绿色合成MnO2纳米颗粒的光催化性能、BSA相互作用及体外抗癌活性研究

《New Journal of Chemistry》：Facile synthesis and characterization of green synthesized MnO2 nanoparticles for their photocatalytic, bovine serum albumin interaction and in vitro anticancer activities

本研究针对传统纳米材料合成方法成本高、毒性大等问题，开发了利用Pongamia pinnata提取物绿色合成MnO2纳米颗粒的新方法。结果表明，该材料对亚甲基蓝染料的光催化降解率达80.34%，并对MCF-7、HepG2、HeLa等癌细胞系展现显著细胞毒性，为环境治理和抗癌研究提供了新策略。

　　

近期，科学家们对生物合成纳米颗粒产生浓厚兴趣，这源于开发成本效益高、安全高效的新型合成方法的迫切需求。本研究创新性地采用Pongamia pinnata（PP）提取物——一种天然无毒的亲水胶体，成功生物合成了二氧化锰（MnO₂）纳米颗粒（NPs）。研究人员通过X射线衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）、场发射扫描电子显微镜-能谱仪（FESEM-EDS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-DRS）、电化学阻抗谱（EIS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等多种技术对PP-MnO₂ NPs进行了系统表征。XRD分析结合Debye–Scherrer公式计算显示，其平均晶粒尺寸为48纳米。紫外-可见光谱在374纳米处显示出特征光学吸收峰，而HR-TEM成像则清晰揭示了纳米颗粒的形貌特征。EDX分析进一步证实了样品的高纯度。FTIR光谱中成功观测到金属-氧键的伸缩振动和弯曲振动模式。

在可见光照射条件下，PP-MnO₂ NPs对有害染料亚甲基蓝（MB）展现出优异的光催化降解性能，降解效率高达80.34%。在生物医学应用方面，该材料针对MCF-7（乳腺癌）、HepG2（肝癌）和HeLa（宫颈癌）三种人源癌细胞系的体外抗癌活性评估表明，PP-MnO₂ NPs对所选癌细胞具有显著细胞毒性。此外，通过光谱法和荧光法对合成纳米颗粒与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用进行研究，发现峰值强度逐渐降低并伴随波长位移，这有力证明了PP-MnO₂ NPs与生物大分子之间存在明确的结合亲和力。