구리 나노 입자의 합성 및 안정화에 대한 친환경적 특성:촉매, 항균, 세포 독성 및 항산화 활성
초록
구리 나노 입자(CuNP)는 높은 표면 대 부피 비율, 높은 항복 강도, 연성, 경도, 유연성 및 강성과 같은 탁월한 특성으로 인해 큰 관심을 받고 있습니다. CuNP는 다양한 응용 분야에서 세포 독성 및 항암 특성과 함께 촉매, 항균, 항산화 및 항진균 활성을 보여줍니다. 레이저 삭마, 마이크로파 보조 공정, 졸-겔, 공침, 펄스 와이어 방전, 진공 증착, 고에너지 조사, 리소그래피, 기계적 밀링, 광화학적 환원, 전기화학을 포함한 많은 물리적 및 화학적 방법이 나노입자를 합성하는 데 사용되었습니다. , 전자 분무 합성, 열수 반응, 마이크로에멀젼 및 화학적 환원. 나노 입자의 식물 합성은 낮은 세포 독성, 경제적 전망, 환경 친화적, 향상된 생체 적합성 및 높은 항산화 및 항균 활성으로 인해 물리적 및 화학적 방법에 대한 귀중한 대안으로 제안되었습니다. 이 검토에서는 CuNP 준비에 사용되는 특성화 기술, 주요 역할, 제한 사항 및 감도에 대해 설명합니다. CuNPs 합성에 사용되는 기술의 개요, 합성 절차, 합성된 CuNPs의 특성에 영향을 미치는 반응 매개변수, 다른 식물에서 파이토케미컬을 식별하는 데 사용되는 스크리닝 분석은 검토 및 요약된 최근 출판된 문헌에서 제공됩니다. . 케르세틴에 의한 구리 이온의 환원, 산틴에 의한 구리 나노 입자의 안정화, 항균 활성, 4-니트로페놀의 환원에 대한 가설적 메커니즘을 도식적으로 설명합니다. 이 검토의 주요 목적은 CuNPs 합성에 사용된 식물의 데이터를 요약하고 연구자들이 과거에 사용되지 않은 식물을 조사할 수 있는 새로운 경로를 여는 것이었습니다.
<그림>
구리 나노 입자의 항균 활성에 대한 제안 메커니즘.
<섹션 데이터-제목="배경">
배경
나노입자(NPs)는 우주 기술, 자기, 광전자공학 및 전자공학, 화장품, 촉매, 제약, 생물의학, 환경 및 에너지 응용과 같은 산업 분야에서 많은 흥미로운 응용 분야를 가지고 있습니다[1, 2]. 연성, 높은 항복 강도, 경도, 유연성, 강성, 높은 표면 대 체적 비율, 거대 양자 터널링 효과, 양자 크기와 같은 나노 입자의 놀라운 특성은 동일한 화학 조성을 갖는 벌크 재료의 특성에 비해 기인합니다 [3 ]. 실제로 미세 입자에서 관찰된 것과 상당히 다를 수 있는 NP의 특성은 더 높은 비표면적, 특정 광학적 특성, 더 낮은 융점, 특정 자화, 기계적 강도 및 수많은 산업적 응용입니다[4]. 구리 나노 입자(CuNP)는 용이한 가용성, 저렴한 비용 및 귀금속과 유사한 특성으로 인해 큰 관심을 받고 있습니다[5,6,7,8,9]. CuNP는 또한 센서, 열 전달 시스템[10,11,12], 전자 장치(연료 전지 및 태양 전지), 많은 반응의 촉매 및 병원 장비 코팅에 사용되는 살균 및 항균제로 사용될 수 있습니다[13,14, 15,16,17,18,19].
레이저 삭마[20], 마이크로웨이브 보조 공정, 졸겔[21], 공침[22], 펄스 와이어 방전[23], 진공 증착[24], 고에너지 조사[ 25], 리소그래피 [26], 기계적 밀링 [27], 광화학적 환원, 전기화학 [28,29,30,31,32], 전자분무 합성 [33], 열수 반응 [34], 마이크로에멀젼 [35] 및 화학적 환원 나노 입자를 합성하는 데 사용됩니다. 물리적, 화학적 방법은 잘 정의되고 순수한 나노 입자를 생성하지만 이러한 방법은 독성 화학 물질을 사용하기 때문에 비용 효율적이지 않고 친환경적이지 않습니다. 나노 기술의 가장 중요한 기준 중 하나는 친환경적이고 무독성이며 깨끗한 녹색 화학 절차의 개발입니다[36]. 따라서 나노입자의 생합성은 식물[37, 38], 방선균[39, 40], 곰팡이[41,42,43,44], 박테리아[45,46, 47,48,49], 효모 [50,51,52] 및 바이러스 [53, 54]. 생물학적 개체는 다양한 크기, 물리화학적 특성, 모양 및 조성을 가진 NP를 합성하기 위해 무독성, 깨끗하고 환경 친화적인 접근 방식을 제공합니다[55].
구리 나노 입자는 Euphorbia esula와 같은 다른 식물을 사용하여 문헌에서 합성 및 안정화되었습니다. [56], 푸니카 그라나툼 [57], Ocimum 성소 [58], 은행나무 [59], 칼로트로피스 프로세라 [60], 로소니아 이너미스 [61], Citrus Medicalinn [62], 동백나무 [63], 독말풀 무산소 [64], 시지움 방향족 [65], 참깨 [66], 감귤류의 리몬 , 강황 커큐민 [67], 글로리오사 수페르바 L. [68], Ficus carica [69], 이글 마멜로스 [70], Caesalpinia pulcherrima [71], 계수나무 누관 [72], 루카스 아스페라 , Leucas chinensis [73], 델로닉스 엘라타 [74], 알로에 바바덴시스 Miller [75], 심상성 흉선 [76], 필란투스 엠블리카 [77], 목련 코부스 [78], 유칼립투스 [79], Artabotrys odoratissimus [80], 카파리스 젤라니카 [81], Vitis vinifera [82], 히비스커스 rosa-sinensis [83], Zingiber 공식 [84], 독말풀 [85], 제아 메이스 [86], 우르티카 , 마트리카리아 카모밀라 , Glycyrrhiza glabra , 오미자 , 이눌라 헬레늄 , 계피 [87], Dodonaea viscosa [88], 카시아 오리큘라타 [89], Azadirachta indica , Lantana 카메라 , Tidax 전문가 [90], 부추속 사티붐 [91], 아스파라거스 아스파라거스 , 바코파 모니에리 , 최대 세균 , 위타니아 솜니페라 [92], Smithia sensitiva , 콜로카시아 에스큘렌타 [93], 네리움 협죽도 [94] 및 구아바 시디움 [95]; Phaeophyceae와 같은 다른 조류/진균을 사용하여 [96], 허리스테륨 [97] 및 Hypocrea lixii [98]; Pseudomonas fluorescens와 같은 일부 미생물을 사용하여 [99] 및 엔테로코커스 패칼리스 [100] 문화.
구리 나노입자의 생합성
추출물에 사용되는 식물의 일부
식물의 다른 부분은 잎, 씨앗, 나무 껍질, 과일, 껍질, 야자 껍질, 뿌리 및 껌과 같은 식물 추출물의 제조에 사용됩니다. 잎과 뿌리는 두 가지 방법으로 사용됩니다. 첫째, 식물 추출물의 제조에는 신선한 잎과 뿌리를 사용하고, 두 번째는 분말 형태의 마른 잎과 뿌리를 사용합니다.
CuNP 합성 절차
CuNPs의 합성을 위해 다른 식물의 다른 부분을 사용하여 식물 추출물을 준비했습니다. 관심 식물의 추출물 부분을 합성하기 위해 잎을 채취하여 수돗물로 세척한 다음 증류수로 세척하여 먼지 입자를 제거합니다. 씻은 잎은 두 가지 방법으로 더 사용됩니다. 먼저 이 잎을 1~2시간 동안 햇볕에 말려서 잔류 수분을 제거합니다. 이 태양 건조된 잎의 알려진 무게는 작은 부분으로 나누어지고 탈이온수 또는 에탄올 용액에 담가집니다. 이 혼합물을 자기 교반기를 사용하여 실온에서 24시간 동안 교반한 다음 추가 사용을 위해 여과합니다. 둘째, 이 잎을 4~7일 동안 햇볕에 말리거나 50°C의 오븐에서 1일 동안 건조하고 가정용 블렌더를 사용하여 가루로 만듭니다. 알려진 중량의 식물 분말을 물 또는 에탄올 용액에 혼합한 다음 교반 및 여과합니다.
CuNPs 합성을 위해 황산구리, 염화구리, 아세트산구리, 질산구리와 같은 전구체 염의 농도가 다른 수용액을 식물 추출물과 혼합합니다. 수산화나트륨 수용액도 준비하고 반응 혼합물에 첨가하여 pH 매질을 조절한다. 반응 혼합물을 전기 진탕기에서 다양한 시간 간격 동안 강하게 진탕하고 오븐에서 다른 시간 간격 및 다른 온도로 가열합니다. CuNPs의 형성은 또한 실온에서 일어날 수 있으며 반응 혼합물의 색상을 변화시켜 확인합니다. 마지막으로, 나노 입자는 원심 분리되고 다른 온도에서 건조되었습니다. 반응 최적화는 혼합물의 pH, 전구체 염의 농도, 가열 시간 및 반응 혼합물의 온도를 변경하여 발생합니다. 문헌에서는 표 1과 같이 서로 다른 반응 조건으로 서로 다른 전구체 염을 사용하여 구리 나노 입자를 형성하는 데 서로 다른 식물이 사용되었습니다. 표에서 서로 다른 반응 조건이 구리의 모양과 크기에 영향을 미치는 것을 알 수 있습니다. 나노 입자.
NPs의 속성에 대한 반응 매개변수의 영향
식물 추출물의 농도는 CuNPs의 감소 및 안정화에 중요한 역할을 합니다. 식물 추출물의 농도를 증가시키면 입자의 수가 증가한다고 보고되었다[88]. 식물추출물의 농도를 증가시키면 파이토케미컬의 농도가 증가하고 구리염의 감소도 증가하였다. 금속염의 빠른 환원으로 인해 나노입자의 크기도 감소하였다[101].
CuNP의 크기와 구조는 구리염의 영향을 많이 받습니다. 나노입자의 형태는 염(예:염화구리, 아세트산구리, 질산구리 또는 황산구리)이 수산화나트륨의 존재 하에 사용될 때 변합니다. 모양은 염화구리의 경우 삼각형과 사면체, 아세트산구리의 경우 막대 모양, 황산구리의 경우 구형인 것으로 보고되었다[102]. 전구체 염의 농도를 증가시키면 CuNP의 크기도 증가했습니다.
CuNPs의 합성은 바람직한 범위 내에서 반응 매질의 pH를 변화시킴으로써 최상의 결과를 제공합니다. 나노입자의 크기는 반응 혼합물의 pH 값을 변화시켜 조절하였다. 더 높은 pH에서, 더 작은 크기의 나노입자가 낮은 pH 값에서 얻어진 것에 비해 얻어졌다. 이러한 차이는 식물추출물에 의한 금속염 환원율의 차이에 기인할 수 있다. pH 값과 나노 입자 크기 사이의 역 관계는 pH 값이 증가하면 작은 크기의 구형 나노 입자를 얻을 수 있는 반면 pH 값이 감소하면 큰(막대 모양 및 삼각형) 나노 입자를 얻을 수 있음을 보여주었습니다. 다양한 pH 값(4, 6, 8, 10, 12)의 흡수 스펙트럼에 대한 영향은 그림 1에 나와 있습니다[36]. CuCl2에 식물 추출물을 첨가하는 것으로 보고되었습니다. CuNPs의 형성으로 이어지지 않았지만, 대신에 반응 혼합물의 pH를 염기성 매질로 변경함으로써 CuNPs를 얻었다. 동일한 행동이 Wu와 Chen에 의해 관찰되었으며 pH가 CuNPs의 합성에 중요한 역할을 한다는 결론을 내렸습니다[103].
<그림>
식물 추출물의 제조에 사용되는 식물의 일부
구리 나노 입자의 식물 합성 메커니즘
식물화학 검사:정성 분석
파이토케미컬 스크리닝 분석은 다양한 식물에서 파이토케미컬을 검출하기 위해 수행되는 화학 분석입니다. 표 2와 같이 화학 물질 또는 화학 시약이 포함된 신선한 식물 추출물이 이 분석에 사용됩니다[77].
금속 환원 및 NP 안정화를 위한 파이토케미컬
파이토케미칼을 사용하여 CuNP를 녹색 합성하면 NP의 모양과 크기를 보다 유연하게 제어할 수 있습니다(즉, 반응 온도, 식물 추출물 농도, 금속 염 농도, 반응 시간 및 반응 혼합물의 pH를 변경하여). 반응 매질의 색 변화는 금속 이온의 환원과 NP의 형성을 나타냅니다. 구리 염의 녹색 환원이 즉시 시작되고 구리 나노 입자의 형성은 반응 혼합물의 색 변화로 나타납니다. 파이토케미컬은 그림 2와 같이 먼저 금속 이온을 환원시킨 다음 금속 핵을 나노입자 형태로 안정화시키는 주요 역할을 합니다. 파이토케미칼과 금속 이온의 상호작용과 이들 파이토케미칼의 농도는 CuNPs의 모양과 크기를 제어합니다.
<그림>
금속 이온을 감소시키고 금속 핵을 안정화시키는 프로토콜
플라보노이드는 폴리페놀 화합물, 예를 들어 케르세틴, 카테킨, 플라바논, 이소플라본, 산틴, 펜둘레틴, 알리자린, 피노셈브린, 안토시아닌, 플라본, 탄닌 및 사포닌을 함유하며, 이들은 은행나무 빌로바와 같은 다양한 식물에 존재합니다. [59], Citrus Medicalinn [62], 필란투스 엠블리카 [77], 히비스커스 rosa-sinensis [83] 및 Dodonaea viscosa [93]. 이러한 화합물은 금속을 환원 및 킬레이트하는 데 주요 역할을 합니다. 플라보노이드에 존재하는 다양한 작용기는 구리 이온의 환원을 담당합니다. 플라보노이드의 반응성 수소 원자는 enol 형태가 keto 형태로 변하는 동안 방출되어 구리 이온을 환원시켜 구리 핵 또는 CuNP를 형성할 수 있다고 가정되었습니다. 예를 들어 은행나무의 경우 식물 추출물의 경우 그림 3과 같이 enol 형태가 keto 형태로 변화하여 구리 금속 이온이 구리 핵 또는 CuNP로 환원되는 데 주된 역할을 하는 것은 케르세틴(플라보노이드)의 변형입니다.
<그림>
케르세틴에 의한 구리 이온 감소
CuNPs의 합성 과정에서 1가 또는 2가 산화 상태의 금속 이온은 무산화 구리 핵으로 변환되고 이러한 핵이 병합되어 다른 모양을 얻습니다. 핵이 생성되는 동안 핵은 뭉쳐서 와이어, 구, 입방체, 막대, 삼각형, 오각형 및 육각형과 같은 다양한 모양을 형성합니다. 일부 플라보노이드는 π로 CuNP를 킬레이트하는 능력이 있습니다. 전자와 카르보닐기. 케르세틴과 산틴은 히드록실과 카르보닐을 포함하는 두 개의 작용기가 존재하기 때문에 강력한 킬레이트 활성을 갖는 플라보노이드입니다. 이들 그룹은 앞의 메커니즘을 따라 구리 나노 입자와 킬레이트화되며 그림 4와 같이 CuNP 표면에 산틴(플라보노이드) 흡착 능력을 설명합니다.
<사진>
산틴에 의한 구리 나노 입자의 안정화
Hibiscus rosa-sinensis와 같은 다른 식물에서 단백질 분자(과산화물 디스뮤타제, 카탈라제, 글루타티온)가 [83] 및 동백나무 금속 이온으로부터 나노 입자 형성에 대한 높은 환원 활성을 나타내지만 킬레이트 활성은 과도하지 않다. Camellia sinensis의 단당류(포도당), 이당류(맥아당 및 유당) 및 다당류와 같은 당류 식물 [63]은 환원제 또는 항산화제로 작용할 수 있으며 케톤에서 알데히드로의 일련의 호변 이성질체 변형을 가질 수 있습니다.
Hibiscus rosa-sinensis에 존재하는 폴리페놀(예:엘라그산 및 갈산)과 같은 기타 파이토케미컬 [40], Aegle marmelos의 페닐프로파노이드(페닐알라닌, 티로신) [70], Ocimum sanctum의 테르페노이드 및 아스파라거스 아스파라거스 [58, 92], Calotropis procera의 시스테인 프로테아제 [60], 강황 커큐민의 커큐미나닐린아조메틴 [67], Citrus medicalinn의 아스코르브산 [62], Syzygiumaromaticum의 유제놀 [65] 및 Aegle marmelos의 알칼로이드 구리 이온을 환원시키고 구리 나노 입자를 안정화시키는 동일한 역할을 한다. Phyllanthus emblica의 탄수화물, 안트라퀴논, 퀴논 및 안토시아노사이드 [77]; Hibiscus rosa-sinensis의 리그닌과 크산톤 [83]; Colocasia esculenta의 심장 배당체, 트리테르포노이드, 카로티노이드 배당체 및 안트라퀴논 배당체 식물 [93]은 또한 다른 식물의 추출물에 존재하고 환원제 및 안정화제로 작용하는 파이토케미컬입니다. 구조를 가진 특정 파이토케미컬의 예는 그림 5에 나와 있습니다.
<그림>
구조를 가진 파이토케미컬
특성화 기법
합성된 나노입자의 특성화를 위해 자외선-가시광선 분광법(UV-vis), 투과 전자 현미경(TEM), 소각 X선 산란(SAXS), 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR), X-선과 같은 다양한 기술이 사용되었습니다. 선 형광 분광법(XRF), X선 회절(XRD), X선 광전자 분광법(XPS), 주사 전자 현미경(SEM), 전계 방출 주사 전자 현미경(FESEM), 입자 크기 분석(PSA), Malvern Zetasizer( MZS), 에너지 분산 X선 분광법(EDX/EDS), 나노입자 추적 분석(NTA), X선 반사 측정법(XRR), Brunauer-Emmett-Teller 분석(BET), 선택 영역 전자 회절(SAED) 및 원자력 현미경(AFM)(표 3).
구리 나노 입자의 응용
뛰어난 화학적 및 물리적 특성, 큰 표면 대 부피 비율, 지속적으로 재생 가능한 표면, 저렴한 비용 및 무독성 준비로 인해 CuNP는 다양한 분야의 응용 분야에서 큰 관심을 받았습니다. 구리 나노 입자는 다양한 응용 분야에서 촉매 활성, 항균 활성, 세포 독성 또는 항암 활성, 항산화 활성 및 항진균 활성을 나타냅니다. 촉매 활성에서 구리 나노 입자는 리간드가 없는 조건[59], 1-메틸-3-페녹시 벤젠, 3,3-옥시비스(메틸벤젠)에서 많은 용매에서 알킨 및 아지드의 Huisgen [3 + 2] 고리화에 사용됩니다. [94], 1-치환된 1H의 합성 -1,2,3,4-테트라졸[76], 이산화질소 흡착 및 이산화황 흡착[66]. 촉매되는 대부분의 전이 금속에서 포스핀과 같은 Ullmann 커플링 반응 리간드는 문헌에 보고되어 있으며 대부분의 리간드는 비싸고 제조하기 어렵고 습기에 민감합니다. 이 작업을 위해 합성된 구리 나노 입자는 디페닐 에테르의 리간드가 없는 Ullmann 커플링에 사용됩니다. 산업 폐기물에 존재하는 다양한 염료와 독성 유기 화합물 및 살충제는 환경과 생물체에 매우 해롭습니다. 구리 나노 입자는 메틸렌 블루[73], 아트라진[86]의 분해, 4-니트로페놀[76]과 같은 다양한 염료의 분해에 사용됩니다.
항균제 중 구리 화합물은 농업에서 제초제[105], 살조류[106], 살균제[107], 살충제로 널리 사용되었으며 축산업에서는 소독제[108]로 널리 사용되었습니다(표 4 참조). 생체 유래 구리 나노 입자는 Pseudomonas aeruginosa와 같은 그람 양성 및 그람 음성 병원체에 대해 강력한 항균 활성을 나타냈습니다. (MTCC 424), 황체균 (MTCC 1809), 엔테로박터 에어로게네스 (MTCC 2832) [57], 살모넬라 엔테리카 (MTCC 1253), 리조토니아 솔라니 , 크산토모나스 액소노포디스 pv. 시트리 , 크산토모나스 액소노포디스 pv. 푸니케아 [58], 대장균 (ATCC 14948) [62], 황색 포도상구균 (ATCC 25923), 고초균 (ATCC 6633), 페디오코커스 산성 [69] 및 클렙시엘라 뉴모니아에 (MTCC 4030). 항진균 활성에서 구리 나노 입자는 Alterneria carthami에 대해 사용됩니다. , 콜레토트리쿰 글로에스포리오이데스 , 콜레토트리쿰 린데무티아눔 , Drechslera sorghicola , 푸사리움 옥시스포룸 f.sp. 카르타미 , 리조푸스 스톨로니퍼 , 푸사리움 옥시스포룸 f.sp. 시세리스 , 매크로포미나 파세올리나 , 푸사리움 옥시스포룸 f.sp. 우덤 , 리조토니아 바티콜라 [58], 칸디다 알비칸스 , 곡선 , 아스페르길루스 니제르 , 및 Trichophyton simii [67]. 세포 독성에서 구리 나노 입자는 HeLa, A549, MCF7, MOLT4 및 BHK21 세포주(암 종양)에 대한 연구에 사용됩니다[60, 104].
항균 활성의 가상 메커니즘
CuNPs는 우수한 항균 활성을 가지고 있음이 관찰되었으며 문헌에서 구리 나노 입자의 항균 활성 메커니즘을 제시한 보고서는 제한적이었지만 이러한 메커니즘은 가설에 불과했습니다. CuNPs와 -SH(sulfhydryl) 그룹의 상호 작용으로 인해 박테리아와 효소/단백질이 파괴되는 것으로 관찰되었습니다[109, 110]. 또한 DNA 분자의 나선 구조가 CuNPs의 상호작용에 의해 교란된다는 보고도 있다[111]. CuNPs와 박테리아 세포막의 상호작용은 막횡단 전기화학적 전위를 감소시켰고, 막횡단 전기화학적 전위의 감소로 인해 막 무결성에 영향을 미쳤다[112]. 금속 NP는 각각의 금속 이온을 방출한다고 가정했습니다. 구리 나노 입자와 구리 이온이 박테리아의 세포 표면에 축적되어 막에 구덩이를 형성하여 세포 및 세포 내부의 세포 성분이 누출되어 산화 스트레스를 유발하여 세포 사멸을 초래합니다[112,113,114]. 위의 가능성을 나타내는 항균 활성의 가상 메커니즘은 그림 6에 나와 있습니다.
<사진>
구리 나노 입자의 항균 활성 메커니즘
4-니트로페놀 환원을 위한 촉매 활성
농업 폐수 및 산업 제품에서 일반적으로 발견되는 4-니트로페놀(4-NP)은 유해하며 환경 친화적이지 않습니다. 4-아미노페놀(4-AP)로 전환되는 4-NP의 수소화 또는 환원은 CuNP의 존재하에 발생합니다. CuNP는 도너 붕수화물 이온에서 억셉터 4-NP로의 전자 전달을 보조하여 운동 장벽을 극복하기 위한 반응을 촉매할 수 있습니다.
합성된 CuNPs의 촉매 활성은 수소화붕소나트륨 수용액이 있는 실온에서 수성 매질에서 4-니트로페놀의 환원에서 연구되었습니다[56]. CuNPs를 사용하여 4-NP를 환원하는 것은 간단하고 환경 친화적인 프로세스입니다. UV-vis 분광기를 사용하여 4-NP의 환원을 위한 CuNP의 촉매 효율을 조사하였다. 수성 매질에서 4-NP의 최대 흡수 피크는 317 nm이고 4-니트로페놀레이트 이온의 형성으로 인해 수소화붕소나트륨을 첨가함으로써 흡착 피크가 403 nm로 이동하는 것으로 관찰되었습니다. 403nm의 피크는 2일 후에도 영향을 받지 않고 유지되었으며, 이는 촉매 없이는 4-NP의 환원이 일어날 수 없음을 나타냅니다. CuNPs를 첨가한 후, 용액의 흡수 피크는 300nm로 이동하고 403nm에서 피크는 완전히 사라졌습니다. 이는 4-NP가 부산물 없이 4-AP로 환원되었음을 나타냅니다. 4-NP의 환원에 대한 가상의 메커니즘은 그림 7에 나와 있습니다. 메커니즘에서 4-NP와 수소화붕소나트륨은 이온 형태로 용액에 존재합니다. 수소화붕소 이온의 양성자는 구리 나노 입자의 표면에 흡착되고 BO2 생산. 4-Nitrophenolate 이온은 CuNP의 표면에도 흡착됩니다. 양성자와 4-니트로페놀레이트 이온 모두의 흡착으로 인해 CuNP는 반응물의 운동 장벽을 극복하고 4-니트로페놀레이트 이온은 4-아미노페놀레이트 이온으로 전환됩니다. 전환 후 4-아미노페놀레이트 이온이 탈착되어 4-아미노페놀로 전환됩니다.
<그림>
4-니트로페놀의 환원 메커니즘
결론
이 논문은 다양한 식물을 이용한 구리 나노입자(CuNPs) 합성에 사용되는 생물학적 방법에 대한 최근 정보를 검토하고 요약했다. CuNPs의 녹색 합성은 CuNPs의 낮은 세포 독성, 경제적 전망, 환경 친화적, 향상된 생체 적합성, 실행 가능성 및 높은 항산화 활성 및 높은 항균 활성을 갖는 물리적 및 화학적 방법에 대한 귀중한 대안으로 제안되었습니다. 나노입자의 생합성 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았으며 나노입자의 형성 메커니즘과 나노입자 형성에서 파이토케미칼의 역할에 대한 이해에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다. 이 리뷰는 구리 나노 입자의 합성에 사용되는 식물의 데이터, 합성 절차 및 합성된 CuNPs의 특성에 영향을 미치는 반응 매개변수를 제공합니다. 파이토케미컬 스크리닝 분석은 다양한 식물에서 탄수화물, 탄닌, 사포닌, 플라보노이드, 알칼로이드, 안트라퀴논, 안토시아노사이드의 검출과 같은 파이토케미컬을 식별하는 데 사용되는 화학 분석입니다. 이 논문에서는 케르세틴에 의한 구리 이온의 환원 메커니즘과 산틴에 의한 구리 나노 입자의 안정화 메커니즘을 설명합니다. 구리 나노 입자에 대한 문헌에서 사용된 특성화 기술은 UV-vis, FTIR, XRD, SEM, FESEM, TEM, PSA, MZS, EDX, NTA, SAXS, XRR, XRF, XPS, BET, SAED 및 AFM입니다. 구리 나노 입자는 다양한 응용 분야에서 촉매 활성, 항균 활성, 세포 독성 또는 항암 활성, 항산화 활성 및 항진균 활성을 나타냅니다. 이 백서에는 4-니트로페놀의 항균 활성 및 감소의 가상 메커니즘이 도표로 나와 있습니다.
다양한 구조적 특성과 효과적인 생물학적 효과를 가진 CuNP는 앞으로 새로운 친환경 프로토콜을 사용하여 제작될 수 있습니다. CuNPs의 입자 크기 및 크기 의존적 특성에 대한 제어는 응용 분야의 새로운 문을 열 것입니다. 이 연구는 식물 추출물, 미생물 추출물 및 자연 발생 생체 분자를 사용하여 CuNP의 합성에 대한 개요를 제공합니다. CuNP 합성을 위한 이러한 모든 녹색 프로토콜에는 고유한 장점과 한계가 있지만 환원제로 식물 추출물을 사용하는 것이 이전 녹색 환원제로 나노 입자의 생산 속도가 빠르기 때문에 미생물 추출물을 사용하는 것보다 더 유익합니다.
