《CNS Neuroscience & Therapeutics》：Development, Optimization, and Physicochemical Characterization of Fluorescent Carbon Dot-Ginkgo biloba Extract Co-Loaded Niosomes for Future Neurological Disease-Relevant Evaluation
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阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）是影响人脑并导致记忆丧失的主要神经退行性疾病之一。目前的疾病管理方法相对较差，所提供的疗法不能阻止疾病进程。本研究旨在开发并优化含有银杏叶提取物和碳点（carbon dots, CDOTs）的双负载
阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）是影响人脑并导致记忆丧失的主要神经退行性疾病之一。目前的疾病管理方法相对较差，所提供的疗法不能阻止疾病进程。本研究旨在开发并优化含有银杏叶提取物和碳点（carbon dots, CDOTs）的双负载醇质体（Niosomes），并评估其理化性质、制剂水平荧光、体外释放及初步细胞相容性。研究未评估血脑屏障（blood–brain barrier, BBB）转运、神经元效应、AD特异性机制或体内治疗疗效。研究人员基于非离子表面活性剂和胆固醇制备了用于封装银杏和CDOTs的醇质体。采用响应面法（response surface methodology, RSM）通过Box–Behnken设计优化醇质体处方。评估了制剂的囊泡尺寸、包封效率和释放曲线。场发射扫描电子显微镜（Field Emission Scanning Electron Microscopy, FESEM）研究表明，游离醇质体和CDOT@Ginkgo@Niosomes的平均直径分别为69.56 nm和72.19 nm。在较低浓度下，HFF细胞活力保持较高，而在48 h后10和50 μg/mL浓度下观察到细胞活力显著降低，表明细胞相容性呈浓度依赖性。该制剂在较低浓度下表现出可接受的初步细胞相容性，而在较高浓度下观察到活力降低。对于CDOT和银杏两者，CDOT@Ginkgo@Niosomes在72 h内显示出延迟释放曲线，在最终时间点观察到接近完全释放。CDOT@Ginkgo@Niosomes显示出成功的共载、保留制剂水平荧光、延迟释放以及在HFF细胞中较低浓度下的可接受细胞相容性。这些发现支持进一步的制剂优化以及在疾病相关神经元、血脑屏障和体内模型中的后续评估。目前的结果不能证明神经保护、诊断性能、血脑屏障转运或神经退行性疾病的预防或治疗作用。
阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）是常见的神经退行性疾病，以记忆丧失、认知障碍为主要特征，目前临床治疗手段无法有效阻止疾病进程。由于AD具有多因素致病特点，能够调节多种疾病相关蛋白和信号通路的天然活性化合物受到广泛关注。银杏叶提取物（Ginkgo biloba extract）富含黄酮苷和萜内酯，在临床前研究中显示出抗炎和抗氧化作用；荧光碳点（carbon dots, CDOTs）则具有优异的光学性质和表面功能基团，可用于生物成像。然而，将银杏提取物与CDOTs共载入醇质体（Niosomes）以实现“生物活性+荧光示踪”双重功能的纳米递送系统尚未见报道。为此，研究人员开展了本研究，旨在开发并优化一种双负载醇质体制剂，系统评价其理化性质、制剂水平荧光、体外释放行为及初步细胞相容性，为未来神经系统疾病相关评价提供理化基础。
研究人员采用薄膜水化法制备了共载银杏提取物和CDOTs的醇质体（CDOT@Ginkgo@Niosomes），并运用响应面法（response surface methodology, RSM）结合Box–Behnken设计优化处方。通过动态光散射（dynamic light scattering, DLS）测定粒径、多分散指数（polydispersity index, PDI）和Zeta电位；利用场发射扫描电子显微镜（field emission scanning electron microscopy, FESEM）和原子力显微镜（atomic force microscopy, AFM）观察形态；采用傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR）和差示扫描量热法（differential scanning calorimetry, DSC）分析结构；通过紫外-可见分光光度法和荧光光谱法评价包封率及释放行为；使用MTT法检测HFF细胞活力，并采用划痕实验评估细胞迁移。HFF细胞购自伊朗巴斯德研究所细胞库（Pasteur Institute Cell Bank, Tehran, Iran）。
研究结果表明：3.1 碳点作为荧光材料的合成：研究人员以柠檬酸和尿素为碳源和氮源，通过微波辅助合成了四种不同配比的CDOTs（CD1–CD4）。荧光光谱显示，随着尿素比例从1:0增至1:3，荧光强度逐渐增强，量子产率（quantum yield, QY）由24.11%升至54.75%。FTIR证实CDOTs表面存在羟基、羧基和氨基等官能团，氮掺杂引入了更多发射陷阱，缩小了最高占据分子轨道（highest occupied molecular orbital, HOMO）与最低未占分子轨道（lowest unoccupied molecular orbital, LUMO）能隙，从而增强荧光。3.2 CDOT@Ginkgo@Niosomes的处方优化：通过Box–Behnken设计考察了两亲性分子与CDOT及银杏的摩尔比、表面活性剂与胆固醇摩尔比、超声时间三个因素对粒径、PDI、包封率（entrapment efficiency, EE）和释放率的影响。响应面分析显示，增大两亲性分子比例会增加粒径和包封率，而提高表面活性剂/胆固醇比例和延长超声时间则使粒径和PDI下降；包封率随因素变化呈先升后降趋势。依据期望函数确定了最优处方。3.3 优化醇质体的粒径分布与形态学研究：FESEM图像显示游离醇质体和CDOT@Ginkgo@Niosomes均呈球形、光滑、均匀形态，平均直径分别为69.56 nm和72.19 nm。AFM分析表明，载药醇质体表面粗糙度（Rq）高于游离醇质体，提示CDOTs和银杏成功掺入囊泡结构。3.4 优化醇质体制剂的结构分析：FTIR谱图确认了胆固醇、Span 60、银杏、醇质体及载药制剂各自的特征吸收峰，表明各组分间存在分子间相互作用。DSC曲线显示CDOT@Ginkgo@Niosome在约46.51°C出现吸热峰，对应囊泡双层的相转变或包封物的熔融。制剂照片显示CDOT@Ginkgo@Niosome在可见光下呈现发光现象，证明CDOTs的荧光在制剂水平得到保留。3.5 醇质体制剂的释放特性研究：Ginkgo@Niosome和CDOT@Niosome的包封率分别为98.14%和93.22%。体外释放实验表明，在72 h内两种载荷均呈延迟释放特征，前12 h释放量分别为49.65%和39.72%，最终时间点释放接近完全（99.91%和99.82%）。3.6 细胞毒性研究：MTT实验显示，在0.1–5 μg/mL浓度范围内，所有制剂处理HFF细胞48 h后活力维持较高；而在10和50 μg/mL浓度下，CDOT@Ginkgo@Niosome引起细胞活力显著下降（p<0.05和p<0.0001），呈现浓度依赖性细胞相容性。3.6.1 初步成纤维细胞迁移实验：划痕实验显示，经Ginkgo和CDOT@Ginkgo@Niosome处理后，48 h时划痕宽度较对照组显著减小，提示这些制剂可促进成纤维细胞迁移和增殖，可能有利于伤口愈合和组织修复。
讨论部分指出，CDOTs在制剂水平保留荧光为未来体内追踪研究提供了潜在可能，双负载醇质体兼具缓释特性和初步细胞相容性。但HFF细胞并非神经元、胶质细胞或血脑屏障形成细胞，因此这些结果仅代表初步数据，不能外推至神经保护、脑靶向或AD治疗作用。后续需在疾病相关神经元和神经-胶质模型以及血脑屏障模型中进一步验证。结论翻译如下：本研究成功制备并表征了双负载CDOT@Ginkgo醇质体，证明其具有共载能力、制剂水平荧光保持、延迟释放特性和低浓度下的可接受细胞相容性。这些发现支持进一步的制剂优化以及在疾病相关神经元、血脑屏障和体内模型中的后续评价。目前的结果不能证明神经保护、诊断性能、血脑屏障转运或神经退行性疾病的预防或治疗作用。
