溶剂依赖型红桑（Morus rubra）银纳米颗粒合成：理化性质与抗菌及抗癌活性的关联研究

《RSC Advances》：Solvent dependent synthesis of silver nanoparticles using Morus rubra: correlating physicochemical properties with antimicrobial and anticancer activityOpen Access

　　

研究人员利用红桑（Morus rubra）叶片煎剂，分别采用水相体系（MR-AgNPs-Aq）与氢醇体系（MR-AgNPs-HA）成功合成了银纳米颗粒（AgNPs）。紫外-可见（UV-vis）吸收分析显示，MR-AgNPs-Aq在约450 nm出现表面等离子共振峰，MR-AgNPs-HA在约500 nm区域出现峰，表明颗粒生长及与植物化学物相互作用存在差异。傅里叶变换红外光谱（FTIR）表明酚类与黄酮类等植物化学成分参与AgNPs的还原与稳定。X射线衍射（XRD）与选区电子衍射（SAED）均证实AgNPs为面心立方（FCC）晶型。扫描电镜（SEM）与透射电镜（TEM）显示颗粒多呈球形；MR-AgNPs-HA粒径约12 nm且分布更均匀，MR-AgNPs-Aq粒径约17 nm且均匀性较差。抗菌实验显示其活性具有浓度依赖性，10 mg mL?1时抑菌圈为7–15 mm。抗真菌实验中对白色念珠菌（Candida albicans）抑制明显，对黑曲霉（Aspergillus niger）几乎无抑制。MTT实验显示，MR-AgNPs-HA对MCF-7细胞IC50为5.73 μg mL?1，显著强于MR-AgNPs-Aq的54.69 μg mL?1。结果表明，氢醇煎剂所制AgNPs具有更优理化性质和更强生物活性，在生物医学应用中具潜力。

研究背景方面，纳米技术因金属纳米颗粒具备高比表面积与局域表面等离子共振（LSPR，localized surface plasmon resonance）行为，在生物医学、催化与材料科学中受到广泛关注。银纳米颗粒（AgNPs，silver nanoparticles）因抗菌、抗癌与光学特性成为研究热点。传统物理与化学合成常使用有害试剂并带来环境影响，因此植物介导合成成为更可持续的替代策略。植物多酚、黄酮类、蛋白质等既可作电子供体，也可作胶体稳定剂。提取介质会影响植物化学成分组成，从而影响纳米颗粒成核、生长、尺寸分布、稳定性与功能。红桑（Morus rubra）富含多酚黄酮、花青素、羟基苯甲酸与羟基肉桂酸等活性成分，但在银纳米颗粒合成中仍研究不足；且提取溶剂如何影响其植物化学成分及所得AgNPs理化与生物性能尚未充分阐明。因此，研究人员开展水相与氢醇红桑叶煎剂比较研究，以建立溶剂、植物化学成分、AgNPs性质、抗菌与抗癌性能之间的关系。

主要关键技术方法方面，研究人员以印度索拉普采集并经鉴定的红桑鲜叶为植物材料来源，分别制备水相煎剂和乙醇-去离子水1:1氢醇煎剂。表征采用紫外-可见光谱（UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）与选区电子衍射（SAED）。抗菌采用琼脂孔扩散法，测试金黄色葡萄球菌（S. aureus）、大肠杆菌（E. coli）、铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis）、白色念珠菌（C. albicans）与黑曲霉（A. niger）。抗癌采用MTT法，以MCF-7人乳腺癌细胞与L929小鼠结缔组织正常细胞评价细胞活力与选择性毒性。

研究结果方面，植物化学成分分析显示，水相与氢醇煎剂均含生物碱、碳水化合物、还原糖、皂苷；氢醇煎剂额外检出黄酮与酚类，且总黄酮含量更高，水相煎剂总酚含量更高。紫外-可见吸收分析通过AgNO₃溶液、煎剂与反应产物光谱比较，证实Ag⁺被还原为金属Ag⁰，MR-AgNPs-Aq约450 nm、MR-AgNPs-HA约500 nm的等离子峰说明粒径、形貌与界面环境不同。FTIR分析通过有机官能团位移，证明羟基、羰基等参与还原与包覆（capping）。XRD分析通过（111）、（200）、（220）、（311）晶面衍射峰匹配JCPDS 04-0783，确认FCC金属银且MR-AgNPs-HA结晶性更好。FESEM分析显示两者多为球形，MR-AgNPs-Aq聚集体较大，MR-AgNPs-HA更均匀致密。HRTEM与SAED显示MR-AgNPs-Aq平均17 nm、9–25 nm分布，MR-AgNPs-HA平均12 nm、6–16 nm且更均匀；SAED环对应FCC银晶面，氢醇样品环更锐利。

抗菌与抗真菌结果显示，AgNPs活性随浓度升高增强；MR-AgNPs-HA在10 mg mL^?1对部分菌株抑菌圈更大。对白色念珠菌抑制明显，对黑曲霉几乎无作用，说明丝状真菌厚壁造成抗性。抗癌结果显示，MCF-7细胞中MR-AgNPs-HA IC₅₀为5.73 μg mL^?1，MR-AgNPs-Aq为54.69 μg mL^?1；L929正常细胞中MR-AgNPs-HA存活率高于MR-AgNPs-Aq，表现出对癌细胞相对更高的选择性。

讨论部分总结指出，氢醇体系因提取更多黄酮与酚类，增强还原、稳定与包覆能力，使颗粒更小、更均匀、结晶更好，从而提高抗菌与抗癌性能。较小尺寸、较大比表面积与植物化学物协同，有利于细胞摄取、氧化应激、线粒体功能障碍与凋亡通路激活。对正常细胞虽有一定毒性，但相对于癌细胞毒性较低，说明具潜在选择性。作者也指出仍需优化尺寸浓度、开展机制研究与体内评价。

结论部分翻译如下：综上所述，采用水相与氢醇红桑叶煎剂可成功合成银纳米颗粒；氢醇体系所得MR-AgNPs-HA粒径更小、分布更均匀、结晶性更高，且黄酮类植物化学成分更丰富。该类AgNPs表现出浓度依赖型抗菌、抗真菌与抗癌活性，其中MR-AgNPs-HA对MCF-7乳腺癌细胞具有更低IC₅₀与更强生物活性，同时对L929正常细胞相对温和。研究证明提取溶剂通过改变植物化学成分组成，显著影响AgNPs的成核、生长、稳定与生物性能。氢醇红桑介导合成的AgNPs具备更优理化特征与生物活性，未来在抗菌、抗癌等生物医学方向具有进一步研究价值。