功能性双纳米载体系统(FDCS)的绿色合成及其在神经退行性疾病治疗与植物生物诱导中的应用机制研究

【字体: 时间:2025年09月13日 来源:Physiology and Molecular Biology of Plants 3.3

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  本研究针对神经退行性疾病死亡率上升的迫切需求,开发了三种植物源功能化双纳米载体系统(FDCS)。通过水热法合成含芹菜籽(F-CSAgNPs)、葡萄皮籽(F-GSAgNPs)和甘薯(F-SPAgNPs)的银纳米颗粒,粒径为10-25 nm,Zeta电位±35 mV。研究证实FDCS具有广谱抗菌、抗氧化和抗炎特性,并通过斑马鱼胚胎毒性实验和绿豆幼苗生长实验验证其生物相容性与环境可持续性。结合ADMET计算模拟,为新型纳米药物治疗神经退行性疾病提供了绿色解决方案。

  

随着神经退行性疾病死亡率的持续攀升,开发新型治疗药物已成为当务之急。纳米技术的突破性进展依赖于创新方法的发现,特别是采用绿色合成技术这种可持续且环境友好的金属纳米颗粒制备策略。

本研究聚焦于开创性地构建一种同时负载植物化合物和银纳米颗粒(silver nanoparticles, AgNPs)的双重载体系统,成功研制出三种功能化双纳米载体(Functionalized Dual Carrier Systems, FDCS):包括功能化芹菜籽银纳米颗粒(F-CSAgNPs)、功能化葡萄皮籽银纳米颗粒(F-GSAgNPs)以及功能化甘薯银纳米颗粒(F-SPAgNPs)。

制备过程始于植物提取物和前驱体溶液的精密调配。将特定体积的提取物与等量或不同体积的硝酸银(silver nitrate)溶液在高压反应室中混合,通过水热合成技术获得具有荧光特性的纳米颗粒胶体分散体系。

通过多项表征技术验证了FDCS的成功合成:粒径范围10-25纳米,Zeta电位在-35 mV到+35 mV之间波动;表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)在350 nm、305 nm和310 nm处出现蓝移特征峰;红外光谱检测到C=O、N-H和C=C等官能团,证实了特定植物化合物的成功负载。其中F-SPAgNPs在选区电子衍射(SAED)图谱中呈现高度晶体结构,与其他两种体系形成鲜明对比,其平均晶粒尺寸为4-11纳米。

生物学评价显示FDCS对革兰氏阴性和阳性菌均具有抑制作用,并展现出显著的抗氧化和抗炎活性。采用斑马鱼(Danio rerio)胚胎模型进行体内毒性评价,同时通过绿豆(Vigna radiata)种子发芽和幼苗生长实验评估其生物相容性与环境可持续性,结果表明FDCS可作为生物诱导剂促进植物生长,在绿色农业领域展现应用潜力。

计算生物学研究在药物开发中扮演关键角色,通过SWISS ADME和STRING等工具对植物化合物进行吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADMET)属性预测,深化了对其药代动力学行为的理解。

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