《Journal of Nanotechnology》：Andiroba Oil–Based Nanostructured Lipid Carriers: Characterization, Biomembrane Interaction, and Biocompatibility
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安迪罗巴油（Andiroba oil, AO）是从亚马逊地区特有树种Carapa guianensis种子中提取的一种油脂，具有抗炎和抗氧化等生物学特性。本研究将AO作为功能性组分引入纳米结构脂质载体（nanostructured lipid carriers
安迪罗巴油（Andiroba oil, AO）是从亚马逊地区特有树种Carapa guianensis种子中提取的一种油脂，具有抗炎和抗氧化等生物学特性。本研究将AO作为功能性组分引入纳米结构脂质载体（nanostructured lipid carriers, NLCs）中。鉴于其生物学特性，AO有望成为一种有前景的功能性脂质，用于开发针对神经退行性疾病治疗药物的递送系统。研究人员采用相转变温度（phase inversion temperature, PIT）法结合超声处理制备了NLCs，并对制剂的粒径（particle size, PS）、多分散指数（polydispersity index, PDI）和zeta电位（zeta potential, ZP）进行了表征。通过差示扫描量热法（differential scanning calorimetry, DSC）评估了理化性质，利用场发射扫描电子显微镜（field-emission scanning electron microscopy, FE-SEM）观察了形态学特征，并通过鸡胚绒毛尿囊膜试验（Hen's egg test on the chorioallantoic membrane, HET-CAM）考察了安全性。理化分析证实各项参数符合预期，并在60天储存期内保持稳定。热致行为呈浓度依赖性变化，制剂与生物膜模型显示出良好的相互作用。HET-CAM试验确认了制剂的安全性。综上，含AO的NLCs被成功设计、制备并完成表征。将AO作为功能性脂质掺入，可能为其作为制剂组分之外提供额外价值，为未来开发用于向脑部递送治疗药物的纳米载体提供支撑。
一、研究背景与目的
神经退行性疾病的治疗效果受到多种因素限制，包括血脑屏障（blood-brain barrier, BBB）的存在、外周副作用以及缺乏能够精准地将药物递送至大脑并保持其治疗效力的理想载体。纳米结构脂质载体（nanostructured lipid carriers, NLCs）作为一种基于脂质的胶体载体系统，因其粒径小、脂质含量高，可通过被动扩散透过BBB，成为脑靶向药物递送领域极具前景的候选体系。与固体脂质纳米粒（solid lipid nanoparticles, SLNs）相比，NLCs由固体脂质与液体脂质共混构成，其脂质基质结构更为不完美，因此具有更高的包封效率和载药量，并能保护内置活性物质免受化学降解，同时可灵活调控活性成分的释放速率。
在脂质的选择上，具有内在生物活性的功能性脂质已成为开发先进脂质递送系统的诱人策略。安迪罗巴油（Andiroba oil, AO）提取自亚马逊地区的Carapa guianensis树种籽，在传统医学中应用已久，已被报道具有抗氧化和抗炎特性。这些药理效应主要归因于其丰富的脂肪酸（如油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸和亚油酸）以及其他生物活性化合物（如三萜类、生物碱、香豆素、黄酮类和柠檬苦素类）。基于此，研究人员选择AO作为NLC配方的液体脂质组分，旨在开发一种脂质纳米载体，使油脂不仅作为结构组分，同时也作为生物活性分子的来源。
本研究的重点是制备并表征基于AO的NLCs，评估其与模型生物膜的相互作用及其初步生物相容性，为未来开发用于神经退行性疾病治疗的载药脂质纳米载体奠定基础。
二、主要关键技术方法
研究人员采用了相转变温度（phase inversion temperature, PIT）法联合超声处理技术制备NLCs。该方法首先将固体脂质（Precirol ATO 5）与助乳化剂（Gelucire 50/13）及不同比例的AO加热熔融，随后加入同温去离子水形成初乳，再经超声处理细化粒径，最终冷却得到纳米粒分散液。为模拟细胞膜并研究纳米载体与其相互作用，研究人员采用薄膜水化法制备了由二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱（dimyristoyl phosphatidylcholine, DMPC）组成的多层脂质体（multilamellar vesicles, MLVs）。此外，利用鸡胚绒毛尿囊膜试验（Hen's egg test on the chorioallantoic membrane, HET-CAM）评估了制剂的初步生物相容性与刺激性潜力。
三、研究结果
3.1 纳米粒与MLV的表征
通过动态光散射（dynamic light scattering, DLS）和电泳光散射（electrophoretic light scattering, ELS）技术对SLN和NLCs的粒径、多分散指数（polydispersity index, PDI）及zeta电位（zeta potential, ZP）进行表征。结果显示，SLN的平均粒径为143 nm；低浓度AO（0.5%-1.5%）使粒径增至约200 nm，而高浓度AO（10%-20%）则使粒径降至约180 nm。所有制剂在60天内未观察到显著的粒径变化。PDI值范围从SLN的0.16到高浓度NLCs的约0.24，均低于0.3的可接受阈值。低浓度AO的NLCs初始ZP约为-20 mV，60天后降至-8 mV，但未见聚集或沉降；高浓度AO的NLCs ZP维持在约-24 mV，60天内保持稳定。场发射扫描电子显微镜（field-emission scanning electron microscopy, FE-SEM）图像显示，含20% AO的NLCs呈现球形至近球形形态，表面光滑规则，粒径分布在80-200 nm范围内，与DLS测定的流体力学直径相符。
3.2 差示扫描量量热法（DSC）分析
3.2.1 SLN与NLC的量热分析
DSC分析揭示了AO浓度对脂质基质热行为的影响。无油SLN的主峰位于53.04°C，伴有一个56-58°C的肩峰。低浓度AO（0.5%-1.5%）使主峰更尖锐、强度更大，表明结晶组织更均匀。高浓度AO（10%-20%）则导致两个独立且宽化的熔融峰出现，表明油脂干扰了脂质链的有序堆积，形成了更异质的结构。随着AO浓度增加，熔融焓和重结晶指数（recrystallization index, RI）逐步降低，其中20% AO的NLCs显示出最低的熔融焓（-31.05 J/g）和RI（11.92%），表明其脂质基质结晶度最低，结构缺陷最多，最有利于提高载药量并减少储存过程中的药物析出风险。
3.2.2 动力学实验：MLV与NLC的相互作用
为评估NLCs与生物膜的相互作用，研究人员将含0.5%和20% AO的NLCs分别与DMPC-MLV共孵育并进行多次DSC扫描。结果表明，两种浓度的NLCs在与MLV接触后，均导致MLV的预相变峰消失，主相变焓随扫描次数增加而逐渐降低（20% AO组约降低50%），表明NLCs扰乱了DMPC双层的脂质堆积和协同性。同时，NLCs自身的DSC峰形也发生展宽和焓值变化，进一步证实了纳米载体与模型膜之间存在稳定的相互作用。
3.3 HET-CAM刺激性试验
HET-CAM试验用于评价NLC AO 20%制剂的刺激性和生物相容性。阴性对照（0.9% NaCl）和未处理CAM均未引起血管损伤，血管网络完整清晰。阳性对照（0.1 N NaOH）则引发快速严重的血管损伤，刺激评分（irritation score, IS）高达11.27。NLC AO 20%处理后，CAM血管结构保存完好，未见出血、血管溶解或凝血现象，仅出现轻微局部浑浊（归因于脂质载体本身）。结果表明该制剂刺激性低，具有良好的初步生物相容性。
四、讨论与结论
综合理化表征结果，含20% AO的NLCs在保持适宜粒径、低PDI和稳定ZP的同时，展现出最低的结晶度和最高的结构无序性，被认为是未来载药NLC开发中最具潜力的候选配方。与模型膜的相互作用研究表明，无论低油还是高油含量的NLCs，均能显著改变磷脂双层的热致性质，提示其具备与生物膜强相互作用的潜力，这可能有助于包裹化合物穿越生物屏障。HET-CAM试验的良好结果支持该NLC系统进行进一步的生物评价。
本研究应被视为一项初步的制剂学研究。未来研究将包括体外BBB通透性研究、细胞摄取实验以及体内生物分布研究，以评估这些NLCs在全身给药或鼻内给药后实现脑靶向药物递送的适用性。
