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IF=9.7 药食同源纳米结构：杜仲纳米颗粒的自组装、持续释放和延长抗炎作用时间：2026-09-22 杜仲作为经典药食同源中药材，传统多用于补肝肾、强筋骨，煎煮服用是最常见的应用方式。过往研究仅聚焦于杜仲多酚、多糖等游离活性成分，却忽略了煎煮过程中诞生的核心功能单元——天然纳米结构。近日，杭州师范大学附属医院联合多支科研团队，在Nature子刊《npj Science of Food》发表重磅研究，系统阐明了杜仲煎煮自组装纳米颗粒（EUPs）的形成机制、缓释特性与长效抗炎优势，从纳米层面完善了杜仲药食同源的科学机制，为中药现代化、天然纳米制剂开发提供了全新思路。 我司可全程复刻该研究全套实验体系，提供一站式定制化科研服务，助力相关机制研究与成果转化。 传统认知中，中药煎煮只是活性成分的简单溶出过程，而该研究颠覆固有认知，证实杜仲叶热水煎煮过程中，多糖、多酚、蛋白质等组分可自发聚集组装，形成结构稳定、粒径均一的球形天然纳米颗粒（EUPs），且组装过程具备清晰的时序规律。 整个组装过程分为三个核心阶段：煎煮1—5分钟为初始溶出阶段，可溶性成分逐步析出，初步形成200nm以下的纳米微粒；5—10分钟为快速组装阶段，组分剧烈聚集，微粒粒径快速增长至300nm左右，结构初步成型；10—60分钟达到动态稳态，颗粒粒径、电位趋于稳定，组装与解离形成平衡。 理化表征结果显示，成熟EUPs平均粒径287.8nm，呈规则球形、分散性优异、电性稳定。其结构组成极具功能性，以多糖为核心骨架（占干重66.76%），稳固颗粒整体结构；多酚、黄酮为核心活性成分（占比约17%），搭配少量蛋白质辅助稳定结构，是杜仲发挥长效生物活性的关键载体。 图1.EUPs制备、分离与胶体、微观结构表征 该研究通过尿素、SDS解离对照实验，精准拆解了EUPs的双层活性成分结合模式，揭秘其优于游离活性成分的缓释核心原理，形成「表层速释+内核缓释」的分层释放体系。 颗粒表层依托多糖侧链的羟基、羧基，通过氢键结合亲水多酚，结合力较弱，可快速释放活性物质，实现即时抗炎效果；颗粒内核依靠多糖与蛋白形成的疏水微区，通过疏水作用、π-π堆叠锚定疏水多酚，活性成分深埋内部，可随生理环境逐步解离释放，是长效药效的核心支撑。 得益于独特的分层结构，EUPs具备优异的温度响应缓释特性，稳定性与药效适配性远超游离多酚：游离多酚2小时内释放量超80%，存在短效突释、药效衰减快的问题；而EUPs在低温储存状态下几乎稳定不释放，48小时仅释放8%，常温25℃释放22%，人体生理温度37℃可控释放46%，完美兼顾储存稳定性与体内长效作用需求。 图2.不同温度下，EUPs-多酚提取物（EUPs-PE）和EUPs中多酚释放的动力学拟合参数 研究依托LPS诱导RAW 264.7巨噬细胞炎症模型，系统对比EUPs与游离多酚的抗炎活性、生物安全性，验证了其显著的增效减毒优势。 抗炎时效大幅延长：作用12小时，EUPs与游离多酚对NO、TNF-α、IL-6等炎症因子的抑制效果相近，抑制率维持在63%—81%；作用48小时后，游离多酚药效大幅衰减，抑制率仅15%—48%，而EUPs仍可保持69%—82%的高抑制水平，有效将抗炎作用由短效升级为长效。 规避高浓度毒性，生物安全性更高：高浓度游离多酚（500-1000μg/mL）会产生明显细胞毒性，抑制巨噬细胞正常活力；同等多酚含量的EUPs无任何毒性副作用，还可剂量依赖性促进细胞增殖，依托纳米载体的可控释放特性，完美解决了天然活性成分高浓度毒性、药效不稳定的痛点。 图3.EUPs、EUPs-PE和EUPs-PC对RAW 264.7巨噬细胞活力及炎症反应的影响 本研究首次从纳米尺度揭示了中药煎煮的天然制剂优势，打破了传统植物活性成分“单一提取、单纯评价”的研究范式，证实中药传统炮制、煎煮工艺是天然、高效的纳米组装技术，为解读药食同源植物、中药复方的复杂作用机制提供了全新研究视角。同时，杜仲天然纳米颗粒兼具天然来源、高生物相容性、缓释增效、低毒安全等优势，在功能性食品开发、天然药物递送体系构建、药用植物资源高值化利用、慢性炎症干预等领域具备广阔的产业化与科研转化前景。 依托本次顶刊成熟研究体系，我司已全面打通植物源天然纳米颗粒（自组装纳米结构、外泌体样纳米囊泡）全流程科研服务链条，可1:1复刻本次杜仲EUPs相关实验，适配各类中药、药食同源植物纳米结构的机制研究与功能验证，核心服务如下： 天然纳米颗粒制备与全方位表征：可精准复刻中药煎煮自组装纳米颗粒制备工艺，提供梯度煎煮时间样本制备、纳米颗粒分离纯化、TEM微观形貌观测、DLS/NTA粒径浓度检测、Zeta电位稳定性分析、组分定性定量鉴定、结构解离机制验证（氢键/疏水作用验证）等全套服务。 缓释动力学与稳定性实验：可开展多温度梯度（4℃/25℃/37℃）活性成分释放动力学检测、长期储存稳定性验证、体外模拟环境耐受性实验，精准评价纳米颗粒缓释特性与应用稳定性。 体外抗炎功能验证体系：搭建成熟的巨噬细胞炎症模型，可完成细胞活力检测、炎症因子（NO、TNF-α、IL-6）定量检测、药效时效对比实验、活性成分减毒增效机制验证等细胞水平功能实验。 机制研究与多维度拓展服务：可承接活性成分结合机制深度探究，搭配信号通路WB验证、转录组/代谢组机制挖掘；同时可拓展体内动物炎症模型构建、体内药效评价、生物安全性检测，覆盖基础研究到临床前转化全流程。 我司具备丰富的植物天然纳米结构科研项目服务经验，实验方案可个性化定制、数据稳定合规、全程技术跟进，可高效助力高校、科研院所、药企的中药现代化、天然纳米制剂相关课题研究、论文发表与成果转化，欢迎咨询合作！ |
