Наночастицы золота, мельчайшие кусочки этого металла, которые настолько малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом, используются в электронике, медицинской продукции и, в частности, в фармацевтике в качестве противораковых препаратов. Несмотря на несомненную пользу от их применения, нельзя не признать, что процесс их производства требует опасных и чрезвычайно токсичных химических веществ. Так как промышленность в ближайшем будущем будет наращивать производство наночастиц, ученые обеспокоены воздействием глобальной нанотехнологической революции на окружающую среду.

Палочки и порошок корицы.
(Credit: iStockphoto/Rafa Irusta)

Группа ученых под руководством профессора радиологии и физики Школы медицины и Колледжа искусств и наук Университета Миссури (University of Missouri) Каттеша Катти (Kattesh Katti) разработала метод, который позволяет устранить почти все токсичные химические вещества, необходимые для производства наночастиц золота. Недостающий компонент можно найти почти на каждой кухне. Это…корица.

В применяемом сейчас методе производства наночастиц этого металла используются кислоты и другие вредные химические вещества, которые представляют угрозу для окружающей среды. Но Катти и его коллеги для их синтеза смешали соли золота с корицей, а затем перемещали полученную смесь с водой. Новый процесс не использует ни электричества, ни токсичных веществ.

«Разработанный нами метод нетоксичен»,– говорит один из коллег Катти адъюнкт-профессор радиологии Рагураман Каннан (Raghuraman Kannan). «Для получения наночастиц золота не используется никаких других химических веществ кроме его солей. Это действительно «зеленый» процесс».

«Из нашей работы в области «зеленой» нанотехнологии становится ясно, что корица – и другие специи, такие как травы, листья и семена – служат хранилищем фитохимических веществ и обладают способностью превращать металлы в наночастицы», – говорит Катти. «Таким образом, наш основанный на «зеленой» нанотехнологии подход – это шаг к возрождению, символизирующему незаменимую роль Природы во всех будущих нанотехнологических разработках».

В ходе исследования ученые обнаружили, что при образовании наночастиц из корицы выделяются активные химические вещества. Когда эти вещества, известные как фитохимические, соединяются с наночастицами золота, их можно использовать для лечения рака. Фитохимические вещества обладают способностью проникать в раковые клетки и могут оказать помощь в их уничтожении или визуализации.

«Наши наночастицы золота не только экологически и биологически безопасны, но и биологически активны по отношению к раковым клеткам», – утверждает Катти.

По мере того, как растет список областей применения нанотехнологической продукции, возрастает и воздействие нанотехнологий на экологию. Если рассмотреть в целом весь процесс производства наночастиц золота, от получения до доставки и хранения, с помощью существующего сейчас метода, то он невероятно вреден для окружающей среды, считают ученые.

«С одной стороны, мы стараемся создать новые полезные технологии. Однако игнорирование экологических последствий отрицательно сказывается на прогрессе», – считает Каннан.

Результаты исследования опубликованы в журнале Pharmaceutical Research.

Статья: An Effective Strategy for the Synthesis of Biocompatible Gold Nanoparticles Using Cinnamon Phytochemicals for Phantom CT Imaging and Photoacoustic Detection of Cancerous Cells