Taxus wallichaina提取物及其生物合成的银纳米粒子的抗癌、抗炎和镇痛作用

《Food Science & Nutrition》：Anti-Cancer, Anti-Inflammatory, and Analgesic Effects of Taxus wallichaina Extracts and Its Biosynthesized Silver Nanoparticles

　　本研究以雪杉（Taxus wallichiana）为原料，采用绿色合成法制备银纳米颗粒（AgNPs），并通过UV-Vis、SEM和FTIR表征其结构。药理实验表明，AgNPs在抑制U87胶质瘤细胞增殖（48小时存活率85.45%）、减轻炎症（120分钟抑制率37.31%）方面优于原植物提取物，且未显示急性毒性。

　　本研究围绕利用一种名为“Taxus wallichiana Zucc.”的植物进行银纳米颗粒（AgNPs）的绿色合成，并对其药理潜力进行了评估。该植物在南亚地区被广泛认知，尤其在巴基斯坦、印度和孟加拉国等地，因其独特的生物活性成分而被视为具有重要药用价值的植物。由于其丰富的生物活性物质，该植物被选为绿色合成AgNPs的原料，旨在开发一种更加环保、高效且可持续的纳米材料制备方法。研究通过多种技术手段对AgNPs进行了表征，并评估了其在抗癌、抗炎和镇痛等方面的药理作用。

首先，研究采用了GC-MS（气相色谱-质谱联用）技术对植物提取物中的生物活性成分进行了分析。结果显示，该植物中含有多种具有生物活性的化合物，其中Betuligenol含量最高，达到51.42%。此外，还有其他多种化合物如3-(p-羟基苯基)-1-丙醇、甲基（2-羟基-3-乙氧基苯基）醚和棕榈酸等，这些成分被认为是具有潜在药理活性的物质。这一发现表明，该植物不仅具备丰富的化学成分，还可能在传统医学中被广泛使用，为后续的纳米材料开发提供了理论依据。

随后，研究通过紫外-可见光谱（UV-Vis）对AgNPs的合成效果进行了验证。结果表明，AgNPs在430 nm左右出现明显的表面等离子体共振（SPR）峰，且在该波长下达到最大吸收值。这一特征性的光谱峰表明AgNPs成功合成，并具有良好的光学性质。同时，SPR峰的位置和强度还与纳米颗粒的尺寸和浓度相关，说明了纳米颗粒的稳定性。此外，扫描电镜（SEM）分析进一步证实了AgNPs的形态和尺寸，其主要呈现为球形和椭圆形，尺寸范围在10至20纳米之间。这一结果表明，植物提取物在AgNPs的合成过程中不仅起到了还原剂的作用，还起到了稳定剂的功能，有助于形成均匀的纳米颗粒。

红外光谱（FTIR）分析则揭示了AgNPs的表面化学特性。研究发现，AgNPs中存在多种官能团，包括羟基（O-H）和甲基（CH）的伸缩振动峰，分别出现在3649.39、3622.62和3500.05 cm?1附近。此外，还观察到碳-碳双键（C=C）的伸缩振动峰在2300.98 cm?1，以及芳香环的特征峰在1570.97 cm?1。这些结果进一步说明了AgNPs的表面化学结构，并确认了植物提取物在纳米颗粒合成过程中的关键作用。同时，FTIR分析还帮助研究人员识别了哪些官能团可能参与了纳米颗粒的形成和稳定，为理解其生物活性提供了重要线索。

在药理评估方面，研究通过MTT法对AgNPs和植物提取物的抗癌活性进行了测试。结果显示，AgNPs在所有测试浓度下均表现出比植物提取物更强的细胞毒性，特别是在75.09 μg/mL浓度下，AgNPs在48小时后对U87胶质母细胞瘤细胞的细胞存活率降低了85.45%。这表明AgNPs具有更强的抗癌潜力，可能是由于其更大的比表面积和更高的生物可及性。此外，AgNPs在体外实验中表现出较高的细胞毒性，说明其可能在靶向治疗癌症方面具有优势。

在抗炎活性方面，研究采用了 carrageenan 诱导的爪水肿模型对AgNPs和植物提取物进行了评估。结果显示，无论是植物提取物还是AgNPs，均表现出显著的抗炎效果。其中，AgNPs在1和2 mg/kg剂量下，对炎症的抑制效果分别达到了268和0.268，表明其具有良好的抗炎活性。相比之下，植物提取物在相同剂量下也显示出一定的抗炎效果，但其效果略逊于AgNPs。这一结果可能与AgNPs的纳米结构和表面特性有关，其能够更有效地与炎症相关蛋白结合，从而发挥更强的抗炎作用。

尽管在镇痛效果的测试中，AgNPs和植物提取物均未表现出显著的镇痛作用，但其在其他药理方面展现出了良好的潜力。这可能意味着AgNPs在镇痛方面的效果不如其在抗癌和抗炎方面的效果显著，但仍然具有一定的应用价值。此外，急性毒性实验表明，无论是植物提取物还是AgNPs，在最高剂量2000 mg/kg下均未表现出明显的毒性，这进一步证明了其在药物开发中的安全性。

综上所述，本研究通过绿色合成方法制备了Taxus wallichiana Zucc.提取物为基础的AgNPs，并对其物理和化学特性进行了详细表征。结果表明，AgNPs不仅在抗癌和抗炎方面表现出显著的药理活性，而且在安全性和生物相容性方面也具有优势。这些发现为植物源纳米材料在现代医学中的应用提供了新的思路，尤其是在癌症治疗和炎症管理方面。然而，为了进一步推动这些纳米材料在临床中的应用，还需要进行更深入的机制研究和长期安全性评估。此外，研究还建议未来可以结合分子对接和模拟分析，以及体内药代动力学研究，以全面评估AgNPs的药理潜力。通过将传统植物学知识与现代纳米技术相结合，本研究为解决当前医学和环境挑战提供了一种可持续的解决方案。