大麻废料提取物合成金银纳米颗粒对抗铜绿假单胞菌：绿色合成与抗菌新突破

《Journal of Cannabis Research》：Antibacterial properties of silver and gold nanoparticles synthesized using Cannabis sativa waste extract against Pseudomonas aeruginosa

为解决传统纳米颗粒合成方法存在的环境问题，研究人员开展了利用大麻（Cannabis sativa）废料提取物合成金银纳米颗粒并研究其对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）抗菌活性的研究。结果显示，合成的纳米颗粒有显著抗菌活性，这为绿色纳米技术和废物利用提供了新方向。

　　在科技飞速发展的当下，纳米技术在众多领域展现出巨大潜力，金属纳米颗粒因其独特的物理化学性质，在催化、电子、医学和环境科学等方面有着广泛应用。然而，传统的纳米颗粒合成方法常使用有害化学物质且能耗大，对环境造成严重影响，这成为了纳米技术发展道路上的一大阻碍。寻找绿色、可持续的合成方法迫在眉睫。与此同时，细菌感染问题日益严峻，铜绿假单胞菌作为一种常见的革兰氏阴性菌，不仅对多种抗生素耐药，还与医院感染密切相关，严重威胁人类健康。在此背景下，来自捷克化学技术大学（University of Chemistry and Technology）的研究人员开展了一项意义重大的研究，该研究成果发表于《Journal of Cannabis Research》。

研究人员利用大麻废料提取物作为绿色资源，成功合成了银纳米颗粒（AgNPs）和金纳米颗粒（AuNPs），并深入探究了它们对铜绿假单胞菌的抗菌活性。在研究过程中，研究人员主要运用了透射电子显微镜（TEM）、原子吸收光谱法（AAS）、X 射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等关键技术方法。通过 TEM 观察纳米颗粒的形态和大小，AAS 确定其浓度，XRD 分析晶体结构，FTIR 识别纳米颗粒稳定层的分子结构；采用微培养装置、固体培养基培养和聚苯乙烯微量滴定板中的代谢活性测定等方法，评估合成纳米颗粒的最小抑菌浓度（MIC）、最小杀菌浓度（MBC）和最小生物膜抑制浓度（MBIC）。

银纳米颗粒的合成与活性研究

研究人员首先利用大麻废料提取物成功制备出银纳米颗粒。通过紫外 - 可见分光光度法（UV-Vis）监测，发现其在 450nm 处出现特征吸收峰，证实了银纳米颗粒的成功合成。AAS 测定其浓度为 334.4mg/L ，TEM 显示银纳米颗粒主要呈球形或椭圆形，平均粒径在 3 - 21nm 之间，其中 5 - 7nm 粒径的颗粒占比最高（27%）。XRD 分析表明，样品中存在金属银以及氯化银，X 射线光电子能谱（XPS）确认了纳米颗粒表面碳、氧、银的相对含量分别为 31.0%、39.6% 和 29.4%。FTIR 分析发现，银纳米颗粒稳定层存在 O-H、C = C、C-O、C-Cl 等多种化学键。对铜绿假单胞菌浮游细胞的研究显示，银纳米颗粒的最小抑菌浓度（MIC₈₀）在 0.6 - 2.1mg/L 之间，最小杀菌浓度（MBC）在 0.6 - 10.5mg/L 之间，最小生物膜抑制浓度（MBIC₈₀）在 2.1 - 9.6mg/L 之间。

金纳米颗粒的合成与活性研究

同样，研究人员利用大麻废料提取物成功合成了金纳米颗粒，UV-Vis 光谱在 530nm 处出现特征峰，证明了其合成。AAS 测定金纳米颗粒浓度为 381.9mg/L ，TEM 显示其主要为球形，偶尔有棒状或三角形颗粒，平均粒径在 2 - 21nm。XRD 检测到对应金属金的特征衍射峰，XPS 确认了表面碳、氧、金的相对含量分别为 43.3%、37.8% 和 18.9%。FTIR 分析表明，金纳米颗粒稳定层存在 O-H、C = C、C-O、C-H 等化学键。对铜绿假单胞菌的研究发现，金纳米颗粒的最小抑菌浓度（MIC₅₀）在 59.6 - 155.1mg/L 之间，仅在部分菌株中检测到最小生物膜抑制浓度（MBIC₅₀），如 DBM 3777 菌株为 24.6mg/L，PAO1 菌株为 6.8mg/L 。

统计分析结果

统计分析显示，银纳米颗粒能显著抑制铜绿假单胞菌浮游细胞生长和生物膜代谢活性，而金纳米颗粒在实验浓度下对浮游细胞生长和生物膜代谢活性无显著抑制作用。

综合研究结果，该研究成功利用大麻废料提取物合成了银纳米颗粒和金纳米颗粒，并且这些纳米颗粒对铜绿假单胞菌表现出显著的抗菌活性。这一研究成果不仅为绿色纳米技术提供了新的途径，实现了废物的资源化利用，还有助于开发新型抗菌剂，为解决细菌耐药问题和医院感染防控提供了潜在的解决方案。不过，研究也存在一定局限性，如大麻废料提取物化学成分的可变性可能影响纳米颗粒合成的重复性和抗菌效果，纳米颗粒的长期稳定性未进行评估，且仅对铜绿假单胞菌进行了研究，未来还需进一步拓展研究范围和优化实验条件，以推动该研究成果的实际应用。