第47卷第19期2019年10月广摇州摇化摇工GuangzhouChemicalIndustryVol郾47No郾19

Oct郾2019纳米技术在中药现代化应用的研究*

彭美萍1,2,李培源1

(1广西中医药大学药学院,广西摇南宁摇530001;2广西区人民医院,广西摇南宁摇530001)

摘摇要:近几年来,随着纳米技术的发展以及其与生物医学的结合得到进一步的提升,纳米技术为中药应用形式的现代化

研究提供了新的思路和发展方向。纳米中药的研究体现了其高效性、靶向性、稳定性等优点,成为中药研究领域关注的重点。本

文通过简要介绍目前国内中药领域的纳米化研究现状,并对该技术在中药领域的应用进展与应用前景进行分析。

关键词:纳米技术;中药应用形式;现代化;进展摇中图分类号:O62摇摇摇文献标志码:A文章编号:1001-9677(2019)19-0026-03

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*基金项目:广西自然科学基金(2018GXNSFAA281345);壮瑶药协同创新中心(桂教科研[2013]20号);广西壮瑶药重点实验室(桂科基字[2014]32号);广西重点学科壮药学(桂教科研[2013]16号);广西一流学科中药(民族药学)(桂教科研[2018]12号);广西中医药大学校级

课题(2017JQ001);广西中医药大学校级课题(2017JQ001);2019-2021年广西一流学科建设开放课题(2019XK135)。第一作者:彭美萍,女,药师,主要从事天然产物研究工作。通讯作者:李培源,女,博士,副教授,主要从事天然产物研究工作,E-mail:lipearpear@163郾com。ApplicationofNanotechnologyinModernizationofTraditionalChineseMedicine*

PENGMei-ping1,2,LIPei-yuan1

(1CollegeofPharmacy,GuangxiUniversityofChineseMedicaine,GuangxiNanning530001;

2ThePeoplesHospitalofGuangxiZhuangAntonomousRegion,GuangxiNanning530001,China)

Abstract:Recently,withthedevelopmentofnanotechnologyanditsfurthercombinationwithbiomedicine,

nanotechnologyprovidesarelativelynewwayofthinkinganddevelopmentdirectionforthemodernizationoftraditional

Chinesemedicineapplicationforms郾TheresearchofnanometerChinesemedicinehasshownitsadvantagesofhigh

efficiency,targetingandstability,andhasbecomethefocusoftraditionalChinesemedicineresearch郾Thecurrentstatus

ofnano-chemicalresearchinthefieldoftraditionalChinesemedicinewasbrieflyintroduced,andtheapplicationprogress

andprospectofthistechnologyinthefieldoftraditionalChinesemedicinewereanalyzed郾

Keywords:nanotechnology;applicationformsoftraditionalChinesemedicine;modernization;progress

中药是我国医学的瑰宝,在医疗保健中发挥着极为重要的

作用。近年来,中药发展势头迅猛,市场年需要超300亿美

元[1]。与西药相比,中药具有来源广、价格低、毒副作用小等

方面的优点。但中药也存在很多不足,如成分复杂(包含有效

成分、无效成分甚至有毒成分)、给药方式单一、药物生物利

用率低、用药过程中易产生毒副作用(如耐药性、肝毒[2]、肾

毒[3]等)。这些缺点限制了中药的全球性推广[3-4]。

药物的性能与其表界面结构、化学性质密切相关。随着纳

米技术的不断发展,人们逐步开始将纳米技术应用与中药的研

发,将中药可控制备成具有特定微结构和表面性质的药物。纳

米中药是指采用纳米技术把中药方剂中的某一种药材的有效成

分(或有效部位)加工成为纳米级粒子。与传统中成药相比,纳

米中药会提高药物在人体内的溶出度、生物利用度和生物活性

等,进而在临床应用上具有更强的药效、更小的毒副作用,能

直达靶向细胞和缓控释作用更加突出[5]。本文对纳米中药的作

用原理进行概述,并对近年来纳米中药制备方法和性能等方面

的研究进展进行综述。1摇纳米中药的作用原理

(1)促进有效成分的分散和渗透

在传统中医药技术中,中药的主要处理方法有打碎、熬

煮、粉碎等,这些方法可理解为药物粗加工。因此,传统中药

的溶出度小,生物利用率低,严重影响药效的发挥。中药经纳

米化处理后,可从两方面实现药效的增强。一方面药物颗粒的

粒度更加细微均匀,比表面积增大,孔隙率增加,药物的溶出

率提高;另一方面药物经纳米化后细胞破壁率达95%以上,有

效成分更易渗透、进入体液,生物利用度大大提高。因此,纳

米中药能有效改善药效。(2)便于对有效成分进行化学结构修饰

经过多年发展,目前研发的抗肿瘤中药成分已具有一定的

药性。但由于多种因素的限制,如制剂工艺落后、中成药质量

不稳定、难溶性成分不易被人体吸收以及药物在体内的无序分

布,药物有效成分无法聚集于靶组织、靶器官或细胞内某靶

点。在中药纳米化后,通过对载药的纳米微粒进行适当的化学第47卷第19期彭美萍,等:纳米技术在中药现代化应用的研究27摇

结构修饰,可使药物-纳米粒子复合物直达靶器官甚至靶细胞;

或者利用磁性纳米载体负载药物,进行体外磁体导航,使药物

在目标部位聚集,使药物靶向性提高。此外,纳米中药粒子非

常小而易被包裹,从而可以进行表面修复,也可以通过控制其

表面所带电荷,使缓控释功能提高。(3)实现药物有效成分定向输送,减轻毒副作用摇

目前中药在临床上的运用剂型主要还停留在膏、汤、丸、

散等传统剂型,且大部分为口服给药,制剂中的有效成分、无

效甚至有毒成分也一并进入到体内。利用纳米技术制成中药纳

米制剂,使中药有效成分能透过网状内皮系统系统,其他无效

成分被内皮网状系统吞噬,实现药物有效成分的定向输送,为

临床治疗减轻毒副作用。马钱子碱具有镇痛作用,但其本身毒

性较大,且口服吸收差,严重影响了药物的发展与临床应用,

邓向涛等[19]将纳米技术与缓释技术联合起来,制备了马钱子碱

固体脂质体纳米凝胶骨架缓释片(SLN-HMST),优化了马钱子

碱的体外释放速率,在胃肠道形成凝胶阻滞层,使药物缓慢释

放,同时水溶性大大提高,提高了口服吸收率,降低了毒副作

用,是一种可发展的马钱子碱创新制剂。雷公藤多苷具有强大

的抗湿疹皮炎及免疫抑制等作用,但其口服制剂对肝脏毒性的

不良反应频繁发生,尤本明等[20]通过伪三元相图选出处方,利

用纳米乳-凝胶技术,对筛选出来的处方制备了雷公藤多苷纳

米凝胶,实验结果表明雷公藤多苷纳米凝胶对小鼠湿疹皮炎模

型具有很好的疗效,纳米乳能够提高透皮效率又可起缓释作

用,避免了口服制剂对肝脏的损害,又能有效发挥免疫抗炎作

用有望为临床湿疹皮炎的治疗提供一种新型外用长效制剂。

2摇中药纳米体系的制备方法和用途

2郾1摇高压均质法

此法制备纳米材料是在高压均质机里,溶液在高压条件下

快速运行,物料会同时受到高速剪切、高频震荡、对流撞击等

机械作用和相应的热效应,从而使液态物质或以液体为载体的

固体颗粒得到超微细化。其细化作用主要是利用物料间的相互

作用,所以物料的发热小,物料的性能基本能保持不变。且能

定量输送物料,保证了纳米材料的制备效率。超微细化得到的

纳米粒子粒径越小,在体内与酶接触反应的比表面积越大,药

物吸收更显著,且分布更均匀,稳定性也更高。但此方法制备

纳米药物耗能大,维护工作量大,且不适用于粘度高的物料,

对物料的选择具有一定的局限性。

郭静静[6]通过高压均质法制备了波棱瓜子有效成分PEXD

混悬纳米,利用纳米混悬技术将模型药物粗粉经提取分离得到

溶解度高的纳米混悬剂,在相同时间内,PEDX纳米冻干粉的

的溶出率要高于PEDX原料药的溶出率提高了48郾62%。经过

纳米混悬技术的的运用有效解决了波棱瓜子PEDX的难溶性以

及利用率低的难题。周群等[9]采用高压均质法制备得到葛根总

黄酮纳米混悬液(NS-PF),使有效成分得到选择性纯化与分

离,通过高脂肪饲料与STZ结合复制的域型糖尿病模型小鼠来

评价其降低血糖的效果。实验结果表明,NS-PF能显著降低域型糖尿病小鼠空腹血糖和餐前、餐后随机血糖,也可以有效

控制糖化血红蛋白、尿糖、尿酮体等糖尿病指标,效果明显优

于葛根总黄酮原料药。2郾2摇薄膜水化法

薄膜水化法一般用于胶束的乳化,在水相和非水溶性的单

相混合液中加入适量的乳化剂,使其大于CMC,在一定的搅拌

下进行乳化。药物通过共价键或者静电作用与胶束的疏水集团紧密结合,使药物包封于胶束内,载药量较高。药物进入体内

通过共价键断裂或者酶解、解离等时药物释放出来。粒度在10~100nm的载药胶束稳定性好,载药量高,在体内能避免RES

的清除,使药物效果明显增强。

马文转等[21]采用薄膜水化法制备黄芩苷(baicalin,BCN)

聚乙二醇维生素E琥珀酸酯(TPGS)纳米胶束(BCN-TPGS-PMs),所制备的BCN-TPGS-PMs平均纳米粒径为(11郾91依

0郾14)nm,载药量比较高,包封率很好,在同一浓度下对比

24h、48h、72h后对肿瘤细胞的抑制率,纳米化后的黄芩苷

比原材料分别提高了7%、8%、9%。由于纳米化后药材粒度

变小了,乳化后水溶性增加,胶束形成后通过静电作用将药物

紧密包封于胶束内,能减少被巨噬细胞的吞噬从而提高了药物

的浓度,明显增强黄芩苷的体外抗肿瘤效果。王娟等[23]采用薄

膜水化法制备了中药单体纳米胶束-肥大细胞膜受体特异性靶

向单抗三聚物,药物共价结合在聚合物上,得载药胶束。由于

载药胶束粒径分布窄、独特的核壳结构,稳定性高,能避免体

内RES的清除。其亲水段有活性基团与肥大细胞KU812结合,

具有明显的亲和性和靶向性,在与肥大细胞等有关的临床治疗

当中具有一定的发展前景。2郾3摇乳化-溶剂挥发法

乳化-溶剂挥发法通常用于制作微囊,通过搅拌速率和剪

切力,降低连续相的比例,将乳滴的粒径减小,影响微球的分

布,进而影微球的包封率及分布浓度,再将药物加入微球,进

行微囊化,有药物的亲水性或者亲脂性来形成W/O或者O/W

乳液,蒸发萃取除后得载药的固化微球,由于体积比小、表面

张力大等,改变药物的吸收率大大提高。但用此法制备的亲水

性药比亲脂性药物的载药量低,外水相体积增大时不易被包

封,着附在微囊表面容易发生爆释现象,因此对药物有一定的

选择性。

刘世娟等[17]通过乳化-溶剂挥发法制备藤黄酸纳米粒(NGA-NC),研究该注射用纳米粒对肝脏的靶向性,以及毒性

研究。结果表明新藤黄酸纳米与原料药比较,药物在肝脏的分

布浓度具有明显的差异,NGA-NC能大幅增加新藤黄酸在肝脏

的药物浓度和相对摄取率,是对照组的1郾66倍,在心脏、肾

脏、肺中无明显变化,具有明显的肝靶向性,并且NGA-NC不

易堵塞血管,药物毒性降低,可作为一种新的纳米微囊化制

剂。王刚等[16]采用乳化蒸发-低温固化法制备槲皮素长循环纳

米脂质体,以正交实验优化法制备纳米脂质体混悬液,小鼠给

药12h后发现,槲皮素纳米长循环脂质体的吸收百分率比原料

药的吸收提高了30%以上,几乎完全吸收,说明长循环纳米脂

质体对胃肠道的粘附性好,通过载体材料的选择和修饰克服胃

肠道黏液屏障,提高了靶向性,从而提高了药物吸收效率。

补骨脂素对白血病癌细胞具有作用杀伤作用,可逆转多耐

药基因(MDR)的活性,但其在水中溶解度差,溶出度小,导致

其在体内生物利用率低,宁杰[16]通过实验采用乳化蒸发-低温

固化法制备补骨脂素固体脂质纳米粒,研究其对白血病耐药细

胞多药耐药的逆转作用,实验结果显示骨脂素固体脂质纳米粒

包封率提高了10%以上,固体脂质纳米载药组的对敏感株癌细

胞逆转倍数比原料药组提高了1郾55倍,对耐药株的逆转能力

提高了5郾46倍。由于纳米脂质体减少了网状内皮系统对药物

的吞噬吸收,逃避免疫系统的拦截,延长了药物在体内的循环

时间。补骨脂素纳米结构脂质载体,其逆转白血病细胞多药耐

药作用显著。2郾4摇研磨法

普通的药物粉碎,只能是停留在粗颗粒阶段,比表面积和