黑种草籽氯仿提取物介导的银纳米颗粒绿色合成：抗菌与伤口愈合的双重机制及生物医学应用

本研究针对传统银纳米颗粒(AgNPs)合成方法的环境毒性问题，创新性地采用黑种草(Nigella sativa)种子氯仿提取物(CENSS)进行绿色合成。研究证实CENSS-AgNPs具有显著抗菌活性，并通过上调PDGF和VEGF表达促进伤口愈合，为感染性创面治疗提供了兼具抗菌与促修复功能的纳米疗法。

　　

在抗生素耐药性危机和慢性伤口治疗困境的双重挑战下，纳米医学领域亟需开发兼具抗菌与促修复功能的创新材料。传统化学法合成的银纳米颗粒(AgNPs)虽具有广谱抗菌性，但存在合成过程污染大、生物相容性差等缺陷。与此同时，植物提取物在纳米颗粒绿色合成中的应用虽已有报道，但黑种草(Nigella sativa)这种富含硫代醌类化合物的传统药用植物尚未被充分挖掘。

针对这一科学空白，朱拉隆功大学的研究团队在《Environmental Nanotechnology, Monitoring 》发表重要成果。研究人员创新性地选择黑种草种子氯仿提取物(CENSS)作为还原剂和稳定剂，通过植物多酚介导的还原反应将Ag⁺
转化为零价银纳米颗粒(Ag⁰
)，成功构建了具有核壳结构的CENSS-AgNPs。

研究采用紫外-可见光谱(UV-Vis)和动态光散射(DLS)表征纳米颗粒形貌，通过MTT法评估细胞毒性，结合划痕实验和ELISA检测研究伤口愈合机制。来自美国Kevala公司的黑种草种子经氯仿提取后，与硝酸银溶液反应形成粒径约69 nm的球形纳米颗粒。抗菌实验显示其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别达18.3 mm和15.7 mm。

材料与方法
研究团队建立了标准化的纳米颗粒合成流程：将黑种草种子粉末与氯仿按1:10比例超声提取，离心取上清液与1 mM AgNO₃
溶液反应。通过紫外光谱在420 nm处的特征吸收峰确认纳米颗粒形成，X射线衍射(XRD)分析晶体结构，透射电镜(TEM)观察形貌特征。

Nature-inspired biosynthesis of CENSS-AgNPs
反应体系颜色由无色变为棕黑色的现象证实了纳米颗粒的形成。FTIR检测显示，提取物中的硫代醌和酚羟基是主要的还原基团，这些基团同时通过表面配位作用维持了纳米颗粒的稳定性。

结论
该研究证实CENSS-AgNPs具有三重生物效应：通过破坏细菌膜结构实现抗菌功能；通过促进HaCaT细胞迁移加速表皮再生；通过上调PDGF(提升2.1倍)和VEGF(提升1.8倍)表达优化修复微环境。这种"抗菌-促愈"协同机制为糖尿病足溃疡等难愈性创面提供了新型治疗策略。

Novelty statement
该研究的创新性体现在三方面：首次系统阐明黑种草氯仿提取物的纳米合成潜力；首次发现该纳米颗粒可同步调控PDGF/VEGF通路；建立了标准化绿色合成工艺。研究团队特别指出，相比乙醇提取物，氯仿提取物能更高效地保留脂溶性活性成分，这为植物提取溶剂选择提供了新依据。

这项研究不仅推动了可持续纳米材料的发展，更开创性地将传统草药与现代纳米技术相结合。未来研究可进一步优化纳米颗粒的载药系统，探索其在肿瘤光热治疗等领域的应用潜力。正如通讯作者Sirilux Poompradub教授强调的："CENSS-AgNPs代表了一种符合绿色化学原则的诊疗一体化平台，其模块化设计思路可拓展至其他药用植物资源的开发。"