全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 13期 2016年 7月

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姜黄素-介孔二氧化硅纳米粒固体分散体的制备与表征
何黎黎 1，袁志翔 2，郑 云 3，顾 健 1*
1. 西南民族大学药学院，四川 成都 610041
2. 四川农业大学动物医学院 药学系，四川 成都 611130
3. 柳州市人民医院 柳州市文昌司法鉴定所，广西 柳州 545006
摘 要：目的 以介孔二氧化硅纳米粒（MSN）为载体制备姜黄素-介孔二氧化硅纳米粒固体分散体（Cur-MSN-SD）并研
究其对姜黄素（Cur）溶出速率及溶解度的影响。方法 采用聚合法制备了MSN，并运用溶剂法制备 Cur-MSN-SD。通过扫
描电镜、氮气吸附实验、红外光谱分析、差示扫描量热法表征 Cur-MSN-SD，随后比较了 Cur与 Cur-MSN-SD溶出速率及溶
解度。结果 所制备的MSN平均孔径为 2.737 nm，具有典型的介孔结构特征，Cur分散于孔道内。当 Cur与 MSN质量比
为 1∶4时，药物累积溶出率和溶解度改善效果最佳。结论 以 MSN为载体制备的 Cur-MSN-SD能显著改善 Cur累积溶出
率和溶解度，为解决 Cur的水不溶性提供了一种有效的方法。
关键词：姜黄素；介孔二氧化硅纳米粒；固体分散体；溶出速率；溶出度
中图分类号：R283.6 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)13 - 2283 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.13.013
Preparation and characterization of curumin solid dispersion using mesoporous
silica nanoparticle
HE Li-li1, YUAN Zhi-xiang2, ZHENG Yun3, GU Jian1
1. College of Pharmacy, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, China
2. Department of Pharmacy, College of Veterinary Medicine, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China
3. Liuzhou Wenchang Judicial Identification Institution, Liuzhou People’s Hospital, Liuzhou 545006, China
Abstract: Objective Taking mesoporous silica nanoparticle (MSN) as carrier, to prepare curcumin (Cur)-MSN-solid dispersion
(SD) for study on its effect on the dissolution rate and solubility of Cur. Methods MSN was prepared by condensation method and
Cur-MSN-SD was obtained using solvent evaporation method. Then, Cur-MSN-SD was characterized with scanning electron
microscope, nitrogen adsorption test, infrared spectrum analysis, and differential scanning calorimetry. Then the dissolution rate and
solubility between Cur and Cur-MSN-SD were compared. Results The average pore diameter of prepared MSN was 2.737 nm, with
the feature of typical mesoporous structure, and Cur was distributed in the channel. The cumulative dissolution rate and solubility of
the drug were the best as the mass ratio of Cur to MSN was 1∶4. Conclusion The Cur-MSN-SD prepared with the MSN as carrier
could improve the cumulative dissolution rate and solubility of Cur, which provides an effective method for solving the water
non-solubility of Cur.
Key words: curumin; mesoporous silica nanoparticle; solid dispersion; dissolution rate; solubility

姜黄素（curumin，Cur）是从多年生草本植物
姜黄的根茎中提取出来的一种多酚类化合物，具有
抗炎、抗癌、抗氧化等药理作用[1-6]。但由于其水中
溶解度极低、口服生物利用度低、成药性差等缺点，
严重限制了姜黄素的临床应用[7]。有学者尝试了采
用制剂学方法改善姜黄素的溶解度及口服生物利用
度，取得了一定效果[8-12]。
近年来，无机纳米材料以其独特的优势，在药
剂学领域得到越来越多的应用。其中介孔二氧化硅
纳米粒（mesoporous silica nanoparticles，MSN）作

收稿日期：2016-02-15
基金项目：国家自然科学基金资助项目（81302729）；西南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金项目（2016NZYQN15）
作者简介：何黎黎，副教授，博士，研究方向为药物新制剂及新剂型。Tel: (028)85522315 18628270031 E-mail: lilihes@163.com
*通信作者 顾 健，教授，博士，研究方向为中药有效成分研究。Tel: (028)85522315 E-mail: gujian_3@163.com
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为一种新型无机高分子药物载体，逐渐成为研究热
点[13-16]，其具有良好的生物相容性、稳定性及吸附
性能，有望成为一种新型固体分散体（SD）载体材
料[17]，但目前研究多局限于化学药物载药领域。为
了克服姜黄素的水溶性差、生物利用度低等问题，
在本研究中，首次采用了 MSN 为载体材料，制备
姜黄素 -介孔二氧化硅纳米粒固体分散体（Cur-
MSN-SD），以提高药物的溶出速率和溶解度，增强
药物成药性。
1 仪器与材料
S4800型扫描电镜，日本 Hitachi公司；Q2000
差示扫描仪，美国 TA公司；Quadrasorb SI比表面
孔径分析仪，美国 Quantachrome公司；IRAffinity-1
红外光谱仪，日本 Shimadzu 公司；UV-2401PC 紫
外分光光度计，日本 Shimadzu公司；Optima L-80xp
超速冷冻离心机，美国 Beckman 公司；BS210S 电
子天平，德国 Sartorius公司。Cur，批号 20140516，
质量分数＞98%，购自成都科龙化工有限公司；正
硅酸四乙酯（tetraethoxysilane，TEOS）和十六烷基
三甲基溴化铵（cetyltrimethylammonium bromide，
CTAB）购自上海阿拉丁试剂有限公司；其他试剂
均为分析纯，水为重蒸水。
2 方法与结果
2.1 MSN的制备
根据参考文献的方法[18]并加以改进：将 0.56 g
CTAB置于 250 mL圆底烧瓶中，加入 150 mL蒸馏
水使其完全溶解，然后加入 6 mL 2 mol/L的 NaOH
溶液，水浴升温至 60 ℃，持续高速搅拌下缓慢滴
加 6 mL TEOS，并维持恒温高速搅拌 2 h后，经抽
滤、洗涤后得到白色固体，转入三口烧瓶中，加入
150 mL酸性乙醇溶液（乙醇-盐酸 4∶1）充分分散
后，80 ℃加热回流 3 h除去 CTAB，再次经抽滤、
洗涤后，50 ℃真空干燥，即得。
2.2 Cur-MSN-SD的制备
按照 Cur与MSN质量比为 1∶1、1∶2、1∶4，
分别制备不同比例的 Cur-MSN-SD：精密称取 100
mg Cur，溶于 100 mL 80%乙醇溶液后，按照质量比
加入适量的MSN粉末，水浴超声将载体完全分散，
磁力搅拌 4 h后，于 50 ℃旋转蒸发溶剂，得到均一
的黄色固体，进一步真空干燥 24 h后，研细，过 80
目筛，即得。
2.3 外观形态
以Cur与MSN质量比为 1∶2制备的 SD为例，
与 Cur原药、MSN以及两者物理混合物（1∶2）进
行微观显微比较。将样品粉末均匀置于样品平台上，
用导电胶固定后喷金。电压加至 5 kV，扫描电镜观
察样品外观形貌、分散性和均匀性。结果如图 1所
示，Cur微观结构呈现明显的晶体颗粒状（图 1-A）；
MSN则是外观为球形，大小均一，分散性好的纳米
粒，粒径大小约为 100 nm（图 1-B）；Cur和MSN
等量混合物样品呈现纳米粒与晶体掺杂在一起（图
1-C）；而 Cur-MSN-SD完全不同于混合物样品，未
见明显的晶体颗粒（图 1-D），说明 Cur已经很好地
分散到MSN中。
2.4 氮气吸附-解吸实验
将MSN以及 Cur-MSN-SD（选择 1∶2的样品
为例）样品适量，置于真空干燥箱干燥 12 h以上，
随后将样品装入样品管中，80 ℃下脱气 4 h后，于
液氮下测定样品比表面积、孔径分布以及孔容积分
析。结果如图 2所示，MSN孔径分布曲线在 2～4 nm
处出现尖峰，说明 MSN 具有均匀且较窄的孔径分
布，平均孔径为 2.737 nm，孔径大小主要分布在 10
nm以下（图 2）；图 3呈现了MSN和 Cur-MSN-SD
的氮气吸附/脱附等温线，MSN曲线形状接近 IV型
吸附/脱附等温线，说明制备的 MSN具有典型的介
孔（2～50 nm）结构特征。MSN载药前后，吸附比


图 1 Cur (A)、MSN (B)、Cur和MSN物理混合物 (1∶2, C) 和 Cur-MSN-SD (D) 的扫描电镜图 (放大倍数：×20 000)
Fig. 1 Scanning electron microscopy imagings of Cur (A), MSN (B), physical mixture of Cur crystal and MSN (1∶2, C), and
Cur-MSN-SD (D) (magnification: × 20 000)
A B C D
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图 2 MSN介孔孔径分布 (dV/dD代表吸附总量-孔径微分量)
Fig. 2 MSN pore diameter distribution (dV/dD is the total
adsorption-aperture micro components)



图 3 MSN及 Cur-MSN-SD氮气吸附/脱附等温线 (Vads代
表吸附气量)
Fig. 3 Nitrogen adsorption/desorption isotherms of MSN
and Cur-MSN-SD (Vads is adsorbed gas content)

表面积显著下降。经计算，比表面积和孔容积分别
为 788.6 m2/g和 681.8 mm3/g；载药后，Cur-MSN-SD
的比表面积和孔容积为 25.05 m2/g和 157.2 mm3/g，
说明 Cur已经被吸附到MSN孔道中。
2.5 红外光谱分析
取 Cur 原药、MSN、Cur 与 MSN 物理混合物
（1∶2）以及 Cur-MSN-SD（1∶2）适量，分别于
KBr 压片后进行红外光谱扫描。结果见图 4，Cur
的特征吸收峰清晰可见，如 O-H 3 510 cm−1，C＝C
1 628、1 508 cm−1；MSN的特征吸收峰主要集中在
1 086、964、797 cm−1，对应于 Si-O-Si产生的振动
峰；物理混合物以及 Cur-MSN-SD的图谱中均可见
Cur 的吸收振动峰，而且无明显迁移，说明 Cur 与
MSN并未形成新的化学键，只存在相互作用的范德
华力和氢键。
2.6 差示扫描量热法（DSC）分析
取 Cur 原药、MSN、Cur 与 MSN 物理混合物
（1∶2）以及 Cur-MSN-SD（1∶2）适量，分别进行
DSC 分析。扫描范围：25～250 ℃，扫描速度：
10 ℃/min。由图 5可知，Cur原药在 177 ℃处有 1



图 4 Cur (A)、MSN (B)、Cur与MSN物理混合物 (1∶2,
C) 和 Cur-MSN-SD (D) 的红外光谱图
Fig. 4 FTIR spectra of Cur (A), MSN (B), physical mixture
of Cur and MSN (1∶2, C), and Cur-MSN-SD (D)




图 5 Cur (A)、MSN (B)、Cur晶体与MSN物理混合物 (1∶
2, C) 和 Cur-MSN-SD (D) 的 DSC图谱
Fig. 5 DSC thermograms of Cur (A), MSN (B), physical
mixture of Cur and MSN (1∶2, C), and Cur-MSN-SD (D)

个明显的吸热峰，对应于Cur的熔点；MSN在 100～
200 ℃出现吸热峰，可能是纳米粒表面的硅醇基脱
去产生的；混合物中，仍可见 Cur 的吸热峰，而
Cur-MSN-SD在 177 ℃的吸热峰强度明显降低，可
0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0
(d
V/
dD
)/(
cm
3 ·g
−1
·n
m
−1
)
2.737 nm
0 10 20 30 40
孔径/nm
A
B
C
D
4 000 2 000 1 000
ν/cm−1
A
B
C
D
50 100 150 200 250
温度/℃
MSN
Cur-MSN-SD
500

400

300

200

100

0
V a
ds
/(c
m
3 ·g
−1
)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
相对压力 (Ps/P0)
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能是少量药物吸附在MSN表面造成的。
2.7 溶出度比较
2.7.1 标准曲线的建立 精密称取 Cur对照品，用
无水乙醇配制成 105.0 μg/mL 的溶液，得对照品储
备液。精密量取储备液适量，分别置于 10 mL量瓶
中，用 0.2% SDS溶液稀释至刻度，摇匀，得到质
量浓度分别为 0.526、1.052、2.104、4.208、6.312、
8.416 μg/mL工作液，运用紫外分光光度计测定各质
量浓度样品在 425 nm检测波长下的吸光度（A）[19]。
将 A和质量浓度进行回归，得到回归方程 Y＝0.137
X－0.002，r＝0.999 9，表明 Cur 在 0.526～8.416
μg/mL线性关系良好。高、中、低 3种质量浓度样品
的加样回收率分别为（102.10±1.36）%、（98.50±
3.76）%、（95.90±4.35）%，日内精密度 RSD 为
2.65%，日间精密度 RSD为 3.58%，符合要求。
2.7.2 溶出度测定 按照《中国药典》2015年版规
定的溶出度测定法第二法（桨法）进行实验[20]。以
0.2% SDS水溶液 900 mL为溶出介质，转速为 100
r/min，水浴温度为（37.0±0.5）℃。将精密称取的
Cur 以及各种比例 Cur-MSN-SD（均含有约 10 mg
Cur），分别均匀分散到介质中，分别于 5、10、20、
30、45、60、90、120 min取样 5 mL，并补加预热
的等量溶出介质。样品立即以 15 000 r/min离心 3
min，取上清液于 425 nm检测波长下测定 A。所得
A 值根据回归方程计算药物累积溶出度。每个样品
平行试验 6次，计算平均值，绘制累积溶出率曲线。
结果如图 6 所示，可见 SD 的溶出速率均明显快于
Cur原药，随着MSN用量的增加，Cur-MSN-SD中
药物的溶出速率和相同时间点的累积溶出率均明显
增加，其中以 Cur-MSN（1∶4）时制备的 Cur-MSN-
SD 溶出效果最好，120 min 累积溶出率可达
71.49%。
2.8 溶解度比较
取过量 Cur以及 Cur-MSN-SD（1∶4）置于 10
mL容量瓶中，加入溶液后，超声得到过饱和溶液，
再置于 25 ℃恒温振荡器内振摇 24 h，使其达到溶
解平衡。取出样品 15 000 r/min离心 10 min，取上
清液适当稀释后于 245 nm处测定 A值，计算溶解
度。Cur 在水和 0.2% SDS 溶液中的溶解度分别为
（0.23±0.08）和（51.48±4.60）μg/mL，而 Cur-MSN-
SD 在上述 2 种溶液中的溶解度（以 Cur 计算）分
别为（2.48±0.17）和（338.20±21.90）μg/mL，可
见 Cur-MSN-SD显著增加了 Cur的溶解度。



图 6 累积溶出率曲线比较 (n = 6)
Fig. 6 Comparison on cumulative dissolution curves (n = 6)

3 讨论
MSN作为一种生物相容性好、载药性能强的无
机物载体，在药剂学领域有很好的应用前景，近年
来正日益受到关注，但目前 MSN 多限于化学药的
载药[21-24]，对中药及其有效成分的载药研究报道较
少。本实验创新地采用 MSN 作为载体，解决姜黄
素水溶性差的问题，为 MSN 在中药及其有效成分
载药领域的研究提供了新思路。
在溶出度样品制备过程中，通常会选用 0.22 μm
或 0.45 μm的微孔滤膜过滤样品，以便紫外测定。
在本研究中，由于所制备的 Cur-MSN-SD粒径约为
100 nm，采用上述方法不可能完全除去 Cur-MSN-
SD，会严重影响紫外测定结果；同时，在实验中发
现，滤膜对 Cur有较强的吸附作用，这也势必会影
响测定的准确性，因此本研究参照了黄秀旺等[25]采
用的取样后短时间高速离心的方法，以便后续测定
准确且方便。Cur 具有较强的生物活性，但由于其
极低的水溶性，生物利用度低，限制了其药效的发
挥。为了解决上述问题，有研究报道可采用 PVP、
F68等高分子材料与 Cur制备 SD[25-26]。本研究中，
首次报道了运用MSN为载体，与 Cur形成 SD，实
现增加 Cur溶出速率和溶解度的目的。MSN良好的
生物相容性及生物可降解性能，使得 Curr-MSN-SD
具有良好的应用前景，这也为后期的进一步研究奠
定了基础。
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80



60



40



20



0
累
积
溶
出
率
/%

Cur-MSN-SD (1∶1)
Cur-MSN-SD (1∶2)
Cur-MSN-SD (1∶4)
Cur
0 30 60 90 120
t/min
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