石榴皮衍生碳量子点的光动力抗菌潜力：热解与水热合成法的比较研究及其生物医学应用

本研究针对农业废弃物资源化利用和耐药菌感染问题，通过热解（PY-ppCQD）和水热法（HT-ppCQD）从石榴皮合成碳量子点（CQDs）。表征显示CQDs具有2-5 nm石墨烯结构和丰富表面官能团，在400 μg/mL浓度下对HEK-293细胞保持>80%存活率。蓝光（440 nm）激活后，CQDs通过产生活性氧（ROS）使金黄色葡萄球菌（SA）抑制率提升至近50%，SEM证实其膜破裂效应。该研究为绿色合成多功能抗菌材料提供了新策略。

　　

随着全球抗生素耐药性危机加剧，开发新型抗菌材料迫在眉睫。传统化学合成纳米材料存在环境污染风险，而农业废弃物资源化利用正成为绿色化学的研究热点。石榴皮作为富含多酚的农业副产品，其生物活性成分与纳米结构特性尚未被充分挖掘。台湾省国家科学及技术委员会支持的研究团队在《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》发表论文，系统比较了热解与水热法制备石榴皮碳量子点（CQDs）的光动力抗菌性能。

研究采用透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）表征材料特性，通过MTT法评估细胞毒性，结合OD₆₀₀和菌落形成单位（CFU）测定抗菌效能，并利用扫描电镜（SEM）观察细菌形态变化。实验选用HEK-293细胞系和金黄色葡萄球菌（SA）作为模型。

Pyrolytic synthesis of pomegranate peel carbon quantum dots (PY-ppCQD)
热解法在160-180°C氮气环境下制备的PY-ppCQD粒径为4.762±0.826 nm，晶格条纹显示石墨烯结构。水热法合成的HT-ppCQD粒径略小（4.241±0.663 nm），但表面官能团分布相似。

Physical property analysis of PY-ppCQD and HT-ppCQD
FTIR证实两种CQDs均保留石榴皮多酚的羟基（-OH）、羧基（-COOH）等官能团。XPS显示C=O（28.7%）和C-O（53.2%）是主要碳形态，这些特性有助于ROS生成。

结论
研究证实PY-ppCQD在400 μg/mL浓度下抗菌效能优于HT-ppCQD，蓝光照射使抑菌率提升1.8倍。SEM显示PY-ppCQD处理组SA细胞出现明显膜破裂。该工作不仅为农业废弃物高值化利用提供范例，更开创了光响应型纳米抗菌材料的新设计思路，其双重抗菌机制（接触杀伤与光动力效应）对解决耐药菌感染具有重要临床意义。