محققان دانشگاه‌های آزاد اسلامی واحد نیشابور و مشهد موفق به سنتز یک نانوکاتالیست سبز از گیاه انغوزه شدند که قادر است با دریافت نور خورشید و اکسیژن، واکنش تولید ترکیبات دارویی را تسهیل و تسریع کند. گیاه انغوزه یک نوع گیاه بومی استان خراسان جنوبی است.
تولید ترکیبات دارویی با روشی سبزِ سبزِ سبز!
واکنش اکسیداسیون یکی از مسیرهای مهم برای تبدیل مواد خام به محصول نهایی به شمار می‌رود. این واکنش‌ها که طی آن اکسیدانت با ماده اولیه وارد واکنش می‌شود، برخی از معیارهای یک روش سبز از جمله تولید کم ضایعات را داراست و نقش مهمی را در صنعت بازی می‌کنند؛ از سوی دیگر کاتالیست‌ها نیز عضو جدایی‌ناپذیر در واکنش‌های صنعتی هستند که اخیراً با ظهور فناوری نانو اهمیت مضاعفی یافته‌اند.
دکتر سید محسن صادق زاده، پژوهشگر مرکز رشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور، ضمن بیان این مطلب که روش‌های گوناگونی برای اکسید کردن ترکیبات سولفیدی در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد، مزایای استفاده از اکسیژن را برشمرد و افزود: «اکسیژن یک گاز پاک، ارزان، در دسترس و زیست سازگار است که تنها محصول جانبی حاصل از واکنش آن با سولفیدها آب است. در این راستا در طرح حاضر ما با سنتز یک نانوکاتالیست حساس به نور از یک منبع طبیعی تلاش کردیم تا سبزترین حالت ممکن را برای واکنش سولفیدها با اکسیژن و تبدیل آن به سولفون ها فراهم کنیم.»
وی ادامه داد: «یکی از خصوصیات منحصربه‌فرد این طرح کاهش حداکثری هزینه فرایند است؛ چراکه برای سنتز نانوکاتالیست از یک منبع طبیعی استفاده شده است و در ادامه نیز برای استفاده از این نانوکاتالیست در فرایند اصلی دو منبع در دسترس و بسیار ارزان‌قیمت یعنی نور مرئی و اکسیژن به‌عنوان عوامل پیش برنده واکنش سولفید به سولفون مورد استفاده قرار گرفته‌اند.»
صادق زاده نانوکاتالیست ها را مانند پلی مابین مزایای استفاده از کاتالیست های همگن و ناهمگن خواند و افزود: «کاتالیست‌های همگن اگرچه دارای قدرت کاتالیستی بالایی هستند اما امکان جداسازی آن‌ها از محیط واکنش پس از اتمام واکنش وجود ندارد، از سوی دیگر، کاتالیست‌های ناهمگن از قدرت کاتالیستی بالایی برخوردار نیستند اما امکان جداسازی آن‌ها از محیط واکنش وجود دارد. در این میان نانوکاتالیست‌ها ضمن برخورداری از قدرت کاتالیستی بسیار بالا به دلیل نسبت بالا سطح به حجمشان، قابلیت جداسازی از محیط واکنش را نیز فراهم می‌کنند و می‌توانند آن‌ها را مانند پلی بین کاتالیست‌های همگن و ناهمگن در نظر گرفت.»
به گفته این محقق در این طرح از صمغ گیاه انغوزه در حضور نیترات سرب و کلرید کروم به‌منظور سنتز نانوذرات کرومات سرب استفاده شده است. پس از اتمام فرایند سنتز، آزمون‌های مشخصه‌یابی و میکروسکوپی انجام شده و پس از تأیید ریزساختار نانوذرات سنتر شده، کارایی آن‌ها در تسریع واکنش تبدیل سولفید به سولفون در حضور اکسیژن و نور مرئی خورشید مورد ارزیابی قرار گرفته است.
ابعاد نانوذرات سنتز شده در حدود ۳۰ نانومتر و حضور آن‌ها موجب پیشرفت واکنش تبدیل سولفید به سولفون به میزان ۹۹ درصد شده است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر سید محسن صادق زاده- پژوهشگر مرکز رشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور، دکتر راحله ژیانی-عضو هیات علمی و فرزانه شمسا- دانشجوی مقطع دکتری این دانشگاه است. دکتر علی اسحاقی-عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد نیز در این پژوهش همکاری داشته است. نتایج این کار در مجله RSC Advances با ضریب تأثیر ۲٫۹۳۶ (جلد ۸، سال ۲۰۱۸، صفحات ۴۰۹۳۴ تا ۴۰۹۴۰) منتشر شده است.
