在當(dāng)今全球健康領(lǐng)域，細(xì)菌感染和癌癥依然是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的化學(xué)合成藥物不僅可能帶來(lái)副作用，而且隨著耐藥性的加劇，尋找新的、更安全的治療策略迫在眉睫。同時(shí)，化學(xué)法合成的納米材料往往使用有毒試劑，產(chǎn)生有害副產(chǎn)物，對(duì)環(huán)境也不友好。于是，科學(xué)家們將目光投向了“綠色合成”——利用植物中的天然成分來(lái)制備納米材料。這不僅過(guò)程更環(huán)保，還能賦予納米顆粒額外的生物活性。長(zhǎng)春花是一種傳統(tǒng)的藥用植物，其提取物熊果酸已知具有多種藥理活性。那么，能否利用熊果酸來(lái)合成一種新型的銀納米顆粒，并讓它繼承甚至增強(qiáng)這些有益的生物功能呢？這成為一個(gè)極具吸引力的研究課題。為了解決這些問(wèn)題，研究人員開展了一項(xiàng)探索性研究，成功利用從長(zhǎng)春花中分離的熊果酸合成了銀納米顆粒，并對(duì)其在抗菌、抗癌等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力進(jìn)行了全面評(píng)估。這項(xiàng)研究為解決傳統(tǒng)療法的局限提供了一種有前景的綠色替代方案，論文發(fā)表在《Scientific Reports》上。

為了開展這項(xiàng)研究，研究人員運(yùn)用了多種關(guān)鍵技術(shù)方法。他們從長(zhǎng)春花中分離得到熊果酸，將其作為還原劑和穩(wěn)定劑，通過(guò)化學(xué)還原法合成了熊果酸介導(dǎo)的銀納米顆粒。對(duì)合成的納米顆粒，研究人員利用了一系列表征技術(shù)，包括紫外-可見光譜、X射線衍射、傅里葉變換紅外光譜、能量色散X射線光譜、透射電子顯微鏡、動(dòng)態(tài)光散射和Zeta電位分析，以確定其光學(xué)性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)、表面官能團(tuán)、元素組成、形貌、尺寸分布和穩(wěn)定性。在生物活性評(píng)價(jià)方面，他們采用了瓊脂擴(kuò)散法、微量肉湯稀釋法、時(shí)間-殺菌曲線分析、生物膜抑制試驗(yàn)、細(xì)菌運(yùn)動(dòng)性評(píng)估以及膜完整性檢測(cè)來(lái)探究其抗菌和抗生物膜活性。抗氧化活性通過(guò)DPPH（2,2-二苯基-1-苦基肼基）和FRAP（鐵還原抗氧化能力）化學(xué)分析法，以及在酵母模型中的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。抗癌活性和細(xì)胞毒性則通過(guò)MTT（3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽）實(shí)驗(yàn)和AO/EBr（吖啶橙/溴化乙錠）染色法進(jìn)行測(cè)定。抗炎潛力通過(guò)檢測(cè)脂多糖誘導(dǎo)的RAW 264.7巨噬細(xì)胞中一氧化氮的生成來(lái)評(píng)估。最后，研究人員還通過(guò)分子對(duì)接模擬，探討了銀離子與特定細(xì)菌毒力蛋白和乳腺癌相關(guān)蛋白的潛在相互作用。

研究人員將熊果酸溶液與硝酸銀溶液混合，通過(guò)溫和加熱，成功合成了UA-AgNPs（熊果酸-銀納米顆粒），反應(yīng)后溶液顏色從淺黃色變?yōu)樯钭厣�，表明納米顆粒的形成。

通過(guò)紫外-可見光譜分析，合成的納米顆粒在440 nm處有一個(gè)強(qiáng)烈的表面等離子體共振吸收峰。傅里葉變換紅外光譜分析表明，熊果酸中的羥基和羧基等官能團(tuán)參與了銀離子的還原和納米顆粒的穩(wěn)定。X射線衍射圖譜證實(shí)了納米顆粒的結(jié)晶性質(zhì)，計(jì)算出的平均晶粒尺寸約為14.8納米。透射電子顯微鏡顯示，UA-AgNPs主要為球形，平均尺寸約為15.55納米，但存在一定程度的團(tuán)聚。動(dòng)態(tài)光散射測(cè)得的流體動(dòng)力學(xué)直徑約為129納米，Zeta電位為-0.32毫伏。

UA-AgNPs對(duì)測(cè)試的革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌均表現(xiàn)出顯著的抗菌活性。對(duì)蠟樣芽孢桿菌和銅綠假單胞菌的抑菌圈直徑分別達(dá)到18.00毫米和16±0.3毫米，其抗菌效果與標(biāo)準(zhǔn)抗生素萬(wàn)古霉素和慶大霉素相當(dāng)，并顯著優(yōu)于單獨(dú)的熊果酸和硝酸銀。最小抑菌濃度分別為6.95 μg/mL和12.39 μg/mL，最小殺菌濃度均為50 μg/mL。時(shí)間-殺菌曲線顯示，UA-AgNPs能迅速抑制并殺滅細(xì)菌。

UA-AgNPs能有效抑制蠟樣芽孢桿菌和銅綠假單胞菌的生物膜形成，抑制率分別達(dá)到64.43%和60.89%。此外，納米顆粒還能顯著抑制細(xì)菌的游動(dòng)和集群運(yùn)動(dòng)能力，這表明它可能通過(guò)干擾細(xì)菌的毒力因子來(lái)限制其感染和傳播。

處理后的細(xì)菌出現(xiàn)了明顯的胞內(nèi)蛋白質(zhì)和DNA泄漏，表明UA-AgNPs破壞了細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性，這是其發(fā)揮抗菌作用的關(guān)鍵機(jī)制之一。

通過(guò)DPPH和FRAP兩種體外化學(xué)分析法，證實(shí)UA-AgNPs具有清除自由基和還原金屬離子的能力。在酵母模型實(shí)驗(yàn)中，UA-AgNPs能保護(hù)酵母細(xì)胞免受過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷，進(jìn)一步證實(shí)了其體內(nèi)抗氧化潛力。

MTT實(shí)驗(yàn)表明，UA-AgNPs對(duì)HeLa（人宮頸癌）細(xì)胞系具有劑量依賴性的生長(zhǎng)抑制作用，其半數(shù)抑制濃度為29.20 μg/mL。AO/EBr雙染色實(shí)驗(yàn)觀察到了典型的凋亡細(xì)胞形態(tài)。相比之下，UA-AgNPs對(duì)正常的非洲綠猴腎細(xì)胞毒性較低，其IC₅₀為5.59 μg/mL，顯示出一定的選擇性。

在脂多糖誘導(dǎo)的RAW 264.7巨噬細(xì)胞炎癥模型中，UA-AgNPs能劑量依賴性地抑制一氧化氮的過(guò)量產(chǎn)生，表明其具有潛在的抗炎作用。

使用AgNO₃作為銀離子的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行分子對(duì)接模擬。結(jié)果顯示，銀離子能與細(xì)菌毒力蛋白（如銅綠假單胞菌的彈性蛋白酶和蠟樣芽孢桿菌的溶血素BL）以及乳腺癌相關(guān)蛋白（血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2）的活性位點(diǎn)有效結(jié)合，這為解釋UA-AgNPs的抗菌和抗癌活性提供了分子層面的可能機(jī)制。

本研究成功利用長(zhǎng)春花來(lái)源的熊果酸綠色合成了銀納米顆粒。全面的表征證實(shí)了其球形形貌、納米級(jí)尺寸和良好的穩(wěn)定性。生物學(xué)評(píng)價(jià)揭示了UA-AgNPs具有多重、優(yōu)異的生物活性：它對(duì)多種致病菌，特別是蠟樣芽孢桿菌和銅綠假單胞菌，表現(xiàn)出強(qiáng)效的抗菌和抗生物膜活性，其機(jī)制涉及破壞細(xì)胞膜、導(dǎo)致內(nèi)容物泄漏以及抑制細(xì)菌運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，該納米顆粒展現(xiàn)了顯著的抗氧化能力，并在細(xì)胞模型中顯示出抗炎潛力。更重要的是，UA-AgNPs對(duì)HeLa癌細(xì)胞具有選擇性的細(xì)胞毒性，能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，而對(duì)正常Vero細(xì)胞的損傷相對(duì)較小。分子對(duì)接模擬則從理論上支持了其作用的分子靶點(diǎn)。

這項(xiàng)研究的意義在于：第一，它提供了一種環(huán)境友好、可持續(xù)的納米顆粒合成方法，利用單一、明確的植物活性成分（熊果酸）實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米顆粒尺寸和功能的可控合成，避免了傳統(tǒng)化學(xué)合成的毒性問(wèn)題。第二，所合成的UA-AgNPs是一種集抗菌、抗生物膜、抗氧化、抗炎和抗癌活性于一體的“多功能”納米治療劑原型。第三，其“選擇性毒性”——即對(duì)癌細(xì)胞有效而對(duì)正常細(xì)胞相對(duì)安全——為開發(fā)新型抗癌藥物提供了重要線索。最后，該研究為基于植物活性成分的納米生物材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，如開發(fā)新型抗菌敷料、抗腫瘤藥物遞送系統(tǒng)或抗炎制劑，奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，展示了綠色納米技術(shù)在應(yīng)對(duì)耐藥性感染和癌癥等重大健康問(wèn)題上的巨大潛力。