Синтез наночастинок оксиду церію з використанням Vitex екстракту
The aim of this work was to study composition and antioxidant/reducing properties of Vitex cannabifolia leaves extract and to characterize it as a possible active agent for green synthesis of cerium oxide nanoparticles (CeO2-NPs). The aim of the study was also to prepare CeO2-NPs and to investigate...
Gespeichert in:
| Datum: | 2020 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/565 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543924509736960 |
|---|---|
| author | Fesenko, T. V. Laguta, I. V. Stavynska, O. M. Oranska, O. I. |
| author_facet | Fesenko, T. V. Laguta, I. V. Stavynska, O. M. Oranska, O. I. |
| author_sort | Fesenko, T. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:02:13Z |
| description | The aim of this work was to study composition and antioxidant/reducing properties of Vitex cannabifolia leaves extract and to characterize it as a possible active agent for green synthesis of cerium oxide nanoparticles (CeO2-NPs). The aim of the study was also to prepare CeO2-NPs and to investigate the particles sizes, texture and morphology. Antioxidant/reducing properties of Vitex cannabifolia leaves extract were studied using Folin-Chiocalteu and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) tests, composition of the extract was explored by means of laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry method. The extract was found to possess very high antioxidant/reducing capability, showing fast reduction of DPPH radicals even at 100-fold dilution. The main components of the extract were phenolic acids, flavonoids and terpenes; all these compounds are known to be active reducing and/ or stabilizing agents in green synthesis of various nanoparticles. Using the extract, CeO2-NPs were prepared by means of the procedure that included the reduction of cerium(IV) ammonium nitrate by extract components followed by annealing the precipitate at 600 °C under in air conditions. The particles synthesized were characterized by means of scanning electron microscopy, X-ray diffraction and nitrogen adsorption methods. According to X-ray diffraction and electron microscopy data, CeO2-NPs had crystalline structure, spherical form and fairly uniform particles size distribution; surface area of the particles was estimated from nitrogen adsorption isotherms as about 30 m2 per 1 g. The average crystallite size determined from X-ray line broadening data was about 17 nm, the average particles diameter derived from surface area data was up to ~30 nm. Thus, one can conclude that the particles synthesized are small enough to be suitable for biomedical applications while Vitex cannabifolia extract is the effective reagent for green synthesis of cerium oxide nanoparticles. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:08Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-565 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-22T19:34:08Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5652022-06-29T10:02:13Z Synthesis of cerium oxide nanoparticles using Vitex extract Синтез наночастиц оксида церия с использованием Vitex экстракта Синтез наночастинок оксиду церію з використанням Vitex екстракту Fesenko, T. V. Laguta, I. V. Stavynska, O. M. Oranska, O. I. Vitex cannabifolia leaves extract green synthesis cerium oxide nanoparticles antioxidant/reducing properties LDI MS SEM X-ray diffraction екстракт із листя Vitex cannabifolia зелений синтез наночастинки оксиду церію антиоксидантні / відновлювальні властивості ЛДІ MС СEM рентгенофазовий аналіз экстракт из листьев Vitex cannabifolia зеленый синтез наночастицы оксида церия антиоксидантные / восстанавливающие свойства ЛДИ MС СЭM рентгенофазовый анализ The aim of this work was to study composition and antioxidant/reducing properties of Vitex cannabifolia leaves extract and to characterize it as a possible active agent for green synthesis of cerium oxide nanoparticles (CeO2-NPs). The aim of the study was also to prepare CeO2-NPs and to investigate the particles sizes, texture and morphology. Antioxidant/reducing properties of Vitex cannabifolia leaves extract were studied using Folin-Chiocalteu and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) tests, composition of the extract was explored by means of laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry method. The extract was found to possess very high antioxidant/reducing capability, showing fast reduction of DPPH radicals even at 100-fold dilution. The main components of the extract were phenolic acids, flavonoids and terpenes; all these compounds are known to be active reducing and/ or stabilizing agents in green synthesis of various nanoparticles. Using the extract, CeO2-NPs were prepared by means of the procedure that included the reduction of cerium(IV) ammonium nitrate by extract components followed by annealing the precipitate at 600 °C under in air conditions. The particles synthesized were characterized by means of scanning electron microscopy, X-ray diffraction and nitrogen adsorption methods. According to X-ray diffraction and electron microscopy data, CeO2-NPs had crystalline structure, spherical form and fairly uniform particles size distribution; surface area of the particles was estimated from nitrogen adsorption isotherms as about 30 m2 per 1 g. The average crystallite size determined from X-ray line broadening data was about 17 nm, the average particles diameter derived from surface area data was up to ~30 nm. Thus, one can conclude that the particles synthesized are small enough to be suitable for biomedical applications while Vitex cannabifolia extract is the effective reagent for green synthesis of cerium oxide nanoparticles. Целью исследования было изучение состава и антиоксидантных/восстановительных свойств экстракта из листьев Vitex cannabifolia и характеризация экстракта как возможного активного агента для зеленого синтеза наночастиц оксида церия (CeO2-НЧ). Целью работи также было получение CeO2-НЧ и изучение размеров, текстуры и морфологии синтезированных наночастиц. Антиоксидантные/восстановительные свойства экстракта из листьев Vitex cannabifolia были изучены с помощью метода Фолина-Чокальтеу и 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (ДФПГ)-теста, состав экстракта исследован с помощью метода лазерной десорбционной/ионизационной времяпролетной масс-спектрометрии. Обнаружено, что экстракт обладает очень высокой антиоксидантной / восстанавливающей способностью, демонстрируя быстрое восстановление радикалов ДФПГ даже при 100-кратном разведении. Основными компонентами экстракта были фенольные кислоты, флавоноиды и терпены, которые, как известно, являются активными восстанавливающими и/или стабилизирующими агентами в зеленом синтезе различных наночастиц. С использованием экстракта были приготовлены CeO2-НЧ; процедура синтеза состояла из восстановления нитрата аммония церия (IV) компонентами экстракта и последующего отжига осадка при 600 °C на воздухе. Синтезированные частицы были охарактеризованы методами сканирующей электронной микроскопии, широкоуглового рентгеновского рассеяния и адсорбции азота. По данным электронной микроскопии и рентгенофазового анализа, CeO2-НЧ имели кристаллическую структуру, сферическую форму и достаточно однородное распределение частиц по размерам; по данным эксперимента по адсорбции азота, удельная поверхность частиц составляла около 30 м2 на 1 г. Средний размер кристаллитов, определенный из данных по уширению рентгеновских линий, составил ~17 нм, средний диаметр частиц, определенный из данных о площади поверхности, не превышал ~30 нм. Таким образом, можно заключить, что синтезированные частицы достаточно малы, чтобы быть пригодными для применения в биологии и медицине, а экстракт является эффективным реагентом для зеленого синтеза наночастиц оксида церия. Метою дослідження було вивчення складу та антиоксидантних/відновлювальних властивостей екстракту з листя Vitex cannabifolia і характеризація екстракту як можливого активного агента для зеленого синтезу наночастинок оксиду церію (CeO2-НЧ). Метою роботи також було одержання CeO2-НЧ і дослідження розмірів, текстури та морфології синтезованих наночастинок. Антиоксидантні/відновлювальні властивості екстракту з листя Vitex cannabifolia було досліджено за допомогою методу Фоліна-Чокальтеу та 2,2-дифеніл-1-пікрилгідразилу (ДФПГ)-тесту, склад екстракту вивчено з використанням методу лазерної десорбційної/іонізаційної часопрольотної мас-спектрометрії. Знайдено, що екстракт має дуже високі актиоксидантні/відновлювальні властивості, демонструючи швидке відновлення радикалів ДФПГ навіть при 100-кратному розведенні. Основними компонентами екстракту були фенольні кислоти, флавоноїди та терпени; як добре відомо, ці сполуки є активними відновлювальними та/або стабілізуючими агентами в зеленому синтезі різних наночастинок. З використанням екстракту було одержано CeO2-НЧ; процедура синтезу складалася з відновлення амонію церію(IV) нітрату компонентами екстракту та наступного відпалу осаду при 600 °C на повітрі. Синтезовані частинки було охарактеризовано методами скануючої електронної мікроскопії, ширококутового рентгенівського розсіювання та адсорбції азоту. Згідно даних електронної мікроскопії та рентгенофазового аналізу, CeO2-НЧ мали кристалічну структуру, сферичну форму і достатньо однорідний розподіл за розмірами; за даними експерименту по адсорбції азоту, питома поверхня наночастинок складала близько 30 м2 на 1 г. Середній розмір кристалітів, визначений з даних щодо уширення рентгенівських ліній, становив ~17 нм, середній діаметр частинок, визначений з даних щодо площі їхньої поверхні, не перевищував ~30 нм. Таким чином, можна зробити висновок, що синтезовані частинки мають достатньо маленькі розміри і є придатними для використання в біології та медицині, а екстракт Vitex cannabifolia є ефективним реагентом для зеленого синтезу наночастинок оксиду церію. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2020-11-27 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/565 10.15407/hftp11.04.477 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 11 No. 4 (2020): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 477-483 Химия, физика и технология поверхности; Том 11 № 4 (2020): Химия, физика и технология поверхности; 477-483 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 11 № 4 (2020): Хімія, фізика та технологія поверхні; 477-483 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp11.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/565/568 Copyright (c) 2020 T. V. Fesenko, I. V. Laguta, O. M. Stavynska, O. I. Oranska |
| spellingShingle | екстракт із листя Vitex cannabifolia зелений синтез наночастинки оксиду церію антиоксидантні / відновлювальні властивості ЛДІ MС СEM рентгенофазовий аналіз Fesenko, T. V. Laguta, I. V. Stavynska, O. M. Oranska, O. I. Синтез наночастинок оксиду церію з використанням Vitex екстракту |
| title | Синтез наночастинок оксиду церію з використанням Vitex екстракту |
| title_alt | Synthesis of cerium oxide nanoparticles using Vitex extract Синтез наночастиц оксида церия с использованием Vitex экстракта |
| title_full | Синтез наночастинок оксиду церію з використанням Vitex екстракту |
| title_fullStr | Синтез наночастинок оксиду церію з використанням Vitex екстракту |
| title_full_unstemmed | Синтез наночастинок оксиду церію з використанням Vitex екстракту |
| title_short | Синтез наночастинок оксиду церію з використанням Vitex екстракту |
| title_sort | синтез наночастинок оксиду церію з використанням vitex екстракту |
| topic | екстракт із листя Vitex cannabifolia зелений синтез наночастинки оксиду церію антиоксидантні / відновлювальні властивості ЛДІ MС СEM рентгенофазовий аналіз |
| topic_facet | Vitex cannabifolia leaves extract green synthesis cerium oxide nanoparticles antioxidant/reducing properties LDI MS SEM X-ray diffraction екстракт із листя Vitex cannabifolia зелений синтез наночастинки оксиду церію антиоксидантні / відновлювальні властивості ЛДІ MС СEM рентгенофазовий аналіз экстракт из листьев Vitex cannabifolia зеленый синтез наночастицы оксида церия антиоксидантные / восстанавливающие свойства ЛДИ MС СЭM рентгенофазовый анализ |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/565 |
| work_keys_str_mv | AT fesenkotv synthesisofceriumoxidenanoparticlesusingvitexextract AT lagutaiv synthesisofceriumoxidenanoparticlesusingvitexextract AT stavynskaom synthesisofceriumoxidenanoparticlesusingvitexextract AT oranskaoi synthesisofceriumoxidenanoparticlesusingvitexextract AT fesenkotv sinteznanočasticoksidaceriâsispolʹzovaniemvitexékstrakta AT lagutaiv sinteznanočasticoksidaceriâsispolʹzovaniemvitexékstrakta AT stavynskaom sinteznanočasticoksidaceriâsispolʹzovaniemvitexékstrakta AT oranskaoi sinteznanočasticoksidaceriâsispolʹzovaniemvitexékstrakta AT fesenkotv sinteznanočastinokoksiduceríûzvikoristannâmvitexekstraktu AT lagutaiv sinteznanočastinokoksiduceríûzvikoristannâmvitexekstraktu AT stavynskaom sinteznanočastinokoksiduceríûzvikoristannâmvitexekstraktu AT oranskaoi sinteznanočastinokoksiduceríûzvikoristannâmvitexekstraktu |