利用Abutilon indicum叶片提取物制备掺有植物分子的绿色Ag@Fe双金属纳米复合材料：对分枝杆菌属（Mycobacterium spp.）和致病细菌的抗菌活性及其在斑马鱼胚胎中的细胞毒性评估

《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》：Phytomolecule-Doped Green Synthesis of Ag@Fe Bimetallic Nanocomposites from Abutilon indicum Leaf Extract: Antimicrobial Activity against Mycobacterium spp. and Pathogenic Bacteria and their Cytotoxicity Assessment in Zebrafish Embryos

绿合成Ag@Fe纳米复合材料利用印度商陆叶提取物，抗菌活性显著（MRSA抑制浓度0.312 μg/mL，结核杆菌抑制率84%），细胞毒性温和（83.3%存活率），生物相容性好（90% zebrafish胚胎存活率），为治疗耐药菌提供新策略。

　　植物利用植物分子作为还原剂和稳定剂，在绿色合成纳米颗粒的过程中扮演着重要角色。银-铁（Ag@Fe）双金属纳米复合材料因其独特的物理和化学性质而受到广泛关注。然而，这些纳米材料表面可能残留有害的化合物，这不仅影响其生物相容性，也限制了其在生物医学领域的应用潜力。为了克服这一问题，本研究采用了一种绿色方法，利用印度木棉（*Abutilon indicum*）叶提取物对纳米复合材料进行包覆，从而提高其对致病菌的抗菌活性。研究团队通过琼脂扩散法评估了抗菌效果，并测定了最低抑菌浓度（MIC），将其与标准药物和植物提取物进行了比较。此外，还使用了X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDX）和透射电子显微镜（TEM）等技术对合成的纳米复合材料进行了表征。为了评估其毒性，研究团队使用了斑马鱼胚胎和MDA-MB-231细胞系作为测试模型。结果显示，经过植物分子包覆的Ag@Fe纳米复合材料表现出显著的抗菌活性，对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的抑制浓度为0.312 μg/mL，对结核杆菌H37Rv的抑制率达到84%。同时，这些纳米材料在MDA-MB-231细胞系中也显示出细胞毒性，其中最低细胞存活率在5 μg/mL时为83.3 ± 0.02%。值得注意的是，它们在斑马鱼胚胎中表现出良好的生物相容性，细胞存活率达到90%。这一研究展示了使用*Abutilon indicum*叶提取物进行Ag@Fe双金属纳米复合材料的绿色合成，不仅是一种高效且经济的方法，还能够获得具有生物相容性和生物活性的纳米材料，展现出广阔的治疗前景。

抗菌耐药性（Antimicrobial Resistance, AMR）已成为全球公共卫生领域的重要挑战。随着耐药细菌的不断进化，它们能够通过多种机制逃避抗生素的作用，从而导致感染性疾病的发生率上升。据研究显示，如果不加以干预，到2050年，抗生素耐药性可能导致1000万人死亡。AMR的形成不仅影响个体健康，还对社会和经济造成深远的影响。因此，开发新的抗菌药物和治疗方法，特别是利用纳米技术，成为解决这一问题的关键方向。磁性纳米颗粒（Magnetic Nanoparticles, MNPs）因其独特的物理和化学性质，被广泛应用于抗菌领域。它们不仅能直接作用于细菌细胞壁，还能通过破坏膜电位和诱导活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的生成来抑制细菌生长。这些特性使得MNPs在对抗耐药细菌方面具有巨大潜力。

在抗菌药物的开发中，植物提取物因其天然来源、低成本、环保性和安全性而受到越来越多的关注。许多研究表明，植物提取物中含有丰富的生物活性成分，如酚类、生物碱、黄酮类、萜类和有机酸等，这些成分不仅能够作为还原剂参与纳米颗粒的合成，还能作为稳定剂防止纳米颗粒的聚集。因此，植物提取物在绿色纳米合成中具有重要地位。特别是对于一些常见病原体，如耐药性金黄色葡萄球菌和结核杆菌，植物提取物合成的纳米材料显示出良好的抗菌效果。同时，这些纳米材料在细胞毒性方面也表现出一定的作用，这为它们在治疗和诊断中的应用提供了更多可能性。

印度木棉（*Abutilon indicum*）是一种常见的植物，其在传统医学体系中被广泛使用，包括Sidhha、Ayurveda和Unani医学。它被用于治疗多种疾病，如血尿、便血、咯血、肺结核、溃疡、尿潴留、肾结石、淋病、尿痛、腹泻、痢疾、关节疼痛、牙痛、白喉和阴道感染等。印度木棉的各个部分，包括根、叶、种子、树皮和花，都具有药用价值。近年来，印度木棉叶提取物被用于合成多种金属纳米颗粒，如银、锌、铜、锰和镍纳米颗粒。这些纳米颗粒在抗菌、抗炎、抗病毒和抗肿瘤等方面表现出良好的生物活性。然而，目前关于利用印度木棉叶提取物首次合成Ag@Fe双金属纳米复合材料的研究仍较为有限，因此本研究旨在填补这一空白。

在绿色合成过程中，植物提取物不仅提供了天然的还原剂和稳定剂，还通过其丰富的生物活性成分增强了纳米材料的抗菌性能。与传统的化学合成方法相比，绿色合成更加环保，且不需要使用有毒的化学试剂。这种方法能够有效减少纳米材料表面残留的有害化合物，从而提高其生物相容性。此外，植物提取物合成的纳米材料具有良好的稳定性，能够在不同条件下保持其结构和功能。因此，绿色合成方法不仅适用于纳米材料的制备，还能够为生物医学领域的研究提供新的思路和工具。

本研究中，Ag@Fe纳米复合材料的合成采用了印度木棉叶提取物作为还原剂和稳定剂。这种天然提取物不仅能够提供丰富的还原性物质，还能通过其复杂的分子结构对纳米颗粒进行包覆，使其具有更好的抗菌效果。实验结果表明，经过包覆的Ag@Fe纳米复合材料在抗菌活性方面表现出色，能够有效抑制耐药性细菌的生长。同时，这些纳米材料在细胞毒性方面也显示出一定的作用，这为它们在癌症治疗和抗菌药物开发中的应用提供了更多可能性。此外，通过使用斑马鱼胚胎作为测试模型，研究团队还评估了这些纳米材料的生物相容性，结果显示它们在低浓度下对胚胎细胞的毒性较低，具有较高的细胞存活率。

本研究的创新之处在于首次利用印度木棉叶提取物合成Ag@Fe双金属纳米复合材料，并对其抗菌、抗结核、细胞毒性和生物相容性进行了系统评估。通过使用多种分析技术，如X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、能谱分析和透射电子显微镜，研究团队能够全面了解纳米复合材料的化学和物理特性。这些技术不仅能够确认纳米颗粒的组成和结构，还能评估其在不同环境下的稳定性。此外，实验还使用了标准药物和植物提取物作为对照，以比较Ag@Fe纳米复合材料的抗菌效果。结果显示，Ag@Fe纳米复合材料在抗菌活性方面优于传统药物和植物提取物，显示出其在生物医学领域的应用潜力。

印度木棉叶提取物的绿色合成方法不仅具有环保优势，还能够有效降低纳米材料的生产成本。与传统的化学合成方法相比，这种方法不需要使用昂贵的试剂或复杂的设备，使得纳米材料的制备更加简便。此外，植物提取物的天然特性使其在抗菌过程中能够提供更多的生物活性成分，从而增强纳米材料的抗菌效果。这种合成方法的优势在于其可持续性，能够为未来的纳米材料研究提供新的方向。同时，这种方法还能够减少纳米材料表面残留的有害化合物，提高其生物相容性，使其在生物医学领域具有更广泛的应用前景。

在实际应用中，Ag@Fe纳米复合材料具有多种优势。首先，它们的抗菌活性较强，能够有效抑制耐药性细菌的生长。其次，它们的细胞毒性较低，能够在一定浓度下对癌细胞产生抑制作用，同时对正常细胞的毒性较小，显示出良好的选择性。此外，它们在斑马鱼胚胎中的生物相容性良好，能够支持胚胎的正常发育，这为它们在生物医学领域的应用提供了更多的可能性。因此，Ag@Fe纳米复合材料不仅具有抗菌和抗癌的潜力，还能够作为生物相容性材料用于组织工程和药物递送系统。

本研究的成果表明，利用植物提取物进行Ag@Fe纳米复合材料的绿色合成是一种可行的方法。这种方法不仅能够提供高效的抗菌效果，还能够减少纳米材料的生产成本，提高其生物相容性。此外，通过使用多种分析技术，研究团队能够全面了解纳米复合材料的化学和物理特性，为后续的优化和应用提供了科学依据。因此，Ag@Fe纳米复合材料的绿色合成不仅为抗菌药物的开发提供了新的思路，还为纳米材料在生物医学领域的应用提供了更多可能性。

总的来说，本研究展示了利用印度木棉叶提取物合成Ag@Fe双金属纳米复合材料的可行性，并评估了其在抗菌、抗结核、细胞毒性和生物相容性方面的表现。研究结果表明，这种绿色合成方法能够有效提高纳米材料的抗菌活性，同时保持其良好的生物相容性。这为未来的抗菌药物开发和纳米材料研究提供了新的方向和思路。此外，研究团队还强调了绿色合成方法在环境保护和可持续发展方面的优势，使其成为替代传统化学合成的重要选择。通过这一研究，不仅能够为解决抗菌耐药性问题提供新的解决方案，还能够推动纳米材料在生物医学领域的应用。