可溶性大豆多糖绿色合成碳量子点及其多功能应用研究

本研究报告了一种以可溶性大豆多糖（SSPS）为可再生前驱体，通过一步水热法绿色合成碳量子点（CQDs）的新策略。所制备的SSPS衍生碳量子点（SCQDs）具备均匀的纳米尺寸（约2.7 nm）、强蓝色荧光（量子产率12.0%）和优异的水分散性，结构表征显示其表面富含羟基、羧基等官能团。SCQDs展现出显著的抗氧化（ABTS: 91.3%，DPPH: 79.4%）、抗菌性能及良好的生物相容性（细胞存活率＞70%），可应用于细胞成像、Fe3?/Pb2?离子检测和水果保鲜，在生物医学成像、环境传感和活性食品包装等领域具广阔前景。

　　

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Materials

可溶性大豆多糖（分子量：420–650 kDa，残留蛋白含量＜4%）购自河南金晶生物科技有限公司（中国平顶山）。所有化学品均直接使用，未经进一步纯化。2,2′-联氮双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（ABTS）和2,2-二苯基-1-苦基肼（DPPH）购自阿拉丁有限公司（中国上海）。实验用水为Milli-Q超纯水系统（Millipore, USA）制备的去离子水。

Synthesis of SSPS-derived CQDs (SCQDs)

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Synthesis and size distribution of SCQDs

本研究采用简便的一步水热法合成SCQDs。选择可溶性大豆多糖（SSPS）作为前体，因其独特的球状分子结构和丰富的亲水基团（羟基和羧基），有助于碳化过程并促进形成均匀的量子点。SSPS水溶液初始为透明无色，经水热处理后变为棕黄色（图1），表明成功形成碳量子点。

Conclusions

本研究展示了一种以SSPS为可再生前体，通过一步水热策略合成碳量子点的方法。所得SCQDs具有均匀的纳米形态、优异的水分散性、强烈的激发依赖性光致发光特性，其量子产率达12.0%。SCQDs在50–500 μg/mL浓度范围内表现出良好的生物相容性，兼具强抗氧化和抗菌活性，支持其在细胞成像、金属离子传感和水果保鲜等多领域的潜在应用。