纳米中药:中药现代化应用的重要突破口


来源:中国粉体网   青黎

[导读]  纳米中药是利用纳米技术制备中药有效部位、有效成分、复方制剂和原药,它不是一种新药,而是中药纳米化的产物。通过纳米技术改变药物递送的方式也为中药的开发提供了更多机会。

中国粉体网讯  中药来源于天然药及其加工品,包括植物药、动物药、矿物药及部分化学、生物制品类药物。中药制剂是运用现代科学方法将中药制成适于临床应用的药物制剂。与西药相比,中药具有来源广、价格低等方面的优点。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、药物生物利用率低等。这些缺点限制了中药的全球性推广。



(图片来源:pixabay)


药物的性能与其表界面结构、化学性质密切相关。随着纳米中药概念的提出,纳米材料和纳米技术在中医药领域的研究和探索越来越受到重视。纳米中药是利用纳米技术制备中药有效部位、有效成分、复方制剂和原药,它不是一种新药,而是中药纳米化的产物。通过纳米技术改变药物递送的方式也为中药的开发提供了更多机会。


纳米中药制备


纳米中药制备技术包括直接纳米化中药或使用纳米载体携带药物。中药品类繁多,性状各异,不同中药需要采取不同的加工方法。例如矿物药通常坚硬,传统的加工方法是煅烧淬火;草药富含纤维、坚韧且很难粉碎,在传统加工过程中通常采用水提取。纳米中药的制备首先要考虑药物的特性,尤其是中药组方的多样性和中药成分的复杂性,同时兼顾与其相匹配的载体的性能,针对不同的药物及不同的剂型要求和用途,采用合适的技术路线和制备方法。


中草药纳米技术


中草药颗粒经过超细粉碎后,其比表面积增大,产生大量的表面活性原子,从而使药物具有新的理化性质和生物活性,不仅缩短煎煮时间,而且提高溶出度和溶出速率,增加药物疗效。因此,采用超细粉碎技术代替传统的粉碎方法,制备某些成分单一、疗效单一的药物,例如矿物药等,是完全可行的。


(1)机械粉碎法


机械粉碎,是利用机械力将块状固体物质粉碎成规定细度的过程,它是固体药物微细化处理的主要方法,包括球磨法和气流粉碎法。


球磨的机理是磨球在重力、离心力、科式力、摩擦力的作用下与罐体内壁及其他磨球相互碰撞、积压、摩擦,从而使物料逐渐破碎或混合。行星球磨机被广泛用于物料混合、细磨、小样制备以及纳米材料分散、高新技术材料的研制。行星球磨机大体分立式和卧式两种,由于卧式球磨机球磨时在球磨罐底部没有物料沉积,球磨效果要好于立式球磨机。工作时物料和磨球按一定比例混合后装入球磨罐内,为获得高的生产效率和好的球磨效果,一般装料量不超过球磨罐容量的三分之二。


气流粉碎机的发展为中药精细加工提供了可靠的保证。气流式粉碎机对于质地坚硬的物料有较好的适用性,经气流粉碎机粉碎后得到的粉体粒径分布范围窄,同时,在整个粉碎的过程中会产生冷却效应,物料在粉碎时产生的热量与冷却的温度相互抵消,因此,该设备粉碎温度较低,是低熔点和热敏性中药材制备超微粉的首选。但因其在粉碎的时候存在较高的气流速度,会使物料所含的部分挥发性成分损失,该仪器比较适合质地松脆的原料粉碎。但也应该注意,该粉碎机消耗能量较高,是普通粉碎方法的数倍。


(2)高压微流控法


高压微流控是一种新型的技术,它采用了一种称为微流控器的装置,该装置配备了压力范围约为5~200MPa的高压容积。高压微流控技术利用高速冲击、高频振动、瞬时压降、强烈剪切、空化以及瞬时连续的超高压(200 mpa)等一系列手段处理样品。该装置传统上用于制备医药乳液,也用于食品工业生产纳米制品或均质蛋白质例如牛奶、乳清蛋白、胰蛋白酶等。


(3)微波技术


微波能穿透任何物质,其加热水平取决于介电性能,因此,微波技术为制药领域提供了一种新的加热干燥方法。ZHANG XB利用微波辅助聚合诱导发射技术制备活性荧光聚合物纳米粒,结果显示采用微波辅助Kabachnik场反应可以制备了聚乙二醇-甲基丙烯酸乙酯热塑性弹性体荧光聚合物纳米粒。


纳米载体


纳米载体技术是利用纳米材料作为载体材料来携载药物的方法,包括包合技术、聚合物纳米粒子载体技术、脂质体纳米粒载体技术、固体分散技术等。


(1)包合技术


包合技术所使用的载体材料是一种纳米级的分子材料,主要是环糊精(CD),它包括α-CD,β-CD,γ-CD三种形态及其衍生物。这三种环糊精均为管状结构,这种结构可降低药物的刺激性,并提高药物稳定性。


(2)聚合物纳米粒子载体技术


聚合物纳米粒子通常有两种制备方法:其一是基于脂肪族聚酯基材料和聚氨基酸为载体,它们具有良好的生物相容性和降解性;其二是利用一些具有疏水性和亲水性片段的聚合物(两亲性聚合物),在一定条件下组装成胶束,携载疏水性药物,以保护某些中药成分的特殊活性。药物与聚合物纳米粒的结合方式包括附着、包裹、接枝等。聚合物的表面改性可以改善纳米粒的性能。例如,磁性粒子与载体材料的结合可以有效提高药物的靶向性。


(3)脂质体纳米粒载体技术


脂质体是一种结构类似生物膜的封闭囊泡,是最方便、最安全的温控释药载体。脂质体由磷脂和胆固醇组成,胆固醇对脂质体的理化性质有影响。目前,纳米脂质体的制备方法主要有薄膜蒸发法、溶剂蒸发法、超声分散法和冷冻干燥法。PUCF等的研究中,采用薄膜蒸发法制备了百里酚脂质体,并与乙醇注射法进行了比较,结果表明,薄膜蒸发法制备的脂质体粒径与乙醇注射法相当,但分散度和包封率均优于乙醇注射法。


(4)固体分散技术


固体分散技术是将微溶性固体药物以胶状、微晶或者无定形态分散到另一种水溶性物质或肠溶性物质中,作为一种超分散体系,其具有快速高效的特点。固体分散技术作为近年来备受欢迎的一项技术,具有以下突出的优点:可明显改善难溶性药物的溶出速率与溶解度;可通过延缓或控制药物的释放来提高药物的生物利用度或减少不良反应;可通过辅料联用来实现复方多组分的同步释放;可将液体药物固体化,提高药物的稳定性;可通过选择适宜载体延缓药物的水解和氧化;可较好地掩盖药物的不良气味。


小结:


将纳米技术引入中医药理论中,可以解决很多制约传统中医的瓶颈问题,如药效低、疗效慢、生物利用度低、剂型受限等,因此中药纳米化必将成为中药现代化应用中的重要突破口。然而,中药成分比较复杂,需要准确把控起药理作用的有效成分或有效部位。纳米中药新技术、新工艺用于中药的研发和生产,不仅可以为制药企业创造巨大的经济效益,更有利于中药的现代化、国际化,促使中医药的发展进入一个新的高度。


参考来源:

杨卉,吴广均等.纳米技术在中医药中的应用进展

曾庆成.固体分散技术的研究进展

刘涛,张文君.纳米技术在中药中的应用

中国粉体网:中药材粉碎分散技术研究进展 

彭美萍,李培源等.纳米技术在中药现代化应用的研究


(中国粉体网编辑整理/青黎)


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