コロイド消費者製品における銀ナノ粒子の溶解：粒子サイズとキャッピング剤の影響

消費者製品における銀ナノ粒子（AGNP）の利用は、主にその抗菌特性により、近年大幅に増加しています。AGNPの使用の増加は、生態学的な懸念を提起しました。水生環境に放出されると、AGNPは酸化的な溶解を経験する可能性があります。したがって、AGNPの生態毒性の可能性を調査し、水生環境での溶解を制御する物理化学的パラメーターを決定することが重要です。私たちは、栄養補助食品と表面消毒剤として販売されている5つの製品における水性コロイドAGNPの溶解傾向を調査しました。研究された生成物におけるAGNPの溶解傾向は、よく特徴付けられた実験室に合わせたナノ材料におけるAGNPの溶解傾向と比較されました：クエン酸塩被覆AgNP、ポリビニルピロリドン被覆AgNP、分岐ポリエチレンイイミン被覆AgNP。調査したAGNPの特性評価には、粒子サイズ、アニオン含有量、金属含有量、銀種分化、およびキャッピング剤の識別が含まれます。製品間のAg+の溶存塊にはわずかな違いがありましたが、脱イオン水と水道水で得られた溶解傾向に有意な違いは観察されませんでした。水道水中の溶解したAg+の質量の減少は、Ag+とCl-の間の反応によるものであり、AgClを形成し、それらの溶解に影響を与える可能性があります。ナノ粒子表面からのAg+の脱着により、すべてのAGNP懸濁液の初期初期Ag+放出と粒子サイズが急速に減少し、粒子サイズが減少しました。産物のAGNPと実験室に同期されたAGNPの溶解傾向の観察された違いは、懸濁液中のキャッピング剤、粒子サイズ、および総AGNP表面積の分散によって引き起こされる可能性があります。

The utilization of silver nanoparticles (AgNPs) in consumer products has significantly increased in recent years, primarily due to their antimicrobial properties. Increased use of AgNPs has raised ecological concerns. Once released into an aquatic environment, AgNPs may undergo oxidative dissolution leading to the generation of toxic Ag+. Therefore, it is critical to investigate the ecotoxicological potential of AgNPs and determine the physicochemical parameters that control their dissolution in aquatic environments. We have investigated the dissolution trends of aqueous colloidal AgNPs in five products, marketed as dietary supplements and surface sanitizers. The dissolution trends of AgNPs in studied products were compared to the dissolution trends of AgNPs in well-characterized laboratory-synthesized nanomaterials: citrate-coated AgNPs, polyvinylpyrrolidone-coated AgNPs, and branched polyethyleneimine-coated AgNPs. The characterization of the studied AgNPs included: particle size, anion content, metal content, silver speciation, and capping agent identification. There were small differences in the dissolved masses of Ag+ between products, but we did not observe any significant differences in the dissolution trends obtained for deionized water and tap water. The decrease of the dissolved mass of Ag+ in tap water could be due to the reaction between Ag+ and Cl-, forming AgCl and affecting their dissolution. We observed a rapid initial Ag+ release and particle size decrease for all AgNP suspensions due to the desorption of Ag+ from the nanoparticles surfaces. The observed differences in dissolution trends between AgNPs in products and laboratory-synthesized AgNPs could be caused by variances in capping agent, particle size, and total AgNP surface area in suspensions.