湯劑之所以能流傳數(shù)千年，其中奧秘應(yīng)該遠(yuǎn)不止想象中的簡(jiǎn)單，一碗湯劑可能蘊(yùn)涵豐富的納米科技內(nèi)容。湯劑的現(xiàn)代研究考慮的核心是中藥的有效成分，并未充分考慮不容忽視的大量固態(tài)微納米微粒存在造成的藥效影響。
近日，石河子大學(xué)民族藥研發(fā)團(tuán)隊(duì)意外發(fā)現(xiàn)沒(méi)食子湯劑中存在大量、球形納米顆粒。這些納米顆粒是如何形成的？這些納米顆粒能發(fā)揮什么樣的生物效應(yīng)或藥效？該研究組分析了這些納米顆粒的形成機(jī)制和治療作用，發(fā)現(xiàn)這些納米顆粒具有良好的抗菌、抗氧化、pH響應(yīng)、功能化能力和細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)遞送等能力并實(shí)現(xiàn)納米顆粒了kg級(jí)制備，如圖1所示。該工作在美國(guó)化學(xué)會(huì)ACS Applied Materials & Interfaces上發(fā)表了題為“Overlooked Spherical Nanoparticles Exist in Plant Extracts: From Mechanism to Therapeutic Applications”的研究論文，石河子大學(xué)藥學(xué)院韓博教授為該論文的通訊作者，碩士生范晶敏、余航為論文的共同第一作者。
圖1. 沒(méi)食子多酚納米顆粒的形成機(jī)理和治療應(yīng)用的示意圖
本文要點(diǎn)：
1.隨機(jī)選取20種中藥，觀(guān)察其提取液中固態(tài)微粒的顯微特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒(méi)食子和五倍子提取液中存在大量形態(tài)規(guī)則的球形納米顆粒，如圖2所示。
圖2. 20種中藥中固態(tài)微粒的SEM圖像
2.以沒(méi)食子為例，通過(guò)差速離心法制得粒徑更加均一、水溶液中穩(wěn)定的的球形納米顆粒并進(jìn)行了初步表征，如圖3所示。
圖3. 沒(méi)食子多酚納米顆粒的制備過(guò)程及表征
3.經(jīng)過(guò)色譜、光譜分析確定湯劑中納米顆粒是由沒(méi)食子湯劑中的納米顆粒的形成機(jī)制是由沒(méi)食子多酚化合物（m/z小于635）和沒(méi)食子蟲(chóng)癭自身的蛋白質(zhì)發(fā)生自組裝形成的，如圖4所示。
圖4. 沒(méi)食子多酚納米顆粒的形成機(jī)制
4.在簡(jiǎn)單體系中，將沒(méi)食子多酚和模型蛋白牛血清白蛋白自組裝，可以得到大量形態(tài)規(guī)則的球形納米顆粒。該方法可簡(jiǎn)單、高效地實(shí)現(xiàn)納米顆粒kg級(jí)的制備，如圖5所示。
圖5. 沒(méi)食子多酚蛋白納米顆粒形成機(jī)制的驗(yàn)證及pH響應(yīng)性
5.沒(méi)食子多酚可以與具有不同分子量、等電點(diǎn)和脂肪族指數(shù)的蛋白質(zhì)發(fā)生自組裝，得到?jīng)]食子多酚-蛋白納米顆粒實(shí)現(xiàn)由天然沒(méi)食子多酚輔助的各種功能蛋白質(zhì)的細(xì)胞內(nèi)遞送，并部分保留蛋白質(zhì)活性，如圖6所示。
圖6. 沒(méi)食子多酚與9中不同蛋白納米顆粒的制備與表征
在這項(xiàng)研究中，沒(méi)食子湯劑中大量形態(tài)規(guī)則的球形納米顆粒被發(fā)現(xiàn)。本工作確定了這些球形納米顆粒的形成機(jī)理，嘗試了其在藥物載帶領(lǐng)域的應(yīng)用。該工作為中藥湯劑的科學(xué)內(nèi)涵解讀提供了有益借鑒，為中藥湯劑的應(yīng)用拓展提供了新視角。
全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c19065
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