In the present study, for the first time, calixarene stabilized nanoparticles has been exploited for the selective detection of As(III) in aqueous media. Calix[4]pyrrole tetrahydrazide stabilized gold nanoparticles has been synthesized without the use of any external reducing agent. The non-covalent interactions of calix[4]pyrrole tetrahydrazide molecules on the surface of gold nanoparticles are demonstrated by molecular dynamics studies. The nanoparticles have been characterized using Transmission electron microscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Dynamic light scattering and zeta potential techniques. The capping of calix[4]pyrrole tetrahydrazide molecules around gold nanoparticles and its interaction with As(III) with colour change from pink to blue, red shift with broadening of SPR band and decrease in zeta potential are discussed. The nanoparticles have also been used for the electrochemical sensing of As(III), where amperometric response upto detection limit of 1 ppb has been achieved. Energy dispersive spectra data confirms the presence of As(III) associated with the nanoaprticles. It is fascinated to note that calix[4]pyrrole tetrahydrazide capped gold nanoparticles act as a selective colorimetric sensor for As(III) in the presence of environmentally relevant anions, including NO3−, Cl−, PO43− and SO42− ions. The present study also shows that the nanoparticles inhibited the proliferation of cancer cell line, MCF-7 which suggests the potential application of gold nanoparticles as cytotoxic agent.

中文翻译：

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使用杯[4]吡咯封端的金纳米颗粒对As(III)进行比色和电化学传感及其细胞毒活性评估

在本研究中，首次利用杯芳烃稳定的纳米粒子来选择性检测水性介质中的 As(III)。杯[4]吡咯四酰肼稳定的金纳米粒子已在不使用任何外部还原剂的情况下合成。分子动力学研究证明了杯[4]吡咯四酰肼分子在金纳米粒子表面的非共价相互作用。使用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X 射线光电子能谱、动态光散射和 zeta 电位技术对纳米颗粒进行了表征。金纳米粒子周围的杯[4]吡咯四酰肼分子的封端及其与As(III)的相互作用，颜色从粉红色变为蓝色，讨论了随着 SPR 带加宽和 zeta 电位降低的红移。纳米粒子也已用于 As(III) 的电化学传感，其中电流响应高达 1 ppb 的检测限。能量色散光谱数据证实了与纳米粒子相关的 As(III) 的存在。令人着迷的是，在环境相关阴离子（包括 NO3-、Cl-、PO43- 和 SO42- 离子）存在的情况下，杯状 [4] 吡咯四酰肼封端的金纳米颗粒充当 As(III) 的选择性比色传感器。本研究还表明，纳米颗粒抑制癌细胞系 MCF-7 的增殖，这表明金纳米颗粒作为细胞毒剂的潜在应用。纳米颗粒还用于 As(III) 的电化学传感，其中电流响应高达 1 ppb 的检测限。能量色散光谱数据证实了与纳米粒子相关的 As(III) 的存在。令人着迷的是，在环境相关阴离子（包括 NO3-、Cl-、PO43- 和 SO42- 离子）存在的情况下，杯状 [4] 吡咯四酰肼封端的金纳米颗粒充当 As(III) 的选择性比色传感器。本研究还表明，纳米颗粒抑制癌细胞系 MCF-7 的增殖，这表明金纳米颗粒作为细胞毒剂的潜在应用。纳米颗粒还用于 As(III) 的电化学传感，其中电流响应高达 1 ppb 的检测限。能量色散光谱数据证实了与纳米粒子相关的 As(III) 的存在。令人着迷的是，在环境相关阴离子（包括 NO3-、Cl-、PO43- 和 SO42- 离子）存在的情况下，杯状 [4] 吡咯四酰肼封端的金纳米颗粒充当 As(III) 的选择性比色传感器。本研究还表明，纳米颗粒抑制癌细胞系 MCF-7 的增殖，这表明金纳米颗粒作为细胞毒剂的潜在应用。能量色散光谱数据证实了与纳米粒子相关的 As(III) 的存在。令人着迷的是，在环境相关阴离子（包括 NO3-、Cl-、PO43- 和 SO42- 离子）存在的情况下，杯状 [4] 吡咯四酰肼封端的金纳米颗粒充当 As(III) 的选择性比色传感器。本研究还表明，纳米颗粒抑制癌细胞系 MCF-7 的增殖，这表明金纳米颗粒作为细胞毒剂的潜在应用。能量色散光谱数据证实了与纳米粒子相关的 As(III) 的存在。令人着迷的是，在环境相关阴离子（包括 NO3-、Cl-、PO43- 和 SO42- 离子）存在的情况下，杯状 [4] 吡咯四酰肼封端的金纳米颗粒充当 As(III) 的选择性比色传感器。本研究还表明，纳米颗粒抑制癌细胞系 MCF-7 的增殖，这表明金纳米颗粒作为细胞毒剂的潜在应用。