Уважаемые Коллеги!

Вы прекрасно знаете (многие же из вас члены НОР, читатели и авторы портала НОР), что наночастицы металлов (НЧМ) находят широкое применение в разных областях науки и техники (медицина, микроэлектроника, оптика, катализ, защита окружающей среды и др.) И вы конечно знаете и то, что существуют принципиально два характерных для нанотехнологии «синтеза» наночастиц: «сверху вниз» и «снизу вверх». Это в полной мере справедливо и для НЧМ.

«Сверху вниз» – это физические методы дробления, диспергирования обьёмной макроформы металлов до наноформы с использованием «СИЛОВЫХ» методов воздействия при высоких температурах, давлении и вакуума. Эти методы требуют сложной аппаратуры, дороги и не позволяют управлять размерами, геометрией и устойчивости НЧМ

Методы «снизу вверх» – химические и физико-химические, основаны на восстановлении катионов металлов (прекурсоры – водорастворимые соли металлов) до нейтральных атомов металлов, которые самопроизвольно агрегируют до наноразмерных – кластеров НЧМ. Эти методы требую очень токсичных восстановителей.

В последние годы сформировалось новое самостоятельное направление – «зеленая технология» биосинтеза НЧМ с использованием биовосстановителей. В качестве последних используют биологически активные вещества (аминокислоты, моносахара, белки, полисахариды и др.). Эти методы биосинтеза НЧМ имеют безусловные преимущества перед физическими и классическими методами синтеза НЧМ (см. статью профессора Кричевского «Экологичный «зеленый» биосинтез наночастиц металлов, реальность и потенциал их использования в различных областях медицины»): экологичность, простота, экономичность, универсальность по отношнию к благородным и тяжёлым металлам. Мы (я с моими учениками) освоили и модифицировали «зеленые» методы синтеза НЧМ и используем композиции биополимер-НЧМ в различных областях медицины (см. сайт coletex.com ): лечение ран и ожогов, в хирургии, в онкологии и др.

Мы приглашаем всех заинтересованных коллег «к совместному танцу» по более широкому использованию в различных областях (медицина, катализ, оптика, микроэлектроника, фотоника и др.). Принимаются предложения по совместным исследованиям и практическому использования НЧМ.

Давайте попробуем – попытка не пытка. А вдруг проявится эффект синергии, про который долго говорят нанотехнологи и другие специалисты в сфере НБИКС-технологий.

Профессор Герман Кричевский,

e-mail gek20003@gmail.com

Экологичный «зеленый» биосинтез наночастиц металлов, реальность и потенциал их использования в различных областях медицины

Г.Е. Кричевский

Часть 1

Введение

Одним из важнейших направлений современного развития научно-технического прогресса является смена парадигмы: от экстенсивного к устойчивому развитию с акцентом на максимальное сохранение природы и её самого активного члена – человека, деструктивная активность которого по отношению к природе достигла критического уровня. Антропогенный фактор в нарушении экобаланса со всеми вытекающими из этого негативными последствиями стал доминирующим. [1-3]

В связи с этим общество (в развитых странах) вместе с правительствами ставят задачу и принимают программы национального и интернационального характера по защите окружающей среды и человека от него самого. Пришло время спасать планету от нас самих, неразумно, избыточно эксплуатирующих и нагружающих природу. Ответом на эти вызовы сформировалось в конце 20-го века и продолжает развиваться в настоящее время новое направление науки и практики «Зеленые технологии для устойчивого развития», охватывающее практически все сферы деятельности человека. [4-7]

В это чрезвычайно масштабное направление (практически все современные технологии) входят и «Зеленая химия» и «Зеленые нанотехнологии» (более подробно принципы этих направлений будут изложены ниже).

Здоровье человека, медицина, профилактика и лечение прямо и опосредовано связаны с «зелеными» технологиями, в том числе с синтезом и использованием наночастиц металлов (НЧМ), с их уникальными лечебными свойствами и одновременно с рисками их использования. Всему сказанному выше будет посвящен этот обзор.

Принципы «Зеленых технологий», «Зеленой химии» и «Зеленой нанотехнологии»

«Зеленые технологии» по существу охватывают все области деятельности человека, в том числе и «зеленые химические», и «зеленые нанотехнологии». Все они вместе нацелены на:

- Устойчивое развитие общества: с решением глобальных задач для блага будущих поколений (истощение всех видов ресурсов, разумное природопользование, демография, все виды токсичности и т.д.);

- Производство нетоксичных продуктов, замкнутый цикл: производство, утилизация и снова производство (от рождения до рождения – cradle to cradle); вместо «cradle» можно «to grave» – от могилы до могилы.

- Максимальное (вплоть до нуля) сокращение отходов за счет инноваций в технологиях и структуры потребления.

- Принципиальная модификация вредных производств и замена их на безвредные с использованием опыта природы (бионика).

- Замена невозобновляемых природных ископаемых на альтернативные возобновляемые.

- Исключение использования вредных синтетических химикатов в сельском хозяйстве.

- Использование конвергентн-дивергентных нано-, био-, инфо-, когно-, социотехнологий во всех сферах деятельности человека для обеспечения устойчивого развития на планетарном, национальном и региональном уровнях.

«Зеленые» технологии – это яркое проявление современного тренда эффективности междисциплинарного подхода для решения сложных задач; они не заменяют, а объединяют (не вместо, а вместе) экологию, экономику, социальную технологию и, конечно, основываются на всех современных достижениях науки и техники. [3-7]

«Зеленые» технологии призваны решать глобальные задачи по устойчивому развитию современного и будущего общества:

- Новые источники энергии.

- Развитие новых альтернативных видов энергии и новых видов топлива.

- Новые подходы к безопасной и доступной пище и воде.

- Защита от загрязнений атмосферы, рек и мирового океана, подземных источников, почвы).

- Разумное регулирование демографии.

- Модификация и замена вредных производств.

«Зеленая» химия как составная (по мнению автора наиболее важная и разработанная) из «зеленых» технологий (химические технологии, как и атомная энергетика, вызывают наибольшую фобию, особенно у общества развитых стран; «зеленая химия» - это ответ на хемофобию), безусловно, должна соответствовать выше сформулированным общим принципам, но имеет свои специфические особенности, которые нашли свое выражение в сформулированных 12-ти принципах.

Все «12 принципов» «зеленой» химии были нацелены на решение вышеуказанных задач «зеленых» технологий прямо или опосредовано впервые в 1998 года и сформулированы Полом Анатосом [6]:

1. Лучше исключить выбросы (особенно вредные), чем затем затрачиваться на дорогостоящую утилизацию, очистку, уничтожение.

2. Стратегия, дизайн синтеза (в широком смысле) новых веществ должен быть построен таким образом, чтобы все расчеты максимально вошли в состав конечного продукта (высокая конверсия, высокий КПД процесса).

3. Максимально исключать производство токсичных веществ.

4. Выбор химических продуктов должен максимально повышать их эффективность и снижать токсичность (эффективность/токсичность → ∞).

5. Максимальное использование органических растворителей и вредных вспомогательных веществ.

6. Преимущественное использование низкотемпературных технологий при низких давлениях.

7. Переход к возобновляемому сырью.

8. По возможности при синтезе продуктов и их модификации избегать излишние стадий, используя каталитические принципы.

9. По возможности переход от классических, затратных стехиометрических реакций к селективным каталитическим.

10. По возможности производимые продукты должны быть биологически разлагаемы, т.е. не накапливаться в окружающей среде.

11. Технологии должны исключать утечку, пожары, взрывы, несчастные случаи.

12. Онлайн, аналитический контроль производства для предотвращения образования вредных веществ.

Как можно видеть (особенно химику-технологу), сформулировать эти 12 принципов гораздо легче (но это было очень важно), чем их воплотить на практике. И, конечно, эта дорожная карта только в самом начале прохождения по её маршрутам. Для её полного решения необходимы существенные инвестиции в химическую (и не только) науку и промышленность. Но другой карты и другого пути нет. Необходимо общими усилиями уйти от сформировавшейся в обществе хемофобии. Без химии невозможно производить традиционные и создавать новые материалы и продукты всех видов, без которых современный человек существовать не может.

Химики первыми пришли к необходимости изменить философию, концепцию, парадигму химических технологий, поскольку они стали в конце 20-го века одними из наиболее вредных, отравляющих природу, но при этом дали человеку новые материалы (полимеры, волокна, композиты, лекарства, красители и др.) с принципиально новыми свойствами.

«Зеленые» нанотехнологии опираются на те же принципы, что «зеленые» технологии и «зеленая» химия, прежде всего, с вниманием к повышенной токсичности наночастиц по причине их малых размеров, высокой удельной поверхностью и способностью легко проникать в живые клетки, ткани и органы. В силу этого наночастицы характеризуются более высокой токсичностью, чем их аналоги в макроформе. [8-10]

Методы синтеза НЧ и НЧМ

Методы синтеза наночастиц (НЧ), в том числе и наночастиц металлов (НЧМ), совершенствуются, появляются новые, все они направлены на получение устойчивых систем, поскольку НЧ обладают высокой поверхностной энергией и склоны к образованию крупных агрегатов.

От метода синтеза и условий проведения зависят многие характеристики наночастиц и, следовательно, их свойства. [13, 19]

В нанотехнологии принято использовать понятия, синтез «сверху вниз» («top-down» nanotechnology) и «снизу-вверх» («bottom-up» nanotechnology).

Методы «сверху-вниз» – это, как правило, физические методы, реализуемые в жестких условиях высокой температуры и давлений, а методы «снизу-вверх» – это химические и физико-химические методы, как правило, восстановления или окисления атомов или молекул до превращения их в молекулы и атомы с нулевой валентностью и последующее объединение их в частицы различной размерности от ангстремной до нано- и более. В результате формируется полимолекулярная, коллоидная система с различной степенью дисперсности. [13, 14]

В некоторых случаях, зависящих от методов синтеза «снизу-вверх», его условий, можно добиваться состояния близкого к монодисперсности и её высокой устойчивости.

На рис. 1 и 2 показаны основной принцип синтеза НЧ и классификация методов (физические, химические, физико-химические, биологические).

Рисунок 1. Основной принцип синтеза НЧ.

Рисунок 2. Классификация методов синтеза НЧ.

Используя термин «синтез» (обычно в химии понимают, как формирование «сложного» из «простого»), мы делаем это для объединения всех методов, понимая, что в случае физических методов по принципу «сверху вниз», мы имеем дело не с синтезом, а с производством НЧ путем «дробления» массивного материала до частиц наноразмерности.

Среди различных видов НЧ (по геометрии, по химической природе, волокна, пленки, трубки и др.) важное место занимают наночастицы металлов (НЧМ), обладающие уникальными физическими и химико-физическими свойствами. [15-16]

Каждый из приведенных методов «синтеза» НЧМ имеет свои недостатки и достоинства.

Не вдаваясь в детали, можно сказать, что физические методы требуют дорогой, специальной аппаратуры, классические химические и физико-химические методы дополнительно к необходимости, как правило, сложной аппаратуры требуют использования токсичных реагентов.

Особняком стоят биологические «зеленые» методы синтеза НЧМ, которые отличаются простотой, экологичностью, управляемостью. На них мы и сфокусируемся по этим причинам и потому, что мы ими занимаемся предметно. [17-20]

Но прежде, чем перейти к «зеленому» синтезу НЧМ, необходимо кратко перечислить современные, аналитические методы оценки характеристик НЧ: их размеры, распределение по размерам (полидисперсность), геометрия частиц (морфология), физические свойства (оптические, электрические, магнитные, теплопроводность и др.).

Без таких методов развиваться нанотехнологии не могут (не измерить, не пощупать – значит не понять). Поэтому появление электронной микроскопии высокого разрешения (зондовая, просвечивающая, атомно-силовая, сканирующая) послужило катализатором развития нанонауки и нанотехнологии. Этому служат и другие аналитические методы, представленные в табл. 1. [21-23]

Таблица 1.

Основные методы анализа характеристик наночастиц.

Методы	Диапазон размеров наночастиц, нм	Характеристика наночастиц
Микроскопические
Атомно-силовая микроскопия (АСМ, англ. AFM – atomic-force microscope)	0,5 > 1000	Диаметр, площадь, степень агрегации
Силовая сканирующая микроскопия (ESEM)	40 > 1000	Характеристика агрегации
Сканирующая электронная микроскопия (SEM)	10 > 1000	Диаметр
Просвечивающий электронная микроскопия (TEM / HR-TEM, TEM / BP-TEM)	1 > 1000	Диаметр, площадь, объем
Спектроскопия
YUVIS	10 > 1000	Наличие наночастиц
Дифракционная рентгеновская	~ 1 нм	Размер
Оптические
Динамическое светорассеяние	3 > 1000	Характеристика агрегации
Массоспектроскопия	Зависит от фракции частиц	Элементный состав
Другие
Электрофорез	3 > 1000	ξ-потенциал
Хроматографические
Проточная хроматография	1 - 1000	Диаметр, объем
Ультрафильтрация	1 - 30	Размеры

«Зеленые» методы, биосинтез НЧМ

«Зеленые» методы синтеза НЧМ [17-20] появились по двум следующим главным причинам:

– Классические химические методы синтеза НЧМ основаны на восстановлении катионов солей металлов Меⁿ⁺до нейтральных атомов Ме⁰: Растительный и животный мир производят огромное количество низко- и высокомолекулярных биовеществ (кислоты, спирты, полисахариды, белки и т.д.), обладающих redox-потенциалом и способных восстанавливать катионы диссоциирующих солей металлов, содержащихся в почве и водоемах. При этом эти вещества часто способны выступать одновременно как коллоидные стабилизаторы (биополимеры) высокодисперсных систем НЧМ. В случае биополимерных восстановителей, последние выступают в трех ипостасях: биовосстановители, биостабилизаторы, матрицы-биореакторы, в структуре которых протекают сложные химические реакции и формируются коллоидные нанодисперсии НЧМ. [24, 25­]

– Простота, дешевизна, экологическая безопасность технологии, практически безотходность, возможность управлять заданными характеристиками нанодисперсии (размер, форма, стабильность) характерны для «зеленого» синтеза НЧМ.

Эти достоинства «зеленого» биосинтеза привлекали внимание нанотехнологов и пользователей НЧМ в различных областях их применения. Об этом говорит впечатляющая динамика публикаций по данной проблеме. В табл.2 и на рис.3 эта динамика отражена в период 1980-2014 гг. [26]

Таблица 2.

№	Название журнала	Общее количество статей по тематике
1	American Chemical Society	3323
2	WILEY	3026
3	Royal Society of Chemistry	2140
4	Elsevier Science	8790
5	Springer	2668
6	Taylor & Francis	299

Рисунок 3. Динамика публикация по «зеленому» синтезу НЧ серебра.

В последние годы эта тенденция не прекращается.

Если к этому добавить публикации по «зеленому» синтезу НЧ других металлов (золото, железо, медь, платина и др.) и публикации по использованию НЧМ, синтезированных по этой технологии в различных областях науки и техники, то картина будет еще более впечатляющая (богатая библиография приведена в конце обзора).

Поскольку НЧМ приобретают новые или существенно улучшают исходные свойства металлов в массивной форме, то расширяются области их использования. На рис.4 показаны основные области использования НЧМ, основанные на их уникальных оптических, каталитических, биоцидных и магнитных свойствах. [27-30]

Рисунок 4. Области использования НЧМ.

Методы «зеленого синтеза» можно разделить на две категории:

– использование непосредственно живых организмов (растения, бактерии) для синтеза ими НЧМ, как это происходит в естественных условиях [31];

– использование природных биовосстановителей, извлеченных, экстрагированных из живых организмов.

К биосинтезу НЧМ пришли, исходя из следующих соображений:

– В основе классических химических методов синтеза МЧС лежат редокс-реакции восстановления катионов металла до нейтральных атомов с последующим их объединением в сложные наноразмерные образования и одновременно окисление биовосстановителей:

– В растительном и животном мире значительное число биохимических реакций – это redox-реакции, многие природные нано- и высокомолекулярные соединения являются биовосстановителями. [32]

– Биовосстановители являются не токсичными, дружественными природе, биологически разлагаемыми, сравнительно легко извлекаются из биологических материалов. [33]

– Большинство биовосстановителей, особенно биополимеры, проявляют свойства коллоидных стабилизаторов.

Поскольку в качестве биовосстановителей часто используются биополимеры (полисахариды и белки), то полимерная матрица в форме гидрогелей выступают одновременно в роли биоректора, биовосстановителя и биостабилизатора.

Биовосстановителями являются также органические спирты, альдегиды, кетоны, сложные кислоты, многие простые и сложные продукты метаболизма, БАВы, экстракты большинства растений. [24-25]

«Зеленый» синтез НЧМ в биополимерных материалах

Начальная стадия:

Взаимодействие между частицами в зависимости от рН среды:

Схема 1

Образно можно сказать, что первоначально биополимерная матрица «берет в плен» катионы металла и в «тесных, дружественных объятиях» принуждает катионы к восстановлению. При этом функциональные восстанавливающие группы –ОН, –СНО окисляются до карбоксильных групп –СООН.

НЧМ размера ~ 10 нм состоит из ~ 100 нейтральных атомов, поскольку образовавшиеся НЧМ существуют в определённой среде, с которой она, безусловно, взаимодействует с другими веществами в различной форме (атомы, молекулы, ионы). Последние могут формировать поверхность НЧМ. Следовательно, в зависимости от среды и её состава, в которой происходит синтез НЧМ, будет формироваться сложная структура НЧМ, а значит и её свойства (физические, эксплуатационные).

Независимо от природы восстановителя (синтетический, био-) синтез НЧМ протекает через ряд последовательно-параллельных реакций и взаимодействий, в результате которых достигается равновесие в коллоидной полидисперсной системе.

Основные фазы «зеленого» синтеза НЧМ

Выделяют четыре основные фазы «зеленого» синтеза НЧМ [34, 35]:

1. Активация – восстановление ионов Меⁿ⁺ металлов и образования нейтральных атомов Ме⁰.

2. Нуклеация нейтральных атомов металла с образованием протоночастиц.

3. Рост (агрегация), в которой более мелкие частицы, образовавшиеся на стадии нуклеации, объединяются в более крупные нанообразования, соответствующих термодинамической стабильности.

4. Терминация, приводящая к окончательному установлению термодинамического равновесия в коллоидной системе с устойчивым распределением НЧМ и катионов по размерам.

На всех стадиях, которые в реальной действительности протекают последовательно-параллельно, важную роль играет способность самого биовосстановителя и других добавок стабилизировать коллоидную нанодисперсию, в которой могут одновременно находится ионы, нейтральные атомы и более сложные образования наноразмерности.

На схеме 1 показано в общем виде взаимодействие прекурсоров (водорастворимые соли металлов) с биополимерами, выступающими в роли сорбентов (первая стадия) и восстановителей (вторая стадия).

Если принять во внимание химизм превращений (схема 1), то реакции восстановления катионов металлов, т.е. фаза инициации предшествует фазе сорбции катионов на анионных группах биополимеров.

Такой сорбционный контакт облегчает последующую реакцию восстановления иона металла до нейтрального атома. При этом очевидно окисление восстанавливающих (–ОН) групп до альдегидных (–СНО) и карбоксильных (–СООН).

«Зеленый» синтез НЧМ может реализовываться как с помощью непосредственно живых организмов (растения, микроорганизмы), так и экстрактами растений, и биомассой микроорганизмов.

«Зеленый» синтез НЧМ непосредственно в структуре растений, как результат их жизнедеятельности

Эти технологии на первый взгляд весьма экзотическое использование самих растений, как биофабрик по синтезу НЧМ [31, 36-38]. Но исходя из того, что все растения извлекают из почвы или водоемов, на или в которых находятся все водорастворимые вещества, в том числе и соли металлов, то этот метод «зеленого» синтеза не кажется странным, более того заслуживает внимание как экологичный и экономичный.

Растения в процессе роста через свою корневую и капиллярные системы впитывают из почвы или водоемов, питательные вещества и минералы, в том числе благородные и тяжелые металлы. Это используется на практике для обезвреживания и очистки почвы от загрязнений и также может быть использовано для синтеза НЧМ. [39] При этом растения должны быть толерантны, устойчивы к высокой концентрации извлекаемых из почвы металлов. Не все растения отвечают этим требованиям, систематический поиск таких растений только начинается. Для экономичности такого синтеза растения должны усваивать металлы в большой концентрации и в результате метаболизма трансформировать их в НЧМ. До начала использования растений для синтеза НЧМ был в 80-х годах 20-го века получен положительный опыт фитообогащения на почвах приисков, где добывались Au, Ag, Pt, Ni, Co, Zn. [39]

Если эффективность фитообогащения путем извлечения соединений металлов растениями определяется высокой поглощающей способностью растений к этим соединениям, то экономичность фитосинтеза НЧМ должна быть обеспечена высокой эффективностью превращения ионов металлов в НЧМ.

И первое, и второе требование зависит от многих факторов: вида растений, климатических условий произрастания, природы поглощаемых из почвы металлов и их концентраций.

Детальный механизм трансформации солей металлов, ионов металлов в НЧМ не выяснен, однако из общих соображений следует, что в них активное участие принимают все те же потенциальные биовосстановители (полисахариды, белки, полинуклеиновые кислоты, флавоноиды, органические кислоты и др.), роль которых в «зеленом» синтезе НЧМ изучена в случае использования этих веществ, заранее извлеченных из растений, о чем будет сказано в следующей части обзора.

В реакциях восстановления катионов металлов до нейтральных атомов могут принимать участий практически все метаболиты (продукты обмена), т.е. основные, промежуточные, конечные метаболиты, поскольку практически все они содержат функциональные группы восстановительного характера (–NН₂, –ОН, –СНО). Эти разнообразные биополимеры – полисахариды, белки, полинуклеиновые кислоты, моносахара, флавоноиды, аминокислоты, терпиноиды, многие природные красители и пигменты. Большинство из этих метаболитов содержат –ОН, –СООН, –NH₂ группы, находящиеся по соседству и проявляющие хелатные свойства (), т.е. способность связывать катионы металлов в комплекс.

Катионы металлов связываются ионными и координационными связями с хелатными группировками метаболитов, что облегчает последующую реакцию восстановления. Хелатообразование и последующее восстановление катионов металлов зависит от рН среды, поскольку в щелочной среде такие функциональные группы как –ОН, –СООН будут иметь отрицательный заряд, а в кислой среде эти группы нейтральны, но NH₃⁺ группа имеет положительный заряд.

Все эти метаболиты не только являются биовосстановителями катионов металлов, но они участвуют во всех других стадиях образования коллоидной нанодисперсии НЧМ (входят в состав кластеров, проявляют свойства стабилизаторов дисперсии).

Моносахара и аминокислоты по своей способности связывать и восстанавливать катионы металлов имеют специфику, отличную от полисахаридов и белков, их полимерных аналогов.

Различные виды полисахаридов (альгинаты, крахмал, целлюлоза и др.) [40] и белков [41] (кератин, фиброин, коллаген и др.) также проявляют индивидуальность в восстановлении катионов металлов в нейтральные атомы и в дальнейшем их превращении в НЧМ.

Далее приводим в оригинальной форме (на английском языке) таблицы 3-9, в которых указаны названия растений, с помощью которых были биосентизированы НЧМ, их размер, форма и области использования (медицина, катализ и др.).

Синтез НЧМ непосредственно в структуре живых растений и с помощью экстрактов из растений имеет близкий механизм (химия и физико-химия). Ниже в таблицах приведены данные биосинтеза в самих живых растениях и с помощью экстрактов или биомассы этих растений, бактерий.

Таблица 3. Различные биологические объекты как биовосстановители Me⁺→Me⁰. Растения, бактерии, дрожжи, грибы. [42]

Biological entity	Nanoparticles produced	Size	Extracellular/ intracellular
Avena saliva (Plant)	Au	5-20 nm (at pH 3 and 4), 25-85 nm (at pH 2)	Intracellular
Azadirachta indica (Plant)	Ag, Au and Ag/Au bimetallic	50-100 nm	Extracellular
Aloe Vera (Plant)	Ag	15.2 ± 4.2 nm
Alfalfa (Plant)	Ti/Ni bimetallic	1-4 nm
Aspergillus fumigatus (Fungus)	Ag	5-25 nm	Extracellular
Colletotrichum sp. (Fungus)	Au	20-40 nm	Extracellular
Candida glabrata (Yeast)	CdS	20 Å	Intracellular
Desulfovibrio desulfuricans (Bacterium)	Palladium	–	–
Emblica Officinalis (Plant)	Ag and Au	(10-20 nm) and (15— 25 nm )	Extracellular
Fusarium oxysporum and Verdciilium sp. (Fungi)	Magnetite	20-50 nm	Uxtracellular
Fusarium oxysporium (Fungus)	Ag	5-15 nm	Extracellular
Fusarium oxysporium (Fungus)	Au	20-40 nm	Extracellular
Fusarium oxysporum (Fungus)	Zirconia	3-11 nm	Extracellular
Fusarium oxysporum (Fungus)	CdS	5-20 nm	Extracellular
Fusarium oxysporum (Fungus)	Barium titanate	4-5 nm	Extracellular
MKY3 (Yeast)	Ag	2-5 nm	Extracellular
Magnetotactic bacteria	Magnetic (Fe3O4), greigite (Fe3S4)	–	–
Rhodococcus sp.(Actinomycete)	Au	5-15 nm	Intracellular
Pseudomonas aeruginosa (Bacterium)	Au	15-30 nm	Extracellular
Pelargonium gravcolens (Plant)	Ag	16-40 nm	Extracellular
Schizosaccharomyces pombe (Yeast)	CdS	1-1.5 nm	Intracellular
Pseudomonas stutzeri (Bacterium)	Ag	Up to 200 nm
Schizosaccharomyces pombе(Yeast)	CdS	20 Å	Intracellular
Trichothecium sp. (Fungus)	Au	–	Extracellular And Intracellular
Termomonospora sp. (Actinomycetes)	Au	8 nm	Extracellular
Verticillium (Fungi)	Au	20 nm	Intracellular
Verticillium (Fungi)	Ag	25 ± 12 nm	Intracellular
P. jadinii (Yeast)	Au	Few to 100 nm	Intracellular
V. luteoalbum (Fungus)	Au	Few to 100 nm	Intracellular
Termomonospora sp. (Actinomycetes)	Au	–	Extracellular
Plecktonema boryanum UTEX 485 (Cyanobacterium)	Octahedral Au platlets	6 μM to 10 nm	At the cell wall
Cinnamomum camphora (Plant)	Au and Ag	55-80 nm	Extracellular
Nitrate reductases (from Fusarium oxysporum, a Fungus)	Ag	10-25 nm	Extracellular
Fusarium oxysporum (Fungus)	CdSc quantum dots	–	Extracellular
Fusarium oxysporum (Fungus)	Silica and Titanium particles (SiP2-6 and Ti P2-6)	5-15 nm	Extracellular
Tamarind Leaf Extract (Plant)	Au nanotriangles	20-40 nm	Extracellular

Таблица 4. «Зеленый» синтез НЧМ «живыми» растениями. [43]

Species	Growth sub-strate	Element	Concentration in pant	Reaction observed	E°(V) SHE	Fraction	Particle size	Morpho-logy
Medicago sativa	Agar system	Au		AuCl4 → Au°	1.0	Shoots	4-40 nm	Icosa-hedral
Medicago sativa	Agar system	Ag		Ag+→Ag°	0.80	Routs, shoots	2-20 nm	Sphe-rical
Brassica juncea	Soil*	Au-Cu Au-Cu-Ag	Au 1120 ppm Au 760 ppm	AuCl4 → Au°		Plant biomass	5-50 nm
Brassica juncea	Soil*	Ag, Au, Cu	Ag 730 ppm Au 760 ppm Cu 300 ppm	Cu2+ → Cu°	0.35	Plant biomass	5-50 nm
Chilopsis linearis	Agar system	Au	32-179 ppm	AuCl4 → Au°		Roots, shoots, leaves	8 Å (roots), 35 Å (stems), 18 Å (leaves)
Sesbania drum-mondii	Agar system	Au	5-98 ppm (shoots)	AuCl4 → Au°		Roots, shoots	6-20 nm	Sphe-rical
Brassica juncea	Hydro-ponic	Ag	12.4%	Ag+→Ag°	0.80	Plant biomass	~ 50 nm	Sphe-rical
Medicago sativa	Hydro-ponic	Ag	13.6%	Ag+→Ag°	0.80	Plant biomass	2-1000 nm
Brassica juncea	Hydro-ponic	Ag		Ag+→Ag° Ag(NH3)2+→Ag0 Ag(S2O3)23- → Ag0	0.80 0.37 0.04	Stems, leaves	2-35 nm
Brassica juncea	Hydr-o-ponic	Au		AuCl4 → Au°		Roots, stems	2-2000 nm	Sphe-rical
Cucumis sativus Helianthus annuus Lolium multiflorum Medicago sativa Origanum vulgare Trifolium pratense	Hydro-ponic	Au	500-2500 ppm	AuCl4 → Au°		Roots, shoots	Variable growth condi-tions affect size distribu-tion Range: 1-50 nm	Sphe-rical Trian-gular Hexa-gonal Rectan-gular
Brassica juncea	Hydro-ponic	Ag, Au	Ag 0.40% (leaves) Au 0.44% (leaves)	Ag(NH2)2+→Ag0 Ag(NH3)22+ → Ag0 AuCl4 → Au°		Roots, stems, leaves	Ag: 10-30 nm (roots), 4-6 nm (stems); Au: 2-40 nm (roots), 2-100 nm (stems, leaves), 100 nm (leaf cell walls)	Sphe-rical

SHE, standard electrochemical reduction potential (relative to the standard hydrogen electrode); *metal enriched agricultural soil; ‘variable growth conditions (pH, PAR).

Таблица 5.

Экстракты из различных частей растений, которые используются для «зеленого» синтеза НЧМ.

Plants used	Nanoparticles	Parts of plant	Size (nm)	Shapes	Plant metabolites involved in bioreduction	Pharmacological applications
Acalypha indica	Ag, Au	Leaves	20-30	Spherical	Quercetin, plant pigment	Antibacterial
Aloe vera	In2O3	Leaf	5-50	Spherical	Biomolecules	Optical properties
Alternanthera sessilis	Ag	Whole	40	Spherical	Amine, carboxyl group	Antioxidant, antimicrobial
Andrographis paniculata	Ag	Leaves	67-88	Spherical	Alkaloids, flavonoids	Hepatocurative activity
A. mexicana	Ag	Leaves	20-50	Spherical	Protein	Antimicrobial
Artemisia nilagirica	Ag	Leaves	70-90	Spherical	Secondary metabolites	Antimicrobial
Boswellia serrata	Ag	Gum	7-10	Spherical	Protein, enzyme	Antibacterial
Caria papaya	Ag	Fruit	15	Spherical	Hydroxyl flavones, catechins	Antimicrobial
Cassia fistula	Au	Stem	55-98	Spherical	Hydroxyl group	Antihypoglycemic
Cinnamon zeylanicum	Ag	Leaves	45	Spherical	Water: soluble organics	Antibacterial
Citrullus colocynthis	Ag	Calli	5-70	Triangle	Triangle	Antioxidant, anticancer
Citrus sinensis	Ag	Peel	35	Spherical	Water soluble compounds	Antibacterial
Dillenia indica	Ag	Fruit	11-24	Spherical	Biomolecules	Antibacterial
Dioscorea bulbifera	Ag	Tuber	8-20	Rod, triangular	Diosgenin, ascorbic acid	Antimicrobial
Euphorbia prostrata	Ag	Leaves	52	Rod, spherical	Protein, polyphenols	Antiplasmodial
Gelsemium sempervirens	Ag	Whole	112	Spherical	Protein, amide, amine group	Cytotoxicity
Lippia citriodora	Ag	Leaves	15-30	Spherical,	Isoverbascoside compound	Antimicrobial
Mentha piperita	Au, Ag	Leaves	90-150	Spherical	Menthol	Antibacterial
Mirabilis jalapa	Au	Flowers	~100	Spherical	Polysaccharides	Antimicrobial
H. canadensis	Ag	Whole	113	Spherical	Phenolics, protein	Cytotoxicity
Iresine herbstii		Leaves	44-64	Cubic	Biomolecules phenolic compound	Biological activities
Melia azedarach	Ag	Leaves	78	Irregular	Tannic acid, polyphenols	Cytotoxicity
Tinospora cordifolia	Ag	Leaves	34	Spherical	Phenolic compound	Antilarvicidal
Trigonella-foenum graecum	Au	Seed	15-25	Spherical	Flavonoids	Catalytic
Withania somnifera	Ag	Leaves	5-40	Irregular, spherical	Methyl 7-oxooctadecanoate	Antimicrobial

Таблица 6.

Экстракты из различных частей растений, которые используются для «зеленого» синтеза НЧМ. [45]

plant	part used	Nanoparticle type	size	shapes
Aloe vera	leaves	Ag	15,2 nm	spherical
Oamum tenuiflorum	leaves	Ag	25-40 nm	spherical
Azadirachta mdica	leaves	Ag	–	crystalline
Pelargonium graveolens	leaves	Ag	16-40 nm	–
Emblica officinalis	fruit	Ag	10-20 nm	–
Helianthus annus	leaves	Ag	–	–
Basclla alba	leaves	Ag	–	–
Oryza sativa	leaves	Ag	–	–
Saccharum officinarum	leaves	Ag	–	–
Sorghum bicolour Zea mays	leaves	Ag	–	–
Jatropha curcas	latex	Ag	10-20 nm	crystalline
Jatropha curcas	seed	Ag	15-50 nm	spherical
Carica papaya	fruit	Ag	15 nm	cubic
Cinnamon zeylanicum	bark, powder	Ag	31-40 nm	spherical
Pinus desiflora	leaves	Ag	15-500 nm	cubic
Diopyros kaki	leaves	Ag	15-500 nm	cubic
Ginko biloba	leaves	Ag	15-500 nm	cubic
Magnolia kobus	leaves	Ag	15-500 nm	cubic
Platanus orientalis	eaves	Ag	15-500 nm	cubic
Oamum sanctum	root stem	Ag	5-10 nm	spherical
Tanacctum vulearc	fruit	Ag	16 nm	spherical
Euphorbia hirta	leaves	Ag	40-50 nm	spherical
Argemone maxicana	leaves	Ag	30 nm	cubic, hexagonal
Syzygium cumini	leaves	Ag	29-30 nm	spherical
Syzygium cumini	seed	Ag	73-92 nm	spherical
Sorghumspp.	bran powder	Ag	10 nm	–
Curcuma longa	power, tuber	Ag	21-30 nm	quasi-spherical, triangular, rod shaped
Allium cepa	leaves	Ag	33-6 nm	spherical
Mentha piperita	leaves	Ag	90 nm	spherical
Syzygium cumini	seed	Ag	3.5 nm	–
Memecylon edule	leaves	Ag	50-90 nm	square
Murraya keenigii	leaves	Ag	10 nm	crystalline, spherical
Mangifera indica	leaves	Ag	20 nm	spherical, triangular, hexagonal
Nicotiana tobaccum	leaves	Ag	8 nm	crystalline
Svensonia hyderabadensis	leaves	Ag	45 nm	spherical
Citrullus colocynthis	leaves	Ag	31 nm	spherical
Boswellia ovalifoliolata	stem bark	Ag	mm	spherical
Shorea tumbuggaia	stem bark	Ag	–	spherical
Cassia auriculata	leaves	Ag	20-40 nm	spherical
Zingiber offcinale	rhizome	Ag	6-20 nm	spherical
Piper betle	leaves	Ag	3-37 nm	spherical
Coleus aromatic us	leaves	Ag	44 nm	spherical

Таблица 7.

Экстракты из различных частей растений, которые используются для «зеленого» синтеза НЧМ. [45]

plant	part used	Nanoparticle type	size	shapes
Aloe vera	leaves	Au	–	crystalline
Cyymbopogon flexuosus	plant extract	Au	–	spherical, triangular
Pelargonium gravcolens	leaves	Au	20-40 nm	Decahedral, icosahedral
Emblica officinalis	fruit	Au	15-25 nm	–
Tanacetum vulgare	fruit	Au	11 nm	triangular
Menta piperita	leaves	Au	150 nm	spherical
Memecylon edule	leaves	Au	10-45 nm	circular, triangular, hexagonal
Murraya keenigii	leaves	Au	20 nm	spherical, triangular
Cicer arietinum	bean extract	Au		triangular
Camellia sinensis	leaves	Au	40 nm	spherical, triangular, irregular
Conandum sativum	leaves	Au	6.7-57.9 nm	spherical, triangular, tumacated, triangulat, decahedral
Eucalyptus camaldulensis	leaves	Au	5.5-7.5 nm	crystalline
Pelargonium, roseum	leaves	Au	5.5-7.5 nm	crystalline
Azadirachta indica	leaves	Au	5.5-7.5 nm	crystalline
Psidium guajava	leaves	Au	25-30 nm	spherical
Cinnamomum zeylanicum	leaves	Au	25 nm	spherical, prism
Magnolia kobus,	leaves	Au	5-500 nm	spherical, triangle, pentagonal, hexagonal
Diopyrus kaki	leaves	Au	5-500 nm	spherical, triangle, pentagonal, hexagonal
Terminalia catappa	leaves	Au	10-35 nm	spherical
Stevia rebaudiana	leaves	Au	8-20 nm	octahedral
Mangifera indica	leaves	Au	17-20 nm	spherical
Azadirachta indica	leaves	Au	–	–
Beta vulgaris	sugar beet pulp	Au	–	spherical, rod shaped, nanowires
Nyctanthes arbortristis	flower extract	Au	19.8 nm	spherical, triangular, hexagonal
Cuminum cyminum	seed	Au	1-10 nm	spherical
Trigonella foneumgraecum	leaves	Au	15-25 nm	spherical
Sphearanthus amaranthoids	leaves	Au	39 nm	spherical

Таблица 8.

Экстракты из различных частей растений, которые используются для «зеленого» синтеза PtNPs и PdNPs. [45]

plant	part used	Nanoparticle type	size	shapes
Gardenia jasminoides	leaves	Pd	3-5 nm	–
Doipyros kaki	leaves	Pt	2-12 nm	crystalline
Pinus resinosa	bark	Pd	16-20 nm	spherical
Pinus resinosa	bark	Pt	6-8 nm	irregular
Ocimun sanctum	leaves	Pt	23 nm	irregular
Cinnamom zeylanicum	bark	Pd	15-20 nm	crystalline
Curcuma longa	tuber	Pd	10-15 nm	spherical
Musa paradisica	peeled banana	Pd	50 nm	crystalline irregular
Cinnamomum camphora	leaves	Pd	3.2-6.0 nm	–
Glycine max	leaves	Pd	15 nm	spherical

Таблица 9.

Влияние технологических параметров (рН, температура, время) на «зеленый» синтез НЧМ различными растениями.

factors	shapes	Nanoparticles type
рН
pH 8	spherical, triangular, hexagonal	Ag
pH 9	spherical	Au
pH 10	rod shaped	Au
pH 11	nanowires	Au
pH < 5	larger and spherical	Pd
pH > 5	smaller and spherical	Pd
pH 2	larger and rod shaped	Au
pH 3-4	smaller and rod shaped	Au
temperature
25-60 °C	larger and crystalline	Pt
25 °C	triangular	Au
60 °C	pentagonal	Au
90 °C	hexagonal	Au
20 °C	larger and spherical	Pd
60 °C	smaller and spherical	Pd
30 °C	spherical	Pd
contact or incubation time
5 h	spherical	Au
25 h	triangular	Au
5 h	spherical	Ag
11-15 h	spherical and crystalline	Ag
10 min	spherical triangular	Ag
4 h	cubic and hexagonal	Au
8 h	larger and spherical	Ag
24 h	smaller and spherical	Ag
24 h	quasi-spherical, triangular,	Ag
5 h	rod shaped spherical	Ag
10 min	spherical	Ag
15 min	spherical	Ag
12 h	spherical-triangular, truncated and decahedral	Au
2 min	smaller and spherical	Au
5 h	small and spherical	Ag
9 h	large and crystalline	Ag
11 h	large and polycrystalline	Ag
2.5 h	spherical	Au
1 h	spherical	Ag

Как можно видеть из табл. 3-9, многие растения как таковые в процессе роста и экстракты, извлеченные из них, и биомасса как результат переработки и отходов пищевой промышленности (о последнем несколько позже) способны в большей или меньшей степени биовосстанавливать катионы металлов и на всех дальнейших стадиях (инициация, рост, стабилизация) принимать участие в формировании НЧМ. Важно отметить, что это результат, полученный с изученными растениями, а за кадром остается в сотни раз больше видов неизученных растений. Какой огромный потенциал для экономики производства НЧМ!

Каждое растение, каждая его часть, условия произрастания, технологические параметры синтеза (рН, температура, время и др.) влияют на скорость и эффективность синтеза, на размер частиц, их геометрию, а, следовательно, на свойства. Это действенный инструмент управления и регулирования синтезом НЧМ с заранее заданными характеристиками и свойствами.

Эта универсальность закономерностей биосинтеза не удивительна, поскольку её причины лежат в особенностях функционирования живой природы.

По существу, «зеленый» биосинтез НЧМ – это одно из конкретных направлений бионики, которое изучает, «подсматривает» закономерности функционирования природы, механизмы миллиарднолетней эволюции, отбора и закрепления полезных (для воспроизводства) признаков в царстве флоры и фауны. [3]

Природа очень скромными, скупыми средствами отобрала в результате эволюции ограниченный набор метаболитов (биополимеры, низкомолекулярные биопрекурсоры биополимеров, флавоноиды, терпеноиды, окрашенные вещества), у которых имеются свои общие и специальные функции. Но большинство из них содержат восстанавливающие и хелатообразующие группы. Им только «подавай» катионы металлов, они их захватывают, восстанавливают и стабилизируют. Нам остается только извлечь НЧМ из растений или экстрактов и отходов растений и применить с учетом их уникальных свойств.

В таблице 10 для примера приведены виды водорослей (их фотографии), генерирующие биосинтез НЧМ, средние размеры и геометрия НЧМ.

Как можно видеть, все эти виды (микро- и макро-) водорослей генерируют образование НЧ серебра и золота, при этом специфика заключается в том, что каждый вид водорослей влияет на размер и форму частиц.

Таблица 10.

Виды водорослей, способных синтезировать НЧМ

Composition of NPs	Species of Algae	Size (nm)	Morphology
Au	Brown, Sargassum muticum	5.42 ± 1.18	Spherical
Au	Tetraselmis kochinensis	5–35	Spherical and triangular
Au	Brown, Ecklonia cava	30 ± 0.25	Spherical and triangular
Ag	Caulerpa racemosa	5–25	Spherical and Triangular
Ag	Brown, Cystophora moniliformis	50–100	Spherical
Ag	Chlamydomonas reinhardtii	5–35	Round/rectangular
Au	Chlorella vulgaris	2–10	Spatial array of self assembled Structures
CdS	Phaeodactylum tricornutum	-	NA
Au	Brown, Padina gymnospora	53–67	Spherical
Au	Brown, Fucus vesiculosus	Varied	Spherical
2-lines ferrihydrite nanoparticles	Euglena gracilis	0.6–1.0	Spherical

Таблица 11.

Виды отходов, способных биосинтезировать НЧМ.

Composition of NPs	Waste material	Size (nm)	Morphology
Cellulose	Cotton fibers	40–90	Spherical
Silicon carbide	Electronic compact disks char	40–90	Spherical
Ag	Satsuma mandarin(Citrus unshiu) peel extract	5–20	Spherical
Ag	Industrial milk waste	–	Nanorods
Fe	Citrine juices	3–300	Spherical, cylindrical, irregular
Au	Grape skin, stalk and seeds	20–25	Quasi-spherical
Au	Rice bran	50–100	Spherical
Pd	Watermelon rind	96	Spherical
N-CNTs (Nitrogen doped carbon nanotubes)	Poultry chicken Feather	–

В таблице 11 приведены виды отходов, используемых для синтеза НЧМ, средний размер частиц и их форма.

Это не удивительно, поскольку все водоросли и пищевые отходы содержат моно- и полисахара, аминокислоты и белки и другие биологически активные вещества, выступающие в роли биовосстановителей и стабилизаторов дисперсии наночастиц. Сами же водоросли играют роль биореактора этих превращений.

Как было сказано ранее в табл.11, отходы сельского хозяйства и пищевой промышленности являются потенциальными биовосстановителями и стабилизаторами в превращениях катионов металлов и наночастицы.

Использование отходов для биосинтеза наночастиц является одним их эффективных элементов «зеленых» технологий, решает проблему дешевой, нетоксичной утилизации отходов и получения ценного нанопродукта.

В следующих частях будут изложены следующие проблемы:

– «зеленый» синтез НЧМ с помощью микроорганизмов (бактерии, грибы, дрожжи);

– проблемы токсичности НЧМ;

– биоцидные свойства НЧМ;

– лечебные свойства НЧМ, в том числе протиопухолевые.

Литература:

1. Хосни Я. «Зелёные технологии»: что мы о них знаем? / Я. Хосни, Д. Беннетт, А.А. Трифилова, В.Б. Грузиненко // Инновации. – 2009. – № 3. – С. 3-9.

2. Марк Ромул. Сингулярность действительно близко! // Статья на сайте Novadeus.com http://netess.ru/3knigi/1231641-1-nova-deus-singulyarnost-deystvitelno-blizko-adaptaciya-interpretaciya-truda-raymond-kurzweil-singularity-near-mark-r.php, дата обращения 17.07.2013.

3. Г.Е. Кричевский. Бионика. Учимся мудрости у природы. Учебное пособие. Москва. 2015.

4. Белецкая, И. П., Кустов, Л. М. «Green Chemistry» - новое мышление. Российский химический журнал, 2004, Т. XLVIII, № 6. - С. 3-12.

5. P.T. Anastas, J.C. Warner, Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press, New York, 1998, p.30.

6. Wackernagel M., Rees W. E. Our Ecological Footprint: Reducing human impact on the earth. New Society Publishers, 1995, p. 176.

7. State of the world. Ed.L. Stark. New York, 2002.

8. O. Figovsky, D. Beilin. Green nanotechnology. Pan Standford Publ., 2016.

9. Nath, D. and Banerjee, P. (2013) Green Nanotechnology – A New Hope for Medical Biology. Environmental Toxicology and Pharmacology, 36, 997-1014. http://dx.doi.org/10.1016/j.etap.2013.09.002.

10. Nath et al., J Nanomedine Biotherapeutic Discov., 2014, v.4, p.2-11.

11. Bio-Nanoparticles - Biosynthesis and Sustainable Biotechnological Implications - Om V. Singh, Wiley, Blackwell, 2015.

12. Shah, M.; Fawcett, D.; Sharma, S.; Tripathy, S.K.; Poinern, G.E.J. Green Synthesis of Metallic Nanoparticles via Biological Entities. Materials 2015, 8, 7278-7308.

13. P.V. AshaRani, G. Low Kah Mun, M.P Hande, S. Valiyaveettil. ACS nano 3 (2), 2008, p. 279-290.

14. Ge L., Li Q., Wang M., Ouyang J., Li X.J., Xing M.M. Nanosilver particles in medical applications: synthesis, performance, and toxicity. Int. J. Nanomedicine, 2014; 9: 2399- 407.

15. Shiv Shankar, S.; Rai, A.; Ahmad, A.; Sastry, M. (2004). Rapid synthesis of Au, Ag and bimetallic Au core-Ag shell nanoparticles using Neem (Azadirachta indica) leaf broth. J. Colloid Inter. Sci., 275, 496-50.

16. R. Bhattacharya, and P. Mukherjee, “Biological properties of “naked” metal nanoparticles,” Adv. Drug Del. Rev. 60(11), 1289-1306 (2008).

17. D. Sharma, S. Kanchi, K. Bisetty. Biogenic synthesis of nanoparticles: A review. Arabian Journal of Chemistry. 2015, p. 1-25.

18. P. Akhlaghi. Sustainable Nanomaterials Derived from Polysaccharides and Amphiphilic Compounds. Soft Matter, 9 (33), 2013. p.7905-7018.

19. Oxaha V. Kharissova, H.V. Pasika Dias, Boris I. Kharisov, Betsabee Olvera Peres. The greener synthesis of nanoparticles. – 2013. – С. 240-248.

20. Ross D.Vasquez et al. Polysaccharide-mediated green synthesis of silver nanoparticles from Sargassum siliquosum J.G. Agardh: Assessment of toxicity and hepatoprotective activity. Elsevier Open Nano, 20016, p. 16-24.

21. Андрусишина И. Н. Наночастицы металлов: способы получения, физико-химические свойства, методы исследования и оценка токсичности // Сучасні проблеми токсикології. 2011. №3. С.5–14

22. С.П. Губин, Ю.А. Кокшаров, Г.Б. Хомутов, Г.Ю. Юрковa. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства. Научная сессия МИФИ, Т.9, 2007, с. 210-395.

23. Metal Nanoparticles: Synthesis, Characterization, and Applications. Edited by Daniel L. Feldheim (North Carolina State University) and Colby A. Foss, Jr. (Georgetown University). Marcel Dekker, Inc.: New York and Basel. 2002.

24. Park, Y.; Hong, Y.N.; Weyers, A.Y.; Kim, S.; Linhardt, R.J. Polysaccharides and phytochemicals: A natural reservoir for the green synthesis of gold and silver nanoparticles. IET Nanobiotechnol. 2011, 5, 69–78.

25. R. A. Sperling and W. J. Parak, “Surface Modification, Functionalization and Bioconjugation of Colloidal Inor-ganic Nanoparticles,” Philosophical Transactions of the Royal Society A, Vol. 368, No. 1915, March 2010, pp. 1333-1383.

26. Егорова Е.М. Биологические эффекты наночастиц металлов / Е.М.Егорова, А.А.Кубатиев, В.И.Швец. - М.: Наука, 2014. - 350 с.

27. "Зеленые" нанотехнологии: синтез металлических наночастиц с использованием растений / В. В. Макаров [и др.] // Acta Naturae. - 2014. - Т. 6, № 1 (20), с. 37-47.

28. Suresh Babu Naidu Krishna. Nano Silver Particles in Biomedical and Clinical Applications: Review // J. of pure and applied microbiology, Nov 2015. Vol. 9(Spl. Edn. 2), p. 1-10.

29. A. Mahakalkar et al. Biophysicochemical Characteristics &. Applications of Nanoparticles: Mini Review. American Journal of. Drug Delivery and Therapeutics. 2014, 1, p. 35-41.

30. Paloma J.M. Biosynthesis of Metal Nanoparticles. Nanomaterials. 2016, 6, 84, p. 1-16.

31. L. Marchiol. Synthesis of metal nanoparticles in living plants. Italian Journal of Agronomy, 2012, V.7, p. 274-282.

32. Ge L. Nanosilver particles in medical applications: synthesis, performance, and toxicity. Int. J. of Nanomedicine, 2014, 9, p. 2399-2407.

33. Singh, P. et al. Biosynthesis, characterization, and antimicrobial applications of silver nanoparticles. Int. J. Nanomed. 2015; 10: 2567–2577

34. S. P. Akhlaghi, B. Peng, Z. Yao and K. C. Tam. Sustainable nanomaterials derived from polysaccharides and amphiphilic ..., Soft Matter, 2013, 9, p. 7905 – 7918.

35. Крутиков Ю. А., Кудринский А. А., Олейник А. Ю., Лисичкин Г. В. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы // Успехи химии. 2008, №77 (9), c. 242-268.

36. Xu, H. Et al. Making Good Use of Food Wastes: Green Synthesis of Highly Stabilized Silver Nanoparticles from Grape Seed Extract and Their Antimicrobial Activity. Food biophysics, 10, 1; p. 12-18;

37. Netala, V. R., Bethu, M. S., Pushpalatha, B., Baki, V. B., Aishwarya, S., and Rao, J. V. (2016). Biogenesis of silver nanoparticles using endophytic fungus Pestalotiopsis microspora and evaluation of their antioxidant and anticancer activities. Int. J. Nanomed. 11, p. 5683–5696.

38. Pantidos N, Horsfall LE (2014) Biological Synthesis of Metallic Nanoparticles by Bacteria, Fungi and Plants. J. Nanomedicine and Nanotechnology, 2014, V.5.

39. Горелкин и др. Синтез наночастиц с использованием растений. Наноиндустрия, выпуск 7, 2012.

40. Кричевский Г.Е. Зеленая химия: Ренессанс природных полимеров и красителей. Портал НОР. http://www.rusnor.org/pubs/articles/14531.htm Дата доступа 23.08.2016.

41. Gericke, M. and Pinches, A. (2006) Biological Synthesis of Metal Nanoparticles. Hydrometallurgy, 83, p. 132-140.

42. Mahanpuria et al., Nanopart (2008), 10, p. 507-517.

43. L. Marchiol. Synthesis of metal nanoparticles in living plants. Italian Journal of Agronomy, 2012, V.7, p. 37.

44. P. Kuppusamy et al. Biosynthesis of metallic nanoparticles using plant derivatives and heir new avenues in pharmacological applications–An updated report. Saudi Pharmaceutical Journal 24 (4), 473-484.

45. Akhtar et al. Biogenic synthesis of metallic nanoparticles by plant extracts. ACS Sustain. Chem. Eng., 1 (2013), pp. 591-602