Gold Nanoparticles Stabilized With Aminopolycarboxylic Acids

ENG: This study presents the synthesis, morphological characterization, and preliminary antimicrobial evaluation of novel colloidal gold nanoparticle (AuNP) systems stabilized with aminopolycarboxylic acids: ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and ethylenediaminedisuccinic acid (EDDS). These complexing agents act not only as chelators but also as simultaneous reducing and stabilizing agents in the formation of AuNPs, offering a green and environmentally friendly approach to nanomaterial fabrication. The synthesis was carried out under mild aqueous conditions without external protective additives, enabling the production of stable colloidal systems with minimal side products. The resulting nanoparticles were characterized by UV-Vis spectroscopy, FTIR spectroscopy, and scanning electron microscopy (SEM). Characteristic surface plasmon resonance (SPR) bands were observed in the 530–550 nm range, with their intensity and spectral position sensitive to pH, ligand nature, and stabilization time. The most stable and monodisperse systems were obtained at pH≈9, with spherical nanoparticles ranging in size from 8 to 20 nm. Particular emphasis was placed on evaluating the biological activity of the synthesized dispersions. Antimicrobial screening was performed against Gram-positive (Bacillus subtilis) and Gram-negative (Escherichia coli) bacterial strains. The results demonstrated moderate to high bactericidal activity, especially in EDTA-stabilized samples, likely due to enhanced surface stabilization and potential ligand involvement in membrane interactions.

UKR: У даній роботі надано результати синтезу, морфологічного аналізу та вивчення антимікробних властивостей нових колоїдних систем наночастинок золота, отриманих з використанням амінополікарбонових кислот: етилендіамінтетраоцтової (EDTA) та етилендіаміндисукцинової (EDDS) кислот. Обґрунтовано застосування комплексонів не лише як хелатуючих агентів, а й як відновників і стабілізаторів у процесі формування наночастинок, що дозволяє реалізувати екологічно безпечний («зелений») підхід до синтезу наноматеріалів. Синтез нано- частинок проводили за м’яких умов у водному середовищі без залучення додаткових захисних агентів, що дозволяє зменшити кількість побічних продуктів та отримати стабільні колоїдні системи. Сформовані наночастинки були охарактеризовані методами УФ-видимої спектроскопії, ІЧ-Фур’є спектроскопії та скануючої електронної мікроскопії. У спектрах поглинання для зразків з EDTA та EDDS зафіксовані характерні смуги поверхневого плазмонного резонансу (ППР) у діапазоні 530–550 нм, інтенсивність і положення яких чутливі до рН середовища, природи ліганду та часу стабілізації. Найбільш стабільні та однорідні системи формувалися при рН 9, де домінують сферичні нано- частинки діаметром 8–20 нм. Здійснено попередню оцінювання антимікробної активності синтезованих колоїдних систем відносно грампозитивних (Bacillus subtilis) та грамнегативних (Escherichia coli) штамів. Виявлено помітну бактерицидну активність, особливо у зразків, стабілізованих EDTA, що ймовірно зумовлено кращою стабілізацією активної поверхні наночастинок і можливою участю ліганду в мембранній взаємодії.