基于红鸡蛋花甲醇叶提取物绿色合成银纳米颗粒的体外生物活性研究及其抗菌抗氧化应用

本研究利用红鸡蛋花(Plumeria rubra)甲醇叶提取物成功绿色合成银纳米颗粒(AgNPs)，通过多种表征技术证实其形貌特征和表面功能化。研究发现PR-AgNPs对副溶血弧菌(V. parahaemolyticus)具有显著抑制效果(MIC=31.2μg mL-1)，并展现浓度依赖性DPPH自由基清除能力(IC50=10.85μg mL-1)。该研究为开发新型抗菌材料和抗氧化剂提供了绿色合成策略，对解决抗生素耐药性问题具有重要意义。

　　

在抗生素耐药性日益严重的全球背景下，开发新型抗菌材料成为当务之急。银纳米颗粒(AgNPs)因其独特的抗菌性能备受关注，但传统化学合成方法存在环境污染和生物相容性差等问题。植物提取物绿色合成法虽然环保，但普遍存在提取效率低、热不稳定成分易分解等缺陷。

针对这些问题，印度Adikavi Nannaya大学生命与健康科学学院的研究团队创新性地采用甲醇溶剂和索氏提取法，从红鸡蛋花(Plumeria rubra)叶片中高效提取植物化学物质，成功合成银纳米颗粒(PR-AgNPs)，相关成果发表在《Scientific Reports》上。研究人员通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、高分辨透射电镜(HRTEM)等技术系统表征了纳米颗粒特性，并评估了其抗菌、抗氧化、血细胞相容性和细胞毒性等生物活性。

关键技术方法包括：1)索氏提取法制备甲醇叶提取物；2)表面等离子体共振(SPR)监测纳米颗粒形成；3)X射线衍射(XRD)分析晶体结构；4)动态光散射(DLS)测定流体力学尺寸；5)微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)；6)DPPH法评估抗氧化活性；7)MTT法检测细胞毒性。

【Phytochemistry of Plumeria rubra methanolic extract】
通过定性植物化学筛选、总多酚含量(TPC)测定和气相色谱-火焰离子化检测(GC-FID)分析发现，提取物含有生物碱、强心苷、萜类和黄酮类化合物。FTIR检测到3307 cm^-1处的羟基(O-H)伸缩振动峰，GC-FID鉴定出甲基水杨酸、β-谷甾醇等活性成分，这些物质在后续纳米颗粒合成中发挥还原和稳定作用。

【Bio-reduction of AgNPs】
反应溶液颜色由黄绿色变为深黑色，UV-Vis光谱在432 nm处出现特征性表面等离子体共振(SPR)吸收峰，证实AgNPs形成。Tauc曲线分析显示直接和间接带隙分别为2.8 eV和2.5 eV。

【Surface plasmon resonance(SPR) and surface functional group of PR-AgNPs】
FTIR分析显示PR-AgNPs表面存在O-H弯曲(1374 cm^-1)和N-O伸缩(1588 cm^-1)等官能团，证实植物化学物质参与纳米颗粒表面功能化。XRD衍射峰对应(111)、(200)等晶面，平均晶粒尺寸为16.44 nm。

【Morphology and elemental composition】
场发射扫描电镜(FESEM)显示PR-AgNPs呈不规则形状，部分嵌入片状结构中。能谱分析(EDX)在3 keV处出现银特征峰，元素分布图证实银均匀分布。

【SAED pattern and size distribution】
选区电子衍射(SAED)显示非晶特征，HRTEM测定平均粒径25.42 nm，最大精细条纹1.32 nm。动态光散射(DLS)测得流体力学尺寸196.6 nm，zeta电位-19.3 mV，表明颗粒稳定性良好。

【In vitro biological activities】
抗菌实验显示PR-AgNPs对副溶血弧菌(V. parahaemolyticus)的MIC最低(31.25μg mL^-1)。DPPH自由基清除实验IC₅₀为10.86μg mL^-1，血细胞相容性实验IC₅₀为31.30μg mL^-1，细胞毒性实验对SH-SY5Y细胞的IC₅₀为72.54μg mL^-1。

该研究创新性地采用甲醇提取法高效获取植物活性成分，成功合成具有抗菌和抗氧化活性的银纳米颗粒。相比传统水提法，该方法能在低温条件下提取更丰富的植物化学物质，特别是非极性和半极性成分。研究证实PR-AgNPs对水产致病菌副溶血弧菌有显著抑制效果，为其在水产养殖等领域的应用提供了实验依据。虽然存在颗粒团聚和粒径不均一等技术局限，但这项工作为开发环境友好型纳米抗菌材料提供了新思路，对解决日益严峻的抗生素耐药性问题具有重要意义。未来研究可进一步优化合成条件，探索其分子作用机制和体内应用潜力。