全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 3 期 2011 年 3 月

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β-榄香烯聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒的制备工艺研究
王 博，袁子民*，程 岚
辽宁中医药大学药学院，辽宁 大连 116600
摘 要：目的 优化 β-榄香烯聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒的制备工艺。方法 以聚氰基丙烯酸正丁酯（polybutylcyanoacrylate，
PBCA）为载药材料，采用界面缩聚法，以包封率为考察指标，通过单因素试验及正交试验设计优化制备工艺。结果 该工
艺条件下制得的纳米粒，形态规整，无黏连，大小较为均匀，平均粒径 254 nm，平均包封率 90.17%。结论 本实验优化的
制备工艺稳定可行。
关键词：β-榄香烯；聚氰基丙烯酸正丁酯；纳米粒；界面缩聚法；包封率
中图分类号：R283.6；R286.02 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)03 - 0474 - 04
Preparation of β-elemene-polybutylcyanoacrylate nanoparticles
WANG Bo, YUAN Zi-min, CHENG Lan
School of Pharmacy, Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, Dalian 116600, China
Abstract: Objective Optimizing the formula and preparation of β-elemene-polybutylcyanoacrylate nanoparticles (β-ELE-PBCA-
NP). Methods With polybutylcyanoacrylate (PBCA) as the drug-loaded material, β-ELE-PBCA-NP was prepared by interfacial
polycondensation. The preparation conditions were optimized by single factor design and the formula was optimized by orthogonal
design with entrapment efficiency (EE) as index. EE of β-ELE-PBCA-NP was determinated by RP-HPLC. Results Under the
optimal conditions, the prepared NPs were round and regular in shape without adhesions with average particle size of 254 nm and EE
of 90.17%. Conclusion The optimized technology in this experiment is stable and feasible.
Key words: β-elemene (β-ELE); polybutylcyanoacrylate (PBCA); nanoparticle (NP); interfacial polymerization; entrapment
efficiency

β-榄香烯（β-elemene，β-ELE）由抗癌中药榄
香烯挥发油进一步精馏纯化，去除 γ、δ-榄香烯等成
分得到的抗癌单体，具有高选择性、免疫增强作用、
无肝肾毒及骨髓抑制等优点，但也存在一定的不良
反应[1-3]。为降低其不良反应，提高治疗肝癌的效果，
本实验以聚氰基丙烯酸正丁酯（PBCA）为载体材
料，采用界面缩聚法研制肝靶向 β-榄香烯聚氰基丙
烯酸正丁酯纳米粒（β-ELE-PBCA-NP）制剂[4-8]，
并以包封率为指标对其制备工艺进行优化，为 β-
ELE-PBCA-NP 的制备及其他中药挥发油纳米粒制
剂的研制提供参考。
1 仪器与试药
Agilent 1100 高效液相色谱仪；JEOL JEM—
1200EX 透射电镜（日本电子公司）；Nicomp 380ZLS
激光粒度仪（美国 PSS 粒度分析仪公司）；TGL—
20M 台式高速冷冻离心机；85—1 型集热式恒温加
热磁力搅拌器。
β-榄香烯原料药（大连远大制药有限公司提供，
质量分数＞98%）；β-榄香烯对照品（中国药品生物
制品检定所，批号 100268-200401，质量分数＞
99%）；α-氰基丙烯酸正丁酯（BCA，北京瞬康医用
胶有限公司）；Poloxamer 188（德国 BASF）；Dextran-
70（西安罗森伯科技有限公司）；乙腈为色谱纯；其
余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 单因素试验
2.1.1 制备温度的考察 固定投药量 15 mg、BCA
75 μL、油水比1︰2、搅拌时间4 h、pH 3.0、Poloxamer

收稿日期：2010-05-30
基金项目：辽宁省教育厅 2009 年度高等学校科研项目（2009A499）；辽宁中医药大学优秀青年药学人才基金
作者简介：王 博，女，2004 级本硕研究生。Tel: (0411)87586105 E-mail: burble85@163.com
*通讯作者 袁子民 E-mail: yuanzmin@163.com
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188（40 mg）与 Dextran-70（40 mg），考察制备温
度分别为 20、30、40 ℃对 β-ELE-PBCA-NP 包封率
的影响，结果包封率分别为 89.6%、91.4%、88.1%。
可见制备温度对包封率并无明显影响，因此选择制
备温度为室温。
2.1.2 搅拌时间的考察 在纳米粒制备工艺中，有
机相加入到水相后需继续搅拌一定时间，以提高包
封率，并除去有机溶剂。固定投药量 15 mg、BCA 75
μL、油水比 1︰2、制备温度为室温、pH 3.0、
Poloxamer 188（40 mg）与 Dextran-70（40 mg），考
察搅拌时间分别为 3、4、5 h 对 β-ELE-PBCA-NP
包封率的影响，结果包封率分别为 90.3%、89.2%、
88.6%。可见搅拌时间对包封率并无明显影响，且
有机溶剂都能除尽，故选择搅拌时间为 3 h。
2.1.3 pH值的考察 水相 pH值的大小将影响界面
聚合速度及包封率。固定投药量 15 mg、BCA 75 μL、
油水比 1︰2、制备温度为室温、搅拌时间为 3 h、
Poloxamer 188（40 mg）与 Dextran-70（40 mg），考
察将水相 pH值用 0.01 mol/L盐酸分别调至 2.0、3.0、
4.0 对 β-ELE-PBCA-NP 包封率的影响，结果包封率
分别为 82.7%、89.6%、73.4%。pH 4.0 时包封率较
低，说明此时聚合速度过快而使包封率下降。pH 3.0
时，包封率较高且聚合速度适中，故选择将水相 pH
值调至 3.0。
2.1.4 表面活性剂用量考察 表面活性剂Poloxamer
188 与 Dextran-70 二者联用效果优于单用，且二者
1︰1 时效果较好。固定投药量 15 mg、BCA 75 μL、
油水比 1︰2、制备温度为室温、搅拌时间为 3 h、
pH 3.0，考察 Poloxamer 188 与 Dextran-70 用量分别
为 30、40、50 mg 对 β-ELE-PBCA-NP 包封率的影
响，结果包封率分别为 71.4%、78.0%、89.2%，表
明包封率随表面活性剂用量加大而增大。表面活性
剂用量加大，乳化和包封的效果较好，由此选择两
种表面活性剂用量均为 50 mg。
2.2 β-ELE-PBCA-NP 制备工艺的优化
根据上述单因素试验考察结果，本实验选择 β-
榄香烯投药量（A）、BCA 用量（B）、油水比（C）、
转速（D）4 个影响纳米粒制备的关键因素，选择 3
个水平进行试验考察，采用正交试验设计 L9(34)表
进行试验，因素水平见表 1。
2.3 试验方法
取 β-榄香烯及 BCA 适量用丙酮溶解作为有机
相，Poloxamer 188 及 Dextran-70 适量用蒸馏水溶解
表 1 因素水平
Table 1 Factors and levels
因 素
水平
A/mg B/μL C/(mL︰mL) D/(r·min−1)
1 10 50 1︰1 400
2 15 75 1︰2 600
3 20 100 1︰3 800

作为水相，并用 0.01 mol/L 盐酸调 pH 值至 3.0。在
室温一定转速磁力搅拌下，将有机相按一定比例缓
缓加入水相中，搅拌 3 h 至有机溶剂挥尽，用 0.01
mol/L NaOH 调 pH 值为 7.0，继续搅拌 0.5 h，过 G3
漏斗，低温静置，即得乳白色泛蓝色乳光的 β-ELE-
PBCA-NP 胶体溶液。根据上述纳米粒制备方法结合
正交试验表 2 安排试验，以包封率为考察指标进行
试验。
表 2 L9(34)正交试验设计及结果（n＝3）
Table 2 Design and results of L9(34) orthogonal test (n＝3)
试验号 A B C D 包封率/%
1 1 1 1 1 82.9
2 1 2 2 2 89.3
3 1 3 3 3 76.6
4 2 1 2 3 64.1
5 2 2 3 1 83.5
6 2 3 1 2 91.8
7 3 1 3 2 70.3
8 3 2 1 3 83.0
9 3 3 2 1 95.7
1K 82.93 72.43 85.90 87.37
2K 79.80 85.27 83.03 83.80
3K 83.00 88.03 76.80 74.57
R 3.20 15.60 9.10 12.80

2.4 包封率测定方法的建立
2.4.1 色谱条件 色谱柱为 Diamonsil TM C18（150
mm×4.6 mm，5 μm），流动相为乙腈-水（90︰10），
体积流量 1.0 mL/min，柱温为室温，检测波长
210 nm。
2.4.2 线性关系考察 分别精密量取 0.896 mg/mL
β-ELE 对照品储备液 0.25、0.5、1.0、1.5、2.0 mL，
置 10 mL 量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，分别
精密吸取 10 μL，注入液相色谱仪，测定峰面积，
以峰面积积分值为纵坐标，对照品质量浓度为横坐
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标，进行线性回归，得回归方程 Y＝194 263 X＋
516.5，r＝0.999 6。结果 β-ELE 在 22.4～179.2 μg/mL
线性关系良好。
2.4.3 空白干扰试验 按 β-榄香烯纳米粒制备方
法，制备过程中不加入 β-榄香烯，制成空白纳米粒，
按纳米粒体系的供试品制备方法制成空白对照液。
精密吸取纳米粒对照品溶液、纳米粒沉淀供试品溶
液、空白对照液各 10 μL，按上述色谱条件测定，
结果空白对照液在与 β-榄香烯相同保留时间处无色
谱峰出现，对测定无干扰。
2.4.4 精密度试验 分别取高、中、低 3 种对照品
溶液，分别于 1 d 内重复进样 5 次，计算日内精密
度，结果 RSD 分别为 0.92%、0.78%、0.65%；并连
续 5 d 重复进样 5 次，计算日间精密度，结果 RSD
分别为 1.81%、0.92%、0.81%。表明日内、日间精
密度均良好。
2.4.5 重现性试验 取同一样品 5 份，分别按纳米
粒体系的供试品溶液制备方法操作，精密吸取各供
试品溶液 10 μL，分别注入液相色谱仪，测定。结
果 β-ELE 平均质量浓度为 1.22 mg/mL，RSD 为
1.42%。
2.4.6 稳定性试验 精密吸取同一供试品溶液，分
别于 0、2、4、6、8 h 进样，测定色谱峰面积，结
果 RSD 为 1.28%，表明供试品溶液在 8 h 内稳定。
2.4.7 回收率试验 精密量取已测定的 β-ELE-
PBCA-NP 胶体溶液 0.5 mL，共 6 份，分别置 10 mL
量瓶中，各精密加入 1.0 mL β-ELE 对照品溶液适
量，其余按纳米粒体系的供试品溶液制备方法及上
述色谱条件分别进样，测定，计算回收率。结果 β-
ELE 的平均回收率为 96.9%，RSD 为 1.7%。
2.4.8 包封率的测定 采用低温超速离心法，精密
量取 β-ELE-PBCA-NP 胶体溶液 1 mL，置于离心管
中，以 18 000 r/min，4 ℃离心 1.5 h，除去上清液，
纳米粒沉淀用适量流动相溶解，转移至 10 mL 量瓶
中，加流动相至刻度，摇匀，滤过，按上述色谱条
件，计算纳米粒中 β-ELE 药物量（W1）。另精密量
取 β-ELE-PBCA-NP 胶体溶液 1 mL，置 10 mL 量瓶
中，加流动相至刻度，摇匀，滤过，同纳米粒中 β-ELE
测定方法，测定总药物量（W0），按包封率＝W1/W0
计算各试验的包封率，结果见表 2，方差分析结果
见表 3。
从试验结果的方差分析可知，B 因素为最显著
的影响因素。从直观分析中可看出，影响本试验的
表 3 方差分析
Table 3 Analysis of variance
方差来源 离均差
平方和
自由度 均值 F 值 显著性
B 415.71 2 207.85 20.7 P＜0.05
C 129.88 2 64.94 6.5
D 261.82 2 130.91 13.1
A(误差) 20.06 2 10.03 1
F0.05(2,2)＝19.00
主要因素依次为 BCA 用量（B）＞转速（D）＞油
水比（C）＞β-榄香烯投药量（A），最佳条件为
A3B3C1D1，即 β-榄香烯投药量为 20 mg，BCA 用量
为 100 μL，油相与水相的体积比为 1︰1，转速为
400 r/min，所制得的包封率最高。
2.5 工艺验证
为确证该工艺的优劣和稳定性，按正交试验优
化的最佳工艺条件，制备 3 批 β-ELE-PBCA-NP 并
测定包封率，结果包封率分别为 90.8%、89.5%、
90.2%，平均包封率为 90.17%，表明该工艺基本稳
定可行。
2.6 β-ELE-PBCA-NP 的形态观察及粒径测定
将按最佳工艺制备的 β-ELE-PBCA-NP 胶体溶
液适当稀释后，一部分采用 1.5%磷钨酸染色后以透
射电镜观察其形态，结果见图 1，纳米粒形态规整，
无黏连，大小较为均匀。另一部分经激光粒度分析
仪分析，结果所制得的 β-ELE-PBCA-NP 的平均粒
径为 254 nm，粒径分布见图 2。


图 1 β-ELE-PBCA-NP 透射电镜照片
Fig. 1 TEM photograph of β-ELE-PBCA-NP

3 讨论
纳米粒的制备方法主要有乳化聚合法[9]和界面
缩聚法[6]，本实验原料药 β-榄香烯为脂溶性的挥发
油，易采用界面缩聚法制备。将 β-榄香烯和 BCA
溶解于有机溶剂中作为油相缓慢滴加至水相中，由
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图 2 β-ELE-PBCA-NP 粒径分布
Fig. 2 Particle diameter distribution of β-ELE-PBCA-NP
于 α-BCA 具有 βC＋，遇水中 OH－发生聚合反应，
使 β-榄香烯包裹形成纳米粒。该聚合反应速度对纳
米粒的包封率影响较大，与水相的 pH 值及油水比
例有关，过快将造成包封率下降。水相 pH 值高，
OH－浓度高，反应速度快，反之较慢。油水比例不
同，相当于 OH－浓度不同，油相比例大，反应速度
慢。因此适当调节 pH 值、控制油水相比例，可以
提高包封率。
β-榄香烯及 BCA 曾用无水乙醇溶解，但 BCA
易出现浑浊，后经筛选二者均采用丙酮溶解作为有
机相，且丙酮沸点较低，易于挥发、去除。
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