通过田口法（Taguchi method）优化的绿色合成银纳米颗粒能够抑制耐抗生素幽门螺杆菌（antibiotic-resistant Helicobacter pylori）中的尿素酶活性

《Scientific Reports》：Green-synthesized silver nanoparticles optimized by Taguchi method inhibit urease activity in antibiotic-resistant helicobacter pylori

　　

摘要

幽门螺杆菌（H. pylori）感染仍然是全球健康领域的一个重要挑战，它导致了多种胃肠道疾病，包括消化性溃疡和胃癌。该细菌的尿素酶在维持其生存中起着关键作用，通过中和胃酸来实现这一功能，因此尿素酶抑制剂被认为是一种有前景的治疗策略。本研究利用波斯青柠（Citrus latifolia T.）果提取物作为还原剂和稳定剂，采用田口方法（Taguchi method）优化制备了银纳米粒子（AgNPs），以实现最小的粒子尺寸从而增强生物活性。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和紫外-可见光谱（UV-Vis spectroscopy）等表征技术，证实制备得到的AgNPs呈球形，平均粒径为27.63纳米，Zeta电位为-13.8毫伏，显示出良好的稳定性。这些绿色合成的AgNPs具有显著的尿素酶抑制活性，其IC₅₀值为15.02 ± 2.36 μg/mL，优于波斯青柠果提取物（IC₅₀= 33.31 ± 1.43 μg/mL）。相比之下，化学合成的AgNPs对尿素酶的抑制活性较弱。这些发现表明，绿色合成的AgNPs作为有效的尿素酶抑制剂具有潜在的应用价值，可能与幽门螺杆菌的致病机制相关。由于幽门螺杆菌的尿素酶在结构上与本研究中使用的菜豆尿素酶具有同源性，因此有必要通过直接的抗幽门螺杆菌检测和体内模型进一步验证这些结果。将天然提取物应用于纳米技术不仅减少了环境影响，还提升了生物相容性，为新型抗菌疗法的发展奠定了基础。实验中应始终参考样本7的优化条件（pH 5、3500 μL、5 mM、80°C），并在适当情况下参考田口方法预测的条件。