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Preparation of curcumin-(oleic acid)2 loaded mPEG5000-PLGA nanoparticles by modified solvent evaporation method

改良溶剂挥发法制备姜黄素衍生物mPEG5000-PLGA纳米粒的研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 16 期 2013 年 8 月

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• 药剂与工艺 •
改良溶剂挥发法制备姜黄素衍生物 mPEG5000-PLGA 纳米粒的研究
刘楠楠,蒋福升,俞婷婷,沈 勇,张 坤,徐 敏,刘翔宇,杨汝春,丁志山*
浙江中医药大学,浙江 杭州 310053
摘 要:目的 对改良溶剂挥发法制备姜黄素衍生物 Cur(OA)2 的聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-乙醇酸共聚物[poly-1actide-co-
glycolide-co-poly-(ethylene-glycol),mPEG5000-PLGA]纳米粒[Cur(OA)2-NPs]的工艺进行优化,并对 Cur(OA)2-NPs 加以表征。
方法 以包封率、形态、粒径为指标,采用正交设计筛选优化制备工艺。以激光粒度仪和透射电子显微镜分别对 Cur(OA)2-NPs
的粒径、Zeta 电位和形貌进行表征。结果 优化的制备方案:药物 Cur(OA)2 与载体 mPEG5000-PLGA 的用量(质量)比为 1∶
4,有机相与水相溶剂体积比为 1∶2;搅拌速率为 1 200 r/min,泊洛沙姆 188(F68)的用量为 0.3%。所得 Cur(OA)2-NPs
为球形粒子,分布较均匀,平均粒径 86.23 nm(粒径范围 80~100 nm),Zeta 电位为−23.8 mV。结论 改良溶剂挥发法适于
载姜黄素衍生物的 mPEG5000-PLGA 纳米粒子的制备。
关键词:姜黄素;聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-乙醇酸共聚物;纳米粒;溶剂挥发法;正交设计
中图分类号:R283.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)16 - 2223 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.16.006
Preparation of curcumin-(oleic acid)2 loaded mPEG5000-PLGA nanoparticles
by modified solvent evaporation method
LIU Nan-nan, JIANG Fu-sheng, YU Ting-ting, SHEN Yong, ZHANG Kun, XU Min, LIU Xiang-yu,
YANG Ru-chun, DING Zhi-shan
Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China
Abstract: Objective To optimize the technological process for the preparation of curcumin-(oleic acid)2 [Cur(OA)2] loaded by
mPEG5000-PLGA with modified solvent evaporation method and to characterize the nanoparticles [Cur(OA)2-NPs]. Methods Using
entrapment efficiency (EE), appearance, and particle size as indexes, orthogonal test design was used to optimize the preparation
technology. Laser particle size analyzer and transmission electron microscopy (TEM) were carried out to evaluate the Cur(OA)2-NPs
size, Zeta potential, and morphological characteristics. Results The optimal preparation conditions for Cur(OA)2-NPs were as
follows: Cur(OA)2- mPEG5000-PLGA (1∶4); organic solvent-aqueous solvent (1∶2); the stirring speed was 1 200 r/min; Poloxamer
188 (F68) concentration was 0.3%. The Cur(OA)2-NPs were spherical and uniformly distributed, with average particle size 86.23 nm
(range of particle size: 80-100 nm) and Zeta potential −23.8 mV. Conclusion The modified solvent evaporation method is suitable to
prepare the curcumin derivatives loaded mPEG5000-PLGA NPs.
Key words: curcumin; mPEG5000-PLGA; nanoparticles; solvent evaporation method; orthogonal design

姜黄素(curcumin, Cur)是从姜科植物姜黄
Curcuma longa L. 中提取的一种多羟基化合物,大
量研究表明,姜黄素具有抗氧化、抗炎、抗癌、清
除自由基、抗微生物以及对心血管系统、消化系统
等多方面药理作用,且几乎没有明显毒副作用[1],
是一种具有良好应用前景的抗肿瘤新药。但姜黄素
水溶性差,在机体内难以吸收,易代谢(口服生物
利用度低,大部分以原形排出体外约 89%),在体

收稿日期:2013-03-12
基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(Y2111091);浙江省大学生科技创新资助项目(2012R410029)
作者简介:刘楠楠(1989—),女,硕士研究生,研究方向为中药新剂型。Tel: 18042320258 E-mail: liunannan19900227@163.com
*通信作者 丁志山,教授,博士生导师。Tel: 13184220302 E-mail: zjtcmdzs@sohu.com
网络出版时间:2013-07-05 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20130705.1550.012.html
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 16 期 2013 年 8 月

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外也容易被氧化[2],这是姜黄素类化合物尚未开发
成新药的根本原因。国内外已有不少关于姜黄素的
结构改造以及新剂型方面的报道[3],但都未达到开
发临床应用的标准。因此有必要进一步研制开发新
型姜黄素制剂,以提高其溶解度、生物利用度和其
靶组织浓度,增强药效。
为此,本课题组前期合成了姜黄素油酸衍生物
[curcumin-(oleic acid)2,Cur(OA)2],小鼠体内组织
分布研究结果表明,该衍生物能显著增加姜黄素在
肝脏组织中的分布,尾 iv 给予小鼠相当于姜黄素
20 mg/kg 后,其 15 min 后肝脏组织中姜黄素达到峰
值(31.47 μg/g),4 h 后仍然可检测到(15.77 μg/g),
并明显表现为肝组织靶向性[4],具有潜在开发应用
价值。然而,姜黄素经油酸修饰后脂溶性极强,难
以单独通过 iv 给药,必需辅以适当的剂型改进。
纳米技术已成功应用于医药行业[5]并产生巨大
效益,其中聚合物聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-乙醇酸
共聚物(mPEG5000-PLGA)因其较好的生物相容性
和应用安全性而被广泛研究;因此,本实验利用
mPEG5000-PLGA 作为载体制备新型 Cur(OA)2 纳米
粒,预计该共聚物疏水端 PLGA 极易与 Cur(OA)2
疏水端油酸分子相互作用形成疏水核,而在外侧的
mPEG5000 部分则伸展到水溶液中形成纳米粒。
作为 iv 给药的抗肿瘤药物,合适的纳米粒粒径
对于药物运输系统是非常重要的。一般来说,纳米
粒的最优粒径范围是在 10~100 nm。如果粒径小于
10 nm,纳米粒将会迅速地被肾清除(阈值<6 nm),
而大于 100 nm,纳米粒将会增加被内皮网状系统
(RES)吞噬的机会[6]。本课题组前期研究表明[7],
Cur(OA)2 纳米粒的粒径为 235 nm 时,尽管体外抗
肿瘤活性显示其对 HepG2 细胞具有较好的抑制作
用,但是所制备的纳米粒并不是最优的。因此,本
实验在原有的纳米粒制备方法上,加入了泊洛沙姆
188(F68)。F68 是一种非离子型的聚氧乙烯-聚氧
丙烯共聚物,其兼具脂溶性和水溶性,是 FDA 批
准的药用辅料,在药剂学上常用作乳化剂[8]。据报
道,F68 可用于阻止含药微粒被巨噬细胞吞噬,从
而增加其在血液循环内的停留时间[9]。而循环时间
延长和内皮网状系统 RES(肝)蓄积减少使得纳米
粒可通过增强的渗透和滞留效应( enhanced
permea-bility and retention effect,EPR)有效地聚
集于多种肿瘤,发挥抗肿瘤作用[10]。
因此,本实验以 mPEG5000-PLGA 为载体,F68
作为乳化剂,优化制备工艺,制备 mPEG5000-PLGA
负载 Cur(OA)2 纳米粒[Cur(OA)2-NPs],并采用透射
电子显微镜、激光粒度分析仪对其形态和表面性质
进行表征,为构建安全有效的新型姜黄素药物传输
系统奠定基础。
1 仪器与材料
UV—Vis3000 型紫外可见分光光度计(上海迪
诺力泰仪器设备有限公司);磁力加热搅拌器(德国
IKA 集团);SHZ—III 循环水式真空泵(巩仪市英
峪予华仪器厂);R206D 型旋转蒸发仪(上海申顺
生物科技有限公司);冷冻超速离心机(Thermo
Electron 公司);H—7650 透射电子显微镜(日本
Hitachi 公司);Zetasizer Nano ZS90 激光粒度测定仪
(英国 Marlven 公司)。
油酸[顺式-9-十八(碳)烯酸,杭州双林化工
试剂厂,批号 Q/YSH09-93];姜黄素(质量分数≥
98%,美国 Sigma 公司);聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-
乙醇酸共聚物[mPEG5000-PLGA,mPEG5000 的相对
分子质量为 5 000,mPEG5000 为 4%,其中乳酸-乙
醇酸(LA-GA 55∶45),济南岱罡生物科技有限公
司];F68(相对分子质量为 8 350±1 000,上海源
叶生物技术有限公司);硅胶 H(上海泸峰生物科
技有限公司);四氢呋喃(THF)等其余试剂均为
分析纯。
2 方法和结果
2.1 姜黄素油酸衍生物 Cur(OA)2 的合成
按 Jiang 等[4]方法合成姜黄素衍生物 Cur(OA)2,
并对其结构进行确证。
2.2 Cur(OA)2-NPs 的制备
采用改良的有机溶剂注入法制备载 Cur(OA)2
的 mPEG5000-PLGA 纳米粒。将一定量的 Cur(OA)2
与适量的 mPEG5000-PLGA 载体材料用 THF 溶解,
形成有机相。将此溶液装于 10 mL 针筒接 10 μL 枪
头的简易装置中,再在磁力搅拌(1 200 r/min)下
以一定的速度(20 滴/min)注入溶有适量 F68 的双
蒸水中(室温 25 ℃)。于 30 ℃水浴中,以 100 r/min
减压蒸发,除去 THF,而后将纳米粒溶液置入低温
离心机,以 3 000 r/min低速离心去除大颗粒聚集物,
得到纳米粒的混悬液。将表征后的纳米粒混悬液再
以 20 000 r/min,4 ℃冷冻离心 30 min 沉淀纳米粒,
弃去上清液,去除残留的 mPEG5000-PLGA,双蒸水
重新悬起纳米粒子,重复洗涤 3 次,真空冷冻干燥
24 h,保存纳米粒。
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2.3 包封率和载药量的测定
2.3.1 吸收波长的确定 分别取 mPEG5000-PLGA、
Cur(OA)2 和 F68 适量,用 THF 溶解后,以空白溶
剂为参比,在波长 200~600 nm 进行扫描,结果见
图 1。可见 Cur(OA)2 在 400 nm 处有最大吸收,而
mPEG5000-PLGA 和 F68 在此波长对 Cur(OA)2 的紫
外吸收几乎没有干扰,故选定 400 nm 为检测波长。
2.3.2 标准曲线的制备 精密称 Cur(OA)2 对照品



图 1 Cur(OA)2、mPEG5000-PLGA 和 F68 紫外扫描图谱
Fig. 1 UV scanning spectra of Cur(OA)2, mPEG5000-PLGA, and F68

(实验室自制,质量分数>98%,)45 mg,用 THF
溶解,置于 100 mL 量瓶中,并定容,得到质量浓
度为 0.45 mg/mL 的储备液。分别精密吸取储备液
200、300、400、500、600、700 μL 置于 10 mL 量
瓶中,用 THF 稀释至刻度,充分摇匀,即得质量浓
度分别为 9.0、13.5、18.0、22.5、27.0、31.5 μg/mL
的 Cur(OA)2 对照品溶液。以 THF 为参比溶液,在
400 nm 处测定吸光度(A)值。根据测定数据,以
质量浓度为横坐标(X),A 值为纵坐标(Y)进行
线性回归,得回归方程为 Y=21.18 X+0.127 0,r=
0.999 0,表明 Cur(OA)2 在 9.0~31.5 μg/mL 与 A 值
呈良好的线性关系。
2.3.3 精密度试验 取质量浓度为18.0 μg/mL对照
品溶液,测定 A 值,连续测量 5 次,结果其 RSD
为 0.36%,表明精密度良好。
2.3.4 回收率试验 精密量取 9 份“2.3.7”项下制
备的上清液 0.5 mL 置 9 个 1 mL 量瓶中,再分别精
密移取 0.1、0.2、0.4 mL 质量浓度为 18.0 μg/mL 的
Cur(OA)2 对照品溶液加入量瓶中,用 THF 稀释至刻
度,摇匀,得到 3 种质量浓度的样品溶液各 3 组,
于 400 nm 波长处分别测定 A 值,各质量浓度平行
测定 3 次,计算 Cur(OA)2 的平均回收率为 99.85%,
RSD 为 0.68%,表明载体及辅料等对测定无干扰。
2.3.5 稳定性试验 取“2.3.7”项下制备的上清液,
于 1 d 内 0、1、2、4、6、8、24 h 时分别测定 400 nm
处的 A 值,计算其 RSD 为 1.51%,表明上清液在
24 h 内基本稳定。
2.3.6 重复性试验 取同批次制备的上清液 5 份,
连续测定 A 值,计算其质量浓度的 RSD 为 1.06%,
表明该方法的重复性良好。
2.3.7 包封率和载药量的测定 取适量的纳米粒混
悬液,用 THF 溶解并测定,得药物总量(Wt);另
取纳米粒混悬液溶解后经过 20 000 r/min 超速冷冻
离心 40 min 后的上清液进行测定,得游离药物量
(Wf);另设制备时加入的药物和载体总量为(Ws);
则包封率=(Wt-Wf) / Wt,载药量=(Wt-Wf) / Ws,
收率=Wt / Ws。
2.4 单因素试验法初选 Cur(OA)2-NPs 的制备条件
纳米粒是由高分子物质组成,粒径在 10~1 000
nm,药物可以溶解包裹于其中或吸附在其表面上。
作为抗癌药的载体是纳米粒最有价值的用途之一,
因肿瘤的血管壁间隙约为 100 nm,对粒径小于 100
nm 的粒子具有生物通透性,从而载药纳米粒可以
从肿瘤有隙漏的内皮组织血管中逸出而进入肿瘤组
织内发挥疗效[11]。在纳米给药系统中,药物突释现
象又是影响其应用的关键问题之一。适量的突释可
以使血药浓度快速达到有效治疗浓度,对治疗有利,
但过量的突释会导致血药浓度接近或超过中毒水
平,从而产生不良反应。在众多影响微球突释的因
素中,粒径又是最主要的因素。所以,本实验以粒
径作为评价标准之一[12]。
在预试验的基础上,以“2.2”项所述 Cur(OA)2-
NPs 制备方法为基础,采用单因素试验法对药物
Cur(OA)2 与载体 mPEG5000-PLGA 的用量(质量)
比、反应温度、搅拌速率、旋蒸挥干温度、超声时
间、有机相与水相体积比以及 F68 用量等对纳米粒
的形成影响较大的因素进行考察,以筛选制备纳米
粒的最佳工艺。各因素水平安排见表 1。
200 300 400 500 600 200 300 400 500 600 200 300 400 500 600
λ / nm
Cur(OA)2 mPEG5000-PLGA F68
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表 1 因素水平
Table 1 Factors and levels
水平
药物与载体
质量比
反应温度 /

搅拌速率 /
(r·min−1)
旋蒸温度 /

超声时间 /
min
有机相与水相
体积比
F68 用量 /
%
1 1∶1 25 200 25 0 2∶10 0.00
2 1∶1.5 30 400 30 5 5∶10 0.05
3 1∶2 40 600 35 10 10∶10 0.10
4 1∶3 60 800 40 15 20∶10 0.20
5 1∶5 80 1 000 45 20 30∶10 0.30
6 1 200 0.35

分别以粒径和包封率作为主要指标进行单因素
考察,其中药物载体质量比 1∶2,反应温度 25 ℃,
搅拌速率是 1 000 r/min,旋蒸温度 30 ℃,超声时间
5 min,有机相与水相体积比 5∶10,F68 的用量为
0.10%。结果发现,药物与载体质量比、搅拌速率、
有机相和水相体积比以及 F68 用量是影响制备工艺
的的主要因素。
2.4.1 药物 Cur(OA)2 与载体 mPEG5000-PLGA 的质
量(质量)比的影响 由表 2 结果可知,mPEG5000-
PLGA 载体材料对粒径影响很大,随着载体材料量
的降低,纳米粒粒径随之减小。这与 Li 等[13]研究的
结果是一致的。聚合物质量浓度低时,有机相溶液
黏度低,表面张力小,分散速度快,有利于有机相
的快速扩散和挥发,因此生成纳米粒粒径小。而随
着聚合物质量浓度增大,有机相溶液黏度增大,表
面张力也变大,不利于聚合物溶液在水相中的分散,
所以生成的纳米粒粒径较大。但是当药物与载体质
量比分别是 1∶1、1∶1.5、1∶2 时,得到的纳米粒
混悬液放置一段时间后,会有沉淀聚集。同时随着
载体量的加大,包载的药物增多,而投药量与载体
材料的比例显著下降,表现为载药量的降低。
2.4.2 反应温度的影响 由表 3 可知,当反应温

表 2 药物载体质量比对 Cur(OA)2-NPs 粒径及包封率的
影响 ( x ±s,n=3)
Table 2 Effect of carrier / drug ratio on particle size
and EE of Cur(OA)2-NPs ( x ±s, n=3)
药物与载体质量比 粒径 / nm 包封率 / %
1∶1 73.00±4.23 89.34±0.67
1∶1.5 84.87±2.54 89.23±0.77
1∶2 89.90±2.67 90.87±0.98
1∶3 102.20±1.23 89.61±0.55
1∶5 120.19±3.45 87.23±0.10
表 3 反应温度对 Cur(OA)2-NPs 粒径和包封率的影响
( x ±s,n=3)
Table 3 Effect of reaction temperature on size and EE
of Cur(OA)2-NPs ( x ±s, n=3)
反应温度 / ℃ 粒径 / nm 包封率 / %
25 80.92±1.88 90.55±0.11
30 79.48±2.01 89.45±0.88
40 82.77±1.17 89.31±0.89
60 81.62±1.07 90.66±0.10
80 78.35±2.11 88.54±0.42

度为 30 ℃时,纳米粒粒径最小,然而各个水平之
间并无统计学差异(P>0.05),反应温度对粒径影
响不大。且各反应温度下纳米粒的包封率也没有统
计学差异(P>0.05),因此反应温度对纳米粒粒径
以及包封率影响不大,为此,本实验选择室温作为
反应温度。
2.4.3 搅拌速率的影响 试验中发现(表 4),纳米
粒粒径随搅拌速率增加先降低后增加,在 600 r/min
时粒径最小。当转速≤600 r/min 时,滴入水相中的
有机相溶液不能及时分散,形成絮状团,影响纳米
粒的形成。当转速增加到一定速率(≥1 200 r/min)

表 4 搅拌速率对 Cur(OA)2-NPs 粒径及包封率的影响
( x ±s,n=3)
Table 4 Effect of stirring speed on particle size and EE
of Cur(OA)2-NPs ( x ±s, n=3)
搅拌速率 / (r·min−1) 粒径 / nm 包封率 / %
200 84.56±2.35 90.32±0.71
400 79.70±1.01 88.43±0.45
600 76.47±0.87 90.21±0.01
800 93.29±4.20 89.57±0.31
1 000 101.20±3.78 90.43±0.77
1 200 103.12±1.22 91.61±0.22
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时,可观察到水面出现一层油膜,经搅拌形成团聚
物,贴在瓶壁上,纳米粒粒径增大。而转速对包封
率的影响不大。
2.4.4 旋蒸温度的影响 从表 5 数据可以看出,不
同水浴温度条件下,纳米粒粒径集中在 75~79 nm,
可见,在减压状态下,不同水浴温度对纳米粒粒径
影响无统计学差异(P>0.05)。然而,实际观察发
现,水浴温度超过 40 ℃时,圆底烧瓶中会形成絮状
物,溶液表面形成薄膜,且有大量药物贴壁,不利
于纳米粒的形成。因此,适合制备纳米粒的旋蒸温
度为 25~35 ℃,并且此温度范围内,对药物的包封
率影响不大,没有统计学差异(P>0.05)。

表 5 旋蒸温度对 Cur(OA)2-NPs 粒径和包封率的影响
( x ±s,n=3)
Table 5 Effect of evaporation temperature on size
and EE of Cur(OA)2-NPs ( x ±s, n=3)
旋蒸温度 / ℃ 粒径 / nm 包封率 / %
25 79.22±1.20 90.47±0.03
30 75.65±1.19 88.89±0.55
35 76.85±2.17 90.43±0.42
40 76.66±1.66 87.32±0.82
45 78.20±2.02 89.42±0.17

2.4.5 超声时间的影响 从表 6 可见,超声时间在
0~10 min 粒径变化不大,无统计学差异(P>0.05)。
随着超声时间延长,粒径变大,超声 15 min 以上粒
径变化不大。然而,随着超声时间的增加,包封率
有下降的趋势,可能原因是超声对纳米粒子结构造
成破坏使药物游离出来所致,但影响不明显,且没
有统计学差异(P>0.05),因此,为了节约时间,
省去超声过程。
2.4.6 有机相与水相体积比的影响 在表 7 的试验
结果中可以看到,随着有机相体积的增加,粒径先

表 6 超声时间对 Cur(OA)2-NPs 粒径和包封率的影响
( x ±s,n=3)
Table 6 Effect of ultrasound time on size and EE
of Cur(OA)2-NPs ( x ±s, n=3)
超声时间 / min 粒径 / nm 包封率 / %
0 96.05±1.07 90.51±0.11
5 94.45±2.11 90.21±0.31
10 96.46±1.82 89.89±0.01
15 99.23±2.01 89.37±0.88
20 99.51±2.15 88.11±0.21
表 7 有机相与水相体积比对 Cur(OA)2-NPs 粒径
及包封率的影响 ( x ±s,n=3)
Table 7 Effect of organic / water ratio on particle size
and EE of Cur(OA)2-NPs ( x ±s, n=3)
有机相与水相体积比 粒径 / nm 包封率 / %
2∶10 147.50±1.23 88.85±0.81
5∶10 104.40±2.01 89.77±0.52
10∶10 85.56±1.46 88.81±0.01
20∶10 158.80±1.58 90.42±0.73
30∶10 324.70±1.21 89.19±0.51

减小后增大。在有机相中聚合物浓度相同的情况下,
改变水相与有机相的比例,当有机相体积增加,比
值接近 1,聚合物能有效地分散在水相中,纳米粒
粒径减小。当有机相继续增加,有机相和水相的体
积比减小,造成水相不能及时分散聚合物,聚合物
增多,使 Cur(OA)2 纳米粒粒径变大。有机相与水相
体积比的变化,严重影响纳米粒粒径的大小,而对
包封率的影响不大。
2.4.7 F68 用量的影响 表 8 结果显示,纳米粒的
粒径随着 F68 用量的增加而变小,F68 的加入大大
地改善了纳米粒制备过程中聚集成团、贴壁的问题。
当 F68 的用量大于 0.3%时,粒径变大,且旋蒸过程
中起泡现象严重,不利于纳米粒的形成。

表 8 F68 用量对 Cur(OA)2-NPs 粒径及包封率的影响
( x ±s,n=3)
Table 8 Effect of usage of F68 on particle size and EE
of Cur(OA)2-NPs ( x ±s, n=3)
F68 用量 / % 粒径 / nm 包封率 / %
0 181.5±0.36 90.33±0.91
0.05 154.4±1.09 89.35±0.41
0.10 123.1±1.11 90.23±0.03
0.20 129.4±1.01 89.17±0.99
0.30 112.6±0.89 90.36±0.55
0.35 145.7±0.97 88.41±0.31

2.5 正交设计优化 Cur(OA)2-NPs 的制备工艺
2.5.1 因素与水平 选择影响 Cur(OA)2-NPs 制备
的 4个重要因素,即药物Cur(OA)2与载体mPEG5000-
PLGA 的用量比(质量比,A)、有机相与水相的体
积比(B);搅拌速率(C)、F68 用量(D),每个因
素分 3 个水平,以粒径、包封率为筛选指标,按正
交设计 L9(34) 表进行试验。
2.5.2 正交试验 采用多指标试验综合加权评分法
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处理数据。根据 2 个指标的重要性,确定粒径和包
封率的权重分别为 0.8 和 0.2,以综合评分(综合评
分=粒径×0.8+包封率×0.2)为指标进行考察[14]。
试验设计及结果见表 9,方差分析见表 10。
2.5.3 试验结果分析 从综合评分的直观分析结果
来看,试验结果影响的顺序为 B>A>C>D;从方
差分析看,相对于 D 因素,A、B、C 因素无显著性
差异。考虑到本实验的具体操作和实验成本,各因

表 9 L9 (34) 正交试验设计与结果
Table 9 Design and results of L9(34) orthogonal test
试验号 A B C / (r·min−1) D / % 粒径 / nm 包封率 / % 综合评分
1 1∶9.0 (1) 2.5∶10 (1) 800 (1) 0.1 (1) 152.6 91.17 140.31
2 1∶9.0 (1) 5.0∶10 (2) 1 000 (2) 0.2 (2) 134.8 89.86 125.81
3 1∶9.0 (1) 7.5∶10 (3) 1 200 (3) 0.3 (3) 153.5 92.47 141.29
4 1∶4.0 (2) 2.5∶10 (1) 1 000 (2) 0.3 (3) 111.4 89.30 106.98
5 1∶4.0 (2) 5.0∶10 (2) 1 200 (3) 0.1 (1) 101.2 90.23 99.01
6 1∶4.0 (2) 7.5∶10 (3) 800 (1) 0.2 (2) 152.3 91.23 140.09
7 1∶2.3 (3) 2.5∶10 (1) 1 200 (3) 0.2 (2) 95.6 89.48 94.34
8 1∶2.3 (3) 5.0∶10 (2) 800 (1) 0.3 (3) 106.6 92.56 103.79
9 1∶2.3 (3) 7.5∶10 (3) 1 000 (2) 0.1 (1) 176.8 89.71 159.38
K1 407.41 341.63 384.19 398.70
K2 346.08 328.61 392.17 360.24
K3 357.51 440.76 334.64 352.06
R 61.33 112.15 57.53 46.64

表 10 方差分析
Table 10 Analysis of variance
误差来源 偏差平方和 自由度 F 值 显著性
A 709.114 2 1.715 无
B 2 508.211 2 6.066 无
C 647.620 2 1.566 无
D(误差) 413.486 2
F0.05(2, 2)=19.00

素取最佳水平,确定纳米粒的最佳处方为 B2A2C3D3,
即药物 Cur(OA)2 与载体 mPEG5000-PLGA 的用量比
为 1∶4,有机相与水相的体积比为 1∶2,搅拌速率
为 1 200 r/min,F68 用量为 0.3%。
根据优化方案重复制备3批Cur(OA)2纳米粒子
样品,激光粒度测定仪测定其平均粒径为(86.23±
1.54)nm,多分散指数(PDI)为 0.057±0.011,Zeta
电位为(−23.8±2.5)mV,结果见图 2;包封率为
(91.25±0.10)%,载药量为(18.25±0.02)%;透
射电镜(TEM)进行形态观察,结果见图 3。所得
粒子为球形纳米粒子,且粒径分布较均匀。
3 讨论
近年来,国内外已有不少有关聚合物纳米粒子
制备方法的报道,包括纳米共沉淀法、盐析法、胶






图 2 Cur(OA)2-NPs 的粒径和 Zeta 电位图
Fig. 2 Size and Zeta potential of Cur(OA)2-NPs


图 3 透射电镜下 Cur(OA)2-NPs 形态
Fig. 3 Morphology of Cur(OA)2-NPs by TEM
0.1 1 10 100 1 000 10 000
粒径 / nm
−200 −100 0 100 200
Zeta 电位 / mV
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束形成法等[15]。但这些方法因各种原因在实际应用
中受到较大地限制,如盐析时盐溶液往往与生物活
性分子不相容;制备中有毒有机溶剂的使用;胶束
形成法很难用于聚合物纳米粒的大规模制备等[16]。
改良自乳化溶剂挥发方法由 Murakami 等[17]首次报
道,此法将 PLGA 溶于丙酮与乙醇的混合溶液,替
代了原方法中常用的丙酮、二氯甲烷混合溶液。这
种纳米粒子制备过程既避免了二氯甲烷的使用,降
低了毒性;又不使用高能设备,因此聚合物纳米粒
子的大规模制备成为可能。
本实验在 Murakami 等[17]方法的基础上,用改
良的溶剂挥发方法研究 Cur(OA)2 纳米粒的制备工
艺,获得最佳的制备方法,采用 TEM 和激光粒度
电位分析仪(Zetasizer Nano ZS90)对其形态进行表
征,实验表明改良的溶剂挥发法可以制得粒径较小、
分布较窄的聚合物纳米粒,含药量和包封率均较高。
聚合物纳米粒的特征与处方中所用的有机相与水相
的体积比、材料与药物质量比、搅拌速率以及表面
活性剂的用量密切相关。从各个角度考虑,改良的
溶剂挥发法可操作性更强,影响因素相对较少,为
进一步研究 mPEG5000-PLGA 纳米药物输送系统奠
定了基础。
参考文献
[1] Sharma R A, Gescher A J, Steward W P. Curcumin: The
story so far [J]. Eur J Cancer, 2005, 41(13): 1955-1968.
[2] 王 旗, 王 夔. 姜黄素的代谢研究 [J]. 中国药理学
通报, 2003, 19(10): 1097-1101.
[3] 蔡华晶, 陈 纯, 许建华, 等. 有关姜黄素剂型改造的
研究进展 [J]. 海峡药学, 2009, 21(4): 17-19.
[4] Jiang F S, Yu T T, Liu X, et al. Biodistribution of
curcumin and its derivatives new aspects for curcumin
administration [A] // 2011 International Conference on
Remote Sensing, Environment and Transportation
Engineering (RSETE) [C]. Nanjing: Conference
Publications, 2011.
[5] Moghimi S M, Hunter A C, Murray J C. Nanomedicine:
Current status and future prospect [J]. FASEB J, 2005,
19(3): 311-330.
[6] Davis M E, Chen Z G, Shin D M. Nanoparticle
therapeutics: An emerging treatment modality for cancer
[J]. Nat Rev Drug Discov, 2008, 7(9): 771-782.
[7] 陈小会, 蒋福升, 马哲龙, 等. 新型姜黄素纳米粒制
备、表征及其体外抗肿瘤活性评价 [J]. 医学研究杂志,
2012, 41(6): 42-47.
[8] 马桂蕾, 张琳华, 宋存先. 紫杉醇聚己内酯/泊洛沙姆
188 载药纳米粒及其抗肿瘤活性 [J]. 生物医学工程与
临床, 2009, 13(6): 481-485.
[9] 史建俊, 李伟伟. 泊洛沙姆在药剂应用中的研究进展
[J]. 科技信息: 学术研究, 2008(36): 397.
[10] 邢 磊, 金义光, 杜丽娜. 多功能纳米载体 [J]. 国外
医学: 药学分册, 2007, 34(3): 226-228.
[11] 胡泽丽, 程国华. 抗肿瘤药物靶向制剂的研究进展 [J].
今日药学, 2012(5): 317-320.
[12] 薛 静, 王 希, 黄岳山, 等. 生物可降解材料聚乳酸-
羟基乙酸 (PLGA) 纳米粒制备工艺的研究 [A] // 中
国高科技产业化研究会. 全国高分子材料工程技术高
级学术研讨会论文集 [C]. 杭州: 全国高分子材料工
程技术高级学术研讨会, 2010.
[13] Li J, Wang B C, Wang Y Z, et al. Preparation and
characterization of thermosensitive nanoparticles for
targeted drug delivery [J]. J Macromol Sci, 2008, 45(10):
833-838.
[14] 程江雪, 王 荣, 王晓娟, 等. 正交试验设计优选九节
龙皂苷 I 聚乳酸微球的制备工艺 [J]. 中草药, 2012,
43(10): 1923-1927.
[15] Hu Y, Jiang X Q, Ding Y, et al. Preparation and drug
release behaviors of nimodipine-loaded poly(caprola-
ctone)-poly(ethylene oxide)-polylactide amphiphilic
copolymer nanoparticles [J]. Biomaterials, 2003, 24(13):
2395-2404.
[16] 张 勇, 袁 超, 焦 举, 等. 改良自乳化溶剂挥发法
制备 MePEG-PLGA 纳米粒的研究 [J]. 分析测试学报,
2008, 27(9): 960-963.
[17] Murakami H, Kobayashi M, Takeuchi H, et al. Further
application of a modified spontaneous emulsification
solvent diffusion method to various types of PLGA and
PLA polymers for preparation of nanoparticles [J].
Powder Technol, 2000, 107(1/2): 137-143.