基于悬钩子叶提取物绿色合成银纳米颗粒的抗菌及抗肿瘤活性研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Kuwait Journal of Science 1.2

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  本研究通过悬钩子(Rubus sanctus)叶水提物绿色合成银纳米颗粒(AgNPs),优化了制备参数并表征其理化性质。实验证实所得20.19 nm球形AgNPs对革兰氏阳性菌(如金黄色葡萄球菌)和白色念珠菌具有显著抑制效果(MIC低至0.0312 μG/mL),对结肠癌(Caco2)、乳腺癌(MDA-MB231)等癌细胞系展现选择性细胞毒性(EC50 6.49-13.51 μG/mL),为开发新型抗菌抗肿瘤制剂提供了环保解决方案。

  

在纳米生物技术蓬勃发展的今天,银纳米颗粒(AgNPs)因其独特的抗菌和抗肿瘤特性成为研究热点。然而传统化学合成法存在毒性大、成本高、环境污染等问题,而植物提取物绿色合成技术恰好能解决这些痛点。悬钩子属植物(Rubus)作为传统药用植物,其叶片富含的酚类、黄酮等活性成分既能作为还原剂又能作为稳定剂,是制备功能化纳米颗粒的理想材料。

为解决上述问题,来自马尔丁阿尔图克鲁大学的研究团队创新性地采用悬钩子(Rubus sanctus)叶水提物绿色合成银纳米颗粒(RS-AgNPs),系统研究了其抗菌谱和抗癌活性。研究成果发表在《Kuwait Journal of Science》上,为开发兼具环境友好性和生物活性的纳米材料提供了重要参考。

研究采用紫外-可见光谱(UV-Vis)监测合成过程,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等技术表征颗粒特性,运用微量稀释法测定最小抑菌浓度(MIC),并采用MTT法评估其对三种癌细胞(前列腺癌LnCap、乳腺癌MDA-MB231、结肠癌Caco2)和正常肾细胞(HEK293)的细胞毒性。

3.1 RS AgNPs制备
反应液在45分钟内由绿色变为深棕色,UV-Vis光谱在436.5 nm处出现特征吸收峰,证实Ag+
成功还原为Ag0
。峰值宽度分析表明颗粒尺寸分布均匀,这与后续电镜观察结果相互印证。

3.2 RS AgNPs表征
SEM和TEM显示颗粒呈球形,粒径10.32-36.50 nm,XRD衍射峰(2θ=37.90°、44.08°等)证实其为面心立方结构。EDX显示银元素占比达71.36%,FT-IR检测到3323 cm-1
处的O-H/N-H伸缩振动峰,证明植物酚类物质参与包覆。

3.3 病原体抑制
RS-AgNPs对枯草芽孢杆菌(B. subtilis)和白色念珠菌(C. albicans)的抑制效果最显著(MIC分别为0.0312和0.125 μG/mL),优于阳性对照药物万古霉素和氟康唑。研究提出其抗菌机制可能涉及破坏细胞膜完整性、干扰DNA复制等。

3.4 肿瘤细胞毒性
在6.49-13.51 μG/mL浓度范围内,RS-AgNPs对三种癌细胞均表现出剂量依赖性杀伤,其中结肠癌细胞(Caco2)最敏感(EC50
=6.49±0.09 μG/mL),而对正常肾细胞(HEK293)毒性较低,显示良好选择性。

这项研究的重要意义在于:首次系统证实悬钩子叶源AgNPs具有"双效"生物活性——其抗菌效力达到临床常用抗生素水平,抗癌活性与近年报道的其他植物源AgNPs相比更具优势。特别值得注意的是,该合成方法避免使用有毒试剂,粒径控制精确(20.19 nm),符合绿色化学原则。未来通过深入解析其作用靶点(如ROS生成通路、细胞周期调控蛋白等),有望开发出新一代抗菌抗肿瘤纳米制剂。研究也存在一定局限,如对铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)抑制效果相对较弱(MIC=1 μG/mL),这为后续结构优化指明了方向。

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