《Journal of Industrial and Engineering Chemistry》：Designing and advancements of Ti
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本研究评估了不同水含量（10–50%）和氢键受体（HBA）摩尔分数（0.17–0.83）的深熔盐溶剂（DES）对绿茶提取物（GTE）介导银纳米颗粒（Ag NPs）合成的影响。结果显示，非脲类DES能显著提高Ag NPs的表面等离子共振强度，缩小粒径并改善分布，而含脲DES因氨副产物生成导致颗粒尺寸增大。所有DES均能有效促进Ag NPs合成，无需精确优化条件，但对催化活性存在负面影响。
Jingyan Chen|Jihyeon Kim|Ke Li|Seulgi Kang|Boyeon Bae|Yua Kang|Wonsik Lee|Jeongmi Lee
韩国水原市成均馆大学药学院，邮编16419
摘要
本研究评估了深共晶溶剂（DESs）在增强基于绿茶提取物（GTE）的银纳米粒子（Ag NPs）生物合成中的作用。选取了四种不同水含量（10–50%）和氢键受体（HBA）摩尔分数（0.17–0.83）的DESs进行实验。虽然HBA组成对儿茶素和酚类化合物的提取影响较小，但较高的水含量通常通过降低DES的粘度来提高产量。与基于水的GTE相比，所有基于DES的GTE制备的Ag NPs具有更高的表面等离子体共振强度、更小的粒径和更窄的粒径分布。在非尿素基DESs制备的GTE中，这些改善效果与水含量和HBA摩尔分数无关，表明DESs本身具有有益的特性。然而，含有氨作为副产物的尿素基DESs表现出不同的特性：尽管Ag NPs的几何尺寸没有变化，但增加水含量会导致其流体动力学尺寸增大，表明Ag NPs的表面改性程度增强。表面改性与抗氧化活性呈正相关，与催化活性呈负相关，与抗菌活性无显著关联。总体而言，DESs能够在无需精确条件优化的情况下增强基于GTE的Ag NPs生物合成。
引言
银纳米粒子（Ag NPs）在纳米材料研究中受到广泛关注，因为它们在医学[1,2]、传感技术[3]和催化[4]领域具有多种应用。Ag NPs可以通过多种方法合成。物理方法属于自上而下的方法，需要外部物理力或能量，且常常难以防止聚集并消耗大量能量[5]。化学方法（如化学还原和电化学合成）属于自下而上的方法，使用更为普遍[6,7]。化学还原方法通常使用挥发性有机溶剂或表面活性剂等潜在有害化学物质[6]。电化学沉积可以在电场作用下在导电基底上形成Ag NP涂层[7]，但其过程需要精确控制沉积参数。相比之下，利用植物提取物等天然生物材料进行生物合成是一种更安全、更环保的替代方法[8]。这种方法可以制备出粒径更小、稳定性更高、毒性更低且生物相容性更好的Ag NPs，因为植物提取物中含有多酚、肽、萜类化合物和碳水化合物等成分，这些成分通常能赋予Ag NPs更强的生物活性[8]。除了所使用的植物种类外，反应温度、pH值和植物提取物浓度等参数也会显著影响Ag NPs的生物合成[9,10]。
深共晶溶剂（DESs）通常被定义为氢键供体（HBDs）和氢键受体（HBAs）的混合物，其熔点远低于各组分的熔点[11]。这类绿色溶剂被广泛用于从天然资源中提取生物活性化合物[12,13]。此外，DESs作为合成金属基纳米材料的通用介质，有助于控制颗粒形态、尺寸和分散性[14]。它们还被用作提取溶剂，用于制备用于金属纳米粒子生物合成的植物提取物[15],[16],[17]。绿茶提取物（GTE）富含具有强抗氧化特性的多酚，在Ag NPs生物合成中表现出优异效果[18,19]。其中，儿茶素在GTE中占主导地位，在Ag NPs合成过程中同时起到还原和封端的作用[20]。GTE的浓度对Ag NPs的生物合成至关重要，因为它显著影响反应产率以及颗粒的尺寸、稳定性和分散性[3]。作为提取介质时，DESs可以提高儿茶素的提取效率和GTE的储存稳定性，优于水和甲醇等传统溶剂[21]。此外，基于DES的GTE在制备小尺寸和稳定的Ag NPs方面表现出更好的性能[15]。
由于HBD和HBA之间存在广泛的氢键网络，DESs通常具有较高的粘度，这可能阻碍高效提取。为了解决这个问题，通常会向DESs中添加水以降低其粘度[22]，使其粘度低于特定水平（如50%），据报道这一水含量水平能最好地保持DES的特性[23]。此外，DES中氯化胆碱（HBA）与甘油（HBD）的摩尔比变化也会影响GTE中的多酚含量[24]。然而，这些参数对Ag NPs生物合成的影响尚不明确。因此，本研究探讨了不同水含量和HBA与HBD比例对使用DES制备GTE时Ag NPs生物合成和活性的影响。为此，我们使用不同儿茶素含量的DESs制备了多种GTE，并对其形态、尺寸和胶体稳定性进行了表征。同时，系统评估了Ag NPs的抗氧化、催化和抗菌活性。
材料
商业绿茶（Camellia sinensis）叶片从韩国首尔的市场购买。叶片用电动研磨机粉碎后密封保存在4°C环境中直至使用。提取前，将粉末样品通过1毫米筛网过滤。所有化学品均按原样使用。使用的化学品包括硝酸银、甜菜碱（B）、L-脯氨酸（P）、甘油（G）、尿素（U）、Folin-Ciocalteu（FC）试剂、碳酸钠、没食子酸、甲酸、2,2-二苯基-1-吡啶肼
不同水含量和HBA摩尔分数对GTEs的影响
选择了四种DES类型——PG、BG、BU和GU——来研究水含量和HBA摩尔分数对GTEs制备的影响。这些DES基于先前的研究结果选出，因为它们在作为Ag NPs生物合成提取溶剂时对颗粒尺寸、分散性和稳定性有积极影响[15]。为便于说明，每种DES都标注了相应的HBA摩尔分数。例如，PG0.29表示HBA的摩尔分数为
结论
本研究探讨了DES相关参数（特别是水含量和HBA与HBD的比例）对基于GTE的Ag NPs生物合成及其活性的影响。具体来说，使用不同水含量和HBA与HBD比例的DES混合物制备了一系列GTE，并对其多酚含量（TPC）和总碳含量（TCC）进行了表征。随后将这些GTE用于Ag NPs的生物合成，并对生成的纳米粒子进行了紫外-可见光（UV–Vis）、动态光散射（DLS）和扫描电子显微镜（SEM）分析
CRediT作者贡献声明
Jingyan Chen：撰写初稿、数据可视化、实验设计、概念构思。Jihyeon Kim：方法学设计、实验实施。Ke Li：方法学设计。Seulgi Kang：数据可视化、方法学设计。Boyeon Bae：资源协调。Yua Kang：资源协调。Wonsik Lee：方法学设计。Jeongmi Lee：撰写审查与编辑、项目监督、资金申请、概念构思。
利益冲突声明
作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Jeongmi Lee表示获得了韩国国家研究基金会的财务支持。如果还有其他作者，他们也声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢韩国国家研究基金会（grant numbers 2022R1A6A1A03054419和RS-2023-00208174）提供的研究资助。
