明胶稳定的银纳米粒子的合成与功能评估：对其离子稳定性、自由基清除能力及广谱抗菌活性的研究

《Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition》：Synthesis and functional assessment of gelatin-stabilized silver nanoparticles: a study on their ionic stability, free radical scavenging, and broad-spectrum antibacterial activity

本研究通过绿色化学还原法制备了胶态稳定的银纳米颗粒（Gel-AgNP），并利用UV-Vis、FTIR、SEM、DLS及EDX等表征技术验证其性能。测试表明Gel-AgNP在生理环境下具有良好稳定性（NaCl浓度增至150 mM时粒径增至237 nm），且展现出显著抗氧化活性（DPPH和H2O2的IC50分别为132和133 μg/mL，较胶体 alone降低46-68%），对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑制圈达5-10 mm，对铜绿假单胞菌在20 μg/mL时具有中度敏感性。这些发现为开发兼具抗氧化和抗菌功能的纳米复合材料提供了理论依据。

　　

摘要

在过去的几十年中，人们非常关注开发用于医疗用途的生物相容性、多功能纳米粒子。本研究采用绿色化学还原方法合成了明胶稳定的银纳米粒子（Gel-AgNP），并利用紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、动态光散射和能量分散X射线光谱对其进行了全面表征。在氯化钠存在下测试了这些纳米粒子的离子稳定性，以确定其在生理环境中的胶体性质。此外，还使用2,2-二苯基-1-吡啶肼（DPPH）和过氧化氢（H?O?）测试了Gel-AgNP的抗氧化活性。通过琼脂圆盘扩散法评估了其对细菌菌株的抗菌活性。Gel-AgNP在440纳米附近表现出表面等离子体共振。动态光散射（DLS）分析显示其流体动力学直径为107.9纳米，多分散度指数为0.27，ζ电位为+11.03毫伏。随着NaCl浓度从25毫摩尔/升增加到150毫摩尔/升，纳米粒子的尺寸从107纳米增大到237纳米。与单独使用明胶相比，Gel-AgNP表现出较强的抗氧化能力，其对DPPH的IC??值为132微克/毫升，对H?O?的IC??值为133微克/毫升（而明胶的IC??值分别为550微克/毫升和210微克/毫升）。圆盘扩散实验显示，Gel-AgNP对大肠杆菌（E. coli）的抑制圈为5–10毫米，对粪肠球菌（E. feacalis）的抑制圈为2–7毫米；20微克/毫升的Gel-AgNP对铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）具有中等抑制效果，而对金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抑制作用仅在20微克/毫升剂量时才出现。这些发现证明了Gel-AgNP在生物应用中的潜力，尤其是在制备富含抗氧化剂的抗菌纳米复合材料方面。