摘要

源自植物的活性成分，如細辛、藏紅花、黃酮、多酚、生物堿、甾醇及揮發油等，因其具有擴張小血管、抗氧化、抗炎、抗菌、鎮痛以及調節免疫等多重生理效應，已廣泛在醫藥、化妝品及功能食品等領域使用。因許多植物活性成分的分子量大、理化性質不穩定、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，不能發揮應有的生理效應，導致很多植物活性成分沒有得到商業市場應用。自上世紀80年代，納米技術在透皮遞送領域的應用引起了廣泛關注。近年來，將植物活性成分進行細胞破壁處理、納米包覆、親水性包覆等，顯著提高其穩定性和溶解性，還借助載體的粒徑優勢和表面特性，增強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層屏障，實現深層輸送，使得植物活性成分在藥效靶部位發揮多重生理功能。本文為助力我國中藥產業持續健康發展，介紹納米包覆技術與植物活性成分相結合和在大健康產品深度應用價值及未來發展趨勢。

一、透皮吸收的障礙與基礎機制

多數植物活性成分分子量偏大、強極性、穩定性差等特征，這使得植物活性成分很難透過皮膚，難以發揮藥效了。了解皮膚的屏障功能和透皮機制，是優化給藥透皮系統設計、提升植物利用度的關鍵。

（一）皮膚屏障的生理結構基礎

皮膚由表皮、真皮和皮下組織三層構成，其中表皮層的最外層——角質層，是透皮吸收的關鍵。角質層厚度約為10–20微米，由“磚墻式”結構構成：角質細胞（角蛋白磚塊）嵌入脂質基質（膽固醇、神經酰胺和游離脂肪酸混合物）中，該結構對水溶性物質及大分子量物質都產生極強的阻滯效果，致使多數水溶性物質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性質缺少透皮特征。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，極性大、親水性強，難以穿透以脂質為主的角質層；雖揮發性精油類物質如香精等具較強的親脂性，但易氧化、揮發快，這就減少了活性成分深層輸送的數量，其數量不足也難發揮植物活性成分的生理效果。通過納米技術，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特性，使其既能溶水又能溶脂肪，這就能透過皮膚的角質細胞中脂質基質了，再經皮下組織輸送到相應的靶組織，就能發揮其相應的生理功能。通常納米技術改變植物活性成分特征具有透皮能力的內容：分子量小于500 Da、LogP值介于1–3之間、熔點不高、在水和脂質介質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氯離子和銨離子改性后可透過皮膚的角質細胞中脂質基質了，具備了透皮效果。

（三）傳統透皮技術存在的局限性

傳統透皮劑型多以促滲劑、超聲、電穿孔、微針等物理或化學手段，可實現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，酒精可以滲透至細胞內使蛋白凝固變性，導致破壞皮膚皮脂，使得細胞膜損傷等；酒精還能導致皮下白細胞聚集而過敏，使皮膚的適應性和舒適性變差等。還有，一些傳統乳膏、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，難以維持或達到持續有效的治療濃度。

（四）透皮途徑的多樣性與靶向可能

目前研究已證實，植物活性成分經納米技術形成透皮主要有三條途徑：① 經角質層細胞間隙通道，適合親脂性物質；② 經角質細胞通道，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%由附屬器官構成，通過毛囊、汗腺等附屬器官通道進入真皮而進入皮下組織。

綜上所述，植物活性成分的理化性質與皮膚屏障之間存在著天然屏障，這限制了其經皮遞送。而納米技術可調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市場的全新思路與策略。

二、實現納米透皮的關鍵技術路徑和****技術創新突破吸收壁壘

納米透皮技術是近年發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載于納米結構中（即納米包封），改變其LogP值，提高在皮膚表面擴散力、滲透效率和靶組織親和性。該技術不僅突破了傳統透皮體系對活性成分理化性質的限制，還可實現控釋、靶向及保護不穩定分子的目的，為植物成分的外用遞送提供了多種可能路徑。其關鍵技術實現路徑主要有三個要素**：**

（一）是載體構建

實現方式為納米脂質體、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

實現方式為超分子包裹體微囊技術結合細胞膜融合機制，可將活性成分在靶點滯留時間延長至常規制劑的4-6小時，避免小分子容易揮發或被消化的作用，可使其成分不斷聚集而產生其持續的藥理作用。

（三）是協同促滲

實現方式為微針陣列（直徑≤500μm）物理破障，如氮酮/薄荷油改變脂質排列，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。

納米透皮技術在植物活性成分的深度開發中展現出顯著效能，這需要突破傳統吸收限制、提升成分穩定性及靶向性，才能成為產業升級的核心驅動力。其路徑有三：

（一）技術創新突破吸收壁壘

1. ?納米包覆技術?：通過細胞破壁處理、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分鐘內透皮吸收。典型案例包括中藥納米包覆助劑在男性健康領域的高效應用。

2. ?超分子促滲體系?：如超導協同促滲技術，構建人工運輸通道，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?：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，實現活性成分的多靶點控釋與深層滲透。

（二）功效釋放與穩定性提升

1. ?增強生物利用度?：納米載體的粒徑優勢（通常小于100nm）和表面修飾技術，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，植物細胞納米囊泡量產技術通過穩定包覆，使活性成分功效釋放周期延長3倍以上。

2. ?保護活性分子?：納米鍍膜技術可隔絕光氧降解，保障揮發油、生物堿等易失活成分的穩定性。

（三）精準靶向與安全性優化

1. ?靶向遞送?：小分子透皮技術結合智能控釋機制，可精準作用于皮膚深層或特定細胞群，減少成分損耗。

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

三、納米透皮技術在植物成分遞送中的典型應用

列舉納米透皮技術在植物活性成分應用實例，展示其在透皮系統的技術應用。

（一）在成人大健康領域典型應用

納米透皮技術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長納納米研究院、嘉興大學、江西京禾大健康產業有限公司、鑰之樂(東莞)生物科技有限公司的聯合研究團隊，將納米透皮技術與植物活性成分進行融合創新應用在成人健康成果，具有明顯效果。其工藝是通過對多種中藥植物細胞破壁納微化處理、配方粉劑預處理、超臨界提取與傳統蒸餾復合萃取、進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行精確控制，使得植物活性成分的納米透皮遞送中展現出顯著優勢，具體表現為：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結合細胞膜融合機制，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 保護活性成分結構不被破壞，保留原有成分效果；④ 皮膚粘膜無破損。

該技術在不同成人健康產品中典型應用實現的效果：①通過對細辛、藏紅花、黑瑪卡、淫羊藿等植物活性成分進行納米包覆、納米透皮技術處理后，形成植物活性成分中藥納米包覆，改變LogP值，，可實現充分透皮，大量植物活性成分達到效應靶組織，發揮了藥理效應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行共同納米包覆，減少了活性成分的揮發和易氧化，增加了植物活性成分的延時效果，提升其利用度達到81%，強化了生理效應。③通過對花椒、五倍子、當歸、淫羊藿、薄荷等植物活性成分納米包覆、納米透皮技術處理后，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到83.5%。

（二）在醫療健康敷料領域典型應用

有研究者通過構建納米乳系統將其包埋于油滴核心，并輔以表面活性劑穩定分散，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，與傳統提取液相比，石榴多酚納米乳在數小時內即可穿透角質層并進入真皮層，達到更深層次的生物作用位點，可用于抗氧化型護膚品或醫用敷料的開發。

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、鎮痛和自由基清除能力，但其水溶性極差，導致透皮吸收率偏低。采用PLGA聚合物構建的納米粒載體系統有效提高了其水中分散性，并能緩慢釋放活性成分。經小鼠炎癥模型驗證，該納米制劑在相同劑量條件下較自由形式柚皮素表現出更強的抑炎效果，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化過程中的正向效果。

四、納米透皮的技術優勢及未來發展趨勢

納米透皮技術在植物活性成分遞送中的應用，具有比傳統透皮技術更具技術優勢表現，其技術優勢主要表現在四個方面：①精準性。具體表現靶向遞送至病變細胞，實現“細胞級修復”，如在痛風貼片、腫瘤局部治療應用。② 安全性。具體表現避免口服首過效應和注射創傷，如在痛風貼片、腫瘤局部治療應用。③高效性。具體表現透皮吸收速率提升3-10倍，生物利用度突破80%，如外用助勃劑、延時劑、高潮液、醫美、疫苗；④便捷性。具體表現為貼片/乳霜劑型實現無痛給藥，操作后皮膚恢復時間＜20分鐘，具體應用如家庭慢病管理、功效護膚。

隨著植物活性研究的深入與精準遞送理念的日益成熟，納米透皮技術在植物活性成分開發中的應用前景愈發廣闊。這一技術不僅有效延伸和擴展了植物成分的使用，也逐步成為連接基礎研究與產品轉化的關鍵橋梁。未來其發展趨勢如下：

（一）智能化與響應型納米系統的發展

傳統納米載體將以更多聚焦于“環境響應型”納米系統的開發為主，如對pH、溫度、蛋白酶濃度、電刺激等生理條件產生動態響應的控釋結構。這類智能系統有望實現時空可控的藥物釋放，提高治療精準性，減少副作用，特別適合應對皮膚屏障動態變化或疾病狀態調節的復雜需求。

（二）多功能復合載體與協同機制探索

隨著植物活性成分以靶向傳送會對療效提出更高要求，未來將逐步涌現具有抗氧化、抗炎、修復、血管擴張和刺激腺體分泌和促滲等多重功能的復合型納米平臺，更好滿足復雜應用場景。例如將植物提取物與銀納米粒、氧化鋅納米粒協同包覆，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、傷口愈合等領域的應用范圍，促進了植物成分的大量市場化開發與應用。

（三）原料綠色化與生產規模化趨勢。

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、阿拉伯膠等材料轉化，是實現由綠色原料型向制劑發展。同時，為滿足植物成分的商業化推廣與市場法規要求，納米技術將進一步向簡化工藝、批量化生產、成本控制等工業化條件靠攏，這對植物納米配方工藝學提出了更高標準。

五、結語

本文通過對植物活性成分透皮障礙機制的介紹，闡述了納米技術對植物成分的遞送機制、被包覆的載體類型和典型納米透皮的應用案例以發展前景，提供了具有理論深度與應用指導意義的參考框架，繼續加強跨學科融合，推動了植物應用市場逐漸向納米技術規范化、智能化、綠色化發展，共同助力植物資源的深度開發的持續創新。

來源: 生態建筑琉璃