综述:生物活性化合物修饰银/金纳米粒子的多面性应用:现状与未来展望

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 3.8

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  这篇综述系统阐述了植物源生物活性化合物(BC)修饰的银/金纳米粒子(AgNPs/AuNPs)的绿色合成策略与多领域应用,重点分析了多酚(如姜黄素Cur)、黄酮类(如槲皮素QA)等天然成分通过还原Ag+/Au3+形成功能化纳米材料的机制,及其在抗菌、抗癌(通过LSPR效应)、抗氧化(ROS清除)和靶向给药中的突破性进展,为可持续纳米医学发展提供了新范式。

  

生物活性化合物修饰银/金纳米粒子的多面性应用

Bioactive compounds in the synthesis of MNPs

姜黄素(Cur)作为姜黄的主要活性成分,其苯酚基团能高效还原金属离子,形成粒径10-50 nm的AgNPs/AuNPs。类似地,白藜芦醇(Res)的烯醇式羟基和EGCG的没食子酰基通过电子转移将Au3+转化为具有表面等离子共振(LSPR)特性的纳米金,其最大吸收峰位于520-550 nm区间。

Reduction mechanism and characterization

FTIR分析显示,槲皮素(QA)修饰的AgNPs在3420 cm-1处出现酚羟基特征峰,XRD图谱证实面心立方晶体结构。TEM显示茶多酚包覆的AuNPs呈20 nm球形,Zeta电位-25 mV表明稳定性。DFT计算揭示,儿茶素(Cat)的邻苯二酚结构通过螯合Ag+形成[Ag-Cat]+中间体是还原关键步骤。

Antioxidant activity

DPPH实验证明,山奈酚(Kem)修饰的AgNPs清除自由基效率达85%,优于单纯植物提取物(62%)。这种增强效应源于纳米粒子表面酚羟基的协同作用,其EC50值较空白对照降低3倍。

Patent and regulatory aspects

美国专利US20240109872披露了Cur-AuNPs用于乳腺癌靶向治疗的纳米制剂,而欧盟EMA则对AgNPs的生态毒性提出严格粒径限制(<50 nm需额外安全评估)。

Challenges and future prospects

当前瓶颈在于植物提取物批次差异导致NPs粒径偏差(±15 nm),且长期体内代谢数据缺乏。微流控技术结合AI参数优化可能成为突破标准化生产的关键。

Conclusion

功能化MNPs通过"天然药物载体"特性实现抗癌(抑制A549细胞增殖率78%)与抗菌(对MRSA的MIC低至8 μg/mL)双重功效,未来需建立ISO/TC229标准以推动临床转化。

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