摘要

源自植物的活性成分，如細(xì)辛、藏紅花、黃酮、多酚、生物堿、甾醇及揮發(fā)油等，因其具有擴(kuò)張小血管、抗氧化、抗炎、抗菌、鎮(zhèn)痛以及調(diào)節(jié)免疫等多重生理效應(yīng)，已廣泛在醫(yī)藥、化妝品及功能食品等領(lǐng)域使用。因許多植物活性成分的分子量大、理化性質(zhì)不穩(wěn)定、水和脂類兼溶性差等因素，使其透過皮膚能力差、被人體藥效靶部位吸收差，不能發(fā)揮應(yīng)有的生理效應(yīng)，導(dǎo)致很多植物活性成分沒有得到商業(yè)市場應(yīng)用。自上世紀(jì)80年代，納米技術(shù)在透皮遞送領(lǐng)域的應(yīng)用引起了廣泛關(guān)注。近年來，將植物活性成分進(jìn)行細(xì)胞破壁處理、納米包覆、親水性包覆等，顯著提高其穩(wěn)定性和溶解性，還借助載體的粒徑優(yōu)勢和表面特性，增強(qiáng)其與皮膚表面的接觸面積和滲透能力，從而有效突破皮膚角質(zhì)層屏障，實現(xiàn)深層輸送，使得植物活性成分在藥效靶部位發(fā)揮多重生理功能。本文為助力我國中藥產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，介紹納米包覆技術(shù)與植物活性成分相結(jié)合和在大健康產(chǎn)品深度應(yīng)用價值及未來發(fā)展趨勢。

一、透皮吸收的障礙與基礎(chǔ)機(jī)制

多數(shù)植物活性成分分子量偏大、強(qiáng)極性、穩(wěn)定性差等特征，這使得植物活性成分很難透過皮膚，難以發(fā)揮藥效了。了解皮膚的屏障功能和透皮機(jī)制，是優(yōu)化給藥透皮系統(tǒng)設(shè)計、提升植物利用度的關(guān)鍵。

（一）皮膚屏障的生理結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

皮膚由表皮、真皮和皮下組織三層構(gòu)成，其中表皮層的最外層——角質(zhì)層，是透皮吸收的關(guān)鍵。角質(zhì)層厚度約為10–20微米，由“磚墻式”結(jié)構(gòu)構(gòu)成：角質(zhì)細(xì)胞（角蛋白磚塊）嵌入脂質(zhì)基質(zhì)（膽固醇、神經(jīng)酰胺和游離脂肪酸混合物）中，該結(jié)構(gòu)對水溶性物質(zhì)及大分子量物質(zhì)都產(chǎn)生極強(qiáng)的阻滯效果，致使多數(shù)水溶性物質(zhì)好的天然植物成分難以在沒外力介入的條件下可有效透過角質(zhì)層。

（二）植物活性成分透皮吸收的痛點

植物活性成分物理化學(xué)性質(zhì)缺少透皮特征。諸如，許多植物活性成分如黃酮類化合物具有多個酚羥基基團(tuán)，極性大、親水性強(qiáng)，難以穿透以脂質(zhì)為主的角質(zhì)層；雖揮發(fā)性精油類物質(zhì)如香精等具較強(qiáng)的親脂性，但易氧化、揮發(fā)快，這就減少了活性成分深層輸送的數(shù)量，其數(shù)量不足也難發(fā)揮植物活性成分的生理效果。通過納米技術(shù)，篩選和制備具有透皮遞送的特征的植物活性成分，比如改造了植物活性成分的物理化學(xué)特性，使其既能溶水又能溶脂肪，這就能透過皮膚的角質(zhì)細(xì)胞中脂質(zhì)基質(zhì)了，再經(jīng)皮下組織輸送到相應(yīng)的靶組織，就能發(fā)揮其相應(yīng)的生理功能。通常納米技術(shù)改變植物活性成分特征具有透皮能力的內(nèi)容：分子量小于500 Da、LogP值介于1–3之間、熔點不高、在水和脂質(zhì)介質(zhì)中均具有一定溶解性。

LogP值是描述既能溶水，又能溶油或脂肪的概念。舉例酒精、甲醛等都是既能溶水，又能溶于油，這些物質(zhì)透過皮膚是極為容易的。再例如氯離子親油好，銨離子親水好；這樣氯與銨形成的氯化銨在水混合后，氯離子與油脂發(fā)生作用，使得油脂分解成更小的顆粒，變成膠體，同時，銨離子發(fā)生與水分子的作用，使得油脂與水形成乳狀液體，極大地提高了油脂的泌濕性，這就使得一些植物活性成分經(jīng)氯離子和銨離子改性后可透過皮膚的角質(zhì)細(xì)胞中脂質(zhì)基質(zhì)了，具備了透皮效果。

（三）傳統(tǒng)透皮技術(shù)存在的局限性

傳統(tǒng)透皮劑型多以促滲劑、超聲、電穿孔、微針等物理或化學(xué)手段，可實現(xiàn)部分植物活性成分透皮和被靶組織吸收。但這些方法存在一定安全隱患，比如促滲劑多以酒精為主，酒精可以滲透至細(xì)胞內(nèi)使蛋白凝固變性，導(dǎo)致破壞皮膚皮脂，使得細(xì)胞膜損傷等；酒精還能導(dǎo)致皮下白細(xì)胞聚集而過敏，使皮膚的適應(yīng)性和舒適性變差等。還有，一些傳統(tǒng)乳膏、凝膠或貼片等載體的控釋能力有限，活性成分在皮膚中的滯留時間短，難以維持或達(dá)到持續(xù)有效的治療濃度。

（四）透皮途徑的多樣性與靶向可能

目前研究已證實，植物活性成分經(jīng)納米技術(shù)形成透皮主要有三條途徑：① 經(jīng)角質(zhì)層細(xì)胞間隙通道，適合親脂性物質(zhì)；② 經(jīng)角質(zhì)細(xì)胞通道，適合小分子親水性成分，但容易受限；③ 皮膚表面積約有5–10%由附屬器官構(gòu)成，通過毛囊、汗腺等附屬器官通道進(jìn)入真皮而進(jìn)入皮下組織。

綜上所述，植物活性成分的理化性質(zhì)與皮膚屏障之間存在著天然屏障，這限制了其經(jīng)皮遞送。而納米技術(shù)可調(diào)控植物活性成分粒徑、表面電荷、親脂/親水性等因素，解決了更多的植物活性成分能透皮和在皮下的靶組織（即藥物作用的組織）吸收，這就提供了植物活性成分開發(fā)市場的全新思路與策略。

二、實現(xiàn)納米透皮的關(guān)鍵技術(shù)路徑和****技術(shù)創(chuàng)新突破吸收壁壘

納米透皮技術(shù)是近年發(fā)展極快的透皮遞送手段，通過將植物活性成分被納米化或負(fù)載于納米結(jié)構(gòu)中（即納米包封），改變其LogP值，提高在皮膚表面擴(kuò)散力、滲透效率和靶組織親和性。該技術(shù)不僅突破了傳統(tǒng)透皮體系對活性成分理化性質(zhì)的限制，還可實現(xiàn)控釋、靶向及保護(hù)不穩(wěn)定分子的目的，為植物成分的外用遞送提供了多種可能路徑。其關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)路徑主要有三個要素**：**

（一）是載體構(gòu)建

實現(xiàn)方式為納米脂質(zhì)體、納米乳和聚合物納米粒等載體包裹活性成分（直徑30-80nm），改變其LogP值，作用效果可將比表面積提升6-8倍，透皮速率提高3-5倍。

（二）是靶向遞送

實現(xiàn)方式為超分子包裹體微囊技術(shù)結(jié)合細(xì)胞膜融合機(jī)制，可將活性成分在靶點滯留時間延長至常規(guī)制劑的4-6小時，避免小分子容易揮發(fā)或被消化的作用，可使其成分不斷聚集而產(chǎn)生其持續(xù)的藥理作用。

（三）是協(xié)同促滲

實現(xiàn)方式為微針陣列（直徑≤500μm）物理破障，如氮酮/薄荷油改變脂質(zhì)排列，作用效果可將透皮吸收率提升超10倍，紫杉醇等難溶成分生物利用度突破80%，增加了植物活性成分的效果。

納米透皮技術(shù)在植物活性成分的深度開發(fā)中展現(xiàn)出顯著效能，這需要突破傳統(tǒng)吸收限制、提升成分穩(wěn)定性及靶向性，才能成為產(chǎn)業(yè)升級的核心驅(qū)動力。其路徑有三：

（一）技術(shù)創(chuàng)新突破吸收壁壘

1. ?納米包覆技術(shù)?：通過細(xì)胞破壁處理、親水改性等工藝，解決了植物活性成分（黃酮、多酚等）分子量大、水溶性差的難題，使其滲透率提升至15分鐘內(nèi)透皮吸收。典型案例包括中藥納米包覆助劑在男性健康領(lǐng)域的高效應(yīng)用。

2. ?超分子促滲體系?：如超導(dǎo)協(xié)同促滲技術(shù)，構(gòu)建人工運(yùn)輸通道，直接將活性成分輸送至真皮層，吸收效率提升超50%。

3. ?仿生載體技術(shù)?：by-Nano?仿生促滲體系利用生物相容性納米顆粒作為遞送載體，實現(xiàn)活性成分的多靶點控釋與深層滲透。

（二）功效釋放與穩(wěn)定性提升

1. ?增強(qiáng)生物利用度?：納米載體的粒徑優(yōu)勢（通常小于100nm）和表面修飾技術(shù)，顯著提高植物活性成分在皮下靶部位的濃度及停留時間。例如，植物細(xì)胞納米囊泡量產(chǎn)技術(shù)通過穩(wěn)定包覆，使活性成分功效釋放周期延長3倍以上。

2. ?保護(hù)活性分子?：納米鍍膜技術(shù)可隔絕光氧降解，保障揮發(fā)油、生物堿等易失活成分的穩(wěn)定性。

（三）精準(zhǔn)靶向與安全性優(yōu)化

1. ?靶向遞送?：小分子透皮技術(shù)結(jié)合智能控釋機(jī)制，可精準(zhǔn)作用于皮膚深層或特定細(xì)胞群，減少成分損耗。

2. ?降低副作用?：通過減少無效成分殘留（如傳統(tǒng)配方中90%的抗皺成分因滲透不足成為負(fù)擔(dān)），避免植物無效果的成分作為異物刺激引發(fā)的皮膚老化風(fēng)險。

三、納米透皮技術(shù)在植物成分遞送中的典型應(yīng)用

列舉納米透皮技術(shù)在植物活性成分應(yīng)用實例，展示其在透皮系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用。

（一）在成人大健康領(lǐng)域典型應(yīng)用

納米透皮技術(shù)能夠提高植物溶解度、皮膚通透性、延長活性成分在皮膚中的滯留時間。舉例自嘉興市南湖區(qū)長納納米研究院、嘉興大學(xué)、江西京禾大健康產(chǎn)業(yè)有限公司、鑰之樂(東莞)生物科技有限公司的聯(lián)合研究團(tuán)隊，將納米透皮技術(shù)與植物活性成分進(jìn)行融合創(chuàng)新應(yīng)用在成人健康成果，具有明顯效果。其工藝是通過對多種中藥植物細(xì)胞破壁納微化處理、配方粉劑預(yù)處理、超臨界提取與傳統(tǒng)蒸餾復(fù)合萃取、進(jìn)行納米生物緩釋包覆和親水包覆處理、成型階段以及制劑階段等一系列步驟制備而成，制備過程中添加聚乙二醇、殼聚糖、環(huán)糊精、卵磷脂等輔助納米生物包覆材料成分，并對各成分用量及添加順序進(jìn)行精確控制，使得植物活性成分的納米透皮遞送中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為：① 改變植物活性成分LogP值和皮膚通透性，使得活性成分具備透皮能力；② 超分子包裹體微囊技術(shù)結(jié)合細(xì)胞膜融合機(jī)制，控釋活性成分在皮膚中的滯留時間，將活性成分在皮下靶組織滯留時間延長；③ 保護(hù)活性成分結(jié)構(gòu)不被破壞，保留原有成分效果；④ 皮膚粘膜無破損。

該技術(shù)在不同成人健康產(chǎn)品中典型應(yīng)用實現(xiàn)的效果：①通過對細(xì)辛、藏紅花、黑瑪卡、淫羊藿等植物活性成分進(jìn)行納米包覆、納米透皮技術(shù)處理后，形成植物活性成分中藥納米包覆，改變LogP值，，可實現(xiàn)充分透皮，大量植物活性成分達(dá)到效應(yīng)靶組織，發(fā)揮了藥理效應(yīng)諸如增加皮下血流量，形成有效肌肉充盈效果；比未納米包覆植物活性透皮吸收速率提升5倍，植物活性成分利用度達(dá)到82.5%；②通過對丁香、花椒、淫羊藿、五倍子、紫霄花等植物活性成分進(jìn)行共同納米包覆，減少了活性成分的揮發(fā)和易氧化，增加了植物活性成分的延時效果，提升其利用度達(dá)到81%，強(qiáng)化了生理效應(yīng)。③通過對花椒、五倍子、當(dāng)歸、淫羊藿、薄荷等植物活性成分納米包覆、納米透皮技術(shù)處理后，使得皮下腺體較多分泌，比未納米包覆植物活性透皮吸收速率提升4倍，植物活性成分利用度達(dá)到83.5%。

（二）在醫(yī)療健康敷料領(lǐng)域典型應(yīng)用

有研究者通過構(gòu)建納米乳系統(tǒng)將其包埋于油滴核心，并輔以表面活性劑穩(wěn)定分散，從而顯著提高了其親脂性和皮膚滲透力，該動物皮膚穿透實驗表明，與傳統(tǒng)提取液相比，石榴多酚納米乳在數(shù)小時內(nèi)即可穿透角質(zhì)層并進(jìn)入真皮層，達(dá)到更深層次的生物作用位點，可用于抗氧化型護(hù)膚品或醫(yī)用敷料的開發(fā)。

也有報道柚皮素作為柑橘類黃酮的重要代表，具有良好的抗炎、鎮(zhèn)痛和自由基清除能力，但其水溶性極差，導(dǎo)致透皮吸收率偏低。采用PLGA聚合物構(gòu)建的納米粒載體系統(tǒng)有效提高了其水中分散性，并能緩慢釋放活性成分。經(jīng)小鼠炎癥模型驗證，該納米制劑在相同劑量條件下較自由形式柚皮素表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑炎效果，同時皮膚組織的活性蓄積殘留量更高，驗證了納米化在透皮活性轉(zhuǎn)化過程中的正向效果。

四、納米透皮的技術(shù)優(yōu)勢及未來發(fā)展趨勢

納米透皮技術(shù)在植物活性成分遞送中的應(yīng)用，具有比傳統(tǒng)透皮技術(shù)更具技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)，其技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在四個方面：①精準(zhǔn)性。具體表現(xiàn)靶向遞送至病變細(xì)胞，實現(xiàn)“細(xì)胞級修復(fù)”，如在痛風(fēng)貼片、腫瘤局部治療應(yīng)用。② 安全性。具體表現(xiàn)避免口服首過效應(yīng)和注射創(chuàng)傷，如在痛風(fēng)貼片、腫瘤局部治療應(yīng)用。③高效性。具體表現(xiàn)透皮吸收速率提升3-10倍，生物利用度突破80%，如外用助勃劑、延時劑、高潮液、醫(yī)美、疫苗；④便捷性。具體表現(xiàn)為貼片/乳霜劑型實現(xiàn)無痛給藥，操作后皮膚恢復(fù)時間＜20分鐘，具體應(yīng)用如家庭慢病管理、功效護(hù)膚。

隨著植物活性研究的深入與精準(zhǔn)遞送理念的日益成熟，納米透皮技術(shù)在植物活性成分開發(fā)中的應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。這一技術(shù)不僅有效延伸和擴(kuò)展了植物成分的使用，也逐步成為連接基礎(chǔ)研究與產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵橋梁。未來其發(fā)展趨勢如下：

（一）智能化與響應(yīng)型納米系統(tǒng)的發(fā)展

傳統(tǒng)納米載體將以更多聚焦于“環(huán)境響應(yīng)型”納米系統(tǒng)的開發(fā)為主，如對pH、溫度、蛋白酶濃度、電刺激等生理條件產(chǎn)生動態(tài)響應(yīng)的控釋結(jié)構(gòu)。這類智能系統(tǒng)有望實現(xiàn)時空可控的藥物釋放，提高治療精準(zhǔn)性，減少副作用，特別適合應(yīng)對皮膚屏障動態(tài)變化或疾病狀態(tài)調(diào)節(jié)的復(fù)雜需求。

（二）多功能復(fù)合載體與協(xié)同機(jī)制探索

隨著植物活性成分以靶向傳送會對療效提出更高要求，未來將逐步涌現(xiàn)具有抗氧化、抗炎、修復(fù)、血管擴(kuò)張和刺激腺體分泌和促滲等多重功能的復(fù)合型納米平臺，更好滿足復(fù)雜應(yīng)用場景。例如將植物提取物與銀納米粒、氧化鋅納米粒協(xié)同包覆，可賦予植物成分雙重生物活性與抑菌能力，拓展其在慢性皮膚病、傷口愈合等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，促進(jìn)了植物成分的大量市場化開發(fā)與應(yīng)用。

（三）原料綠色化與生產(chǎn)規(guī)?；厔?。

推動納米材料向可降解、可再生的天然高分子如殼聚糖、明膠、阿拉伯膠等材料轉(zhuǎn)化，是實現(xiàn)由綠色原料型向制劑發(fā)展。同時，為滿足植物成分的商業(yè)化推廣與市場法規(guī)要求，納米技術(shù)將進(jìn)一步向簡化工藝、批量化生產(chǎn)、成本控制等工業(yè)化條件靠攏，這對植物納米配方工藝學(xué)提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)語

本文通過對植物活性成分透皮障礙機(jī)制的介紹，闡述了納米技術(shù)對植物成分的遞送機(jī)制、被包覆的載體類型和典型納米透皮的應(yīng)用案例以發(fā)展前景，提供了具有理論深度與應(yīng)用指導(dǎo)意義的參考框架，繼續(xù)加強(qiáng)跨學(xué)科融合，推動了植物應(yīng)用市場逐漸向納米技術(shù)規(guī)范化、智能化、綠色化發(fā)展，共同助力植物資源的深度開發(fā)的持續(xù)創(chuàng)新。