Es wurde über fluoreszierende Kohlenstoffpunkte mit Guanidingruppen auf der Oberfläche berichtet, die ausgezeichnete Leuchteigenschaften und Biokompatibilität aufweisen und effektiv Escherichia coli und Staphylococcus aureus hemmen können. In dieser Arbeit wurden unter Verwendung von reduzierter Guanidinhydrochlorid, Dithioldibenzoylsäure und Essigsäure durch Hydrothermalverfahren Kohlenstoffpunkte mit Fluoreszenzeigenschaften im festen und flüssigen Zustand synthetisiert (BHCDs). Die hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie zeigte, dass die durchschnittliche Kristallitgröße der Kohlenstoffpunkte 2,24 nm beträgt, mit der stärksten Emissionswellenlänge bei 420 nm, die sich mit zunehmender Anregungswellenlänge rötlich verschiebt. Basierend auf Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) und Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR) wird angenommen, dass Guanidingruppen an der Oberfläche der BHCDs vorhanden sind. Biologische Bildgebungsexperimente zeigten, dass BHCDs in den Körper des Zebrafisches eindringen und blau fluoreszieren, vollständig innerhalb von 96 Stunden metabolisiert werden und weitere Toxizitätstests eine gute Biokompatibilität bestätigen. BHCDs können das Wachstum von Escherichia coli und Staphylococcus aureus effektiv hemmen. Bei der Erforschung des antimikrobiellen Mechanismus wurde festgestellt, dass BHCDs die Fähigkeit besitzen, Fe³⁺ und Cu²⁺ zu chelatieren. Ein Vergleich mit anderen guanidinhaltigen Kohlenstoffpunkten zeigte, dass mehrere Punkte mit Chelatbildung für Fe³⁺ Escherichia coli wirksam hemmen, während Polyhexamethylenbiguanid-, Polyaminopropylbiguanid- und Dimethylguanid-Kohlenstoffpunkte mit Chelatbildung für Cu²⁺ Staphylococcus aureus effektiv hemmen, während Methylguanid-Kohlenstoffpunkte ohne Chelatbildung für Cu²⁺ keine Hemmwirkung auf Staphylococcus aureus zeigen. Es wird vermutet, dass die antibakterielle Wirkung von BHCDs gegen Staphylococcus aureus mit der Chelatierung von Cu²⁺ zusammenhängt. Die in dieser Studie hergestellten BHCDs weisen eine gute Biokompatibilität und antibakterielle Eigenschaften auf und bieten eine wichtige Referenz für die Entwicklung neuer antimikrobieller Mittel sowie eine theoretische Grundlage zur Aufklärung ihres antimikrobiellen Wirkmechanismus.

Kohlenstoffpunkte; Biguanid; antibakteriell; Metallchelatierung