanol, sodium borohydride, sodium citrate, hydrazine, formaldehyde, gallic acid, ethylene glycol, and D-glucose. However, the chemical agents used in the reduction processes are not neutral to the environment; for example, sodium borohydride is corrosive and flammable, and hydrazine is corrosive, toxic, carcinogenic and flammable. In addition, during the production of nanosilver, with the use of classic reducing agents, additional products are formed due to the oxidation of the reducing agent. These substances remain in solution potentially dangerous or toxic. For the above reasons, there is a need to develop reducing agents which would not
PL 234 471 B1 wymienionych wyżej mankamentów. Jednocześnie w związku z istniejącym trendem stosowania technologii proekologicznych byłoby pożądane opracowanie środka redukującego pochodzenia naturalnego.PL 234 471 B1 of the above-mentioned drawbacks. At the same time, due to the existing trend of using pro-ecological technologies, it would be desirable to develop a reducing agent of natural origin.
Przyjazna środowisku, „zielona” synteza nanocząstek srebra opisana jest w meksykańskim opisie patentowym (15) MX 2012011861. Ujawniony w tym opisie proces obejmuje redukcję jonów srebra z wykorzystaniem ekstraktu wodno-alkoholowego z dzikiego rabarbaru - Rumex hymenosepalus, zawierającego taninę. Redukcję prowadzi się w wodzie i stosuje się wodny roztwór azotanu srebra. Badania wykazały, że uzyskane w tym procesie nanocząstki srebra mają działanie cytotoksyczne na niektóre typy komórek rakowych.The environmentally friendly, "green" synthesis of silver nanoparticles is described in the Mexican patent (15) MX 2012011861. The process disclosed therein involves the reduction of silver ions using a wild rhubarb water-alcohol extract - Rumex hymenosepalus, containing tannin. The reduction is carried out in water and an aqueous silver nitrate solution is used. Studies have shown that the silver nanoparticles obtained in this process have a cytotoxic effect on some types of cancer cells.
Z chińskiego zgłoszenia patentowego (16) CN1958198 (A) znany jest sposób wytwarzania nanocząstek srebra i złota z wykorzystaniem surowca roślinnego jako reduktora. Według ujawnionego sposobu miesza się sproszkowane liście eukaliptusa z roztworem azotanu srebra albo z roztworem kwasu chlorozłotowego i prowadzi się reakcję redukcji otrzymując nanosrebro albo nanozłoto. Aby otrzymać nanocząstki srebra autorzy wynalazku objętego zgłoszeniem (16) CN1958198 prowadzili redukcję jonów srebra do srebra metalicznego w łagodnych warunkach temperaturowych, tj. od 15 do 60°C, stosując jako reagenty suche, sproszkowane liście eukaliptusa, w ilości 0,01-10,0 g i 100 ml roztworu azotanu srebra o stężeniu 0,01 mM do 10 M. Redukcję prowadzono przez okres 24-120 godzin, otrzymując nanocząstki srebra o wielkości 10-100 nm, przy czym w przykładzie ujawniono, że sferyczne nanocząstki srebra miały w większości wymiary oscylujące w granicach 50-80 nm, a średni wymiar wynosił 64,8 nm. W opisie zgłoszenia (16) CN 1958198 stwierdzono, że proces według wynalazku jest prosty i nie wymaga użycia innych odczynników poza sproszkowanymi liśćmi i roztworem soli srebra albo złota. Nie stosowano stabilizatorów. Otrzymano nanocząstki srebra cechujące się dobrą zdolnością do tworzenia dyspersji i trwale w roztworach wodnych. Celem uzyskania sproszkowanych liści eukaliptusa świeże liście suszono w temperaturze 40-100°C lub na wolnym powietrzu lub suszono konwekcyjnie w temperaturze 10-40°C. Następnie wysuszone liście rozdrabniano ręcznie lub mechanicznie.From the Chinese patent application (16) CN1958198 (A) there is known a method of producing silver and gold nanoparticles using vegetable material as a reducing agent. According to the disclosed process, powdered eucalyptus leaves are mixed with a silver nitrate solution or with a chloro-gold acid solution, and the reduction reaction is carried out to obtain nanosilver or nanogold. In order to obtain silver nanoparticles, the authors of the invention covered by the application (16) CN1958198 reduced silver ions to metallic silver under mild temperature conditions, i.e. from 15 to 60 ° C, using dry, powdered eucalyptus leaves in the amount of 0.01-10 as reagents, 0 g and 100 ml of a silver nitrate solution with a concentration of 0.01 mM to 10 M. The reduction was carried out over a period of 24-120 hours to obtain silver nanoparticles with a size of 10-100 nm, the example discloses that the spherical silver nanoparticles were mostly oscillating in the range of 50-80 nm, and the average dimension was 64.8 nm. In the description of the application (16) CN 1958198 it is stated that the process according to the invention is simple and requires no other reagents than leaf powder and a solution of silver or gold salts. No stabilizers were used. The obtained silver nanoparticles were characterized by good dispersibility and stable in aqueous solutions. To obtain powdered eucalyptus leaves, fresh leaves were dried at 40-100 ° C or in the open air or convection dried at 10-40 ° C. Then the dried leaves were crushed manually or mechanically.
Z chińskiego zgłoszenia patentowego (17) CN 103769604 (A) znany jest sposób wytwarzania roztworu, zawierającego nanosrebro i drzewnik, poprzez redukcję jonów srebra drzewnikiem w środowisku wodnym. Reakcja redukcji wspomagana jest promieniowaniem mikrofalowym. Drzewnik pełni jednocześnie rolę stabilizatora, zapewniając równomierne zdyspergowanie nanosrebra w cieczy i przeciwdziała tworzeniu się aglomeratów.From the Chinese patent application (17) CN 103769604 (A) there is known a method of producing a solution containing nanosilver and charcoal by reducing silver ions with charcoal in an aqueous environment. The reduction reaction is supported by microwave radiation. The tree stand also acts as a stabilizer, ensuring even dispersion of nanosilver in the liquid and preventing the formation of agglomerates.
Z chińskiego zgłoszenia patentowego (18) CN 102240815 (A) znany jest sposób wytwarzania nanocząstek srebra z wykorzystaniem jako środków redukujących ekstraktów z roślin takich jak Chrysanthemum (złocień), Honeysuckle flower (wiciokrzew), pączki Japanese pagoda tree (perełkowiec japoński). Nanocząstki wytworzone ujawnionym sposobem mają małe rozmiary i są dobrze zdyspergowane i stabilne w roztworze wodnym.The Chinese patent application (18) CN 102240815 (A) discloses a method of producing silver nanoparticles using plant extracts such as Chrysanthemum (pyrethrum), Honeysuckle flower (honeysuckle) and Japanese pagoda tree buds as reducing agents. The nanoparticles produced by the disclosed process are small in size and are well dispersed and stable in an aqueous solution.
Szybki, prosty, przyjazny środowisku sposób wytwarzania nanocząstek srebra znany jest z chińskiego zgłoszenia patentowego (19) CN 104338936 (A). Sposób ten polega na ekstrakcji soku z owoców kiwi i wykorzystaniu go do redukcji jonów srebra do srebra metalicznego.A fast, simple, environmentally friendly method of producing silver nanoparticles is known from the Chinese patent application (19) CN 104338936 (A). The method consists in extracting kiwi fruit juice and using it to reduce silver ions to metallic silver.
Z opisu polskiego zgłoszenia patentowego (20) P. 400963 znana jest zawiesina cząstek nanosrebra i sposób jej otrzymywania. Zawiesina nanosrebra według powyższego zgłoszenia zawiera, oprócz srebra w stężeniu od 20 do 500 mg/dm3 roztwór wodny ekstraktu z owoców zawierających kwas elagowy albo roztwór wodny kwasu elagowego albo ich mieszaninę. Sposób otrzymywania zawiesiny nanosrebra według wynalazku, objętego powyższym zgłoszeniem, polega na tym, że roztwór wodny azotanu srebra o stężeniu jonów srebra od 20 do 500 mg/dm3 miesza się z roztworem wodnym ekstraktu z owoców zawierających kwas elagowy albo z roztworem kwasu elagowego albo z ich mieszaniną, w stosunku objętościowym roztworu wodnego ekstraktu z owoców albo kwasu elagowego albo ich mieszaniny do roztworu wodnego azotanu srebra od 0,02:1 do 1:1, ustala się pH roztworu od 7 do 12, a następnie otrzymaną zawiesinę inkubuje się w temperaturze od 5°C do 90°C. Kwas elagowy zarówno w formie czystego roztworu, jak i jeden ze składników ekstraktu z owoców, to substancja redukująca jony srebra i zarazem zapobiegająca aglomeracji powstających cząstek nanometrycznych.From the description of the Polish patent application (20) P. 400963 a suspension of nanosilver particles and the method of its preparation are known. The nanosilver suspension according to the above application contains, in addition to silver at a concentration of 20 to 500 mg / dm 3, an aqueous solution of fruit extract containing ellagic acid or an aqueous solution of ellagic acid or a mixture thereof. The method of obtaining the nanosilver suspension according to the invention, covered by the above application, consists in that an aqueous solution of silver nitrate with a concentration of silver ions ranging from 20 to 500 mg / dm 3 is mixed with an aqueous solution of fruit extract containing ellagic acid or with a solution of ellagic acid or with with their mixture, in the volume ratio of the aqueous solution of fruit extract or ellagic acid or their mixture to the aqueous solution of silver nitrate from 0.02: 1 to 1: 1, the pH of the solution is adjusted to 7 to 12, and then the obtained suspension is incubated at a temperature of 5 ° C to 90 ° C. Ellagic acid, both in the form of a pure solution, and one of the components of the fruit extract, is a substance that reduces silver ions and prevents agglomeration of the resulting nanometric particles.
Zgodnie z wynalazkiem ujawnionym w koreańskim opisie patentowym (21) KR101456390 (B1) do wytworzenia nanocząstek srebra użyto nać rzepy.According to the invention disclosed in Korean Patent (21) KR101456390 (B1) Velcro sticks were used to produce silver nanoparticles.
Z polskiego zgłoszenia patentowego (22) P. 403275 znany jest sposób wytwarzania zawiesiny zawierającej nanozłoto albo nanosrebro albo ich mieszaninę, który charakteryzuje się tym, że roztwór wodny kwasu tetrachlorozłotowego (III), o stężeniu jonów złota od 20 do 500 mg/dm3 albo roztwór wodny azotanu srebra, o stężeniu jonów srebra od 20 do 500 mg/dm3 albo mieszaninę roztworu wodnegoFrom the Polish patent application (22) P. 403275 there is known a method of producing a suspension containing nanogold or nanosilver or a mixture thereof, which is characterized in that an aqueous solution of tetrachlorosilic acid (III) with a concentration of gold ions from 20 to 500 mg / dm 3 or an aqueous solution of silver nitrate with a concentration of silver ions from 20 to 500 mg / dm 3 or a mixture of an aqueous solution
PL 234 471 B1 kwasu tetrachlorozłotowego (III), o stężeniu jonów złota od 20 do 500 mg/dm3 i roztworu wodnego azotanu srebra, o stężeniu jonów srebra od 20 do 500 mg/dm3 miesza się z roztworem wodnym ekstraktu z owoców albo z ziela zawierających kwas elagowy, kwas galusowy, kwas askorbinowy, antocyjany, flawonoidy, związki śluzowe, peptydowe, biopolimery albo ich mieszaninę, w stosunku objętościowym roztworu wodnego ekstraktu z owoców albo ziela do roztworu wodnego kwasu tetrachlorozłotowego (III) albo roztworu wodnego azotanu srebra (V) albo mieszaniny roztworu wodnego kwasu tetrachlorozłotowego (III) i roztworu wodnego azotanu srebra (V) od 0,02:1 do 1:1, ustala się pH roztworu, a następnie otrzymaną zawiesinę inkubuje się w temperaturze od 5°C do 95°C. Przedmiotem wynalazku według zgłoszenia (22) P. 403275 jest również zawiesina zawierająca nanozłoto albo nanosrebro albo ich mieszaninę, zawierająca roztwór wodny nanocząstek złota o stężeniu złota od 20 do 500 mg/dm3 albo nanocząstek srebra o stężeniu srebra od 20 do 500 mg/dm3 albo mieszaniny nanocząstek złota i nanocząstek srebra o stężeniu złota i srebra od 20 do 500 mg/dm3 oraz roztwór wodny ekstraktu z owoców albo z ziela zawierających kwas elagowy, kwas galusowy, kwas askorbinowy, antocyjany, flawonoidy, związki śluzowe, peptydowe, biopolimery albo ich mieszaninę w stosunku objętościowym roztworu wodnego ekstraktu z owoców albo ziela do roztworu wodnego nanozłota albo nanosrebra albo ich mieszaniny od 0,02:1 do 1:1, a jej pH wynosi od 7 do 12.PL 234 471 B1 of tetrachloro-gold (III) acid with a concentration of gold ions from 20 to 500 mg / dm 3 and an aqueous solution of silver nitrate with a concentration of silver ions from 20 to 500 mg / dm 3 is mixed with an aqueous solution of fruit extract or with herbs containing ellagic acid, gallic acid, ascorbic acid, anthocyanins, flavonoids, mucilaginous compounds, peptides, biopolymers or their mixture, in the volume ratio of an aqueous solution of fruit or herb extract to an aqueous solution of tetrachloro-gold acid (III) or an aqueous solution of silver nitrate (V ) or a mixture of an aqueous solution of tetrachloro-gold (III) acid and an aqueous solution of silver (V) nitrate from 0.02: 1 to 1: 1, the pH of the solution is adjusted, and then the obtained suspension is incubated at a temperature of 5 ° C to 95 ° C . The subject of the invention according to the application (22) P. 403275 is also a suspension containing nanogold or nanosilver, or a mixture thereof, containing an aqueous solution of gold nanoparticles with a gold concentration of 20 to 500 mg / dm 3 or silver nanoparticles with a silver concentration of 20 to 500 mg / dm. 3 or mixtures of gold nanoparticles and silver nanoparticles with a concentration of gold and silver from 20 to 500 mg / dm 3 and an aqueous solution of fruit or herb extract containing ellagic acid, gallic acid, ascorbic acid, anthocyanins, flavonoids, mucus compounds, peptides, biopolymers or their mixture in the volume ratio of an aqueous solution of fruit or herb extract to an aqueous solution of nanogold or nanosilver or their mixtures from 0.02: 1 to 1: 1, and its pH is from 7 to 12.
Z opisu amerykańskiego zgłoszenia patentowego (23) US2010154591 (A1) znany jest sposób wytwarzania nanocząstek srebra poprzez redukcję azotanu srebra w roztworze wodnym przy zastosowaniu środka redukującego z grupy węglowodanów, takiego jak polihydroksyaldehyd, polihydroksyketon lub ich mieszanina. Redukcję prowadzi się ogrzewając mieszaninę reakcyjną w mikrofalówce. W sposobie tym stosuje się korzystnie 10-krotny nadmiar molowy węglowodanu w stosunku do azotanu srebra. Po zakończeniu reakcji uzyskane nanocząstki oddziela się od roztworu. Jako węglowodany stosuje się glukozę, sacharozę, laktozę, fruktozę, galaktozę, rybozę i ich mieszaniny. W sposobie według amerykańskiego zgłoszenia patentowego (23) US2010154591 (A1) stosuje się węglowodany pochodzenia naturalnego, takie jak bogaty we fruktozę syrop z kukurydzy. W zgłoszeniu (23) opisano również wspomagany mikrofalowo sposób wytwarzania nanocząstek metali takich jak srebro, złoto, kobalt i nikiel przy zastosowaniu środków redukujących z grupy węglowodanów.From the description of the US patent application (23) US2010154591 (A1) there is known a method of producing silver nanoparticles by reducing silver nitrate in an aqueous solution using a reducing agent from the group of carbohydrates, such as polyhydroxyaldehyde, polyhydroxy ketone or a mixture thereof. The reduction is performed by heating the reaction mixture in a microwave. Preferably, this process uses a 10-fold molar excess of carbohydrate over silver nitrate. After completion of the reaction, the obtained nanoparticles are separated from the solution. The carbohydrates used are glucose, sucrose, lactose, fructose, galactose, ribose, and mixtures thereof. The method according to the US patent application (23) US2010154591 (A1) uses carbohydrates of natural origin, such as fructose-rich corn syrup. The application (23) also describes a microwave assisted method for producing nanoparticles of metals such as silver, gold, cobalt and nickel using reducing agents from the carbohydrate group.
Z opisu zgłoszenia (24) US20110110723 (A1) znany jest sposób wytwarzania nanocząstek jednego lub większej ilości metali poprzez redukcję jonów metali ekstraktem z owoców zawierającym związek wybrany z grupy obejmującej środek redukujący, środek przeciwdziałający agregacji cząstek (capping agent), stabilizator, rozpuszczalnik, witaminę, cukier, peptyd, polifenol, alkohol, antocyjaninę i ich mieszaniny. Powyższy sposób, według korzystnej realizacji, obejmuje etap poddawania mieszaniny reakcyjnej działaniu promieniowania mikrofalowego. Ujawnionym sposobem można wytwarzać nanocząstki takich metali jak srebro, złoto, platyna, miedź, żelazo, ind, mangan. Sposób można przeprowadzać w roztworze lub w innym środowisku, na przykład w glebie. Stosowanym ekstraktem może być ekstrakt z winogron lub owoców cytrusowych. Sposobem według zgłoszenia (24) US20110110723 (A1) można otrzymać nanocząstki bimetaliczne lub multimetaliczne typu „rdzeń - otoczka” lub „łuski cebuli”.From the application description (24) US20110110723 (A1) there is known a method of producing nanoparticles of one or more metals by reducing metal ions with a fruit extract containing a compound selected from the group consisting of a reducing agent, an anti-aggregation agent (capping agent), a stabilizer, a solvent, and a vitamin. , sugar, peptide, polyphenol, alcohol, anthocyanin, and mixtures thereof. The above method, according to a preferred embodiment, comprises the step of treating the reaction mixture with microwave radiation. The disclosed method can produce nanoparticles of metals such as silver, gold, platinum, copper, iron, indium, manganese. The method can be carried out in solution or other environment, for example soil. The extract used may be grape or citrus extract. The method according to the application (24) US20110110723 (A1) can obtain bimetallic or multimetallic nanoparticles of the "core-shell" or "onion skins" type.
Z opisu zgłoszenia międzynarodowego (25) WO2009140694 (A2) znany jest sposób wytwarzania nanocząstek jednego lub większej ilości metali, który obejmuje następujące etapy:From the description of the international application (25) WO2009140694 (A2) there is known a method of producing nanoparticles of one or more metals, which comprises the following steps:
- przygotowanie roztworu zawierającego jony pierwszego metalu;- preparing a solution containing the first metal ions;
- przygotowanie ekstraktu roślinnego, który zawiera środek redukujący, polifenol, kofeinę i/lub naturalny rozpuszczalnik lub surfaktant;- preparation of a plant extract which contains a reducing agent, polyphenol, caffeine and / or a natural solvent or surfactant;
- połączenie roztworu zawierającego jony pierwszego metalu z ekstraktem roślinnym celem wytworzenia nanocząstek metalu.- combining a solution containing the first metal ions with a plant extract to produce metal nanoparticles.
Korzystnie środek redukujący, polifenol, kofeina, i/lub naturalny rozpuszczalnik lub surfaktant wybrane są z grupy obejmującej ekstrakt z herbaty, ekstrakt z zielonej herbaty, ekstrakt z kawy, ekstrakt z melisy lekarskiej, flawonoid polifenolowy, flawonoidy, flawonol, flawon, flawanon, izoflawon, flawany, antocyjaniny, proantocyjaniny, karotenoidy, katechiny, kwercetynę, rutynę i ich kombinacje.Preferably the reducing agent, polyphenol, caffeine, and / or natural solvent or surfactant are selected from the group consisting of tea extract, green tea extract, coffee extract, lemon balm extract, polyphenol flavonoid, flavonoids, flavonol, flavone, flavanone, isoflavone , flavors, anthocyanins, proanthocyanins, carotenoids, catechins, quercetin, rutin, and combinations thereof.
Korzystnie ujawniony sposób obejmuje dalsze etapy, to jest:Preferably, the disclosed method comprises the further steps, i.e .:
- przygotowanie drugiego roztworu jonów metalu i- preparation of a second metal ion solution i
- połączenie roztworu zawierającego jony pierwszego metalu z roztworem zawierającym jony drugiego metalu i z ekstraktem roślinnym celem otrzymania nanocząstek zawierających pierwszy i drugi metal.- combining the first metal ion containing solution with the second metal ion containing solution and with a plant extract to obtain first and second metal containing nanoparticles.
Według korzystnej realizacji sposobu według wynalazku otrzymuje się nanocząstki takich metali jak srebro, żelazo, pallad, mangan.According to a preferred implementation of the method according to the invention, nanoparticles of metals such as silver, iron, palladium, manganese are obtained.
PL 234 471 B1PL 234 471 B1
Związki naturalne stosowane w omawianym sposobie uzyskiwane są z takich roślin jak herbata, kawa, pietruszka, sorgo, majeranek i melisa lekarska.The natural compounds used in the present process are obtained from plants such as tea, coffee, parsley, sorghum, marjoram and lemon balm.
W zgłoszeniu patentowym (26) US20050009170 (A1) ujawniono sposób otrzymywania nanocząstek metali szlachetnych, takich jak srebro, złoto i platyna, z wykorzystaniem roślin, takich jak rośliny warzywne lub drzewa i krzewy owocowe oraz szereg innych, korzystnie dwuliściennych, zwłaszcza lucerny siewnej. Zgodnie z zaproponowanym przez wynalazców sposobem nanocząstki metali tworzą się w roślinach, którym dobiera się odpowiednie środowisko, w którym są hodowane. Środowiskiem hodowli, które powinno zawierać źródło metali szlachetnych, może być gleba, agar albo płyn. Według informacji zawartej w zgłoszeniu (26) US20050009170 rośliny hodowano przez 9 dni, po czym badano na obecność srebra metalicznego. Nanocząstki metali powstałe w roślinach izoluje się metodami fizycznymi, chemicznymi lub biologicznymi. W szczególności nanocząstki można izolować metodą chromatografii, elektroforezy lub odwirowania.Patent application (26) US20050009170 (A1) discloses a method of obtaining nanoparticles of noble metals such as silver, gold and platinum, using plants such as vegetable plants or fruit trees and shrubs and a number of others, preferably dicotyledons, especially alfalfa. According to the method proposed by the inventors, metal nanoparticles are formed in plants, where the appropriate environment in which they are grown is selected. The culture medium that should contain the precious metal source can be soil, agar, or fluid. According to the information contained in the application (26) US20050009170, the plants were grown for 9 days and then tested for the presence of metallic silver. Metal nanoparticles formed in plants are isolated by physical, chemical or biological methods. In particular, the nanoparticles can be isolated by chromatography, electrophoresis or centrifugation.
Publikacja autorstwa G. Sionkowski, H. Kaczmarek: (27) „Polimery z nanocząstkami srebra - wybrane układy - otrzymywanie, właściwości, zastosowania”; POLIMERY 2010, 55, nr 7-8 stanowi przegląd literatury traktujący o nanokompozytach polimerowych z udziałem srebra. Można w niej znaleźć wzmiankę o chemicznych i fizycznych sposobach uzyskiwania srebra metalicznego o wymiarach charakterystycznych dla roztworów koloidalnych. Dobrze poznaną reakcją otrzymywania nanocząstek srebra jest redukcja soli srebra metanolem lub etylenem oraz reakcja Tollensa, w której jony Ag+ są redukowane aldehydem lub redukującymi cukrami prostymi (np. glukozą, galaktozą), bądź disacharydami (np. laktozą, maltozą). Najczęściej stosowanymi reduktorami jonów srebra są borowodór, cytryniany, askorbiniany i wodór. Dodawanie środków stabilizujących ma na celu zapobieganie agregacji wytworzonych nanocząstek. Takimi ochronnymi stabilizatorami są m.in. poli(tlenek etylenu), pol i(alkohol winyIowy), polietylenoimina oraz poliwinylopirolidon.Publication by G. Sionkowski, H. Kaczmarek: (27) "Polymers with silver nanoparticles - selected systems - production, properties, applications"; POLYMERS 2010, 55, No. 7-8 is a literature review on polymer nanocomposites with the participation of silver. It mentions chemical and physical methods of obtaining metallic silver with dimensions characteristic of colloidal solutions. A well-known reaction for obtaining silver nanoparticles is the reduction of silver salts with methanol or ethylene, and the Tollens reaction, in which Ag + ions are reduced with aldehyde or reducing simple sugars (e.g. glucose, galactose) or disaccharides (e.g. with lactose, maltose). The most commonly used silver ion reducing agents are borane, citrates, ascorbates and hydrogen. The addition of stabilizing agents is intended to prevent aggregation of the produced nanoparticles. Such protective stabilizers are, among others poly (ethylene oxide), poly (vinyl alcohol), polyethyleneimine, and polyvinylpyrrolidone.
Wyżej omówione sposoby wytwarzania nanocząstek srebra charakteryzuje zastosowanie środków pochodzenia roślinnego, służących do redukcji jonów srebra do srebra metalicznego. Z uwagi na fakt, że przywiązuje się coraz większą wagę do stosowania w przemyśle technologii proekologicznych, w dalszym ciągu istnieje potrzeba poszukiwania i wdrażania nowych naturalnych środków redukujących jony srebra do srebra metalicznego.The above-discussed methods of producing silver nanoparticles are characterized by the use of plant-derived agents for the reduction of silver ions to metallic silver. Due to the fact that more and more attention is paid to the use of pro-ecological technologies in the industry, there is still a need to search for and implement new natural agents reducing silver ions to metallic silver.
Nieoczekiwanie okazało się, że jest możliwe opracowanie sposobu wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra, przy użyciu środka redukującego pochodzenia roślinnego, nie stanowiącego zagrożenia dla środowiska naturalnego. Opracowano również zawiesinę otrzymaną tym sposobem.It has surprisingly turned out that it is possible to develop a method for producing a suspension of silver nanoparticles using a reducing agent of plant origin, which does not pose any threat to the environment. A slurry obtained by this process was also developed.
ISTOTA WYNALAZKUSUMMARY OF THE INVENTION
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra, poprzez redukcję soli srebra środkiem redukującym pochodzenia roślinnego, w obecności stabilizatora, którym jest poliwinylopirolidon, który to sposób charakteryzuje się tym, że jako środek redukujący stosuje się co najmniej jeden hormon roślinny wybrany z grupy obejmującej kwas fenylooctowy, kwas abscysynowy i kadawerynę, przy czym redukcję prowadzi się przez okres od 0,5 do 48 godzin i obejmuje ona następujące etapy:The present invention relates to a method of preparing a suspension of silver nanoparticles by reducing silver salts with a vegetable-derived reducing agent in the presence of a stabilizer which is polyvinylpyrrolidone, the method characterized in that at least one plant hormone selected from the group consisting of phenylacetic acid is used as the reducing agent. , abscisic acid and cadaverine, the reduction is carried out over a period of 0.5 to 48 hours and includes the following steps:
a) sporządza się roztwór stabilizatora w wodzie lub w mieszaninie wody i rozpuszczalnika organicznego, którym jest etanol, po czym w roztworze tym rozpuszcza się sól srebra uzyskując roztwór A, przy czym stabilizator stosuje się w roztworze A w stężeniu wynoszącym 0,01-15% wag., a jako sól srebra stosuje się AgNO3 w ilości zapewniającej stężenie jonów srebra w mieszaninie reakcyjnej w granicach od 100 mg/dm3 do 5000 mg/dm3;a) a solution of the stabilizer is prepared in water or in a mixture of water and an organic solvent, which is ethanol, and then the silver salt is dissolved in this solution to obtain solution A, while the stabilizer is used in solution A at a concentration of 0.01-15% wt., and AgNO3 is used as the silver salt in an amount ensuring the concentration of silver ions in the reaction mixture ranging from 100 mg / dm 3 to 5000 mg / dm 3 ;
b) sporządza się roztwór hormonu roślinnego, korzystnie w tym samym rozpuszczalniku, w którym sporządza się roztwór A, przy czym stosunek wagowy hormonu roślinnego do rozpuszczalnika zawarty jest w granicach od 1:100 do 10:1 - roztwór B;b) preparing a plant hormone solution, preferably in the same solvent as solution A, the weight ratio of plant hormone to solvent being in the range from 1: 100 to 10: 1 - solution B;
c) roztwór B dodaje się do roztworu A, przy ciągłym mieszaniu, w temperaturze utrzymującej stan ciekły rozpuszczalnika lub podwyższonej do temperatury wrzenia rozpuszczalnika, przy czym stosunek objętościowy roztworu A do roztworu B zawarty jest w granicach od 1:100 do 100:1.c) solution B is added to solution A under constant stirring at the temperature maintaining the liquid state of the solvent or elevated to the boiling point of the solvent, the volume ratio of solution A to solution B being in the range of 1: 100 to 100: 1.
Korzystnie jako mieszaninę rozpuszczalnika organicznego i wody stosuje się 70% etanol.Preferably, 70% ethanol is used as a mixture of the organic solvent and water.
Korzystnie proces redukcji prowadzi się przez okres od 5 do 10 godzin.Preferably, the reduction process is carried out over a period of 5 to 10 hours.
Przedmiotem wynalazku jest także zawiesina nanocząstek srebra, zawierająca stabilizator, którym jest poliwinylopirolidon, która charakteryzuje się tym, że jest wytworzona sposobem według wynalazku i zawiera co najmniej jeden hormon roślinny wybrany z grupy obejmującej kwas fenylooctowy, kwas abscysynowy i kadawerynę, przy czym:The invention also relates to a suspension of silver nanoparticles containing a stabilizer which is polyvinylpyrrolidone, which is characterized in that it is prepared according to the method of the invention and contains at least one plant hormone selected from the group consisting of phenylacetic acid, abscisic acid and cadaverine, wherein:
PL 234 471 B1PL 234 471 B1
- stabilizator pochodzi z roztworu A powstałego przez sporządzenie roztworu stabilizatora o stężeniu od 0,01-15% wag. w wodzie lub w mieszaninie wody i rozpuszczalnika organicznego, którym jest etanol i następne rozpuszczenie w nim soli srebra, którą stanowi azotan srebra;- the stabilizer is derived from solution A obtained by preparing a stabilizer solution with a concentration of 0.01-15% by weight. in water or in a mixture of water and an organic solvent, which is ethanol, and then dissolving therein a silver salt, which is silver nitrate;
- hormony roślinne pochodzą z roztworu hormonów roślinnych, sporządzonego korzystnie w tym samym rozpuszczalniku, w którym sporządzono roztwór A, przy czym stosunek wagowy hormonów roślinnych do rozpuszczalnika zawarty jest w granicach od 1:100 do 10:1 - roztwór B;- plant hormones are derived from a solution of plant hormones, preferably prepared in the same solvent as solution A, the weight ratio of plant hormones to the solvent being in the range from 1: 100 to 10: 1 - solution B;
- stosunek objętościowy roztworu A do roztworu B zawarty jest w granicach od 1:100 do 100:1;- the volume ratio of solution A to solution B ranges from 1: 100 to 100: 1;
- stężenie nanocząstek srebra zawarte jest w przedziale od 100 mg/dm3 do 5000 mg/dm3.- the concentration of silver nanoparticles is in the range from 100 mg / dm 3 to 5000 mg / dm 3 .
Korzystnie zawiesina jest zawiesiną wodną.Preferably the suspension is an aqueous suspension.
Korzystnie zawiesina jest zawiesiną w 70% etanolu.Preferably the suspension is a suspension in 70% ethanol.
Stężenie wagowe stabilizatora podane jest w stosunku do masy rozpuszczalnika, w którym sporządza się roztwór A.The weight concentration of the stabilizer is based on the weight of the solvent in which solution A is prepared.
Stosunek wagowy hormonu roślinnego do rozpuszczalnika odnosi się do masy rozpuszczalnika, w którym sporządza się roztwór B.The weight ratio of plant hormone to solvent refers to the weight of the solvent in which solution B is prepared.
Współcześnie produkty naturalne stanowią bardzo interesujące i obiecujące źródło do prowadzenia badań głównie w medycynie i farmacji. Hormony roślinne to drobnocząsteczkowe substancje organiczne wytwarzane przez różne komórki i tkanki roślinne. Są to tzw. związki oligodynamiczne, które są syntetyzowane w małych ilościach, lecz o dużej aktywności fizjologicznej. Pełnią rolę sygnałów chemicznych przekazujących odpowiednie informacje między komórkami. Często skutki działania różnych hormonów nakładają się na siebie, dlatego trudno jest wskazać reakcję, która byłaby głównie wynikiem działania jednego hormonu. W takich procesach regulowanych przez zespoły hormonów, można wyróżnić hormony dominujące i wspomagające, a także takie, które działają antagonistycznie. Fitohormony, w zależności od stężenia, mogą pobudzać lub hamować pewne procesy. Wrażliwość poszczególnych organów rośliny na działanie tego samego stężenia regulatora jest różna.Nowadays, natural products are a very interesting and promising source for research, mainly in medicine and pharmacy. Plant hormones are small molecule organic substances produced by various plant cells and tissues. They are the so-called oligodynamic compounds which are synthesized in small amounts but with high physiological activity. They act as chemical signals that transmit relevant information between cells. Often the effects of different hormones overlap, so it is difficult to pinpoint a reaction that would be mainly the result of one hormone. In such processes regulated by complexes of hormones, we can distinguish between dominant and supporting hormones, as well as those that act antagonistically. Phytohormones, depending on the concentration, can stimulate or inhibit certain processes. The sensitivity of individual plant organs to the same concentration of regulator is different.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że roztwór hormonu roślinnego sporządzony w wodzie lub w mieszaninie rozpuszczalnika organicznego i wody wykazuje zdolność redukowania jonów srebra do srebra metalicznego.It has surprisingly been found that a plant hormone solution prepared in water or in a mixture of an organic solvent and water has the ability to reduce silver ions to metallic silver.
Sposób według wynalazku polega na redukcji soli, będącej źródłem jonów srebra, przez czynnik redukujący w obecności odpowiedniego stabilizatora, który zapobiega aglomeracji nanocząstek i zapewnia zahamowanie ich rozrostu, tak aby przynajmniej jeden z ich rozmiarów był zawarty w przedziale od 1 nm do 100 nm.The method according to the invention consists in reducing the salt, which is the source of silver ions, by a reducing agent in the presence of a suitable stabilizer that prevents agglomeration of nanoparticles and inhibits their growth, so that at least one of their sizes is in the range from 1 nm to 100 nm.
Niezmiernie ważną rolę w procesie otrzymywania nanocząstek srebra spełnia stabilizator oraz właściwie dobrane jego stężenie. W przypadku zbyt niskiego stężenia, podczas przebiegu reakcji obserwuje się szybką aglomerację nanosrebra, natomiast stosując zbyt wysokie stężenie, zdecydowanie zwiększy się również lepkość układu, co przyczyni się do zaburzenia syntezy.The stabilizer and its properly selected concentration play an extremely important role in the process of obtaining silver nanoparticles. In the case of too low a concentration, rapid agglomeration of nanosilver is observed during the course of the reaction, while using too high a concentration, the viscosity of the system will also significantly increase, which will contribute to the disturbance of synthesis.
Źródłem atomów srebra w sposobie według wynalazku jest AgNO3, ponieważ jest solą dobrze rozpuszczalną w wodzie i innych rozpuszczalnikach chemicznych.The source of silver atoms in the process of the invention is AgNO3 because it is a salt that is well soluble in water and other chemical solvents.
Jako środowisko, w którym przeprowadza się redukcję soli srebra, stosuje się wodę, albo mieszaniny rozpuszczalników organicznych takich jak niższe alkohole z wodą. Jako niższy alkohol stosuje się metanol, etanol lub propanol, korzystnie etanol. Preferuje się prowadzenie procesu redukcji w środowisku wodnym lub wodno-etanolowym. Środowisko, w którym przeprowadza się redukcję soli srebra dobiera się tak, żeby sól srebra była w nim rozpuszczalna.Water or mixtures of organic solvents such as lower alcohols with water are used as the medium in which the reduction of the silver salt is carried out. The lower alcohol used is methanol, ethanol or propanol, preferably ethanol. It is preferable to carry out the reduction process in an aqueous or water-ethanol environment. The environment in which the reduction of the silver salt is carried out is selected so that the silver salt is soluble therein.
Substancją redukującą jony srebra w zaproponowanym wynalazku są hormony roślinne. Hormony roślinne jako związki naturalnie występujące w przyrodzie, nie wytwarzane syntetycznie, stanowi nową i bezpieczną alternatywę dla toksycznych substratów stosowanych w redukcji metali (np. borowodorek sodu).The silver ion reducing substance in the proposed invention is plant hormones. Plant hormones as naturally occurring compounds, not synthetically produced, constitute a new and safe alternative to toxic substrates used in metal reduction (e.g. sodium borohydride).
Stabilizatorem chroniącym tworzące się cząstki srebra przed łączeniem się w większe agregaty jest w sposobie według wynalazku nietoksyczny, liniowy polimer poliwinylopirolidon - PVP.The stabilizer which prevents the forming silver particles from aggregating into larger aggregates is the non-toxic, linear polyvinylpyrrolidone-PVP polymer in the process according to the invention.
Zawiesiny nanocząstek srebra według wynalazku zostały otrzymane prostym i niskokosztowym sposobem, polegającym na redukcji soli będącej źródłem jonów metalu przez czynnik redukujący w obecności odpowiedniego środka stabilizującego. Do reakcji zastosowano bezpieczne i nietoksyczne komponenty - roztwory hormonów roślinnych oraz poliwinylopirolidon, odpowiednio, jako reduktor oraz substancja stabilizująca.The silver nanoparticle suspensions according to the invention were obtained by a simple and low-cost method of reducing the salt being the source of metal ions by a reducing agent in the presence of a suitable stabilizing agent. Safe and non-toxic components were used for the reaction - plant hormone solutions and polyvinylpyrrolidone, respectively, as a reducing agent and stabilizing substance.
Najbliższy stan techniki dla niniejszego wynalazku - tak w kategorii sposobu wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra jak i zawiesiny wytworzonej tym sposobem - stanowią przytoczone i omówione powyżej pozycje literatury patentowej i niepatentowej (11), (16), (26) i (27).The closest prior art for the present invention - both in the category of the method of producing silver nanoparticle suspension and the suspension prepared by this method - are the references cited and discussed above in patent and non-patent literature (11), (16), (26) and (27).
PL 234 471 B1PL 234 471 B1
Niniejszy wynalazek cechują liczne różnice i zalety w porównaniu z cytowanymi pozycjami literatury (11), (16), (26) i (27); m.in. niniejszy wynalazek pozwala pokonać trudności techniczne związane z technologiami wytwarzania zawiesin nanocząstek srebra lub srebra metalicznego, opisanymi w cytowanych pozycjach literatury (11), (16), (26) i (27). W żadnej z tych pozycji literatury nie opisano użycia hormonów roślinnych jako środków redukujących jony srebra do srebra metalicznego.The present invention has numerous differences and advantages over the cited references (11), (16), (26) and (27); incl. The present invention overcomes the technical difficulties associated with the technologies for producing silver or metallic silver nanoparticle suspensions described in the cited references (11), (16), (26) and (27). Neither of these references describes the use of plant hormones as agents to reduce silver ions to metallic silver.
Opisana w niniejszym zgłoszeniu patentowym synteza nanocząstek srebra nie wymaga długotrwałego przygotowywania surowców zielarskich (ekstrakty z liści różnych gatunków roślin), ani żadnych wieloetapowych procesów oczyszczania uzyskanych nanocząstek, co jest niezbędne w przypadku istniejącej preparatyki, m.in. zawartej w publikacji (11) Jae Yong Song i wsp.The synthesis of silver nanoparticles described in this patent application does not require long-term preparation of herbal raw materials (extracts from leaves of various plant species), or any multi-stage purification processes of the obtained nanoparticles, which is necessary in the case of existing preparation, e.g. included in the publication (11) by Jae Yong Song et al.
Sam sposób prowadzenia redukcji według niniejszego zgłoszenia przebiega odmiennie od sposobów według procesów ujawnionych w literaturze (11) i w zgłoszeniach (16) CN1958198 i (26) US20050009170.The method of carrying out the reduction according to the present application is different from the methods disclosed in the literature (11) and in applications (16) CN1958198 and (26) US20050009170.
Zgodnie ze zgłaszanym wynalazkiem, sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra polega na redukcji jonów srebra środkiem redukującym, pochodzącym z hormonu roślinnego w obecności polimerowego stabilizatora. W procesie tym zastosowano hormony roślinne, które zawierały co najmniej jeden związek wybrany z grupy obejmującej kwas fenylooctowy, kwas abscysynowy i kadawerynę, a taki środek redukujący nie został opisany w cytowanej powyżej literaturze. Autorzy zgłoszenia (16) CN1958198 otrzymywali nanostruktury stosując mieszaninę fitozwiązków, pozyskaną z suszonych liści eukaliptusa, a nie czystą substancję jak ma miejsce w przypadku niniejszego zgłoszenia. Zastosowanie w niniejszym wynalazku wyizolowanych hormonów roślinnych dało w efekcie znaczne skrócenie czasu trwania redukcji jonów srebra do srebra metalicznego, w porównaniu do czasu trwania redukcji według sposobu ujawnionego w zgłoszeniu (16) CN1958198. Sam sposób prowadzenia redukcji według przedmiotowego zgłoszenia przebiega odmiennie od sposobu według procesu ujawnionego w zgłoszeniu (16) CN1958198. Z kolei w zgłoszeniu (26) US20050009170 nie wspomniano o hormonach roślinnych, w szczególności nie opisano redukcji jonów srebra do srebra metalicznego przy wykorzystaniu fitohormonów. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem zawiesina nanocząstek srebra wytwarzana jest poza rośliną, a nie wewnątrzkomórkowo w jednym naczyniu laboratoryjnym zachodzi nieskomplikowany i krótkotrwały proces wytwarzania nanocząstek, a nie jak ma to miejsce w przykładach wykonania w zgłoszeniu patentowym (26) US20050009170 (rośliny hodowano przez 9 dni, po czym badano na obecność srebra metalicznego), co znacznie ułatwia pozyskanie wytwarzanej zawiesiny, gdyż eliminuje konieczność stosowania wieloetapowych procesów izolacji nanomateriałów z biomasy roślinnej metodami chromatograficznymi, elektroforetycznymi lub innymi, a następnie procesów oczyszczania z resztek roślinnych w celu pozyskania nanostruktur wysokiej czystości; ponadto sposób według niniejszego wynalazku pozwala uniknąć problemów związanych z mogącymi się pojawić chorobami roślin, zwłaszcza grzybiczymi, i w związku z tym odpowiedniego przygotowania roślin przed rozpoczęciem ich hodowli na podłożu z azotanem srebra.According to the present invention, the method of preparing a suspension of silver nanoparticles consists in reducing silver ions with a reducing agent derived from a plant hormone in the presence of a polymeric stabilizer. In this process, plant hormones were used which contained at least one compound selected from the group consisting of phenylacetic acid, abscisic acid and cadaverine, and such a reducing agent has not been described in the literature cited above. The authors of the application (16) CN1958198 obtained nanostructures using a mixture of phytochemicals obtained from dried eucalyptus leaves, and not a pure substance as in the case of the present application. The use of the isolated plant hormones in the present invention resulted in a significant reduction in the duration of the reduction of silver ions to metallic silver, compared to the duration of reduction according to the method disclosed in the application (16) CN1958198. The very method of carrying out the reduction according to the present application is different from the method disclosed in the application (16) CN1958198. On the other hand, the application (26) US20050009170 does not mention plant hormones, in particular the reduction of silver ions to metallic silver using phytohormones is not described. According to the present invention, the suspension of silver nanoparticles is produced outside the plant and not intracellularly in one laboratory vessel, an uncomplicated and short-lived process of nanoparticle production takes place, and not as is the case in the examples of patent application (26) US20050009170 (plants were grown for 9 days, and then tested for the presence of metallic silver), which greatly facilitates obtaining the produced suspension, as it eliminates the need to use multi-stage processes of isolating nanomaterials from plant biomass using chromatographic, electrophoretic or other methods, and then purification processes from plant residues in order to obtain high purity nanostructures; moreover, the method according to the present invention avoids the problems associated with plant diseases that may arise, especially fungal diseases, and therefore allows the appropriate preparation of the plants before starting their cultivation on a silver nitrate medium.
Twórcy niniejszego wynalazku wykorzystali znajomość opisanej w literaturze (27) metody chemicznej redukcji jonów srebra do wolnych atomów, ale opracowali taki sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra, który nie wymagał zastosowania jako środków redukujących jony srebra standardowo stosowanych od wielu lat chemikaliów takich jak cukry proste, aldehydy, borowodorek sodu, cytryniany, askorbiniany i wodór, ani roślin świeżych lub suszonych, jak opisano w wyżej wspomnianej literaturze. Opracowany sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra nie wymaga użycia skomplikowanej aparatury badawczej, a także wieloetapowych procesów oczyszczania czy izolowania uzyskanych nanocząstek, co potwierdza, iż wyeliminowano szereg trudności technicznych opisywanych w istniejących dotychczas metodach.The inventors of the present invention used the knowledge of the chemical reduction of silver ions to free atoms, described in the literature (27), but developed such a method of producing a suspension of silver nanoparticles, which did not require the use of chemicals such as simple sugars, aldehydes as reducing silver ions as reducing agents for many years. , sodium borohydride, citrates, ascorbates and hydrogen, neither fresh or dried plants as described in the aforementioned literature. The developed method of producing a suspension of silver nanoparticles does not require the use of complicated research equipment, as well as multi-stage processes of purification or isolation of the obtained nanoparticles, which confirms that a number of technical difficulties described in the existing methods have been eliminated.
Wykorzystanie produktów nanotechnologii wydaje się być nieograniczone. W związku z powyższym uzyskane nanocząstki, otrzymane przy użyciu nietoksycznych i bezpiecznych komponentów mogą znaleźć zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, jednakże autorzy niniejszego wynalazku sugerują użycie otrzymanych produktów w przemyśle medycznym oraz jako komponent receptur kosmetycznych ze względu na stosowanie nietoksycznych składników.The use of nanotechnology products seems to be unlimited. Therefore, the obtained nanoparticles obtained with the use of non-toxic and safe components can be used in many industries, however, the authors of the present invention suggest the use of the obtained products in the medical industry and as a component of cosmetic formulas due to the use of non-toxic ingredients.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady, które nie ograniczają zakresu jego ochrony.The invention is illustrated by the following non-limiting examples.
PRZYKŁADYEXAMPLES
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
Otrzymywanie zawiesiny nanocząstek srebra w układzie poliwinylopirolidon auksyna: kwas fenylooctowy (hormon roślinny)Preparation of a suspension of silver nanoparticles in the polyvinylpyrrolidone auxin: phenylacetic acid (plant hormone) system
Odczynniki: AgNO3, poliwinylopirolidon, 70% alkohol etylowy, kwas fenylooctowyReagents: AgNO3, polyvinylpyrrolidone, 70% ethyl alcohol, phenylacetic acid
PL 234 471 B1PL 234 471 B1
Roztwór (A)Solution (A)
Sporządzono 95 ml 5% roztworu poliwinylopirolidonu w 70% alkoholu etylowym, w którym to roztworze podczas mieszania mieszadłem magnetycznym w temperaturze 25°C rozpuszczono 0,0397 g AgNOa.95 ml of a 5% solution of polyvinylpyrrolidone in 70% ethanol are prepared in which solution was dissolved under magnetic stirring at 25 ° C, 0.0397 g of AgNOa.
Roztwór (B)Solution (B)
Sporządzono roztwór kwasu fenylooctowego (5 g w 150 ml 70% alkoholu etylowego).A solution of phenylacetic acid was made (5 g in 150 ml of 70% ethyl alcohol).
W temperaturze 25°C do roztworu (A) podczas stałego mieszania dodano roztwór (B). Podczas mieszania srebro ulegało redukcji powodując zmianę zabarwienia mieszaniny reakcyjnej na pomarańczowo-brązową. Czas trwania reakcji 9 godzin.Solution (B) was added to solution (A) at a temperature of 25 ° C with constant stirring. On stirring, the silver reduced, causing the reaction mixture to turn orange-brown in color. Reaction time 9 hours.
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Otrzymywanie nanocząstek srebra w układzie poliwinylopirolidon - kwas abscysynowy Odczynniki: AgNOa, poliwinylopirolidon, etanol, kwas abscysynowyPreparation of silver nanoparticles in the polyvinylpyrrolidone - abscisic acid system Reagents: AgNOa, polyvinylpyrrolidone, ethanol, abscisic acid
Roztwór (A)Solution (A)
Sporządzono 150 ml 5% roztworu poliwinylopirolidonu w 70% alkoholu etylowym, w którym podczas mieszania mieszadłem magnetycznym w temperaturze 55°C rozpuszczono 0,1575 g AgNOa.150 ml of a 5% solution of polyvinylpyrrolidone in 70% ethanol were prepared in which 0.1575 g of AgNOa was dissolved while stirring with a magnetic stirrer at 55 ° C.
Roztwór (B)Solution (B)
Sporządzono roztwór z kwasu abscysynowego (10 g w 100 ml 70% alkoholu etylowego). W temperaturze 55°C do roztworu (A) podczas stałego mieszania dodano roztwór (B). Podczas mieszania srebro ulegało redukcji powodując zmianę zabarwienia mieszaniny reakcyjnej na pomarańczowo-brązową. Czas trwania reakcji 8 godzin.A solution was made from abscisic acid (10 g in 100 ml of 70% ethanol). At 55 ° C, solution (B) was added to solution (A) with constant stirring. On stirring, the silver reduced, causing the reaction mixture to turn orange-brown in color. Reaction time 8 hours.
P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3
Otrzymanie nanocząstek srebra w układzie poliwinylopirolidon-kadawerynaObtaining silver nanoparticles in the polyvinylpyrrolidone-cadaverine system
Odczynniki AgNOa poliwinylopirolidon, woda, kadawerynaAgNOa reagents, polyvinylpyrrolidone, water, cadaverine
Roztwór (A)Solution (A)
Sporządzono 150 ml roztworu wodnego poliwinylopirolidonu o stężeniu 5%, w którym podczas mieszania mieszadłem magnetycznym w temperaturze 55°C rozpuszczono 0,1575 g AgNOa.150 ml of a 5% aqueous polyvinylpyrrolidone solution was prepared in which 0.1575 g of AgNOa was dissolved while stirring with a magnetic stirrer at 55 ° C.
Roztwór (B)Solution (B)
Sporządzono roztwór kadaweryny (10 g w 100 ml wody).A solution of cadaverine (10 g in 100 ml of water) was made.
W temperaturze 55°C do roztworu (A) podczas stałego mieszania dodano roztwór (B). Podczas mieszania srebro ulegało redukcji powodując zmianę zabarwienia mieszaniny reakcyjnej na pomarańczowo-brązową. Czas trwania reakcji 10 godzin.At 55 ° C, solution (B) was added to solution (A) with constant stirring. On stirring, the silver reduced, causing the reaction mixture to turn orange-brown in color. Reaction time 10 hours.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413444A PL234471B1 (en) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Method for producing a suspension of silver nanoparticles and the suspension of silver nanoparticles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413444A PL234471B1 (en) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Method for producing a suspension of silver nanoparticles and the suspension of silver nanoparticles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL413444A1 PL413444A1 (en) | 2017-02-13 |
| PL234471B1 true PL234471B1 (en) | 2020-02-28 |
Family
ID=57965439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL413444A PL234471B1 (en) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Method for producing a suspension of silver nanoparticles and the suspension of silver nanoparticles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL234471B1 (en) |
-
2015
- 2015-08-06 PL PL413444A patent/PL234471B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL413444A1 (en) | 2017-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Iqbal et al. | Facile green synthesis approach for the production of chromium oxide nanoparticles and their different in vitro biological activities | |
| Aygün et al. | Biological synthesis of silver nanoparticles using Rheum ribes and evaluation of their anticarcinogenic and antimicrobial potential: A novel approach in phytonanotechnology | |
| Mohamed et al. | Biosynthesis of silver nanoparticles from Hyphaene thebaica fruits and their in vitro pharmacognostic potential | |
| Zaheer | Biogenic synthesis, optical, catalytic, and in vitro antimicrobial potential of Ag-nanoparticles prepared using Palm date fruit extract | |
| Mousavi-Khattat et al. | A comparative study of stability, antioxidant, DNA cleavage and antibacterial activities of green and chemically synthesized silver nanoparticles | |
| Varaprasad et al. | Antibiotic copper oxide-curcumin nanomaterials for antibacterial applications | |
| Ahmeda et al. | Preparation, formulation, and chemical characterization of silver nanoparticles using Melissa officinalis leaf aqueous extract for the treatment of acute myeloid leukemia in vitro and in vivo conditions | |
| Sathishkumar et al. | Biosynthesis of gold nanoparticles and related cytotoxicity evaluation using A549 cells | |
| Ibraheem et al. | Green biosynthesis of silver nanoparticles using marine Red Algae Acanthophora specifera and its antimicrobial activity | |
| Anjali et al. | Seaweed mediated fabrication of zinc oxide nanoparticles and their antibacterial, antifungal and anticancer applications | |
| Kunjiappan et al. | A green chemistry approach for the synthesis and characterization of bioactive gold nanoparticles using Azolla microphylla methanol extract | |
| Bachheti et al. | Secondary metabolites from medicinal plants: Nanoparticles synthesis and their applications | |
| Asmat-Campos et al. | Unraveling the active biomolecules responsible for the sustainable synthesis of nanoscale silver particles through nuclear magnetic resonance metabolomics | |
| Sher et al. | Calligonum polygonoides reduced nanosilver: A new generation of nanoproduct for medical applications | |
| Abdelmonem et al. | Rapid green synthesis of metal nanoparticles using pomegranate polyphenols | |
| Song et al. | Phyto-mediated synthesis of Ag nanoparticles/attapulgite nanocomposites using olive leaf extract: Characterization, antibacterial activities and cytotoxicity | |
| EP2731743B1 (en) | Biosynthesis process for preparation of nano gold | |
| Korpayev et al. | Green synthesis of silver nanoparticles with Alhagi persarum flowers extract and its antioxidant, antimicrobial, and cytotoxic activities | |
| PL234471B1 (en) | Method for producing a suspension of silver nanoparticles and the suspension of silver nanoparticles | |
| Pavani et al. | Plants as ecofriendly nanofactories | |
| PL234472B1 (en) | Method for producing a suspension of silver nanoparticles and the suspension of silver nanoparticles | |
| Tasić et al. | Synthesis, characterization and biological activity of gold nanoparticles stabilized by aqueous extracts of wild blackberry (Rubus Spp.) leaves | |
| Pathan et al. | The biogenic synthesis of Au, Pd and Pt nanoparticles and its medicinal applications: a review | |
| PL234470B1 (en) | Method for producing a suspension of silver nanoparticles and the suspension of silver nanoparticles | |
| Joseph et al. | Hematological Changes in Male Albino Rats Administered Silver Nanoparticles |