南瓜叶提取物绿色合成铜纳米颗粒：抗菌与抗癌潜力及EGFR/VEGFR相互作用的计算解析

本研究针对传统纳米颗粒合成方法的高成本与环境污染问题，利用廉价可食用的南瓜（Cucurbita maxima）叶提取物绿色合成铜纳米颗粒（CuNPs），通过UV-Vis、FTIR、FESEM等技术表征其50-60 nm的稳定结构，证实其对E. coli（17.0±2.0 mm抑制圈）和乳腺癌细胞（MCF-7/MDA-MB-468）的显著活性，并通过分子对接揭示其与EGFR/VEGFR的强结合作用，为低成本抗癌/抗菌纳米药物开发提供新策略。

　　

纳米技术因其独特的材料特性在生物医学领域备受瞩目，但传统纳米颗粒合成依赖昂贵金属（如金、银）和有毒化学试剂，不仅成本高昂，还威胁环境与健康。铜纳米颗粒（CuNPs）虽具广谱抗菌和抗癌潜力，但常规合成方法难以兼顾经济性与安全性。与此同时，植物提取物绿色合成技术因其环保、低成本特性成为研究热点，但高活性CuNPs的植物源选择仍待探索。

针对这一挑战，印度工程技术学院希布普尔分校（IIEST Shibpur）神经生物技术实验室与遗传工程研究所的研究人员创新性地采用全球广泛种植的廉价食用植物——南瓜（Cucurbita maxima）的叶片提取物，结合廉价铜盐（CuSO₄·5H₂O），开发出高效绿色的CuNPs合成方案。相关成果发表于《Biochemical and Biophysical Research Communications》，首次揭示了该体系在抗乳腺癌与病原菌中的双重功效及其分子机制。

研究团队运用紫外-可见分光光度法（UV-Vis）通过320 nm特征吸收峰确认纳米颗粒形成，场发射扫描电镜（FESEM）观测到50-60 nm的球形颗粒，傅里叶变换红外光谱（FTIR）在3380 cm^-1和1640 cm^-1等波段鉴定出酚类/黄酮类还原基团。动态光散射（DLS）和Zeta电位分析证实颗粒带负电荷且稳定性优异。抗菌实验采用琼脂扩散法，抗癌活性通过MCF-7和MDA-MB-468乳腺癌细胞系评估，并运用分子对接技术模拟CuNPs与表皮生长因子受体（EGFR）、血管内皮生长因子受体（VEGFR）的相互作用。

主要研究发现

1. 绿色合成与表征：南瓜叶提取物使Cu²⁺溶液发生棕至绿色的显色变化，UV-Vis显示典型表面等离子共振（SPR）峰，FTIR证实植物多酚参与还原反应，FESEM图像显示均匀球形纳米颗粒。

2. 抗菌效能：对E. coli和S. aureus的抑制圈直径在200 μg/mL浓度下分别达17.0±2.0 mm和15.6±2.07 mm，呈现剂量依赖性，证实其穿透微生物细胞膜产生活性氧（ROS）的杀菌机制。

3. 抗癌特异性：CuNPs对两种乳腺癌细胞的细胞毒性显著（IC₅₀未明确但效果优于文献报道的315 μg/mL），而对正常乳腺上皮细胞影响微弱，体现靶向性优势。

4. 计算生物学验证：分子对接显示CuNPs与EGFR/VEGFR的活性位点结合能优异，提示其可通过阻断肿瘤血管生成（VEGFR）和增殖信号（EGFR）通路抑制癌症进展。

结论与意义

该研究开创性地将南瓜叶这一易得资源转化为高性能纳米药物工厂，所获CuNPs兼具广谱抗菌与精准抗癌特性。通过实验与计算生物学双重验证，阐明其作用靶点为EGFR/VEGFR通路，为开发低成本、低毒性的纳米抗癌制剂提供了全新思路。相较于同类研究（如Azadirachta indica合成CuO NPs），本方案原料成本降低80%以上，且避免了有机溶剂使用，完美契合全球绿色化学发展趋势。未来可进一步探索其在抗病毒（如SARS-CoV-2）和靶向递药系统中的潜力，推动农业废弃物高值化利用与纳米医学的交叉创新。