Время науки - The Times of Science

Семенова М.С. Semenova M.S. Стародубов Н.Г. Starodubov H.G. 2019 39 Для того, чтобы наночастицы смогли образоваться с помощью «зеленого синтеза», необходимы два компонента: во-первых, соль металла, из которого этот металл будет восстановлен, а во-вторых, то, что этот металл сможет восстанавливать, – растения. Казалось бы, как хрупкие, беззащитны растения могут быть основным агентом в восстановлении и получении наночастиц серебра, золота, платины, меди, железа и других металлов? Это происходит потому, что у растений есть вторичные метаболиты, которые обладают окислительно-восстановительным потенциалом и выполняют функцию восстановителей и стабилизаторов наночастиц. Соединения вторичного метаболизма имеют функциональное значение на уровне целого растения. Чаще всего эти вещества выполняют «экологические» функции, т.е. защищают от различных вредителей и патогенов, участвуют в размножении, придавая окраску и запах цветам и плодам, обеспечивают взаимодействие растений между собой и с другими организмами в экосистеме. К растительным метаболитам относятся сахара, алкалоиды, терпеноиды, белки, полифенольные кислоты и флавоноиды [3]. Ионы металла связываются с восстанавливающими метаболитами и стабилизирующими агентами, восстанавливаясь до атомов металлов. Полученный комплекс атома металла с метаболитом взаимодействует с другими комплексами, формируя метаболическую наночастицу, затем происходит рост и слияние отдельных мелких наночастиц в более крупные за счет процесса переконденсации до тех пор, пока частицы не обретут нужные размер и форму, стабильные в данных условиях [4]. В большинстве известных методов по биосинтезу наночастиц используются экстракты лекарственных и декоративных растений, плодов, овощей, злаков и т. д., что экономически нецелесообразно. Кроме того, в большинстве исследований используется только одна часть растения, в основном листья. Это указывает на необходимость разработки универсальных методов, которые могут использовать растения целиком и, прежде всего, инвазивные растения, сорняки и сельскохозяйственные отходы. Подавляющая часть известных методов посвящена биосинтезу наночастиц золота, серебра, платины и палладия, в то время как большое количество других элементов и их соединений еще не исследованы или изучены в незначительной степени. К числу последних, безусловно, относятся и полиметаллические наночастицы. На начальном этапе в рамках нашей научно-исследовательской работы была исследована фунгицидная активность водных экстрактов, выбранных для изучения лекарственных растений, на грибах, которые являются фитопатогенами. Воспользуемся схемой для разъяснения того, как происходит получение наночастиц серебра (Рис. 1). Первым компонентом будет соль серебра, а именно нитрат серебра. Вторым компонентом, который необходим для восстановления, будет являться рябина, а именно водный экстракт ее плодов.