Bitki ekstraktı vasitəsilə gümüş nanohissəciklərinin fitosintezi, gümüş ionlarının bitkilərdə olan və reduksiya qabiliyyətinə malik fitokimyəvi birləşmələr vasitəsilə metal gümüş nanohissəciklərinə çevrildiyi yaşıl sintez yanaşmasıdır. Bu tədqiqat firəng üzümü (Ribes uva-crispa), doqquzdon (Lonicera), çiyələk (Fragaria vesca) və çaytikanı (Hippophaë rhamnoides) yarpaqlarından hazırlanmış sulu ekstraktların antioksidant aktivliyi (AOA) ilə reaksiya mühitinin pH dəyərinin gümüş nanohissəciklərinin (AgNPs) əmələ gəlməsi, ölçüsü, paylanması, optik xüsusiyyətləri və elektrokimyəvi davranışı üzərindəki birgə təsirini eksperimental olaraq araşdırmışdır.

Dörd bitki ekstraktının AOA dəyərləri müvafiq olaraq 1,8 ± 0,3; 6,4 ± 1,2; 11,8 ± 0,9 və 15,7 ± 1,2 mmol-eq L⁻¹ olaraq ölçülmüşdür. Mənbədə AOA tək bir fenolik maddənin miqdarı əvəzinə ekstraktdakı redoks proseslərində iştirak edən birləşmələrin ümumi reduksiya qabiliyyətini ifadə edən kəmiyyət göstəricisi kimi istifadə olunur. AOA-nın firəng üzümündən çaytikanına doğru artması eyni sintez şəraitində daha yüksək nanohissəcik əmələgəlmə səmərəsi və ümumən daha kiçik AgNP ölçüləri ilə birlikdə müşahidə edilmişdir.

Turş pH 3 şəraitində UV–Vis analizində AgNP əmələ gəlməsinə xas səthi plazmon rezonans zolağı müşahidə edilməmişdir. Neytrala yaxın pH 6 mühitində 418–420 nm ətrafında kiçik udma zolağı yaranmış, qələvi pH 11 mühitində isə nanosilver üçün tipik səthi plazmon rezonans zolağı 404–407 nm-də aydın görünmüşdür. TEM ölçmələrində dörd ekstrakt üçün orta AgNP diametrləri pH 6-da müvafiq olaraq 11,3; 11,3; 9,6 və 8,4 nm, pH 11-də isə 8,3; 6,9; 4,7 və 4,3 nm olmuşdur. Beləliklə, həm pH-ın yüksəlməsi, həm də ekstrakt AOA-sının artması tədqiqat şəraitində daha kiçik nanohissəciklərlə əlaqələndirilmişdir.

Qələvi mühitdə istehsal olunan AgNP-lər yalnız daha kiçik deyil; elektrokimyəvi təcrübələrdə şüşəyəbənzər karbon elektrodun elektron ötürmə xüsusiyyətlərini də daha güclü şəkildə dəyişdirmişdir. Çılpaq elektrodun elektron ötürmə müqaviməti 359 ± 5 kΩ cm² olduğu halda, pH 11-də çaytikanı ekstraktı ilə sintez edilmiş AgNP-lərlə modifikasiya olunan elektrodda bu dəyər 25,6 ± 0,3 kΩ cm²-yə enmişdir. Brilliant Blue FCF, karbofuran və triptofan üzərində aparılan model elektrokimyəvi təcrübələr xüsusilə yüksək AOA-lı çaytikanı ekstraktı ilə qələvi mühitdə hazırlanmış AgNP-lərin elektrod modifikasiyası baxımından potensiala malik olduğunu göstərmişdir.

Bununla belə, tədqiqat hazır kommersiya sensoru hazırlamamışdır. Kalibrləmə diapazonu, aşkarlama həddi, real nümunə analizi, uzunmüddətli sensor sabitliyi və seçicilik kimi tam analitik sensor validasiyası mərhələləri bu araşdırmanın əsas nəticələri sırasında deyil. Nəticələr idarə olunan laboratoriya şəraitində pH və AOA-nın AgNP xüsusiyyətlərini istiqamətləndirmək üçün istifadə oluna biləcəyini və əldə edilən nanohissəciklərin elektrokimyəvi sensorların hazırlanmasında namizəd elektrod modifikatorları ola biləcəyini dəstəkləyir.

Tədqiqatın əsas problemi

Bitki ekstraktlarından istifadə edilən yaşıl AgNP sintezində ekstrakt həcminin AgNO₃ məhluluna nisbəti tez-tez istifadə olunan eksperimental parametrdir. Lakin eyni bitkinin kimyəvi tərkibi yetişmə bölgəsi, iqlim, inkişaf şəraiti, yığım vaxtı və ekstraksiya üsuluna görə dəyişə bildiyindən yalnız “1:5” və ya “1:10” kimi həcm nisbəti mühitdə həqiqətən nə qədər reduksiya gücü olduğunu birbaşa göstərmir.

Tədqiqat boşluğu məhz burada qurulur. Müəlliflər aktiv fitoreduktorların ümumi reduksiya qabiliyyətini kəmiyyətcə ifadə edən antioksidant aktivliyi (AOA) ekstrakt miqdarını xarakterizə etmək üçün daha funksional dəyişən kimi istifadə etmiş və onu sintez mühitinin pH-sı ilə birlikdə qiymətləndirmişlər.

Antioksidant Aktivlik Niyə Ekstrakt Həcm Nisbətindən Daha Mənalı Dəyişən Kimi İstifadə Edildi?

AOA yalnız nə qədər ekstrakt əlavə edildiyini deyil, ekstraktdakı redoks reaksiyalarında iştirak edə bilən maddələrin ümumi reduksiya qabiliyyətini kəmiyyətcə ifadə edir. Mənbə eyni bitkinin fitokimyəvi tərkibinin təbii və hazırlama şəraitinə görə dəyişə bilməsi səbəbindən yalnız ekstrakt/AgNO₃ həcm nisbətinin müxtəlif təcrübələr arasında yetərli standartlaşdırma meyarı olmadığını; AOA-nın isə reduksiya qabiliyyətini birbaşa xarakterizə etməyə daha uyğun olduğunu müdafiə edir.

Bitki ekstraktında gümüş ionunu nə reduksiya edir?

Bitki ekstraktlarında fenollar, flavonoidlər, taninlər, polisaxaridlər, zülallar və çoxsaylı digər üzvi birləşmələr olur. Mənbə xüsusilə polifenolik birləşmələrin redoks-aktiv funksional qrupları səbəbindən Ag⁺ ionlarının Ag⁰-a reduksiyasında mühüm rol oynadığını müzakirə edir.

Fitokimyəvi maddələr sintez zamanı yalnız reduksiyaedici agent kimi düşünülməməlidir. Mənbə ədəbiyyat çərçivəsində bu molekulların eyni zamanda nanohissəcik səthinə bağlanaraq örtücü (capping) və stabilizəedici funksiya görə bildiyini bildirir. FTIR nəticələrinin əsas məqsədi də nanohissəcik səthində bu üzvi fitokimyəvi qabığın yaranmasına dair kimyəvi əlamətləri araşdırmaqdır.

AOA necə ölçüldü?

Ekstraktların antioksidant aktivliyi potensiometrik üsulla ölçülmüşdür. Platin ekran-çaplı indikator elektrodun [Fe(CN)₆]³⁻/[Fe(CN)₆]⁴⁻ redoks vasitəçi sistemi daxilində potensial dəyişməsi MPA-1 potensiometrik analizatoru ilə qeydə alınmışdır. AOA üçün üç təkrar ölçmə aparılmış və dəyərlər orta ± etibar intervalı şəklində təqdim edilmişdir.

Mənbə həmçinin potensiometrik AOA üsulunun əvvəl müxtəlif bitki ekstraktlarında ABTS və DPPH üsulları ilə %94 korrelyasiya göstərdiyini bildirir. Bu %94 dəyəri bu tədqiqatdakı dörd ekstrakt üzərində yenidən hesablanmış müstəqil korrelyasiya nəticəsi deyil; müəlliflərin əvvəlki tədqiqatına əsaslanan metodoloji validasiya məlumatıdır.

Bitki ekstraktları necə hazırlandı?

Qurudulmuş yarpaqlar üyüdülərək təxminən 0,08 mm hissəcik ölçüsündə toz hazırlanmışdır. Hər ekstraksiya üçün 0,04 g yarpaq tozu 10 mL deionizə edilmiş su içinə əlavə edilmiş və 80 °C-də 20 dəqiqə sabit qarışdırma altında saxlanılmışdır. RCT Basic temperatur nəzarətli maqnit qarışdırıcıdan istifadə edilmişdir.

Qarışıq daha sonra otaq temperaturuna qədər soyudulmuş və maye ekstrakt MIKRO 120 sentrifuqasında 10.000 rpm ilə bərk hissədən ayrılmışdır. Alınan sulu ekstrakt AgNP sintezində istifadə edilmişdir.

Yaşıl AgNP sintezinin eksperimental təsviri

Sintezdə 1 mL bitki ekstraktı, 5 mL 1 mmol L⁻¹ AgNO₃ məhluluna əlavə edilmişdir. Reaksiya mühitinin pH-sı 5 mol L⁻¹ NaOH və ya 0,1 mol L⁻¹ H₂SO₄ əlavə etməklə dəyişdirilmişdir. Mənbə pH tənzimlənməsi üçün müvafiq olaraq 30 μL NaOH və 40 μL H₂SO₄ miqdarlarını bildirir.

Reaksiya qarışığı 80 °C-də 1200 rpm qarışdırma ilə 5 dəqiqə saxlanılmış, sonra qızdırma dayandırılmış və yaranan sol təxminən 30 dəqiqə ərzində otaq temperaturuna qədər soyudulmuşdur. Mənbə pH 6 və pH 11 şəraitində hər bitki üçün üç paralel sintez aparıldığını açıq şəkildə bildirir.

Sol burada AgNP-lərin maye fazada kolloid şəkildə dispers olduğu sistemi ifadə edir. Gümüş ionlarının Ag⁰ nanohissəciklərinə reduksiyası əvvəlcə reaksiya qarışığının açıq sarıdan qəhvəyi rəngə keçməsi ilə vizual olaraq izlənmiş, sonra UV–Vis spektrofotometriyası ilə təsdiqlənmişdir.

Sintezdən sonra nanohissəciklər necə təmizləndi?

Təzə AgNP solu reaksiyaya girməmiş prekursor və bitki ekstraktı qalıqlarından təmizlənmək üçün 14.000 rpm-də 10 dəqiqə sentrifuqalanmışdır. Üst maye uzaqlaşdırılmış, çöküntü başlanğıc həcmi qədər deionizə edilmiş suda yenidən dispers edilmiş və proses iki dəfə təkrarlanmışdır.

Yuyulmuş sol UV–Vis, TEM/EDX, SAED, FTIR və elektrokimyəvi analizlərdə istifadə edilmişdir. XRD üçün yuyulmuş sol Petri qabında 40 °C-də 24 saat qurudulmuşdur.

pH Gümüş Nanohissəciklərinin Əmələ Gəlməsinə və Ölçüsünə Necə Təsir Etdi?

Mənbə şəraitində turş pH 3 nanohissəcik əmələ gəlməsini basqıladığı halda, pH 6 və xüsusilə pH 11 AgNP əmələ gəlməsini dəstəkləmişdir. Müəlliflər qələvi mühitdə fenolik antioksidantların hidroksil qruplarının deprotonlaşmasının elektron ötürməsini və Ag⁺ reduksiya qabiliyyətini artırdığını, nüvələnməni sürətləndirdiyini və daha kiçik, daha homogen nanohissəciklərin yaranmasına töhfə verdiyini müzakirə edirlər; turş mühitdə isə fenolik birləşmələrin daha çox neytral/ionlaşmamış vəziyyətdə qalması və yüksək H⁺ konsentrasiyası reduksiya prosesini basqılayır.

pH 3, pH 6 və pH 11 arasındakı UV–Vis fərqi

Gümüş nanohissəciklərinin UV–Vis spektrində yaranan səthi plazmon rezonansı (SPR) nanohissəcik əmələ gəlməsinin optik göstəricilərindən biridir. SPR metal nanohissəciyindəki keçirici elektronların düşən işığın elektrik sahəsi ilə kollektiv salınımıdır. Zolağın mövqeyi və forması nanohissəcik ölçüsü, paylanması, ətraf mühit və digər struktur amillərdən təsirlənə bilər.

Tədqiqatda pH 3-də hazırlanmış məhlulların UV–Vis spektrində xarakterik AgNP zirvəsi müşahidə edilməmişdir. pH 6-dakı sollarda 418–420 nm ətrafında kiçik udma zirvəsi aşkarlanmışdır. pH 11-də isə 404–407 nm intervalında aydın nanosilver SPR zolağı yaranmışdır.

pH 11-dəki SPR zolaq intensivlikləri eyni bitki ilə pH 6-da əldə olunan zolaqlarla müqayisədə firəng üzümü, doqquzdon, çiyələk və çaytikanı üçün müvafiq olaraq təxminən 5, 6, 8 və 12 dəfə yüksək bildirilmişdir. Mənbə bu artımı qələvi mühitdə daha çox nanohissəcik əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirir.

AOA artdıqca SPR maksimumunun daha qısa dalğa uzunluğuna doğru sürüşməsi də müşahidə edilmişdir. Müəlliflər bu mavi sürüşməni daha kiçik nanohissəcik əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirmiş və bu şərh sonradan TEM nəticələri ilə dəstəklənmişdir.

TEM nanohissəciklərin ölçüsünü necə təsdiqlədi?

Yüksək ayırdetməli keçirici elektron mikroskopiyası (TEM) yaranan nanohissəciklərin birbaşa görüntülənməsi və diametrlərinin ölçülməsi üçün istifadə edilmişdir. Ölçmələr JEM-2100 mikroskopunda 200 kV sürətləndirici gərginliklə aparılmışdır. Element analizi üçün INCA Energy 250 EDX sistemi istifadə edilmişdir.

Hər bitki/pH sintez kombinasiyası üçün altı mikroqraf analiz edilmişdir. pH 6 üçün təxminən 150–200 hissəcik, pH 11 üçün isə 320–850 hissəcik əsasında ölçü paylanmaları qurulmuşdur. pH 6 nanohissəcikləri üçün histoqram intervalı 2–30 nm, pH 11 üçün 2–15 nm olaraq müəyyən edilmiş və histoqramlar Gaussian normal paylanmaya uyğunlaşdırılmışdır.

Polidisperslik indeksi nəyi göstərir?

Polidisperslik indeksi (PI) nanohissəcik ölçülərinin orta dəyər ətrafında nə qədər yayıldığını ölçüsüz şəkildə ifadə etmək üçün istifadə olunmuşdur. Mənbə Tənlik (1):

\[ PI=\left(\frac{\sigma}{d}\right)^2 \tag{1} \]

Burada d AgNP-lərin orta xətti diametrini, σ isə diametrlərin standart sapmasını ifadə edir. σ və d eyni uzunluq vahidinə, burada nanometrə malik olduğundan nisbət ölçüsüzdür; onun kvadratı da ölçüsüz qalır.

Riyazi baxımdan standart sapma orta diametrə nisbətən böyüdükcə PI artır. Bu tədqiqatda pH 6 nümunələrində PI 0,23–0,36, pH 11 nümunələrində isə 0,10–0,14 intervalındadır. Mənbə bunu qələvi mühitdə daha dar ölçü paylanması və daha yüksək ölçü homogenliyi kimi şərh edir.

Sintez səmərəsi necə hesablandı?

Nanohissəcik sintez səmərəsi mənbə Tənlik (2) ilə hesablanmışdır:

\[ \eta=\frac{C_{\mathrm{AgNPs}}}{C_0}\times100\% \tag{2} \]

η sintez səmərəsini faizlə, C_AgNPs əldə edilən nanohissəciklərin həll edilməsindən sonra təyin olunan gümüş konsentrasiyasını mmol L⁻¹ ilə, C₀ isə başlanğıc Ag(I) konsentrasiyasını ifadə edir. Mənbə C₀ = 0,83 mmol L⁻¹ dəyərindən istifadə etmişdir.

Bu nisbət başlanğıcdakı gümüş miqdarının nə qədərinin əldə edilən nanohissəcik fraksiyasında olduğunu faizlə göstərir. Surət başlanğıc konsentrasiyaya bərabər olarsa η %100 olur; daha kiçikdirsə səmərə %100-dən aşağıdır.

Voltammetrik qiymətləndirmə üç təkrar, ICP-OES qiymətləndirməsi iki təkrar əsasında verilmiş və mənbə cədvəldə etibar səviyyəsini p = 0,95 kimi göstərmişdir. Buradakı p işarəsi klassik hipotez testi p-dəyəri kimi şərh edilməməlidir; cədvəl etibar ehtimalı kontekstində təqdim olunmuşdur.

ICP-OES nə üçün istifadə edildi?

İnduktiv əlaqəli plazma optik emissiya spektrometriyası (ICP-OES) əldə edilən AgNP miqdarındakı ümumi gümüşü müstəqil element analizi ilə təyin etmək üçün istifadə edilmişdir. Optima 2100 spektrometri ilə 328,068 nm və 338,289 nm dalğa uzunluqlarında aksial müşahidə aparılmışdır.

Yuyulmuş və qurudulmuş AgNP-lər qatı HNO₃ daxilində həll edilmiş, məhlul 25 mL son həcmə qədər durulaşdırılmış və gümüş tərkibi ölçülmüşdür. Voltammetriya ilə ICP-OES-in eyni ümumi AOA–səmərə meylini göstərməsi sintez səmərəsinin qiymətləndirilməsinin iki fərqli analitik yanaşma ilə dəstəklənməsini təmin etmişdir.

EDX, SAED və XRD nə göstərdi?

EDX spektrlərində təxminən 3 keV-də güclü Ag siqnalının görünməsi nanohissəciklərdə gümüşü təsdiqləmişdir. O və S siqnalları üzvi fitokimyəvi qabıqla əlaqələndirilmişdir. Mənbə həmçinin Si və Cl siqnallarını bildirir; qələvi sintez nümunələrində görünən Na-nı NaOH istifadəsi ilə əlaqələndirir. Cu siqnalı isə TEM nümunəsinin yerləşdirildiyi mis şəbəkədən qaynaqlanır.

SAED naxışlarında (111), (200), (220), (311) və (222) kristal müstəvilərinə uyğun halqalar görünmüşdür. XRD ölçmələri də eyni müstəvilərə uyğun difraksiya piklərini göstərmiş və sintez olunan AgNP-lərin üzü mərkəzləşdirilmiş kubik (fcc) kristal quruluşunu dəstəkləmişdir.

XRD analizi Bruker D8 Advance cihazında Cu Kα şüalanması ilə aparılmışdır. Mənbə 2θ = 35–85° intervalını, 40 kV boru gərginliyini, 40 mA cərəyanı, 0,025° addım enini və hər addımda təxminən 1 s məlumat toplama müddətini bildirir. Faza identifikasiyası DiffracPlus EVA v5.1 və ICDD PDF2 verilənlər bazası ilə; kristal qəfəs parametri və AgNP ölçüsü isə Topas v4.2 daxilində Rietveld üsulu ilə qiymətləndirilmişdir.

FTIR nanohissəciyin üzvi qabığı haqqında nə göstərdi?

FTIR analizi bitki ekstraktındakı hansı funksional qrupların AgNP əmələ gəlməsi və səth örtülməsi ilə əlaqəli ola biləcəyini araşdırmaq üçün istifadə edilmişdir. Spektrlər Nicolet iS10 cihazında, nümunələr CaF₂ lövhə üzərində 50 °C-də qurudulduqdan sonra 4000–900 cm⁻¹ intervalında transmissiya rejimində qeydə alınmışdır.

Bitki ekstraktlarında təxminən 3330–3350 cm⁻¹ ətrafındakı geniş zolaq hidroksil (-OH) qrupları ilə; 2918–2925 cm⁻¹ zolaqları alifatik -CH₂-/-CH₃ qrupları ilə; 1611 və 1445 cm⁻¹ ətrafındakı zolaqlar amino/aromatik C=C strukturları ilə; 1046–1051 cm⁻¹ zolağı isə ilkin spirt və efirlərdə C-O dartılması ilə əlaqələndirilmişdir.

Çiyələk və çaytikanı ekstraktlarında 1718 cm⁻¹ karbonil zolağı; doqquzdon və çiyələkdə təxminən 1515–1516 cm⁻¹ aromatik halqa titrəyişi bildirilmişdir. AgNP əmələ gəldikdən sonra zolaqların sürüşməsi və intensivliklərinin azalması mənbə tərəfindən antioksidant maddələrin nanohissəcik səthinə adsorbsiyası və stabilizəedici fitokimyəvi qabığın yaranması ilə əlaqələndirilmişdir.

Qələvi mühitdə sintez edilən nümunələrdə deprotonlaşmış karboksilat qrupları ilə əlaqələndirilən təxminən 1396 cm⁻¹ və 1591 cm⁻¹ zolaq cütünün aydınlaşması mənbə tərəfindən gümüş səthinə daha sıx bağlanan qabıq quruluşunun lehinə şərh edilmişdir.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

İstifadə edilən əsas analitik üsullar

Elektrokimyəvi elektrod sistemi

Voltammetrik tədqiqatlar μAutolab Type III potensiostat/galvanostat və üç elektrodlu hüceyrə ilə aparılmışdır. Ag/AgCl/KCl (3,5 mol L⁻¹) elektrodu istinad, karbon çubuq isə köməkçi elektrod kimi istifadə olunmuşdur. İşçi elektrod 2 mm diametrli şüşəyəbənzər karbon elektrod (GCE) olmuşdur.

Modifikasiya olunmuş elektrod hazırlanarkən GCE işçi səthinə 5 μL AgNP məhlulu damızdırılmış və havada qurudulmuşdur. Elektroaktiv səth sahəsi 0,1 mol L⁻¹ KCl daxilində 1 mmol L⁻¹ K₄[Fe(CN)₆] istifadə etməklə 0,85 V-da qeydə alınmış xronoamperometrik məlumatlardan Cottrell yanaşması ilə müəyyən edilmişdir. Mənbə Cottrell tənliyini bu məqalədə ayrıca nömrələnmiş tənlik kimi yazmadığı üçün burada mənbə xaricindən tənlik əlavə edilməmişdir.

EIS nəyi ölçdü?

Elektrokimyəvi impedans spektroskopiyası (EIS) elektrod/məhlul interfeysində elektron ötürməsinin nə qədər asan və ya çətin baş verdiyini qiymətləndirmişdir. Ölçmələr 0,1 mol L⁻¹ KCl daxilində 5 mmol L⁻¹ K₃[Fe(CN)₆] istifadə edilərək 0,25 V iş potensialında, 10 mV AC amplitudası və 0,01 Hz–10 kHz tezlik intervalında aparılmışdır.

Nyquist diaqramındakı yüksək tezlikli yarımdairənin diametri əsasən elektron ötürmə müqaviməti R_et ilə əlaqəlidir. Yarımdairənin kiçilməsi elektron ötürməsinin daha az müqavimətlə baş verdiyini göstərir.

Çılpaq GCE ilə müqayisədə pH 6 AgNP-modifikasiya olunmuş elektrodlarda elektron ötürmə müqavimətinin təxminən 1,7–2,4 dəfə, pH 11 AgNP-modifikasiya olunmuş elektrodlarda isə 5,4–14,4 dəfə azaldığı bildirilmişdir. Ən aşağı R_et pH 11-də yüksək AOA-lı çaytikanı ekstraktı ilə hazırlanmış AgNP elektrodunda müşahidə edilmişdir.

Heterogen elektron ötürmə sürət sabiti necə hesablandı?

Mənbə Tənlik (3):

\[ k_{et}=\frac{RT}{F^2n^2R_{et}Ac} \tag{3} \]

Burada:

• k_et: heterogen elektron ötürmə sürət sabiti, cm s⁻¹,
• R: universal qaz sabiti, 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹,
• T: temperatur, 298 K,
• F: Faraday sabiti, 96.485 C mol⁻¹,
• n: elektron sayı,
• R_et: elektron ötürmə müqaviməti,
• A: elektroaktiv elektrod sahəsi, cm²,
• c: EIS ölçməsində K₃[Fe(CN)₆] konsentrasiyası, mol cm⁻³.

Tənliyin riyazi quruluşunda R_et məxrəcdə olduğundan digər dəyişənlər eyni saxlanıldıqda ötürmə müqavimətinin azalması k_et-i artırır. Eksperimental cədvəldə də bu meyl görünür: çılpaq GCE üçün 4,8 × 10⁻⁶ cm s⁻¹ olan k_et, pH 11 AgNP-modifikasiya olunmuş elektrodlarda 1,4 × 10⁻⁵ ilə 2,6 × 10⁻⁵ cm s⁻¹ intervalına yüksəlir.

Mənbə pH 6 AgNP seriyasında çılpaq GCE ilə müqayisədə sürət sabitində təxminən 1,5–1,6 dəfə, pH 11 seriyasında isə təxminən 2,9–5,4 dəfə artım bildirir.

Mənbədəki EIS təsvirinin uyğunsuzluğu

EIS müzakirəsində mənbə bir yerdə “AgNP diametri və sayındakı azalmanın” səth sahəsi/həcm nisbətini artırdığını bildirir. Lakin eyni məqalənin UV–Vis və TEM bölmələri pH artdıqca daha çox və daha kiçik nanohissəcik əmələ gəldiyini göstərir; sonrakı EIS paraqrafı da artan pH/AOA ilə elektrod səthində AgNP konsentrasiyasının artdığını açıq şəkildə bildirir.

Buna görə Verianla mətni həmin cümləni səssizcə düzəldib mənbədə yoxmuş kimi davranmır. Birbaşa təcrübələrlə uyğun gələn ayrıca müşahidələr belə qorunur: hissəcik diametri azalır; əmələgəlmə miqdarı/səth konsentrasiyası artır; elektron ötürmə müqaviməti azalır; k_et artır. “Hissəcik sayındakı azalma” ifadəsinə ayrıca yeni mexaniki məna yüklənməmişdir.

Brilliant Blue FCF təcrübəsi

Model analitlərdən Brilliant Blue FCF (BB), pH 7 fosfat buferində 10 μmol L⁻¹ konsentrasiyada araşdırılmışdır. Çılpaq GCE üzərində təxminən 0,95 V siqnalı zəifdir.

Çaytikanı ekstraktı ilə sintez edilmiş AgNP-lər istifadə olunduqda BB siqnalı çılpaq GCE ilə müqayisədə pH 6 AgNP/GCE üzərində təxminən 1,5 dəfə, pH 11 AgNP/GCE üzərində isə təxminən 3,3 dəfə artmışdır.

Karbofuran təcrübəsi

Karbofuran 22 μmol L⁻¹ konsentrasiyada pH 7 fosfat buferində araşdırılmışdır. Çılpaq GCE üzərində təxminən 0,6 V-da zəif müəyyən edilmiş oksidləşmə siqnalı müşahidə olunmuşdur.

pH 6 AgNP-modifikasiya olunmuş GCE-də oksidləşmə cərəyanı təxminən 1,8 dəfə artmış və pik potensialı 20 mV katodik istiqamətdə sürüşmüşdür. pH 11 AgNP/GCE-də cərəyan çılpaq GCE ilə müqayisədə təxminən 3,3 dəfə artmış, oksidləşmə pik potensialı isə təxminən 40 mV daha aşağı dəyərə sürüşmüşdür.

Oksidləşmə reaksiyasının daha aşağı tətbiq olunan potensialda baş verməsi elektrod prosesində tələb olunan həddən artıq potensialın azalması istiqamətində şərh oluna bilər. Lakin bu təcrübə təkbaşına tam sensor performansını, seçiciliyi və ya real nümunələrdə analitik dəqiqliyi müəyyən etmir.

Triptofan təcrübəsi

Triptofan 10 μmol L⁻¹ konsentrasiyada pH 7 fosfat buferində qiymətləndirilmişdir. Çılpaq GCE üzərində zəif oksidləşmə dalğası görülmüş; AgNP-modifikasiya olunmuş elektrodlarda oksidləşmə cərəyanı artmışdır. Ən yüksək triptofan siqnalı pH 11-də sintez edilmiş AgNP-lərlə modifikasiya olunan elektrodda müşahidə edilmişdir.

Mənbə BB və karbofuran üçün müəyyən qat artımlarını verdiyi halda, triptofan üçün mətndə eyni formada dəqiq qat artımı dəyəri bildirmir. Buna görə Verianla mətni triptofan üçün mənbədən törəməyən nisbət yaratmır.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• Araşdırılan ekstraktlarda AOA firəng üzümündən çaytikanına doğru artmışdır.
• pH 3 şəraitində AgNP əmələ gəlməsinə xas UV–Vis SPR zolağı müşahidə edilməmişdir.
• pH 6 və pH 11 şəraitində AgNP sintezi baş vermişdir.
• pH yüksəldikcə və AOA artdıqca orta AgNP diametri ümumən azalmışdır.
• pH 11-də ölçü paylanması pH 6 ilə müqayisədə daha dar və PI daha aşağı olmuşdur.
• AgNP sintez səmərəsi AOA-nın artması ilə ümumən yüksəlmişdir.
• SAED və XRD nəticələri fitosintez olunmuş AgNP-lərin fcc kristal quruluşunu dəstəkləmişdir.
• FTIR bitki ekstraktı komponentlərinin AgNP səthindəki fitokimyəvi qabığa qatıldığını dəstəkləyən zolaq dəyişiklikləri göstərmişdir.
• AgNP-modifikasiya olunmuş GCE elektrodlarda elektron ötürmə müqaviməti çılpaq GCE ilə müqayisədə azalmışdır.
• pH 11 və yüksək AOA şəraitində hazırlanmış AgNP-lərdə ən əlverişli elektron ötürmə davranışlarından bəziləri müşahidə edilmişdir.
• BB, karbofuran və triptofan model analitlərində AgNP elektrod modifikasiyası oksidləşmə siqnalını artırmışdır.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi nəticələr

Bu araşdırma hər hansı bitki ekstraktının klinik cəhətdən effektiv olduğunu göstərmir. AgNP-lərin antibakterial, antixərçəng və ya insan müalicəsində effektivliyi bu tədqiqatda eksperimental olaraq sınaqdan keçirilməmişdir; bunlar giriş bölməsindəki ədəbiyyat kontekstidir.

Tədqiqat “pH nə qədər yüksək olsa, hər bitki ilə hər şəraitdə bir o qədər yaxşı AgNP istehsal olunur” şəklində sərhədsiz ümumiləşdirmə etmir. Əsas eksperimental şərait müəyyən ekstraktlar, AgNO₃ konsentrasiyası, temperatur, müddət və pH dəyərləri ilə məhduddur.

Tədqiqat tam analitik sensor validasiyası aparmır. Brilliant Blue FCF, karbofuran və triptofan təcrübələri elektrod modifikasiyasının potensialını göstərir; lakin aşkarlama həddi, təyinetmə həddi, geniş kalibrləmə modeli, interferensiya/seçicilik tədqiqatı, real nümunə bərpası və uzunmüddətli cihaz sabitliyi kimi bütün sensor performans göstəriciləri təqdim edilməmişdir.

“Yaşıl” sintez yanaşması bitki ekstraktını reduksiya/stabilləşdirmə mənbəyi kimi istifadə etdiyinə görə ənənəvi toksik reduksiyaedici agentlərdən qaçınma üstünlüyü kontekstində qiymətləndirilir. Bununla belə, tədqiqat əhatəli həyat dövrü analizi, karbon izi və ya sənaye ekoloji təsir müqayisəsi aparmır.

Tədqiqatın əsas metodoloji məhdudiyyətləri

Dörd bitki növü araşdırılmışdır; nəticələr bütün bitki ekstraktlarına avtomatik şəkildə ümumiləşdirilə bilməz. Ekstraktın ətraflı molekulyar tərkibi ayrı-ayrı kəmiyyətcə müəyyən edilməmiş; AOA birləşmələrin ümumi redoks qabiliyyətini təmsil edən yüksək səviyyəli göstərici kimi istifadə olunmuşdur.

Əlavə materialda müxtəlif ədəbiyyat tədqiqatlarından toplanmış fitokimyəvi tərkib məlumatları vardır; müəlliflər bu dəyərlərin bu təcrübədə istifadə olunan real ekstraktların birbaşa kimyəvi analizi hesab edilə bilməyəcəyini xüsusi vurğulayırlar, çünki ekstraksiya üsulları tədqiqatlar arasında dəyişir.

Əsas kəmiyyət pH müqayisələri pH 6 və 11 üzərində cəmlənmişdir. pH 3 AgNP əmələ gəlməsinin basqılandığını göstərən turş müqayisə kimi istifadə edilmişdir; geniş və fasiləsiz pH skanlaması aparılmamışdır.

TEM ölçü paylanmaları çox sayda hissəcik üzrə qiymətləndirilsə də, pH 6 və pH 11 qruplarında sayılan hissəcik sayı eyni deyil. Nəticələrin şərhi mənbədə verilən bu nümunələmə quruluşu daxilində aparılmalıdır.

Elektrokimyəvi nəticələr laboratoriya GCE sistemi və seçilmiş model analitlərlə məhduddur. Buna görə birbaşa sahə sensoru performansı və ya kommersiya cihazının uğuru kimi şərh edilməməlidir.

Tədqiqatın elmi nüvəsi

Tədqiqatın ən mühüm töhfəsi tək bir “ən yaxşı bitki” tapmaqdan daha çox, bitki ekstraktı ilə AgNP sintezinin iki nəzarət dəyişənini birlikdə nəzərdən keçirməsidir: ekstraktın ümumi reduksiya qabiliyyətini təmsil edən AOA və fitokimyəvi maddələrin ionlaşma vəziyyətinə təsir edən mühit pH-sı.

Təcrübələrin ümumi mənzərəsi belədir: aşağı pH reduksiya prosesini basqılayır; neytrala yaxın mühit AgNP əmələ gəlməsinə imkan verir; qələvi mühit isə bu dörd ekstrakt üçün daha güclü nüvələnmə, daha yüksək nanohissəcik əmələ gəlməsi və daha kiçik orta ölçülərlə əlaqəlidir. AOA-nın artması da eyni istiqamətdəki meyli gücləndirir.

Ölçü və əmələgəlmə miqdarındakı bu dəyişikliklər optik və elektrokimyəvi nəticələrdə də əks olunur. Daha yüksək AOA və pH şəraitindəki nanohissəciklər UV–Vis-də daha güclü və maviyə sürüşmüş SPR zolağı, TEM-də daha kiçik diametr, EIS-də daha aşağı elektron ötürmə müqaviməti və model analitlərdə daha yüksək elektrooksidləşmə siqnalları göstərmişdir.

Mənbə və Metod Qeydi

Özgün başlıq: Effect of pH and Antioxidant Activity of Plant Extracts on Green Synthesis of Silver Nanoparticles

Müəlliflər: Ekaterina I. Khamzina; Viktoria K. Tamoshenko; Maria A. Bukharinova; Arkadiy Yu. Zhilyakov; Veronika Yu. Kolotygina; Danil A. Danilov; Natalia Yu. Stozhko.

Müəllif sırası: Mənbədəki sıra olduğu kimi qorunmuşdur.

Bərabər töhfə: Mənbədə bərabər birinci müəlliflik və ya bərabər töhfə barədə bildiriş yoxdur.

Məsul müəllif: Natalia Yu. Stozhko.

Qurum 1: Department of Physics and Chemistry, Ural State University of Economics, 8 Marta St., 62, 620144 Yekaterinburg, Russia.

Qurum 2: Laboratory of Heat-Resistant and Corrosion-Resistant Alloys Based on Nickel and Iron, Ural Federal University, Mira St., 19, 620002 Yekaterinburg, Russia.

Qurum 3: Institute of Physics and Technology, Ural Federal University, Mira St., 19, 620002 Yekaterinburg, Russia.

Jurnal: Chemistry.

Nəşriyyat: MDPI, Basel, Switzerland.

Cild / say / məqalə nömrəsi: 8 / 11 / 151.

DOI: 10.3390/chemistry8110151.

Qəbul tarixi: 10 sentyabr 2026.

Reviziya tarixi: 19 oktyabr 2026.

Qəbul olunma tarixi: 26 oktyabr 2026.

Nəşr tarixi: 30 oktyabr 2026.

Mənbə növü: Özgün eksperimental tədqiqat məqaləsi.

Resenziya statusu: Nəşr edilmiş resenziyalı jurnal məqaləsidir. Chemistry MDPI tərəfindən beynəlxalq resenziyalı açıq girişli jurnal kimi nəşr olunur.

Preprint statusu: Araşdırılan mənbədə bu tədqiqat üçün ayrıca preprint qeydi göstərilmir. Bu Verianla mətni nəşr olunmuş jurnal versiyasına əsaslanır.

Lisenziya: Creative Commons Attribution (CC BY). © 2026 müəlliflər; Licensee MDPI, Basel, Switzerland.

Rəsmi məqalə keçidi: https://www.mdpi.com/2624-8549/8/11/151

DOI keçidi: https://doi.org/10.3390/chemistry8110151

Əlavə material: Supplementary Material daxilində Table S1 vardır. Bu cədvəl firəng üzümü, doqquzdon, çiyələk və çaytikanı yarpaq/berry ekstraktlarındakı əsas fitokimyəvi maddələrə dair ədəbiyyat məlumatlarını toplayır. Mənbə bu ədəbiyyat məlumatlarının təcrübədə istifadə olunan real ekstraktların birbaşa tərkibini sübut etmədiyini xüsusi olaraq bildirir.

Maliyyələşdirmə: Tədqiqat Russian Science Foundation ilə Government of Sverdlovskaya Oblast tərəfindən 26-23-20095 nömrəli qrant çərçivəsində dəstəklənmişdir.

Məlumatların əlçatanlığı: Müəlliflər özgün töhfələrin məqalə və Əlavə Material daxilində olduğunu; əlavə sualların məsul müəllifə/müəlliflərə yönəldilə biləcəyini bildirirlər.

Maraqların toqquşması: Müəlliflər maraqların toqquşması olmadığını bəyan etmişlər.

Müəllif töhfələri: Konseptuallaşdırma: Natalia Yu. Stozhko və Ekaterina I. Khamzina. Metodologiya: Ekaterina I. Khamzina, Maria A. Bukharinova və Natalia Yu. Stozhko. Validasiya: Maria A. Bukharinova, Ekaterina I. Khamzina və Natalia Yu. Stozhko. Araşdırma və məlumatların işlənməsi: Viktoria K. Tamoshenko, Veronika Yu. Kolotygina, Arkadiy Yu. Zhilyakov və Danil A. Danilov. İlkin layihə: Viktoria K. Tamoshenko, Veronika Yu. Kolotygina, Arkadiy Yu. Zhilyakov və Danil A. Danilov. Nəzərdən keçirmə/redaktə: Maria A. Bukharinova və Natalia Yu. Stozhko. Superviziya: Natalia Yu. Stozhko.

Əsas metodoloji şərh sərhədi: Tədqiqat dörd müəyyən yarpaq ekstraktı, müəyyən AgNO₃ konsentrasiyası, temperatur, müddət və pH şəraitində aparılmış nəzarətli laboratoriya təcrübəsidir. Nəticələr bütün bitki növlərinə və ya bütün sintez şəraitinə birbaşa ümumiləşdirilməməlidir.

Elektrokimyəvi tətbiq sərhədi: Brilliant Blue FCF, karbofuran və triptofan təcrübələri AgNP-lərin elektrod modifikatoru kimi potensialını göstərir; tədqiqat tam validasiya edilmiş sahə/kommersiya sensoru ortaya qoymur.

Mənbədaxili ifadə qeydi: EIS müzakirəsinin bir cümləsində hissəcik “sayının azalması”ndan bəhs edilsə də, tədqiqatın UV–Vis/TEM nəticələri və sonrakı EIS mətni yüksək pH/AOA ilə nanohissəcik miqdarı/səth konsentrasiyasının artdığını bildirir. Verianla bu yerli ifadə fərqini səssizcə düzəltməmiş; birbaşa eksperimental meylləri ayrı-ayrılıqda çatdırmışdır.