3-(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートで機能化したAg NPs-トリプトファンナノ複合体を用いた環境水試料からの水銀イオンの比色検出

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J. Photochem. Photobiol. B, Biol..2020 Jun;207:111888. S1011-1344(20)30337-7. doi: 10.1016/j.jphotobiol.2020.111888.Epub 2020-04-30.

3-(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートで機能化したAg NPs-トリプトファンナノ複合体を用いた環境水試料からの水銀イオンの比色検出

Colorimetric detection of mercury ions from environmental water sample by using 3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate functionalized Ag NPs-tryptophan nanoconjugate.

S Balasurya
Asad Syed
Ajith M Thomas
Najat Marraiki
Sarah Al-Rashed
Abdallah M Elgorban
Lija L Raju
Arunava Das
S Sudheer Khan

PMID: 32408122 DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2020.111888.

抄録

近年のナノテクノロジーの発展により、重金属、農薬、抗生物質などの環境汚染物質を検出するナノベースのシステムが注目されています。水銀は有毒な重金属であり、人間や環境生物に有害な影響を与える。水銀は通常、採掘、ガソリン精製、石炭の燃焼などによって環境中に放出され、環境条件に応じてイオン状に変化します。本研究では、3-(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート(TMPM)で機能化したAg NPs-トリプトファンナノコンポジットを開発し、環境試料からのHg(II)イオンの比色分析による効果的な検出に焦点を当てた。調製した粒子の特性評価は、紫外可視分光光度計、透過型電子顕微鏡(HRTEM),フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR),X線回折計(XRD),粒度分布測定器及びゼータサイザーを用いて行った。調製したNPのサイズは9±1.10nmであり、それは-37.41±4mVの表面電荷を持っている。Ag NP-トリプトファンナノコンジュゲートとHg(II)イオンとの相互作用により、コンジュゲートの色が消失した。また、Hg(II)イオンの検出に及ぼす環境因子(温度,pH,生理食塩水濃度)の影響を調べた。その結果、TMPMで機能化したAg NPs-トリプトファンナノコンジュゲートが、様々な環境水試料からの水銀検出に有効な手段であることが明らかになった。

Recent trend in the nanotechnology made an interest to make nano based system to detect the environmental pollutant including heavy metals, pesticides and antibiotics. Mercury is toxic heavy metals which causes hazardous effect to human and environmental organisms. They usually reach to the environment by mining, petrol refining and coal burning, which can change to its ionic forms according to the environmental condition. The present study was concentrated on the effective detection of Hg (II) ion from environmental sample colorimetrically by developing Ag NPs - tryptophan nanoconjugate functionalized with 3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate (TMPM). The characterization of prepared particles was performed by UV-visible spectrophotometer, transmission electron microscopy (HRTEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffractometer (XRD), particle size analyzer and zeta sizer. The size of prepared NPs was 9 ± 1.10 nm and it possess the surface charge of -37.41 ± 4 mV. Upon the interaction of Ag NPs - tryptophan nanoconjugate and Hg (II) ion, the colour of the conjugate disappeared. The effect of environmental factors (Temperature, pH and saline concentration) on Hg (II) ion detection was also investigated. The probe indicated that Ag NPs - tryptophan nanoconjugate functionalized with TMPM was found to be an efficient tool for mercury detection from various environmental water samples.