表面修飾により、酸化亜酸化虫の毒性が亜毒性金属濃度でアヒル粒子毒性を誘発しました

ナノ粒子キャッピング剤は、水性合成中の成長、酸化状態、および最終的な粒子サイズを制御するために重要です。しかし、植物に対するセチルトリメチルアンモニウム臭化セチルトリメチルアンモニウム（CTAB）の既知の植物毒性にもかかわらず、均一なサイズとメソポーラス構造の金属酸化物ナノ粒子を合成するために使用されます。CTABがナノ粒子の毒性にどのように影響するかを調査した少数の研究の中で、CTABは環境システムにおけるナノ粒子毒性の主な原因として特定されたことはありません。むしろ、ナノ粒子の表面電荷または形態は、環境に関連するシステムにおける毒性の推進力として特定されました。現在の研究では、CTAB表面からのCTAB放出は、亜毒性Cu濃度で投与された場合でも、Cu2Oナノ粒子（SM-Cu2O NP）を阻害しました。フミン酸（HA）やエチレンジアミンティアティア酢酸（EDTA）などの有機リガンドは、CTABとの静電的および疎水性相互作用を介して、SM-Cu2O NPSへの曝露に関連する成長阻害を軽減しました。このような結果は、ナノ粒子合成のための緑の代替品を開発するために、毒物学者と合成化学者との間のナノ粒子表面修飾に対するより全体的なアプローチの必要性を強調しています。

Nanoparticle capping agents are critical for controlling the growth, oxidation state, and final particle size during aqueous synthesis. However, despite the known phytotoxicity of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) to plants, it is used to synthesize metal oxide nanoparticles of uniform size and with mesoporous structure. Among the few studies that have investigated how CTAB influences nanoparticle toxicity, CTAB has never been identified as the primary cause of nanoparticle toxicity in environmental systems; rather nanoparticle surface charge or morphology was identified as the driver of toxicity in environmentally relevant systems. In the current study, CTAB release from CTAB surface modified Cu2O nanoparticles (SM-Cu2O NPs) inhibited duckweed (Landoltia punctata) growth, even when administered at subtoxic Cu concentrations. Organic ligands, such as humic acid (HA) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), lessened growth inhibition associated with exposure to SM-Cu2O NPs, likely through electrostatic and hydrophobic interactions with CTAB. Such results highlight the need for a more holistic approach to nanoparticle surface modification and improved communication between toxicologists and synthetic chemists to develop green alternatives for nanoparticle synthesis.