全 文 ：·中药现代化论坛·
载药纳米微粒与中药现代化
肖延龄 1 ,李　伯2

( 1. 军事医学科学院卫生学环境医学研究所 ,天津　 300050;　 2. 北京军区总医院 中医科 ,北京　 100020)
摘　要: 载药纳米微粒是纳米技术与现代医药学结合的产物 ,是一种新型的药物控释载体。载药纳米微粒作为药物
的输送载体 ,对一些疾病的动物模型已显示出极好的疗效 ,使一些药物的应用打破了传统的模式 ,具有光明的应用
前景。中药现代化吸收纳米技术不仅是时代的需要 ,而且是其本身发展的需要。如何将纳米技术应用于中药研究 ,
笔者提出了自己的一些看法。
关键词: 载药纳米微粒 ;中药 ;中药现代化
中图分类号: R283. 3　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2002) 05 0385 04
Drug-loaded nanoparticle and TCM modernization
X IAO Yan-ling1 , L I Bo2
( 1. Institute of Hyg iene and Envir onmental Medicine, Academy of M ilitar y Medical Sciences, T ianjin 300050,
China; 2. Depa rtm ent o f TCM in General Hospital of Beijing Militar y Reg ion, Beijing 100020, China)
Key words: drug-loaded nanopar ticle; TCM; modernization of TCM
　　纳米技术 ( Nanotechno logy )是指在小于 100
nm的量度范围内对物质或结构进行制造的技术 [1 ] ,
是在纳米尺度空间内研究电子、原子和分子运动规
律及特性的一门崭新的高科技学科。 纳米技术研究
始于 20世纪 80年代 ,到了 90年代 ,研究获得突破
性进展 ,这一技术开始应用于从传统化学物质合成
到单个蛋白质构型的一系列领域中。
1　载药纳米微粒
载药纳米微粒是纳米技术与现代医药学结合的
产物。 它包括纳米粒子 ( Nanopa rticles)和纳米胶囊
( Nanocapsules) ,是直径在 10～ 500 nm之间的、一
种超微小球型药物载体的固状胶态粒子 ,其活性部
分 (药物、生物活性材料等 )通过溶解、包裹作用位于
粒子内部 ,或者通过吸附、附着作用位于粒子表面。
突出优点是比细胞还小 ( 10～ 1 000 nm之间 ) ,因此
可被组织及细胞吸收 [2 ]。载药纳米微粒作为药物、基
因传递和控释的载体 ,是近年来出现的药物控释和
缓释的新剂型。
理想的载药纳米微粒应具备以下性质 [3 ]: ( 1)较
高的载药量 (如 > 30% ); ( 2)较高的包封率 (如>
80% ); ( 3)适宜的制备及提纯方法 ; ( 4)载体材料可
生物降解 ,毒性较低或没有毒性 ; ( 5)适当的粒径与
粒形 ; ( 6)较长的体内循环时间。因此 ,制备载药纳米
微粒的材料大都是以合成的可生物降解的聚合物体
系和天然的大分子体系 ,前者如聚氰基丙烯酸烷基
酯、聚乳酸 -聚乙醇酸共聚物等 ,它们在体内通过碳
链的水解作用而降解 ,降解产物对人体基本无毒性 ;
后者如天然的蛋白、明胶、多糖等。 载药纳米微粒的
药物释放机制 ,可以是药物通过囊壁沥滤、渗透和扩
散出来 ,也可以是基质本身的溶蚀而使其中的药物
释放出来。载药纳米微粒由于其特有的性质 ,使其在
药物输送方面具有许多优越性: ( 1)缓释药物 ,从而
延长药物作用时间 ; ( 2)达到靶向输送的目的 ; ( 3)在
保证药物作用的前提下 ,减少给药剂量 ,从而减轻或
减免毒副反应 ; ( 4)提高药物的稳定性 ,有利于储存 ;
( 5)保护核苷酸 ,防止其被核酸酶降解 ; ( 6)帮助核苷
酸转染细胞 ,并起到定位作用 ; ( 7)用以建立一些新
的给药途径。这都是其他输送体系所无法比拟的。
2　载药纳米微粒打破了传统临床药物应用模式
载药纳米微粒作为药物的输送载体 ,对一些疾
病的动物模型已显示出极好的疗效 ,使一些药物的
应用打破了传统的模式 ,具有光明的应用前景。
·385·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2002年第 33卷第 5期
收稿日期: 2001-12-08作者简介:肖延龄 ( 1964-) ,男 ,河北省武安市人 ,副主任医师 , 2000年毕业于天津中医学院针灸学专业 ,获博士学位。 现在军事医学科学院卫生学环境医学研究所做博士后研究 ,研究方向为中医药防治应激性心脏损伤的研究。通讯地址:天津市和平区大理道 1号　 Tel: 022-84655430
2. 1　延长药物的作用时间:一些半衰期短的药物因
需要每天重复给药 ,可能会因患者的顺应性较差或
无意识的漏服而影响治疗效果。一些研究报道 ,纳米
粒子缓释抗肿瘤药物延长了药物在肿瘤内的存留时
间 ,减慢了肿瘤的生长 ,与游离药物相比延长了患肿
瘤动物的存活时间。 Kim等 [4 ]制备了载有硝苯地平
的聚己内酯、聚乳酸-聚乙醇酸 ( 1∶ 1)共聚物、 Eu-
drag it ( RL /RS)等 3种纳米粒子 ,粒子直径在 120～
210 nm范围内 ,与硝苯地平的对照溶液相比 ,纳米
粒子的峰浓度 (Cmax )下降 , Tmax和 M RT都延长 , Eu-
drag it纳米粒子的相对生物利用度明显增加。 给自
发性高血压大鼠口服用药 ,结果表明:硝苯地平纳米
粒子剂型的早期降压作用不明显或降低幅度减小 ,
降压作用的维持时间延长。所以 ,纳米包裹的硝苯地
平可起到缓释、长效、提高生物利用度和平稳降压的
作用。Zimmer等 [5 ]用乳液聚合法制备了载有聚氰基
丙烯酸丁酯纳米粒子 ,在兔眼内压增高的动物模型
中证明 ,与药物水溶液相比 ,载药纳米粒子悬液滴眼
后 ,对眼无刺激性 ,并能使药物在房水中的 AUC增
加 ,消除半衰期延长 ,药效学与药动学一致 ;在低药
物含量时 ,载药纳米粒子能显著延长药物作用时间。
纳米控释系统还使多肽类药物的体内循环时间延
长。 Gautier等 [6 ]制备的载有生长激素释放因子
( GRF)的可生物降解的聚氰基丙烯酸异己酯纳米
粒子 ,动物 sc后证明缓慢释放 GRF, GRF稳定血浆
水平能够维持近 24 h ,而游离的 GRF注射后 2 min
血浆水平达高峰 , 100 min已不再检测到 ,显示纳米
粒子所载 GRF的生物利用度明显提高。 一些中枢
神经系统药物所治疗的疾病是慢性病 ,需要长期用
药 ,载药纳米微粒能起到缓释作用 ,特别适用于这些
药物。 Allemann等用乳液聚合技术制备的载有抗精
神病— Savoxepine的聚乳酸纳米粒子 ,药物在体外
从不同粒子大小和药物含量的纳米粒子的释放过程
可以几小时至 30多天 [7 ]。
2. 2　增强药物作用的靶向性:通过对载药纳米粒子
的修饰 ,可以增强其对机体器官组织的靶向特异性。
载药纳米微粒以颗粒的形式被肠吸收 ,并分布在淋
巴结、血液和肝、脾、骨髓等器官中 ,它们被口服吸收
后保持着对机体某些部位的靶向性。因此 ,通过选用
对机体各种组织或病变部位亲和力不同的载体制作
载药微粒 ,或将单克隆抗体与载体结合 ,以使药物能
够输送到治疗期望达到的特定部位 ,因而称之为靶
向定位给药。
由于纳米粒子聚集在网状内皮系统里 ,因此早
已用作药物的载体治疗网状内皮系统的细胞内寄生
物。 纳米粒子包裹的药物沿着静脉迅速聚集在肝和
脾等网状内皮系统的主要器官 ,使由于治疗药物的
非特定聚集而引起的毒性被降低。 一项利用抗生素
治疗细胞内感染的研究表明 [8 ] ,被纳米粒子包裹的
氨必西林比游离的氨必西林的疗效要高 20倍。这种
方法对大鼠的沙门氏菌病也是同样有效的 [9 ]。近年
来 ,也有关于抗人类免疫缺陷病毒药物装载到纳米
粒子中的报道。 因巨噬细胞在艾滋病的免疫病理中
起重要作用 ,所以 ,把抗病毒药定向地输送到巨噬细
胞 ,就能使药物充分发挥作用 ,从而可减少剂量 ,减
轻毒性反应。Lobenberg等 [10 ]报道 ,载有 azido thym-
idine ( AZT)的纳米粒子 iv后 ,在大鼠网状内皮系
统中的浓度比注射 AZT水溶液后的浓度要高 18
倍 ,经口给药 ,纳米粒子可更有效地把 AZT输送到
网状内皮系统。 纳米微粒还能够将 DNA定向输送
到特定细胞。在包裹浓缩 DNA的聚乙二醇 -聚赖氨
酸纳米表面连接叶酸 ,可靶向于膜相关叶酸盐结合
蛋白阳性的内皮癌细胞 [11 ]。将反义寡核苷酸吸附于
聚氰基丙烯酸己酯纳米微粒表面 ,可使其在体内分
布呈肝靶向性 ,对肿瘤和抗病毒的反义治疗有重要
意义 [12 ]。
磁性载药纳米微粒的出现为更好地发挥药物的
作用带来了新的希望。磁性载药纳米微粒以适当的
方式引入人体内 ,在外加磁场的作用下 ,载药纳米微
粒具有位点特异的靶向性攻击 [13 ]。实验研究出阿霉
素免疫磁性毫微粒 [14 ] ,在进行了免疫活性检测和体
外抑瘤实验后 ,证实其具有抗体导向功能 ,并且有较
高的磁相应性 ,为体内靶向治疗提供了依据。 因而 ,
发生在一些特殊的局部和器官如关节、五官 [15, 16 ]等
以前无法给药的疾病也会因此得到治疗。
2. 3　运载药物通过生物屏障:纳米粒子经过适当的
修饰 ,还可通过血脑屏障 ,把药物定向地输送到中枢
神经系统而发挥作用。 给小鼠 iv 亮啡肽类药
dalargin或载有 dalargin的聚氰基丙烯酸丁酯纳米
粒子 ,均不易通过血脑屏障 ,不能产生镇痛作用 ,而
载有 dala rgin的纳米粒子表面用吐温-80修饰 , iv
后即能产生镇痛作用 [17 ]。说明此种形式的纳米粒子
能够通过血脑屏障。 Alyautdin等也证明 ,用吐温 -80
包裹聚氰基丙烯酸丁酯纳米粒子 ,能输送阿片受体
激动剂 loperamide通过血脑屏障 ,从而发挥镇痛作
用。 纳米药物易通过血脑屏障转运的机制可能与脑
毛细血管内皮细胞的胞吞作用有关: 纳米微粒经吐
温-80包裹后 ,血浆载脂蛋白 E吸附于粒子表面 ,使
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其类似低密度脂蛋白 ( LDL) ,与 LDL受体相互作用
后被内皮细胞摄取 ,随后药物自细胞释放并扩散至
脑组织 [18, 19 ]。
2. 4　使某些药物能够以口服途径给药:载药纳米微
粒经过修饰 ,可使多肽类和蛋白质类药物的口服给
药有效。 Damge[20 ]等用界面聚合方法制备的含胰岛
素的聚氰基丙烯酸异己酯纳米胶囊 ,给禁食的糖尿
病大鼠单次 ig , 2 d后起效 ,使血糖水平降低 50%～
60% ,按每公斤体重 50单位胰岛素 ,以纳米囊形式
给药 ,降血糖作用可维持 20 d;在同样的实验条件
下 , po游离的胰岛素并不影响血糖水平。 国内有
人 [21 ]对氰基丙烯酸异丁酯包裹胰岛素的机制进行
了研究 ,结果大部分胰岛素分子 ( 80% )与形成的纳
米包裹颗粒紧密相连 ,处于包裹颗粒的表面 ,对蛋白
酶降解有一定抵抗作用。当以胰岛素纳米脂质体形
式经大鼠小肠给药后 , 0. 25 h血糖下降 ( 37. 6±
13. 9)% , 0. 5 h下降 ( 89. 3± 9. 5)% , 50%左右降血
糖水平可维护 2 h,而同法给予的胰岛素溶液、生理
盐水和空白纳米脂质体组均无降血糖作用 ,初步证
实胰岛素纳米脂质体可保护胰岛素在小肠中的活性
并促进其吸收 [22 ]。
3　载药纳米微粒为中药现代化提供了机遇与挑战
载药纳米微粒作为药物新的控释体系 ,引起了
中医药学者的极大关注和兴趣。 纳米技术在生物医
药领域的应用渗透 ,也为传统中药实现现代化提供
了机遇。
3. 1　纳米技术可延长一些药性剧烈而药效时间较
短中药的作用时间: 在中药中有一些辛香走窜的药
物 ,这些药物大都药性剧烈而药效时间较短 ,如麝
香、樟脑、冰片等 ,选择合适的纳米微粒将其包裹、处
理 ,使其在人体内缓释 ,可起到作用和缓而持久、副
作用较少的效果。
3. 2　应用纳米技术可显著增强中药的药效:中药成
分复杂 ,尤其是中药复方 ,在系统、器官、细胞、分子
等各层次上均有作用靶点。 经口服、血液循环后 ,会
丧失一部分有效成分 ,从而降低药物对病变器官、组
织的疗效。应用载药纳米微粒包裹某些中药成分 ,将
其定向输送到病变的靶器官 ,可维持对病变器官的
有效血药浓度 ,从而增强中药的药效。此外 ,运用合
适的纳米微粒 (尤其是磁性纳米微粒 )包裹的中药 ,
经皮吸收 ,再配以中医的电针 ,对一些局部器官如关
节、五官等的病变治疗 ,会取得满意的效果。
3. 3　应用纳米技术可使某些中药更好地通过血脑
屏障: 在中药学中一些能够帮助其他药物到达某一
病变部位的药物 ,称之为引经药 ,如白芷引诸药治疗
头痛。这实际上使某些中药通过血脑屏障 ,到达头颅
发挥治疗作用。 将载有中药的纳米微粒经过适当修
饰 ,输送药物通过血脑屏障 ,到达中枢神经系统而起
到更好的治疗效果 ,这会使中药在急、慢性脑病治疗
方面发挥更大的作用。
3. 4　改变中药的传统给药途径和剂型:中药的给药
途径主要是经口服给药 ,无论是汤剂 ,还是丸、散、
膏、丹 ,都有一个致命的弱点——起效缓慢。 尽管现
在已有一些中药可以肌注、静脉给药 ,但也是弊端很
多。应用纳米微粒作为中药的载体 ,以纳米粒的形式
进入体内 ,这将打破中药传统的口服给药方式 ,彻底
改变中药的剂型。无论是口服 ,还是静脉给药 ,都能
改变中药起效缓慢这一缺点 ,以满足临床治疗日益
增加的用药需求。
3. 5　纳米技术可使中药制剂标准化、国际化: 传统
中药及其方剂在加工过程中 ,由于药效成分复杂、处
理工序繁琐落后 ,质量标准可控性较差 ,难于达到国
际市场的标准和要求。纳米技术为药物制备提供的
新技术、新工艺 ,将使中药制剂的研究、开发和生产
规范化、标准化 ,利于中药制剂达到国际标准 ,走向
世界医药市场。
4　结语
面对纳米技术在生物医药领域的应用渗透 ,如
何使曾为中华民族繁衍昌盛作出过巨大贡献的中药
这一老枝开出新花 ,拿来纳米技术为我所用 ,使中药
走进现代科学的殿堂 ,实现中药现代化 ,这是目前中
医药研究面临的重大课题。有人提出“纳米中药”的
概念 ,但是 ,应该看到这项工作是十分艰巨的 ,有许
多难点需要解决。例如:目前制备的中药药效成分尚
不能满足纳米微粒包裹的要求 ,遴选与不同药效成
分适合的载药纳米微粒材料、构建合适的纳米粒粒
径等 ,需要做大量的基础性、探索性研究工作。因而 ,
笔者认为将纳米技术应用于中药研究、开发 ,应当找
准突破口边研究、边探索。
4. 1　可以先将一些药效成分明确、质量标准可控的
中药提取物如青蒿素、五味子素、葛根总异黄酮、银
杏叶提取物等 ,进行纳米微粒的修饰研究 ,可望成为
中药纳米微粒的突破口。
4. 2　一些中药外用制剂如麝香虎骨膏、伤湿止痛膏
等中的药效成分 ,多为挥发油 ,其体积细微 ,易于进
行纳米微粒包裹 ,也可望成为中药纳米微粒的一个
突破口。
4. 3　借用现代医药学的制药技术和工艺 ,对中药复
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方的有效成分进行深加工 ,使之符合纳米微粒包裹
的要求 ,实现中药复方制剂的纳米化。
4. 4　在实现中药纳米微粒的制备后 ,对适合药效成
分的纳米材料进行遴选和纳米粒径的构建 ,将纳米
技术全面用于中药制剂的研究、开发 ,使之实现规模
化、标准化。
总之 ,纳米技术是一门新兴的、多学科交叉的技
术领域。纳米技术的未来发展必将进一步开发利用
物质微观结构的潜力 ,推动信息科学、材料科学、生
物学、医学、卫生准备和人工智能软件等方面的不断
进步 ,并对中医药发展产生深远影响。在中药实现现
代化的今天 ,研究中药纳米技术具有重大意义。从长
远观点看 ,发展中医药纳米技术将是保持长远、持续
发展 ,实现跨越式发展科技的一次新的机遇。就人类
向微观世界的深度和广度进军而言 , 21世纪必将是
铸造纳米技术辉煌的世纪。 纳米技术必将使中药的
研究、开发实现剂型和标准化革命 ,从而走向国际。
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