基于小角X射线散射揭示油酸钠-半胱氨酸体系相变机制优化硒纳米颗粒的生物合成

本研究创新性地利用小角X射线散射（SAXS）技术解析了油酸钠（NaOl）-半胱氨酸（Cys）体系的相变行为，开发出环保型硒纳米颗粒（SeNPs）合成新策略。通过构建相图阐明Cys诱导NaOl形成囊泡/层状结构的临界浓度与pH阈值，为可控合成高稳定性SeNPs提供了理论依据，解决了传统生物合成法产率低、稳定性差等难题。

　　

Highlight

硒纳米颗粒（SeNPs）凭借卓越的生物相容性和多重治疗特性（抗氧化、抗癌、抗菌），成为极具潜力的生物医学平台。然而其合成过程面临成本高昂和形貌控制困难等挑战。本研究提出创新解决方案——

Materials and methods

实验采用Sigma Aldrich?提供的油酸（90%纯度）、氢氧化钠（≥98%）、L-半胱氨酸（≥97%）和亚硒酸钠（Na₂SeO₃，≥90%）。通过系统调节NaOl浓度（30-100 mM）和pH值，结合冷冻透射电镜（cryo-TEM）与SAXS技术，揭示Cys@NaOl体系的动态自组装过程。

Cys@NaOl dispersions

研究发现：当NaOl浓度达100 mM（pH≈12）时，去质子化的NaOl分子自发形成胶束结构；而Cys的加入触发相变，产生囊泡和层状结构（lamellar phases）的限域环境。这种独特的纳米反应器有效调控SeNPs的各向同性生长。

Conclusions

该工作建立了首个生物相容性Cys@NaOl体系相图，证明其能同时作为SeNPs合成的动态模板和稳定剂。相比传统方法，该绿色合成路线具有操作温和、避免有毒还原剂（如NaBH₄）等优势，为规模化生产均一SeNPs开辟新途径。