全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 6 期 2013 年 3 月

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• 药剂与工艺 •
N-脂肪酰-N-三甲基壳聚糖的合成及其对蛇床子素的增溶作用
胡小娟，陈维良，俞 洋，张学农*
苏州大学药学院，江苏 苏州 215123
摘 要：目的 合成 2 类两亲性壳聚糖（chitosan，CS）衍生物，自组装成聚合物胶束作为难溶性药物的新型递药载体。方
法 先将 CS 与碘甲烷反应生成 N-三甲基壳聚糖（trimethyl chitosan，TMC），然后在 TMC 的氨基上引入长链脂肪酸（软脂
酸和癸酸），合成了两亲性的 N-脂肪酰-N-三甲基壳聚糖（N-fatty acyl-N-Trimethyl chitosan，FA-TMC）衍生物。通过 FT-IR、
1H-NMR 和元素分析法，对衍生物的分子结构和 N-位取代度进行表征，同时以疏水性药物蛇床子素（osthole，OST）为模型，
探讨其胶束增溶特性。结果 实验合成了 2 类 6 种不同的新型 CS 衍生物，分析显示季胺化程度和脂肪酰基接枝率对 FA-TMC
的胶束性质有较大的影响；对于超声法制备的 OST 载药胶束，季胺化程度为 62.00%、软脂酰基接枝率为 13.37%的 N-软脂
酰-N-三甲基壳聚糖（N-palmitoyl-N-trimethyl chitosan，PA-TMC）和季胺化程度为 43.06%、癸酰基接枝率为 22.00%的 N-癸
酰-N-三甲基壳聚糖（N-caprinoyl-N-trimethyl chitosan，CA-TMC）的包封率分别为 76.67%、79.11%，载药量分别为 19.01%、
19.08%，可使 OST 在水中的溶解度提高两个数量级。结论 FA-TMC 是一种具有潜在应用价值的增溶载体，其在水中能自
组装形成胶束，并对 OST 有明显的增溶作用，为 OST 制剂深入研究与应用奠定了基础。
关键词：N-软脂酰-N-三甲基壳聚糖；N-癸酰-N-三甲基壳聚糖；N-脂肪酰-N-三甲基壳聚糖；胶束增溶；蛇床子素
中图分类号：R283.6；R286.02 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2013)06 - 0674 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.06.008
Synthesis of N-fatty acyl-N-trimethyl chitosan and its solubilization on osthole
HU Xiao-juan, CHEN Wei-liang, YU Yang, ZHANG Xue-nong
School of Pharmacy, Suzhou University, Suzhou 215123, China
Abstract: Objective To synthesize two kinds of amphipathic chitosan (CS) derivatives, self-assembling to polymeric micelles as
novel drug delivery system. Methods N-Trimethyl chitosan (TMC) was synthesized by the reaction between CS and CH3I, and
long-chain fatty acid was combined to amino group of TMC so as to synthesize the derivative of N-fatty acyl-N-TMC (FA-TMC). The
polymer structure was confirmed by FT-IR, 1H-NMR spectra, and element analysis. Then the hydrophobicity drug of osthole (OST)
was used as model drug to evaluate the solubilizing ability on those polymeric micelles. Results Two kinds of six novel CS
derivatives were synthesized, the results indicated that the different degrees of quaternisation (DQ) and degrees of substitution (DS)
were important parameters to the micelles properties of FA-TMC. To the OST loaded micelles prepared by ultrasonic method, the best
candidate materials of the N-palmitoyl-N-TMC (PA-TMC) was the polyer with DQ of 62.00% and DS of 13.37%, while the
N-caprinoyl-N-TMC (CA-TMC) was the polyer with DQ of 43.06% and DS of 22.00%. The entrapment efficiency of PA-TMC and
CA-TMC were 76.67% and 79.11%, and the drug-loading rates of PA-TMC and CA-TMC were 19.01% and 19.08%, respectively. The
solubility of OST increased up to two orders of magnitude in the OST-loaded micelles. Conclusion FA-TMC is a potential
solubilization carrier, self-assembling to polymeric micelles in water, with obvious solubilization on OST, and lays the foundation for
the further research and application of OST preparation.
Key words: N-palmitoyl-N-trimethyl chitosan; N-caprinoyl-N-trimethyl chitosan; N-fatty acyl-N-trimethyl chitosan; micelles
solubilization; osthole

收稿日期：2012-09-05
基金项目：国家自然基金资助项目（81273463）；江苏省科技支撑计划（BE2011670）；国家大学生创新性试验计划课题资助（111028533，微
机编号 5731503311）
作者简介：胡小娟（1986—），女，硕士研究生，研究方向为靶向药物输送系统。Tel: (0512)88965550 E-mail: hxj2010@126.com
*通信作者 张学农 Tel: (0512)65882087 E-mail: zhangxuenong@163.com
网络出版时间：2013-01-09 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20130109.1529.008.html
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蛇床子素（osthole，OST）为伞形科植物蛇床
Cnidium monnieri (L.) Cusson 的干燥成熟果实中提
取的一种香豆素类化合物。近年来 OST 的抗肿瘤活
性研究不断增多，报道显示，OST 具有广谱抗肿瘤
活性，与阿霉素合用，不但能逆转耐药性，还能减
副增效[1-3]。然而 OST 在水中难溶，口服生物利用
度差，已经成为其应用于临床所面临的难题之一[4]。
近几十年来，聚合物胶束作为药物载体，取得
了良好效果。对于难溶性药物而言，胶束独特的核
壳结构既可将难溶性药物包裹在胶束的疏水内核
中，增加药物溶解性；又可通过主被动靶向，提高
疗效，减少药物的毒副作用[5-6]。壳聚糖（chitosan，
CS）是自然界中唯一的碱性氨基多糖，生物相容性
好、可生物降解、抗菌、无毒，被广泛应用于生物
医药等行业[7-10]。虽然 CS 因不能在中性和碱性水
环境中溶解而应用受限，但 CS 中所含有的大量游
离的氨基与羟基，为化学改性提供了良好的结构基
础[11]。在大量的 CS 衍生物中，N-三甲基壳聚糖
（trimethyl chitosan，TMC）是一种被证实具有良好
细胞相容性的水溶性 CS 衍生物，同时还是口服难
溶药物吸收促进剂 [12-13]。本课题组前期合成了
TMC，且以此为载体制备的乳糖化去甲斑蝥素三甲
基壳聚糖纳米粒显著提高了药物的抗肿瘤活性[14]。
虽然 TMC 对 OST 也有微量的增溶作用，但对于
OST 的抗肿瘤活性研究，还需要更有利的增溶方
法。本实验将过量的碘甲烷与 CS 反应制得 TMC，
再将软脂酰基和癸酰胺基引入到 TMC 分子中，获
得两种新型的两亲性 CS 衍生物，合称 N-脂肪酰-N-
三甲基壳聚糖（N-fatty acyl-N-trimethyl chitosan，FA-
TMC）。实验结果表明，FA-TMC 能溶于水，并通
过自组装形成结构稳定的纳米聚集体，将 OST 在水
中的溶解度提高两个数量级。
1 仪器与材料
DF—101S 集热式磁力加热搅拌器（金坛市金
南仪器厂）；JY92—II 超声波细胞粉碎机（宁波新
芝生物科技股份有限公司）；ALPHA 1—4/LSC 冷冻
干燥机（德国 Christ 公司）；Spectrum 透析袋（截
留相对分子质量为 10 000，上海新睿生物科技有限
公司）；ProStar LC240 红外分光光度计、UNITY
INOVA 400 MHz 超导核磁共振谱仪（美国瓦里安公
司）；Vario ELIII 元素分析仪（德国 Eelemental 公
司）；Nicomp—380ZLS 型动态激光散射粒度仪（美
国 PSS 公司）；Agilent 高效液相色谱仪（美国安捷
伦公司）。
CS（南通兴成生物制品厂，脱乙酰度 93.2%，
批号 12-01-10）；碘甲烷（国药集团化学试剂有限公
司，AR）；碘化钠、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳
二亚胺盐酸盐和 N-羟基琥珀酰亚胺（阿拉丁试剂，
AR）；癸酸、软脂酸（Sigma 公司，AR）；其他试
剂也均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 新型 CS 衍生物的合成
2.1.1 TMC 的合成[15] 将 2.0 g CS、4.8 g NaI、11.5
mL CH3I、11 mL 15% NaOH 水溶液和 80 mL N-甲
基吡咯烷酮（NMP）于 60 ℃磁力搅拌下反应 45
min，用过量无水乙醇终止反应，充分沉淀后离心，
弃去上清液；沉淀用乙醇和乙醚各离心洗涤 2～3
次得到碘化三甲基壳聚糖，即碘化 TMC1。
将碘化 TMC1 加入 80 mL NMP 中，60 ℃搅拌
挥发掉乙醚，再加入 4.8 g NaI、11.5 mL CH3I、11 mL
15% NaOH 水溶液反应 45 min。用过量无水乙醇终
止反应，充分沉淀后离心，弃去上清液；沉淀用乙
醇和乙醚各洗涤 2～3 次得碘化 TMC2。将碘化
TMC2 加入 80 mL NMP 中，60 ℃搅拌挥发掉乙醚，
再加入 4.8 g NaI、11.5 mL CH3I、11 mL 15% NaOH
水溶液反应 60 min。用过量无水乙醇终止反应，充
分沉淀后离心，弃去上清液；沉淀用乙醇和乙醚各
洗涤 2～3 次得碘化 TMC3。
碘化 TMC1、碘化 TMC2、碘化 TMC3 分别溶
于 5% NaCl 水溶液中，置换 I−，滤过除去不溶杂质，
滤液于去离子水中透析 3 d，除去少量残留小分子
物质，冻干，得纯化的 TMC1、TMC2、TMC3 氯
化物。
2.1.2 FA-TMC 的合成 软脂酸（palmitinic acid，
PA）0.256 g 或者癸酸（capric acid，CA）0.172 g，
加入干燥的二氯甲烷 20 mL 中，磁力搅拌溶解，缓
慢加入 0.384 g 的 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二
亚胺盐酸盐（EDC·HCl）和 0.115 g 的 N-羟基琥珀
酰亚胺（NHS），40 ℃继续反应 2 h。旋转蒸发除
去溶剂得到白色固体 PA-NHS。加入 50 mL 无水甲
醇，搅拌溶解，70 ℃恒温磁力搅拌下缓慢滴加 TMC
水溶液（PA-NHS 与 TMC 自由氨基摩尔质量比为
1∶1），继续反应 24 h。反应结束，旋转蒸发除去有
机溶剂，依次于 30%乙醇溶液和去离子水中透析 3 d。
透析液滤过，滤液冷冻干燥得白色棉花状固体。
目标产物 PA-TMC 及中间产物 TMC 的合成步
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骤见图 1。CA-TMC 用相同的合成方法。
2.2 CS 及其衍生物表征
2.2.1 红外分析 用 KBr 压片法制备样品，用 Pro-
Star LC240 红外分光光度计测定，所得 CS 及其衍
生物的 FT-IR 图谱见图 2。CS 在 1 595 cm−1 有氨基
的 N-H 变形振动峰，而在 TMC 中分别在 2 933 cm−1

O O
NH2
CH2OH
OH * NaI
15%NaOH、 NMP
CH3I、
O O
N+
CH2OH
OH
O O
NH2
CH2OH
OH
CH3
H3C CH3I-
5%NaCl O O
N+
CH2OH
OH
O O
NH2
CH2OH
OH
CH3
H3C CH3Cl-
CH3(CH2)14COOH
EDC、NHS
CH2Cl2
CH3(CH2)14COO N
O
O
O O
N+
CH2OH
OH
O O
HN
CH2OH
OH
CH3
H3C CH3Cl- C (CH2)14CH3
OCH3OH
70℃、24h
n
*


图 1 TMC 和 PA-TMC 的合成路线
Fig. 1 Synthesis route of TMC and PA-TMC




图 2 CS 及其衍生物的 FT-IR 图谱
Fig. 2 FT-IR spectra of CS and its derivatives

和 1 473 cm−1 出现了新的吸收峰，分别是 CH3 伸缩
振动峰和 N-CH3 的变形振动峰，这就表明 CS 分子
中氨基上的氢已部分被甲基所取代。PA-TMC 的 IR
谱图既保留了 TMC 特征吸收峰，在 2 921 cm−1 和
2 850 cm−1 处脂肪酰基的-CH2 的伸缩振动带，饱和
CH3 和 CH2 伸缩振动峰强度变强，其强度受取代度
的影响；同时 1 650 cm−1 出现了非常明显的酰胺基
特征吸收峰信号，显示 PA 成功接枝至 TMC 分子
中，且软脂酰基反应的位点大部分集中于 NH2 位
点上。在 CA-TMC 的 IR 谱图中，同样在 1 650 cm−1
出现了非常明显的酰胺基特征吸收峰信号，同时在
620 cm−1 处还伴随长链癸酰基的相关吸收，证明癸
酰基绝大多数是发生的酰化反应，成功地连接在
TMC 上。
2.2.2 核磁分析 将CS溶于D2O/F3CCOOD，TMC、
PA-TMC、CA-TMC 溶于 D2O 于 400 MHz 全数字化
超导核磁共振谱仪测定（室温，扫描次数：32），所
得 1H-NMR 谱见图 3。CS 的 1H-NMR 谱可归属为 δ:
4.59 (H1), 2.91 (H2), 3.32～3.89 (H3, H4, H5, H6),
1.92 (NHCOCH3)；而 TMC 的核磁共振图谱中，δ
5.2～5.7 处出现的峰对应 CS 吡喃糖环 H1 峰，δ 3.4
和 δ 3.0 附近新增的峰为 N(CH3)3 和 N(CH3)2[16]；PA
和 CA 为同系物，故 PA-TMC、CA-TMC 的核磁共
振图谱也具有相似性，δ 5.2 处出现的峰，依然对应
为 CS 吡喃糖环 H1 峰，而 δ 3.4～4.4 出现的峰对应
CS 吡喃糖环 H3、H4、H5、H6 峰，δ 3.1～3.3 附近
出现的峰对应 C6 和 C3 位上 CH3的峰，δ 3.3 左右
出现的峰为 N(CH3)3 对应的质子峰，而 N(CH3)2 质
子峰则迁移至 δ 2.5，δ 1.2 附近出现的峰为 CH2对
应的质子峰，δ 0.8 附近出现的峰为长链脂肪酰基尾
端 CH3 对应的质子峰。从 PA-TMC、CA-TMC 的图
谱中可以发现，长链脂肪酰基中 CH2尾端 CH3 的峰
较弱，产生这种现象可能与其在 D2O 自聚集使得疏
4 000 3 000 2 000 1 000
波数 / cm−1
CA-TMC
PA-TMC
TMC
CS
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图 3 CS 及其衍生物的 1H-NMR 图谱
Fig. 3 1H-NMR spectra of CS and its derivatives

水酰基聚集在胶束粒子的内部，从而核磁共振信号
减弱有关，也从侧面证明了 PA-TMC、CA-TMC 可
能在水中具有较强的自聚集行为。
在有机溶剂中，可以避免自聚集现象，故将 PA-
TMC 和 PA 分别溶于 DMSO-d6 中检测，其 1H-NMR
图谱见图 4。长链棕榈酰基化学位移归属如下：δ 0.85
为末端 3～15 号碳原子的 CH3峰，δ 1.25 为长链CH2
峰，δ 2.2 为 2-H（CH2CO）吸收峰，δ 2.2 为 3-H
（CH2CH2CO）吸收峰，N(CH3)3 和 N(CH3)2 质子峰
则可能与 δ 3.3 和 2.5 处的溶剂峰重叠，另外在 δ 8.5
附近还有一个 NHCO 的酰胺基小峰。图谱再次证明
NHS-PA 已经与 TMC 反应生成 PA-TMC，且主要为
酰基化反应。



图 4 PA 和 PA-TMC 在 DMSO-d6中的 1H-NMR 图谱
Fig. 4 1H-NMR spectra of PA and PA-TMC in DMSO-d6

2.2.3 元素分析 假定反应前后 CS 没有明显的降
解，用 Vario ELIII 元素分析仪测定 CS、TMC、FA-
TMC 中元素 C、N 的质量分数，N-三甲基取代度
（degree of quaternisation，DQ）和脂肪酰基的取代
度（degree of substitution，DS）的计算见公式（1）、
（2）和（3）。
DQ＝(RTMC－RCS) / 3 （1）
软脂酰基 DS＝(RPA-TMC－RTMC) / 16 （2）
癸酰基 DS＝(RCA-TMC－RTMC) / 10 （3）
R 为 n(C) / n(N) 即各物质碳氮原子物质的量比；3、16、10
分别为三甲基、软脂酰基和癸酰基中碳原子数
CS 及其衍生物元素分析结果见表 1。本实验合
成了季胺化程度分别为 27.00%、43.06%、62.00%
的 TMC，不同 TMC 季胺化程度对脂肪酰基的接枝
率亦有一定的影响。随着季胺化程度的上升，脂肪
酰基的接枝率降低；相同季胺化程度 TMC，脂肪链
较短的癸酰基接枝率相对较高，这可能与空间位阻
有关。此外，TMC 的季胺化程度，还常利用 1H-NMR
谱图中三甲基在 δ 3.4 的积分，和 1H 峰在 δ 4.8～5.7
的积分计算[15-16]。

表 1 CS 及其衍生物元素分析结果及季胺化程度
与脂肪酸接枝率
Table 1 Elemental analysis results and DQ and DS
of CS and its derivatives
质量分数 / %样 品
C N
n(C) / n(N) DQ / % DS / %
CS 40.73 7.38 5.52 － －
TMC1 30.90 4.83 6.33 27.00 －
TMC2 33.04 4.85 6.81 43.06 －
TMC3 37.25 5.05 7.38 62.00 －
PA-TMC1 48.72 5.00 9.74 － 21.32
PA-TMC2 47.43 5.07 9.36 － 15.94
PA-TMC3 44.61 4.32 10.33 － 13.37
CA-TMC1 46.40 4.92 9.43 － 30.98
CA-TMC2 41.89 4.65 9.01 － 22.00
CA-TMC3 44.57 4.89 9.11 － 17.34

2.3 临界胶束质量浓度的测定
将 20 mg FA-TMC 溶解在 10 mL 双蒸水中，超
声波细胞粉碎仪 200 W，超声 5 min，配制成 2 g/L
的母液。配制浓度为 0.06 mmol/L 的芘丙酮溶液，每
次取 100 μL 溶液于试管中，氮气吹干。将母液按直
接稀释法配成 0.2～500 μg/mL 12 个不同质量浓度
的样品，用刻度吸管取 10 mL 加入到备用的含芘试
管中，超声 30 min，避光放置 12 h 后测定荧光光谱，
计算临界胶束质量浓度（critical micelle concen-
tration，CMC）。荧光条件[17]：激发光波长 332 nm，
扫描范围 360.0～500.0 nm，激发光狭缝宽度 5.0
nm，发射光狭缝宽度 3.0 nm，扫描速度为 400 nm/s，
读取 λ372、λ383 处的荧光强度 I372、I383。
6.4 5.6 4.8 4.0 3.2 2.4 1.6 0.8
δ
CA-TMC
PA-TMC
TMC
CS
H-1
H-1
H-1
D2O
CH3
CH3
CH3
CH2
CH2
N(CH3)3
N(CH3)2
N(CH3)3
N(CH3)2
3.8 3.2 2.6 2.0 1.4 0.8 0.2
δ
PA-TMC
PA
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本实验以疏水性物质芘作为测定聚合物 CMC
的表征物质。芘的稳态荧光光谱有 5 个峰，峰 1 和
峰 3 的荧光强度之比强烈地依赖于溶剂的极性，故
可用芘增溶于胶束后，引起 I1/I3 值的突变来测定聚
合物的CMC。如图5，I1/I3突变的拐点即为PA-TMC1
的 CMC，此时的胶束质量浓度为 1.6 μg/mL。同理
测得 PA-TMC2、PA-TMC3、CA-TMC1、CA-TMC2、
CA-TMC3 的 CMC 为 4.4、8.1、47.0、55.0、64.0
μg/mL。实验结果表明相同季胺化程度的 FA-TMC，
脂肪链较长衍生物 CMC 较小；相同脂肪酰基长度
的 FA-TMC，脂肪酰基接枝率较高的衍生物，CMC
相对值较低。




图 5 PA-TMC1 胶束溶液 I1/I3与 lgC 坐标图
Fig. 5 Coordinate of I1/I3 and lgC of PA-TMC1
micelle solution

2.4 OST 定量测定方法的建立
2.4.1 色谱条件 色谱柱为 ODS-2 Hypersil C18柱
（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为乙腈-水（60∶
40），体积流量 1 mL/min，柱温 25 ℃，检测波长
322 nm，进样量 20 μL[4]。
2.4.2 线性关系考察 精密称取OST对照品 10 mg，
甲醇定容到 10 mL，作为储备液，使用时用甲醇稀
释 10 倍。分别制得质量浓度为 1.0、5.0、10.0、25.0、
50.0、100.0 μg/mL 的 OST 对照品溶液，高效液相
色谱测定峰面积。以质量浓度为横坐标（X），峰面
积积分值为纵坐标（Y）进行线性回归，得回归方
程为 Y＝0.012 X－0.015，r＝0.999 9，线性范围 1～
100 μg/mL。
2.4.3 精密度与回收率试验 取质量浓度为 100.0、
25.0、1.0 μg/mL 的 OST 对照品溶液分别考察日间
和日内精密度，结果 RSD 均＜1.5%（n＝5）。精密
称取 10 mg 载体（PA-TMC2 和 CA-TMC2），分别
加入 10、500、1 000 μL OST 储备液，用甲醇定容
至 10 mL，超声溶解后，置于超声波细胞粉碎机中，
200 W 超声 5 min，10 000 r/min 离心 30 min，取上
清液 20 μL 进样测定。结果回收率都在 96%～99%，
RSD 均＜1.5%（n＝5），结果表明 OST 质量浓度在
1～100 μg/mL 满足分析要求。
2.5 FA-TMC 对 OST 的增溶作用
2.5.1 OST/FA-TMC 载药胶束的制备 称取 20 mg
FA-TMC 置于 20 mL 去离子水中，超声溶解，加入
300 μL 20 mg/mL 的 OST 无水乙醇溶液，超声波细
胞粉碎仪 200 W 超声 5 min，用 0.45 μm 滤膜滤过，
备用。
2.5.2 OST/FA-TMC载药胶束的表征 取各载药胶
束 1 mL，用去离子水稀释至所需倍数，用 Nicomp—
380ZLS 型动态激光散射粒度仪检测粒径和 Zeta 电
位。检测结果见表 2。6 种化合物中 PA-TMC1 的水
溶性相对较差，在滤过时相对困难，平均粒径在 400
nm 左右，其余载药胶束的粒径都在 170～240 nm；
PA-TMC2 Zeta 电位最高为 56.23 mV。将滤过后的
载药胶束室温放置，每隔 2 h 观察 1 次。6 h 后 PA-
TMC2 最先有结晶和沉淀析出，其余 5 种载体 48 h
内未见明显晶体或沉淀析出。这可能与 Zeta 电位过
大有关，提示电位过大反而不利于胶束的稳定。

表 2 OST/FA-TMC 胶束溶液的表征与评价
Table 2 Characterization and evaluation of OST/FA-TMC
micelles solution
样 品 粒径 / nm
Zeta 电
位 / mV
包封
率 / %
载药
量 / %
PA-TMC1 396.3±57.1 32.89 56.47 16.14
PA-TMC2 237.3±30.9 56.23 68.38 17.32
PA-TMC3 176.7±19.7 48.62 76.67 19.01
CA-TMC1 212.7±26.1 35.11 73.16 17.81
CA-TMC2 192.0±25.4 41.65 79.11 19.08
CA-TMC3 184.7±20.9 35.31 64.34 16.07

2.5.3 OST 的定量测定 按“2.5.1”项方法制备载
药胶束于冷冻干燥机中冻干（−60 ℃，48 h）。精密
取 5 mg 冻干固体，加入 15 mL 甲醇超声 30 min，
取 1 mL 液体，10 000 r/min 离心 30 min，取上清
20 μL 进样，按“2.4.1”项色谱条件检测。计算包
封率和载药量。
包封率＝胶束中 OST 的量 / OST 投药量
载药量＝胶束中 OST 的量 / 载药胶束总量
I 1
/
I 3

1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
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0.2
0
−4.0 −3.0 −2.0 −1.0 0
lgC
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 6 期 2013 年 3 月

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6 种载药胶束的包封率和载药量测定结果见表
2。包封率大小依次为 CA-TMC2＞PA-TMC3＞CA-
TMC1＞PA-TMC2＞CA-TMC3＞PA-TMC1；载药量
也是 CA-TMC2 和 PA-TMC3 相对较高。新型载体
PA-TMC 中接枝率最高的 PA-TMC1 在水中的溶解
性较差，包封率最低。综合粒径、包封率和载药量
3 因素，PA-TMC 中季胺化程度为 62.00%，软脂酰
基接枝率为 13.37%的 PA-TMC3 对 OST 的增溶最
好；CA-TMC 中季胺化程度为 43.06%，癸酰基接枝
率为 22.00%的 CA-TMC2 最好。这可能与癸酸的脂
肪链较脂肪酸短，疏水作用也相对较弱有关。提示
季胺化程度、脂肪酸长度与脂肪酰接枝率都对载体
包载 OST，增加其溶解性有一定的影响。
3 讨论
本实验自制的 TMC，采用过量的碘甲烷与 CS
反应，通过控制反应的步骤，得到 3 种季胺化程度
的 TMC。TMC 不溶于甲醇，FA-TMC 的合成以与
水互溶的甲醇为溶剂，此反应为异相反应。反应温
度为 70 ℃，时间为 24 h，反应温度过高，可能导
致 CS 主链大量降解；反应温度过低，相应的反应
时间延长，O-酰副产物增多。FA-TMC 的透析纯化
需先在 20%～30%乙醇中进行，单纯的去离子水透
析，不能得到较为纯净的产品。
聚合物的 CMC 是指聚合物分子在特定溶液中
形成胶束时所需的最低聚合物质量浓度。测定方法
有多种，本实验采用最常用的芘荧光法。结果表明，
CMC 随接枝率的升高而降低。PA-TMC 和 CA-TMC
的CMC分别在1.6～8.1 μg/mL和47.0～64.0 μg/mL，
远低于常用的表面活性剂如十二烷基磺酸钠（CMC
在 2 mg/mL 左右），提示载药胶束即使进入体内也
不会因为环境的瞬间改变而使药物析出[18]，这也是
聚合物胶束的特性之一。
已有文献报道可通过在 TMC 分子中引入强疏
水链获得结构稳定的聚合物纳米胶束[5]。目前利用
长链脂肪酸修饰 TMC 在国内外尚未见报道。本实
验首次将软脂酸和癸酸成功地交联到 TMC 上，制
得新型的 CS 衍生物 PA-TMC 和 CA-TMC，其在水
中能够自组装形成胶束，包载药物后粒径大多在
160～240 nm，具有被动靶向作用。在胶束的外层
是带正电的三甲基，可通过与肿瘤部位带负电磷脂
极性头相互吸引，而具有主动肿瘤靶向的可能[14]。
此外从元素分析可知，各化合物中仍存在游离的氨
基，如继续引入叶酸、乳糖等基团，亦可实现主动
靶向肿瘤。在合成的 6 种化合物中，不同的季胺化
程度、脂肪链长、接枝率的载体对 OST 的包封率和
载药量都有一定的影响，其中季胺化程度为
62.00%，软脂酰基接枝率为 13.37%的 PA-TMC3 和
季胺化程度为 43.06%，癸酰基接枝率为 22.00%的
CA-TMC2 包封率和载药量较好。以 PA-TMC3 和
CA-TMC2 为载体按照“2.5.1”项方法配制载药胶
束，冻干后检测，溶液中 OST 的质量浓度分别为
223、235 μg/mL，是其在水中溶解度的一百多倍。
本实验成功制备了两类新型的两亲性 CS 衍生
物，该药物载体具有良好的应用前景。本课题组将
进一步考察FA-TMC的安全性及载药胶束的抗肿瘤
活性与靶向性。
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