新型席夫碱配体修饰银纳米颗粒用于Pb2+和S2?的高选择性比色检测：抗菌活性、实际样本分析与智能手机应用

研究人员开发了一种席夫碱配体（BNSA）修饰的银纳米颗粒（AgNPs），通过共沉淀法合成，用于高选择性比色检测环境及生物样本中的Pb2+和S2?离子。该探针检测限分别达0.79 μM和0.45 μM，并展现出显著的抗菌活性，为重金属污染监测和食品安全提供了低成本、便携式解决方案。

　　

重金属污染和食品安全问题日益严峻，尤其是铅离子（Pb²⁺）和硫离子（S^2?）的检测需求迫切。传统方法如原子吸收光谱（AAS）虽精准但成本高昂，而现有纳米探针多局限于单一离子检测。针对这一难题，印度比尔萨的Guru Ghasidas中央大学化学系Goutam Kumar Patra团队设计了一种新型席夫碱配体（BNSA）修饰的银纳米颗粒（BNSA@AgNPs），相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。

研究采用紫外-可见光谱（UV-vis）、透射电镜（TEM）等技术表征纳米颗粒，通过智能手机RGB分析实现现场检测。BNSA@AgNPs对Pb²⁺和S^2?的检测分别呈现黄色→无色和黄色→橙色的显著颜色变化，检测限优于多数文献报道。在牛血清蛋白（BSA）溶液和实际水样中验证了其可靠性，同时对大肠杆菌等微生物展现出浓度依赖性抗菌效应。

主要技术方法
通过共沉淀法合成BNSA@AgNPs，利用UV-vis、荧光光谱、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）表征其光学与结构特性；采用微孔板法评估抗菌活性；通过智能手机RGB通道分析建立硫离子定量模型。

研究结果

1. 材料合成与表征：TEM显示AgNPs为平均直径51.75 nm的立方结构，FTIR证实席夫碱通过N,O配位稳定纳米颗粒。
2. 离子检测性能：Pb²⁺引发LSPR（局域表面等离子共振）蓝移，S^2?导致红移，选择性高于15种干扰离子。
3. 实际应用：成功检测BSA溶液中的Pb²⁺和腐败食品释放的S^2?，回收率达95%-103%。
4. 抗菌活性：200 μg/mL AgNPs对扩展青霉（P. expansum）抑制率超80%，低浓度（50 μg/mL）则促进微生物生长。

结论与意义
该研究首次实现同一探针对阴阳离子的双模式检测，其智能手机集成方案突破了实验室依赖。席夫碱配体不仅增强AgNPs稳定性，还赋予其生物相容性，为环境监测、食品安全和抗菌材料开发提供了多功能平台。研究团队特别指出，未来可进一步优化探针在活体检测中的应用潜力。