基于黄芪植物绿色合成银纳米颗粒(AgNPs)及其对MCF-7乳腺癌细胞的细胞毒性研究

本研究针对传统癌症疗法副作用大及抗生素耐药性问题，通过绿色合成技术从黄芪(Astragalus fasciculifolius)根/树胶提取物制备银纳米颗粒(Anz@AgNPs)，优化合成参数(pH 8, 300 min反应时间)，表征显示16 nm球形FCC晶体结构。MTT实验证实Anz@AgNPs通过剂量依赖性方式抑制MCF-7细胞增殖(最低IC50 21.73 μg/mL)，其抗癌活性显著强于原始提取物，为植物源纳米抗癌剂开发提供新思路。

　　

乳腺癌作为女性高发恶性肿瘤，传统治疗面临化疗耐药、免疫抑制等挑战。与此同时，抗生素滥用导致的微生物耐药性进一步加剧癌症治疗困境。这种双重危机促使科学家将目光转向天然植物与纳米技术的交叉领域——通过绿色合成获得兼具抗菌和抗癌功能的纳米材料。

伊朗扎布尔大学农业学院植物育种与生物技术系的研究团队选择具有药用价值的黄芪(Astragalus fasciculifolius Bioss)作为研究对象，该植物富含皂苷、黄酮和多糖，传统上用于心脏病治疗和化疗辅助。研究人员创新性地利用其根部和树胶提取物，通过优化反应条件(pH 8，4 ml提取物体积，1-5 mM AgNO₃浓度，300 min反应时间)，成功制备出平均粒径16 nm的银纳米颗粒(Anz@AgNPs)，并在《Scientific Reports》发表其突破性发现。

研究采用四大关键技术：1) UV-Vis光谱监测表面等离子共振(SPR)峰位443 nm确认纳米颗粒形成；2) TEM和XRD表征纳米颗粒形貌与面心立方(FCC)晶体结构；3) FTIR分析植物提取物中-OH、C=O等官能团的还原与封端作用；4) MTT法系统评估不同浓度Anz@AgNPs对MCF-7细胞的剂量/时间依赖性毒性。

【结果部分】

1. 纳米颗粒合成优化：通过调节pH值发现碱性环境(pH 8)最利于单分散球形AgNPs形成，UV-Vis显示吸收强度随提取物体积增加而升高，5 mM AgNO₃浓度下获得最高产率。

2. 物理表征：
   

   
   
   XRD检测到38°(111)、43°(200)特征峰，TEM显示12-23 nm球形颗粒，Scherrer方程计算晶粒尺寸与实测值吻合。

3. 抗癌活性：
   

   
   
   根部提取物合成的AgNPs(R2)展现出最强细胞毒性(IC₅₀ 21.73 μg/mL)，显著优于树胶来源纳米颗粒(G2的IC₅₀ 88.63 μg/mL)。72小时处理使1000 μg/mL浓度下细胞存活率降低7倍，倒置显微镜观察到典型凋亡形态。

【结论与意义】
该研究首次证实黄芪来源AgNPs通过双重机制发挥抗癌作用：1) 纳米尺寸效应增强细胞膜渗透，诱导活性氧(ROS)爆发；2) 植物源性黄酮等活性成分协同触发线粒体凋亡通路。相较于化学合成法，该绿色制备工艺具有环境友好、成本低廉的优势，且纳米颗粒表面包裹的植物活性成分可减少毒副作用。

特别值得注意的是，根部提取物合成的AgNPs比树胶来源颗粒具有更强生物活性，这为后续植物器官选择提供重要参考。该成果不仅为乳腺癌治疗提供新型纳米药物候选，其"一石二鸟"的设计思路（同时应对癌症和感染风险）更为肿瘤综合治疗开辟新途径。未来研究可进一步探索Anz@AgNPs与免疫治疗的协同效应，以及其对抗菌耐药菌株的抑制作用。