基于河岸葡萄（Vitis labrusca L.）提取物的多功能 Ag/ZnO 纳米粒子绿色合成：生物活性、孔雀绿吸附及 HMF 去除

《Food and Bioprocess Technology》：Green Synthesis of Multifunctional Ag/ZnO Nanoparticles Using Vitis labrusca L. Extract: Bioactivity, Malachite Green Adsorption, and HMF Removal

　　

摘要

本研究采用< 葡萄（Vitis labrusca L.）提取物通过绿色路线合成了银/氧化锌纳米颗粒（Ag/ZnO NPs），并评估了其生物活性和环境性能。在不同前驱体/提取物比例和pH条件下制备了BM-1和BM-2两种样品，以评估合成参数的影响。UV–Vis、FT-IR、XRD、HRTEM、DSC和EDX分析结果表明，成功形成了具有不同物理化学特征的Ag/ZnO纳米结构。HRTEM分析显示，BM-1的平均粒径为23.18±11.84 nm，而BM-2的平均粒径为6.14±1.30 nm。两者对应的相对粒径分散度分别为0.261（BM-1）和0.045（BM-2），表明BM-2的粒径分布更为均匀。抗氧化活性检测结果显示，BM-2在DPPH、ABTS•?、Fe3?和Cu2?实验中的总体抗氧化性能最强。两种纳米颗粒对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌均表现出抗菌活性，且效果强于单独使用的葡萄提取物。细胞毒性检测发现，A549和HeLa癌细胞表现出剂量依赖性的抑制效应，而正常ARPE-19细胞则表现出较低的毒性，提示存在细胞类型依赖性的生物响应。在吸附实验中，纳米颗粒能有效去除孔雀石绿，等温线分析表明BM-1更符合Langmuir模型，而BM-2的Langmuir和Freundlich模型拟合效果相当；准二级动力学模型对吸附动力学的描述效果最佳。最大染料吸附容量分别为BM-1的85.5 mg/g和BM-2的101.3 mg/g。在最优条件下（5.0 g/L纳米颗粒，240 min），BM-2在标准水溶液中的5-羟甲基糠醛（HMF）去除率最高可达44.49%，而在苹果汁基质中，由于竞争性基质相互作用，最大去除效率仅为29.27%。总体而言，本研究凸显了在单一Ag/ZnO纳米平台上整合绿色合成、生物活性、染料吸附及食品相关污染物去除的价值。