利用印度黄檀叶提取物绿色合成氧化铜纳米颗粒及其在抗菌抗氧化抗炎领域的生物医学应用价值

【字体: 时间:2025年07月12日 来源:Next Research

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  研究人员针对抗生素耐药性和化学合成纳米颗粒的毒性问题,采用印度黄檀(Dalbergia sissoo)叶提取物绿色合成氧化铜纳米颗粒(DS-CuO NPs),通过UV-Vis、XRD、SEM等技术表征证实其球形晶体结构,发现其对金黄色葡萄球菌等病原体具有显著抑菌活性(100 μg/mL),抗氧化能力达63%(IC50 67 μg/mL),并能抑制48%蛋白变性(IC50 62 μg/mL),为开发新型生态友好型治疗剂提供新思路。

  

在抗生素耐药性日益严峻的背景下,传统化学合成纳米颗粒的高毒性和环境负担成为制约其应用的关键瓶颈。印度黄檀(Dalbergia sissoo)作为传统药用植物,其叶片富含黄酮类、萜烯类等活性成分,但利用其合成功能性纳米材料的研究尚属空白。来自国内Yogi Vemana University(尤吉·维马纳大学)的研究团队创新性地采用该植物叶提取物,通过绿色合成法制备出具有多重生物活性的氧化铜纳米颗粒(DS-CuO NPs),为解决上述问题提供了新方案。

研究团队运用UV-Vis光谱(检测390 nm特征峰)、X射线衍射(XRD分析晶体结构)、扫描电镜(SEM观察球形形貌)和能量色散X射线谱(EDAX验证元素组成)等技术,系统表征了纳米颗粒的物理化学特性。通过磷钼酸法测定总抗氧化活性,采用蛋清蛋白变性实验评估抗炎效果,并测试了对4种病原菌的抑制能力。

【Dalbergia sissoo leaves collection】
从校园植物园采集的叶片经蒸馏水清洗、40°C烘干后制成粉末水提物,作为生物还原剂。

【UV–Visible spectroscopic analysis】
特征吸收峰位于390 nm,与文献报道的植物源CuO NPs光谱特征一致,证实纳米颗粒形成。XRD显示典型立方晶系结构,SEM图像呈现20-50 nm的均匀球形颗粒。

【Antibacterial activity】
在100 μg/mL浓度下,DS-CuO NPs对革兰氏阳性菌S. aureus(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性菌Salmonella typhimurium(鼠伤寒沙门菌)的抑菌圈最大,显著强于E.coli(大肠杆菌)和P. vulgaris(普通变形杆菌)。

【Antioxidant activity】
磷钼酸法显示200 μg/mL时总抗氧化活性达63%,IC50为67 μg/mL;过氧化氢清除实验IC50低至50 μg/mL,表明其优异的自由基清除能力。

【Anti-inflammatory activity】
500 mg/ml浓度下可抑制48%的蛋清蛋白变性,IC50为62 μg/mL,证实其通过保护蛋白质结构发挥抗炎作用。

这项研究首次系统揭示了印度黄檀源CuO NPs的三重生物活性,其抗菌谱覆盖临床常见耐药菌株,抗氧化指标优于多数报道的植物合成纳米材料。特别是发现其对蛋白变性的抑制作用,为开发新型抗炎药物提供了分子水平依据。该成果不仅拓展了绿色纳米材料的应用场景,更通过"植物活性成分-纳米结构-生物效应"的协同机制,为应对抗生素耐药危机提供了可持续解决方案。论文的创新性体现在:首次采用D. sissoo合成CuO NPs、首次报道其抗蛋白变性活性、首次测试对P. vulgaris等特殊病原体的效果,相关成果发表于《Next Research》。

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