巴西圣保罗大学(USP)里贝朗普雷图药学院的研究团队开发出一项突破性技术,利用巴西本土植物——巴西山金花的提取液,在无需有毒化学试剂的情况下生产银纳米颗粒。这项创新不仅解决了传统工艺产生有毒废物的难题,目前已完成专利申请,并正在推进空气净化领域的实际应用。
银纳米颗粒因其卓越的抗菌、抗真菌和抗病毒特性,已广泛应用于医疗敷料、医疗器械、化妆品及食品包装等日常产品中。然而,传统工业化生产方法依赖有毒化学还原剂,会产生危害环境和人类健康的危险副产物。USP团队发现,巴西山金花的 aqueous extract(水提取物)可作为天然还原剂,通过“绿色合成”工艺将金属离子转化为稳定的银纳米颗粒,在保持产品功能的同时大幅降低能耗与污染。
该技术核心在于利用植物中的生物活性化合物替代有害溶剂。在反应过程中,巴西山金花的提取物与含银离子溶液接触,其天然成分将金属离子高效还原为纳米级银颗粒。研究负责人保罗·奥古斯托·马科斯·查加斯指出,这一方法不仅消除了有毒试剂的使用,还显著降低了能源消耗,完全符合全球日益严格的环保标准。
该研究起源于圣卡洛斯联邦大学环境控制实验室,由莫妮卡·洛佩斯·阿吉亚尔教授领导。团队在探索具有还原潜力的本土植物时,发现巴西山金花的生物活性成分不仅能高效还原金属离子,还能稳定生成的纳米颗粒,提升最终产品品质。这种将传统药用植物应用于前沿纳米技术的跨界创新,为巴西生物资源的高附加值利用开辟了新路径。
目前,研究团队已就绿色合成方法提交专利申请,并着手开发具体应用场景:将银纳米颗粒嵌入纳米纤维,制成具有抗菌功能的空气过滤材料。该技术有望在医疗、实验室及食品加工等对空气质量要求极高的领域率先落地。相关科学论文正在撰写中,预计不久将正式发表。
在全球环保法规趋严的背景下,USP的这项创新为银纳米颗粒产业提供了可持续的生产范式。它证明,依托丰富的生物多样性,发展中国家完全有能力通过科技创新解决全球性环境挑战。巴西山金花从传统草药转变为高科技材料的关键原料,彰显了“绿色科技”在连接自然遗产与现代工业中的巨大潜力。
中国作为全球最大的银纳米颗粒生产与消费国之一,在推动产业绿色转型过程中,可借鉴巴西经验,探索本土植物资源在纳米材料合成中的应用潜力。通过加强产学研合作,将生物资源保护与高端制造需求相结合,有望在绿色化工领域形成新的竞争优势,同时响应国家“双碳”战略目标。
