us 20110274736

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  • 7/25/2019 Us 20110274736

    1/13

    US 20110274736A1

    ( 1 9 ) United S t a t e s

    ( 1 2 ) Patent Application Publication ( 1 0 )

    P u b .

    N o . : US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6 A 1

    A l k h e d h a i r y e t

    a l .

    ( 4 3 ) P u b . D a t e : NOV. 1 0 , 2011

    ( 5 4 )

    ( 7 5 )

    ( 7 3 )

    ( 2 1 )

    ( 2 2 )

    METHODS FOR

    PRODUCING

    SILVER

    NANOPARTICLES

    I n v e n t o r s :

    A s s i g n e e :

    A p p l .

    N o . :

    F i l e d :

    A b d u l a z i z A . A l k h e d h a i r y ,

    R i y a d h

    ( S A ) ;

    J a v e d

    M u s a r r a t ,

    R i y a d h

    ( S A )

    K i n g S a u d U n i v e r s i t y ,

    R i y a d h

    ( S A )

    1 2 / 7 7 6 , 4 2 5

    May 0 , 2 0 1 0

    P u b l i c a t io n C l a s si ? c at i o n

    ( 5 1 )

    I n t . C l .

    A 0 1 N 5 / 0 8 ( 2 0 0 6 . 0 1 )

    A 0 1P

    / 0 0 ( 2 0 0 6 . 0 1 )

    A 0 1 N 9 / 1 6 ( 2 0 0 6 . 0 1 )

    C22B 1 1 / 0 0 ( 2 0 0 6 . 0 1 )

    C22C / 0 6 ( 2 0 0 6 . 0 1 )

    ( 5 2 ) US.

    l .

    . . . . . . . . . . . .

    424/409;

    75/711;

    420/501;

    424/618

    ( 5 7 )

    ABSTRACT

    Methods f o r

    p r o d u c i n g

    s i l v e r n a n o p a r t i c l e s

    a r e

    d e s c r i b e d . I n

    o n e a s p e c t , a

    l i q u i d

    s o l u t i o n

    i s p r e p a r e d

    t h a t c o n t a i n s p h e n a

    z i n e - l - c a r b o x y l i c a c i d . S i l v e r m e t a l s a l t

    i s

    added o

    t h e s o l u

    t i o n

    t o

    p r o d u c e

    m u l t i p l e s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    2/13

    P a t e n t

    A p p l i c a t i o n

    P u b l i c a t i o n N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1 S h e e t 1

    0 f 8 US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6

    A 1

    1 0 0

    P r e p a r e

    A o l u t i o n

    o f

    B a c t e r i a

    Pseudomonas \

    a e r u g i n o s a s t r a i n N J - 1 0 1

    and L u r i a - B e r t a n i B r o t h

    ( W h i c h i s

    M o d i f i e d

    w i t h 1.5 G l u c o s e

    a n d

    1

    mM

    t r y p t o p h a n )

    l

    1 0 2

    M a i n t a i n t h e S o l u t i o n a t

    28C

    Under Constant

    \

    A g i t a t i o n

    1 0 6

    R e c o v e r

    t h e

    S u p e r n a t a n t th r o u g h

    C e n t r i f u g a t i o n

    \

    and F i l t e r i n g J

    l

    A c i d i f y

    t h e

    R e c o v e r e d

    S u p e r n a t a n t To

    A c h i e v e

    A

    H \

    o f 2 . 0 U s i n g H C l

    1

    x

    Add An E q u a l

    Volume o f benzene To t h e S u p e r n a t a n t

    l

    T h e R e s u l t i n g S o l u t i o n

    i s

    E v a p o r a t e d T o O b t a i n

    PCA

    ( p h e n a z i n e - 1 - c a r b o x y l i c

    a c i d ) C r y s t a l s

    l

    D i s s o l v e t h e

    PCA

    r y s t a l s I n D e i o n i z e d

    W a t e r

    )

    l

    16

    x { F i l t e r h e S o l u t i o n ( P C A C r y s t a l s

    + D e i o n i z e d

    W a t e r ) )

    1 1 8

    _\(

    A d d

    S i l v e r

    M e t a l

    S a l t

    T o

    t h e S o l u t i o n

    a n d

    I n c u b a t e

    )

    108

    1 1 0

    112

    114

    F i g .

    1

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    3/13

    P a t e n t

    A p p l i c a t i o n

    P u b l i c a t i o n N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1 S h e e t

    2 0 f 8 US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6

    A 1

    200

    [

    2 0 2 P r e p a r e a S o l u t i o n o f

    PCA

    r y s t a l s , D e i o n i z e d Water?

    a n d

    S i l v e r

    M e t a l S a l t

    ( F i g . 1 )

    l

    204 \

    \ { H a r v e s t

    u l t i p l e S i l v e r

    N a n o p a r t i c l e s

    f r o m t h e

    S o l u t i o n

    2 0 6 \

    l l

    / - 0 a

    mbed

    the Multiple Silver

    Distribute

    the Multiple

    Silver

    N a n o p a r t i c l e s I n A

    e g i o n

    To N a n o p a r t i c l e s I n t o An O b j e c t

    I n h i b i t Growth o f o r Compound To n h i b i t

    Growth of

    MicroOrganisms

    n

    M i c r o O r g a n i s m s I n

    t h a t

    R e g i o n

    t h a t

    O b j e c t

    o r

    Compound

    F i g . 2

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    4/13

    P a t e n t

    A p p l i c a t i o n

    P u b l i c a t i o n N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1 S h e e t

    3

    0 f

    8 US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6

    A 1

    b s w b a m e

    W a v e h a n g t h { W m }

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    5/13

    P a t e n t

    A p p l i c a t i o n

    P u b l i c a t i o n N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1 S h e e t 4

    0 f 8 US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6

    A 1

    E ,

    N

    s m

    35

    I E @

    F i g _

    4

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    6/13

    P a t e n t

    A p p l i c a t i o n

    P u b l i c a t i o n N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1 S h e e t

    5 0 f 8 US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6

    A 1

    h i w i i m n w

    am: am

    W a w ? a n g t h

    { m m }

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    7/13

    P a t e n t

    A p p l i c a t i o n

    P u b l i c a t i o n N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1 S h e e t

    6

    0 f

    8 US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6

    A 1

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    8/13

    P a t e n t

    A p p l i c a t i o n

    P u b l i c a t i o n N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1 S h e e t 7

    0 f 8 US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6

    A 1

    {m} - 1 l : n

    I

    3 3 6 3

    m a x } 5 5 3 ; ; mm

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    9/13

    P a t e n t

    A p p l i c a t i o n

    P u b l i c a t i o n N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1 S h e e t

    8

    0 f

    8 US

    2 0 1 1 / 0 2 7 4 7 3 6

    A 1

    { m

    g; a

    h

    a ?

    a ;

    b e :

    i i

    I i

    '

    3 3 3 : 4 9 3 }

    w? mi

    ? i m i a i m g i h { m m }

    F i g .

    8

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    10/13

    US 011/0274736

    A 1

    METHODSFORPRODUCINGSILVER

    NANOPARTICLES

    BACKGROUND

    [ 0 0 0 1 ]

    S i l v e r n a n o p a r t i c l e s

    h a v e

    a va r i e t y o f m e d i c a l a n d

    t e c h n o l o g i c a l

    a p p l i c a t i o n s ,

    s u c h as a n t i b a c t e r i a l a n d a n t i f u n

    g a l

    a g e n t s , s e m i c o n d u c t o r s , a n d c a t a l y s t s i n

    c h e m i c a l

    r e a c

    t i o n s .

    Many

    x i s t i n g m e t h o d s f o r p r o d u c i n g s i l v e r

    n a n o p a r

    ticles a r e

    e x p e n s i v e

    and

    u s e h a r s h c h e m i c a l s

    t h a t pose

    e n v i r o n m e n t a l and e a l t h r i s k s t o

    i n d i v i d u a l s

    r e s p o n s i b l e f o r

    s t o r i n g

    a n d

    h a n d l i n g t h e

    c h e m i c a l s .

    [ 0 0 0 2 ] O t h e r e xi s t i n g

    m e t h o d s

    f o r

    p r o d u c i n g

    s i l v e r

    n a n o

    p a r t i c l e s

    r e q u i r e s i g n i ? c a n t

    t i m e , e n e r g y , h i g h - p r e s s u r e

    e n v i

    r o n m e n t s ,

    a n d p e c i a l i Z e d e q u i p m e n t o c o m p l e t e h e p r o d u c

    t i o n p r o c e s s .

    The

    a s s o c i a t e d

    risks and

    e x p e n s e s , t h e r e f o r e ,

    r e d u c e

    t h e

    c o m m e r c i a l f e a s i b i l i t y

    o f p r o d u c in g

    s i l v e r

    n a n o

    p a r t i c l e s u s i n g t h e s e e x i s t i n g m e t h o d s .

    SUMMARY

    [ 0 0 0 3 ] The d e s c r i b e d m e t h o d s r e l a t e to t h e p r o d u c t i o n o f

    s i l v e r n a n o p a r t i c l e s .

    Example

    m e t h o d s i n c l u d e

    p r e p a r i n g a

    l i q u i d s o l u t i o n c o n t a i n i n g

    p h e n a Z i n e - l - c a r b o x y l i c

    a c i d .

    S i l

    v e r m e t a l s a l t i s

    added

    o

    t h e l i q u i d

    s o l u t i o n ,

    Which e s u l t s i n

    the p r o d u c t i o n

    o f

    m u l t i p l e

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s When m a i n

    t a i n e d

    at a p p r o x i m a t e l y

    2 8 C .

    i n

    a d a r k e n v i r o n m e n t .

    [ 0 0 0 4 ] T h i s Summary s p r o v i d e d t o i n t r o d u c e a

    s e l e c t i o n

    of

    c o n c e p t s i n a s i m p l i ? e d form t h a t a r e f u r t h e r

    d e s c r i b e d

    b e l o W i n t h e D e t a i l e d D e s c r i p t i o n . T h i s Summary i s n o t

    i n t e n d e d

    t o i d e n t i f y k e y f e a t u r e s o r

    e s s e n t i a l

    f e a t u r e s o f t h e

    claimed

    s u b j e c t m a t t er ,

    nor s

    i t

    i n t e n d e d

    t o

    be used

    s

    an a i d

    i n d e t e r m i n i n g t h e s c o p e o f t h e

    c l a i m e d s u b j e c t m a t te r .

    BRI EF

    DESCRIPTIONOFTHEDRAWINGS

    [ 0 0 0 5 ] I n

    t h e F i g u r e s , t h e l e f t - m o s t

    d i g i t

    o f

    a

    c o m p o n e n t

    r e f e r e n c e

    number

    d e nt i ? e s t h e p a r t i c u l a r

    F i g u r e

    i n W h i c h t h e

    component

    ? rst

    a p p e a r s .

    [ 0 0 0 6 ]

    F I G .

    1 s h o W s a n e x a m p l e

    p r o c e d u r e

    f o r

    p r o d u c i n g

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s ,

    a c c o r d i n g

    t o o n e e m b o d i m e n t .

    [ 0 0 0 7 ]

    F I G . 2

    s h o W s a n e x a m p l e

    p r o c e d u r e f o r i n h i b i t i n g

    m i c r o o r g a n i s m g r o W t h , a c c o r d i n g t o o n e e m b o d i m e n t .

    [ 0 0 0 8 ] F I G . 3 s h o W s

    a n

    e x a m p l e U V - V i s i b l e a b s o r p t i o n

    s p e c t r a

    f o r

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d a c c o r d i n g t o t h e

    p r o c e d u r e

    o f F I G . 1 .

    [ 0 0 0 9 ] F I G . 4 s h o W s a n e x a m p l e p a t t e r n r e p r e s e n t i n g t h e

    c r y s t a l l i n e n a t u r e o f

    the

    s i l v e r n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d

    a c c o r d i n g

    t o

    t h e

    p r o c e d u r e

    o f

    F I G . 1 .

    [ 0 0 1 0 ]

    F I G .

    5

    s h o W s e x a m p l e

    e f ? c i e n c i e s o f v a r i o u s

    meth

    o d s

    o f p r o d u c i n g

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

    [ 0 0 1 1 ]

    F I G . 6

    s h o W s m u l t i p l e s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d

    a c c o r d i n g

    t o

    t h e

    p r o c e d u r e o f F I G .

    1 .

    [ 0 0 1 2 ] F I G . 7 s h o W s

    a n

    e x a m p l e U V - V i s i b l e a b s o r p t i o n

    s p e c t r a f o r s i l v e r n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d b y

    p h e n a Z i n e - l

    c a r b o x a m i d e .

    [ 0 0 1 3 ] F I G . 8

    s h o W s

    a n

    e x a m p l e

    c o m p a r i s o n o f t h e p r o d u c

    t i o n

    o f s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    u s i n g p h e n a Z i n e - l - c a r b o x y l i c

    a c i d

    ( l i n e

    a )

    a n d p h e n a Z i n e - l - c a r b o x a m i d e ( l i n e

    b ) .

    DETAILED

    DESCRIPTION

    OvervieW

    [ 0 0 1 4 ] The m e t h o d s d e s c r i b e d h e r e i n r e l a t e t o t h e p r o d u c

    t i o n o f s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    f o r u s e

    i n a n t i m i c r o b i a l

    and

    t h e r

    a p p l i c a t i o n s . T h e s e m e t h o d s p r o d u c e

    W a t e r - s o l u b l e

    s i l v e r

    N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1

    n a n o p a r t i c l e s

    t h a t a r e s t a b l e a n d

    c a p a b l e

    o f

    b e i n g

    s t o r e d

    f o r

    s i x

    months

    o r

    l o n g e r .

    The

    methods

    d i s c u s s e d h e r e i n

    p r o d u c e

    s i l v e r n a n o p a r t i c l e s

    i n

    a manner h a t

    i s

    l e s s c o m p l i c a t e d t h a n

    t h e e x i s t i n g

    methods

    d i s c u s s e d a b o v e , a n d t h a t u s e s f e W e r

    h a r s h ( a n d e n v i r o n m e n t a l l y h a r m f u l ) c h e m i c a l s t h a n t h o s e

    e x i s t i n g

    m e t h o d s .

    T h e s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d a c c o r d

    i n g to t h e

    p r o c e d u r e s d i s c u s s ed

    h e r e i n

    a r e

    u s e f u l

    in

    a

    v a r i e t y

    o f

    a p p l i c a t i o n s , i n c l u d i n g a n t i m i c r o b i a l

    a p p l i c a t i o n s ,

    a n t i

    f u n g a l a p p l i c a t i o n s ,

    s e m i c o n d u c t o r

    a p p l i c a t i o n s , s e n s o r

    d e s i g n

    a p p l i c a t i o n s ,

    s i l v e r i nk s f o r

    p r i n t a b l e e l e c t r o n i c

    t e c h

    n o l o g i e s ,

    a u t o m o t i v e a p p l i c a t i o n s , a e r o s p a c e a p p l i c a t i o n s ,

    n a n o ? l t e r s , n a n o b i o s e n s o r s , a n d c a t a l y s t s

    i n c h e m i c a l

    r e a c

    t i o n s .

    [ 0 0 1 5 ]

    A

    p e c i ? c

    p r o c e d u r e f o r p r o d u c i n g

    s i l v e r

    n a n o p a r

    t i c l e s u s e s a

    r e d o x - a c t i v e

    phenaZine m e t a b o l i t e combined

    W i t h s i l v e r m e t a l s a l t .

    The e d o x - a c t i v e

    p h e n a Z i n e

    m e t a b o l i t e

    i s a b a c t e r i a l m e t a b o l i te o b t a i n e d by o r g a n i c e x t r a c t i o n o f a

    b a c t e r i a l c u l t u r e s u p e r n a t a n t .

    T h i s

    b a c t e r i a l

    m e t a b o l i t e

    r e p l a c e s t h e u s e o f h a r s h c h e m i c a l s f o u n d i n many e x i s t i n g

    p r o c e d u r e s f o r c r e a t i n g s i l v e r n a n o p a r t i c l e s . I n a p a r t i c u l a r

    i m p l e m e n t a t i o n

    o f h e p r o c e d u r e ,

    t h e r e d o x - a c t i v e

    p h e n a Z i n e

    m e t a b o l i t e

    i s

    p h e n a Z i n e - l - c a r b o x y l i c a c i d

    ( P C A ) p r o d u c e d

    by

    a c t e r i a

    Pseudomonas e r u g i n o s a s t r a i n NJ-lOl

    The

    PCA

    c r y s t a l s a r e d i s s o l v e d

    i n

    d e i o n i Z e d W a t e r ,

    to Which s i l v e r

    m e t a l

    s a l t

    i s a d d e d o p r o d u c e

    i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s . The

    e s u l t

    i n g

    s o l u t i o n

    p r o d u c e s s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s i n a

    e l a t i v e l y

    s h o r t

    p e r i o d

    o f

    t i m e ( e . g . ,

    tWo

    o u r s ) a n d s m a i n t a i n e d

    t

    a n

    ambi

    e n t t e m p e r a t u r e . M u l t i p l e s i l v e r n a n o p a r t i c l e s a r e h a r v e s t e d

    f r o m h e s o l u t i o n , f o r e x a m p l e , b y f r e e Z e - d r y i n g t h e s o l u t i o n .

    E x e m p l a r y

    P r o c e d u r e s

    F o r P r o d u c in g S i l v e r N a n o p a r t i c l e s

    [ 0 0 1 6 ] F I G . 1 s h o W s

    a n

    e x a m p l e p r o c e d u r e 1 0 0 f o r

    p r o d u c

    i n g

    s i l v e r n a n o p a r t i c l e s ,

    a c c o r d i n g t o

    o n e e m b o d i m e n t .

    The

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    c r e a t e d

    u s i n g t h i s p r o c e d u r e a r e W a t e r

    s o l u b l e

    a n d

    s t a b l e ,

    s u c h

    t h a t

    t h e

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    r e m a i n

    s t a b l e d u r i n g s t o r a g e f o r t l e a s t s i x months n a c o l l o i d a l state

    and

    o r at least a

    y e a r i n

    a c r y s t a l l i n e

    poWdered

    t a t e .

    [ 0 0 1 7 ] P r o c e d u r e 1 0 0 b e g i n s b y p r e p a r i n g a s o l u t i o n o f

    b a c t e r i a

    Pseudomonas a e r u g i n o s a s t r a i n N J - l O l

    a n d

    L u r i a

    B e r t a n i

    b r o t h ( b l o c k

    1 0 2 ) .

    P s e u d o m o n a s

    a e r u g i n o s a

    s t r a i n

    N J - l O l i s a n a t u r a l l y

    o c c u r r i n g

    b a c t e r i a . L u r i a - B e r t a n i

    b r o t h

    i s

    a n u t r i t i o n a l l y r i c h l i q u i d medium

    u s e d

    to groW v a r i o u s

    t y p e s

    o f

    b a c t e r i a . L u r i a - B e r t a n i b r o t h i s a l s o commonly

    r e f e r r e d t o

    a s

    L u r i a b r o t h o r lysogeny

    b r o t h .

    The L u r i a

    B e r t a n i

    b r o t h

    i s modi?ed

    i t h

    1.5 l u c o s e

    a n d

    1 mM r y p

    t o p h a n .

    T r y p t o p h a n

    i s

    a n amino

    a c i d

    t h a t

    o c c u r s

    i n p r o t e i n s .

    The

    l u c o s e

    i s a d d e d t o a c c e l e r a t e b a c t e r i a g r o W t h . The r y p

    t o p h a n s u s e d

    f o r f e e d b a c k i n h i b i t i o n

    o f

    t s oWn

    y n t h e s i s

    v i a

    A n t h r a n i l a t e s y n t h a s e

    I ,

    W h i c h

    f a c i l i t a t e s the

    sy n thesis

    o f

    PC A

    i a A n t h r a n i l a t e s y n t h a s e I p a t h W a y u s i n g A n t h r an i l a t e

    a s

    a s u b s t r a t e . The s o l u t i o n i s maintained t a temperature of

    a p p r o x i m a t e l y 2 8 C .

    u n d e r

    c o n s t a n t g i t a t i o n ( b l o c k

    0 4 ) . I n

    o t h e r i m p l e m e n t a t i o n s , t h e

    t e m p e r a t u r e i s m a i n t a i n e d i n

    t h e

    r a n g e o f a p p r o x i m a t e l y 2 8 C . t o 3 7 C . I n a p a r t i c u l a r

    embodiment, t h e s o l u t i o n i s m a i n t a i n e d

    a t

    t h e a m b i e n t

    tem

    p e r a t u r e o f a

    l a b o r a t o r y ,

    p r o d u c t i o n f a c i l i t y , o r s i m i l a r e n v i

    r o n m e n t , u n d e r c o n s t a n t a g i t a t i o n .

    [ 0 0 1 8 ] The e x t s t e p i n p r o c e d u r e 1 0 0 r e c o v e r s

    t h e

    s u p e r

    n a t a n t f r o m t h e s o l u t i o n t h r o u g h c e n t r i f u g a t i o n

    a n d

    ? l t e r i n g

    ( b l o c k 1 0 6 ) . T h e s u p e r n a t a n t

    i s t h e l i q u i d

    p o r t i o n

    o f h e s o l u

    t i o n a b o v e t h e s e d i m e n t o r s e t t l e d p r e c i p i t a t e . I n

    h i s

    e x a m p l e ,

    t h e s u p e r n a t a n t e x h i b i t s a

    g r e e n c o l o r . The

    c e n t r i f u g a t i o n

    p r o c e s s

    i s p e r f o r m e d

    a t 5 0 0 0

    rpm

    ( r e v o l u t i o n s

    p e r m i n u t e )

    a n d

    the

    ? l t e r i n g

    i s

    p e r f o r m e d u s i n g

    a

    0 . 4 5 um

    (pm s 1 0 ' 6

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    11/13

    US 011/0274736

    A 1

    m e t e r s ) ? l t e r . The r e c o v e r e d s u p e r n a t a n t

    i s

    a c i d i ? e d to

    a c h i e v e a

    pH

    o f a p p r o x i m a t el y 2 . 0 u s i n g c o n c e n t r a te d HCl

    ( h y d r o g e n

    c h l o r i d e ) ,

    b l o c k

    1 0 8 .

    N e x t , a n

    e q u a l v o l u m e

    o f

    benzene s added o t h e s u p e r n a t a n t ( b l o c k 1 1 0 ) t o c r e a t e a 1

    :

    1

    r a t i o

    ( v o l u m e )

    o f b e n z e n e

    t o

    s u p e r n a t a n t . I n a

    p a r t i c u l a r

    e m b o d i m e n t , the b e n z e n e i s HPLC h i g h - p e r f o r m a n c e

    l i q u i d

    c h r o m a t o g r a p h y ) g r a d e

    b e n z e n e .

    T h e s u p e r n a t a n t a n d t h e

    b e n z e n e

    a r e

    mixed h o r o u g h l y u s i n g

    a s e p a r a t i n g f u n n e l .

    The

    r e s u l t i n g s o l u t i o n i s e v a p o r a t e d t o o b t a i n m u l t i p l e PCA

    ( p h e n a z i n e - l - c a r b o x y l i c a c i d ) c r y s t a l s

    ( b l o c k

    1 1 2 ) .

    I n a

    p a r

    t i c u l a r

    e x a m p l e , a p p r o x i m a t e l y

    2 0

    m g m i l l i g r a m s ) o f PCA

    c r y s t a l s

    a r e produced

    from

    s u p e r n a t a n t h a v i n g a volume

    f

    a p p r o x i m a t e l y

    5 0 0 m l ( m i l l i l i t e r s ) .

    [ 0 0 1 9 ]

    T h e PCA r y s t a l s p r o d u c e d f r o m

    t h e

    e v a p o r a t i o n

    p r o c e s s a r e d i s s o l v e d i n

    d e i o n i z e d

    W a t e r ( b l o c k 1 1 4 ) . I n t h e

    a b o v e e x a m p l e

    o f a p p r o x i m a t e l y

    2 0 m g

    f P C A

    r y s t a l s ,

    t h e

    P C A r y s t a l s are d i s s o l v e d n a p p r o x i m a t e l y 1 00 1 1 ( [ 1 1

    i s

    1 0 ' 6

    l i t e r s ) o f d e i o n i z e d W a t e r . The s o l u t i o n

    o f

    PCA r y s t a l s a n d

    d e i o n i z e d

    W a t e r

    t h e n

    s

    ? l t e r e d

    ( b l o c k

    1 1 6 )

    t h r o u g h

    a 0 . 4 5 pm

    ? l t e r .

    F i n a l l y ,

    s i l v e r

    m e t a l

    s a l t

    i s

    added

    t o

    t h e s o l u t i o n

    and

    i n c u b a t e d

    ( b l o c k

    1 1 8 ) f o r a p e r i o d o f

    a p p r o x i m a t e l y

    t W o

    h o u r s a t a t e m p e r a t u r e o f a p p r o x i m a t e l y 2 8

    C .

    I n a p a r t i c u l a r

    i m p l e m e n t a t i o n , t h e s o l u t i o n i s i n c u b a t e d i n a d a r k e n v i r o n

    m e n t .

    A

    u a n t i t y o f s i l v e r m e t a l s a l t i s added o t h e s o l u t i o n to

    p r o d u c e a s i l v e r m e t a l s a l t c o n c e n t r a t i o n o f 1 0 ' 3 M

    a l s o

    r e f e r r e d t o

    a s 1

    mM) n t h e s o l u t i o n . I n

    one

    embodiment of

    p r o c e d u r e 1 0 0 , t h e s i l v e r m e t a l s a l t

    a d d e d

    t o t h e s o l u t i o n i s

    AgNO3.

    The PCA n t h e so l u t i o n W i t h t h e s i l v e r n a n o p a r t i c l e s

    a c t s a s a s t a b i l i z e r f o r t h e s i l v e r n a n o p a r t i c l e s by

    p r o v i d i n g

    e l e c t r o s t a t i c

    a n d

    s t e r i c

    r e p u l s i o n . T h e

    s t a b i l i z a t i o n p r o v i d e d

    b y

    t h e

    PC A r e v e n t s

    t h e n a n o p a r t i c l e s

    f r o m c o m b i n i n g W i t h

    each t h e r t o

    form g g r e g a t e s ,

    Which o u l d

    c o n t i n u e

    to groW

    a n d g r a d u a l l y s e t t l e o u t o f s u s p e n s i o n .

    [ 0 0 2 0 ] The d e s c r i b e d p r o c e d u r e p r o v i d e s

    a n

    e f ? c i e n t b i o

    l o g i c a l s y s t e m f o r the i n v i t r o sy n thesis o f

    t a b l e

    a n d dis p ers

    i b l e

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

    T h e

    p r o c e d u r e i s e n v i r o n m e n t a l l y

    f r i e n d l y

    a n d

    c a n b e s c a l e d u p W a r d s f o r c o m m e r c i a l

    a p p l i c a

    t i o n s .

    U s i n g

    the d e s c r i b e d

    p r o c e d u r e , a p p r o x i m a t e l y

    1 8 m g o

    20 mg f PCA s p r o d u c e d by a 5 0 0

    ml

    c u l t u r e ,

    Which

    r o

    d u c e s ap p r o x i m a t e l y

    1 6 0

    mg f i l v e r n a n o p a r t i c l e s p e r l i t e r

    o f

    1 mM

    gNO3

    o l u t i o n . The a v e r a g e s i z e

    o f s i l v e r nano

    p a r t i c l e s

    p r o d u c e d

    u s i n g

    t h e

    p r o c e d u r e s d e s c r i b e d

    h e r e i n i s

    10 nm

    o

    38 nm nanometers).

    [ 0 0 2 1 ] I n a n o t h e r e m b o d i m e n t , a d i f f e r e n t p h e n a z i n e

    d e r i v a t i v e , p h e n a z i n e - 1 - c a r b o x a m i d e ( P C N ) s u s e d i n p l a c e

    o f PCA.

    I n

    t h i s embodiment,

    t h e PCN

    s

    e x t r a c t e d

    from

    b a c t e r i a l s t r a i n Pseudomonas a e r u g i n o s a s t r a i n

    N J - l O l .

    I n

    t h i s

    e m b o d i m e n t ,

    t h e

    a v e r a g e s i z e o f s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    produced

    s 14 nm

    o 39

    nm.

    [ 0 0 2 2 ]

    F I G . 2 s h o W s a n e x a m p l e

    p r o c e d u r e

    200 f o r i n h i b

    i t i n g

    m i c r o o r g a n i s m

    g r o W t h , a c c o r d i n g t o o n e e m b o d i me n t .

    T h i s

    p r o c e d u r e

    b e g i n s

    b y

    p r e p a r i n g a

    s o l u t i o n

    o f P C A rys

    t a l s , d e i o n i z e d W a t e r , a n d s i l v e r m e t a l s a l t ( b l o c k 2 0 2 ) , as

    d i s c u s s e d

    above i t h

    r e s p e c t

    to F I G . 1 .

    M u l t i p l e

    s i l v e r

    nano

    p a r t i c l e s

    a r e h a r v e s t e d f r o m

    t h a t

    s o l u t i o n ( b l o c k 2 0 4 ) b y

    f r e e z e - d r y i n g

    the s o l u t i o n . The a r v e s t e d s i l v e r n a n o p a r t i c l e s

    a r e c a p a b l e o f n h i b i t i n g

    m i c r o o r g a n i s m g r o W t h

    ( e . g . ,

    i n h i b

    i t i n g

    g r o W t h o f

    b a c t e r i a o r f u n g u s )

    i n

    a v a r i e t y o f e n v i r o n

    m e n t s .

    I n

    o n e

    a p p l i c a t i o n , m u l t i p l e sil ver n a n o p a r t i c l e s

    a r e

    d i s t r i b u t e d

    i n a

    p a r t i c u l a r

    r e g i o n t o i n h i b i t

    g r o W t h

    o f m i c r o

    o r g a n i s m s

    i n t h a t

    r e g i o n ( b l o c k 2 0 6 ) .

    F o r

    e x a m p l e , s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    a p p l i e d

    o

    a m e d i c a l b a n d a g e c a n

    n h i b i t

    g r o W t h

    o f i c r o o r g a n i s m s

    on

    h e s u r f a c e

    o f

    t h e

    m e d i c a l

    b a n d a g e and

    any r e a s

    t h a t come

    n c o n t a c t

    W i t h

    t h e b a n d a g e .

    A

    a r t i c u l a r

    N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1

    r e g i o n may

    b e o f a n y

    s i z e and s h a p e , and

    may

    i n c l u d e a

    s u r f a c e , an

    b j e c t ,

    a compound, o r o t h e r e l e m e n t .

    [ 0 0 2 3 ] I n

    a n o t h e r p p l i c a t i o n ,

    m u l t i p l e

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    a r e

    embedded

    n t o an

    b j e c t

    o r compound o i n h i b i t groWth of

    m i c r o o r g a n i s m s

    i n

    ( o r

    u p o n )

    t h a t

    o b j e c t

    o r

    c o m p o u n d

    ( b l o c k

    2 0 8 ) .

    F o r

    e x a m p l e , s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s embedded

    i n t o a

    medical i n s t r u m e n t

    o r s t o r a g e c o n t a i n e r

    can

    i n h i b i t t h e

    g r o W t h

    o f m i c r o o r g a n i s m s

    on

    t h e s u r f a c e o f t h e

    m e d i c a l

    i n s t r u m e n t o r

    i n

    t h e s t o r a g e c o n t a i n e r .

    [ 0 0 2 4 ]

    T h e s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d a c c o r d i n g t o t h e

    p r o c e d u r e s d i s c u s s e d

    h e r e i n a r e

    e f f e c t i v e a n t i m i c r o b i a l s f o r

    i n h i b i t i n g t h e g r o W t h o f v a r i o u s b a c t e r i a l a n d

    f u n g a l

    s t r a i n s ,

    s u c h a s S h i g e l l a , S t r e p t o c o c c u s a u r e u s ,

    C i t r o b a c l o r ,

    E s c h e r i

    c h i a c o l i , Pseudomonas a e r u g i n o s a ,

    B a c i l l u s s u b l i l i s ,

    Can

    d i d a

    a l b i c a n s , and Fusarium

    o x y s p o r u m .

    [ 0 0 2 5 ]

    As d i s c u s s e d a b o v e , F I G . 2 shoWs

    an embodiment

    o f a p r o c e d u r e f o r i n h i b i t i n g m i c r o o r g a n i s m

    g r o W t h

    u s i n g

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

    A l t e r n a t e u s e s

    o f

    s i l v e r n a n o p a r t i c l e s

    may

    t i l i z e

    s i m i l a r

    p r o c e d u r e s t o h a r v e s t

    a n d

    d i s t r i b u t e o r

    o t h e r W i s e a p p l y )

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    i n

    a

    v a r i e t y

    o f

    a p p l i c a

    t i o n s . A d d i t i o n a l l y , h a r v e s t e d

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s c a n b e

    s t o r e d

    f o r

    a v a r i e t y o f f u t u r e

    u s e s .

    The

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    p r o d u c e d u s i n g the p r o c e d u r e s d i s c u s s ed h e r e i n r e m a i n t a b l e

    d u r i n g s t o r a g e f o r a t l e a s t s i x months i n a c o l l o i d a l state and

    f o r at least

    a y e a r i n a

    c r y s t a l l i n e poWdered t a t e .

    [ 0 0 2 6 ]

    F I G .

    3

    s h o W s a n e x a m p l e

    U V - V i s i b l e

    a b s o r p t i o n

    s p e c t r a

    f o r

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d a c c o r d i n g t o t h e

    p r o c e d u r e o f F I G .

    1 .

    The

    g r a p h

    shoWn

    n

    F I G . 3 d e p i c t s

    t h e

    g r o W t h o f h e s u r f a c e

    p l a s m o n

    r e s o n a n c e ( S P R ) p e a k o f

    i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    W i t h t i m e - d e p e n d e n t r e d u c t i o n

    o f

    i l v e r m e t a l

    i o n s .

    I n

    F I G . 3 , l i n e

    a r e p r e s e n t s

    a p p r o x i m a t e l y

    tWo h o u r s ,

    l i n e

    b r e p r e s e n t s a p p r o x i m a t e l y 2 4 h o u r s , l i n e c r e p r e s e n t s

    a p p r o x i m a t e l y 4 8

    h o u r s ,

    a n d

    i n e d r e pr e s e nt s

    a p p r o x i m a t e l y

    72

    h o u r s .

    The SPR s an i m p o r t a n t p r o p e r t y o f c e r t a i n sil ver

    n a n o p a r t i c l e s ,

    b y

    r e ? e c t i n g t h e f r e q u e n c y a t W h i c h c o n d u c

    t i o n

    e l e c t r o n s os c illate and

    s c a t t e r / a b s o r b

    t h e i n c i d e n t e l e c

    t r o m a g n e t i c W a v e s . M e t a l s s u c h

    a s

    A u ,

    A g ,

    C u ,

    a n d a l k a l i n e

    m e t a l s , W i t h f r e e c o n d u c t i o n

    e l e c t r o n s , h a v e

    plasmon r e s o

    nance i n t h e v i s i b l e

    s p e c t r u m . The

    enhancement of h e SPR

    p e a k s ( a s shoWn i n F I G . 3 ) W i t h i n c r e a s e d r e a c t i o n t i m e

    s u g g e s t s

    a n i n c r e a s e i n t h e number f a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d

    over

    time.

    [ 0 0 2 7 ]

    F I G . 4 s h o W s a n e x a m p l e p a t t e r n r e p r e s e n t i n g t h e

    c r y s t a l l i n e n a t u r e o f h e s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s ,

    a c c o r d i n g o

    o n e

    e m b o d i m e n t . T h e s i l v e r n a n o p a r t i c l e s

    p r o d u c e d

    a c c o r d i n g t o

    t h e p r o c e d u r e s d i s c u s s ed h e r e i n

    W e r e

    a n a l y z e d u s i n g

    CuKa

    r a d i a t i o n ( 7 : 1 5 4 0 5 6 A)

    n t h e

    r a n g e

    o f

    202080 t 4 0

    k e V . A

    i n g l e

    a b s o r p t i o n

    p e a k

    a t 4 2 0 nm

    a n d

    s h a r p

    X - r a y

    d i f f r a c t i o n

    (XRD) b a n d s

    ( a s shoWn

    n

    F I G .

    4 ) con?rm t h e

    f o r m a t i o n

    o f s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    i n s i n g l e - p h a s e

    h e x a g o n a l

    c r y s t a l

    s y m m e t r y .

    I n

    t h i s

    e x a m p l e ,

    the

    p a r t i c l e s i z e

    i s

    e s t i

    m a t e d

    u s i n g

    t h e S c h e r r e r

    e q u a t i o n

    D : 0 . 9 MB o s 0 , W h e r e

    i s

    t h e

    W a v e l e n g t h o f

    t h e

    X - r a y ,

    B

    i s

    t h e

    b r o a d e n i n g o f t h e

    d i f f r a c t i o n l i n e

    measured

    t h a l f o f

    t s

    ma x i mu m

    n t e n s i t y i n

    r a d i a n s ,

    a n d 0 i s the B r a g g s d i f f r a c t i o n a n g l e . The

    i f f r a c

    t i o n s

    a t 3 8 . 5 , 4 4 ,

    6 4 . 5 ,

    a n d

    7 2 c a n b e i n d e x e d t o t h e ( 1 1 1 ) ,

    ( 2 0 0 ) , ( 2 2 0 ) ,

    a n d

    3 1

    1 )

    p l a n e s

    o f

    h e

    f a c e - c e n t e r e d

    c u b i c ( f c c )

    s i l v e r , r e s p e c t i v e l y . The XRD a t t e r n i nd i c a t e s t h a t

    t h e

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s f o r m e d by t h e r e d u c t i o n o f

    Ag+

    i o n s a r e c r y s

    t a l l i n e i n n a t u r e .

    The

    a r t i c l e s i z e i s

    e s t i m a t e d

    t o b e

    a p p r o x i

    m a t e l y 3 2

    nm, a s e d o n t h e

    i n e

    W i d t h o f h e

    ( 1

    1

    1 ) XRD

    e a k .

    [ 0 0 2 8 ]

    F I G .

    5 s h o W s e x a m p l e e f ? c i e n c i e s o f v a r i o u s meth

    o d s f o r

    p r o d u c i n g

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s . As

    l l u s t r a t e d i n F I G .

    5 , the e f ? c i e n c y

    o f

    p r o d u c i n g

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s W i t h PC A

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    12/13

    US 011/0274736

    A 1

    ( l i n e c ) i s

    s i g n i ? c a n t l y

    b e t t e r t h a n t h e f u n g a l ( l i n e a ) a n d

    b a cterial

    ( l i n e b )

    e x tracts b a s e d

    on h e

    SPR

    e a k

    i n te n sity

    a t

    420 nm, Which i n d i c a t e s

    t h e

    amount

    o f

    sil ver

    n a n o p a r t i c l e s .

    T h e t r a n s m i s s i o n

    e l e c t r o n

    m i c r o s c o p y (TEM) a n a l y s i s o f

    P C A - b a s e d

    i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    W a s

    p e r f o r m e d

    b y

    d r o p - c o a t

    i n g o f t h e n a n o p a r t i c l e s s o l u t i o n on c a r b o n - c o a t e d c o p p e r

    TEM r i d s ( 4 0 p . m > < 4 0 um

    mesh

    i Z e ) . TEM e a s u r e m e n t s

    Wer e performed s i n g a n e l e c t r o n

    m i c r o s c o p e

    o p e r a t e d a t an

    a c c e l e r a t i n g

    v o l t a g e

    o f 1 0 0

    k V . A e p r e s e n t a t i v e

    TEM

    m a g e

    r e c o r d e d

    from t h e

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e

    ?lm

    d e p o s i t e d on a

    c a r b o n - c o a t e d

    c o p p e r TEM

    r i d

    i s shoWn n F I G . 6 .

    [ 0 0 2 9 ]

    The i m a g e o f F I G . 6 s h o W s t h e i n d i v i d u a l

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s o f v a r y i n g m o r p h o l o g y i n the s i Z e r a n g e o f . 5

    nm

    o

    3 6 . 8 nm.

    The s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s shoWn

    i n

    FIG. 6

    a p p e a r t o b e

    m o n o d i s p e r s e d

    W i t h n o s i g n i ? c a n t a g g r e g a t i o n ,

    W h i c h

    i nd i c a t e s

    t h e s t a b i l i t y

    o f

    t h e

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s upon

    i n t e r a c t i o n

    W i t h PCA.

    T h i s

    i s

    c o n s i s t e n t

    W i t h

    t h e U V - V i s i b l e

    s p e c t r o s c o p y measurements shoWn i n F I G S .

    3

    and 5 ,

    and

    r e a ? i r m s t h e c h a r a c t e r i s t i c o f

    W e l l - d i s p e r s e d s i l v e r

    n a n o p a r

    t i c l e s r e s u l t i n g f r o m t h e

    p r o c e d u r e s d i s c u s s e d h e r e i n .

    [ 0 0 3 0 ] The i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s W e r e

    a l s o e x a m i n e d u s i n g

    a n

    a t o m i c f o r c e

    m i c r o s c o p e (AFM) r u n n i n g

    i n n o n - c o n t a c t

    t a p p i n g m o d e . C h a r a c t e r i z a t i o n

    W a s

    p e r f o r m e d b y o b s e r v i n g

    p a t t e r n s o n t h e s u r f a c e

    t o p o g r a p h y

    a n d b y s t u d y i n g

    d a t a p r o

    v i d e d b y the AFM. a p p i n g

    mode

    m a g i n g

    W a s

    i m p l e m e n t e d

    i n a m b i e n t i r by s c i l l a t i n g

    t h e

    c a n t i l e v e r a s s e m b l y t

    o r

    n e a r

    t h e

    c a n t i l e v e r s r e s o n a n t

    f r e q u e n c y

    u s i n g

    a

    p i e Z o e l e c t r i c c r y s

    t a l . The o p o g r a p h i c a l

    i m a g e s

    W e r e o b t a i n e d

    i n

    t a p p i n g mode

    a t a resonance r e q u e n c y of 18

    kHZ.

    The a v e r a g e s i Z e of h e

    s i l v e r n a n o p a r t i c l e s Was determined o be 38 nm, based onuse

    o f

    h e

    WSxM

    o f t W a r e a p p l i c a t i o n . TheWSxM p p l i c a t i o n

    p e r f o r m s d a t a

    a c q u i s i t i o n

    a n d p r o c e s s i n g

    i n s c a n n i n g

    p r o b e

    m i c r o s c o p y ( S P M ) , a n d i s a va i l a b l e f r o m N a n o t e c

    E l e c

    tr o n ica S . L .

    i n

    M a d r i d , S p a i n .

    [ 0 0 3 1 ] F I G . 7 s h o W s a n e x a m p l e U V - V i s i b l e a b s o r p t i o n

    s p e c t r a

    f o r

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    p r o d u c e d

    b y

    p h e n a Z i n e - 1

    c a r b o x a m i d e

    (PCN)

    n s t e a d o f PCA.

    The

    i n e s

    shoWn

    n F I G .

    7

    r e p r e s e n t

    t i m e o f i n c u b a t i o n : l i n e

    a

    i s a p p r o x i m a t e l y

    1 5

    m i n u t e s , l i n e

    b i s a p p r o x i m a t e l y

    3 0 m i n u t e s , l i n e

    c i s

    a p p r o x i

    m a t e l y o n e h o u r ,

    and i n e d s a p p r o x i m a t e l y tWo h o u r s .

    [ 0 0 3 2 ] F I G . 8

    s h o W s a n e x a m p l e

    c o m p a r i s o n o f t h e p r o d u c

    t i o n o f i l v e r n a n o p a r t i c l e s u s i n g PCA

    l i n e

    a )

    a n d PCN

    l i n e

    b ) . As shoWn i n F I G .

    8 ,

    PCN r o d u c e s s l i g h t l y more i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s t h a n m e t h o d s u s i n g

    P C A .

    T h e c o m p a r i s o n

    s h o W n n

    t h i s

    ? g u r e r e p r e s e n t s s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e

    p r o d u c t i o n

    a f t e r a p p r o x i m a t e l y tWo h o u r s o f i n c u b a t i o n .

    EXAMPLE

    [ 0 0 3 3 ] T h i s

    e x a m p l e

    p r o d u c e s

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    i n a n

    a q u e o u s

    medium

    s i n g p h e n a Z i n e - 1 - c a r b o x y l i c a c i d ( P C A )

    p r o d u c e d

    b y

    b a c t e r i a

    P s e u d o m o n a s

    a e r u g i n o s a

    s t r a i n

    NJ-101.

    The

    a c t e r i a

    Were

    maintained

    on u t r i e n t agar l a n t s .

    Upon c h i e v i n g b a c t e r i a l g r o W t h

    i n

    L u r i a - B e r t a n i b r o t h ( p H

    7 . 2 )

    a t

    3 7 C . f o r 1 8

    h o u r s , t h e

    s l a n t s

    Were

    p r e p a r e d and

    p r e s e r v e d t 1 0

    C . ,

    a n d c r y o p r e s e r v e d

    as

    g l y c e r o l

    c u l t u r e s

    a t

    200

    C .

    [ 0 0 3 4 ] S t a r t i n g m a t e r i a l Was o b t a i n e d f r o m l a t e l o g p h a s e

    c u l t u r e s a f t e r 24 h o u r s o f

    i n c u b a t i o n

    a t 2 8 0 C . B a c t e r i a l b i o

    mass

    Was groWn

    i n

    a

    1000

    ml

    Erlenmeyer ?ask

    c o n t a i n i n g

    5 0 0 ml f

    u r i a - B e r t a n i b r o t h

    (pH . 2

    + / 0 . 2 ) ,

    modi?ed

    i t h

    1 . 5 % g l u c o s e a n d

    1

    mM

    r y p t o p h a n .

    The

    acterial b i o m a s s

    Was maintained

    t

    280 C .

    and o n s t a n t l y

    a g i t a t e d

    on a

    r o t a r y

    s h a k e r a t 200 rpm f o r 48 h o u r s . The b a c t e r i a l biomass Was

    s e p a r a t e d f r o m

    the

    c u l t u r e

    b r o t h

    a t d i f f e r e n t t i m e p e r i o d s b y

    N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1

    c e n t r i f u g a t i o n a t 5000

    rpm

    f o r 1 0 m i n u t e s a t 2 0 0

    C .

    The

    s u p e r n a t a n t ( 5 0 0 m l ) Was a c i d i ? e d

    W i t h c o n c e n t r a t e d

    HCl o

    a c h i e v e a

    pH f 2 . 0 .

    HPLC

    r a d e benZene

    Was

    added

    in t h e

    volume a t i o o f 1 : 1 a n d mixed h o r o u g h l y .

    The

    i x t u r e

    t h e n

    Was

    c e n t r i f u g e d

    a t 5000

    rpm

    o r

    1 5 m i n u t e s .

    The

    o p o r g a n i c

    p h a s e W a s p o o l e d a n d e v a p o r a t e d t o

    d r y n e s s .

    [ 0 0 3 5 ] The d r i e d y e l l o W

    e x t r a c t e d m a t e r i a l

    Was d i s s o l v e d

    i n d e i o n i Z e d

    M i l l i

    Q a t e r t o

    o b t a i n

    a y e l l o W

    c o l o r e d

    PCA

    s o l u t i o n . A d d i t i o n o f 100

    1 1

    o f PCA o l u t i o n

    to

    100 ml o f

    mM

    g N O 3 o l u t i o n i n a

    500 ml

    r l e n m e y e r ? a s k

    r e s u l t e d

    i n

    a c o l o r c h a n g e f r o m

    y e l l o W t o

    r e d d i s h - b r o W n , Which i s

    i n d i c a t i v e

    o f

    i n s t a n t s i l v e r n a n o p a r t i c l e s y n t h e s i s .

    The

    r e a c

    t i o n Was e l a t i v e l y f a s t d u r i n g t h e

    ? rst

    t W o h o u r s ,

    t h e n

    g r a d u

    a l l y s l o W e d a n d

    a t t a i ne d e q u i l i b r i u m

    a f t e r 7 2

    h o u r s .

    [ 0 0 3 6 ] The e d o x

    p o t e n t i a l

    o f t h e PCA as a s s e s s e d u s i n g

    c y c l i c v o l t a m e t r y . A t r e g u l a r

    t i m e p o i n t s ,

    a l i q u o t s o f 1

    m l

    Were

    c o l l e c t e d and monitored f o r

    S u r f a c e

    Plasmon

    Reso

    nance o f s i l v e r n a n o p a r t i c l e s .

    The

    r e d d i s h - b r o W n

    aqueous

    s o l u t i o n

    Was r e e Z e - d r i e d ,

    a n d t h e

    r e s u l t i n g

    poWder f

    i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    Was

    s t o r e d a t room

    t e m p e r a t u r e .

    The

    poWder

    s a m p l e s W e r e

    a n a l y Z e d

    b y U V - V i s i b l e s p e c t o p h o t o m e t r y ,

    X - r a y d i f f r a c t i o n

    ( X R D ) ,

    t r a n s m i s s i o n

    e l e c t r o n m i c r o s c o p y

    ( T E M ) ,

    a n d a t o m i c

    f o r c e m i c r o s c o p y .

    EXAMPLE

    [ 0 0 3 7 ]

    T h i s

    e x a m p l e p r o d u c e s s i l v e r n a n o p a r t i c l e s i n a n

    a q u e o u s medium

    s i n g p h e n a Z i n e - 1 - c a r b o x y l i c acid

    ( P C A )

    p r o d u c e d b y b a c t e r i a P s e u d o m o n a s

    a e r u g i n o s a s t r a i n

    N J - 1 0 1 . T h i s

    e x a m p l e

    u s e d

    b a c t e r i a l

    c u l t u r i n g s i m i l a r

    t o

    Example

    ,

    d i s c u s s e d a b o v e . B a c t e r i a l b i o m a s s

    i s

    groWn n a

    5 0 0 ml

    E r l e n m e y e r ? a s k

    c o n t a i n i n g 1 0 0 ml o f L u r i a b r o t h

    With o n t i n u o u s s h a k in g on r o t a r y

    s h a k e r

    at

    200

    rpm

    o r

    48

    h o u r s a t 2 8 0 C .

    The

    biomass Was s e p a r a t e d from

    t h e

    c u l t u r e

    b r o t h by

    c e n t r i f u g a t i o n

    a t 3000 rpm o r 1 0 m i n u t e s

    a t

    2 0 0

    C .

    The

    s u p e r n a t a n t

    ( 1 0 0

    m l )

    Was

    t r e a t e d

    W i t h

    a 1

    mM

    g N O 3

    s o l u t i o n in a

    500

    ml

    Erlenmeyer ?ask f o r 72 h o u r s W i t h

    c o n s t a n t s t i r r i n g .

    [ 0 0 3 8 ]

    The

    c o l o r

    o f t h e

    a q u e o u s

    medium c h a n g e d f r o m

    p a l e y e l l o W t o r e d d i s h - b r o W n a f t e r t W o h o u r s , a n d t h e

    c o l o r

    i n t e n s i t y

    i n c r e a s e d f o r

    a

    t i m e p e r i o d

    up o

    7 2

    h o u r s .

    At

    e g u l a r

    t i m e

    p o i n t s ,

    a l i q u o t s

    o f

    ml

    Were o l l e c t e d

    a n d

    m o n i t o r e d f o r

    S u r f a c e Plasmon

    e s o n a n c e

    o f i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

    A f t e r 4 8

    h o u r s , t h e

    r e d di s h - b r o W n a q u e o u s

    s o l u t i o n

    Was r e e Z e - d r i e d ,

    a n d t h e r e s u l t i n g

    poWder f i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s

    Was

    s t o r e d t

    room

    t e m p e r a t u r e . T h e p o W d e r

    s a m p l e s W e r e a n a l y Z e d b y

    X - r a y

    d i f f r a c t i o n ( X R D ) ,

    t r a n s m i s s i o n

    e l e c t r o n m i c r o s c o p y

    ( T E M ) ,

    a n d a t o m i c f o r c e

    m i c r o s c o p y .

    The

    a n t i m i c r o b i a l

    a c t i v i t y Was

    e t e r m i n e d t n e u t r a l

    pH s i n g t h e a g a r

    d i f f u s i o n

    m e t h o d .

    C o n c l u s i o n

    [ 0 0 3 9 ] A l t h o u g h

    the m e t h o d s o r

    p r o d u c i n g s i l v e r

    n a n o p a r

    t i c l e s

    h a v e

    b e e n d e s c r i b e d i n l a n g u a g e s p e c i ? c t o s t r u c t u r a l

    f e a t u r e s a n d /

    r

    m e t h o d o l o g i c a l

    o p e r a t i o n s o r a c t i o n s ,

    i t i s

    u n d e r s t o o d h a t the i m p l e m e n t a t i o n s d e ? n e d n t h e

    a p p e n d e d

    c l a i m s a r e n o t

    n e c e s s a r i l y l i m i t e d t o t h e s p e c i ? c

    f e a t u r e s o r

    a c t i o n s d e s c r i b e d . R a t h e r , t h e s p e c i ? c e a t u r e s a n d o p e r a t i o n s

    o f

    p r o d u c i n g s i l v e r n a n o p a r t i c l e s

    a r e

    d i s c l o s e d

    a s

    e x e m p l a r y

    f o r m s

    o f

    i m p l e m e n t i n g

    t h e

    c l a i m e d

    s u b j e c t m a t t e r .

    1 . A ethod f r o d u c i n g s i l v e r n a n o p a r t i c l e s ,

    t h e

    method

    c o m p r i s i n g :

    p r e p a r i n g a l i q u i d s o l u t i o n c o n t a i n i n g p h e n a Z i n e - 1 - c a r

    b o x y l i c a c i d ;

    a n d

  • 7/25/2019 Us 20110274736

    13/13

    US 011/0274736

    A 1

    a d d i n g

    s i l v e r m e t a l s a l t t o t h e l i q u i d s o l u t i o n t o p r o d u c e a

    p l u r a l i t y

    o f i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

    2 . A

    ethod

    s r e c i t e d i n c l a i m 1 f u r t h e r c o m p r i s i n g

    i n c u

    b a t i n g

    t h e

    c o m b i n e d s i l v e r

    m e t a l s a l t

    a n d l i q u i d so l u t i o n

    f o r

    a p p r o x i m a t e l y

    tWo

    h o u r s

    a t

    a p p r o x i m a t e l y 2 8

    C .

    3 .

    A

    ethod s

    r e c i t e d

    i n c l a i m 1

    f u r t h e r c o m p r i s i n g

    i n c u

    b a t i n g

    t h e combined i l v e r m e t a l s a l t a n d l i q u i d s o l u t i o n a t

    a p p r o x i m a t e l y 2 8

    C . i n a

    d a r k e n v i r o n m e n t .

    4 . A

    ethod a s r e c i t e d

    i n

    c l a i m

    1 Wherein h e s i l v e r

    m e t a l

    s a l t

    i s

    AgNO3.

    5 . A

    ethod

    a s r e c i t e d i n c l a i m 1 Wherein a d d i n g s i l v e r

    m e t a l

    s a l t i n c l u d e s a d d i n g a q u a n t i t y

    o f i l v e r m e t a l

    s a l t

    t o

    t h e

    l i q u i d s o l u t i o n t h a t

    p r o d u c e s

    a s i l v e r

    m e t a l

    s a l t

    c o n c e n t r a t i o n

    o f 1 0 - 3

    M

    n

    t h e

    l i q u i d

    s o l u t i o n .

    6 . A

    ethod

    a s r e c i t e d i n c l a i m 1 Wherein

    p r e p a r i n g

    t h e

    l i q u i d s o l u t i o n i n c l u d e s :

    p r e p a r i n g a ? r s t s o l u t i o n o f

    a c t e r i a

    Pseudomonas a e r u g i

    nosa s t r a i n NJ-101 and u r i a - B e r t a n i b r o t h ;

    r e c o v e r i n g

    t h e

    s u p e r n a t a n t f r o m

    t h e

    ? r s t s o l u t i o n ;

    a c i d i f y i n g t h e s u p e r n a t a n t ;

    a d d i n g

    b e n Z e n e t o t h e s u p e r n a t a n t ; e v a p o r a t i n g t h e s u p e r

    n a t a n t

    t o

    o b t a i n

    p h e n a Z i n e - 1 - c a r b o x y l i c

    a c i d c r y s t a l s ;

    and

    d i s s o l v i n g

    t h e

    p h e n a Z i n e - 1 - c a r b o x y l i c a c i d

    c r y s t a l s

    i n

    deioniZed

    a t e r .

    7 . A

    ethod

    s r e c i t e d i n c l a i m

    6

    f u r t h e r c o m p r i s i n g ? l t e r

    i n g

    the

    s o l u t i o n o f

    p h e n a Z i n e - 1 - c a r b o x y l i c

    a c i d c r y s t a l s a n d

    deioniZed

    a t e r .

    8 . A ethod s r e c i t e d

    i n

    c l a i m

    1

    f u r t h e r c o m p r i s i n g

    f r e e Z e

    d r y i n g the l i q u i d

    s o l u t i o n

    t o h a r v e s t t h e p l u r a l i t y o f s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

    9 . A ethod a s r e c i t e d i n

    c l a i m

    1 Wherein t h e method s

    performed

    t

    a n a m b i e n t

    t e m p e r a t u r e .

    1 0 . A

    ethod

    a s

    r e c i t e d

    i n

    c l a i m

    1 Wherein t h e s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s a r e

    W a t e r - s o l u b l e

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

    1 1 . S i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d

    b y

    t h e

    m e t h o d

    o f

    c l a i m

    1 .

    N o v .

    1 0 ,

    2 0 1 1

    1 2 . A method o f

    p r o d u c i n g

    s i l v e r n a n o p a r t i c l e s ,

    t h e

    m e t h o d

    c o m p r i s i n g :

    p r e p a r i n g

    a l i q u i d s o l u t i o n c o n t a i n i n g a r e d o x - a c t i v e

    p h e n a Z i n e m e t a b o l i t e ;

    a d d i n g

    s i l v e r

    m e t a l

    s a l t

    t o

    t h e

    l i q u i d s o l u t i o n ;

    a n d

    i n c u b a t i n g

    t h e l i q u i d s o l u t i o n

    t a n a m b i e n t t e m p e r a t u r e

    t o

    p r o d u c e a p l u r a l i t y o f i l v e r n a n o p a r t i c l e s .

    1 3 . A ethod

    a s

    r e c i t e d

    i n c l a i m 1 2

    Wherein t h e redox

    a c t i v e p h e n a Z i n e m e t a b o l i t e i s

    p h e n a Z i n e - 1 - c a r b o x y l i c

    a c i d .

    1 4 . A ethod

    a s r e c i t e d i n c l a i m 1 2

    Wherein t h e redox

    a c t i v e

    p h e n a Z i n e

    m e t a b o l i t e i s p h e n a Z i n e - 1 - c a r b o x a m i d e .

    1 5 .

    A ethod a s r e c i t e d i n c l a i m 1 2

    Wherein t h e

    redox

    a c t i v e

    p h e n a Z i n e

    m e t a b o l i t e i s

    p r o d u c e d from a b a c t e r i a .

    1 6 .

    A ethod s r e c i t e d

    i n

    c l a i m 15

    Wherein h e

    b a c t e r i a i s

    P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a s t r a i n

    N J - 1 0 1 .

    1 7 . A

    ethod

    a s r e c i t e d i n c l a i m 1 2 Wherein a d d i n g s i l v e r

    m e t a l

    s a l t i n c l u d e s a d d i n g

    a

    q u a n t i t y o f

    i l v e r m e t a l

    s a l t

    t o

    t h e

    l i q u i d s o l u t i o n t h a t

    p r o d u c e s

    a

    s i l v e r m e t a l

    s a l t

    c o n c e n t r a t i o n

    o f 1 0 ' 3

    M

    n t h e l i q u i d s o l u t i o n .

    1 8 .

    A

    ethod as

    r e c i t e d i n

    c l a i m

    1 2 f u r t h e r c o m p r i s i n g

    f r e e z e - d r y i n g t h e

    l i q u i d

    s o l u t i o n t o h a r v e s t t h e p l u r a l i t y o f

    s i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s .

    1 9 .

    S i l v e r n a n o p a r t i c l e s p r o d u c e d

    b y

    t h e m e t h o d o f

    c l a i m

    1 2 .

    2 0 .

    A e t h o d

    o f

    i n h i b i t i n g

    m i c r o o r g a n i s m

    g r o W t h ,

    t h e

    m e t h o d c o m p r i s i n g :

    p r e p a r i n g

    a

    l i q u i d

    s o l u t i o n

    c o n t a i n i n g p h e n a Z i n e - 1 - c a r

    b o x y l i c

    a c i d ;

    a d d i n g

    s i l v e r m e t a l s a l t t o t h e l i q u i d s o l u t i o n to p r o d u c e a

    p l u r a l i t y

    o f i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s ;

    h a r v e s t i n g

    t h e p l u r a l i t y o f

    i l v e r

    n a n o p a r t i c l e s ; a n d

    d i s t r i b u t i n g a t l e a s t a p o r t i o n o f t h e h a r v e s t e d

    s i l v e r nano

    p a r t i c l e s

    i n

    a r e g i o n

    t o

    i n h i b i t

    m i c r o o r g a n i s m g r o W t h

    i n

    t h a t

    r e g i o n .

    2 1 .

    A ethod s

    r e c i t e d

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    c l a i m 20 Wherein i s t r i b u t i n g

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    l e a s t a p o r t i o n o f t h e h a r v e s t e d s i l v e r n a n o p a r t i cl e s i n c l u d e s

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