巴西亚马逊红蜂胶作为绿色合成抗菌银纳米粒子的可持续资源

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Journal of Biotechnology 4.1

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  本研究针对抗生素耐药性问题,利用巴西亚马逊红蜂胶(Amazon red propolis)开展绿色合成银纳米粒子(AgNPs)的研究。通过高效液相色谱鉴定出关键酚类化合物(如calycosin),合成的AgNPs对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)表现出显著抗菌活性(MIC 25-100 μg/mL),且对革兰阴性菌具有选择性。纳米粒子通过UV-Vis、DLS、TEM等技术表征,证实其高稳定性(zeta电位-51.80 mV)和球形结构。该研究为开发新型抗菌剂提供了可持续策略。

  

抗生素耐药性已成为全球公共卫生的重大威胁,寻找新型抗菌剂迫在眉睫。银纳米粒子(AgNPs)因其独特的物理化学性质和抗菌潜力备受关注,但传统合成方法常涉及有毒试剂和高能耗。绿色合成利用生物资源还原金属离子,兼具环保与高效优势。蜂胶作为蜜蜂采集的天然树脂,富含酚类和黄酮类化合物,是理想的绿色合成原料。然而,不同地理来源的蜂胶成分差异显著,亚马逊红蜂胶因其特殊的异黄酮成分(如calycosin)尚未被用于AgNPs合成研究。

为解决这一问题,来自国内的研究团队首次以巴西亚马逊红蜂胶为原料,通过分馏提取高纯度酚类组分,并以此为还原剂和稳定剂合成AgNPs。研究采用UV-Vis光谱验证表面等离子共振效应(418 nm),动态光散射(DLS)测定流体力学直径(252.47±1.42 nm),透射电镜(TEM)观察球形核壳结构,X射线衍射(XRD)确认晶体性质。抗菌实验显示,纳米粒子对大肠杆菌(Escherichia coli)的最小抑菌浓度(MIC)为25 μg/mL,显著优于对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的效果(MIC 100 μg/mL),且对小鼠巨噬细胞毒性较低(CC50
83.92 μg/mL)。

关键实验技术
研究采用液相色谱(HPLC)鉴定蜂胶标志物(calycosin等),通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)和能量色散光谱(EDS)表征纳米粒子理化性质,X射线衍射(XRD)分析晶体结构,并利用微量肉汤稀释法测定抗菌活性(MIC/MBC)。

研究结果

  1. 化学成分分析:氯仿分馏使总酚含量提升53%,异黄酮类(如liquiritigenin)被确定为关键还原剂。
  2. 纳米粒子表征:AgNPs呈单分散性(PDI 0.218),负电性表面(-51.80 mV)保障胶体稳定性。
  3. 抗菌机制:FTIR证实羧基/羟基参与银离子还原,纳米粒子通过破坏细菌膜结构发挥杀菌作用。

结论与意义
该研究首次证实亚马逊红蜂胶可高效合成高稳定性AgNPs,其选择性抗菌活性为开发针对革兰阴性菌的纳米药物提供了新思路。相较于传统红蜂胶,亚马逊品种因独特异黄酮组成展现出更优的还原能力和生物相容性。未来研究可进一步优化分馏工艺,探索纳米粒子在伤口敷料或抗生物膜涂层中的应用潜力。论文发表于《Journal of Biotechnology》,为绿色纳米医学提供了重要参考案例。

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