锆掺杂氧化锌纳米颗粒的绿色合成及其抗结核与代谢酶调控双重功能研究

【编辑推荐】本研究创新性地采用Bryophyllum pinnatum叶提取物为生物燃料，通过溶液燃烧法（SCM）绿色合成锆掺杂氧化锌纳米颗粒（Zr–ZnO NPs）。表征证实其具有纤锌矿结构（PXRD），5.0 mol% Zr–ZnO NPs对结核分枝杆菌H37Ra展现最佳抗结核活性（MIC=50.0 μg/mL），3.0 mol%掺杂样品显著抑制α-淀粉酶（46.7%）和脂肪酶（38.0%），为结核病（TB）合并代谢综合征的协同治疗提供新型纳米材料策略。

　　

Highlight

本研究亮点在于首次采用Bryophyllum pinnatum叶提取物通过绿色溶液燃烧法（SCM）制备锆掺杂氧化锌纳米颗粒（Zr–ZnO NPs），并系统评估其抗结核与代谢酶调控双重功能。

PXRD分析

如图1所示，X射线衍射（PXRD）图谱显示合成的纳米颗粒具有结晶性结构，在2θ角31.82°等处出现明显衍射峰，证实其形成六方纤锌矿相。

结论

本研究成功通过Bryophyllum pinnatum叶提取物绿色合成锆掺杂氧化锌纳米颗粒，综合表征显示其具有纳米晶结构和掺杂依赖的带隙能变化。5.0 mol% Zr–ZnO NPs对结核分枝杆菌H37Ra表现出最优抗结核活性（MIC=50.0 μg/mL），而3.0 mol%样品对α-淀粉酶（46.7%）和脂肪酶（38.0%）抑制效果最佳，荧光光谱证实了纳米颗粒与酶的相互作用及构象变化。这些发现揭示了绿色合成Zr–ZnO NPs在抗结核和调节TB相关代谢紊乱中的双重潜力。

局限性及未来计划

尽管结果令人鼓舞，但本研究存在局限：仅进行体外实验，未探究Zr–ZnO NPs增强活性的分子机制，未评估实际条件下的稳定性。未来将开展动物实验，优化选择性指数（SI>10），并探索其他药用植物提取物的影响。

作者贡献声明

G.K. Prashanth：撰写初稿、实验设计、数据分析；A.S. Giresha：实验操作；Vinita Chaturvedi：监督指导。所有作者声明无利益冲突。

伦理批准

无需伦理审批。

资助声明

无专项资助。