Polyphenols 是一类由植物作为次级代谢产物产生的结构多样的天然化合物 [1]。水果、蔬菜、茶叶、咖啡、葡萄酒和药用草药中都含有 polyphenols,它们因其广泛的治疗效果而受到越来越多的关注。这些效果包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗癌、心脏保护和神经保护作用。Polyphenols 的多靶点机制和通常良好的安全性使其成为治疗和预防多种系统性疾病(如心血管疾病、神经退行性疾病、代谢综合征、自身免疫性疾病、癌症和传染病)的有希望的植物分子 [2]。它们在慢性疾病管理中的作用,特别是作为预防剂和辅助治疗手段,继续激发全球科学界的兴趣。
除了在西方生物医学研究中的日益流行外,Polyphenols 在传统中药(TCM)中也占有重要地位。几个世纪以来,富含 Polyphenols 的植物被用于各种制剂中——如煎剂、粉末、补品和药膏——以恢复体内平衡、清除“热”和“毒素”、改善血液循环和支持免疫功能 [3]。例如 Curcuma longa(姜黄素来源)、Camellia sinensis(EGCG 来源)、Polygonum cuspidatum(白藜芦醇来源)和 Sophora japonica(槲皮素和芸香苷来源)等草药在经典中药配方中普遍使用 [4]。这些草药的治疗效果通常归因于它们的 Polyphenol 含量。虽然 TCM 实践通常依赖于复杂的植物化学混合物的协同作用,但现代药学科学旨在分离、纯化和标准化生物活性成分(包括 Polyphenols),以便进行基于证据的临床应用 [5]。
然而,尽管 Polyphenols 具有良好的治疗活性,但由于多种生物药学限制,其临床转化受到显著影响。大多数 Polyphenolic 化合物水溶性差、胃肠道吸收率低、在生理 pH 值下不稳定,并且在肝脏和肠道中经历广泛的首过代谢 [5],[6]。这些不利的 ADME(吸收、分布、代谢和排泄)特性导致快速清除、系统生物利用度低以及目标组织中的浓度不足,使它们不适合通过传统剂型进行系统递送 [7]。此外,它们在生物屏障(如血脑屏障)上的渗透性有限,严重限制了它们在涉及中枢神经系统和其他受保护部位的疾病中的效果 [2]。
为了解决这些挑战,人们致力于研究先进的药物递送系统,以改善 Polyphenols 的药代动力学、靶向效率和治疗效果。已经开发了多种制剂策略,包括脂质体、固体脂质纳米颗粒、聚合物纳米颗粒、纳米乳液、胶束、树状大分子、植物体囊泡和包合物,以优化 Polyphenols 的递送 [8]。这些现代技术提高了溶解度、稳定性、通透性和代谢抗性,实现了 Polyphenols 的可控和靶向释放 [9]。研究数据显示,关于 Polyphenol 纳米制剂的研究最多,而用于提高 Polyphenolic 化合物生物利用度的研究最少(见图 1、图 2、图 3、图 4、图 5、图 6、图 7、图 8、图 9、图 10)。
在某些情况下,这些创新已经导致了上市并经过临床研究的制剂,展示了制剂科学在连接天然化合物和药物应用方面的转化潜力。值得注意的是,中医智慧与现代纳米技术和药物递送科学的结合为将传统草药疗法精炼为有效、标准化和全球可接受的治疗方案提供了新的可能性 [3]。
在这篇综述中,我们重点关注七种代表性的 Polyphenolic 化合物:姜黄素、芸香苷、槲皮素、白藜芦醇、山柰酚、单宁和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)[10]。选择这些化合物是因为它们在传统中药和现代营养保健品中普遍存在,并且有现有的制剂策略。每种化合物都进行了详细讨论,重点介绍了它们的 ADME 特征、系统递送障碍以及用于克服这些限制的创新制剂策略 [1]。该综述还强调了选择适当递送方法的重要性,特别是对于需要持续血浆浓度和靶向器官分布的系统性疾病 [6]。
通过这项全面评估,我们旨在提供关于基于 Polyphenol 的药物开发的最新进展,强调将传统中医知识与当代药学创新相结合 [4],[5]。该综述不仅突出了目前公认和特征明确的 Polyphenol 递送纳米载体系统(如聚合物纳米颗粒、固体脂质纳米颗粒、树状大分子和微针贴片),还强调了正在积极研究中的新兴和创新方法 [9]。这些方法包括植物来源的囊泡、基于外泌体的载体、共晶策略和生物粘附纳米颗粒 [7]。这些先进平台的引入得到了基于证据的学术研究和临床前发现的支持,反映了纳米制剂科学在提高天然 Polyphenols 的生物利用度、稳定性和治疗效果方面的动态发展。这一综合将有助于指导未来的研究工作,为制剂设计提供信息,并支持基于证据的 Polyphenol 治疗方法的发展 [6]。