Биобезопасность и экологическая чистота производства металлических наночастиц, применение которых во многих секторах экономики растет значительными темпами, являются актуальной проблемой. Химические и физические методы, применяемые для получения наночастиц, часто дороги и потенциально опасны для окружающей среды. Настоящий обзор посвящен возможностям синтеза металлических наночастиц с использованием экстрактов растений. Этот подход активно разрабатывается в последние годы в качестве альтернативного, эффективного, дешевого и экологически безопасного метода получения наночастиц с заданными свойствами. В обзоре детально рассмотрены различные факторы, влияющие на морфологию, размер и выход металлических наночастиц. Основное внимание уделено роли природных растительных соединений, участвующих в биовосстановлении солей металлов в процессе синтеза наночастиц. Приведены примеры эффективного использования экзогенных биоматриц (пептидов, белков и вирусных частиц) для получения наночастиц в экстрактах растений.
Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского
государственного университета им. М.В. Ломоносова; Центр перспективных технологий
Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова; Центр перспективных технологий
Roco M.C. // Сurr. Opin. Biotechnol. 2003. V. 14. P. 337-346.
Zhang L., Gu F.X., Chan J.M., Wang A.Z., Langer R.S., Farokhzad O.C. // Clin. Pharmacol. Ther. 2008. V. 83. P. 761-780.
Daniel M.C., Astruc D. // Chem. Rev. 2004. V. 104. P. 293-346.
Wong T.S., Schwaneberg U. // Curr. Opin. Biotechnol. 2003. V. 14. P. 590-596.
Eds., Fendler J.H. Nanoparticles and nanostructured films: Preparation, characterization and applications. John Wiley & Son. 1998. 463 p.
Tsuji M., Hashimoto M., Nishizawa Y., Tsuji T. // Chem. Lett. 2003. V. 32. P. 1114-1115.
Kundu S., Maheshwari V., Saraf R. // Nanotechnology. 2008. V. 19. № 6. 065604.
Okitsu K., Mizukoshi Y., Yamamoto T.A., Maeda Y., Nagata Y. // Lett. Materials. 2007. V. 61. P. 3429-3431.
Narayanan K.B., Sakthivel N. // Adv. Colloid. Interface. Sci. 2010. V. 22. № 156. P. 1-13.
Gan P.P., Ng S.H., Huang Y., Li S.F. // Bioresour. Technol. 2012. V. 113 P. 132-135.
Raveendran P., Fu J., Wallen S.L. // Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 46. P. 13940-13941.
Sharma H.S., Ali S.F., Hussain S.M., Schlager J.J., Sharma A. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2009. V. 9. № 8. P. 5055-5072.
Narayanan S., Sathy B.N., Mony U., Koyakutty M., Nair S.V., Menon D. // ACS. Appl. Mater. Interfaces. 2012. V.4. № 1. P. 251-260.
Govindaraju K., Khaleel Basha S., Ganesh Kumar V., Singaravelu G. // J. Materials Sci. 2008. V. 43. P. 5115-5122.
Scarano G., Morelli E. // Biometals. 2002. V. 15. № 2. P. 145-151.
Scarano G., Morelli E. // Plant Sc. 2003. V. 165. P. 803-810.
Lengke M.F., Fleet M.E., Southam G. // Langmuir. 2007. V. 23. № 5. P. 2694-2699.
Kowshik M., Deshmukh N., Vogel W., Urban J., Kulkarni S.K., Paknikar K.M. // Biotechnol. Bioeng. 2002. V. 78. № 5. P. 583-588.
Rautaray D., Ahmad A., Sastry M. // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 48. P. 14656-14657.
Anshup A., Venkataraman J.S., Subramaniam C., Kumar R.R., Priya S., Kumar T.R., Omkumar R.V., John A., Pradeep T. // Langmuir. 2005. V. 21. № 25. P. 11562-11567.
Njagi E .C., Huang H., Stafford L., Genuino H., Galindo H.M., Collins J.B., Hoag G.E., Suib S.L. // Langmuir. 2011. V. 27. № 1. P. 264-271.
Harris А.T., Bali R. // J. Nanoparticle Res. 2008. V. 10. P. 691-695.
Gardea-Torresdey J.L., Parsons J., Gomez E., Peralta- Videa J., Troiani H., Santiago P., Yacaman M. // Nano Lett. 2002. V. 2. P. 397-401.
Manceau A., Nagy K.L., Marcus M.A., Lanson M., Geoffroy N., Jacquet T., Kirpichtchikova T. // Environ. Sci. Technol. 2008. V. 42. № 5. P. 1766-1772.
Ghosh S., Patil S., Ahire M., Kitture R., Gurav D.D., Jabgunde A.M., Kale S., Pardesi K., Shinde V., Bellare J. // J. Nanobiotechnology. 2012. V. 10. P. 17.
Khan M., Adil S.F., Tahir M.N., Tremel W., Alkhathlan H.Z., Al-Warthan A., Siddiqui M.R. // Int. J. Nanomedicine. 2013. V. 8. P. 1507-1516.
Rai M., Yadav A. // IET Nanobiotechnol. 2013. V. 7. № 3. P. 117-124.
Shiv Shankar S., Ahmad A., Sastry M. // Biotechnol. Prog. 2003. V. 19. P. 1627-1631.
Shiv Shankar S., Ahmad A., Pasricha R., Sastry M. J. // Mater. Chem., 2003. V. 13. P. 1822-1846.
Shiv Shankar S., Rai A., Ahmad A., Sastry M. // J. Colloid. Interface. Sci. 2004. V. 275. P. 496-502.
Maensiri S., Laokul P., Klinkaewnarong J., Prokha S., Promark V., Seraphin S. // Optoelectronics and Advanced Materials. 2008. V. 2. P. 161-165.
Vilchis-Nestor A.R., Sánchez-Mendieta V., Camacho- López M.A., Gómez-Espinosa R.M., Arenas-Alatorre J.A. // Mater. Lett. 2008. V. 62. P. 3103-3105.
Song J.Y., Kwon E.Y., Kim B.S. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2010. V. 33. P. 159-164.
Song J.Y., Kim B.S. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2009. V. 32. № 1. P. 79-84.
Haverkamp R., Marshall A. // J. Nanoparticle. Res. 2009. V. 11. № 6. P. 1453-1464.
Singh A., Talat M., Singh D., Srivastava O.N. // J. Nanoparticle Res. 2010. V. 12. P. 1667-1675.
Ahmad N., Sharma S., Alam M.K., Singh V.N., Shamsi S.F., Mehta B.R., Fatma A. // Colloids Surf. B. Biointerfaces. 2010 V. 81. P. 81-86.
Kasthuri J., Veerapandian S., Rajendiran N. // Colloids Surf. B. Biointerfaces. 2009. V. 68. P. 55-60.
Panigrahi S., Kundu S., Ghosh S., Nath S., Pal T. // J. Nanoparticle Res. 2004. V. 6. № 4. P. 411-414.
Zayed M.F., Eisa W.H., Shabaka A.A. // Spectrochim. Acta. A. Mol. Biomol. Spectrosc. 2012. V. 98. P. 423-428.
Gruen L.C. // Biochim. Biophys. Acta. 1975. V. 386. P. 270-274.
Saikat Mandal P., Selvakannan R., Phadtare S., Renu P., Sastry M. // J. Chem. Sci. 2002. V. 114. P. 513-520.
Tan Y.N., Lee J.Y., Wang D.I //. J. Am. Chem. Soc. 2010. V. 132. № 16. P. 5677-5686.
Glusker J., Katz A., Bock C. // Rigaku J. 1999. V. 16. № 2. P. 8-16.
Si S., Mandal T.K. // Chemistry. 2007. V. 13. № 11. P. 3160-3168.
Kim J., Rheem Y., Yoo B., Chong Y., Bozhilov K.N., Kim D., Sadowsky M.J., Hur H.G., Myung N.V. // Acta. Biomater. 2010. V. 6. № 7. P. 2681-2689.
Selvakannan P., Mandal S., Phadtare S., Gole A., Pasricha R., Adyanthaya S.D., Sastry M. // J. Colloid. Interface. Sci. 2004. V. 269. № 1. P. 97-102.
Willett R .L., Baldwin K.W., West K.W., Pfeiffer L.N. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2005. V. 102. № 22. P. 7817-7822.
Gan P.P., Li S.F. // Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2012. V. 11. P. 169-206.
Ghodake G.S., Deshpande N.G., Lee Y.P., Jin E.S. // Colloids Surf. B: Biointerfaces. 2010. V. 75. P. 584-589.
Armendariz V., Herrera I., Peralta-Videa J.R., Jose-Yacaman M., Troiani H., Santiago P., Gardea-Torresdey J.L. // J. Nanopart. Res. 2004. V. 6. № 4. P. 377-382.
Sathishkumar M., Sneha K., Yun Y.S. // Bioresour. Technol. 2010. V. 101. № 20. P. 7958-7965.
Bankar A., Joshi B., Ravi Kumar A., Zinjarde S. // Colloids Surf. B: Biointerfaces. 2010. V. 80. P. 45-50.
Lukman A.I., Gong B., Marjo C.E., Roessner U., Harris A.T. // J. Colloid. Interface. Sci. 2010. V. 353. P. 433-444.
Lin L., Wang W., Huang J., Li Q., Sun D., Yang X., Wang H., He N., Wang Y. // Chem. Eng. J. 2010. V. 162. P. 852-858.
Cruz D., Fale´ P.L., Mourato A., Vaz P.D., Luisa Serralheiro M., Lino A.R.L. // Colloids Surf. B: Biointerfaces. 2010. V. 81. P. 67-73.
Das R.K., Gogoi N., Bora U. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2011. V. 34. № 5. P. 615-619.
Love A.J., Makarov V.V., Yaminsky I.V., Kalinina N.O., Taliansky M.E. // Virology. 2014. V. 449. P. 133-139.
Love A.J., Chapman S.N., Shaw J., Taliansky M.E. // Nanoparticles. 2013. International Patent Application No. PCT / GB2013/052473.
Namba K., Pattanayek R., Stubbs G. // J. Mol. Biol. 1989. V. 208. P. 307-325.
Dhanalakshmi T., Rajendran S. // Arch. Appl. Sci. Res. 2012. V. 4. P. 1289-1293.
Velmurugan P., Lee S.M., Iydroose M., Lee K.J., Oh B.T. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013. V. 7. P. 361-368.
Valodkar M., Rathore P.S., Jadeja R.N., Thounaojam M., Devkar R.V., Thakore S. // J. Hazard. Mater. 2012. V. 201. P. 244-249.
Suganya A., Murugan K., Kovendan K., Mahesh Kumar P., Hwang J.S. // Parasitol. Res. 2013. V. 112. P. 1385-1397.
Pandey G., Madhuri S., Mandloi A.K. // Pl. Arch. 2012. V. 12. P. 1-4.
Soundarrajan C., Sankari A., Dhandapani P., Maruthamuthu S., Ravichandran S., Sozhan G., Palaniswamy N. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2012. V. 35. P. 827-833.
Sintubin L., Verstraete W., Boon N. // Biotechnol. Bioeng. 2012. V. 109. P. 2422-2436.