基于七星球针叶植物提取物绿色合成ZnO纳米颗粒的抗菌、抗炎及抗氧化特性研究

《Next Materials》：Study of the antibacterial, anti-inflammatory, and antioxidant properties of bio-synthesized ZnO nanoparticles using aqueous leaf extract from Pereskia bleo (seven-star needle plant)

本研究采用Pereskia bleo（七星球针叶植物）叶片提取物绿色合成ZnO纳米颗粒（Peb-ZnO NPs），通过多技术表征证实其纯度和结晶结构，并系统评估其抗菌、抗炎及抗氧化活性。结果表明，Peb-ZnO NPs对革兰氏阳性菌具有显著抑制作用，在FRAP法中展现高效抗氧化能力（IC50=28.1?μg/mL），且抗炎活性优于纯ZnO NPs，为环境友好型纳米材料在生物医学领域的应用提供新策略。

　　

在当今纳米科技迅猛发展的时代，金属氧化物纳米颗粒因其独特的物理化学性质，在生物医学、催化和环境治理等领域展现出巨大潜力。然而，传统化学合成方法往往使用有毒试剂，带来环境污染和生物相容性差等问题。氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）作为一种生物相容性良好的材料，虽在药物递送和抗菌应用中备受关注，但其合成过程中的毒性副产物及潜在生物风险仍不容忽视。绿色合成技术应运而生，利用植物提取物中的生物活性分子还原金属前体，不仅环保经济，还能增强纳米颗粒的生物活性。

在这项发表于《Next Materials》的研究中，印度安德拉邦政府学院化学系的研究团队选择当地丰富的药用植物——Pereskia bleo（七星球针叶）的叶片提取物，通过共沉淀法成功合成了ZnO纳米颗粒（Peb-ZnO NPs），并系统评估了其抗菌、抗炎和抗氧化性能。

研究团队采用多技术联用策略验证纳米颗粒的合成效果：紫外-可见光谱（UV-Vis）显示Peb-ZnO NPs在355 nm处有特征吸收峰，傅里叶变换红外光谱（FT-IR）证实Zn-O键振动峰位于654 cm^?1，X射线衍射（XRD）图谱与六方纤锌矿结构匹配，扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）显示颗粒呈球形、平均尺寸为10–26 nm，热重分析（TG/DTG）表明材料在高温下稳定性良好。

3.1. Synthesis of ZnO NPs from leaves extract of Pereskia bleo (Kunth) DC Plant

通过将植物叶片粉末与水混合加热提取活性成分，再与硝酸锌溶液反应，调节pH后经离心、洗涤和煅烧，获得纯白色Peb-ZnO NPs。

3.2. Characterization of synthesized Peb-ZnO NPs by multi-technique approach

表征结果一致表明，合成的纳米颗粒为纯相ZnO，具有高结晶度和均匀形貌，植物提取物中的生物分子有效包覆颗粒表面，增强其稳定性。

4.1. Anti – microbial activity of Peb-ZnO NPs

采用琼脂扩散法评估抗菌活性，发现Peb-ZnO NPs对革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）的抑制效果显著（抑菌圈直径19.0 mm），优于纯ZnO NPs，其机制与Zn²⁺离子干扰微生物代谢并诱导活性氧（ROS）生成有关。

4.2. In Vitro Anti – inflammatory activity Peb-ZnO NPs

通过蛋白质变性、蛋白酶抑制和热诱导溶血实验评估抗炎活性，Peb-ZnO NPs在蛋白酶变性抑制中表现突出（IC₅₀=83.9 μg/mL），表明其能有效缓解炎症相关分子损伤。

4.3. In vitro Anti – oxidant activity PebZnONPs

基于DPPH、ABTS和FRAP法的抗氧化测试显示，Peb-ZnO NPs在FRAP实验中还原能力最强（抑制率88%），IC₅₀值低至28.1 μg/mL，凸显其高效清除自由基的潜力。

综上所述，该研究首次利用Pereskia bleo植物成功绿色合成了ZnO纳米颗粒，并证实其在抗菌、抗炎和抗氧化方面的优异性能。这种环保合成方法不仅降低了传统工艺的环境负担，还为纳米材料在药学与生物医学领域的应用开辟了新途径。尤其值得注意的是，Peb-ZnO NPs对革兰氏阳性菌的针对性抑制、在FRAP assay中的高效抗氧化活性，以及优于纯ZnO NPs的抗炎效果，使其成为应对微生物耐药性和氧化应激相关疾病的潜在候选材料。未来研究可进一步探索其分子机制及在体内模型中的安全性，推动其向临床转化。