手性金纳米簇-卟啉组装体增强光动力效应对嗜酸菌的精准消杀

本研究发现手性L/D-Au@MTPPS纳米颗粒（NPs）在强酸性环境（pH 2.5）中表现出卓越的光动力活性，通过660 nm激光照射可高效杀灭嗜酸芽孢杆菌。该研究通过手性构型与金属配位的协同作用（特别是D构型NPs展现＞90%的灭菌率），为靶向极端微生物（如幽门螺杆菌和醋酸杆菌）的精准抗菌平台提供了创新策略。

　　

Highlight

手性金纳米簇-卟啉组装体通过立体特异性相互作用增强酸性环境下的光动力杀菌效能，为靶向极端微生物提供创新解决方案。

Results and discussion

为构建L/D-Au@MTPPS纳米颗粒（NPs），研究首先合成了L-和D-青霉胺稳定的金纳米簇（Pen-Au NCs）。透射电镜（TEM）分析显示其平均尺寸分别为1.78±0.82 nm和1.82±0.75 nm（图1A-1D）。圆二色谱（CD）在200-450 nm波长范围内呈现对称信号（图1E），与吸收光谱特征相符（图1F）。相比之下，单一H₂TPPS的CD信号可忽略不计（图S1）。

位于卟啉分子中心的氮（N）原子可作为金属配位位点，通过与金纳米簇的手性配体发生立体特异性相互作用，驱动自组装过程形成具有精确手性结构的超分子体系。这种结构在强酸性条件下（pH 2.5）仍保持稳定，并表现出显著增强的光动力活性。

Conclusion

本研究成功开发出在强酸性条件（pH <3.0）下具有卓越光动力性能和抗菌效能的L/D-Au@MTPPS NPs。结果表明其抗菌效果受金属卟啉类型和手性形态的共同影响，其中D-Au@NiTPPS NPs对酸性土壤芽孢杆菌（A. acidoterrestris）的杀灭率最高（约93.0%）。对比分析揭示了手性构型与金属配位协同作用在光动力杀菌中的关键机制。