利用木贼属植物绿色合成金纳米颗粒及其广谱抗菌、抗癌、抗糖尿病和抗氧化潜能研究

本研究针对传统纳米颗粒合成方法的高毒性、高成本问题，采用木贼属植物（Equisetum diffusum D. Don）提取物绿色合成金纳米颗粒（ED@AuNPs），通过UV-vis、FTIR、XRD等技术表征其稳定性与晶体结构，并验证其广谱抗菌（抑制带24-37 mm）、抗癌（HePG2细胞抑制率47.62%）、抗糖尿病（α-淀粉酶抑制率70.85%）及抗氧化（FRAP/DPPH活性显著）等多重生物活性，为生物医学应用提供环保高效的纳米材料解决方案。

　　

纳米技术在生物医学领域的应用日益广泛，但传统合成金纳米颗粒（AuNPs）的物理化学方法存在高能耗、有毒副产物等问题。相比之下，植物介导的绿色合成法因其环保、低成本特性备受关注。木贼属植物（Equisetum diffusum D. Don）作为传统药用植物，富含黄酮类、酚酸等活性成分，可能为纳米颗粒合成提供理想还原剂和稳定剂。然而，其合成AuNPs的多功能生物活性尚未系统研究。为此，巴基斯坦萨戈达大学化学研究所联合多国团队开展此项研究，成果发表于《Scientific Reports》。

研究采用紫外-可见光谱（UV-vis）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术表征纳米颗粒形貌与结构，通过动态光散射（DLS）分析粒径分布与稳定性，并利用抗菌实验（Mueller Hinton琼脂扩散法）、MTT细胞毒性试验（HePG2肝癌细胞）、淀粉水解及酶动力学（α-淀粉酶抑制）和FRAP/DPPH自由基清除实验综合评价生物活性。

绿色合成与表征
ED@AuNPs通过木贼提取物与氯金酸（HAuCl₄）反应生成，溶液颜色由浅黄变为红宝石色，UV-vis光谱显示523 nm处表面等离子共振（SPR）峰，证实纳米颗粒形成。XRD分析显示（111）、（200）等晶面衍射峰，平均晶粒尺寸42.66 nm，FTIR证实植物多酚、羰基参与还原与稳定。SEM显示颗粒均匀分布（平均粒径68.8 nm），EDX验证金元素特征峰（2.1 keV）。DLS测得Zeta电位-28.89 mV，表明胶体稳定性优异。

抗菌活性
ED@AuNPs对革兰阳性（如金黄色葡萄球菌S. aureus）和阴性菌（如大肠杆菌E. coli）均具显著抑制，40 μg/mL时抑菌圈达35 mm（S. epidermidis）和24 mm（E. coli），最小抑菌浓度（MIC）为30-60 μg/mL。其机制可能与纳米颗粒小尺寸（增强膜穿透）及表面电荷（破坏膜完整性）相关。

抗癌与抗糖尿病效应
MTT实验显示ED@AuNPs对HePG2细胞呈剂量依赖性毒性，200 μg/mL时抑制率47.62%。抗糖尿病方面，30 μg/mL纳米颗粒的α-淀粉酶抑制率达70.85%，媲美标准药物阿卡波糖（Acarbose），淀粉水解实验显示41.17%抑制率（20 μg/mL）。

抗氧化能力
FRAP与DPPH实验证实ED@AuNPs具强还原自由基能力，500 μg/mL时活性接近抗坏血酸，归因于植物多酚的协同作用。

该研究首次系统验证木贼合成AuNPs的多功能生物活性，其绿色合成方法规避了传统工艺的毒性风险，且纳米颗粒在抗菌、抗癌等领域表现优异。未来需深入探究体内毒性与分子机制，但其成果已为开发新型纳米药物奠定基础，尤其对解决抗生素耐药性（MDR）和糖尿病治疗具有潜在转化价值。