基于质量源于设计(QbD)的西番莲籽白皮杉醇高效提取纯化及其立方液晶纳米粒的神经保护作用研究

本研究针对白皮杉醇(PIC)提取效率低、生物利用度差等关键问题，采用质量源于设计(QbD)方法优化西番莲籽提取工艺，开发载药立方液晶纳米粒(PIC-CBs)。结果显示：PIC-CBs粒径96.25±5.23nm，包封率81.58±1.24%，具有24小时缓释特性和神经保护作用，为阿尔茨海默病治疗提供新型递药系统。

　　

热带水果西番莲(Passiflora edulis)的种子长期被视为农业废弃物，却蕴含着珍贵的天然活性物质——白皮杉醇(Piceatannol, PIC)。这种多酚类芪类化合物虽具有显著的抗氧化、抗炎和神经保护作用，却面临三大困境：提取纯度不足、水溶性差(<1μg/mL)和口服生物利用度仅1.2%。更棘手的是，阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)患者数量预计2050年将突破1.5亿，而现有治疗药物难以突破血脑屏障(BBB)。

NIPER-Guwahati的研究团队创新性地将质量源于设计(Quality by Design, QbD)理念引入天然产物提取领域，通过Box-Behnken设计优化获得0.4%的PIC提取率。更突破性的是，他们采用热熔乳化技术构建了载药立方液晶纳米粒(PIC-loaded cubosomes, PIC-CBs)，这种由单油酸甘油酯(GMO)自组装形成的三维双连续相结构，其独特的"蜂巢"状孔道实现了81.58%的高包封率。

研究采用RP-HPLC验证提取物纯度，通过小角X射线散射(SAXS)确认立方相Pn3m空间群结构。体外释放显示PIC-CBs具有典型双相释放特征：前4小时突释28.5%，随后20小时缓释53.2%。在PC-12细胞模型中，纳米制剂使活性氧(ROS)清除率提升3.2倍，显著抑制β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导的神经元凋亡。尤为关键的是，溶血实验证实其血液相容性(<2%溶血率)，为静脉给药奠定基础。

材料与方法
研究团队从印度东北部市场获取西番莲种子，通过极性梯度萃取确定乙醇为最佳溶剂(6.4ppm PIC得率)。采用三因素三水平BBD设计优化温度(50-80°C)、料液比(1:10-1:20)和提取时间(2-6h)。立方纳米粒制备采用GMO-Pluronic^? F127体系，通过动态光散射(DLS)测定粒径分布。

结论
该研究首次实现西番莲废弃种子的高值化利用，建立的QbD-PIC提取模型较传统方法效率提升40%。开发的PIC-CBs突破性地兼具纳米尺度(96.25nm)和立方液晶特性，其SIRT1激活效应为AD治疗提供新靶点。这种"天然产物+先进剂型"的研究范式，为其他难溶性植物活性成分的开发提供重要参考。

值得关注的是，研究揭示PIC-CBs通过双重机制发挥作用：物理上依靠立方相脂质层促进BBB穿透，化学上通过激活Sirtuin1通路减轻氧化应激损伤。这种"载体-药物"协同效应使其在72小时细胞实验中仍保持85%活性，显著优于游离PIC组(41%)。论文发表于《Food Bioscience》，为功能食品向治疗药物的转化树立标杆。