基于水蓼叶绿色合成的生物相容性银纳米颗粒(PH-AgNPs)的多功能应用：从抗肿瘤治疗到环境催化

本研究创新性地利用水蓼(Persicaria hydropiper)叶提取物绿色合成银纳米颗粒(PH-AgNPs)，解决了传统纳米材料制备过程中的毒性高、成本昂贵等问题。通过多维度表征证实PH-AgNPs具有球形形貌(20-75nm)和良好生物相容性(溶血率<10%)，展现出显著的抗菌(最低抑菌浓度9.38μg/mL)、抗氧化(EC50 38.23μg/mL)和抗炎活性(IC50 329.22μg/mL)。特别值得注意的是，PH-AgNPs通过激活p53/Bax通路诱导EAC细胞凋亡(抑制率80.12%)，并能高效催化降解有机染料(罗丹明B降解速率0.232min-1)。该研究为开发兼具治疗价值与环境应用的多功能纳米材料提供了新思路。

　　

在纳米技术迅猛发展的今天，银纳米颗粒(AgNPs)因其独特的光学、电学和生物学特性，在医学诊断、肿瘤治疗和环境修复等领域展现出巨大潜力。然而，传统化学法制备的AgNPs往往需要使用有毒还原剂(如硼氢化钠)和稳定剂，不仅产生有害副产物，其生物相容性也备受质疑。与此同时，抗生素耐药性危机、癌症治疗副作用以及工业染料污染等问题日益严峻，亟需开发新型多功能纳米材料来应对这些挑战。正是在这样的背景下，来自孟加拉国Rajshahi大学的研究团队将目光投向了传统药用植物——水蓼(Persicaria hydropiper)。

这种在孟加拉被称为"Bishkatali"的植物，其叶片富含黄酮类(如槲皮素衍生物)和多酚化合物，不仅具有悠久的药用历史，更可能成为绿色合成纳米材料的理想还原剂。研究人员创新性地利用水蓼叶提取物，开发出一种简单环保的银纳米颗粒(PH-AgNPs)合成方法，并系统评估了其在生物医学和环境修复领域的多重应用价值。

研究团队采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、动态光散射(DLS)等多种表征技术确认了PH-AgNPs的理化性质。通过溶血实验评估生物相容性，采用DPPH/ABTS法测定抗氧化活性，蛋白变性抑制实验评价抗炎效果。抗菌研究结合纸片扩散法和微量肉汤稀释法，抗癌实验则使用艾氏腹水癌(EAC)小鼠模型，通过细胞计数、DAPI染色和基因表达分析探究作用机制。催化性能测试选取四种常见有机染料(亚甲基蓝MB、罗丹明B等)作为底物。

表征分析显示，PH-AgNPs呈现典型的球形形貌，平均粒径114.5nm(动态光散射结果)，表面等离子共振(SPR)吸收峰位于455nm。XRD图谱证实其为面心立方晶体结构，FTIR分析揭示叶片中的多酚羟基和羰基参与了银离子的还原和稳定。特别值得注意的是，这些纳米颗粒表现出优异的稳定性(ζ电位-63.7mV)和生物相容性，在300μg/mL浓度下溶血率仅为9.96%，远低于安全阈值。

在生物活性方面，PH-AgNPs展现出广谱抗菌性能，对蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)的最低抑菌浓度(MIC)低至9.38μg/mL。与抗生素联用时，与四环素组合对大肠杆菌的协同增效最高达37.26%。抗氧化测试显示其对ABTS自由基的EC₅₀为38.23μg/mL，抗炎活性测试中对蛋白变性的抑制率在300μg/mL时达到45.74%。更引人注目的是其抗癌效果——以4mg/kg/day剂量腹腔注射治疗EAC小鼠6天后，肿瘤细胞抑制率达到80.12%，并显著改善癌症相关的贫血症状。分子机制研究表明，PH-AgNPs通过上调p53和Bax基因表达，同时抑制NF-κB信号通路来诱导癌细胞凋亡。

在环境应用方面，PH-AgNPs表现出优异的催化降解性能，对罗丹明B(RhB)的降解速率常数(k)高达0.232min^-1，其催化机制可能涉及纳米颗粒表面电子转移和NaBH₄提供的活性氢原子。这种催化活性为处理纺织业废水中的有机染料污染提供了新思路。

这项研究的创新价值主要体现在三个方面：首先，开发了一种简单、经济且环保的AgNPs绿色合成方法，避免了传统方法中有毒化学试剂的使用；其次，系统证实了PH-AgNPs的多功能特性，包括抗菌、抗氧化、抗炎、抗癌和环境催化等，这在既往研究中较为罕见；最后，深入阐明了其抗癌作用的分子机制，即通过调控p53/Bax和NF-κB信号通路诱导肿瘤细胞凋亡。这些发现不仅为开发新型纳米药物提供了候选材料，也为解决抗生素耐药性和环境污染等全球性问题提供了新思路。

值得注意的是，研究中使用的Persicaria hydropiper在亚洲多个地区作为食用和药用植物已有悠久历史，这为其衍生的纳米材料的安全性提供了传统经验支持。然而，作者也指出未来需要进一步研究PH-AgNPs的长期毒性和药代动力学特性，以推动其向临床应用转化。总体而言，这项工作展示了植物纳米技术在开发多功能生物材料方面的巨大潜力，为可持续纳米医学的发展提供了重要参考。