本發(fā)明涉及一種光控緩釋農(nóng)藥制劑及其制備方法。
背景技術(shù):
農(nóng)藥是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,長久以來,化學(xué)農(nóng)藥的發(fā)展及其應(yīng)用在及時有效地控制農(nóng)藥病蟲害、保障農(nóng)產(chǎn)品高產(chǎn)增產(chǎn)中發(fā)揮了不可替代的重要作用,極大的推動了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。但農(nóng)藥在噴灑過程中容易隨著雨水沖刷而大量流失到環(huán)境中,導(dǎo)致農(nóng)藥持效期短、有效利用率低,在環(huán)境中的農(nóng)藥活性成分容易降解,影響到防治效果。為實現(xiàn)良好的防治效果,必須多次、大量的噴施農(nóng)藥,消耗了大量的人力、物力與財力,對生態(tài)環(huán)境也造成了危害。
因此運用現(xiàn)代科技前沿手段,發(fā)展先進的農(nóng)藥劑型加工技術(shù),提高農(nóng)藥有效利用率,降低其在非靶標區(qū)域和環(huán)境中的投放量與殘留污染,對于緩解我國農(nóng)藥當(dāng)前的殘留和環(huán)境污染問題,保障糧食生產(chǎn)、食品與生態(tài)安全,促進農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
近年來,納米科技的迅猛發(fā)展,為農(nóng)藥控釋技術(shù)的發(fā)展提供了新思路。利用納米材料和技術(shù)作為載體和支撐構(gòu)建納米載藥系統(tǒng),制備新型的控緩釋納米農(nóng)藥制劑,是克服傳統(tǒng)藥物劑型缺陷的有效途徑。
控緩釋農(nóng)藥是目前農(nóng)藥劑型研究的熱點之一,但是,目前控緩釋農(nóng)藥仍然存在一些問題:
(1)目前大多數(shù)控緩釋農(nóng)藥,只具備緩釋能力,并不真正具備在特定情況下控制釋放的能力;
(2)目前控緩釋農(nóng)藥主要依靠藥物活性成分自由擴散,限制了控緩釋農(nóng)藥的使用范圍;
(3)部分控緩釋農(nóng)藥使用無機離子如納米級二氧化硅、二氧化鈦為載體,現(xiàn)以證明無機納米粒子具備一定的環(huán)境毒性,使用此類納米控緩釋農(nóng)藥,將增大農(nóng)藥的環(huán)境風(fēng)險。
光敏控釋體系是指利用對光線(一般是紫外線和紅外線)敏感的化學(xué)材料作為壁材制備而成的控緩釋體系,由于其具有定時定量釋放內(nèi)含活性成分的能力,引起了大量科研工作者的關(guān)注。目前光敏控釋體系主要應(yīng)用在醫(yī)藥上,農(nóng)藥上相關(guān)的研究相對滯后。光控緩釋農(nóng)藥主要有兩種形式,一種是以光敏材料包被藥物,在光照下光敏下材料分解,釋放出內(nèi)含的藥物;一種是以光敏性化學(xué)鍵將藥物偶聯(lián)到載體上,在光照下光敏化學(xué)鍵斷裂,釋放出負載的藥物。
海藻酸鈉是從海藻中提取的天然多糖類化合物,是一種綠色可再生的海洋資源。結(jié)構(gòu)式如下:
海藻酸鈉由α-l-古洛糖醛酸(g段)和β-d-甘露糖醛酸(m段)兩種結(jié)構(gòu)單元組成,分子內(nèi)兩種結(jié)構(gòu)單元以gg、gm、mg、mm四種形式按(1-4)糖苷鍵連接而成的無規(guī)則線性聚合物。海藻酸鈉與三價金屬離子,結(jié)合可以形成穩(wěn)定的凝膠,所形成的凝膠可以用于醫(yī)藥及農(nóng)藥的藥物載體。銪是一種金屬元素,銪原子在光照下會處于激發(fā)態(tài),具備特殊的光學(xué)特性,其常見形式為氯化銪。根據(jù)materialsafetydata氯化銪對大鼠的經(jīng)口ld50=3500mg/kg(氯化鈉大鼠經(jīng)口ld50=3000mg/kg),所以毒性并不大,與食鹽相當(dāng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種光控緩釋納米噻唑鋅制劑,以海藻酸銪為包被材料,以被包埋的非水溶性農(nóng)藥為活性成分。本發(fā)明利用可光降解的海藻酸銪凝膠制備農(nóng)藥光敏控緩釋體系,實現(xiàn)農(nóng)藥的光控緩釋。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種光控緩釋農(nóng)藥制劑,以光敏載體海藻酸銪微球為載體,以包埋和/或鑲嵌于載體中的農(nóng)藥為活性成分。
作為本發(fā)明的光控緩釋農(nóng)藥制劑的改進:所述制劑中,作為有效成分的農(nóng)藥的重量含量為5~95%。
作為本發(fā)明的光控緩釋農(nóng)藥制劑的進一步改進:所述制劑為多孔納米顆粒形式,顆粒直徑為50~1000nm。
作為本發(fā)明的光控緩釋農(nóng)藥制劑的進一步改進:所述農(nóng)藥(活性成分)為常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥,或者為仿生農(nóng)藥、生物農(nóng)藥、昆蟲信息素。
作為本發(fā)明的光控緩釋農(nóng)藥制劑的進一步改進:所述農(nóng)藥為以下任意一種:
為非水溶、有機溶劑也難溶的農(nóng)藥(例如噻唑鋅等),為常規(guī)脂溶性農(nóng)藥(例如茚蟲威、氯蟲苯甲酰胺、嘧菌酯等),為水溶性農(nóng)藥(例如井岡霉素、春雷霉素等)。
本發(fā)明還同時提供了上述光控緩釋農(nóng)藥制劑的制備方法,包括以下步驟:
將活性成分(即,原藥,農(nóng)藥)、表面活性劑和海藻酸鈉溶液混合并均勻分散(體系中或者還包括助溶劑),然后加入銪鹽水溶液,使分散均勻并反應(yīng)后,進行固液分離,所得固體即為以海藻酸銪微球為載體的光控緩釋農(nóng)藥制劑。
作為本發(fā)明的光控緩釋農(nóng)藥制劑的制備方法的改進,其包括以下步驟:
將活性成分(原藥)和海藻酸鈉加入超純水中,分散均勻,得原藥溶液;
將表面活性劑和有機溶劑混合,分散均勻;得分散體系;
把原藥溶液倒入分散體系中,進行剪切分散(使用高剪切乳化機剪切分散),得到原藥的微乳體系,然后滴加銪鹽水溶液,剪切(快速剪切);加入破乳劑破乳,離心,得到沉淀即為以海藻酸銪微球為載體的光控緩釋農(nóng)藥制劑。
作為本發(fā)明的光控緩釋農(nóng)藥制劑的制備方法的進一步改進:
表面活性劑為十二烷基三甲基溴化銨(dtab)、十六烷基三甲基溴化銨(ctab)、十二烷基苯磺酸鈉、苯乙烯基苯酚甲醛樹脂、萘磺酸甲醛縮合物、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚、烷基苯酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯、磺酸酷類、酞胺類、有機硅類中的至少一種(為一種或多種);
所述銪鹽為氯化銪。
作為本發(fā)明的光控緩釋農(nóng)藥制劑的制備方法的進一步改進:
有機溶劑為5~10個碳的烷烴或環(huán)烷烴;
助溶劑為1~9個碳的醇。
作為本發(fā)明的光控緩釋農(nóng)藥制劑的制備方法的進一步改進:所述有機溶劑為環(huán)己烷;
所述助溶劑為異丙醇、正丁醇。
在本發(fā)明中,
1)光敏凝膠海藻酸銪的制備
將海藻酸鈉溶于超純水中,攪拌均勻,配制成0.025m的海藻酸鈉溶液。將0.025m的海藻酸鈉溶液其滴加入0.01m的氯化銪水溶液中,海藻酸鈉溶液在氯化銪溶液中表面瞬間固化,會瞬時反應(yīng)生成直徑3-4mm之間、球狀內(nèi)外均勻的膠粒,室溫靜置8h后將膠粒過濾出置于超純水中浸泡24h,使膠粒內(nèi)外銪離子平衡。
2)光控緩釋農(nóng)藥(例如為光控緩釋納米噻唑鋅)制備:
將農(nóng)藥(例如為納米噻唑鋅)、海藻酸鈉加入超純水中,分散均勻。將表面活性劑和有機溶劑混合,分散均勻。將配置好的海藻酸鈉與農(nóng)藥(例如為納米噻唑鋅)的混合溶液加入到含有表面活性劑的有機溶劑體系中,使用高速剪切機剪切,得到穩(wěn)定的納米微乳液,在攪拌狀態(tài)下加入銪鹽溶液,加入95%乙醇破除乳化,進行固液分離,所得固體即為海藻酸銪包被農(nóng)藥(例如為納米噻唑鋅)納米微球。固液分離優(yōu)選采用高速離心機完成。優(yōu)選將固液分離所得的固體用異丙醇清洗數(shù)次,然后干燥。
優(yōu)選通過超聲波使溶液中各相分散均勻。
本發(fā)明的光控緩釋制劑是以海藻酸鈉、可溶性銪鹽、表面活性劑、助溶劑和有機溶劑為主要原料,通過反相微乳液的形成及其界面化學(xué)反應(yīng),將農(nóng)藥(例如納米噻唑鋅)包埋在海藻酸銪中。
根據(jù)本發(fā)明的以海藻酸銪納米微球為載體的水溶性農(nóng)藥緩控釋制劑,可以有效地控制農(nóng)藥釋放速度,延長作用時間,減少施藥次數(shù),降低了人力物力和財力成本,同時降低了環(huán)境污染;該還能避免農(nóng)藥的有效成分在使用過程中的降解,提高了有效利用率。
本發(fā)明的納米噻唑鋅光控緩釋制劑的制備方法具有反應(yīng)條件溫和、制備工藝簡單、快速、成本低、載藥量大、無有害添加劑、所合成的載體可降解、無次生污染等特點,是一種適合于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的制備方法。
海藻酸鈉結(jié)構(gòu)中含有大量的糖醛酸基團,而糖醛酸基團在強紫外線的照射下會發(fā)生很緩慢的脫羧反應(yīng);銪原子具備特殊的光學(xué)特性,在激光材料及原子能工業(yè)中有重要的應(yīng)用。本發(fā)明在研究中發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉與氯化銪可交聯(lián)形成海藻酸銪凝膠,所形成的凝膠在300w紫外線作用下會發(fā)生較快的脫羧脫羧反應(yīng),釋放出二氧化碳和銪離子,造成凝膠結(jié)構(gòu)崩解,表現(xiàn)為凝膠體積逐漸減小,而海藻酸鈉與其他金屬離子結(jié)合形成的凝膠則沒有這種現(xiàn)象或這種現(xiàn)象不明顯。其可能原因是銪原子受光照激發(fā),催化海藻酸鈉中的糖醛酸基團發(fā)生較快速的脫羧反應(yīng),導(dǎo)致海藻酸鈉的基本結(jié)構(gòu)被破壞。海藻酸銪凝膠的這一特性和應(yīng)用尚未見報道,在發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后,本發(fā)明利用海藻酸銪凝膠在紫外照照射下逐漸崩解的特性,創(chuàng)新性的將其應(yīng)用于控緩釋農(nóng)藥制劑的制備,所制備的控緩釋農(nóng)藥制劑,在紫外照射下,表面的海藻酸銪結(jié)構(gòu)逐漸崩解,釋放出內(nèi)含的農(nóng)藥活性成分,而在黑暗情況下,凝膠結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化能有效保護內(nèi)含的活性成分,從而實現(xiàn)農(nóng)藥控制釋放,達到延長農(nóng)藥持效期,減少農(nóng)藥施用次數(shù)的目的。
根據(jù)本發(fā)明制備的光控緩釋納米噻唑鋅粒徑大小、藥物裝載量均具有可控性,能適應(yīng)各種不同的噴施環(huán)境,在農(nóng)藥制劑領(lǐng)域特別是緩控釋制劑領(lǐng)域具有可觀的應(yīng)用前景。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的弊端,采用安全、無毒、大小可控的光敏納米材料海藻酸銪作為農(nóng)藥載體來通過光照控制農(nóng)藥的釋放速度。所制備的光敏載體微球主要用于防治農(nóng)作物病蟲害,此類載藥系統(tǒng)安全可控,可以有效控制釋放速度,延長藥效,提高農(nóng)藥有效成分的穩(wěn)定性,減少施藥次數(shù)和農(nóng)藥用量,不易被環(huán)境破壞和流失,從而提高農(nóng)藥的生物利用度。
本發(fā)明提供的海藻酸銪光敏微球在農(nóng)藥控緩釋中的應(yīng)用,其中所述海藻酸銪微球為大小可控的透明凝膠狀材料。本發(fā)明中,所述農(nóng)藥可以是非水溶,有機溶劑也難溶的農(nóng)藥,例如噻唑鋅;可以是常規(guī)脂溶性農(nóng)藥,例如茚蟲威、氯蟲苯甲酰胺、嘧菌酯等;也可以是水溶性農(nóng)藥,例如井岡霉素,春雷霉素等;也可以是昆蟲信息素、bt蛋白、多肽類藥物等生物農(nóng)藥或微生物殺蟲劑。
在本發(fā)明中,室溫一般是指20~25℃。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明。
圖1為光敏凝膠經(jīng)紫外照射后形態(tài)變化;
a、光照之前,粒子直徑約4mm;b、光照4h之后,凝膠直徑約1mm;c、光照8h后,凝膠肉眼不可見;
圖2為不同海藻酸鈉濃度的光敏微球直徑隨光照時間變化情況;
圖3為藥物濃度隨光照時間的變化情況;
圖4為噻唑鋅光敏微球累計釋放率;
圖5為光控緩釋納米噻唑鋅的粒徑分布圖;
圖6為納米噻唑鋅包被光敏材料前后的掃描電鏡圖(sem);
左圖為納米噻唑鋅原藥,右圖為光敏材料包被納米噻唑鋅后;
圖7光控緩釋納米嘧菌酯sem圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述,但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。
本發(fā)明中所使用的透射電鏡為ht-7700場發(fā)射透射電子顯微鏡(日本日立公司);掃描電鏡為su8010掃描電子顯微鏡(日本日立公司);液相色譜為島津lc-10at;粒度測定儀為nano-zs90激光粒度分析儀。
實施例1、光敏凝膠海藻酸銪的制備
將50mg海藻酸鈉(m=398.31)溶于10ml超純水中,攪拌均勻,配制成0.5%wt的海藻酸鈉溶液。將0.5%wt的海藻酸鈉溶液滴加入30ml0.01m的氯化銪(m=366.32)水溶液中,每滴下一滴,海藻酸鈉溶液在氯化銪溶液中表面瞬間固化,都會瞬時反應(yīng)生成直徑3-4mm之間、球狀內(nèi)外均勻的膠粒,約20min滴加完畢,滴加完畢后室溫(20-25℃)靜置8h后將膠粒過濾出置于超純水中浸泡24h,使膠粒內(nèi)外銪離子平衡。
海藻酸銪凝膠光敏特性觀察:
將制備所得的海藻酸銪微球,取出適量置于培養(yǎng)皿中,用于防止光照過程中微球內(nèi)含的水分蒸發(fā)對微球的影響,向培養(yǎng)皿中加入20ml水。使用300w紫外燈照射對海藻酸銪微球照射,光源距離25cm,每間隔一定時間向體系中補充適量的水,保持體系內(nèi)水的體積為20ml,然后測量水的ph值和膠粒的直徑。
實驗使用300w紫外燈對由0.5wt%海藻酸鈉制備的光敏凝膠微粒進行光照處理,考察了海藻酸銪光敏凝膠微球的光敏情況。結(jié)果如圖1所示,隨著光照時間延長,光敏凝膠微球的直徑逐漸減小,在光照8h后凝膠幾乎消失。
按照實施例1中方法,實驗使用不同濃度的海藻酸鈉溶液制備了不同的海藻酸銪凝膠微球,并考察了它們在300w紫外光照射下直徑的變化情況,結(jié)果如圖2所示,海藻酸鈉濃度越高,制備成的膠粒在紫外光照射下,直徑減小的速度越慢,即分解速度越慢。使用0.5%wt(50mg海藻酸鈉溶于10ml超純水中)海藻酸鈉水溶液制備的光敏微球分解速率最快,在光照8h后,微粒肉眼幾乎不可見。從圖2中曲線可以看出,隨著光照時間延長,微球分解的速率逐漸降低,可能原因是隨著微球直徑的逐漸減少,所受到的光照面積也逐漸減少,分解速率逐漸降低。
光敏凝膠體系ph值隨光照時間的變化:
對光敏凝膠受到光照后體系ph值的變化情況進行考察,將上述使用1%wt海藻酸鈉溶液(100mg海藻酸鈉溶于10ml超純水中)制備的海藻酸銪光敏微球1g置于培養(yǎng)皿中,加入20ml水,使用300w紫外照燈照射,照射1h之后使用ph計測量體系的ph值,未光照之前,體系ph值等于7.0,光照之后隨著脫羧反應(yīng)發(fā)生,釋放出的co2溶解在水中,體系ph值逐漸下降,當(dāng)光照3h之后ph達到最低值5.57,此時光敏凝膠僅少量剩余。4h后,隨著光照進行,溶解在水中的co2逐漸揮發(fā),體系ph隨之升高,但是也不超過7.0。
隨著光照時間的延長,凝膠體系的ph在5.57-7之間波動,不會影響后續(xù)的農(nóng)藥包被。
實施例2:光敏噻唑鋅微球制備
1)納米噻唑鋅原藥合成
中間體噻二唑鈉鹽合成
稱取氫氧化鈉3g(75mmol)加入100ml水中,攪拌至完全溶解,加入噻二唑10g(75mmol),攪拌均勻,體系呈白色渾濁狀,升溫回流至體系由白色渾濁變?yōu)榫萍t色透明,回流2h,自然冷卻至室溫,得噻二唑鈉鹽溶液。
室溫下將10.78g(37.5mmol)七水硫酸鋅溶于100ml水中,加入50mg的分散劑萘磺酸甲醛縮合物鈉鹽,攪拌,慢慢加入上述步驟所得的噻二唑鈉鹽溶液,室溫下攪拌20min,得到白色乳狀液。將該白色乳狀液,以10000r/min離心10~20min,使用去離子水洗滌沉淀兩次(每次用量約為50ml),沉淀即為納米噻唑鋅,真空減壓干燥(-0.097mpa、60℃)至恒重,即得到白色納米級噻唑鋅粉末11.7g(收率95%)。所得納米噻唑鋅的含量96%(hplc)。
結(jié)構(gòu)表征:
使用馬爾文粒度測定儀測定噻唑鋅乳狀液粒度為4-5nm之間,平均粒徑為4.721nm,粒徑分布均勻。通過掃描電鏡(sem)和透射電鏡(tem)分析,固體納米噻唑鋅形態(tài)穩(wěn)定,粒徑范圍在50-100nm左右。最后做了xrd衍射分析,通過對比納米噻唑鋅與常規(guī)噻唑鋅原藥的譜圖,其中特征峰一一對應(yīng),顯示合成的納米噻唑鋅與商品化噻唑鋅原藥一致,說明二者為同一物質(zhì)。
2)、光敏噻唑鋅微球
將50mg的納米噻唑鋅分散于10ml水中,超聲分散5min后,得到乳白色均勻分散體系,向其中加入100mg海藻酸鈉,室溫攪拌1h,至海藻酸鈉完全溶解,得到海藻酸鈉和噻唑鋅的均勻混合的溶液(乳白色均勻體系)。將2ml海藻酸鈉和噻唑鋅的混合溶液,滴加(20min分鐘滴加完成)到30ml0.01m氯化銪水溶液中,制備成為直徑在4mm的含藥微球,室溫下放置8h,使微球反應(yīng)充分,然后將微球浸泡于超純水中24h,中途更換超純水三次。得到約2.1g光敏噻唑鋅微球。
實施例3、光敏嘧菌酯微球制備:
將50mg的嘧菌酯原藥溶解于10ml丙酮中,使用磁力攪拌將得到的嘧菌酯丙酮溶液與1%wt海藻酸鈉水溶液10ml混合均勻,60℃水浴攪拌至丙酮完全揮發(fā),得到乳白色的嘧菌酯、海藻酸鈉混合溶液。將得到的混合液取出2ml滴加(20min滴加完成)到30ml0.01m氯化銪水溶液中,制備成為直徑在4mm的含藥微球,室溫下放置8h,使微球反應(yīng)充分,然后將微球浸泡于超純水中24h,中途更換超純水三次,得到約2.1g光敏噻唑鋅微球。
實施例4、光敏氯蟲苯甲酰胺微球制備:
將50mg的氯蟲苯甲酰胺原藥溶解于5mldmf(n,n-二甲基甲酰胺)中。使用磁力攪拌將得到的氯蟲苯甲酰胺dmf溶液與10ml1%wt海藻酸鈉水溶液混合均勻,得到乳白色的氯蟲苯甲酰胺與海藻酸鈉混合液。將得到的混合液取出2ml滴加(20分鐘滴加完成)到30ml0.01m氯化銪水溶液中,制備成為直徑在4mm的含藥微球,室溫下放置8h,使微球反應(yīng)充分,然后將微球浸泡于超純水中24h,中途更換超純水三次,得到約2.1g光敏噻唑鋅微球。
實施例5、光敏茚蟲威微球制備
將50mg茚蟲威原藥溶解于10ml丙酮中。使用磁力攪拌將得到的茚蟲威丙酮溶液與1%wt海藻酸鈉溶液10ml混合均勻,60℃水浴攪拌至丙酮完全揮發(fā),得到乳白色的茚蟲威與海藻酸鈉混合溶液。將得到的混合液取出2ml滴加(20分鐘滴加完成)到30ml0.01m氯化銪水溶液中,控制液滴大小,使液滴形成直徑4mm的含藥微球,室溫下放置8h,使微球反應(yīng)充分,然后將微球浸泡于超純水中24h,中途更換超純水三次,得到約2.1g光敏噻唑鋅微球。
實驗一、含藥微球在模擬日光下形態(tài)變化
以實施例3制備所得的光敏嘧菌酯微球以及實施例2制備所得的光敏噻唑鋅微球為例,使用300w模擬日光對,對上述使用1%wt海藻酸鈉水溶液制備的嘧菌酯和噻唑鋅光敏微球,進行光照,觀察在模擬日光照射下含藥微球外觀變化情況,結(jié)果表明在模擬日光照射下,含藥光敏微球的直徑緩慢降低,經(jīng)過四天光照后,光敏微球直徑顯著降低,直徑從4mm降低到2mm左右。
實驗二、含藥微球光照釋放情況探究
將50mg海藻酸鈉溶于5ml水中,配制同樣的五份,分別加入25mg噻唑鋅、25mg嘧菌酯、25mg氯蟲苯甲酰胺、25mg茚蟲威,按照上述實施例2~實施例5中的操作,將其制備成為含藥光敏微球,分別置于四個培養(yǎng)皿中,向每個培養(yǎng)皿中加入30ml水,使用玻璃棒輕輕攪拌,使光敏微球都在液面以下。使用300w模擬日光對樣品進行照射,光源距離25cm,每光照兩小時使用移液槍精確取出1ml留樣用于高效液相色譜分析藥物濃度變化,取樣前后保持體系內(nèi)水的體積為30ml,收集濃度變化數(shù)據(jù)。
1)、樣品處理方法:
光敏噻唑鋅微球樣品處理:向上述所取得的光敏噻唑鋅微球的樣品(1ml)中加入0.43ml乙腈:三氟乙酸=150:1(v/v)溶液,超聲1min,使樣品中含有的噻唑鋅完全溶解,將樣品使用0.45μm濾膜過濾后,使用高效液相色譜分析含量。
氯蟲苯甲酰胺和嘧菌酯樣品處理方法:向上述所取得的光敏氯蟲苯甲酰胺或光敏嘧菌酯的樣品(1ml)中加入1ml甲醇,超聲促進樣品中含有的氯蟲苯甲酰胺/嘧菌酯溶解,將樣品使用0.45μm濾膜過濾后,使用高效液相色譜分析含量。
茚蟲威樣品處理方法:向上述所取得的光敏茚蟲威的樣品中(1ml)加入1ml乙腈,超聲促進樣品中含有的茚蟲威溶解,將樣品使用0.45μm濾膜過濾后,使用高效液相色譜分析含量。
2)、液相方法:
噻唑鋅液相方法
流動相:乙腈:水:三氟乙酸=30:70:0.1(v/v);
流動相流量:0.8ml/min;
柱溫:室溫;
紫外檢測波長:330nm;
進樣體積:5μl;
色譜柱:zorbaxods柱(250mmx4.6mm,5μm);
檢測器靈敏度(afus):2.0;
保留時間:7.347min;
嘧菌酯液相方法:
流動相:甲醇:水=65:35(v/v);
流動相流量:1.0ml/min;
柱溫:30℃(±0.5℃);
紫外檢測波長:276nm;
進樣體積:20μl;
色譜柱:zorbaxods柱(250mmx4.6mm,5μm);
檢測器靈敏度(afus):2.0;
保留時間8.438min;
氯蟲苯甲酰胺液相方法
流動相:甲醇:水=65:35(v/v);
流動相流量:1.0ml/min;
柱溫:30℃(±0.5℃);
紫外檢測波長:276nm;
進樣體積:20μl;
色譜柱:zorbaxods柱(250mmx4.6mm,5μm);
檢測器靈敏度(afus):2.0;
保留時間8.304min;
茚蟲威液相方法:
流動相:乙腈:甲醇:水=37:41:22(v/v);
流動相流量:1.0ml/min;
柱溫:30℃(±0.5℃);
紫外檢測波長:276nm;
進樣體積:20μl;
色譜柱:zorbaxods柱(250mmx4.6mm,5μm);
檢測器靈敏度(afus):2.0;
保留時間9.622min。
3)、光敏凝膠光照后形態(tài)的變化:
按照上述操作,對原藥含量為25mg的四種光敏微球進行光照,收集濃度變化數(shù)據(jù),結(jié)果如圖3所示,在模擬日光照射下,四種光敏微球中,噻唑鋅濃度升高較快,其他三種藥物濃度變化較慢??赡茉蚴呛T逅嶂芯哂休^多的羥基在發(fā)生脫羧反應(yīng)之后,形成的海綿狀結(jié)構(gòu)與嘧菌酯、茚蟲威和氯蟲苯甲酰胺(康寬)分子中的羥基和氫形成氫鍵,使嘧菌酯、茚蟲威和苯甲酰胺被束縛在微球內(nèi),不能游離出來;而噻唑鋅自身為穩(wěn)定納米級原藥,且分子中含有能形成氫鍵的基團較少,所以光敏噻唑鋅微球在300w模擬日光照射下,內(nèi)含噻唑鋅釋放較快。
實驗三、不同噻唑鋅含量的光敏微球光照后累積釋放率
按照上述實施例2中的操作,配制5份50ml1%wt的海藻酸鈉溶液,分別加入25mg、50mg、75mg、100mg、125mg納米噻唑鋅,并將其制備成為光敏微球,將制備的光敏微球在模擬日光下照射收集累計釋放率,結(jié)果如圖4所示,隨著噻唑鋅含量的提高,同樣光照時間下,噻唑鋅的濃度也相對提高,但是累計釋放速率相對降低。噻唑鋅含量越高,其累積釋放率越慢,可能原因是,藥物在微球中所占的比例高,影響了微球的光敏性。
實施例6、納米級海藻酸銪微球的制備和表征
在5ml1%wt的海藻酸鈉水溶液中,依次加入1.5ml異丙醇和1.8ml環(huán)己烷,使用超聲分散均勻后,加入0.8g十二烷基三甲基溴化銨(ctab),超聲半小時使其混合均勻,做成微乳液。將10ml0.01m氯化銪水溶液慢慢滴加入上述微乳液中,攪拌均勻,超聲分散,反應(yīng)30min,即可得到均勻分散的海藻酸銪納米微球懸浮液。將該懸浮液置于高速離心機中,以50000r/min離心5min,小心倒出上清液,向離心沉淀物加入95%乙醇洗滌,重復(fù)三次,得到的沉淀置于真空冷凍干燥機中冷凍干燥,即得到海藻酸銪納米微球,約5.2g。
用掃描電鏡對所制備的海藻酸銪納米微球進行結(jié)構(gòu)表征,看出分散均勻,粒徑在200-500nm。
實施例7、納米級光控緩釋噻唑鋅微球的制備和結(jié)構(gòu)表征
將納米噻唑鋅50mg加入10ml超純水中,使用超聲分散均勻后,分別加入100mg海藻酸鈉,使用磁力攪拌器攪拌1h,得到均勻的海藻酸鈉和納米噻唑鋅混合溶液。在50ml環(huán)己烷中,加入12gctab,10g正丁醇,超聲半小時使其混合均勻。將配置好的海藻酸鈉與噻唑鋅的混合溶液分別加入環(huán)己烷體系中,使用高速剪切機3000r/min,剪切10min,得到穩(wěn)定的納米微乳液,使用磁力攪拌器以400r/min速度攪拌,加入30ml0.01m氯化銪水溶液,加入后將攪拌速度升至800r/min,攪拌2h,加入95%乙醇破除乳化,使用離心機以2000r/min離心10min,小心倒出上清液,加入95%乙醇洗滌,重復(fù)三次,得到的沉淀即為載藥量為海藻酸銪包合噻唑鋅,干燥后約150mg,載藥量約為27%。
載藥量lc(loadingcapacity)計算公式如下:
dt表示所制備的納米微球中實際含藥量;s表示納米微球的質(zhì)量。
分別用掃描電鏡和粒度分析儀進行表征,結(jié)果如圖6所示,所制備的光敏包被噻唑鋅,呈顆粒狀分布,粒度在500-1000nm之間,形態(tài)穩(wěn)定,分布均勻。由馬爾文粒度分析儀檢測,其平均粒徑為560.2nm,分布均勻。兩者相互吻合。
實施例8、40%載藥量的納米噻唑鋅-海藻酸銪控緩釋制劑的制備
重復(fù)實施例7的步驟,只是將納米噻唑鋅投藥量由50mg變?yōu)?00mg,最后得到40%載藥量的納米噻唑鋅一海藻酸銪納米光控緩釋制劑。
實施例9、50%載藥量的納米噻唑鋅-海藻酸銪控緩釋制劑的制備
重復(fù)實施例7的步驟,只是將納米噻唑鋅投藥量由50mg變?yōu)?00mg,最后得到50%載藥量的納米噻唑鋅一海藻酸銪納米光控緩釋制劑。
實施例10、納米噻唑鋅-海藻酸銪控緩釋制劑的緩釋性能測試
50mg實施例7所制備的納米噻唑鋅一海藻酸銪納米光控緩釋制劑分散于30ml水中,攪拌下光照,按預(yù)先設(shè)定的時間取樣。使用hplc檢測,計算納米噻唑鋅的釋放量,繪制納米噻唑鋅的緩釋性能圖,結(jié)果見表1和圖5。
表127%納米噻唑鋅-海藻酸銪控緩釋制劑的緩釋過程
納米噻唑鋅-海藻酸銪控緩釋制劑具備良好的光控緩釋能力。噻唑鋅濃度隨光照時間延長,濃度逐漸增加。
實施例11、脂溶性農(nóng)藥光控緩釋納米制劑的制備
1)光控緩釋納米嘧菌酯的制備:
將100mg嘧菌酯原藥溶解在丙酮中,分散在100ml含有分散劑萘磺酸甲醛縮合物的水中,取10ml加入100mg海藻酸鈉,攪拌充分后成混合體系1。
50ml環(huán)己烷,10gctab、12g正丁醇乳化。成混合體系2;
先將混合體系2超聲30min,然后將攪拌充分的海藻酸鈉和原藥的混合體系1加入,剪切20min。之后使用磁力攪拌慢速攪拌,加入20ml0.01m氯化銪溶液。加入完畢立即劇烈攪拌12h。反應(yīng)結(jié)束后,加入適量95%乙醇,離心使用95%乙醇洗滌三次。部分樣品干燥、部分留樣后續(xù)分析。得到嘧菌酯納米光控緩釋制劑,平均粒徑在400nm左右(馬爾文粒度測定儀測定)。掃描電鏡圖見圖7。
2)光控緩釋納米茚蟲威的制備:
方法同上,制備得到光控緩釋納米茚蟲威,平均粒徑在96nm左右(馬爾文粒度測定儀測定)。
3)光控緩釋納米氯蟲苯甲酰胺的制備:
方法同上,制備得到光控緩釋納米氯蟲苯甲酰胺,平均粒徑在150nm左右(馬爾文粒度測定儀測定)。
實施例12、水溶性農(nóng)藥光控緩釋納米制劑的制備
將春雷霉素原藥5mg加入10ml超純水中,分別加入10mg海藻酸鈉,使用磁力攪拌器攪拌1h,得到均勻的海藻酸鈉和春雷霉素混合溶液。在20ml環(huán)己烷中,加入1.2gctab,8g正丁醇,超聲半小時使其混合均勻。將配置好的海藻酸鈉與春雷霉素的混合溶液分別加入環(huán)己烷體系中,使用高速剪切機3000r/min,剪切10min,得到穩(wěn)定的納米微乳液,使用磁力攪拌器以400r/min速度攪拌,加入30ml0.01m氯化銪水溶液,加入后將攪拌速度升至800r/min,攪拌2h,加入95%乙醇破除乳化,使用離心機以2000r/min離心10min,小心倒出上清液,加入95%乙醇洗滌,重復(fù)三次,得到的沉淀即為海藻酸銪包被春雷霉素納米制劑。粒徑在200-500nm之間(馬爾文粒度測定儀測定)。
最后,還需要注意的是,以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然,本發(fā)明不限于以上實施例,還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形,均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。