基于豚草提取物绿色合成的银纳米颗粒及其生物医学应用与催化活性研究

本研究通过豚草(Ambrosia Artemisiifolia, AA)提取物绿色合成银纳米颗粒(AA-AgNPs)，解决了传统化学合成法毒性高、环境负担大的问题。研究人员采用XRD、FTIR、UV-Vis等技术表征纳米颗粒，证实其平均粒径为37.45 nm（SEM）和86.54 nm（DLS）。生物实验显示AA-AgNPs与DNA/HSA蛋白具有104量级高结合常数，通过MTT实验证实其对HeLa癌细胞选择性杀伤作用（正常HEK 293细胞毒性低），并展现75.48%抗氧化活性和90%亚甲基蓝染料降解效率（速率常数0.04886 cm?1）。该研究为开发兼具抗癌治疗和环境修复功能的多功能纳米材料提供了新思路。

　　

纳米技术的快速发展为生物医学领域带来了革命性突破，其中银纳米颗粒(AgNPs)因其独特的光学、催化特性和抗菌抗癌潜力备受关注。然而传统物理化学合成方法存在毒性大、成本高、环境不友好等问题，而植物提取物介导的绿色合成技术恰好能解决这些痛点。更关键的是，现有研究对AgNPs与生物大分子的相互作用机制缺乏系统探索，特别是同时考察DNA结合、蛋白转运、抗癌活性和环境修复功能的综合性研究尤为稀缺。

针对这些科学问题，普拉巴特·库马尔学院（Prabhat Kumar College）与Vidyasagar大学的研究团队创新性地选择药用植物豚草(Ambrosia Artemisiifolia, AA)作为还原剂，开发出兼具生物医学和环境修复功能的AA-AgNPs，相关成果发表在《Journal of Organometallic Chemistry》。研究采用多尺度表征技术：紫外可见光谱(UV-Vis)监测表面等离子共振峰确认纳米颗粒形成，傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析植物代谢物的官能团作用，X射线衍射(XRD)验证晶体结构，扫描电镜(SEM)和动态光散射(DLS)分别测定干燥态和水合态粒径。生物实验方面，通过荧光位移实验研究DNA结合模式，等温滴定量热法分析人血清白蛋白(HSA)相互作用，MTT法评估HeLa癌细胞毒性，DPPH法测定抗氧化活性，并建立亚甲基蓝-H₂O₂催化降解体系评估环境应用潜力。

Results and discussion
研究首先通过UV-Vis在428 nm处观察到特征吸收峰，证实AgNPs的形成。FTIR显示植物多酚、黄酮类物质参与银离子还原。SEM与DLS粒径差异（37.45 nm vs 86.54 nm）源于DLS测量包含水合层。特别值得注意的是，DNA结合实验显示10⁴ M^-1量级的结合常数和沟槽结合模式，而HSA相互作用则以疏水作用为主导，这为后续药物载体设计提供了理论基础。

Conclusion
该研究成功实现AA-AgNPs的一步式绿色合成，其创新性体现在三方面：首次揭示AA提取物中萜类化合物对纳米颗粒形貌的调控作用；通过多维度生物物理实验证明纳米颗粒与DNA/HSA的协同作用机制；同时实现75.48%抗氧化效率和90%染料降解率的"治疗-修复"双功能。这些发现不仅为抗癌药物开发提供了新型载体候选，其高效催化性能还为工业废水处理提供了绿色解决方案。

Materials and methods
研究使用Sigma Aldrich提供的ctDNA（小牛胸腺DNA）、HSA和DPPH试剂，通过UV-Vis光谱滴定法测定结合常数，荧光猝灭实验采用EthBr（溴化乙锭）作为探针，MTT实验设置HeLa和HEK 293双细胞对照，催化实验在可见光照射下监测亚甲基蓝在664 nm处的吸光度变化。

这项工作的科学价值在于建立了植物代谢物-纳米结构-生物活性三者之间的构效关系模型，为后续设计多功能纳米诊疗剂提供了重要参考。特别是发现AA-AgNPs对癌细胞的选择性毒性机制（正常细胞存活率>80%），以及其通过疏水作用与HSA结合的特性，为降低系统毒性、提高靶向性的纳米药物研发开辟了新途径。环境应用方面，0.04886 cm?1的降解速率常数显著优于传统Fenton试剂，展现其在持久性污染物治理中的应用前景。