RU2711559C1 - Method of producing colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaves extracts - Google Patents

Method of producing colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaves extracts Download PDF

Info

Publication number
RU2711559C1
RU2711559C1 RU2019113185A RU2019113185A RU2711559C1 RU 2711559 C1 RU2711559 C1 RU 2711559C1 RU 2019113185 A RU2019113185 A RU 2019113185A RU 2019113185 A RU2019113185 A RU 2019113185A RU 2711559 C1 RU2711559 C1 RU 2711559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plant
extract
silver
silver nanoparticles
leaves
Prior art date
Application number
RU2019113185A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эльдар Парпачевич Магомедбеков
Ирина Геннадьевна Антропова
Ольга Александровна Кошкина
Александр Сергеевич Смолянский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева)
Priority to RU2019113185A priority Critical patent/RU2711559C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2711559C1 publication Critical patent/RU2711559C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)

Abstract

FIELD: biochemistry.SUBSTANCE: present invention relates to biochemical methods for producing colloidal solutions of silver nanoparticles (Ag-NP) using plant leaves extracts. Described is a method of producing colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaves extracts, involving soaking plant leaves in distilled water, filtering the solution to produce a plant extract, mixing it with an aqueous solution of silver nitrate, reducing silver ions with an extract to form Ag-NP silver nanoparticles, controlling size, shape and concentration of Ag-NP by optical spectrophotometry, transmission electron microscopy and laser light scattering, in which leaves of the evergreen tropical plant Murraya paniculata are used as leaves of the plant for preparing the vegetal extract, the aqueous solution of silver nitrate is taken in concentration of 1⋅10÷5⋅10mol/l, filtration is carried out using nuclear filters in the form of disks with diameter of up to 60 mm from material polyethylene terephthalate, with thickness of 9÷11 mcm, average pore size 0.22÷0.50 mcm, surface density of pores 10÷10cm, and then reducing silver ions with Murraya paniculata extract in air at room temperature under natural light and then filtering the above filter with the same characteristics to extract the formed silver nanoparticles from the obtained aqueous colloidal solution.EFFECT: simple technique of synthesis of colloidal solutions.1 cl, 5 dwg, 3 ex

Description

Настоящее изобретение относится к биохимическим методам получения коллоидных растворов наночастиц серебра (Ag-НЧ) с использованием экстрактов листьев растений и может быть использовано в онкологии, косметологии и пищевой промышленности, при разработке биосенсоров, в микроэлектронике.The present invention relates to biochemical methods for producing colloidal solutions of silver nanoparticles (Ag-NP) using plant leaf extracts and can be used in oncology, cosmetology and the food industry, in the development of biosensors, in microelectronics.

Известен способ получения наночастиц серебра [Патент 2477172 С1 (РФ) МПК B01J 19/00, В82В 3/00, C12N 15/63, B22F 9/24, 10.11.2011], характеризующийся тем, что культуру клеток растения перед получением экстракта каллуса предварительно трансформируют агробактериальным вектором Agrobacterium tumefaciens GV3101/pMP90RK/pPCV002/35S-LoSilAl-nos, содержащим ген силикатеина LoSilAl, который обеспечивает биосинтез мономорфных Ag-НЧ, приготавливают экстракт из каллуса путем растирания каллусной массы в воде с дальнейшим центрифугированием, смешивают экстракт каллуса с нитратом серебра, инкубируют раствор на шейкере с последующим центрифугированием.A known method of producing silver nanoparticles [Patent 2477172 C1 (RF) IPC B01J 19/00, B82B 3/00, C12N 15/63, B22F 9/24, 11/10/2011], characterized in that the cell culture of the plant before receiving callus extract previously they are transformed with the Agrobacterium tumefaciens GV3101 / pMP90RK / pPCV002 / 35S-LoSilAl-nos agrobacterial vector containing the silicatein gene LoSilAl, which provides the biosynthesis of monomorphic Ag-NPs, a callus extract is prepared by grinding callus with silver centrifuge with nitrite in water incubate solution on a shaker followed by centrifugation.

Недостатком известного способа является наличие предварительной стадии модификации растения агробактериальным вектором Agrobacterium tumefaciens GV3101/pMP90RK/pPC V002/35S-LoSilAl-nos, который обеспечивает синтез Ag-НЧ. Природа указанного недостатка обусловлена тем, что рост растения определяется районом произрастания и климатическими факторами. Поэтому стадия предварительной модификации может зависеть от условий развития и роста растения, что может оказывать нежелательное влияние на размер и форму образующихся Ag-НЧ.The disadvantage of this method is the presence of a preliminary stage of plant modification with the agrobacterial vector Agrobacterium tumefaciens GV3101 / pMP90RK / pPC V002 / 35S-LoSilAl-nos, which provides the synthesis of Ag-NPs. The nature of this drawback is due to the fact that plant growth is determined by the area of growth and climatic factors. Therefore, the stage of preliminary modification may depend on the development and growth conditions of the plant, which may have an undesirable effect on the size and shape of the formed Ag-NPs.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ синтеза наночастиц серебра, золота и цинка с использованием экстрактов семян растений [Patent 9.428.399 B1 (USA) Int. Cl. C01G 9/02 (2006.01) A61K 33/30 (2006.01) A61K 33/38 (2006.01) A61K 33/24 (2006.01) C02F 1/72 (2006.01) B22F 9/24 (2006.01) B22F 1/00 (2006.01) С22В 7/00 (2006.01) С22В 3/00 (2006.01) С22В 9/20 (2006.01) С22В 9/34 (2006.01) C02F 101/10 (2006.01) C02F 101/12 (2006.01) U.S. Cl. C01G 9/02 (2013.01), A61K 33/24 (2013.01), A61K 33/30 (2013.01), A61K 33/38 (2013.01), B22F 1/0018 (2013.01), B22F 1/0044 (2013.01), B22F 9/24 (2013.01), C02F 1/725 (2013.01), C22B 7/006 (2013.01), C22B 11/042 (2013.01), C22B 19/20 (2013.01), C22B 19/34 (2013.01), C02F 2101/10 (2013.01), C02F 2101/101 (2013.01), C02F 2101/12 (2013.01), C02F 2303/04 (2013.01), Y10S 977/773 (2013.01). Aug. 30, 2016], который в случае получения Ag-НЧ включает следующие стадии: около 15 мг семян растения Trigonella foenum-graecum (пажитник сенной - однолетнее растение семейства бобовых [Дудченко Л.Г., Козьяков А.С., Кривенко В.В. // Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения: Справочник / Отв. ред. К.М. Сытник. - Киев: Наукова думка, 1989. - С. 172]) замачивали в течение ночи в 30 мл дистиллированной воды, потом фильтровали полученный раствор для получения водного экстракта семян растения Trigonella foenum-graecum, около 5 мл экстракта были добавлены к 50 мл водного раствора нитрата серебра с концентрацией 0,001 моль/литр и затем перемешаны в течение 15 минут при 45°С; осуществляли восстановление ионов серебра экстрактом семян Trigonella foenum-graecum, которое приводит к образованию Ag-НЧ; контроль за протеканием процесса восстановления осуществляли по изменению окраски раствора от бесцветной до темно-коричневой; контроль формы и размеров образующихся наночастиц серебра проводили методом просвечивающей электронной микроскопии; функцию распределения Ag-НЧ по размерам определяли методом лазерного рассеяния света. Недостатками известного способа являются: для приготовления экстракта необходимо использовать семена растения Trigonella foenum-graecum, собранные в фазе зрелости [Дудченко Л.Г., Козьяков А.С., Кривенко В.В. // Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения: Справочник / Отв. ред. К.М. Сытник. - Киев: Наукова думка, 1989. - С. 172]. В зависимости от условий произрастания, образование семян растения Trigonella foenum-graecum, может происходить несколько раз в году, что может влиять на доступность субстрата и его качество; длительность процесса восстановления ионов серебра и образования Ag-НЧ.The closest in technical essence and the achieved result to the present invention is a method for the synthesis of silver, gold and zinc nanoparticles using plant seed extracts [Patent 9.428.399 B1 (USA) Int. Cl. C01G 9/02 (2006.01) A61K 33/30 (2006.01) A61K 33/38 (2006.01) A61K 33/24 (2006.01) C02F 1/72 (2006.01) B22F 9/24 (2006.01) B22F 1/00 (2006.01) C22B 7/00 (2006.01) С22В 3/00 (2006.01) С22В 9/20 (2006.01) С22В 9/34 (2006.01) C02F 101/10 (2006.01) C02F 101/12 (2006.01) US Cl. C01G 9/02 (2013.01), A61K 33/24 (2013.01), A61K 33/30 (2013.01), A61K 33/38 (2013.01), B22F 1/0018 (2013.01), B22F 1/0044 (2013.01), B22F 9 / 24 (2013.01), C02F 1/725 (2013.01), C22B 7/006 (2013.01), C22B 11/042 (2013.01), C22B 19/20 (2013.01), C22B 19/34 (2013.01), C02F 2101/10 (2013.01), C02F 2101/101 (2013.01), C02F 2101/12 (2013.01), C02F 2303/04 (2013.01), Y10S 977/773 (2013.01). Aug. 30, 2016], which in the case of producing Ag-NPs includes the following stages: about 15 mg of seeds of the Trigonella foenum-graecum plant (hay fenugreek is an annual bean family plant [Dudchenko L.G., Koziakov A.S., Krivenko V.V. // Spicy-aromatic and spicy-flavoring plants: Handbook / Edited by KM Sytnik. - Kiev: Naukova Dumka, 1989. - P. 172]) were soaked overnight in 30 ml of distilled water, then filtered the resulting solution to obtain an aqueous extract of the seeds of the plant Trigonella foenum-graecum, about 5 ml of the extract were added to 50 ml of an aqueous solution of silver nitrate and a concentration of 0.001 mol / liter, and then mixed for 15 minutes at 45 ° C; silver ions were reduced by Trigonella foenum-graecum seed extract, which leads to the formation of Ag NPs; control over the course of the recovery process was carried out by changing the color of the solution from colorless to dark brown; the shape and size of the resulting silver nanoparticles were controlled by transmission electron microscopy; the size distribution function of Ag NPs was determined by laser light scattering. The disadvantages of this method are: for the preparation of the extract it is necessary to use the seeds of the plant Trigonella foenum-graecum, collected in the maturity phase [Dudchenko L.G., Koziakov A.S., Krivenko V.V. // Spice-aromatic and spice-flavoring plants: Reference / Ed. ed. K.M. Sytnik. - Kiev: Naukova Dumka, 1989. - S. 172]. Depending on the growing conditions, the formation of seeds of the Trigonella foenum-graecum plant can occur several times a year, which can affect the availability of the substrate and its quality; the duration of the recovery of silver ions and the formation of Ag-NPs.

Указанные недостатки обусловлены необходимостью получения наночастиц серебра, обладающих высокой антибактериальной активностью, низкими константами скорости реакции восстановления катионов серебра восстанавливающими агентами, выделившимися из семян растения Trigonella foenum-graecum.These disadvantages are due to the need to obtain silver nanoparticles with high antibacterial activity, low rate constants for the reduction of silver cations by reducing agents released from the seeds of the plant Trigonella foenum-graecum.

Техническим результатом изобретения является упрощение процесса подготовки растительного экстракта для получения наночастиц серебра; упрощения технологии «зеленого» синтеза коллоидных растворов наночастиц серебра с экстрактами листьев растений.The technical result of the invention is to simplify the process of preparing a plant extract to obtain silver nanoparticles; simplification of the technology of "green" synthesis of colloidal solutions of silver nanoparticles with extracts of plant leaves.

Этот технический результат реализуется способом получения коллоидного раствора наночастиц серебра с экстрактами листьев растений, включающим замачивание листьев растения в дистиллированной воде, фильтрацию раствора с получением растительного экстракта, его смешение с водным раствором нитрата серебра, восстановление ионов серебра экстрактом с образованием наночастиц серебра Ag-НЧ, контроля размеров, формы и концентрации Ag-НЧ с помощью оптической спектрофотометрии, просвечивающей электронной микроскопии и лазерного светорассеяния, при этом в качестве листьев растения для приготовления растительного экстракта используют листья вечнозеленого тропического растения Murraya paniculata, водный раствор нитрата серебра берут в концентрации 1⋅10-3÷5⋅10-4 моль/л, фильтрование проводят с помощью ядерных фильтров в виде дисков диаметром до 60 мм из материала полиэтилентерефталат, толщиной 9÷11 мкм, средним размером пор 0,22÷0,50 мкм, поверхностной плотностью пор 106÷108 см-2, а затем проводят восстановление ионов серебра экстрактом Murraya paniculata на воздухе при комнатной температуре под действием естественного освещения и вторично фильтруют вышеописанным фильтром с теми же характеристиками для извлечения образованных наночастиц серебра от полученного водного коллоидного раствора.This technical result is realized by a method for producing a colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaf extracts, including soaking the plant leaves in distilled water, filtering the solution to obtain a plant extract, mixing it with an aqueous solution of silver nitrate, reducing silver ions with an extract to form silver nanoparticles Ag-NP control the size, shape and concentration of Ag-NPs using optical spectrophotometry, transmission electron microscopy and laser light scattering, When this as the leaves of a plant for the preparation of plant extract used evergreen leaves of the tropical plant Murraya paniculata, an aqueous solution of silver nitrate in concentrations take 1⋅10 -3 ÷ 5⋅10 -4 mol / l, filtering is carried out using nuclear filters in the form of disks with a diameter up to 60 mm from polyethylene terephthalate material, with a thickness of 9 ÷ 11 μm, an average pore size of 0.22 ÷ 0.50 μm, a surface pore density of 10 6 ÷ 10 8 cm -2 , and then silver ions are extracted with Murraya paniculata extract in air at room temperature temperature under action m natural light and a second filter is filtered as described above with the same characteristics to extract silver nanoparticles formed from the resulting aqueous colloidal solution.

Пример №1.Example No. 1.

В качестве субстрата для синтеза растительного экстракта использовали листья Murraya paniculata, вечнозеленого тропического растения, собранные в Мьянме. После измельчения 2,5 г навески обрезков высушенных листьев Murraya paniculata замачивали при комнатной температуре в 50 мл дистиллированной воды, затем фильтровали с помощью складчатого бумажного фильтра. Синтез Ag-НЧ проводили посредством добавления 50 мл водного раствора AgNO3 с концентрацией 5⋅10-4 моль/л к 3 мл водного экстракта Murraya paniculata и последующего хранения полученного восстановительного раствора при комнатной температуре, на воздухе в отсутствие естественного света в течение 16 дней. Образования Ag-НЧ в заметных концентрациях не обнаружено (Фиг. 1, спектр 3).The leaves of Murraya paniculata, an evergreen tropical plant collected in Myanmar, were used as a substrate for the synthesis of plant extract. After grinding, 2.5 g of a sample of scraps of dried leaves of Murraya paniculata was soaked at room temperature in 50 ml of distilled water, then filtered using a folded paper filter. The synthesis of Ag-NPs was carried out by adding 50 ml of an aqueous solution of AgNO 3 with a concentration of 5-10 -4 mol / L to 3 ml of an aqueous extract of Murraya paniculata and then storing the resulting reduction solution at room temperature, in air in the absence of natural light for 16 days . The formation of Ag-NPs in noticeable concentrations was not detected (Fig. 1, spectrum 3).

Фиг. 1 Спектры оптического поглощения: (ось абсцисс - длина волны, λ, нм, ось ординат - оптическая плотность, OD) 1 - водный раствор 1⋅10-3 моль/литр AgNO3 после хранения в темноте на воздухе при комнатной температуре в течение 16 дней; 2 - растительный экстракт, полученный в результате замачивания 2,5 г тонко измельченных листьев растения Murraya paniculata в дистиллированной воде; 3 - раствор, полученный в результате смешения 50 мл водного раствора 5⋅10-4 моль/л AgNO3 с 3 мл растительного водного экстракта Murraya paniculata, после хранения в темноте на воздухе при комнатной температуре в течение 16 дней; 4 - восстановительный раствор, полученный в результате смешения 50 мл водного раствора 1⋅10-3 моль/л AgNO3 с 3 мл растительного экстракта Murraya paniculata, после хранения в условиях естественного освещения на воздухе при комнатной температуре в течение 2 дней. На вставке: аппроксимация спектральной формы полосы плазмонного резонанса Ag-НЧ во вновь синтезированном коллоидном растворе набором функций Гаусса (I-III), IV - результат аппроксимации.FIG. 1 Optical absorption spectra: (abscissa axis - wavelength, λ, nm, ordinate axis - optical density, OD) 1 - aqueous solution of 1 вод10 -3 mol / liter AgNO 3 after storage in the dark in air at room temperature for 16 days; 2 - plant extract obtained by soaking 2.5 g of finely ground leaves of the plant Murraya paniculata in distilled water; 3 - a solution obtained by mixing 50 ml of an aqueous solution of 5-10 -4 mol / l AgNO 3 with 3 ml of a plant-based aqueous extract of Murraya paniculata, after storage in the dark in air at room temperature for 16 days; 4 - reconstitution solution obtained by mixing 50 ml of an aqueous solution of 1-10 -3 mol / L AgNO 3 with 3 ml of plant extract Murraya paniculata, after storage in natural light in air at room temperature for 2 days. Inset: approximation of the spectral shape of the plasmon resonance band of Ag-NPs in a newly synthesized colloidal solution by a set of Gaussian functions (I-III), IV - the result of the approximation.

Пример №2. В качестве субстрата использовали листья Murraya paniculata, собранные в Мьянме. После измельчения 1 г навески обрезков листьев Murraya paniculata помещали при комнатной температуре в дистиллированную воду. Синтез Ag-НЧ проводили посредством добавления 50 мл водного раствора AgNO3 с концентрацией 1⋅10-3 моль/л к 3 мл водного экстракта Murraya paniculata, и последующего хранения полученного восстановительного раствора при комнатной температуре, на воздухе при воздействии естественного света в течение 2 дней.Example No. 2. Murraya paniculata leaves collected in Myanmar were used as a substrate. After grinding, 1 g of a sample of leaf scrap Murraya paniculata was placed at room temperature in distilled water. The synthesis of Ag-NPs was carried out by adding 50 ml of an aqueous solution of AgNO 3 with a concentration of 1 × 10 -3 mol / L to 3 ml of an aqueous extract of Murraya paniculata, and then storing the resulting reduction solution at room temperature in air under the influence of natural light for 2 days.

Обнаружено изменение окраски восстановительного раствора от светло-зеленой до желто-коричневой. В спектрах оптического поглощения наблюдали появление новой полосы в видимой области спектра 350-650 нм с максимумом при ~470 нм (фиг. 1, спектр 4). Сенсибилизация реакции восстановления ионов серебра достигается за счет поглощения естественного света органическими соединениями класса кумаринов и других биологически-активных веществ, выделившимися в раствор из листьев растения Murraya Paniculata [Aziz S.S.S.A., Sukari M.A., Rahmani M., Kitajima M., Aimi N., Ahpandi N.J. // The Malaysian Journal of Analytical Sciences. - 2010. - V. 14, No. 1. - pp. 1-5]. После фильтрации восстановительного раствора сквозь поры ядерного фильтра в виде дисков диаметром 59 мм из материала полиэтилентерефталат, толщиной 9 мкм, средним размером пор 0,22÷0,30 мкм, поверхностной плотностью пор 1⋅106÷1⋅107 см-2, методом растровой электронной микроскопии был обнаружен осадок в виде слоя Ag-НЧ, распределенных по поверхности фильтра (Фиг. 2).A discoloration of the reducing solution from light green to tan was detected. The appearance of a new band in the visible spectral region of 350-650 nm with a maximum at ~ 470 nm was observed in the optical absorption spectra (Fig. 1, spectrum 4). The sensitization of the silver ion reduction reaction is achieved due to the absorption of natural light by organic compounds of the coumarin class and other biologically active substances released into the solution from the leaves of the plant Murraya Paniculata [Aziz SSSA, Sukari MA, Rahmani M., Kitajima M., Aimi N., Ahpandi NJ // The Malaysian Journal of Analytical Sciences. - 2010. - V. 14, No. 1. - pp. 1-5]. After filtering the reducing solution through the pores of the nuclear filter in the form of disks with a diameter of 59 mm from polyethylene terephthalate material, 9 μm thick, average pore size 0.22 ÷ 0.30 μm, surface pore density 1⋅10 6 ÷ 1⋅10 7 cm -2 , by scanning electron microscopy, a precipitate was detected in the form of an Ag-NP layer distributed over the filter surface (Fig. 2).

Фиг. 2 Изображения осадка из наночастиц серебра, синтезированных в объеме восстановительного раствора, полученного в результате смешения 50 мл водного раствора 10-3 моль/литр AgNO3 с 3 мл растительного водного экстракта Murraya paniculata, после хранения в условиях естественного освещения на воздухе при комнатной температуре в течение 2 дней, на поверхности ядерного фильтра на основе полиэтилентерефталатной пленки после фильтрации восстановительного раствора сквозь микропорыFIG. 2 Images of a precipitate from silver nanoparticles synthesized in the volume of a reducing solution obtained by mixing 50 ml of an aqueous solution of 10 -3 mol / liter AgNO 3 with 3 ml of a plant-based aqueous extract of Murraya paniculata, after storage under natural light in air at room temperature in 2 days, on the surface of a nuclear filter based on a polyethylene terephthalate film after filtering the recovery solution through micropores

Следовательно, природа полосы поглощения с максимумом ~470 нм может быть связана с плазмонным резонансом наночастиц серебра, образующихся в результате фотосенсибилизированного восстановления ионов серебра восстанавливающими агентами (предположительно - кумаринами и их производными) [Aziz S.S.S.A., Sukari М.А., Rahmani М., Kitajima М., Aimi N, Ahpandi N.J. // The Malaysian Journal of Analytical Sciences. - 2010. - V. 14, No. 1. - pp. 1-5]), выделившимися в дистиллированную воду из листьев растения Murraya paniculata.Therefore, the nature of the absorption band with a maximum of ~ 470 nm can be associated with plasmon resonance of silver nanoparticles formed as a result of photosensitized reduction of silver ions by reducing agents (presumably coumarins and their derivatives) [Aziz SSSA, M. Sukari, M. Rahmani, Kitajima M., Aimi N, Ahpandi NJ // The Malaysian Journal of Analytical Sciences. - 2010. - V. 14, No. 1. - pp. 1-5]), released into the distilled water from the leaves of the plant Murraya paniculata.

Методами просвечивающей электронной микроскопии и лазерного светорассеяния было зарегистрировано образование многочисленных Ag-НЧ (Фиг. 3-5) преимущественно сферической и овальной формы размером от 5 нм до нескольких микрон (Фиг. 3). Максимум функции распределения Ag-НЧ по размерам соответствовал 25-30 нм (Фиг. 4, 5).By the methods of transmission electron microscopy and laser light scattering, the formation of numerous Ag-NPs (Figs. 3-5) was predominantly spherical and oval in size from 5 nm to several microns (Fig. 3). The maximum size distribution function of Ag-NPs corresponded to 25-30 nm (Figs. 4, 5).

Фиг. 3 Изображение наночастиц серебра, синтезированных в объеме восстановительного раствора, полученного в результате смешения 50 мл водного раствора 1⋅10-3 моль/л AgNO3 с 3 мл растительного экстракта Murraya paniculata, после хранения в условиях естественного освещения на воздухе при комнатной температуре в течение 2 дней, зарегистрированных методом просвечивающей электронной микроскопии. Условия измерения указаны на рисункеFIG. 3 Image of silver nanoparticles synthesized in the volume of a reducing solution obtained by mixing 50 ml of an aqueous solution of 1-10 -3 mol / L AgNO 3 with 3 ml of a plant extract of Murraya paniculata, after storage under natural light in air at room temperature for 2 days recorded by transmission electron microscopy. The measurement conditions are shown in the figure.

Фиг. 4 Изображения вновь синтезированных наночастиц серебра в объеме восстановительного раствора, полученного в результате смешения 50 мл водного раствора 1⋅10-3 моль/л AgNO3 с 3 мл растительного экстракта Murraya paniculata, после хранения в условиях естественного освещения на воздухе при комнатной температуре в течение 2 дней, зарегистрированные при проведении измерений методом лазерного светорассеяния.FIG. 4 Images of newly synthesized silver nanoparticles in the volume of a reducing solution obtained by mixing 50 ml of an aqueous solution of 1-10 -3 mol / L AgNO 3 with 3 ml of a plant extract of Murraya paniculata, after storage under natural light in air at room temperature for 2 days recorded during measurements by laser light scattering.

Фиг. 5 Зарегистрированная методом лазерного светорассеяния функция распределения по размерам наночастиц серебра, полученных в объеме восстановительного раствора, полученного в результате смешения 50 мл водного раствора 1⋅10-3 моль/л AgNO3 с 3 мл растительного водного экстракта Murraya paniculata, после хранения в условиях естественного освещения на воздухе при комнатной температуре в течение 2 дней, до и после пропускания сквозь ядерный фильтр на основе полиэтилентерефталатной пленки со средним размером микропор 0,22 мкм.FIG. 5 The function of size distribution of silver nanoparticles recorded by laser light scattering obtained in the volume of a reducing solution obtained by mixing 50 ml of an aqueous solution of 1-10 -3 mol / L AgNO 3 with 3 ml of a plant-based aqueous extract of Murraya paniculata, after storage under natural conditions lighting in air at room temperature for 2 days, before and after passing through a nuclear filter based on a polyethylene terephthalate film with an average micropore size of 0.22 microns.

Пример №3. В качестве субстрата для синтеза растительного экстракта использовали высушенные листья Murraya paniculata. После измельчения 2,5 г навески обрезков листьев Murraya paniculata помещали при комнатной температуре в дистиллированную воду, ставили на водяную баню для ускорения процесса извлечения. Полученный экстракт фильтровали через ядерные фильтры в виде дисков диаметром 60 мм из материала полиэтилентерефталат, толщиной 11 мкм, средним размером пор 0,5 мкм, поверхностной плотностью пор 1⋅108 см-2. Синтез Ag-НЧ проводили посредством добавления 50 мл водного раствора AgNO3 (концентрации 1⋅10-3 моль/л) к 3 мл водного экстракта Murraya paniculata, и последующего хранения полученного восстановительного раствора при комнатной температуре, на воздухе при воздействии естественного света в течение 2 дней. Зарегистрировано изменение окраски на темно-коричневую, методом оптической спектроскопии обнаружена новая полоса поглощения в видимой спектра с максимумом ~470 нм. После вторичной фильтрации восстановительного раствора сквозь поры ядерного фильтра с теми же характеристиками обнаружен осадок в виде слоя Ag-НЧ, распределенных по поверхности фильтра.Example No. 3. The dried leaves of Murraya paniculata were used as a substrate for the synthesis of plant extract. After grinding, 2.5 g of a sample of leaf scrap Murraya paniculata was placed at room temperature in distilled water, placed in a water bath to speed up the extraction process. The obtained extract was filtered through nuclear filters in the form of disks with a diameter of 60 mm from polyethylene terephthalate material, 11 μm thick, with an average pore size of 0.5 μm, and a pore surface density of 1 × 10 8 cm -2 . The synthesis of Ag-NPs was carried out by adding 50 ml of an aqueous solution of AgNO 3 (concentration of 1-10 -3 mol / l) to 3 ml of an aqueous extract of Murraya paniculata, and then storing the resulting reduction solution at room temperature in air under the influence of natural light for 2 days. A color change to dark brown was detected, and a new absorption band in the visible spectrum with a maximum of ~ 470 nm was detected by optical spectroscopy. After secondary filtration of the reducing solution through the pores of a nuclear filter with the same characteristics, a precipitate was found in the form of an Ag-NP layer distributed over the filter surface.

Таким образом, заявляемый способ получения коллоидных растворов Ag-НЧ относится к классу т.н. «зеленых» нанотехнологий, которые в настоящее время рассматриваются в качестве экологически безопасной и дешевой биохимической альтернативы традиционным физическим и химическим методам синтеза наночастиц серебра [Jackson Т.С., Patani В.О., Ekpa D.E. // Advances in Nanoparticles. - 2017. - V. 6. - pp. 93-102]. Проведение процесса на воздухе при комнатной температуре в условиях естественного освещения позволяет ускорить процессы восстановления катионов и образования Ag-НЧ по сравнению с реализацией рассматриваемой стадии в темноте.Thus, the inventive method for producing colloidal solutions of Ag-NP refers to the class of so-called "Green" nanotechnology, which is currently being considered as an environmentally friendly and cheap biochemical alternative to traditional physical and chemical methods for the synthesis of silver nanoparticles [Jackson TS, Patani V.O., Ekpa D.E. // Advances in Nanoparticles. - 2017. - V. 6. - pp. 93-102]. Carrying out the process in air at room temperature under natural light conditions allows one to accelerate the processes of cation reduction and the formation of Ag NPs in comparison with the implementation of the considered stage in the dark.

Заявляемый способ позволяет решить поставленную задачу и достичь ожидаемого технического результата, а именно: упростить и удешевить процесс получения коллоидных растворов наночастиц серебра за счет замены дорогостоящих и не всегда доступных семян другими частями растений - листьями вечнозеленых тропических растений, произрастающих в естественных условиях, дешевых, не требующих особого ухода, доступных в любое время. Предлагаемый способ безотходен, основан на использовании естественного света, что позволяет уменьшить длительность всего процесса, а также значительно снизить затраты электроэнергии, исключив, например, СВЧ-обработку [Патент №2618270 С1 (РФ) МПК B22F 9/24 (2006.01), C01G 5/00 (2006.01), B01J 13/00 (2006.01), В82В 3/00 (2006.01), B82Y 30/00 (2011.01), B82Y 5/00 (2011.01), A61K 33/38 (2006.01), 07.10.2015].The inventive method allows to solve the problem and achieve the expected technical result, namely: to simplify and reduce the cost of the process of obtaining colloidal solutions of silver nanoparticles by replacing expensive and not always available seeds with other parts of plants - leaves of evergreen tropical plants growing in natural conditions, cheap, not requiring special care, available at any time. The proposed method is waste-free, based on the use of natural light, which allows to reduce the duration of the entire process, as well as significantly reduce energy costs, excluding, for example, microwave processing [Patent No. 2618270 C1 (RF) IPC B22F 9/24 (2006.01), C01G 5 / 00 (2006.01), B01J 13/00 (2006.01), B82B 3/00 (2006.01), B82Y 30/00 (2011.01), B82Y 5/00 (2011.01), A61K 33/38 (2006.01), 10/07/2015] .

Claims (1)

Способ получения коллоидного раствора наночастиц серебра с экстрактами листьев растений, включающий замачивание листьев растения в дистиллированной воде, фильтрацию раствора с получением растительного экстракта, его смешение с водным раствором нитрата серебра, восстановление ионов серебра экстрактом с образованием наночастиц серебра Ag-НЧ, контроль размеров, формы и концентрации Ag-НЧ с помощью оптической спектрофотометрии, просвечивающей электронной микроскопии и лазерного светорассеяния, отличающийся тем, что в качестве листьев растения для приготовления растительного экстракта используют листья вечнозеленого тропического растения Murraya paniculata, водный раствор нитрата серебра берут в концентрации 1⋅10-3÷5⋅10-4 моль/л, фильтрование проводят с помощью ядерного фильтра в виде дисков диаметром до 60 мм из материала полиэтилентерефталат, толщиной 9÷11 мкм, средним размером пор 0,22÷0,50 мкм, поверхностной плотностью пор 106÷108 см-2, а затем проводят восстановление ионов серебра экстрактом Murraya paniculata на воздухе при комнатной температуре под действием естественного освещения и вторично фильтруют вышеописанным фильтром с теми же характеристиками для извлечения образованных наночастиц серебра от полученного водного коллоидного раствора.A method of obtaining a colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaf extracts, including soaking the plant leaves in distilled water, filtering the solution to obtain a plant extract, mixing it with an aqueous solution of silver nitrate, reducing silver ions with an extract to form silver nanoparticles of Ag-NP, size control, shape and Ag-NP concentration using optical spectrophotometry, transmission electron microscopy and laser light scattering, characterized in that as the leaves For the preparation of plant extract, leaves of the evergreen tropical plant Murraya paniculata are used, an aqueous solution of silver nitrate is taken in a concentration of 1⋅10 -3 ÷ 5⋅10 -4 mol / l, the filtering is carried out using a nuclear filter in the form of disks with a diameter of up to 60 mm from the material polyethylene terephthalate with a thickness of 9 ÷ 11 μm, an average pore size of 0.22 ÷ 0.50 μm, a surface pore density of 10 6 ÷ 10 8 cm -2 , and then silver ions are extracted with Murraya paniculata extract in air at room temperature under the influence of natural light and toricity filter is filtered as described above with the same characteristics to extract silver nanoparticles formed from the resulting aqueous colloidal solution.
RU2019113185A 2019-04-29 2019-04-29 Method of producing colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaves extracts RU2711559C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113185A RU2711559C1 (en) 2019-04-29 2019-04-29 Method of producing colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaves extracts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113185A RU2711559C1 (en) 2019-04-29 2019-04-29 Method of producing colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaves extracts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2711559C1 true RU2711559C1 (en) 2020-01-17

Family

ID=69171349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019113185A RU2711559C1 (en) 2019-04-29 2019-04-29 Method of producing colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaves extracts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2711559C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114469530A (en) * 2022-03-10 2022-05-13 嫒赟(上海)生物科技股份有限公司 Nano silver antibacterial sanitary towel
CN115464132A (en) * 2022-08-18 2022-12-13 太原理工大学 Controllable preparation method of phytate-coated silver nanoparticles

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1950142A (en) * 2004-05-12 2007-04-18 基肖尔·马杜卡尔·帕克尼卡尔 Stabilizing solutions for submicronic particles
RU2460797C2 (en) * 2006-07-05 2012-09-10 Янссен Фармацевтика Н.В. Method for preparing composition containing colloidal nanosilver or nanogold (versions)
RU2477172C1 (en) * 2011-11-10 2013-03-10 Учреждение Российской академии наук Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН Method of producing metal nanoparticles
US9491947B1 (en) * 2015-09-28 2016-11-15 King Saud University Method of synthesizing nanoparticles and a nanoparticle-polymer composite using a plant extract
RU2618270C1 (en) * 2016-06-01 2017-05-03 Елена Михайловна Егорова Method of producing solvent solutions of nanoparticles of silver with natural restorator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1950142A (en) * 2004-05-12 2007-04-18 基肖尔·马杜卡尔·帕克尼卡尔 Stabilizing solutions for submicronic particles
RU2460797C2 (en) * 2006-07-05 2012-09-10 Янссен Фармацевтика Н.В. Method for preparing composition containing colloidal nanosilver or nanogold (versions)
RU2477172C1 (en) * 2011-11-10 2013-03-10 Учреждение Российской академии наук Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН Method of producing metal nanoparticles
US9491947B1 (en) * 2015-09-28 2016-11-15 King Saud University Method of synthesizing nanoparticles and a nanoparticle-polymer composite using a plant extract
RU2618270C1 (en) * 2016-06-01 2017-05-03 Елена Михайловна Егорова Method of producing solvent solutions of nanoparticles of silver with natural restorator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114469530A (en) * 2022-03-10 2022-05-13 嫒赟(上海)生物科技股份有限公司 Nano silver antibacterial sanitary towel
CN115464132A (en) * 2022-08-18 2022-12-13 太原理工大学 Controllable preparation method of phytate-coated silver nanoparticles
CN115464132B (en) * 2022-08-18 2024-04-12 太原理工大学 Controllable preparation method of phytic acid coated silver nano particles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Joshi et al. Green synthesis of silver nanoparticles using pomegranate peel extracts and its application in photocatalytic degradation of methylene blue
Da Costa et al. Effect of copper oxide nanoparticles on growth, morphology, photosynthesis, and antioxidant response in Oryza sativa
Omar et al. Bioremoval of toxic dye by using different marine macroalgae
Rozema et al. UV-B absorbance and UV-B absorbing compounds (para-coumaric acid) in pollen and sporopollenin: the perspective to track historic UV-B levels
RU2711559C1 (en) Method of producing colloidal solution of silver nanoparticles with plant leaves extracts
Priyadarshi et al. Enhanced functionality of green synthesized sulfur nanoparticles using kiwifruit (Actinidia deliciosa) peel polyphenols as capping agents
Khan et al. Green synthesis of silver nanoparticles with its bioactivity, toxicity and environmental applications: A comprehensive literature review
Xia et al. Biosynthesis of silver nanoparticles using Artemisia annua callus for inhibiting stem‐end bacteria in cut carnation flowers
Saliem et al. Biosynthesis of silver nanoparticles using Cinnamon zeylanicum plants bark extract
Rahayu et al. Plant extract-assisted biosynthesis of zinc oxide nanoparticles and their antibacterial application
Singh et al. Synthesis, characterization and application of ruthenium oxide nanoparticles on growth and metabolism of Brassica oleracea L.
Demarchi et al. Eugenia umbelliflora mediated reduction of silver nanoparticles incorporated into O-carboxymethylchitosan/y-Fe2O3: Synthesis, antimicrobial activity and toxicity
Alnehia et al. Lepidium sativum Seed Extract‐Mediated Synthesis of Zinc Oxide Nanoparticles: Structural, Morphological, Optical, Hemolysis, and Antibacterial Studies
Oraibi et al. Green biosynthesis of silver nanoparticles using Malva parviflora extract for improving a new nutrition formula of a hydroponic system
Shahanaz et al. Zinc oxide nanoparticles synthesized using Oldenlandia Umbellata leaf extract and their photocatalytic and biological characteristics
Askari et al. Biosynthesis of antibacterial silver nanoparticles using Astragalus verus Olivier
Zuorro et al. Green synthesis of gold nanoparticles using kiwifruit juice
RU2539861C1 (en) METHOD OF INCREASING CONTENT OF PHOTOSYNTHETIC PIGMENTS OF SOFT WHEAT Triticum vulgare Vill
KR20140137910A (en) Cultivating Method of Plant using Magma-seawater and Natural Seasoning of Thereof Manufacturing
Seifipour et al. Preparation of ZnO nanoparticles using Tragopogon Collinus leaf extract and study of its antibacterial effects for therapeutic applications
Suzuki et al. Effect of iron on oogonium formation, growth rate and pigment synthesis of Laminaria japonica (Phaeophyta)
AU2019271440A1 (en) Compositions, systems and methods for delivery of an element in response to biological demand
Korotkova et al. Biological synthesis of bimetallic nanoparticles of cobalt ferrate CoFe2O4 in an aqueous extract of Petroselinum crispum
Chan et al. Biosynthesis of Gold Nanoparticles: A Simple Method of Size Controlled using Clitoria Ternatea Flower Extract
Handayani et al. Effectiveness of silver nanoparticles synthesized using Diospyros discolor Willd.(Bisbul) leaf extract for antimicrobial agents