基于抗坏血酸绿色合成Se/ZnO纳米颗粒及其甘氨酸甜菜碱掺杂体系的生物活性研究

本研究针对多重耐药菌和癌症治疗难题，创新性地采用抗坏血酸(AA)为还原介质，绿色合成了Se/ZnO NPs及甘氨酸甜菜碱(GB)掺杂纳米复合材料(Se/Zn/GB)。通过TEM、XRD、FTIR等多维表征证实其39.4-51.3 nm的球形结构，抗菌实验显示Se/Zn/GB对金黄色葡萄球菌等病原体的抑菌圈达32±1.21 mm，抗氧化IC50低至2.46±0.79 μg/mL，对Caco-2细胞的抗癌IC50为180.18±1.31 μg/mL，为多功能生物医学材料开发提供新策略。

　　

在抗生素耐药性危机与癌症治疗困境的双重挑战下，全球每年因耐药菌感染死亡人数已超百万，而癌症更是以每年千万级新增病例成为人类健康头号杀手。传统抗生素和化疗药物正面临效力减退、毒副作用显著等严峻问题，这促使科学家将目光投向纳米技术这一前沿领域。尤其值得注意的是，常规纳米材料合成方法往往伴随高能耗和环境污染，而生物相容性不足又制约其医学应用。正是在这样的背景下，Jouf University（沙特阿拉伯朱夫大学）的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表创新成果，首次采用抗坏血酸(AA)这一天然还原剂，成功构建了硒掺杂氧化锌(Se/ZnO NPs)及其甘氨酸甜菜碱(GB)功能化纳米复合材料(Se/Zn/GB NPs)，为开发兼具高效抗菌、抗氧化和抗癌活性的绿色纳米药物提供了全新思路。

研究团队运用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、动态光散射(DLS)等先进表征技术，结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)和能量色散X射线(EDX)分析，系统评估了纳米材料的理化特性。通过DPPH自由基清除实验测定抗氧化活性，采用琼脂扩散法检测对五种临床常见病原体（包括大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）的抗菌效果，并选用Caco-2结肠癌细胞系评估抗癌活性。

材料与方法
研究采用抗坏血酸介导的绿色合成路线，通过优化反应条件成功制备Se/ZnO NPs及Se/Zn/GB NPs。Williamson-Hall法和Scherrer方程计算显示，掺杂GB使晶体尺寸从21.73 nm增至25.39 nm，且材料保持球形-半球形形貌。

结果与讨论
结构表征证实Se/ZnO NPs具有典型纤锌矿晶体结构，GB的引入使FTIR谱图在1420 cm^-1处出现特征峰。DLS显示Se/Zn/GB NPs水合粒径为51.3 nm，优于纯Se/ZnO NPs的39.4 nm。生物活性测试中，Se/Zn/GB对白色念珠菌的抑菌圈(28±0.13 mm)较Se/ZnO NPs提升7.7%，其DPPH清除能力(IC₅₀ 2.46±0.79 μg/mL)达到抗坏血酸对照组的77.5倍。特别值得注意的是，虽然Se/ZnO NPs对Caco-2细胞的IC₅₀(170.16±2.32 μg/mL)略优于Se/Zn/GB，但后者展现出更优的生物相容性。

结论
该研究开创性地建立了抗坏血酸介导的Se/ZnO纳米材料绿色合成体系，通过GB掺杂实现了抗菌-抗氧化-抗癌活性的协同提升。其创新价值主要体现在三方面：首先，解决了传统纳米合成方法的环境污染问题；其次，双功能化设计使材料兼具广谱生物活性和良好相容性；更重要的是，为克服抗生素耐药和癌症治疗耐药提供了新型纳米药物候选。研究团队Samy Selim教授指出，这项成果为开发下一代"绿色纳米抗生素"奠定了重要基础，后续将通过体内实验进一步验证其临床应用潜力。