基于阿拉伯半乳聚糖-碘纳米复合物的绿色机械化学合成及其广谱抗菌活性研究

为解决病原微生物耐药性问题，研究人员通过机械化学法成功制备水溶性阿拉伯半乳聚糖-碘纳米复合物(AG-I-NPs)，采用TEM、XRD和DLS等技术表征其结构，证实其对Escherichia coli、Candida albicans等6种病原体具有显著抗菌效果（MIC 0.5-5 mg/ml），为开发新型环保型抗菌剂提供了创新策略。

　　

随着抗生素耐药性危机的加剧，全球医疗系统正面临严峻挑战。碘作为已知最广谱的杀菌剂，能通过氧化蛋白质、破坏核酸和细胞膜等多重机制杀灭微生物，且不易诱发耐药性。然而，其毒性、不稳定性和水溶性差等问题严重制约临床应用。传统碘制剂如聚维酮碘虽能缓释碘分子，但仍存在光敏性、成分不稳定等缺陷。在此背景下，俄罗斯科学院西伯利亚分院的研究团队另辟蹊径，选择从西伯利亚落叶松中提取的天然多糖阿拉伯半乳聚糖(Arabinogalactan, AG)作为载体，通过绿色机械化学法开发新型碘纳米复合物。

该研究创新性地采用无溶剂机械研磨技术，将AG与单质碘直接固相反应制备纳米复合物(AG-I-NPs)，通过TEM观察到粒径20-80 nm的均匀颗粒，XRD证实其非晶态结构。光谱分析显示复合物水溶液中存在I₃
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和I₅
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多碘离子特征吸收峰，DLS检测到ζ电位-30 mV的稳定胶体体系。针对6种临床常见病原体（包括产超广谱β-内酰胺酶的Klebsiella pneumoniae）的测试表明，含碘量13.97%的复合物表现出广谱抗菌活性，对Gram-negative菌的MIC低至0.5 mg/ml，对Candida albicans的MBC为5 mg/ml，效果优于传统碘制剂。

主要技术方法
研究采用机械活化仪实现AG与碘的固相反应，通过元素分析测定碘含量；TEM观察纳米颗粒形貌，XRD分析晶体结构；紫外-可见光谱和动态光散射(DLS)表征溶液性质；采用临床标准菌株（ATCC系列）通过微量肉汤稀释法测定MIC/MBC。

Synthesis and characterization of the structure of AG-I-NPs composites
通过调整AG/I投料比获得碘含量5-14%的系列复合物，元素分析证实碳氢氧碘的化学计量比可控。光谱分析揭示复合物中碘以I₃
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/I₅
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离子对形式存在，且溶液稳定性达14天以上，优于游离碘溶液。

Conclusion
该研究首次证实机械化学法可绿色制备AG-I-NPs，其抗菌活性源于AG载体促进碘靶向细胞膜及缓释特性。相比合成聚合物载体，天然多糖复合物具有更好的生物相容性和环境友好性，为开发抗耐药菌感染的新型纳米药物提供了重要参考。论文发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，通讯作者为Irkutsk State University的Yuliya Titova和Andrey Ivanov。