林学院森林康养团队在林产品高效利用方面取得新进展

近日，我校林学院森林康养团队以山西农业大学林学院、森林资源高效培育山西省重点实验室为第一单位在学术期刊Industrial Crops&Products（中科院1区TOP，IF=6.2）在线发表了题为“From bioactive saponins to carbon quantum dots: Upcycling Xanthoceras sorbifolium husk saponins for expanded theranostic applications”的研究论文。我校林学院青年教师王志玲为论文第一作者和通讯作者，宁波诺丁汉大学李冬兵为论文通讯作者，宁波诺丁汉大学魏晓阳和邵媛媛为该研究提供了指导和帮助。

文冠果（Xanthoceras sorbifolium Bunge）中的皂苷具有显著的药理活性，但其应用受到稳定性差和治疗功能单一等问题的限制，临床转化仍面临若干挑战。首先，其功能主要偏向治疗领域，缺乏诊断或成像能力——而这些能力在现代精准医学中日益重要。其次，我们的初步稳定性测试表明， 文冠果果壳总皂苷（XSS）溶液在日光照射9天后荧光显著减弱，这说明其可能存在稳定性问题，可能影响保质期和疗效。第三，虽然文冠果果壳总皂苷对癌细胞具有细胞毒性，但对正常细胞（例如HL-7702肝细胞，其半抑制浓度为36.65 μg /mL）也表现出不可忽视的毒性，引发了对副作用的担忧。最后， 文冠果果壳总皂苷缺乏内在的靶向能力，限制了其对病变组织的选择性。

为了解决文冠果果壳总皂苷的限制性，本研究通过一步水热法提出了一种创新的将文冠果果壳总皂苷转化为氮掺杂碳量子点（Saponin-CQDs）的转化途径。通过全面的表征证实了Saponin-CQDs的合成，并对文冠果果壳总皂苷及其CQDs的抗氧化和抗肿瘤活性进行了比较研究。结果表明:CQDs具有纳米级尺寸（约1.40 nm）、强蓝色荧光（量子产率3.4%）及优异的水分散性。关键的是，该转化实现了功能跃迁：虽然碳化过程调节了直接生物活性，但Saponin-CQDs获得了卓越的荧光成像能力并显著提升光稳定性。尽管其直接抗氧化和细胞毒性效应弱于天然 XSS ，但Saponin-CQDs展现出显著改善的生物安全性特征——对正常肝细胞（HL-7702）的毒性降低，且对癌细胞的选择性指数更高。该材料成功应用于肝细胞癌（HepG2）细胞的实时胞质成像。

本研究证明，将生物活性 XSS 转化为CQDs是将治疗性天然产物工程化为多功能诊疗纳米平台的新策略。这种转变优先考虑功能扩展而非单纯的生物活性复制，为生物成像、药物递送及整合纳米医学领域的潜在应用奠定了基础，并且证明了将农业废弃物转化为高价值、多功能纳米材料在潜在生物医学应用中的重要价值。

该研究得到了山西科技交流合作专项，山西省自然科学基金，加拿大自然科学与工程研究理事会以及宁波诺丁汉大学教育基金会的资助。

原文链接：http://authors.elsevier.com/sd/article/S0926-6690(26)00645-X