-
新闻
让本草智慧“精准释放”——TFF Lab助力人参外泌体现代化应用
发布日期：2025-04-28
在天然产物研究与生物医药领域，人参因其卓越的药用价值被誉为“百草之王”。随着外泌体技术的飞速发展，科学家发现人参外泌体（Ginseng-derived Exosomes）蕴含的活性成分远超传统提取物。同腾新创CEL-G® TFF Lab系列外泌体浓缩系统，凭借领先的切向流过滤技术及三级分离自动一体化处理技术，攻克植物外泌体提取纯度低、生产效率低下、活性易失活等难题，为人参外泌体的高效制备提供全新技术方案！
一、人参外泌体：
传统药材的“纳米级智慧”
外泌体是直径30-150nm的囊泡结构，携带蛋白质、核酸、脂质等生物活性分子，在细胞间通讯中发挥关键作用。植物源性外泌体样纳米颗粒（plant-derived exosome-like nanoparticles ，PELNs ）来源于植物细胞，其结构和生物活性类似于哺乳动物来源的外泌体，具有来源广泛、易于获取等优点，PELNs 具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等药理作用，可用于治疗肿瘤、炎症性疾病及细菌感染等疾病，还可作为药物靶向递送的载体，其天然成分更易被人体吸收，且无免疫排斥风险，近年来PELNs成为新药开发，护肤美容，康养保健，功能性食品的热点方向[1]。
研究表明，人参外泌体富含人参皂苷、microRNA及抗氧化酶，具有抗衰老、抗炎、促进组织修复等多重功效[2]：
皮肤医学：促进成纤维细胞增殖，加速伤口愈合，减少疤痕形成[2]；
神经保护：抑制氧化应激，减轻阿尔茨海默病模型中的神经元损伤；
免疫调节：通过调控巨噬细胞极化，增强机体抗肿瘤能力[3]。
二、中医理论视角：
人参外泌体对传统功效的“升级”
中医认为人参“大补元气”，可增强机体抗病能力。传统煎煮或醇提法获取的人参皂苷等成分需经胃肠道消化，生物利用度受限。而人参外泌体通过以下机制实现“补气”升级：
跨屏障递送：外泌体的脂质双分子层可保护内容物（如人参皂苷Rg3、Rh2）免遭胃酸破坏，直接穿过肠黏膜屏障进入循环系统[4]；
靶向归经：按中医“归经”理论的现代诠释，外泌体膜表面整合素等蛋白可引导其定向富集于脾、肺等“气机枢纽”器官，精准调节免疫功能 [5]。
《本草纲目》记载人参“主补五脏，安精神，定魂魄，止惊悸，除邪气，明目，开心益智，久服轻身延年”。现代研究发现，人参外泌体中的microRNA-166a可通过血脑屏障，抑制小胶质细胞过度活化，减少神经炎症因子（如IL-6、TNF-α）释放，从而改善阿尔茨海默病模型小鼠的认知功能[6]。这种作用与中医“安神”的“调和阴阳、平抑肝风”理论高度契合。
中医“津液”理论强调体液平衡对健康的重要性。人参外泌体可通过以下途径实现“生津”效果：
促进水通道蛋白（AQP3）表达：增强皮肤与黏膜细胞的保湿能力[2]；
调控肠道菌群：外泌体中的多糖成分促进益生菌（如双歧杆菌）增殖，改善“脾虚津亏”相关的便秘与口干[3]。
三、现代科学视角：
人参外泌体的四大突破性优势
传统人参制剂需大剂量服用才能起效，可能引发失眠、血压升高等副作用（“人参滥用综合征”）。而外泌体的优势在于：
低剂量高效：纳米级囊泡可携带高浓度活性成分（如人参皂苷含量比传统提取物高5-8倍）；
天然安全性：外泌体为植物自身分泌的天然载体，无化学修饰风险。
中医强调整体调节而非单一靶点干预。人参外泌体通过以下机制实现“多向调控”：
miRNA网络调控：如miR-159a可同时抑制NF-κB（抗炎）、激活Nrf2（抗氧化）通路；
代谢组学协同：外泌体中的脂质成分（如磷脂酰胆碱）与皂苷协同增强细胞膜修复能力。
传统汤剂需每日煎煮服用，而外泌体的特性使其更适合现代剂型开发：
耐储存性：冻干粉在4℃下可保存一年，-20℃下活性可保持2年以上；外泌体浓缩液在-80℃下可保存半年。
缓释效应：外泌体在体内缓慢释放活性成分，延长作用时间。
中医方剂讲究“君臣佐使”配伍，而外泌体技术为复方研究提供新思路：
载药兼容性：外泌体可同时装载人参皂苷与其他草药活性成分（如黄芪甲苷），模拟“参芪合剂”的协同效应；
智能响应释放：通过工程化改造，实现外泌体在特定pH或酶环境下的靶向释药，模拟“引经药”导向作用[7]。
四、挑战与展望
尽管人参外泌体展现出巨大潜力，其研究仍需解决以下问题：
1. 标准化质控：建立基于中医证候模型的功效评价体系（如“气阴两虚”动物模型）；
2. 产业化瓶颈：依赖高效提取设备（如TFF Lab系列外泌体浓缩系统）实现规模化生产；
3. 理论融合创新：用系统生物学方法解析外泌体作用与“阴阳五行”理论的关联。
五、提取技术瓶颈亟待突破
传统超速离心法存在耗时久、得率低、易破坏囊膜完整性等问题，而聚合物沉淀法引入的化学试剂可能污染产物。如何实现高纯度、高活性、规模化的植物外泌体制备，成为产业化应用的“卡脖子”难题。
Figure1 .CEL-G® TFF Lab系列外泌体浓缩系统
TFF Lab采用动态错流过滤设计，溶液在膜表面形成湍流，有效避免膜孔堵塞，通过分子量截留实现目标外泌体的高效富集。相较于传统方法，其优势显著：
温和分离：无高速离心剪切力损伤，完整保留外泌体膜结构；
连续浓缩：支持三级分离浓缩与缓冲液置换，一步完成纯化；
灵活拓展：模块化设计适配实验室研究至中试生产需求。
采用TFF Lab系列外泌体浓缩系统对20L人参原料液进行处理，高效提取人参外泌体：
Figure 2. 人参切块原料及人参未处理原液与处理后外泌体对比
Table1. 经TFF Lab三级自动分离处理后的粒径及单位颗粒浓度
Figure 3.人参原液（左）与人参外泌体（右）NTA粒径分布对比图
高效节能：处理时间缩短50%，能耗降低40%；
超低损耗：处理10L料液仅需1h，工艺时间短，外泌体受剪切力影响小，保持高活性；
智能控制：实时监测跨膜压、流速、收获体积量等参数；
合规认证：符合GMP规范，满足生产/临床级外泌体制备要求。
六、从实验室到生产线：
TFF Lab的应用场景
1. 科研机构——加速基础研究突破
快速获取高纯度外泌体，用于功能机制解析、载药改造等研究；
支持个性化方案定制，适配不同植物样本（如姜黄、马齿苋、何首乌等）。
2. 生物制药——开发新型递送系统
利用植物外泌体天然靶向性，搭载化疗药物或核酸药物，提升疗效并降低副作用。
3. 化妆品与功能食品——抢占市场蓝海
开发外泌体修复精华、口服抗衰胶囊、雾化剂、鼻喷剂等高端产品。
七、结语
同腾新创——让每一株人参的“细胞智慧”精准释放！未来，随着外泌体技术与中医药现代化的深度融合，人参这一“百草之王”将在疾病治疗、健康管理、美容抗衰等领域焕发新生，真正实现“古方新用，纳米传承”！
[1] Teng Y, et al. Plant-derived exosomal nanoparticles: Emerging nanoplatforms for targeted therapy. ACS Nano 2023.
[2] Kim K, et al. Ginseng exosomes enhance skin regeneration via activating Wnt/β-catenin pathway. Journal of Nanobiotechnology 2022.
[3] Wang L, et al. Plant exosomes as biocompatible drug delivery vehicles: A case study of paclitaxel. Advanced Science 2023.
[4] Li X, et al. Plant exosomes as oral drug delivery carriers: Enhanced stability and intestinal absorption of ginsenosides. Acta Pharmaceutica Sinica B 2021.
[5] Chen Q, et al. Targeting spleen with ginseng-derived exosomes: A new strategy for immune regulation. Phytomedicine 2022.
[6] Zhang Y, et al. Ginseng exosomal miRNAs alleviate neuroinflammation via modulating microglial polarization. Frontiers in Pharmacology 2021.
[7] Yang L, et al. Engineering plant exosomes for pH-responsive drug release in tumor microenvironment. Advanced Healthcare Materials 2023.
- 021-50826962
- sales@ttbiotech.com
-
江苏省苏州市太仓市昭溪路90号