基于洋葱皮提取物绿色合成的Fe3O4纳米颗粒的医药特性研究：抗菌、抗病毒及免疫调节作用

本研究通过绿色合成方法制备了洋葱皮提取物介导的Fe3O4-NPs（36±1.23 nm），系统评估了其抗菌（针对S. aureus和E. coli）、抗流感病毒（抑制神经氨酸酶活性）及免疫调节（增强巨噬细胞吞噬功能）特性。研究人员采用植物提取物还原法解决了传统纳米合成工艺的高毒性问题，通过XRD、TEM等技术证实了NPs的晶体结构和抗氧化活性（DPPH清除率>80%），为开发低成本、环保型纳米药物提供了新策略。

　　

在抗生素耐药性日益严峻的全球背景下，传统抗菌药物的研发面临巨大挑战。与此同时，纳米材料因其独特的物理化学性质成为对抗病原体的新希望，但化学合成法往往伴随高毒性和环境污染。伊拉克巴士拉大学药学院（University of Basrah, Iraq）的研究团队另辟蹊径，利用当地洋葱（Allium cepa）皮提取物绿色合成了具有多重生物活性的Fe₃O₄纳米颗粒，相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究团队采用植物介导的生物还原法，将FeCl₃·6H₂O与FeCl₂·4H₂O在碱性条件下与洋葱皮提取物反应，通过紫外光谱（最大吸收峰372 nm）和X射线衍射（特征峰2θ=35.82°）证实了Fe₃O₄-NPs的合成。关键技术包括：MTT法检测细胞毒性、神经氨酸酶（MAK12）试剂盒评估抗病毒活性、流式细胞术分析ROS生成及膜电位变化、DPPH/ABTS自由基清除实验测定抗氧化能力，并使用骨髓源性巨噬细胞（BMDMs）模型研究吞噬功能增强效应。

研究结果
表征分析
XRD显示NPs为立方晶系（JCPDS 79-0417），TEM显示36 nm球形颗粒，EDX证实铁氧元素占比68.8:31.2。FT-IR在504.69 cm^-1处的特征峰表明多酚参与了NPs稳定。

抗病毒活性
在MDCK-SIAT1细胞模型中，100 μg/mL NPs使H1N1流感病毒神经氨酸酶活性降低62%（p<0.001），流式检测显示ROS生成减少约40%，显著优于单纯洋葱皮提取物。

抗菌机制
300 μg/mL NPs对S. aureus抑菌圈达18 mm，AO/EtBr染色显示细菌膜完整性破坏。流式数据表明NPs使E. coli膜电位下降65%，ROS水平提升3倍，通过Fenton反应产生·OH自由基是其关键杀菌途径。

免疫调节作用
25 μg/mL NPs预处理使BMDMs对pHrodo E.coli的吞噬指数提升2.3倍（p<0.0001），甲基蓝染色显示活性巨噬细胞比例增加80%，证实其可通过激活Nox2通路增强先天免疫。

这项研究创新性地将食物废弃物转化为功能性纳米材料，解决了传统纳米药物制备的三大痛点：高毒性（细胞存活率>85%）、高成本（植物提取物替代化学还原剂）和低生物相容性。Fe₃O₄-NPs展现的广谱抗菌（尤其对革兰氏阳性菌）、抗病毒（神经氨酸酶抑制）及免疫佐剂特性，为开发新型抗感染制剂提供了绿色合成范式。研究还揭示了NPs通过线粒体-Nox2协同作用（MST1/2激酶调控）增强吞噬功能的分子机制，为纳米免疫调节剂的开发奠定了理论基础。