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Application of nanotechnique to modern preparation of Chinese materia medica

纳米技术在现代中药制剂中的应用



全 文 :·中药现代化论坛·
纳米技术在现代中药制剂中的应用
李泳雪1 ,王春龙2 ,李 杰 3
( 1. 广东省潮州市药品检验所 ,广东 潮州  521000;  2. 天津药物研究院 ,天津  300193;  3. 汕头 滨制药厂 ,广东 汕头
  515041)
摘 要: 随着纳米技术的不断发展 ,其在医药领域中已占有重要的位置 ,尤其是在中药制剂中的应用将具有重要的
临床价值。针对国内外关心的纳米技术浅谈其在中药制剂中的应用 ,对纳米技术在中药制剂中应用的优缺点、应用
范围及前景预测进行了综述。
关键词: 纳米技术 ;中药制剂 ;靶向给药
中图分类号: R283. 3   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 08 0673 03
Application of nanotechnique to modern preparation of Chinese materia medica.
L I Yong-xue1 , W ANG Chun-long2 , L I Jie3
( 1. Chao zhou Institute for Drug Contr el in Guangdong Prov ince, Chao zhou 521000, China; 2. Tianjin Institute of
Pharmaceutical Resa rch, Tianjin 300193, China; 3. Tuobin Pharmaceutical Fac tor y, Shantou 515041, China)
Key words: nano technique; prepa ra tion o f Chinese ma teria medica; targ et administ ration
  纳米技术是将物质制成粒径为 1~ 1 000 nm颗
粒的技术 ,早在 20世纪 50~ 70年代就有人将纳米
技术应用到医药领域 ,当时的主要目的是用于抗癌
类药物的靶向给药以降低其毒副作用。本文就纳米
技术在中药中的应用话题 ,浅谈纳米技术在现代中
药制剂中应用的优缺点、应用范围及前景预测。
1 纳米技术在现代中药制剂中应用的优缺点
有人认为纳米技术在中药方面的应用是一件新
生事物 ,其实早在 20世纪 80年代国内就有人研究
中药的脂质体、毫微粒 (囊 )、胶体溶液、毫微乳等 ,虽
未见有关该类中药制剂在临床上应用的研究报道 ,
但一些有远见的大专院校、科研单位已投入一定的
人力、物力开展相应的基础研究 ,为纳米技术在现代
中药制剂中的应用打下了一定的基础。
1. 1 靶向给药:应用脂质体、纳米颗粒、胶体溶液、
毫微乳等技术 [1 ]将中药 (主要是有效成分、有效部位
或提取物 )运送到人体的病患部位 ,可降低某些中药
的副作用 ,提高治疗效果。虽然中药中的“使药”具有
导向作用 ,但中药的有效成分、有效部位或复方中药
的提取物很难自动运送到人体的病患部位 ,只有利
用特定技术才可能有效地将中药运送到预防疾病部
位发挥药物作用效果。
1. 2 增加中药的溶解性和溶出速率:如何提高难溶
性 (或不溶性 )中药的溶解度和溶出速度对于中药的
临床应用极为重要。有些中药不但不溶于水、甚至不
溶于有机溶剂 ,利用脂质体、纳米颗粒等纳米技术 [2 ]
可有效地改善这些中药的溶解度和溶出度 ,使以前
由于药物自身难溶所限制的临床应用得到改善。 虽
然目前国家药品监督管理局 ( SDA)对固体中药制剂
未明确要求进行体外溶出试验 ,但体外溶出仍是中
药现代化制剂的重要检测手段之一。
1. 3 提高中药的临床疗效 ,降低其剂量:有些中药
由于自身的溶解度、稳定性 (如内酯类成分 )等因素 ,
其疗效无法真正体现 ,临床上往往需提高剂量以达
到作用效果 ,但有时由于剂量过大既给患者带来用
药不便 ,又可能会带来相应的毒副作用 ,利用纳米技
术将中药制成 1~ 1 000 nm的颗粒 [ 3] ,可有效地提
高该类中药的生物有效性和稳定性 ,降低用药剂量 ,
改善病人用药的顺应性。
1. 4 改善中药作用方式和时程: 利用 lipo some,
nanoparticles, miclles, nanoemulsions等技术将药
物设计成体内特定分布区、特定生理环境或按特定
时程释放的中药制剂 ,可改变中药的体内作用方式
(不同于传统方式 ) ,有人称之为“智能给药系统”或
·673·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 8期
收稿日期: 2002-01-10作者简介:李泳雪 ( 1956-) ,女 ,广东省潮州市人 , 1980年毕业于上海第一医学院药学系 ,副主任药师 ,主要从事药品检验 ,中药指纹图谱 ,缓、控释、靶向制剂的研究。 Tel: ( 0768) 2298038   E-mail: Lyx1004@ sohu. com
“反馈调节给药系统”。例如:可将降糖类中药用对血
糖敏感的高分子材料包裹成 1~ 500 nm的颗粒 (与
胰岛素制法类似 ) ,该颗粒进入体内后 ,只有在血糖
升高到一定程度后 ,才释放包裹于其中的中药 ,从而
可在提高药物生物有效性的同时 ,降低药物的毒副
作用。亦可利用人体血压的变化 ,将降压类中药制成
包裹的纳米颗粒 ,用于高血压的治疗。如果这两种方
法能研究成功对中药制剂的现代化将作出重大
贡献。
1. 5 提高中药的生物 (靶向 )黏附性:生物 (靶向 )黏
附的一个重要指标是药物的粒度与粒度分布 ,纳米
颗粒可有效地避免中药生物 (靶向 )黏附的机体排异
性的异物感 ,亦可利用纳米技术控制颗粒的粒度以
控制药物的靶向黏附性 (区域、时间、强度 ) [4 ]。 为了
提高有些中药的临床疗效 ,降低其副作用 ,制成 (靶
向 )黏附制剂 [5, 6 ] (或凝胶剂、透皮制剂、贴剂、靶向黏
附毫微粒 )均需控制其粒度及粒度分布 ,以提高其作
用效果和黏附性能 ,改善中药作用效果。
1. 6 改善中药纳米微粒表面的亲水亲油性:纳米颗
粒可进行表面修饰改变一些中药制剂的亲水亲油
性 [7 ] ,从而可根据不同用药目的将中药颗粒制成不
同溶解性能、不同溶解程度的毫微粒 ,提高中药的生
物有效性、靶向性和疾病治疗的特异性。
1. 7 提高与人体蛋白的相互作用性:纳米颗粒的一
个重要特性是与人体内蛋白相结合 [8 ] ,中药的毫微
粒亦不例外。 利用生物转运可将中药定量运送到细
胞或组织内部 ,纳米颗粒与人体蛋白的结合或相互
作用可阻断疾病的发展或治疗疾病 [9 ] ,可提高中药
对癌症、艾滋病等疑难病症的治疗效果。
1. 8 改善药物剂间比例:将中药根据不同用药目的
制成缓、控释 ,靶向制剂 ,注射剂 (或输液 ) ,根据病人
的不同情况的条件给予不同剂型、不同剂量的中药
有效成分、有效部位或复方中药提取物 ,既方便病人
用药 ,亦可将中药纳米颗粒制成不同时间释放出不
同剂量的中药制剂。
1. 9 降低用餐前后用药的差异性:由于纳米颗粒可
进行表面修饰 ,可根据中药的理化性质、用药目的改
变中药毫微粒表面的理化性质 ,改善或改变植物药
自身的体内分布与转动特性 ,使其免受食物的影响 ,
从而可改变药物服用时间上的差异性 ,用药时可不
考虑餐前或餐后问题 (或少考虑该类问题 )。
1. 10 降低药物的个体差异: 纳米技术在药物制剂
领域应用的重要标志之一是降低药物的个体差异。
目前临床上应用的中药制剂基本上都存在着一定的
个体差异 ,几乎没有一个中药制剂的临床有效率为
100% (与个体差异有关 )。应用纳米技术将中药制成
毫微粒或进行表面修饰可降低其吸收方面的个体差
异 ,提高药物对病群的有效率。中药毫微粒的临床作
用可能会发生意想不到的变化。
1. 11 纳米技术在中药制剂中应用的缺点:主要是
成本高与产业化难度大。将药物制成脂质体、毫微粒
(囊 )、胶体溶液等将会在一定程度上提高制作成本。
目前 ,将该类技术产业化还有设备、仪器、监控方面
的难度。
2 纳米技术在药物制剂中的应用范围
由于纳米技术在中药制剂中的应用具有上述优
点 ,如能解决成本及产业化问题 ,将在以下方面中
应用:
2. 1 改善提高中药的溶解度与生物有效性: 在纳米
技术出现以前 ,有些中药在水 (或油 )中溶解度较低 ,
无法制成适宜的制剂形式用于临床 ,临床上有时需
加大剂量来达到药效 ,加大剂量可能会带来相应的
副作用 ,同时也是资源的浪费。应用纳米技术可解决
中药的溶解问题 [10 ] ,提高这类中药制剂的有效性 ,
亦可制成更适宜于临床应用的剂型。
2. 2 非注射及注射给药的缓、控释制剂:有些半衰
期短的中药采用一般手段无法达到缓、控释目的 ,与
半衰期短的西药类似 ,需频繁给药才可维持体内有
效血药浓度 ,对患者和医务人员都不方便。采用纳米
技术可将此类中药制成注射或非注射给药的缓、控
释制剂方便患者用药。
2. 3 靶向给药方面: 根据体内不同部位生理环境、
酶和细菌分布、细胞分布、网状结构、淋巴分布的不
同 ,可采用不同高分子材料或进行表面修饰制成需
要的中药纳米颗粒可将中药运送到不同的靶区 ,亦
可采用体内外结合的方法制成磁性纳米颗粒达到靶
向给药的目的 ,这对提高中药的疗效、降低其副作用
具有十分重要的意义 ,对中药现代化亦将产生深远
的影响。
2. 4 降低中药的体间及个体差异:普通制剂的个体
差异较大 ,如前所述 ,将中药制成毫微粒、脂质体、毫
微乳等 ,再以适宜的制剂形式给药可大大降低药物
的体间和个体差异 ,降低或避免食物对中药吸收的
影响 ,这将加快现代中药制剂的发展 ,扩大中药制剂
的应用范围。
2. 5 智能给药系统 (反馈调节 ):利用纳米技术将中
药有效成分、有效部位群或提取物制成毫微粒、脂质
体等 ,再进行适宜的表面修饰、嫁接对生理环境中某
·674· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 8期
些酶、 pH、蛋白等变化敏感的高分子材料 ,使其收集
其中的某些变化因子来控制该类中药制剂的药物释
放 ,将对中药制剂的发展产生积极的影响。
2. 6 降低某些中药的胃肠刺激:口服中药对胃肠的
刺激与药物的粒度和释放速度有关 ,如能降低药物
在胃内局部“堆积”释放 ,可避免或降低该类药物胃
肠刺激 [ 11] ,将对胃肠刺激的药物制成毫微粒、毫微
乳、胶束等再辅以适宜的给药形式 ,可大幅度降低药
物对胃肠的刺激 ,改善患者用药的顺应性。
3 前景预测
纳米技术的应用前景取决于科学和技术的发
展 ,包括物理化学、生命科学、生物化学、材料学、遗
传学和化学工程的发展 ,中药制剂的发展亦取决于
上述因素。本世纪纳米中药制剂的发展方向将与下
列几方面药物控释系统有关:
3. 1 “预定速率”药物控释系统 ( Ra te-Prepro-
g rammed): 即根据药物释放速度特点控制它的扩散
性 ( dif fusion) ,利用纳米技术将中药制成毫微粒
(囊 )、毫微乳等或进行表面修饰 ,组成某些“逻辑性
单元” ( logic element ) ,来达到理想的 ,与体内物理、
化学和生物过程完全独立的定量定速地释放药物
(注射和非注射给药 ) ,国内称之为控释制剂。
3. 2 “能量激活”控释系统 ( Activa tion-M odul-
a ted):即控释“逻辑性单元”可由体内某些物理、化
学或生化过程 ,甚至体外能量控制来激活而定时、定
量释放药物 ,如磁性毫微球制剂、摇控制剂等 ,与反
馈调节给药系统有些类似。 植物药作为 21世纪“绿
色”药物如能制成“能量激活”控释制剂将有广泛的
市场前景。
3. 3 “反馈调节”控释系统 ( Feedback-Pegulate ):
即在“逻辑性单元”上装置某些敏感装置 ( sensing
element )去收集生理环境中不断变化的信息 ,譬如
利用糖尿病患者的血糖浓度变化去调节胰岛素类药
物 (或治疗糖尿病的中药有效成分、有效部位群、复
方中药提取物等 )的释放 (国内称之为智能给药系
统 )或用体内血压的变化调节降压类中药的释放等。
3. 4 “特定靶向”药物控释系统 ( Si te-Ta rg eting ):
即用“逻辑性单元”将中药运送到机体的某一特定部
位 ,达到对某些疾病的特殊治疗目的。靶向部分将携
带中药到达预定的组织或细胞 ,此外该“单元”含有
一增溶物 ( solubi li zer)以帮助转运单元进入靶向组
织或细胞 ,此单元在细胞、组织内被特定的酶或细菌
水解而释放药物。
3. 5 增溶和提高药物的生物有效性:利用纳米技术
制成的中药“逻辑性单元”含有亲水亲油两性基团 ,
亲油部分含有不溶 (或微溶 )性药物 ,亲水基团进入
体内后较易与体液接触或溶于体液 ,亲油部分可将
所含药物转运至细胞或组织内治疗疾病。
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