全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 5 期 2016 年 3 月 ·741·
表没食子儿茶素没食子酸酯壳聚糖纳米粒的制备及其药剂学性质研究
孙 静 1，张小飞 1，唐志书 1，果秋婷 2
1. 陕西中医药大学，陕西 咸阳 712000
2. 咸阳职业技术学院医学院，陕西 咸阳 712000
摘 要：目的 制备表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）壳聚糖（CS）纳米粒（EGCG-CS-NPs），并初步评价其理化性质。
方法 采用离子凝胶化法制备 EGCG-CS-NPs，通过对处方优化：CS 质量浓度（X1）、三聚磷酸钠（TPP）质量浓度（X2）、EGCG
质量浓度（X3）为考察对象，以包封率（Y1，%）、平均粒径（Y2，nm）为评价指标，利用 Box-Behnken 设计-效应面法优化
EGCG-CS-NPs 处方；采用 Malvern 粒度仪测定 EGCG-CS-NPs 的粒径分布和 Zeta 电位，透射电镜考察其形态；并考察 EGCG-
CS-NPs 的体外释药行为。结果 EGCG-CS-NPs 的最优处方：CS 质量浓度为 2.6 g/L、TPP 质量浓度为 1.5 g/L、EGCG 质量
浓度为 2.7 g/L，制备的 EGCG-CS-NPs 的包封率为（85.8±3.1）%；粒径为（102.2±27.1）nm，Zeta 电位为（25.5±4.1）mV；
透射电镜显示 EGCG-CS-NPs 粒径均一，呈球状；EGCG-CS-NPs 在 24 h 内平稳缓慢释药（pH 4.5 PBS）。结论 通过对处方
的优化，制备得到圆整、释药缓慢的 EGCG-CS-NPs，为进一步考察 EGCG-CS-NPs 在大鼠体内药效学奠定了基础。
关键词：表没食子儿茶素没食子酸酯；壳聚糖纳米粒；离子凝胶化法；Box-Behnken 效应面法；三聚磷酸钠；体外释药行为
中图分类号：R283.6 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)05 - 0741 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.05.009
Preparation and characterization of epigallocatechin-3-gallate chitosan
nanoparticles
SUN Jing1, ZHANG Xiao-fei1, TANG Zhi-shu1, GUO Qiu-ting2
1. Shanxi University of Chinese Medicine, Xianyang 712000, China
2. College of Medicine, Xianyang Vocational Technical College, Xianyang 712000, China
Abstract: Objective To prepare the epigallocatechin-3-gallate (EGCG) chitosan nanoparticles (CS-NPs) and investigate their
physicochemical properties. Methods The EGCG-CS-NPs were prepared by ion gelation method. The formulation variables were
optimized by Box-Behnken Design (BBD) of response surface methodology (RSM) of CS concentration (X1), sodium tripolyphosphate
concentration (X2), and EGCG concentration (X3) as independent variables and encapsulation efficiency (Y1, %) and particle size (Y2,
nm) as dependent variables. The optimized CS-NPs were characterized for encapsulation efficiency (EE), particle size, Zeta potential,
morphology, and in vitro drug release behavior of EGCG-CS-NPs were studied. Results An optimal EGCG-CS-NPs consisting of CS
concentration as 2.6 g/L, sodium tripolyphosphate concentration as 1.5 g/L and EGCG concentration as 2.7 g/L. For EE, particle size,
Zeta potential of EGCG-CS-NPs were found to be (85.8 ± 3.1)%, (102.2 ± 27.1) nm, and (25.5 ± 4.1) mV, respectively. The CS-NPs
were found to be small and spherical as seen in transmission electron microscopy (TEM). The in vitro release data proved that the drug
release was steady within 24 h (pH 4.5 PBS). Conclusion Through optimizing the formulation, we obtain the uniform EGCG-CS-
NPs with in vitro sustained-release behavior. This work is useful for the further research on pharmacodynamics of EGCG-CS-NPs.
Key words: epigallocatechin-3-gallate; chitosan nanoparticles; ion gelation method; Box-Behnken response surface methodology; in
vitro drug release behavior

创伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）是
临床上常见的多发性疾病，尽管在脑损伤的诊治及
相关基础研究方面取得了许多进展，但其致死率和
致残率依然高居身体各部位损伤之首[1]。表没食子
儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin-3-gallate，
EGCG）是从茶叶的有效成分茶多酚中分离出的单

收稿日期：2015-11-09
基金项目：中国科学院“西部之光”人才培养计划项目资助；陕西省科技新星计划项目（2013KJXX-71）；陕西省中医药管理局中医药科研课
题（15-ZY001）
作者简介：孙 静，女，陕西柞水人，副教授，研究方向为药物制剂过程的关键技术及适宜性研究。Tel: (029)38184958 E-mail: ph.175@163.com

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体化合物，药理学研究表明[2-3]，EGCG 对 TBI 具有
保护作用。
血脑屏障（blood brain barrier，BBB）是在脑和
脊髓内的毛细血管与神经组织之间存在的一个调节
界面。由于 BBB 的存在，100%的大分子药物和 98%
的小分子药物不能透过 BBB[4]。因此寻找克服 BBB
或促进药物透过 BBB 的方法成为增进脑部疾病治
疗的关键。鼻黏膜在解剖生理上与脑部存在着独特
的天然联系，部分药物经鼻腔给药后可以绕过 BBB
由嗅区吸收进入脑脊液，进入中枢神经系统，从而
起到脑靶向作用，提高药物治疗效果。由于鼻腔黏
膜带负电，因此带正电荷的药物或药物载体容易通
过鼻黏膜吸收[5-7]。
壳聚糖（chitosan，CS）是甲壳素（chitin）脱
乙酰基后的产物，是一种天然的带正电荷高分子聚
合物，具有许多独特的物理化学特性、良好的生物
相容性和生物降解性，已成为药物传递系统研究的
热点和重点[8-12]。为了使EGCG透过BBB发挥药效，
本研究以 CS 作为载体材料，采用离子凝胶化法[13]
制备 EGCG-CS 纳米粒（EGCG-CS-NPs），并以粒
径分布和包封率为评价指标，利用 Box-Behnken 设
计-效应面法（BBD-RSM）优化 EGCG-CS-NPs 处
方。通过对处方的优化，制备得到均匀圆整、释药
缓慢的 EGCG-CS-NPs，为进一步考察 EGCG-CS-
NPs 在体内药动学行为奠定了基础。
1 仪器与材料
1200 型高效液相色谱系统，美国安捷伦科技公
司；DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市
英峪予华仪器厂；RC-806 溶出试验仪，天津天大天
发科技有限公司；BP200 型电子天平，德国赛多利
斯集团公司；JEM-1200EX 型透射电子显微镜，日
本 JEOL 公司；ZetaSizer 2000HS 激光粒度测定仪，
英国 Malvern 公司；TGL-16G 型台式离心机，上海
安亭科学仪器厂；10K 超滤离心管，美国 Milipore
公司；透析袋，截留相对分子质量（MW）14 000，
斯百全化学上海有限公司。
CS，脱乙酰度为 95%，MW：120 000～140 000、
67 000～72 000、22 000～26 000，浙江玉环海洋生
物化学有限公司；EGCG 对照品，上海友思生物技
术有限公司，批号 130414，质量分数＞99.5%；三
聚磷酸钠（TPP），Sigma 试剂公司；EGCG 原料药，
Sigma 试剂公司，批号 639218，质量分数＞98.5%；
冰醋酸，天津市博迪化工有限公司。
2 方法与结果
2.1 EGCG-CS-NPs 及空白 CS-NPs 的制备
采用离子凝胶化法[13]制备 EGCG-CS-NPs。取
处方量的 CS 加入到 20 mL 醋酸溶液（pH 4.5）中，
室温条件下搅拌溶解；称取处方量的 EGCG 加入到
上述溶液中，室温条件下搅拌溶解；在高速（3 500
r/min）磁力搅拌下，以一定的滴定速度，用注射器
缓慢加入处方量的 TPP 溶液（1 g/L），室温条件下
搅拌 60 min，将 EGCG-CS-NPs 溶液用 0.22 μm 微
孔滤膜滤过，即得。
空白 CS-NPs 制备参照 EGCG-CS-NPs 的制备
方法，即：取处方量的 CS 加入到 20 mL 醋酸溶液
（pH 4.5）中，室温条件下搅拌溶解，在高速（3 500
r/min）磁力搅拌下，以一定的滴定速度，用注射器
缓慢加入处方量的 TPP 溶液（1 g/L），室温条件下
搅拌 60 min，将空白 CS-NPs 溶液用 0.22 μm 微孔
滤膜滤过，即得。
2.2 EGCG-CS-NPs 中 EGCG 的 HPLC 测定
2.2.1 色谱条件[14] 色谱柱为 Agilent Zorbax SB-
C18 柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为 1.0%
醋酸水溶液-乙腈（13∶87），pH 调为 3.5；体积流
量 1.0 mL/min；检测波长 280 nm；柱温 25 ℃；进
样量 20 μL。
2.2.2 线性关系及方法学考察 称取EGCG对照品
10.0 mg，置 50 mL 量瓶中，加入流动相超声溶解，
放冷至室温，作对照品贮备液（EGCG 200 μg/mL）。
精密量取对照品贮备液 0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mL，
置于 25 mL 量瓶中，以流动相稀释成 4.0、8.0、20.0、
40.0、80 μg/mL 的对照品溶液，摇匀，微孔滤膜滤
过，精密吸取 20 μL，按“2.2.1”项色谱条件测定。
以 EGCG 质量浓度（C）对峰面积（A）作线性回归，
得回归方程为 A＝18 165 C－8 454，r＝0.999 9。由
结果可知，EGCG 在 4.0～80.0 μg/mL 药物质量浓度
与峰面积线性关系良好。方法学考察表明，在本色
谱条件下辅料对 EGCG 的测定无干扰，日内、日间
精密度分别为 RSD 1.83%（n＝6）、1.51%（n＝6），
低、中、高（8.0、20.0、40.0 μg/mL）3 个质量浓度
的平均回收率为 98.4%，RSD 1.88%（n＝9）。
2.3 包封率测定
取 1.0 mL EGCG-CS-NPs 溶液置于超滤离心管
（截留 MW 10 000）上端，5 000 r/min 离心 10 min，
收集所有滤液至 10 mL 量瓶中，加入流动相，定容
得溶液 A；另取 1.0 mL EGCG-CS-NPs 溶液，加入

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1%的醋酸溶液，超声破坏 10 min，定容得溶液 B。
分别取溶液 A 及溶液 B 的续滤液（过微孔滤膜），
按照“2.2.1”项下色谱条件分别测得 EGCG-CS-NPs
溶液中未被包封的 EGCG 质量（W 游离）和EGCG-CS-
NPs 溶液中 EGCG 的总质量（W 总），计算包封率（包
封率＝1－W 游离/W 总）。
2.4 EGCG-CS-NPs 处方单因素考察
离子凝胶化法制备CS-NPs的原理为CS分子中
带正电的氨基与TPP分子中带负电的磷酸基之间的
静电作用，二者质量浓度不同会对 NPs 的形成有较
大影响。因此需要考察不同质量浓度下 CS、TPP
和 EGCG 交联形成 NPs 的情况，据此得出较佳的质
量浓度范围。
2.4.1 CS MW对 NPs 制备的影响 CS 作为药物载
体具有生物相容性好、体内易降解和毒性低等特点，
在新型给药系统中得到广泛应用。根据预试验结果
发现 CS MW 对 CS-NPs 的制备成型性有较大影响，
因此，本研究首先应确定 CS 的 MW范围，分别选择
120 000～140 000、67 000～72 000、22 000～26 000
3 个 MW范围的 CS，按照“2.1”项下方法制备空白
CS-NPs，考察不同 MW的 CS 对 NPs 成型性的影响，
结果见表 1。结果表明，TPP 质量浓度在 0.5～5.0
g/L，MW 为 22 000～26 000 的 CS 质量浓度在 1.0～
2.5 g/L 可以形成 NPs；高 MW 的 CS 在上述质量浓
度范围内形成的 NPs 区域较为狭窄，因此，本研究
确定采用 MW 为 22 000～26 000 的 CS 作为制备
EGCG-CS-NPs 的载体。
2.4.2 CS 质量浓度对 NPs 性质的影响 在预试验
的基础上初步得到 EGCG-CS-NPs 处方的比例范
围。固定处方中 EGCG 质量浓度为 2.0 g/L，TPP 质
量浓度为 1.0 g/L，按照“2.1”项下方法制备 CS（MW
22 000～26 000）质量浓度分别为 0.25、0.50、1.00、
2.50、5.00、7.50 g/L 的 EGCG-CS-NPs。以 CS-NPs
的平均粒径、多分散指数（PDI）、Zeta 电位、包封
表 1 CS MW 筛选
Table 1 Screening of CS MW
CS MW
CS 质量浓
度/(g·L−1)
TPP 质量浓度/(g·L−1)
0.1 0.5 1.0 5.0
120 000～140 000 1.0 溶液 沉淀 NPs 沉淀
2.5 溶液 溶液 沉淀 沉淀
5.0 溶液 溶液 沉淀 沉淀
67 000～72 000 1.0 溶液 NPs NPs NPs
2.5 溶液 溶液 NPs NPs
5.0 溶液 溶液 NPs 沉淀
22 000～26 000 1.0 溶液 NPs NPs NPs
2.5 溶液 NPs NPs NPs
5.0 溶液 溶液 NPs NPs

率为评价指标，筛选出合适的 CS 质量浓度，结果
见表 2。结果表明，在固定 EGCG 和 TPP 质量浓度
条件下，CS 质量浓度对 NPs 的平均粒径和包封率
有很大的影响。CS 质量浓度在较低的条件下，相对
过量的 TPP 可引发 CS 团聚成较大的颗粒而沉淀下
来；随着 CS 质量浓度的增加，质量浓度在 1.0～5.0
g/L，NPs 的形成越来越容易，逐渐出现乳光，且随
着 CS 质量浓度的增加平均粒径增大；但 CS 质量浓
度增加到一定程度时，溶液中 TPP 量不足，难以与
CS 交联成 NPs，为澄清状态。综合考虑选取 CS 质
量浓度在 1.0～5.0 g/L 作进一步研究。
2.4.3 TPP 质量浓度对 NPs 性质的影响 固定处方
中 EGCG 质量浓度为 2.0 g/L，CS 质量浓度为 2.5
g/L，TPP 质量浓度分别选择 0.5、1.0、2.0、3.0、
4.0、5.0 g/L 作为离子交联剂，按照“2.1”项下方
法制备EGCG-CS-NPs。以CS-NPs的平均粒径、PDI、
Zeta 电位、包封率为评价指标，筛选出合适的 TPP
质量浓度，结果见表 3。结果表明，在固定 CS 和
EGCG 质量浓度条件下，TPP 质量浓度对 NPs 的平
均粒径和包封率有很大的影响。TPP 在质量浓度较
低的条件下，CS 相对过量，形成的 NPs 粒径较小，

表 2 CS 质量浓度筛选
Table 2 Screening of CS concentration
CS 质量浓度/(g·L−1) 外观 平均粒径/nm PDI Zeta 电位/mV 包封率/%
0.25 沉淀 未测定 未测定 未测定 未测定
0.50 沉淀 未测定 未测定 未测定 未测定
1.00 NPs 81.5±23.1 0.151±0.025 27.2±3.4 73.2±5.3
2.50 NPs 127.1±32.5 0.191±0.037 26.9±4.1 83.1±4.3
5.00 NPs 384.3±62.6 0.361±0.047 23.1±4.1 87.8±6.1
7.50 溶液 未测定 未测定 未测定 未测定

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表 3 TPP 质量浓度筛选
Table 3 Screening of TPP concentration
TPP 质量浓度/(g·L−1) 外观 平均粒径/nm PDI Zeta 电位/mV 包封率/%
0.5 NPs 86.4±25.7 0.168±0.031 25.1±4.7 77.1±4.7
1.0 NPs 127.1±32.5 0.191±0.037 26.9±4.1 83.1±4.3
2.0 NPs 156.7±47.4 0.201±0.041 28.1±5.2 83.1±4.3
3.0 NPs 219.4±32.5 0.252±0.063 25.9±6.4 83.6±3.2
4.0 NPs 247.1±37.1 0.235±0.041 25.2±5.9 84.1±4.8
5.0 NPs 424.1±77.4 0.271±0.047 23.1±4.1 86.1±5.2

药物包封率也较低；TPP 在质量浓度较高时，形成
的 NPs 粒径较大。综合考虑选取 TPP 质量浓度在
1.0～4.0 g/L 作进一步研究。
2.4.4 EGCG 质量浓度对 NPs 性质的影响 固定处
方中 CS 质量浓度为 2.5 g/L，TPP 质量浓度为 1.0
g/L，分别以 EGCG 质量浓度为 1.0、2.0、4.0、6.0 g/L
投药，按照“2.1”项下方法制备 EGCG-CS- NPs。
以 CS-NPs 的平均粒径、包封率为评价指标，考察
EGCG 质量浓度对 NPs 性质的影响，结果见表 4。
结果表明，在固定 CS 和 TPP 质量浓度条件下，
EGCG 质量浓度变化对 NPs 的平均粒径影响不大，
但对包封率有很大的影响。随着 EGCG 质量浓度的
增加，CS-NPs 的包封率呈下降趋势，这是由于
EGCG 为水溶性药物，当 EGCG 质量浓度增加时，
CS-NPs 不能对其有效地吸附和包裹，EGCG 以游离
状态的数量增加所致。综合考虑选取 EGCG 质量浓
度在 1.0～4.0 g/L 作进一步研究。
单因素考察结果表明，采用离子凝胶化法制备
EGCG-CS-NPs 的过程中，CS、TPP 和 EGCG 质量
浓度对 EGCG-CS-NPs 的性质都有显著影响。因此，
采用 CS 质量浓度在 1.0～5.0 g/L，TPP 质量浓度在
1.0～4.0 g/L，EGCG 质量浓度在 1.0～4.0 g/L，应用
表 4 EGCG 质量浓度筛选
Table 4 Screening of EGCG concentration
EGCG 质量浓度/(g·L−1) 外观 平均粒径/nm 包封率/%
1.0 NPs 112.3±36.2 87.4±3.9
2.0 NPs 121.4±39.7 85.2±4.5
4.0 NPs 114.2±40.0 76.6±3.2
6.0 NPs 132.8±36.8 67.3±3.6

Box-Behnken 效应面法进一步优化处方。
2.5 BBD-RSM 优化 EGCG-CS-NPs 处方
2.5.1 试验设计及结果 通过处方单因素考察，选
取对 EGCG-CS-NPs 性质影响较显著的 3 个因素：
CS 质量浓度（X1）、TPP 质量浓度（X2）、EGCG 质
量浓度（X3）为考察对象，以包封率（Y1，%）、平
均粒径（Y2，nm）为评价指标，利用 BBD-RSM 优
化 EGCG-CS-NPs 处方。因素水平见表 5，处方优
化试验安排及结果见表 5。
2.5.2 数据处理及模型拟合 采用 Design expert
7.0 实验设计软件，对 EGCG-CS-NPs 处方优化所得
数据进行处理，以评价指标（因变量）分别对各因
素（自变量）进行多元二项式方程拟合。对二项式
方程中的各项系数进行 F 检验，所得结果见表 6、7。

表 5 BBD-RSM 试验设计与结果
Table 5 Design and results of BBD-RSM test
试验号 X1/(g·L−1) X2/(g·L−1) X3/(g·L−1) Y1/% Y2/nm 试验号 X1/(g·L−1) X2/(g·L−1) X3/(g·L−1) Y1/% Y2/nm
1 1 (−1) 4 (+1) 2.5 (0) 69.2 88.6 9 1 (−1) 1 (−1) 2.5 (0) 83.2 104.2
2 3 (0) 1 (−1) 1 (−1) 87.6 254.7 10 3 (0) 1 (−1) 4 (+1) 87.2 264.1
3 3 (0) 4 (+1) 4 (+1) 75.4 159.1 11 5 (+1) 1 (−1) 2.5 (0) 87.6 547.8
4 5 (+1) 2.5 (0) 1 (−1) 90.1 564.3 12 1 (−1) 2.5 (0) 1 (−1) 78.6 95.4
5 3 (0) 4 (+1) 1 (−1) 85.5 161.3 13 1 (−1) 2.5 (0) 4 (+1) 67.3 101.1
6 3 (0) 2.5 (0) 2.5 (0) 88.4 117.4 14 5 (+1) 4 (+1) 2.5 (0) 84.5 346.9
7 5 (+1) 2.5 (0) 4 (+1) 86.2 483.7 15 3 (0) 2.5 (0) 2.5 (0) 87.9 116.2
8 3 (0) 2.5 (0) 2.5 (0) 90.6 141.7

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由表 6 中数据结果可知 R2＝0.970 1（P＜0.05），
说明 Y1 采用多元二项式方程拟合是适合的。方程中
X1、X2、X3、X1X2、X12 对 Y1 影响较显著。在 EGCG
质量浓度固定时，Y1 随着 CS 质量浓度的增加而增
大，随着 TPP 质量浓度的增加而减小（图 1-A）；
在 TPP 质量浓度固定时，Y1 随着 CS 质量浓度的增
加而增大，随着 EGCG 质量浓度的增加而减小（图
1-B）；在 CS 质量浓度固定时，Y1随着 TPP 和 EGCG
质量浓度的增加而降低（图 1-C）。
由表 7 中数据结果可知 R2＝0.989 9（P＜0.05），

表 6 Y1 的多元二项式方程中的各项系数
Table 6 Each regression coefficient of polynomial functions of Y1
因素 平方和 df F 值 P 值 因素 平方和 df F 值 P 值 因素 平方和 df F 值 P 值
模型 730.42 9 18.05 0.002 7** X1X3 13.69 1 3.05 0.141 4 残差 22.48 5
X1 313.75 1 69.79 0.000 4** X2X3 23.52 1 5.23 0.070 9 失拟项 45.72 3 2.96 0.262 3
X2 120.13 1 26.72 0.003 6** X12 116.14 1 25.83 0.003 8** 纯误差 25.91 2
X3 82.56 1 18.36 0.007 8** X22 18.42 1 4.10 0.098 9 R2＝0.970 1
X1X2 29.70 1 6.61 0.049 0* X32 29.12 1 6.48 0.051 6
*表示显著性（P＜0.05）；**表示极显著性（P＜0.01），表 7 同
*indicates a significant (P < 0.05); **indicates very significant (P < 0.01), same as Table 7

表 7 Y2 的多元二项式方程中的各项系数
Table 7 Each regression coefficient of polynomial functions of Y2
因素 平方和 df F 值 P 值 因素 平方和 df F 值 P 值 因素 平方和 df F 值 P 值
模型 4.016×105 9 54.48 0.000 2** X1X3 1 861.92 1 2.27 0.192 0 残差 4 095.08 5
X1 3.016×105 1 368.28 ＜0.000 1** X2X3 33.64 1 0.041 0.847 4 失拟项 3 681.02 3 5.93 0.147 8
X2 21 517.75 1 26.27 0.003 7** X12 56 818.72 1 69.37 0.000 4** 纯误差 414.06 2
X3 572.91 1 0.70 0.441 1 X22 1 906.80 1 2.33 0.187 6 R2＝0.989 9
X1X2 8 584.02 1 10.48 0.023 0* X32 14 181.79 1 17.32 0.008 8**



图 1 自变量 X1、X2、X3 与因变量 Y1 的 3D 效应面图
Fig. 1 Response surface plots (3D) of effects of X1, X2, and X3 on Y1

说明 Y2 结果采用多元二项式方程拟合是适合的。方
程中 X1、X2、X1X2、X12、X32对 Y2影响较显著（P＜
0.05、0.01）。在 EGCG 质量浓度固定时，Y2 随着
CS 质量浓度的增加而增大，随着 TPP 质量浓度的
增加而增大（图 2-A）；在 TPP 质量浓度固定时，Y2
随着 CS 质量浓度的增加而增大，随着 EGCG 质量
浓度的增加先降低后增大（图 2-B）；在 CS 质量浓
度固定时，Y2随着 TPP 质量浓度的增加而减小，随
着 EGCG 质量浓度的增加先降低后增大（图 2-C）。
2.5.3 优化处方验证 根据 Design expert 7.0 实验
设计软件得 EGCG-CS-NPs 最优处方：CS 质量浓度
为 2.6 g/L、TPP 质量浓度为 1.5 g/L、EGCG 质量浓
度为 2.7 g/L。以优化的最优处方按照“2.1”项下方
法制备 3 批 EGCG-CS-NPs，按照“2.3”和“2.6”
项下方法测定 EGCG-CS-NPs Y1 和 Y2，实验观察值
与模型预测值见表 8，可知，实验观察值和模型预
测值比较接近，说明模型预测性良好。
2.6 EGCG-CS-NPs 粒径分布及 Zeta 电位测定
取 EGCG-CS-NPs 溶液适量，用蒸馏水稀释适量
倍数，采用 ZetaSizer 3000HS 激光粒度测定仪测定
92.0
80.0
68.0
Y 1
/%

0.50 0.50
−0.50 −0.50 X2/(g·L−1) X1/(g·L−1)
Y 1
/%

92.0
79.5
67.0
Y 1
/%

91.0
74.0
0.50
−0.50 −0.50
0.50 0.50 0.50
−0.50 −0.50
X1/(g·L−1) X2/(g·L−1) X3/(g·L
−1) X3/(g·L−1)
82.5
A B C

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 5 期 2016 年 3 月 ·746·


图 2 自变量 X1、X2、X3 与因变量 Y2 的 3D 效应面图
Fig. 2 Response surface plots (3D) of effects of X1, X2 and X3 on Y2
表 8 EGCG-CS-NPs 各指标预测值和观察值
Table 8 Predicted and observed response values for each
indicator
优化指标 预测值 观察值 偏差/%
Y1/% 88.9 85.8±3.1 −3.5
Y2/nm 106.8 102.2±27.1 4.5
偏差＝(观察值－预测值)/预测值
deviation = (observed value－predicted value)/predictive value

EGCG-CS-NPs 的粒径分布和 Zeta 电位，结果见图
3。EGCG-CS-NPs 的平均粒径为（102.2±27.1）nm，
PDI 为 0.193±0.019，Zeta 电位为（25.5±4.1）mV。
2.7 EGCG-CS-NPs 形态观察
取适量 EGCG-CS-NPs 滴在喷碳铜网表面，使
液体尽量铺满整个铜网，加入重蒸馏水稀释适当倍
数，保持 15 min，用滤纸吸除大部分水分，滴加 2.0%
的磷钨酸水溶液，染色 5 min，用滤纸吸去水分，
将铜网取出，待干后用透射电镜观察 EGCG-CS-NPs
的形态结构。由图 4 可见，EGCG-CS-NPs 呈球形。





图 3 EGCG-CS-NPs 粒径分布和 Zeta 电位
Fig. 3 Particle size distribution and Zeta potential of
EGCG-CS-NPs


图 4 EGCG-CS-NPs 透射电镜图
Fig. 4 TEM photogram of EGCG-CS-NPs

2.8 EGCG-CS-NPs 体外释放行为考察
采用透析法考察 EGCG-CS-NPs 在体外 PBS
（pH 4.5）中的释放行为。精密吸取 2.0 mL EGCG-
CS-NPs 3 份，分别置于处理好的透析袋（截留 MW
14 000）内，扎紧后置于溶出仪的桨叶底部。分别
移取 100 mL 释放介质放入 250 mL 溶出杯中。恒温
（32.0±0.5）℃，转速 50 r/min，分别于 0.25、0.5、
0.75、l、2、4、6、8、12、16、24 h 吸取 1 mL 释
放介质（同时补加等量、同温的释放介质）。取出的
释放介质用 0.22 μm 微孔滤膜滤过，按照“2.2.1”
项下色谱条件测定 EGCG 的量。另取 2 mL EGCG
溶液置于透析袋内，同上进行释放试验，计算 EGCG
的累积释放率，结果见图 5。体外释放研究结果表
明，EGCG 溶液在 1.0 h 内基本释放完全；而
EGCG-CS-NPs 在释放初期有药物突释现象，这是
可能由于 EGCG-CS-NPs 中的游离药物以及吸附在
NPs 表面的药物释放所致，随后药物释放较为缓慢，
24 h 累积释放率为（90.4±4.6）%，表明 EGCG-
CS-NPs 有延缓药物释放的作用。
3 讨论
鼻腔黏膜按照功能分为呼吸区和嗅觉区，其中
嗅觉区仅仅占总面积的 5%，但是嗅觉区却提供了
从鼻腔入脑的一个直接通路[14]。由于鼻腔黏膜带负
Y 2
/n
m

570
305
40
10 100 1 000
粒径/nm
−100 0 100
Zeta 电位/mV
X1/(g·L−1) X2/(g·L
−1) X1/(g·L−1) X3/(g·L
−1) X2/(g·L−1) X3/(g·L
−1)
Y 2
/n
m

Y 2
/n
m

0.50
−0.50
0.50
−0.50 −0.50 −0.50 −0.50 −0.50
0.50 0.50 0.50 0.50
570
305
40
270
180
90
A B C

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 5 期 2016 年 3 月 ·747·



图 5 EGCG-CS-NPs 与 EGCG 溶液体外释放曲线
Fig. 5 Release profile in vitro of EGCG-CS-NPs and EGCG
solution

电，因此带正电荷的药物或药物载体容易通过鼻黏
膜吸收。EGCG-CS-NPs 表面带正电荷，因此能与
鼻黏膜上皮细胞形成共价键结合，抵抗黏膜纤毛对
药物的清除，保证药物的跨细胞膜传递；同时，CS
能可逆性的、暂时性打开上皮细胞之间的紧密连接，
增强黏膜对药物的吸收作用[15]，从而实现药物的脑
靶向性。
CS-NPs 的制备方法有：复凝聚法[16]、共价交
联法[17]、离子凝胶化法[13]、乳滴聚结法[18]等。离子
凝胶化法是目前文献报道较多的制备载药 CS-NPs
的方法，其原理是利用 CS 分子中带正电的氨基与
生物相容性较好的TPP分子中带负电的磷酸基之间
的静电作用，并在外力作用下形成 NPs。在磁力搅
拌条件下，将 TPP 溶液缓慢滴加到 pH 值 4～6 的
CS 溶液中，通过磷酸根负离子与 CS 分子链上带正
电的质子化氨基发生分子内和分子间交联凝胶化，
便可迅速生成 NPs。由于该实验条件温和，操作方
便，不使用有机溶剂，因此在 CS-NPs 的制备中得
到广泛的应用。
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100

80

60

40

20

0
累
积
释
放
率
/%

EGCG-CS-NPs
EGCG 溶液
0 5 10 15 20 25
t/h