羅丹云

(安順職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 安順 561000)

在現(xiàn)代科技中,新崛起的納米科技在生物醫(yī)藥領(lǐng)域已有很多應(yīng)用和成果,將其引入到中藥領(lǐng)域,對(duì)于推進(jìn)中藥現(xiàn)代化進(jìn)程必將起到重要作用。

1 納米技術(shù)

納米技術(shù)是20世紀(jì)80年代末期誕生并迅速崛起的新技術(shù),它的基本涵義是在納米尺寸范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然,通過直接操作和安排原子、分子,創(chuàng)造新物質(zhì)。納米(nm)是一個(gè)長(zhǎng)度單位,1 nm=10-9m。納米體系(通常界定為1～100 nm的范圍)就在其中。這一體系既不完全適合于描述宏觀領(lǐng)域的牛頓經(jīng)典力學(xué)規(guī)律,又不完全適合于描述微觀領(lǐng)域的量子力學(xué)規(guī)律,它表現(xiàn)出了許多獨(dú)特的性能,需要用全新的理論、方法和表征手段在納米尺寸范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然,這就是納米科技。納米科技主要包括：納米物理、納米化學(xué)、納米材料、納米生物、納米電子等分支學(xué)科,它們之間既相互獨(dú)立,又相互聯(lián)系。目前,各個(gè)分支領(lǐng)域都取得了令人矚目的成果,納米科技正處于重大突破的前期。其中,納米材料科學(xué)和技術(shù)是納米科技領(lǐng)域最富有活力,研究?jī)?nèi)涵十分豐富的學(xué)科分支,是多種學(xué)科的交叉匯合點(diǎn)。納米材料中的基本顆粒(稱為納米粒子,有人稱它為超微粒子,也有人把超微粒范圍劃為1～1000nm)的直徑不到100nm。隨著納米粒子半徑的減小,出現(xiàn)尺寸效應(yīng)(即光吸收顯著增加、熔點(diǎn)下降、塑性和韌性增加、磁性發(fā)生明顯變化等)、表面效應(yīng)(即粒子表面的原子數(shù)占總原子數(shù)的比例迅速增大)以及宏觀量子隧道效應(yīng)、庫(kù)侖堵塞效應(yīng)、介電限域效應(yīng)等,正是由于這些效應(yīng),使納米材料與常規(guī)材料相比表現(xiàn)出許多新的特性。

2 中藥的納米技術(shù)

由于物質(zhì)進(jìn)入到納米尺度表現(xiàn)出的諸多新特性,因此在廣泛的領(lǐng)域里,納米技術(shù)受到了高度重視和應(yīng)用。中藥領(lǐng)域也不例外,中藥現(xiàn)代化的核心是中藥的“安全、有效、可控、穩(wěn)定”,中藥指標(biāo)必須定量化,生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制必須標(biāo)準(zhǔn)化。因此,把納米技術(shù)引入到中藥制藥領(lǐng)域,研究開發(fā)新的制藥技術(shù)和劑型的改革等方面,必將會(huì)大大推動(dòng)中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。

2.1 中藥礦物藥和難溶性藥物的納米粉碎技術(shù)

利用納米粉碎技術(shù)使中藥礦物藥和難溶性藥物等的飲片加工成中藥納米粉,這些粉體中的顆粒直徑減小到納米量級(jí),由于納米微粒的許多效應(yīng)如表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)等,使得加工后的納米中藥表現(xiàn)出許多極有價(jià)值的性能[3]：

2.1.1 有效性、安全性 礦物藥和難溶性藥物的溶解和生物利用率與藥物顆粒的比表面積正相關(guān),粒徑的減少,使藥物顆粒的比表面積迅速增大(增大的幅度與普通藥粉微粒相比可提高成千上萬(wàn)倍,甚至幾十萬(wàn)上百萬(wàn)倍。藥物的活性和生物利用率大幅提高,即大大提高了溶解性和療效,從而減少用藥量,節(jié)約中藥資源。由于服藥量大幅減少,也可大大減少某些藥物重金屬含量對(duì)人體造成的毒副作用[4]。

2.1.2 可控性 利用納米粉碎技術(shù)制成納米中藥的過程中,溫度可控,加熱或不加熱取決于被加工藥物本身,且不提取,可以盡可能保留有效成分,又由于藥物療效與藥物納米粒徑有關(guān),控制被加工藥物粒徑的大小,可延長(zhǎng)藥物在人體內(nèi)作用的時(shí)間,增加療效。

2.1.3 經(jīng)濟(jì)、方便 中藥飲片往往是用傳統(tǒng)的煎煮方法,而目前雖進(jìn)行中藥制劑改良,但只是提取中藥所含的小部分成分,約占總成分的10%至30%,藥效大受影響。使用納米技術(shù)則可充分提取中藥成分,既節(jié)省中藥原材料、用量少,又具有吸收快、療效高、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn)。由于藥物粒徑減至納米量級(jí),增加了藥物對(duì)生物膜的通透性[7],病人服藥時(shí),藥物就可有針對(duì)性的直達(dá)病灶,激活中藥細(xì)胞活性成分,直接攻擊病毒、細(xì)菌、重金屬、毒質(zhì)、腫瘤,細(xì)胞壁或細(xì)胞膜等障礙不復(fù)存在,中藥療效可大大提高;把加工后的納米藥物微粒加入到中藥復(fù)方中,減少煎煮時(shí)間,為司藥人員和患者提供了很大的方便,且由于生物利用率高、減少用藥量,更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

2.1.4 便于劑型改革 將藥物加工成納米級(jí)的微細(xì)粒子,有利于藥物的透皮吸收,如果有針對(duì)性地做成膏藥,通過皮膚直接吸收而無須注射,這使中醫(yī)外治法發(fā)生重大變革,使中醫(yī)外用傳統(tǒng)劑型邁上一個(gè)新的臺(tái)階。在膜技術(shù)方面,用納米材料制成獨(dú)特的納米膜,能過濾、篩去制劑的有害成分,消除因藥劑產(chǎn)生的污染,從而保護(hù)人體。對(duì)于一些礦物藥等非水溶性藥物也可做成穩(wěn)定的水懸濁液進(jìn)行注射給藥,直接進(jìn)入血液循環(huán),療效好,易于控制。納米技術(shù)在中藥加工方面的應(yīng)用,能在保持中藥原藥成分的基礎(chǔ)上,使藥物有效成分充分析出,形成獨(dú)具特色的納米中藥材料,可較方便地制成各種劑型[10]。在納米化的基礎(chǔ)上利用高科技手段開發(fā)新劑型或新輔料,促進(jìn)制劑現(xiàn)代化。

2.1.5 減少耐藥性 最近我國(guó)已成功地研制出納米級(jí)的新一代抗菌藥物。這種粉末狀的納米顆粒直徑只有25nm,對(duì)大腸桿菌、金黃葡萄球菌等致病微生物有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用,還具有廣譜、親水、環(huán)保等多種性能,并使天然物質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生耐藥性?？梢哉f,隨著納米抗菌藥物研制的深入,致病菌耐藥的問題,一定會(huì)得到徹底解決。

2.1.6 帶來新的藥效 有的研究表明,不同粒徑的雄黃對(duì)腫瘤細(xì)胞S180上皮細(xì)胞EVC304等細(xì)胞毒性和誘導(dǎo)凋亡作用呈現(xiàn)尺寸效應(yīng),表現(xiàn)出更為強(qiáng)烈的抗腫瘤效應(yīng)。這種納米制粒技術(shù),雖說與傳統(tǒng)的中藥加工技術(shù)無本質(zhì)區(qū)別,但在現(xiàn)階段對(duì)于那些難溶性藥物和礦物藥等來說,在改善藥物的溶出度、增加療效、劑型藥量的控制等方面,仍不失為一種先進(jìn)的制藥技術(shù)。

2.2 藥物的靶向輸運(yùn)與控制釋放的納米技術(shù)

藥物的靶向輸運(yùn)與控制釋放是藥物新技術(shù)發(fā)展的重要方向,可以借助納米技術(shù)與納米材料的進(jìn)步而獲得更好的推進(jìn)。載藥納米微粒作為藥物、基因傳遞和控釋的載體,是近年來出現(xiàn)的藥物控釋和緩釋的新劑型。

采用表面化學(xué)方法對(duì)納米藥粒表面進(jìn)行修飾,可以提高靶向能力,控制藥物在體內(nèi)的分布與釋放,使病灶處的藥物濃度增高,作用時(shí)間延長(zhǎng),提高功效和藥物的有效利用率。納米顆粒進(jìn)行表面修飾還可改變一些中藥制劑的親水親油性,從而可根據(jù)不同用藥目的將中藥顆粒制成不同溶解性能、不同溶解程度的微粒,提高中藥的生物有效性、靶向性和疾病治療的特異性[6]。

2.2.1 靶向性 藥物靶向性是指藥物能選擇性的分布于作用對(duì)象,從而增強(qiáng)療效、減少副作用。其作用對(duì)象從靶器官、靶細(xì)胞到最為先進(jìn)的細(xì)胞內(nèi)靶結(jié)構(gòu),而這三級(jí)靶向治療方法均可通過納米技術(shù)得以完成。如目前,我國(guó)應(yīng)用納米超微技術(shù)加工中藥牛黃,使其理化性質(zhì)和療效發(fā)生了驚人的變化,并具有極強(qiáng)的靶向作用。

2.2.2 可控性釋放 藥物可控性釋放是要使藥物在預(yù)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恒速釋放,作用于特定的器官、組織和細(xì)胞內(nèi),藥物濃度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持在有效濃度范圍。納米控釋系統(tǒng)的出現(xiàn)為藥物靶向性和控釋性的實(shí)現(xiàn)帶來了可行性。

2.2.3 納米控釋系統(tǒng) 納米控釋系統(tǒng)包括納米粒子和納米囊,它們是直徑在10～500nm之間的固態(tài)膠體粒子?；钚猿煞滞ㄟ^溶解、包合進(jìn)入粒子內(nèi)部或附著于粒子表面。納米控釋系統(tǒng)以無毒的高分子化合物為載體,藥物通過囊壁滲透、擴(kuò)散或基質(zhì)熔融,釋放出藥物。納米控釋系統(tǒng)能增強(qiáng)藥物的靶向性。根據(jù)不同的治療目的,通過不同的方式進(jìn)入機(jī)體,經(jīng)血液循環(huán)選擇性定位于特定的組織和細(xì)胞,達(dá)到治療的目的。

如抗癌藥物紫杉醇是從中藥紅豆杉中提取的有效抗癌成分,但是因?yàn)樽仙即嘉矬w表面含有很多疏水基團(tuán),難溶于水,這就需要用包覆技術(shù)[3]處理后才能應(yīng)用。應(yīng)用無毒的高分子材料,對(duì)紫杉醇進(jìn)行納米包覆技術(shù)處理,使該藥物不但能制成靜脈注射劑,而且在臨床應(yīng)用中發(fā)生了奇跡性的變化,它不但沒有了包覆劑所引起的毒性反應(yīng),而且成為一種靶向性極強(qiáng)的控釋劑,連紫杉醇本身的毒性都明顯減小,而作用明顯增強(qiáng),患者的治療間歇時(shí)間也明顯縮短。

3 中藥的納米膠囊技術(shù)

納米膠囊技術(shù)是指將固體顆粒、液體微滴或氣體作為膠囊的芯料,在其外部形成一層連續(xù)而極薄包囊的過程。與傳統(tǒng)的微膠囊不同,納米膠囊的粒徑在1到幾百納米之間,有許多獨(dú)特的性質(zhì)使它在許多領(lǐng)域特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。在中藥領(lǐng)域,主要用于包覆中藥的活性成分和有效部位的提取物,其特性除了由于藥粒直徑在納米范圍而帶來的比表面積大、活性大、生物利用率高等性能以外,還有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)：

3.1 提高藥物的穩(wěn)定性和安全性,延長(zhǎng)藥效

中藥中有一些藥性劇烈而藥效時(shí)間較短的藥物,如麝香、樟腦、冰片等,選擇合適的載體材料或配比能夠保護(hù)藥物免受環(huán)境影響,隔離活性成分,降低揮發(fā)性和毒性,可獲得適宜的釋藥速度,起到作用和緩而持久、不良反應(yīng)較少的效果。

3.2 劑量、劑型易于標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化

由于納米藥物膠囊的粒徑小,而人體中最細(xì)的毛細(xì)血管直徑也有4μ m,納米藥物膠囊很容易通過而不會(huì)造成血管阻塞。不僅如此,還可將中藥納米膠囊粉體進(jìn)一步加工成噴霧劑、片劑、口服膠囊、貼劑等多種劑型,易于做到生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化[9]。

4 納米中藥今后的發(fā)展

盡管納米中藥給人民提供了一個(gè)廣闊的前景,然而就目前的研究來講還可能存在著以下的問題[2]：(1)副作用大;(2)工藝設(shè)備的要求高;(3)質(zhì)量檢驗(yàn)的技術(shù)尚待建立;(4)需要更好的納米化的材料。

因此,納米中藥的發(fā)展需要提高療效和減少副作用;產(chǎn)生新的功效,有可能形成某些抗生素的替代產(chǎn)品;節(jié)約有限的中藥資源;使中藥標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)際化從而使中醫(yī)藥更容易走向世界。

總之,隨著納米科技的不斷發(fā)展,納米科技的重大突破一定會(huì)到來,納米技術(shù)對(duì)于中藥現(xiàn)代化,會(huì)起到越來越重要的作用,納米中醫(yī)藥的發(fā)展,必將成為新時(shí)代中醫(yī)藥研究領(lǐng)域的新時(shí)尚,是中醫(yī)藥跨入現(xiàn)代化的又一轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

1 劉毅.納米中藥——中藥現(xiàn)代化的新思路之一[J].中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2001,7(7)：59-61.

2 張曉靜.中藥納米化的作用及存在的問題[J].江蘇中醫(yī)藥,2003,24(3)：40-44.

3 昝旺.納米中藥制劑研究進(jìn)展[J].成都醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,3(3)：232-234.

4 吳淑金,林萬(wàn)蓮,祝華.納米中藥的發(fā)展前[J].現(xiàn)代醫(yī)院雜志,2004,5(8)：5.

5 王永梅,武振羽,樊海明,等.淺談納米技術(shù)在中藥中的應(yīng)用[J].中草藥,2003,34(3)：193-195.

6 李戰(zhàn),吳敏.納米技術(shù)和納米中藥的研究進(jìn)展[J].上海中醫(yī)藥雜志,2003,37(1)：61-64.

7 歐陽(yáng)斌,劉科秋,苗百超.納米技術(shù)對(duì)藥效學(xué)的影響[J].藥學(xué)實(shí)踐雜志,2003,3(2)：85.

8 泳雪,王春龍,李杰.納米技術(shù)在現(xiàn)代化中藥制劑中的應(yīng)用[J].中草藥,2002,8(8)：673.

9 徐輝碧,楊祥良,謝長(zhǎng)生,等.納米技術(shù)在中藥研究中的應(yīng)用[J].中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2001,32(3)：161-165.

10 許建陽(yáng),崔佳,王海燕,等.中藥復(fù)方研究引入納米技術(shù)的思考[J].貴陽(yáng)中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,23(3)：3-5.