一种可持续的三重作用抑制剂：Solanum chrysotrichum果实提取物的防腐、抗氧化与抗菌性能研究

本文推荐一种源自Solanum chrysotrichum果实的绿色提取物，其在1.0?M HCl环境中对低碳钢腐蚀表现出93.38%的抑制效率（通过电化学EIS和PDP验证），吸附行为符合Langmuir等温模型。该提取物兼具显著抗氧化活性（DPPH法IC50?=?12.92?μg/mL；磷钼酸盐法15.41?μg/mL）和抗菌性能（针对Bacillus subtilis与Escherichia coli），并通过GC–MS、SEM、AFM、XPS及计算模拟（DFT/MD）多维度验证其机制，为工业防腐提供可持续多功能解决方案。

　　

Highlight

本研究凸显了Solanum chrysotrichum提取物作为一种可持续的多功能绿色抑制剂，在酸性介质中对低碳钢腐蚀的优异抑制性能。在1.0?M HCl中，浓度为1.20?g/L时，其抑制效率高达93.38%。其作用机制归因于植物化学物质的吸附，形成均匀的保护层，且符合Langmuir等温模型。电化学（如EIS、PDP）和表面分析（如SEM、AFM、XPS）均证实了该保护膜的存在，而DFT和MD模拟进一步揭示了其在Fe(110)表面的强吸附能力和电子转移机制。

Gas chromatography-mass spectrometry (GC–MS) analysis

通过气相色谱-质谱（GC–MS）对S. chrysotrichum提取物的分析，鉴定出40种植物化学成分，呈现出多样且复杂的植物化学组成，如补充数据表S2所示。其中最丰富的成分为1,3,4,5-四羟基环己烷羧酸（48.46%），其次为硝基异丁基甘油（11.31%）、环阿屯醇乙酸酯（7.66%）、2-甲基二十六烷（3.94%）和植醇（3.93%），这些均在GC–MS色谱图中得以呈现。

Conclusion

本研究强调了S. chrysotrichum提取物作为一种可持续、多功能的绿色抑制剂，在酸性介质中有效抑制低碳钢腐蚀。其在1.0?M HCl中、1.20?g/L浓度下实现93.38%的抑制效率。其作用源于植物化学物质的吸附，形成均匀保护层，符合Langmuir等温模型。电化学（EIS、PDP）和表面分析（SEM、AFM、XPS）验证了该保护膜，而DFT和MD模拟揭示了其在Fe(110)表面的强吸附能力和反应活性。此外，该提取物展现出卓越的抗氧化（DPPH和磷钼酸盐法）和抗菌（对抗B. subtilis和E. coli）性能，凸显其作为工业应用中环保、多功能抑制剂的巨大潜力。