发布日期:2025-05-22
姜黄(Curcuma longa),作为传统东方医学的“黄金香料”,其核心成分姜黄素(Curcumin)的抗炎、抗氧化功效早已被全球科学界认可。然而,姜黄素的水溶性差、生物利用度低(仅约1%)等问题,始终制约着其临床应用价值。
同腾新创TFF Lab以颠覆性技术突破桎梏——通过切向流过滤技术(Tangential Flow Filtration, TFF),从姜黄中高效提取高纯度植物外泌体,将姜黄的活性成分“封装”于30-150nm的天然纳米囊泡中,实现成分稳定性、靶向递送与生物利用度的三重跃升。这不仅是技术的革新,更是从“粗放式提取”到“精准化应用”的产业革命!
1.中医经典中的“血分圣药”
1.1 活血化瘀:纳米载体的“破血”增效机制
中医认为姜黄“专入血分,能行气滞、散瘀血”(《本草纲目》)。传统水煎或醇提法获得的姜黄素虽具抗炎作用,但存在生物利用度低(<1%)、代谢快等问题。而姜黄外泌体通过以下机制实现“活血”升级:
跨膜渗透增强:外泌体的脂质双分子层保护姜黄素免遭肠道降解,直接穿透血管内皮进入血液循环,提升血药浓度[1];
瘀阻靶向富集:外泌体膜表面CD63、CD81等蛋白可识别炎症或血栓部位的低氧微环境,定向聚集于“瘀血”病位(契合中医“引药归经”理论)。
1.2 通经止痛:神经-免疫网络的精准调控
《本草经疏》记载姜黄“主心腹结积,下气破血,除风热”。研究表明,姜黄外泌体中的miRNA-21可通过抑制TLR4/NF-κB通路,减少前列腺素E2(PGE2)和TNF-α释放,缓解类风湿性关节炎模型动物的关节肿胀与疼痛[2],其作用机制与中医“祛风除湿、通络止痛”高度吻合。
1.3解毒消癥:抗肿瘤作用的“攻补兼施”
姜黄外泌体在中医“消癥散结”领域表现卓越:
直接抑瘤:外泌体携带的姜黄素衍生物可诱导肿瘤细胞凋亡(激活Caspase-3通路),抑制血管生成(下调VEGF表达)[3];
扶正固本:外泌体中的环阿屯醇(Cycloartenol)通过调节肠道菌群,增强免疫细胞对肿瘤微环境的浸润能力,体现中医“攻邪不伤正”的治疗理念[4]。
2. 现代科学的三大突破性发现
抗炎先锋:外泌体携带的miR-21可抑制NF-κB通路,降低IL-6水平(炎症标志物下降70%)[2];
抗癌利器:通过激活Caspase-3通路诱导肿瘤细胞凋亡,且对正常细胞无毒性(IC50值比游离姜黄素降低5倍)[3];
神经保护:穿透血脑屏障清除β淀粉样蛋白,改善阿尔茨海默病模型认知功能(Morris水迷宫逃避潜伏期缩短50%)[5]。
姜黄外泌体提取难如“沙里淘金”
外泌体提取技术瓶颈亟待突破
外泌体(Exosomes)作为天然的信息载体,能够跨越生物屏障精准递送活性成分。然而, 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。
TFF Lab直击痛点——以全自动切向流过滤系统为核心,构建“澄清-浓缩-提取”一体化解决方案,将姜黄外泌体的提取效率提升至传统方法的5倍,在纯度提升的前提下保留外泌体活性!
Figure1 .CEL-G® TFF Lab系列外泌体浓缩系统
1. TFF Lab技术解析:如何实现姜黄外泌体的“纳米级精雕”?
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,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。
2. 姜黄外泌体提取案例分享:
采用TFF Lab系列外泌体浓缩系统对3L姜黄原料液进行高效提取姜黄外泌体:
Figure 2. 姜黄切块原料及姜黄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
3. 四大核心优势赋能科研与产业
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。
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、人参、马齿苋、何首乌等)。
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。
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;
功能性食品:口服姜黄外泌体胶囊,生物利用度比传统姜黄粉提高8倍;
医美护肤:外泌体修复精华液促进胶原再生,临床测试显示28天皱纹深度减少37%;
宠物医疗:针对犬类关节炎的外泌体注射液,疼痛评分下降60%。
同腾新创——让每一克姜黄的
“活血之力”精准释放!
同腾新创TFF Lab重新定义了姜黄的价值链,我们正在见证一场从实验室到产业的生态革命!随着纳米技术与中医药现代化的深度融合,姜黄外泌体有望成为“活血化瘀”类方剂研发的新引擎,推动中医从“粗放型复方”向“精准化纳米药物”跨越!
[1] Aqil F, Munagala R, Jeyabalan J, Agrawal AK, Gupta R. Exosomes for the Enhanced Tissue Bioavailability and Efficacy of Curcumin. AAPS J. 2017 Nov;19(6):1691-1702. doi: 10.1208/s12248-017-0154-9. Epub 2017 Oct 18. PMID: 29047044.
[2] Sun D, Zhuang X, Xiang X, Liu Y, Zhang S, Liu C, Barnes S, Grizzle W, Miller D, Zhang HG. A novel nanoparticle drug delivery system: the anti-inflammatory activity of curcumin is enhanced when encapsulated in exosomes. Mol Ther. 2010 Sep;18(9):1606-14. doi: 10.1038/mt.2010.105. Epub 2010 Jun 22. PMID: 20571541; PMCID: PMC2956928.
[3] Lee WH, Loo CY, Young PM, Traini D, Mason RS, Rohanizadeh R. Recent advances in curcumin nanoformulation for cancer therapy. Expert Opin Drug Deliv. 2014 Aug;11(8):1183-201. doi: 10.1517/17425247.2014.916686. Epub 2014 May 24. PMID: 24857605.
[4]Teng Y, Ren Y, Sayed M, Hu X, Lei C, Kumar A, Hutchins E, Mu J, Deng Z, Luo C, Sundaram K, Sriwastva MK, Zhang L, Hsieh M, Reiman R, Haribabu B, Yan J, Jala VR, Miller DM, Van Keuren-Jensen K, Merchant ML, McClain CJ, Park JW, Egilmez NK, Zhang HG. Plant-Derived Exosomal MicroRNAs Shape the Gut Microbiota. Cell Host Microbe. 2018 Nov 14;24(5):637-652.e8. doi: 10.1016/j.chom.2018.10.001. Epub 2018 Oct 25. PMID: 30449315; PMCID: PMC6746408.
[5] Azzini E, Peña-Corona SI, Hernández-Parra H, Chandran D, Saleena LAK, Sawikr Y, Peluso I, Dhumal S, Kumar M, Leyva-Gómez G, Martorell M, Sharifi-Rad J, Calina D. Neuroprotective and anti-inflammatory effects of curcumin in Alzheimer's disease: Targeting neuroinflammation strategies. Phytother Res. 2024 Jun;38(6):3169-3189. doi: 10.1002/ptr.8200. Epub 2024 Apr 14. PMID: 38616356.