Oʻsimlik ekstrakti yordamida kumush nanopartikullarini fitosintez qilish — kumush ionlari oʻsimliklarda mavjud qaytarish qobiliyatiga ega fitokimyoviy birikmalar yordamida metall kumush nanopartikullariga aylantiriladigan yashil sintez yondashuvidir. Ushbu tadqiqot krijovnik (Ribes uva-crispa), uchqat (Lonicera), qulupnay (Fragaria vesca) va chakanda (Hippophaë rhamnoides) barglaridan tayyorlangan suvli ekstraktlarning antioksidant faolligi (AOA) hamda reaksiya muhitining pH qiymati kumush nanopartikullarining (AgNPs) hosil boʻlishi, oʻlchami, taqsimlanishi, optik xususiyatlari va elektrokimyoviy xulq-atvoriga birgalikdagi taʼsirini tajribaviy ravishda oʻrgangan.

Toʻrtta oʻsimlik ekstraktining AOA qiymatlari mos ravishda 1,8 ± 0,3; 6,4 ± 1,2; 11,8 ± 0,9 va 15,7 ± 1,2 mmol-eq L⁻¹ deb oʻlchangan. Manbada AOA bitta fenolik modda miqdori oʻrniga ekstraktdagi redoks jarayonlarida qatnashadigan birikmalarning umumiy qaytarish qobiliyatini ifodalovchi miqdoriy koʻrsatkich sifatida ishlatiladi. AOA ning krijovnikdan chakandaga tomon ortishi bir xil sintez sharoitlarida nanopartikullar hosil boʻlish samaradorligining yuqoriligi va umuman kichikroq AgNP oʻlchamlari bilan birga kuzatilgan.

Kislotali pH 3 sharoitida UV–Vis tahlilida AgNP hosil boʻlishiga xos sirt plazmon rezonans tasmasi kuzatilmagan. Neytralga yaqin pH 6 muhitida 418–420 nm atrofida kichik yutilish tasmasi hosil boʻlgan, ishqoriy pH 11 muhitida esa nanosilver uchun xos sirt plazmon rezonans tasmasi 404–407 nm da yaqqol namoyon boʻlgan. TEM oʻlchovlarida toʻrtta ekstrakt uchun oʻrtacha AgNP diametrlari pH 6 da mos ravishda 11,3; 11,3; 9,6 va 8,4 nm, pH 11 da esa 8,3; 6,9; 4,7 va 4,3 nm deb topilgan. Shunday qilib, ham pH ning oshishi, ham ekstrakt AOA sining ortishi tadqiqot sharoitlarida kichikroq nanopartikullar bilan bogʻlangan.

Ishqoriy muhitda hosil qilingan AgNP lar nafaqat kichikroq; elektrokimyoviy tajribalarda shishasimon uglerod elektrodining elektron uzatish xususiyatlarini ham kuchliroq oʻzgartirgan. Yalangʻoch elektrodning elektron uzatish qarshiligi 359 ± 5 kΩ cm² boʻlganida, pH 11 da chakanda ekstrakti bilan sintez qilingan AgNP lar bilan modifikatsiyalangan elektrodda bu qiymat 25,6 ± 0,3 kΩ cm² gacha tushgan. Brilliant Blue FCF, karbofuran va triptofan ustida oʻtkazilgan model elektrokimyoviy tajribalar, ayniqsa AOA si yuqori chakanda ekstrakti bilan ishqoriy muhitda tayyorlangan AgNP lar elektrod modifikatsiyasi uchun salohiyatga ega ekanini koʻrsatgan.

Biroq tadqiqot tayyor tijoriy sensor yaratmagan. Kalibrlash oraligʻi, aniqlash chegarasi, haqiqiy namuna tahlili, uzoq muddatli sensor barqarorligi va selektivlik kabi toʻliq analitik sensor validatsiyasi bosqichlari ushbu tadqiqotning asosiy natijalari emas. Natijalar nazorat qilinadigan laboratoriya sharoitida pH va AOA AgNP xususiyatlarini yoʻnaltirish uchun ishlatilishi mumkinligini hamda olingan nanopartikullar elektrokimyoviy sensorlar yaratishda nomzod elektrod modifikatorlari boʻlishi mumkinligini qoʻllab-quvvatlaydi.

Tadqiqotning asosiy muammosi

Oʻsimlik ekstraktlari bilan amalga oshiriladigan yashil AgNP sintezida ekstrakt hajmining AgNO₃ eritmasiga nisbati koʻp ishlatiladigan tajriba parametridir. Biroq bir xil oʻsimlikning kimyoviy tarkibi oʻsish hududi, iqlim, rivojlanish sharoitlari, hosil yigʻish vaqti va ekstraksiya usuliga qarab oʻzgarishi mumkinligi sababli faqat “1:5” yoki “1:10” kabi hajm nisbati muhitda amalda qancha qaytarish kuchi borligini bevosita koʻrsatmaydi.

Tadqiqot boʻshligʻi aynan shu yerda shakllantiriladi. Mualliflar faol fitoreduktorlarning umumiy qaytarish qobiliyatini miqdoriy ifodalovchi antioksidant faollikni (AOA) ekstrakt miqdorini tavsiflash uchun funksionalroq oʻzgaruvchi sifatida ishlatgan va uni sintez muhiti pH si bilan birgalikda baholagan.

Antioksidant Faollik Nega Ekstrakt Hajmi Nisbatiga Qaraganda Mazmunliroq Oʻzgaruvchi Sifatida Ishlatildi?

AOA faqat qancha ekstrakt qoʻshilganini emas, balki ekstraktdagi redoks reaksiyalarida qatnasha oladigan moddalarning umumiy qaytarish qobiliyatini miqdoriy ifodalaydi. Manba bir xil oʻsimlikning fitokimyoviy tarkibi tabiiy va tayyorlash sharoitlariga koʻra oʻzgarishi mumkinligi sababli faqat ekstrakt/AgNO₃ hajm nisbati turli tajribalar oʻrtasida yetarli standartlashtirish mezoni emasligini; AOA esa qaytarish qobiliyatini bevosita tavsiflashga mosroq ekanini taʼkidlaydi.

Oʻsimlik ekstraktida kumush ionini nima qaytaradi?

Oʻsimlik ekstraktlari fenollar, flavonoidlar, taninlar, polisaxaridlar, oqsillar va boshqa koʻplab organik birikmalarni oʻz ichiga oladi. Manba ayniqsa polifenolik birikmalarning redoks-faol funksional guruhlari tufayli Ag⁺ ionlarini Ag⁰ ga qaytarishda muhim rol oʻynashini muhokama qiladi.

Fitokimyoviy moddalar sintez vaqtida faqat qaytaruvchi agent sifatida qaralmasligi kerak. Manba adabiyotlar doirasida bu molekulalar nanopartikula yuzasiga bogʻlanib, qoplovchi (capping) va barqarorlashtiruvchi funksiyalarni ham bajarishi mumkinligini bildiradi. FTIR natijalarining asosiy maqsadi ham nanopartikula yuzasida ushbu organik fitokimyoviy qobiq hosil boʻlishiga oid kimyoviy belgilarni oʻrganishdir.

AOA qanday oʻlchandi?

Ekstraktlarning antioksidant faolligi potensiometrik usul bilan oʻlchangan. Platinali ekran-bosma indikator elektrodning [Fe(CN)₆]³⁻/[Fe(CN)₆]⁴⁻ redoks mediator tizimidagi potensial oʻzgarishi MPA-1 potensiometrik analizatori bilan qayd etilgan. AOA uchun uch takroriy oʻlchov bajarilgan va qiymatlar oʻrtacha ± ishonch oraligʻi shaklida berilgan.

Manba, shuningdek, potensiometrik AOA usuli avval turli oʻsimlik ekstraktlarida ABTS va DPPH usullari bilan %94 korrelyatsiya koʻrsatganini bildiradi. Bu %94 qiymat ushbu tadqiqotdagi toʻrtta ekstrakt boʻyicha qayta hisoblangan mustaqil korrelyatsiya natijasi emas; mualliflarning oldingi tadqiqotiga asoslangan metodik validatsiya maʼlumotidir.

Oʻsimlik ekstraktlari qanday tayyorlandi?

Quritilgan barglar maydalanib, taxminan 0,08 mm zarracha oʻlchamidagi kukun tayyorlangan. Har bir ekstraksiya uchun 0,04 g barg kukuni 10 mL deionizatsiyalangan suv ga solingan va 80 °C da 20 daqiqa doimiy aralashtirish ostida ushlab turilgan. RCT Basic harorat nazoratli magnit aralashtirgich ishlatilgan.

Aralashma keyin xona haroratigacha sovutilgan va suyuq ekstrakt MIKRO 120 sentrifugasida 10.000 rpm tezlikda qattiq qismdan ajratilgan. Olingan suvli ekstrakt AgNP sintezida ishlatilgan.

Yashil AgNP sintezining tajriba tavsifi

Sintezda 1 mL oʻsimlik ekstrakti, 5 mL 1 mmol L⁻¹ AgNO₃ eritmasiga qoʻshilgan. Reaksiya muhitining pH si 5 mol L⁻¹ NaOH yoki 0,1 mol L⁻¹ H₂SO₄ qoʻshish orqali oʻzgartirilgan. Manba pH ni sozlash uchun mos ravishda 30 μL NaOH va 40 μL H₂SO₄ miqdorlarini bildiradi.

Reaksiya aralashmasi 80 °C da 1200 rpm aralashtirish bilan 5 daqiqa ushlab turilgan, soʻng isitish toʻxtatilgan va hosil boʻlgan sol taxminan 30 daqiqa ichida xona haroratigacha sovutilgan. Manba pH 6 va pH 11 sharoitlarida har bir oʻsimlik uchun uchta parallel sintez bajarilganini aniq bildiradi.

Sol bu yerda AgNP lar suyuq fazada kolloid holda tarqalgan tizimni anglatadi. Kumush ionlarining Ag⁰ nanopartikullariga qaytarilishi dastlab reaksiya aralashmasining och sariqdan jigarrangga oʻzgarishi orqali vizual kuzatilgan, keyin UV–Vis spektrofotometriyasi bilan tasdiqlangan.

Sintezdan keyin nanopartikullar qanday tozalandi?

Yangi AgNP soli reaksiyaga kirmagan prekursor va oʻsimlik ekstrakti qoldiqlaridan tozalash uchun 14.000 rpm da 10 daqiqa sentrifugalangan. Yuqori suyuqlik olib tashlangan, choʻkma boshlangʻich hajmga teng deionizatsiyalangan suvda qayta tarqatilgan va jarayon ikki marta takrorlangan.

Yuvilgan sol UV–Vis, TEM/EDX, SAED, FTIR va elektrokimyoviy tahlillarda ishlatilgan. XRD uchun yuvilgan sol Petri idishida 40 °C da 24 soat quritilgan.

pH Kumush Nanopartikullarining Hosil Boʻlishi va Oʻlchamiga Qanday Taʼsir Qildi?

Manba sharoitlarida kislotali pH 3 nanopartikula hosil boʻlishini bostirgan, pH 6 va ayniqsa pH 11 esa AgNP hosil boʻlishini qoʻllab-quvvatlagan. Mualliflar ishqoriy muhitda fenolik antioksidantlarning gidroksil guruhlari deprotonlanishi elektron uzatish va Ag⁺ ni qaytarish qobiliyatini oshirishi, yadrolanishni tezlashtirishi va kichikroq, bir xilda tarqalgan nanopartikullar hosil boʻlishiga hissa qoʻshishini muhokama qiladi; kislotali muhitda esa fenolik birikmalar koʻproq neytral/ionlanmagan holatda qolishi va H⁺ konsentratsiyasining yuqoriligi qaytarish jarayonini bostiradi.

pH 3, pH 6 va pH 11 oʻrtasidagi UV–Vis farqi

Kumush nanopartikullarining UV–Vis spektrida paydo boʻladigan sirt plazmon rezonansi (SPR) nanopartikula hosil boʻlishining optik koʻrsatkichlaridan biridir. SPR metall nanopartikulasidagi oʻtkazuvchan elektronlarning tushayotgan yorugʻlik elektr maydoni bilan kollektiv tebranishidir. Tasmaning joylashuvi va shakli nanopartikula oʻlchami, taqsimoti, atrof-muhit va boshqa strukturaviy omillardan taʼsirlanishi mumkin.

Tadqiqotda pH 3 da tayyorlangan eritmalarning UV–Vis spektrida xarakterli AgNP choʻqqisi kuzatilmagan. pH 6 dagi sollarda 418–420 nm atrofida kichik yutilish choʻqqisi aniqlangan. pH 11 da esa 404–407 nm oraligʻida aniq nanosilver SPR tasmasi hosil boʻlgan.

pH 11 dagi SPR tasma intensivliklari ayni oʻsimlik bilan pH 6 da olingan tasmalarga nisbatan krijovnik, uchqat, qulupnay va chakanda uchun mos ravishda taxminan 5, 6, 8 va 12 marta yuqori deb xabar qilingan. Manba bu ortishni ishqoriy muhitda koʻproq nanopartikula hosil boʻlishi bilan bogʻlaydi.

AOA ortgan sari SPR maksimumining qisqaroq toʻlqin uzunligiga siljishi ham kuzatilgan. Mualliflar bu koʻk siljishni kichikroq nanopartikula hosil boʻlishi bilan bogʻlagan va bu talqin keyinchalik TEM natijalari bilan qoʻllab-quvvatlangan.

TEM nanopartikullar oʻlchamini qanday tasdiqladi?

Yuqori aniqlikdagi oʻtkazuvchi elektron mikroskopiya (TEM) hosil boʻlgan nanopartikullarni bevosita tasvirlash va ularning diametrlarini oʻlchash uchun ishlatilgan. Oʻlchovlar JEM-2100 mikroskopida 200 kV tezlashtiruvchi kuchlanishda bajarilgan. Element tahlili uchun INCA Energy 250 EDX tizimi ishlatilgan.

Har bir oʻsimlik/pH sintez kombinatsiyasi uchun oltita mikrograf tahlil qilingan. pH 6 uchun taxminan 150–200 zarracha, pH 11 uchun esa 320–850 zarracha asosida oʻlcham taqsimotlari tuzilgan. pH 6 nanopartikullari uchun gistogramma oraligʻi 2–30 nm, pH 11 uchun 2–15 nm qilib belgilangan va gistogrammalar Gaussian normal taqsimotiga moslashtirilgan.

Polidisperslik indeksi nimani anglatadi?

Polidisperslik indeksi (PI) nanopartikula oʻlchamlari oʻrtacha qiymat atrofida qanchalik tarqalganini oʻlchovsiz ifodalash uchun ishlatilgan. Manba Tenglama (1):

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

Bu yerda d AgNP larning oʻrtacha chiziqli diametrini, σ esa diametrlarning standart ogʻishini anglatadi. σ va d bir xil uzunlik birligiga, bu yerda nanometrga ega boʻlgani uchun nisbat oʻlchovsiz; uning kvadrati ham oʻlchovsiz qoladi.

Matematik jihatdan standart ogʻish oʻrtacha diametrga nisbatan kattalashgan sari PI ortadi. Ushbu tadqiqotda pH 6 namunalarida PI 0,23–0,36, pH 11 namunalarida esa 0,10–0,14 oraligʻida. Manba buni ishqoriy muhitda torroq oʻlcham taqsimoti va yuqoriroq oʻlcham bir xilligi deb talqin qiladi.

Sintez samaradorligi qanday hisoblandi?

Nanopartikula sintez samaradorligi manba Tenglama (2) bilan hisoblangan:

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

η sintez samaradorligini foizda, C_AgNPs olingan nanopartikullar eritilgandan keyin aniqlangan kumush konsentratsiyasini mmol L⁻¹ da, C₀ esa boshlangʻich Ag(I) konsentratsiyasini ifodalaydi. Manba C₀ = 0,83 mmol L⁻¹ qiymatidan foydalangan.

Bu nisbat boshlangʻich kumush miqdorining qancha qismi olingan nanopartikula fraksiyasida borligini foizda ifodalaydi. Surat boshlangʻich konsentratsiyaga teng boʻlsa η %100 boʻladi; kichik boʻlsa samaradorlik %100 dan past.

Voltammetrik baholash uch takror, ICP-OES baholashi ikki takror asosida berilgan va manba jadvalda ishonch darajasini p = 0,95 shaklida koʻrsatgan. Bu yerdagi p belgisi klassik gipoteza testi p-qiymati sifatida talqin qilinmasligi kerak; jadval ishonch ehtimoli kontekstida berilgan.

ICP-OES nima uchun ishlatildi?

Induktiv bogʻlangan plazma optik emissiya spektrometriyasi (ICP-OES) olingan AgNP miqdoridagi umumiy kumushni mustaqil element tahlili orqali aniqlash uchun ishlatilgan. Optima 2100 spektrometri bilan 328,068 nm va 338,289 nm toʻlqin uzunliklarida aksial kuzatuv oʻtkazilgan.

Yuvilgan va quritilgan AgNP lar konsentrlangan HNO₃ da eritilgan, eritma 25 mL yakuniy hajmgacha suyultirilgan va kumush miqdori oʻlchangan. Voltammetriya va ICP-OES bir xil umumiy AOA–samaradorlik tendensiyasini bergani sintez samaradorligi bahosining ikki xil analitik yondashuv bilan qoʻllab-quvvatlanishini taʼminlagan.

EDX, SAED va XRD nimani koʻrsatdi?

EDX spektrlarida taxminan 3 keV da kuchli Ag signali kuzatilishi nanopartikullardagi kumushni tasdiqlagan. O va S signallari organik fitokimyoviy qobiq bilan bogʻlangan. Manba Si va Cl signallarini ham xabar qiladi; ishqoriy sintez namunalarida kuzatilgan Na ni NaOH ishlatilishi bilan bogʻlaydi. Cu signali esa TEM namunasi joylashtirilgan mis toʻrdan kelib chiqadi.

SAED naqshlarida (111), (200), (220), (311) va (222) kristall tekisliklariga mos halqalar koʻrilgan. XRD oʻlchovlari ham shu tekisliklarga mos difraksiya choʻqqilarini koʻrsatgan va sintez qilingan AgNP larning yuz markazli kubik (fcc) kristall tuzilishini qoʻllab-quvvatlagan.

XRD tahlili Bruker D8 Advance qurilmasida Cu Kα nurlanishi bilan bajarilgan. Manba 2θ = 35–85° oraligʻini, 40 kV trubka kuchlanishini, 40 mA tokni, 0,025° qadam kengligini va har qadamda taxminan 1 s maʼlumot yigʻish vaqtini bildiradi. Faza identifikatsiyasi DiffracPlus EVA v5.1 va ICDD PDF2 maʼlumotlar bazasi bilan; kristall panjara parametri va AgNP oʻlchami esa Topas v4.2 da Rietveld usuli bilan baholangan.

FTIR nanopartikulaning organik qobigʻi haqida nimani koʻrsatdi?

FTIR tahlili oʻsimlik ekstraktidagi qaysi funksional guruhlar AgNP hosil boʻlishi va sirt qoplanishi bilan bogʻliq boʻlishi mumkinligini oʻrganish uchun ishlatilgan. Spektrlar Nicolet iS10 qurilmasida, namunalar CaF₂ plastinkada 50 °C da quritilgandan keyin 4000–900 cm⁻¹ oraligʻida transmisyon rejimida qayd etilgan.

Oʻsimlik ekstraktlarida taxminan 3330–3350 cm⁻¹ atrofidagi keng tasma gidroksil (-OH) guruhlari bilan; 2918–2925 cm⁻¹ tasmalari alifatik -CH₂-/-CH₃ guruhlari bilan; 1611 va 1445 cm⁻¹ atrofidagi tasmalari amino/aromatik C=C tuzilmalari bilan; 1046–1051 cm⁻¹ tasmasi esa birlamchi spirt va efirlardagi C-O choʻzilishi bilan bogʻlangan.

Qulupnay va chakanda ekstraktlarida 1718 cm⁻¹ karbonil tasmasi; uchqat va qulupnayda taxminan 1515–1516 cm⁻¹ aromatik halqa tebranishi xabar qilingan. AgNP hosil boʻlgandan keyin tasmalarning siljishi va intensivligi kamayishi manba tomonidan antioksidant moddalar nanopartikula yuzasiga adsorbsiya qilinishi va barqarorlashtiruvchi fitokimyoviy qobiq hosil boʻlishi bilan bogʻlangan.

Ishqoriy muhitda sintez qilingan namunalarda deprotonlangan karboksilat guruhlari bilan bogʻlangan taxminan 1396 cm⁻¹ va 1591 cm⁻¹ tasma juftining aniqroq namoyon boʻlishi manba tomonidan kumush yuzasiga mahkamroq bogʻlangan qobiq tuzilishi foydasiga talqin qilingan.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Asosiy qoʻllangan analitik usullar

Elektrokimyoviy elektrod tizimi

Voltammetrik tadqiqotlar μAutolab Type III potensiostat/galvanostat va uch elektrodli yacheyka bilan bajarilgan. Ag/AgCl/KCl (3,5 mol L⁻¹) elektrod referens, uglerod tayoqcha yordamchi elektrod sifatida ishlatilgan. Ishchi elektrod 2 mm diametrli shishasimon uglerod elektrod (GCE) boʻlgan.

Modifikatsiyalangan elektrod tayyorlashda GCE ishchi yuzasiga 5 μL AgNP eritmasi tomizilgan va havoda quritilgan. Elektroaktiv sirt maydoni 0,1 mol L⁻¹ KCl ichida 1 mmol L⁻¹ K₄[Fe(CN)₆] ishlatilib, 0,85 V da qayd etilgan xronoamperometrik maʼlumotlardan Cottrell yondashuvi bilan aniqlangan. Manba Cottrell tenglamasini ushbu maqolada alohida raqamlangan tenglama sifatida yozmaganligi uchun bu yerda manbadan tashqari tenglama qoʻshilmagan.

EIS nimani oʻlchadi?

Elektrokimyoviy impedans spektroskopiyasi (EIS) elektrod/eritma interfeysida elektron uzatish qanchalik oson yoki qiyin kechishini baholagan. Oʻlchovlar 0,1 mol L⁻¹ KCl ichida 5 mmol L⁻¹ K₃[Fe(CN)₆] ishlatilib, 0,25 V ish potensialida, 10 mV AC amplitudasi va 0,01 Hz–10 kHz chastota oraligʻida oʻtkazilgan.

Nyquist diagrammasidagi yuqori chastotali yarim doira diametri asosan elektron uzatish qarshiligi R_et bilan bogʻliq. Yarim doiraning kichrayishi elektron uzatish kamroq qarshilik bilan kechishini koʻrsatadi.

Yalangʻoch GCE bilan taqqoslaganda pH 6 AgNP-modifikatsiyalangan elektrodlarda elektron uzatish qarshiligi taxminan 1,7–2,4 marta, pH 11 AgNP-modifikatsiyalangan elektrodlarda esa 5,4–14,4 marta kamaygani xabar qilingan. Eng past R_et pH 11 da yuqori AOA li chakanda ekstrakti bilan tayyorlangan AgNP elektrodida kuzatilgan.

Geterogen elektron uzatish tezlik konstantasi qanday hisoblandi?

Manba Tenglama (3):

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

Bu yerda:

• k_et: geterogen elektron uzatish tezlik konstantasi, cm s⁻¹,
• R: universal gaz konstantasi, 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹,
• T: harorat, 298 K,
• F: Faradey konstantasi, 96.485 C mol⁻¹,
• n: elektronlar soni,
• R_et: elektron uzatish qarshiligi,
• A: elektroaktiv elektrod maydoni, cm²,
• c: EIS oʻlchovidagi K₃[Fe(CN)₆] konsentratsiyasi, mol cm⁻³.

Tenglamaning matematik tuzilishida R_et maxrajda boʻlgani uchun boshqa oʻzgaruvchilar bir xil saqlanganda uzatish qarshiligining kamayishi k_et ni oshiradi. Tajriba jadvalida ham shu tendensiya koʻrinadi: yalangʻoch GCE uchun 4,8 × 10⁻⁶ cm s⁻¹ boʻlgan k_et, pH 11 AgNP-modifikatsiyalangan elektrodlarda 1,4 × 10⁻⁵ dan 2,6 × 10⁻⁵ cm s⁻¹ oraligʻiga koʻtariladi.

Manba pH 6 AgNP qatorida yalangʻoch GCE ga nisbatan tezlik konstantasi taxminan 1,5–1,6 marta, pH 11 qatorida esa taxminan 2,9–5,4 marta oshganini bildiradi.

Manbadagi EIS bayonining nomuvofiqligi

EIS muhokamasida manba bir nuqtada “AgNP diametri va sonining kamayishi” sirt maydoni/hajm nisbatini oshirishini aytadi. Biroq shu maqolaning UV–Vis va TEM boʻlimlari pH oshishi bilan koʻproq va kichikroq nanopartikullar hosil boʻlishini bildiradi; keyingi EIS paragrafi ham pH/AOA oshishi bilan elektrod yuzasidagi AgNP konsentratsiyasi ortishini ochiq aytadi.

Shu sababli Verianla matni ushbu jumlani jim tarzda tuzatib, manbada boʻlmagandek tutmaydi. Bevosita tajribalar bilan mos keladigan alohida kuzatuvlar quyidagicha saqlangan: zarracha diametri kamayadi; hosil boʻlish miqdori/sirt konsentratsiyasi ortadi; elektron uzatish qarshiligi kamayadi; k_et ortadi. “Zarrachalar sonining kamayishi” iborasiga qoʻshimcha yangi mexanik maʼno yuklanmagan.

Brilliant Blue FCF tajribasi

Model analitlardan Brilliant Blue FCF (BB), pH 7 fosfat buferida 10 μmol L⁻¹ konsentratsiyada oʻrganilgan. Yalangʻoch GCE dagi taxminan 0,95 V signal kuchsiz.

Chakanda ekstrakti bilan sintez qilingan AgNP lar ishlatilganda BB signali yalangʻoch GCE ga nisbatan pH 6 AgNP/GCE da taxminan 1,5 marta, pH 11 AgNP/GCE da esa taxminan 3,3 marta ortgan.

Karbofuran tajribasi

Karbofuran 22 μmol L⁻¹ konsentratsiyada pH 7 fosfat buferida oʻrganilgan. Yalangʻoch GCE da taxminan 0,6 V da kuchsiz aniqlangan oksidlanish signali kuzatilgan.

pH 6 AgNP-modifikatsiyalangan GCE da oksidlanish toki taxminan 1,8 marta ortgan va choʻqqi potensiali 20 mV katodik yoʻnalishda siljigan. pH 11 AgNP/GCE da tok yalangʻoch GCE ga nisbatan taxminan 3,3 marta ortgan, oksidlanish choʻqqi potensiali esa taxminan 40 mV pastroq qiymatga siljigan.

Oksidlanish reaksiyasining pastroq qoʻllanilgan potensialda kechishi elektrod jarayonida talab qilinadigan ortiqcha potensialning kamayishi sifatida talqin qilinishi mumkin. Biroq bu tajriba oʻzi toʻliq sensor ishlashini, selektivlikni yoki haqiqiy namunalardagi analitik aniqlikni belgilamaydi.

Triptofan tajribasi

Triptofan 10 μmol L⁻¹ konsentratsiyada pH 7 fosfat buferida baholangan. Yalangʻoch GCE da kuchsiz oksidlanish toʻlqini kuzatilgan; AgNP-modifikatsiyalangan elektrodlarda oksidlanish toki ortgan. Eng yuqori triptofan signali pH 11 da sintez qilingan AgNP lar bilan modifikatsiyalangan elektrodda kuzatilgan.

Manba BB va karbofuran uchun aniq marta oshishlarini beradi, ammo triptofan uchun matnda shu tarzda aniq marta oshish qiymatini xabar qilmaydi. Shu sababli Verianla matni triptofan uchun manbadan kelib chiqmagan nisbat yaratmaydi.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan natijalar

• Oʻrganilgan ekstraktlarda AOA krijovnikdan chakandaga tomon oshgan.
• pH 3 sharoitida AgNP hosil boʻlishiga xos UV–Vis SPR tasmasi kuzatilmagan.
• pH 6 va pH 11 sharoitlarida AgNP sintezi sodir boʻlgan.
• pH oshgani va AOA ortgani sari oʻrtacha AgNP diametri umuman kamaygan.
• pH 11 da oʻlcham taqsimoti pH 6 ga nisbatan torroq va PI pastroq boʻlgan.
• AgNP sintez samaradorligi AOA ortishi bilan umuman oshgan.
• SAED va XRD natijalari fitosintez qilingan AgNP larning fcc kristall tuzilishini qoʻllab-quvvatlagan.
• FTIR oʻsimlik ekstrakti komponentlari AgNP yuzasidagi fitokimyoviy qobiqqa qoʻshilganini qoʻllab-quvvatlovchi tasma oʻzgarishlarini koʻrsatgan.
• AgNP-modifikatsiyalangan GCE elektrodlarda elektron uzatish qarshiligi yalangʻoch GCE ga nisbatan kamaygan.
• pH 11 va yuqori AOA sharoitida tayyorlangan AgNP larda eng qulay elektron uzatish xatti-harakatlaridan ayrimlari kuzatilgan.
• BB, karbofuran va triptofan model analitlarida AgNP elektrod modifikatsiyasi oksidlanish signalini oshirgan.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlamaydigan natijalar

Ushbu tadqiqot biror oʻsimlik ekstrakti klinik jihatdan samarali ekanini koʻrsatmaydi. AgNP larning antibakterial, saratonga qarshi yoki inson davolashidagi samaradorligi bu tadqiqotda tajribaviy ravishda sinovdan oʻtkazilmagan; bular kirish boʻlimidagi adabiyot kontekstidir.

Tadqiqot “pH qanchalik yuqori boʻlsa, har bir oʻsimlik bilan har qanday sharoitda shunchalik yaxshi AgNP hosil boʻladi” degan cheksiz umumlashtirishni yaratmaydi. Asosiy tajriba sharoitlari muayyan ekstraktlar, AgNO₃ konsentratsiyasi, harorat, vaqt va pH qiymatlari bilan cheklangan.

Tadqiqot toʻliq analitik sensor validatsiyasini amalga oshirmaydi. Brilliant Blue FCF, karbofuran va triptofan tajribalari elektrod modifikatsiyasi salohiyatini koʻrsatadi; ammo aniqlash chegarasi, miqdoriy aniqlash chegarasi, keng kalibrlash modeli, interferensiya/selektivlik tadqiqoti, haqiqiy namuna qayta tiklanishi va uzoq muddatli qurilma barqarorligi kabi barcha sensor ishlash koʻrsatkichlari xabar qilinmagan.

“Yashil” sintez yondashuvi oʻsimlik ekstraktini qaytarish/barqarorlashtirish manbai sifatida ishlatgani sababli anʼanaviy zaharli qaytaruvchi agentlardan qochish afzalligi doirasida baholanadi. Biroq tadqiqot keng qamrovli hayot sikli tahlili, uglerod izi yoki sanoat ekologik taʼsir taqqoslashini bajarmaydi.

Tadqiqotning asosiy metodik cheklovlari

Toʻrtta oʻsimlik turi oʻrganilgan; natijalarni barcha oʻsimlik ekstraktlariga avtomatik umumlashtirib boʻlmaydi. Ekstraktning batafsil molekulyar tarkibi alohida-alohida miqdoriy aniqlanmagan; AOA birikmalarning umumiy redoks qobiliyatini ifodalovchi yuqori darajadagi koʻrsatkich sifatida ishlatilgan.

Qoʻshimcha materialda turli adabiyot tadqiqotlaridan yigʻilgan fitokimyoviy tarkib maʼlumotlari mavjud; mualliflar ekstraksiya usullari tadqiqotlar oʻrtasida farq qilgani sababli bu qiymatlar ushbu tajribada ishlatilgan haqiqiy ekstraktlarning toʻgʻridan-toʻgʻri kimyoviy tahlili hisoblanmasligini alohida taʼkidlaydi.

Asosiy miqdoriy pH taqqoslashlari pH 6 va 11 ga qaratilgan. pH 3 AgNP hosil boʻlishi bostirilishini koʻrsatuvchi kislotali taqqoslash sifatida ishlatilgan; keng va uzluksiz pH skanerlash oʻtkazilmagan.

TEM oʻlcham taqsimotlari koʻp sonli zarrachalar boʻyicha baholangan boʻlsa-da, pH 6 va pH 11 guruhlarida sanalgan zarrachalar soni bir xil emas. Natijalar manbada berilgan ushbu namuna olish tuzilmasi doirasida talqin qilinishi kerak.

Elektrokimyoviy natijalar laboratoriya GCE tizimi va belgilangan model analitlar bilan cheklangan. Shu sababli ularni bevosita dala sensori ishlashi yoki tijoriy qurilma muvaffaqiyati sifatida talqin qilish mumkin emas.

Tadqiqotning ilmiy yadrosi

Tadqiqotning eng muhim hissasi bitta “eng yaxshi oʻsimlik” ni topishdan koʻra, oʻsimlik ekstrakti bilan AgNP sintezining ikki nazorat oʻzgaruvchisini birgalikda koʻrib chiqishidir: ekstraktning umumiy qaytarish qobiliyatini ifodalovchi AOA va fitokimyoviy moddalarning ionlanish holatiga taʼsir qiluvchi muhit pH si.

Tajribalar umumiy manzarasi quyidagicha: past pH qaytarish jarayonini bostiradi; neytralga yaqin muhit AgNP hosil boʻlishiga imkon beradi; ishqoriy muhit esa ushbu toʻrtta ekstrakt uchun kuchliroq yadrolanish, koʻproq nanopartikula hosil boʻlishi va kichikroq oʻrtacha oʻlchamlar bilan bogʻliq. AOA ning ortishi ham xuddi shu yoʻnalishdagi tendensiyani kuchaytiradi.

Oʻlcham va hosil boʻlish miqdoridagi bu oʻzgarishlar optik va elektrokimyoviy natijalarda ham aks etadi. Yuqori AOA va pH sharoitidagi nanopartikullar UV–Vis da kuchliroq va koʻkka siljigan SPR tasmasi, TEM da kichikroq diametr, EIS da pastroq elektron uzatish qarshiligi va model analitlarda yuqoriroq elektrooksidlanish signallarini koʻrsatgan.

Manba va Usul Haqida Izoh

Asl sarlavha: Effect of pH and Antioxidant Activity of Plant Extracts on Green Synthesis of Silver Nanoparticles

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

Mualliflar tartibi: Manbadagi tartib aynan saqlangan.

Teng hissa: Manbada teng birinchi mualliflik yoki teng hissa bayonoti mavjud emas.

Masʼul muallif: Natalia Yu. Stozhko.

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

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

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

Jurnal: Chemistry.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola raqami: 8 / 11 / 151.

DOI: 10.3390/chemistry8110151.

Qabul qilingan sana: 10 sentabr 2026.

Qayta koʻrib chiqish sanasi: 19 oktabr 2026.

Qabul sanasi: 26 oktabr 2026.

Nashr sanasi: 30 oktabr 2026.

Manba turi: Asl tajribaviy tadqiqot maqolasi.

Taqriz holati: Nashr etilgan taqrizli jurnal maqolasidir. Chemistry MDPI tomonidan xalqaro taqrizli ochiq kirish jurnali sifatida nashr etiladi.

Preprint holati: Koʻrib chiqilgan manbada ushbu tadqiqot uchun alohida preprint qaydi koʻrsatilmagan. Ushbu Verianla matni nashr etilgan jurnal versiyasiga asoslanadi.

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

Rasmiy maqola havolasi: https://www.mdpi.com/2624-8549/8/11/151

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

Qoʻshimcha material: Supplementary Material tarkibida Table S1 mavjud. Ushbu jadval krijovnik, uchqat, qulupnay va chakanda barg/berry ekstraktlaridagi asosiy fitokimyoviy moddalar haqidagi adabiyot maʼlumotlarini jamlaydi. Manba bu adabiyot maʼlumotlari tajribada ishlatilgan haqiqiy ekstraktlarning bevosita tarkibini isbotlamasligini alohida qayd etadi.

Moliyalashtirish: Tadqiqot Russian Science Foundation va Government of Sverdlovskaya Oblast tomonidan 26-23-20095 raqamli grant doirasida qoʻllab-quvvatlangan.

Maʼlumotlardan foydalanish: Mualliflar asl hissalar maqola va Qoʻshimcha Material ichida mavjudligini; qoʻshimcha savollar masʼul muallifga/mualliflarga yoʻnaltirilishi mumkinligini bildiradi.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar manfaatlar toʻqnashuvi yoʻqligini bildirgan.

Muallif hissalari: Konseptuallashtirish: Natalia Yu. Stozhko va Ekaterina I. Khamzina. Metodologiya: Ekaterina I. Khamzina, Maria A. Bukharinova va Natalia Yu. Stozhko. Validatsiya: Maria A. Bukharinova, Ekaterina I. Khamzina va Natalia Yu. Stozhko. Tadqiqot va maʼlumotlarni tartibga solish: Viktoria K. Tamoshenko, Veronika Yu. Kolotygina, Arkadiy Yu. Zhilyakov va Danil A. Danilov. Dastlabki qoralama: Viktoria K. Tamoshenko, Veronika Yu. Kolotygina, Arkadiy Yu. Zhilyakov va Danil A. Danilov. Koʻrib chiqish/tahrirlash: Maria A. Bukharinova va Natalia Yu. Stozhko. Nazorat: Natalia Yu. Stozhko.

Asosiy metodik talqin chegarasi: Tadqiqot toʻrtta muayyan barg ekstrakti, muayyan AgNO₃ konsentratsiyasi, harorat, vaqt va pH sharoitlarida oʻtkazilgan nazoratli laboratoriya tajribasidir. Natijalar barcha oʻsimlik turlari yoki barcha sintez sharoitlariga bevosita umumlashtirilmasligi kerak.

Elektrokimyoviy qoʻllash chegarasi: Brilliant Blue FCF, karbofuran va triptofan tajribalari AgNP larning elektrod modifikatori sifatidagi salohiyatini koʻrsatadi; tadqiqot toʻliq validatsiya qilingan dala/tijoriy sensorini taqdim etmaydi.

Manba ichidagi ifoda izohi: EIS muhokamasining bir jumlasida zarracha “sonining kamayishi” haqida gapirilgan boʻlsa-da, tadqiqotning UV–Vis/TEM natijalari va keyingi EIS matni yuqori pH/AOA bilan nanopartikula miqdori/sirt konsentratsiyasi ortishini bildiradi. Verianla bu mahalliy ifoda farqini jim tuzatmagan; bevosita tajribaviy tendensiyalarni alohida-alohida yetkazgan.