PL234471B1 - Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra - Google Patents
Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra 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.
Description
Opis wynalazku
DZIEDZINA TECHNIKI
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.
STAN TECHNIKI
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).
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.
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).
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.
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.
Istnieje wiele metod produkcji nanocząstek srebra metodami chemicznymi, jednakże najczęściej stosuje się redukcję chemiczną w roztworach wodnych lub alkoholowych, systemy odwrotnej miceli,
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).
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).
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.
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.
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.
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.
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 pozbawione
PL 234 471 B1 wymienionych wyżej mankamentów. Jednocześnie w związku z istniejącym trendem stosowania technologii proekologicznych byłoby pożądane opracowanie środka redukującego pochodzenia naturalnego.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Zgodnie z wynalazkiem ujawnionym w koreańskim opisie patentowym (21) KR101456390 (B1) do wytworzenia nanocząstek srebra użyto nać rzepy.
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 wodnego
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.
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.
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”.
Z opisu zgłoszenia międzynarodowego (25) WO2009140694 (A2) znany jest sposób wytwarzania nanocząstek jednego lub większej ilości metali, który obejmuje następujące etapy:
- przygotowanie roztworu zawierającego jony pierwszego metalu;
- przygotowanie ekstraktu roślinnego, który zawiera środek redukujący, polifenol, kofeinę i/lub naturalny rozpuszczalnik lub surfaktant;
- połączenie roztworu zawierającego jony pierwszego metalu z ekstraktem roślinnym celem wytworzenia nanocząstek metalu.
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.
Korzystnie ujawniony sposób obejmuje dalsze etapy, to jest:
- przygotowanie drugiego roztworu jonów metalu 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.
Według korzystnej realizacji sposobu według wynalazku otrzymuje się nanocząstki takich metali jak srebro, żelazo, pallad, mangan.
PL 234 471 B1
Związki naturalne stosowane w omawianym sposobie uzyskiwane są z takich roślin jak herbata, kawa, pietruszka, sorgo, majeranek i melisa lekarska.
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.
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.
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.
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.
ISTOTA WYNALAZKU
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:
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;
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;
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.
Korzystnie jako mieszaninę rozpuszczalnika organicznego i wody stosuje się 70% etanol.
Korzystnie proces redukcji prowadzi się przez okres od 5 do 10 godzin.
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:
PL 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;
- 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;
- stosunek objętościowy roztworu A do roztworu B zawarty jest w granicach od 1:100 do 100:1;
- stężenie nanocząstek srebra zawarte jest w przedziale od 100 mg/dm3 do 5000 mg/dm3.
Korzystnie zawiesina jest zawiesiną wodną.
Korzystnie zawiesina jest zawiesiną w 70% etanolu.
Stężenie wagowe stabilizatora podane jest w stosunku do masy rozpuszczalnika, w którym sporządza się roztwór A.
Stosunek wagowy hormonu roślinnego do rozpuszczalnika odnosi się do masy rozpuszczalnika, w którym sporządza się roztwór B.
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.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że roztwór hormonu roślinnego sporządzony w wodzie lub w mieszaninie rozpuszczalnika organicznego i wody wykazuje zdolność redukowania jonów srebra do srebra metalicznego.
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.
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.
Źródłem atomów srebra w sposobie według wynalazku jest AgNO3, ponieważ jest solą dobrze rozpuszczalną w wodzie i innych rozpuszczalnikach chemicznych.
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.
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).
Stabilizatorem chroniącym tworzące się cząstki srebra przed łączeniem się w większe agregaty jest w sposobie według wynalazku nietoksyczny, liniowy polimer poliwinylopirolidon - PVP.
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.
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).
PL 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady, które nie ograniczają zakresu jego ochrony.
PRZYKŁADY
P r z y k ł a d 1
Otrzymywanie zawiesiny nanocząstek srebra w układzie poliwinylopirolidon auksyna: kwas fenylooctowy (hormon roślinny)
Odczynniki: AgNO3, poliwinylopirolidon, 70% alkohol etylowy, kwas fenylooctowy
PL 234 471 B1
Roztwór (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.
Roztwór (B)
Sporządzono roztwór kwasu fenylooctowego (5 g w 150 ml 70% alkoholu etylowego).
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.
P r z y k ł a d 2
Otrzymywanie nanocząstek srebra w układzie poliwinylopirolidon - kwas abscysynowy Odczynniki: AgNOa, poliwinylopirolidon, etanol, kwas abscysynowy
Roztwór (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.
Roztwór (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.
P r z y k ł a d 3
Otrzymanie nanocząstek srebra w układzie poliwinylopirolidon-kadaweryna
Odczynniki AgNOa poliwinylopirolidon, woda, kadaweryna
Roztwór (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.
Roztwór (B)
Sporządzono roztwór kadaweryny (10 g w 100 ml wody).
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.
Claims (6)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra, poprzez redukcję soli srebra środkiem redukującym pochodzenia roślinnego, w obecności stabilizatora, którym jest poliwinylopirolidon, znamienny 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: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 AgNOa w ilości zapewniającej stężenie jonów srebra w mieszaninie reakcyjnej w granicach od 100 mg/dma do 5000 mg/dma;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;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.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako mieszaninę rozpuszczalnika organicznego i wody stosuje się 70% etanol.PL 234 471 B1
- 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że proces redukcji prowadzi się przez okres od 5 do 10 godzin.
- 4. Zawiesina nanocząstek srebra zawierająca stabilizator, którym jest poliwinylopirolidon, znamienna tym, że jest wytworzona sposobem według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 3 i zawiera co najmniej jeden hormon roślinny wybrany z grupy obejmującej kwas fenylooctowy, kwas abscysynowy i kadawerynę, przy czym:- 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;- 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,- stosunek objętościowy roztworu A do roztworu B zawarty jest w granicach od 1:100 do 100:1;- stężenie nanocząstek srebra zawarte jest w przedziale od 100 mg/dm3 do 5000 mg/dm3.
- 5. Zawiesina według zastrz. 4, znamienna tym, że jest zawiesiną wodną.
- 6. Zawiesina według zastrz. 4, znamienna tym, że jest zawiesiną w 70% etanolu.Wykaz literatury patentowej i niepatentowej cytowanej w opisie patentowym dla wynalazku: „Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra”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 concerned parameters 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 huwan health?, Journal of Applied Biomedicine, 6, 2008, 117-129.4. Bhushan B., Handbook of Nanotechnology, Springer, 2004.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413444A PL234471B1 (pl) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413444A PL234471B1 (pl) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL413444A1 PL413444A1 (pl) | 2017-02-13 |
| PL234471B1 true PL234471B1 (pl) | 2020-02-28 |
Family
ID=57965439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL413444A PL234471B1 (pl) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL234471B1 (pl) |
-
2015
- 2015-08-06 PL PL413444A patent/PL234471B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL413444A1 (pl) | 2017-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bordiwala | Green synthesis and applications of metal nanoparticles.-A review article | |
| 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 | |
| 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 | |
| Basavegowda et al. | Phyto-synthesis of gold nanoparticles using fruit extract of Hovenia dulcis and their biological activities | |
| 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 | |
| Song et al. | Phyto-mediated synthesis of Ag nanoparticles/attapulgite nanocomposites using olive leaf extract: Characterization, antibacterial activities and cytotoxicity | |
| Mohamad et al. | A short review on the synthesis of bimetallic nanoparticles using plant extract | |
| Korpayev et al. | Green synthesis of silver nanoparticles with Alhagi persarum flowers extract and its antioxidant, antimicrobial, and cytotoxic activities | |
| PL234471B1 (pl) | Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra | |
| Pavani et al. | Plants as ecofriendly nanofactories | |
| Pradhan | Green synthesis of copper nanoparticles using aloe vera and its characterization | |
| PL234472B1 (pl) | Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra | |
| 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 (pl) | Sposób wytwarzania zawiesiny nanocząstek srebra i zawiesina nanocząstek srebra |