プルラン安定化金ナノ粒子のタンニン酸支援合成を使用した、Au@Ag コア シェル ナノ構造形成に基づく有毒 Ag+ の検出

Scientific Reports volume 13、記事番号: 1844 (2023) この記事を引用

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2 オルトメトリック

メトリクスの詳細

ここでは、還元剤として (タンニン酸、TA) を、安定化剤としてプルラン (PUL) を使用し、室温で金ナノ粒子 (AuNP) を環境に優しい合成することに基づいた Ag+ 検出のための高感度比色検出戦略を提案します。 。 コロイド溶液 (TA/PUL-AuNP) は、最適な合成条件で、529 nm でベリーレッドの最大吸光度を示しました。 TEM と FESEM は粒子が球形で単分散であることを検証し、他の特性評価結果はナノ合成におけるプルランの役割を解明しました。 プローブ (TA/PUL-AuNP) への Ag+ の添加 (pH 11) は、Au@Ag コア シェル ナノ構造の形成により、肉眼での色の変化をもたらしました。 さらに、添加された Ag+ は、TA/PUL-AuNPs プローブの表面で AgNPs に還元されます。 529 から 409 nm までの吸収極大の浅色シフトが観察されましたが、(AAg+-Abl)@409 nm は 0.100 から 150 μM までの Ag+ 濃度と直線性を示しました。 推定検出限界は 30.8 nM でしたが、これは規制当局の許容限界である 0.930 μM よりもはるかに低かったです。 TA/PUL-AuNPs プローブは、湖水サンプル中の Ag+ 検出についてさらにテストされ、実際のサンプル用途で満足のいく検出性能を示しました。

資源の無防備な開発から生じる人間、健康、環境の汚染は憂慮すべきことです。 自然の補給能力を超えて資源利用の不均衡が生じると、必ずマイナスの影響が生じます。 重金属 (HM) による汚染は、人為的活動により、特に一般的な環境マトリックス (空気、水、土壌) で非常に蔓延しています。 HM は密度が 5 kg/m31 を超える金属です。 これらは人間や動物に対する毒性のため、大きな関心を集めています。 非常に重要な HM には、Ag、Hg、Cd が含まれます。 鉛、ヒ素、金、銅、ニッケル。 リストされている HM の中で、銀イオン (Ag+) に強い関心が寄せられていますが、これは Ag+ 汚染の生態生理学的影響と無関係ではない可能性があります 2。 さらに、Ag+ の抗菌特性により人間の消費者製品に Ag+ が組み込まれると、結果的に水域の汚染が増加します。 人間のシステムでは、Ag+ はそのスルフヒドリル基の親和性によりタンパク質、アミノ酸、核酸と強く結合し、それによって複合体を形成し、私たちの身体システムの最適な機能に悪影響を及ぼす可能性があります。 これは、神経細胞への健康被害、皮膚の色素沈着、免疫力の低下を引き起こす可能性があります3,4。 その結果、環境中の Ag+ を丁寧に監視する必要性が科学者の関心を引き続けています。 実際、飲料水中の Ag+ の最大許容限度は、米国環境保護庁 (USEPA) によって 0.93 μM に設定されています5。

Ag+ の検出方法としては、誘導結合プラズマ質量分析法 (ICP-MS)6、原子吸光発光分光法 (AAS/AES)7、8 が報告されています。 慎重に製造された電極を使用する電気化学的方法9,10、蛍光に基づく検出アッセイ11,12。 その他には、金属ナノ粒子 (MNP) ベースの比色アッセイが含まれます 13、14、15。 これらの方法は Ag+ を確実に定量化できますが、検出戦略に固有の課題がいくつかあるため、より優れた検出性能を備えた、より効率的で簡単で環境に優しい方法が必要です。 ナノマテリアルの製造における環境に優しい材料の使用は、その固有の毒性プロファイルの一部を軽減できるため、過去数十年にわたって大きな注目を集めてきました 16,17。 このため、私たちは、それぞれ植物と動物の両方の原料を使用し、間違いなく環境に優しい材料である TA と PUL を使用することにしました。 したがって、現在の合成戦略は、精力的に推進されているグリーンケミストリーの範囲内に含まれます。