银和金纳米粒子的生物合成和潜在的应用及其在纳米Chitosan-Based纳米复合材料

文摘

Biosynthesized或生物金属纳米粒子,尤其是金银纳米颗粒(分别AgNPs和AuNPs),已经越来越多地使用,因为他们的优势,包括高稳定性和承载能力;此外,这些纳米颗粒合成使用绿色和具有成本效益的方法。先前的研究已经调查减少和/或稳定剂不同生物来源,包括植物、微生物和marine-derived产品,使用锅或多步过程在不同的条件。此外,大量的研究已经进行确定这些纳米粒子的生物和药理作用,如抗菌、抗肿瘤、抗炎和抗氧化作用。近年来,壳聚糖、天然阳离子多糖,已被越来越多的调查为减少和/或稳定剂合成的生物金属纳米粒子与纳米药物的潜在应用。在这里,我们回顾了生物合成的机理和潜在的应用AgNPs和AuNPs及其chitosan-mediated纳米的纳米复合材料。

1。介绍

纳米技术的一个分支技术与合成、表征和应用的材料在1 - 100纳米的纳米尺度范围1]。“纳米技术”一词被定义在1974年东京大学的Norio谷口的能力操纵材料在纳米尺度(2]。自那时以来,纳米粒子已被用于各种应用程序在科学和技术。健康科学的应用纳米技术是在纳米领域的(3]。

纳米粒子的独特性质是,他们有一个相当高的表面积,有利于绑定与不同的功能配体(4,5]。纳米粒子的小尺寸使其使用各种应用程序(6),包括开发新设备或工具中使用的生物医学和制药领域4,7,8]。

近年来,而大部分金属或金属离子,金属纳米粒子,包括银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)和钯(Pd),都进行了广泛的研究,因为其独特的属性,特别是量子尺寸效应和大的表面积。此外,金属纳米粒子与生物系统是兼容的,因此,他们被用于药物输送、诊断成像,标签,作为生物传感器9]。

人们进行了无数次研究,尤其是研究金属纳米颗粒的合成和应用前景。金属纳米粒子合成的各种技术,包括化学方法。通过化学方法合成的过程分为两个步骤:第一步是由还原剂还原后形成稳定的纳米粒子通过使用一个合适的稳定剂;第一步是至关重要的在避免粒子聚集,导致形成的纳米颗粒的消失(10]。无毒稳定剂、覆盖剂应选择在纳米粒子的合成纳米颗粒的毒性取决于限制代理而不是纳米颗粒本身的性质(11]。

金属纳米粒子稳定使用可生物降解的聚合物,如壳聚糖可用于药物输送系统的发展,因为壳聚糖作为一种有效的辅助由于其高效的互动和渗透穿过细胞膜。壳聚糖被广泛应用,因为其低毒性、高生物相容性。稳定剂的存在如壳聚糖的合成金属纳米颗粒可以促进表面物理吸附的修改,具体的识别,和静电相互作用,从而提高稳定性12,13),这是很重要的决定的潜在使用金属纳米粒子作为药物(14]。

壳聚糖作为稳定剂(15和作为还原剂16在金纳米粒子的合成(AuNPs)。壳聚糖的浓度影响的大小和稳定纳米颗粒(准备17]。金属离子之间的静电吸引和质子化了的胺组是由于壳聚糖和阴离子tetrachloroauric离子之间的交互。

生物合成金属纳米粒子是越来越受欢迎,因为环保和成本效益的方法,而化学法与生物危害和环境毒性(18]。金属纳米粒子合成使用生物制剂,包括真菌、植物、细菌和其他微生物,有很高的稳定性。许多研究研究了银纳米粒子的应用(AgNPs)和AgNPs健康科学;因此,在这篇文章中,我们回顾了生物合成的机理和应用前景的银纳米粒子(AgNPs)和AuNPs及其chitosan-mediated纳米复合材料。

2。AgNPs的潜在应用

不同于大部分形式的贵金属,AgNPs各种形状和大小有不同的催化特性,包括表面等离子体共振(SPR),大型个人AgNPs有效散射截面,和强烈的毒性范围广泛的微生物。最近的研究调查了AgNPs虽然银离子和盐的影响长期以来一直用于他们对微生物的抑制作用19]。

2.1。抗菌药物

许多行业已经开始利用银的使用作为抗菌剂,和银通常是添加到伤口敷料,外用药膏,消毒喷雾剂,面料20.]。AgNPs也发挥他们的抗菌活性,对抗生素作为抗菌补充。因此,AgNPs可用于抵抗传统抗生素的发展情况(21]。AgNPs起到抗菌作用通过粘附细菌细胞壁和随后穿透它,因此,导致细胞膜的结构改变。因此,细胞膜的渗透性的妥协导致细胞死亡。缺口的形成被称为“坑”在细胞表面导致纳米颗粒(积累22]。

进一步,AgNPs往往与硫和磷系生物材料细菌细胞中,如DNA碱基,然后作用于软基地和破坏DNA,从而导致死亡的细胞23]。此外,抑制呼吸酶的银离子会导致释放活性氧(ROS)的细胞,导致细胞self-attack。此外,纳米颗粒在细菌调节信号转导;纳米颗粒脱去磷酸酪氨酸残基上的肽底物,导致抑制信号转导,从而防止细菌的生长(24]。

几项研究表明,银离子的正电荷在抗菌活性起着重要的作用对之间通过静电吸引带负电荷的细胞膜和带正电的纳米粒子25]。AgNPs涂层材料用于医疗器械,因为他们独特的抗菌性。AgNPs保护的外表面和内部设备和促进持续释放银离子诱导抗菌活性(26]。此外,合成AgNPs分散在各种类型的车辆如chitosan-alginate复合材料(27]和壳聚糖nanocarrier [28)实现一个增强的抗菌效果。

2.2。Leishmanicidal代理

利什曼病是一种由寄生虫引起的疾病利什曼虫属的,传送到主机的沙蝇向量(29日]。当前药物引起严重的毒性和寄生虫已经开发出抗可用leishmanicidal代理(30.,31日]。策略来克服这些问题包括联合治疗与AgNPs leishmanicidal代理。两性霉素B是表面吸附AgNPs水提物的合成Isatis tinctoria(32]。这些纳米颗粒(IC的leishmanicidal活动₅₀= 2.43μg / mL)大于空白AgNPs (IC₅₀= 4.2μg / mL)。同样的,Anethum graveolens叶提取物被用作还原剂生产生物AgNPs来源。AgNPs antileishmanial增强效应的miltefosine∼2倍,尽管AgNPs本身没有任何抑制对利什曼原虫的寄生虫(33]。因此,leishmanicidal的结合剂和生物AgNPs可能答案更安全、更有效的替代治疗利什曼病。

曝光的影响对AgNPs利什曼原虫的活动了l . tropica promastigotes体外。形态和其他参数,包括葡萄糖消耗和线粒体脱氢酶活动的寄生虫,被暴露改变和可见光;antileishmanial活动增强相比在黑暗条件下(34]。类似的研究结果报道当寄生虫对AgNPs和紫外线35]。

2.3。催化剂

金属颗粒在纳米尺寸范围内表现出物理性质不同于离子和散装材料,包括增加催化活性(36]。这些纳米颗粒的催化活性依赖于他们的粒度大小分布、结构、形状、和chemical-physical环境。催化剂是重要的对于许多化学反应和降解等化学合成染料亚甲蓝和刚果红和人类健康和环境造成负面影响。目前,nanocatalyst用于去除有害化学物质,广泛应用于许多产品,包括化妆品和药品37]。

光催化活性AgNPs biosynthesized荔枝提取的(羊草)据报道相比明显高于商业AgNPs;11分钟内99.24%的亚甲蓝退化。第三次后,催化活性保持甚至重用AgNPs [38]。高活动是由于小尺寸的AgNPs提供大的表面积催化纳米颗粒表面发生(38]。

2.4。伤口愈合剂

AgNPs作为优秀的愈合伤口敷料,因为他们加速reepithelialization并增加感染伤口的细菌清除率(39]。AgNPs这些影响是由于减少局部基质金属蛋白酶(MMP)的活性和细胞凋亡的增加伤口内的中性粒细胞(40]。此外,AgNPs抑制促炎细胞因子的活动干扰素γ和肿瘤坏死因子α41]。在动物模型中,局部应用chitosan-capped AgNPs加速烧伤的愈合伤口愈合通过减少炎症反应,随后,减少维修阶段的持续时间(42]。以前的报告描述了应用程序的biosynthesized AgNPs和AuNPs在伤口愈合43]。

2.5。生物传感器

AgNPs电浆的特性使大量的蛋白质的检测,没有检测到正常的生物传感器。AgNPs用作生物传感器在检测癌症的44]。SPR高峰和线宽度对纳米粒子的大小和形状敏感,金属物种,和周围介质(45]。因此,AgNPs非常敏感,可用于bioimaging。AgNPs光热光谱分析可以作为代理消融治疗的细胞如乳腺癌细胞(46]。AgNPs也用作阳离子标记葡萄糖生物传感器,和方法可以确定葡萄糖具有良好的选择性,准确性和重现性47]。此外,AgNPs可用于传感DNA杂交的传感检测的成功取决于盐浓度应大于最小阈值(48]。

2.6。药物输送

纳米粒子有优势,如小粒径、高稳定性,通过表面功能化和特定目标的能力;因此,纳米粒子可以作为通用的药物输送系统。AgNPs携带一个目标配体的表面,例如,叶酸。然后,结合了AgNPs diminazene aceturate,药物用于治疗动物锥虫病(49]。此外,AgNPs已经发展为各种车辆药物(50)和生物分子,如oligodeoxynucleotides [51)和白细胞介素- 10”(52),分别治疗癌症和炎症性疾病。

3所示。潜在的应用AuNPs

AuNPs广泛应用于生物医学,因为它们的属性,如易于检测、高功能、和低毒性(53]。精确修改结构的纳米粒子在纳米尺度上增加他们的溶解度在水环境中,提高了生物系统兼容,便于结合其他生物分子(54]。此外,管理局AuNPs对人类是安全的,因为他们的低细胞毒性(55]。

AuNPs有很多优势,因此,先前的研究已经调查了各种应用程序的AuNPs纳米抗菌药物和药物和基因传递系统(56- - - - - -59]。AuNPs用于各种应用程序,因为他们的高稳定性和独特的电子、光学和光谱属性(60]。简要的描述的应用程序AuNPs在纳米医学如表所示1。


应用程序	描述

光动力治疗	近红外(IR)吸收AuNPs兴奋时产生热量,从700年到800纳米波长的光。接触的肿瘤含有AuNPs这些波长的光粒子迅速升温,从而破坏肿瘤细胞。
药物运输代理	AuNPs有很大的表面积,使各种分子如聚合物的吸附,药物和靶向配体表面。
诊断	AuNPs用于检测生物标记物的各种疾病,包括癌症、传染性病原体以及家用早孕检测试纸。

3.1。抗菌药物

AuNPs有良好的抗菌活性。此外,他们对各种微生物杀菌作用。然而,杀菌效果依赖于AuNPs的形状和大小(61年]。潜在的抗菌作用机制AuNPs AgNPs的一样,AuNPs附着在表面的细菌细胞膜,导致重要的膜的损伤和破坏,从而增加细胞表面的磁导率,抑制细胞的呼吸功能,最终导致细胞的死亡(62年- - - - - -64年]。此外,先前的研究表明,AuNPs可以有效地用作抗生素(一辆车61年]。AuNPs的组合与另一个抗菌剂如环丙沙星显示协同效应,并结合的抗菌活性高于AuNPs独自一人(65年]。

3.2。Leishmanicidal代理

利什曼原虫的寄生虫在宿主巨噬细胞繁殖。特定的药物输送巨噬细胞因此需要在打击利什曼原虫的寄生虫感染(66年]。AuNPs作为药物输送系统leishmanicidal代理已报告。在一项由Das et al。66年];quercetin-functionalized AuNPs研发和他们对选定的耐药菌株有效。其他的植物化学物质用于合成AuNPs leishmanicidal代理包括水提物Rhazya一成不变decne(67年,68年),Maytenus royleanus干细胞(31日]。

3.3。催化剂

像AgNPs AuNPs也一直作为催化剂开发的各种反应,包括有害化学物质的去除。在汗等的研究。37),龙眼果汁来biosynthesize AuNPs。降解亚甲基蓝的催化作用AuNPs据报道,高达76%,由于不断的surface-capped生物分子提供电子对维持黄金在其减少的形式(37除了他们小尺寸粒子的优势。最近,生物AuNPs水提取物的生产黑质成分叶子显示高催化活性;约83%和88%甲基橙和若丹明B是退化的,分别为(69年]。

使用金属纳米粒子作为催化剂的优点包括以下几点:(1)反应温度较低的需要(低于溶剂的沸点),(2)透明光,让照片催化,(3)容易控制他们的大小和形状,和(4)的能力被固定在固体支持反应发生在不同的阶段,即使对于气相(70年]。综上所述,金属纳米颗粒显示出很大的潜力作为一个简单和廉价的催化平台。

3.4。诊断和显像剂

绑定的AuNPs AuNPs分析物改变了物理化学性质,例如,电导率,氧化还原行为,和SPR,因此,形式可检测的信号,使其作为诊断代理。AuNPs发挥重要作用作为探针在肿瘤细胞的显微镜检查,因为他们可以积累和对肿瘤细胞的光散射效应。因此,AuNPs可用于癌症诊断(71年,72年]。

AuNPs允许在体外检测和作为诊断代理的疾病,如癌症容易接合与寡核苷酸等生物标志物或抗体来检测目标生物分子(73年]。例如,AuNPs bio-barcode试验中使用,这是一种超灵敏的方法用于检测目标核酸和蛋白质。bio-barcode试验涉及接合的AuNPs针对性的抗体,条形码寡核苷酸,磁性微粒携带单克隆抗体为目标分子。目标分子的检测,这些复合物是紧随其后的是大量条码寡核苷酸的释放,使量化和识别的目标74年]。

最近,一位光电化学免疫传感器基于硫化镉电影和AuNPs沉积在铟锡敷氧化物载玻片(AuNP / cd / ITO)检测反了利什曼虫infantum抗体。的能力AuNPs敏化- cd来确定具体的l . infantum抗体与高灵敏度提供了一个简单的替代诊断利什曼病(75年]。

AuNPs一直作为显像剂在暗场光散射等不同的技术,计算机断层扫描(CT)、光热光谱分析外差式成像技术,光学相干断层扫描(OCT)和拉曼光谱,因为他们的电子和光学性质76年]。

3.5。药物输送

纳米粒子,包括AuNPs,用作基因和药物传输代理因为容量的表面负荷高77年除了其他的优势。AuNPs行为的高表面积密度作为治疗药物和促进平台绑定等多功能半个针对代理商和药物(76年]。AuNPs可交付使用的细胞通过主动或被动定位机制。被动定位过程包括积累AuNPs肿瘤内通过其不规则的血管,它允许通过内皮大型粒子的渗透。被动定位的过程是基于增强渗透性和保留(EPR)的效果。活跃的目标取决于绑定到一个表面功能配体专门为目标分析物提供选择性和特异性(76年]。AuNPs可用于各种应用,包括基因调节,光照疗法,通过有效的交付和定位策略和治疗药物,(78年- - - - - -80年]。

4所示。生物合成金属纳米颗粒

金属纳米颗粒通常是使用化学方法合成。但是,昂贵的和有毒试剂作为稳定和减少代理在合成可能会限制这些纳米粒子的应用。此外,这些有毒代理人可能过度积聚在固体、液体或气体形式的环境(81年]。化学和物理方法(64年的纳米粒子的合成涉及危险化学品的使用和高能源;此外,净化纳米粒子合成过程中使用这种方法是困难的和浪费的20.]。因此,另一种方法是环保和涉及生物制剂对于金属纳米颗粒的合成是必要的。

此外,使用化学方法合成金属纳米粒子用于生物医学应用程序时的会产生有害影响(82年,83年因为化学残留物。因此,急需开发成本效益和环保的方法合成金属纳米颗粒没有使用任何有毒化学物质。最近,一个绿色的方法使用天然还原性物质如多糖、微生物(细菌和真菌),或植物提取物被用作简单,无毒,环境友好替代复杂的化学方法合成金属纳米颗粒。生物金属纳米粒子的应用图所示1。

4.1。优势

生物合成金属纳米粒子受到太多的关注,因为该方法的优势。合成纳米粒子通过使用生物方法对环境友好,和代理上发现的植物,细菌或真菌可以作为降低代理(84年,85年]。生物合成金属纳米粒子的使用植物提取物、酶和微生物已被广泛研究近年来作为一个环保和绿色方法(Mohanpuria et al . 2008年,[87年])。Plant-mediated金属纳米粒子的生物合成是获得越来越多的欢迎,因为这是一个简单的方法,使修改大小和形状的纳米颗粒,是一种经济、无毒,环保方法(88年]。

此外,生物合成的纳米粒子不需要高温、压力、能量和有毒化学物质(89年]。细胞合成纳米粒子的大小和形状可以通过修改控制pH值、温度、底物浓度和反应时间(90年]。此外,大量的自然分泌蛋白质和次生代谢物生产当使用真菌作为降低代理迅速产生大量的纳米颗粒(90年]。真菌分泌大量的生物活性物质,因此是适合大规模生产的代理,提供缓解下游加工的91年]。除了环保自然,生物合成方法提供了更好的控制晶体生长,因为合成的速度和稳定,由于稀释和位阻92年]。这些特征的方法被用来控制形状和大小的纳米粒子93年]。

大量的金属纳米粒子是免费的从污染物可以通过植物提取物、biosynthesized这些纳米粒子更好的定义形态和大小比使用化学合成方法(94年]。金属纳米颗粒的合成利用植物提取物更简单,更容易按比例增长,比这便宜的利用微生物和整个植物(95年,96年]。此外,植物提取物可以作为稳定剂,减少AuNPs代理生产。植物提取物的来源影响纳米粒子的特性,因为不同的提取可能包含不同的有机组合和浓度减少代理(97年,98年]。此外,植物提取物的性质和浓度、pH值、温度、和金属盐的浓度影响的速度生产,数量,和其他AuNPs的属性。的各种化学分子出现在植物提取物可以用于bioreduction金属盐,例如,类黄酮、生物碱、萜类化合物和多酚(图2)。

4.2。生物合成的AgNPs

生物合成AgNPs来源主要有三种:细菌、真菌和植物提取物。植物提取物可以作为减少和限制代理AgNPs合成的。组件参与生物合成的纳米粒子包括溶剂中合成,环保还原剂和无毒稳定剂(24]。植物提取物是由各种部件,如酶、氨基酸、多糖、维生素作为环保减少代理。此外,评审Sharma et al。64年]表明AgNPs可以成功地使用生物有机化合物的合成。

生物合成的纳米粒子包括两种机制,即酶和非酶的减少。使用酶还原方法合成纳米粒子包括烟酰胺腺嘌呤二核苷酸phosphate-dependent还原酶;然而,减少的速度实现了使用这种方法是慢于减少涉及非酶的使用方法,通常更快,和所涉及的化学反应是相同的酶减少,除了微生物或植物被用作降低和稳定剂。此外,非酶的减少可以执行等极端条件下的高pH值和温度,加速合成(39]。更多细节在不同的方法合成生物描述了AgNPs Firdhouse和LalithaOne hundred.]。最近的事态发展在生物合成AgNPs及其潜在的治疗应用表中列出2。


不。	源的提取	应用程序	参考

植物
1。	大戟属植物milii叶	伤口愈合剂	(101年]
2。	Cestrum nocturnum	抗菌剂和抗氧化剂	(102年]
3所示。	Sida等	抗菌剂对选定的鱼类和人类病原体	(103年]
4所示。	Ligustrum ovalifolium水果	抗癌剂(测试人类卵巢癌细胞株)	(104年]
5。	蔗糖officinarum阀杆	抗菌剂	(105年]
6。	五角reflexa	抗菌剂对真菌壳聚糖制成的伤口敷料	(106年]
7所示。	黄连粉末	抗菌剂(AgNPs被涂上一层壳聚糖以提高其抗菌活性)	(32]

海洋
1。	摘要研究隔绝Spatoglossum asperum	抗菌剂	(107年]
2。	摘要研究隔绝褐色海藻	抗菌、抗癌剂	(108年]

4.3。生物合成的AuNPs

AuNPs在纳米的应用取决于它们的大小,形状,和稳定性。AuNPs应该具有较高的表面积,分散在水介质,在室温下具有良好的稳定一段时间。AuNPs往往聚集并形成较大的颗粒,因为他们有大的表面积(109年]。

的方法制备AuNPs是基于黄金的减少(3)水合氯醛在氯金酸(HAuCl4)解决方案。需要保护代理AuNPs的合成,防止进一步的生长和聚集粒子吸附在纳米颗粒的表面。因此,重要的是要控制的大小和形状AuNPs通过使用适当的减少和搅拌的方法,选择适当的类型和浓度的保护代理,和控制合成条件,如温度、pH值、搅拌,和使用外部字段。绿色的降低和稳定剂大多是植物中发现(110年,111年)、藻类、细菌和真菌(112年]。

空间和表面电荷的静电斥力存在纳米颗粒(113年]。体内的biodistribution AuNPs强烈依赖于它们的大小和表面电荷。从先前的研究结果表明AuNPs各器官的尺度依赖的积累,和各器官积累的程度取决于AuNPs的电荷,这是由动态蛋白质绑定和交换(114年]。三种类型的AuNPs带正电的AuNPs,中性AuNPs,和带负电荷的AuNPs。AuNPs与不同表面电荷显示毒性存在剂量依赖的相关性,可以破坏细胞形态。带正、负电荷与中性AuNPs, AuNPs诱导线粒体应激(115年]。

AuNPs各种生物合成路线中,金离子的方法包括减少非盟(III)盟(0)使用植物提取物在方案阶段近年来取得了相当大的关注。植物提取物可再生,使用环保水介质,在本质上是无毒的,有更少的有毒的副产品,并要求温和的反应条件(116年]。因此,合成AuNPs使用植物提取物比使用其他生物合成的方法合成,更受欢迎,因为植物提取物也可以作为稳定剂的合成AuNPs [117年]。许多植物被成功地用于AuNPs的快速和高效的合成细胞外。

在植物extract-mediated bioreduction AuNPs,水植物提取物添加到氯化金,也称为氯金酸(HAuCl₄在正常的室温和常压下),解决方案(117年]。反应通常在几分钟内完成。颜色的变化从一个苍白的绿色紫色红色表明金纳米粒子的形成。一个以前的报告描述了AuNPs利用植物和微生物的生物合成,这些纳米粒子的抗菌活性118年]。此外,其他应用程序审查的描述生物AuNPs梅农et al。119年]。

除了各种植物和微生物、海洋资源已经被用于减少代理AuNPs的绿色合成。卡拉胶寡糖来自海洋红藻被用作减少和限制代理获取AuNPs,表现出对hct - 116抗肿瘤活性和mda - mb - 231细胞(120年]。此外,从升级改造海洋废弃物中提取得到的水母(Nemopilema nomurai)成功地用作还原剂获得AuNPs显示抗肿瘤和抗炎活动(121年]。此外,最近的一项研究显示,一个绿色的合成方法回收再利用软骨废物AuNPs提取物yellow-nose滑冰(Dipturus chilensis)[122年]。各种生物或自然资源综合AuNPs图所示3。

4.4。壳聚糖作为一种减少和/或稳定剂

壳聚糖是一种广泛研究生物分子的合成金属纳米颗粒。之前的研究表明,壳聚糖可以作为保护或稳定剂(16,42]。此外,壳聚糖还被用作还原剂的合成金属纳米颗粒。

壳聚糖((1⟶4)2-amino-2-deoxy-b -D葡聚糖)是一种自然丰富的生物聚合物通过碱性几丁质脱乙酰作用[123年]。壳聚糖是一种带正电的多糖,由葡萄糖胺和N乙酰氨基葡萄糖残基。壳聚糖是更少的有毒,nonimmunogenic、生物相容性和容易被酶降解[124年]。壳聚糖的浓度和分子量影响稳定、形态、和合成纳米颗粒的大小18,125年]。

最近,壳聚糖用于生产基bionanocomposites。从干细胞中提取得到的蔗糖officinarum被用作还原剂形成AgNPs和chitosan-Ag bionanocomposites。基壳聚糖的抗菌活性bionanocomposites最高铜绿假单胞菌(写明ATCC 9027)紧随其后,反对枯草芽孢杆菌(MTCC 3053),克雷伯氏菌planticola(MTCC 2277),粪链球菌(写明ATCC 8043)大肠杆菌(写明ATCC 8739)。AgNPs和纳米复合材料的抗菌活动之间的区别没有相比在一项研究105年]。壳聚糖用于外套AgNPs biosynthesized使用海带多糖摘要研究。的chitosan-coated AgNPs杀生的,抗癌效果。以前的研究表明大肠杆菌是更敏感比金黄色葡萄球菌治疗与相同浓度的chitosan-coated AgNPs,而抗癌活性与变更相关的细胞形态和损失的依从性(108年]。

一些研究调查表明壳聚糖作为稳定的能力和还原剂的合成AuNPs。黄和杨125年)使用了天然多糖壳聚糖降低和稳定剂获得阳离子chitosan-stabilized AuNPs。AuNPs并未表现出明显的迹象聚合存储两个多月,这表明高AuNPs的稳定性。此外,他们的研究结果表明,壳聚糖本身可以降低金盐零价AuNPs没有添加任何其他减少代理。有趣的是,三聚磷酸盐的添加壳聚糖溶液还原之前的金盐影响粒子的大小分布和形状,因此除了球形粒子,粒子多边形得到[125年]。此外,壳聚糖用于降低和稳定AuNPs在低温下使用一个两步技术,包括最初的反应在室温下(6小时)之后,第二个反应在35°C (1 h) (126年]。此外,chitosan-stabilized AuNPs开发分析尿酸水平准备在高温下,涉及搅拌和加热HAuCl4和壳聚糖的混合物在85°C (127年]。

tetrachloroaurate离子之间的静电力(AuCl4̄)的解决方案,在壳聚糖的氨基形成稳定和发挥重要作用的AuNPs [125年]。此外,极性基团的电荷转移存在于壳聚糖,例如,羟基或氨基组,可以减少中性原子的金离子128年]。因此,壳聚糖不仅充当好的还原剂绿色合成,而且作为稳定剂在AuNPs的形成。

4.5。金属纳米粒子的表征

表征是必要的控制研究的结果和控制产品的属性。此外,金属纳米粒子的特性是必要的评价表面改性的结果,特别是在携带生物分子的纳米颗粒。不同的仪器和技术被用来评价纳米粒子的物理特性。纳米粒子的表征涉及确定不同的参数,如粒子结晶度,形态、大小和表面积。

4.5.1。AgNPs

纳米粒子的生成第一个迹象是颜色的改变。改变颜色从黄色到棕色表明AgNPs的形成。此外,UV-spectrometry是用来证实纳米颗粒的形成SPR的基础上。UV-spectrometry是简单的技术来验证金属纳米颗粒的形成提供了金属SPR。硝酸银溶液中用来形成AgNPs显示大约436海里的最大吸光度(129年]。

AgNPs的形态和粒径是决定用透射和扫描电子显微镜(TEM和SEM)和原子力显微镜(AFM)。进一步,用动态光散射和x射线衍射分析的粒度分布和结晶度,分别为(45]。

4.5.2。AuNPs

几个因素扮演了一个重要的角色在决定形态、大小分布,稳定合成AuNPs,如前体的浓度(Au)^{3 +})离子,选择一个合适的溶剂萃取的植物化学物质,反应温度,和稳定剂的性质130年]。AuNPs具有使用不同的技术,如紫外可见光谱,傅里叶变换红外(FTIR)光谱,TEM,通过使用一个zetasizer系统。

形成AuNPs可以确定通过紫外可见光谱测量吸光度乐队在可见区域的局部表面等离子体共振(LSPR AuNPs)。一个强大的吸光度乐队在500到600纳米的范围。AuNPs表现出独特的光学特性,导带中电子的集体振荡AuNPs在共振与特定波长的入射光。AuNPs强烈的粒子大小与SPs有关,因此,SPs可以用来研究AuNPs的大小。例如,AuNPs 40 nm制程生产使用化学方法SP高峰在520海里。AuNPs使用微生物和化学法合成显示吸光度山峰500到600纳米的范围内,如图4(131年]。

红外光谱数据被用来识别官能团而TEM用于确定AuNPs的粒度和结构形态。TEM,它使用一个放大显微摄影测量粒子尺寸,用于识别的平均直径和尺寸分布AuNPs [132年]。此外,颗粒大小影响的外观AuNPs在粒径的增加导致改变AuNPs从粉红色到蓝色的颜色,这可能归因于AuNPs SPs的变化。

4.6。缺点

绿色合成有一定的局限性。纳米粒子合成使用这种方法可能被致病菌污染的净化过程中,因此这些纳米粒子应该仔细用于医学应用(39]。此外,一些研究表明,金属纳米粒子,包括生物的可能导致毒性,包括肾毒性和神经毒性。AgNPs使用化学合成方法和生物AgNPs显示相似的毒性在体外和在活的有机体内(133年]。此外,类似于化学合成AgNPs生物AgNPs引起神经毒性由于绑定自由乙酰胆碱酶的能力(疼痛)和es (AChE-acetylcholine)复杂134年]。

5。闭幕词

发展生物金属纳米粒子,尤其是AgNPs和AuNPs,受到越来越多的关注,因为它们潜在的应用在许多领域,包括纳米。绿色发展的纳米颗粒是非常重要的,以避免对人体和环境的不利影响,通常与化学合成金属纳米颗粒。虽然生物金属纳米粒子比化学合成纳米粒子被认为是安全的;几项研究已经显示相似的两种类型的纳米粒子的毒性。应该进行进一步的研究来探讨潜在的毒性,包括慢性毒性、生物纳米颗粒对人类健康的风险降到最低。

信息披露

作者独自负责的内容和本文的写作。

的利益冲突

作者报告没有利益冲突。

确认

作者承认金融支持收到马来西亚Kebangsaan大学通过阿鲁Perdana格兰特(ap - 2017 008/3)。

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纳米技术杂志》