殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑的制備及性質(zhì)

程　瑜，梁麗萍，田　維，李思東，張小燕,張碧君

(廣東海洋大學(xué)，化學(xué)與環(huán)境學(xué)院，廣東 湛江　524088)

吡唑醚菌酯是新型廣譜殺菌劑，線(xiàn)粒體呼吸抑制劑，具有保護(hù)、治療、葉片滲透?jìng)鲗?dǎo)作用，但是吡唑醚菌酯難溶于水，而且藥效持續(xù)時(shí)間短，其水溶液易光解和水解，容易造成效果低和浪費(fèi)。

殼聚糖(chitosan)又被稱(chēng)為殼多糖、脫乙酰甲殼素，是由自然界廣泛并存在的幾丁質(zhì)(chitin)經(jīng)過(guò)脫乙酰作用得到的，是天然糖中唯一大量存在的堿性氨基多糖。在醫(yī)藥、食品、化妝品、水處理和生物醫(yī)學(xué)工程等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用研究中取得了重大進(jìn)展。目前，被公認(rèn)是一種非常具有發(fā)展?jié)摿Φ奶烊桓叻肿硬牧蟍1-3]。殼聚糖在農(nóng)藥領(lǐng)域中也有一定的應(yīng)用[4]，殼聚糖具有成膜性和保濕性，應(yīng)用于農(nóng)藥中，作為農(nóng)藥的載體，將農(nóng)藥包裹起來(lái)，從而起到緩釋的作用，因此殼聚糖在農(nóng)業(yè)上的開(kāi)發(fā)利用這一領(lǐng)域有發(fā)展前景。

研究采用分散法制備吡唑醚菌酯-殼聚糖混懸劑，探討了制備吡唑醚菌酯混懸劑的影響因素，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，確定適宜的制備工藝條件，為殼聚糖應(yīng)用于農(nóng)業(yè)產(chǎn)品提供依據(jù)。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1　實(shí)驗(yàn)材料

吡唑醚菌酯(純度為99%，棗陽(yáng)臻遠(yuǎn)化工有限公司)；殼聚糖(分子量800000，脫乙酰度≥90%，薩恩化學(xué)技術(shù)(上海)有限公司)；冰乙酸、十二烷基磺酸鈉(SDS)、吐溫-80、羧甲基纖維素鈉均為分析純。紫外分光光度計(jì)UV2800(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)，電子分析天平(奧豪斯儀器上海有限公司)。

1.2　實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑的制備

用1%醋酸溶解殼聚糖至30mL，制成殼聚糖液，另取適量的吐溫-80，用純化水溶解至10mL，制成分散劑液[5-8]。將分散劑液和殼聚糖液加入裝有吡唑醚菌酯的研缽中，研磨，再倒入具塞量筒中，加純化水至50mL，搖勻即可。

1.2.2測(cè)定方法

沉降容積比是指沉降物的容積與沉降前混懸劑的容積之比。沉降容積比的大小可以用來(lái)表示混懸劑的穩(wěn)定性。因此，沉降容積比越大，混懸劑越穩(wěn)定。沉降容積比公式(1)如下:

F=(Hu/H0)×100%

(1)

1.2.3單因素及正交試驗(yàn)

以殼聚糖/吡唑醚菌酯的質(zhì)量比為單因素進(jìn)行考慮，分別稱(chēng)取不同重量的吡唑醚菌酯原藥于不同的研缽中，研磨至細(xì)小，稱(chēng)取100mg的殼聚糖溶于1%醋酸溶液中至30mL，稱(chēng)取15mg的吐溫-80溶于純化水中至10mL，將吐溫-80和殼聚糖加入吡唑醚菌酯原藥，研磨5min，倒入試管搖勻，記錄沉降容積比。

以吐溫-80的用量為單因素進(jìn)行考慮，步驟同上，記錄沉降容積比。

以研磨時(shí)間為單因素進(jìn)行考慮，步驟同上，記錄沉降容積比。

對(duì)以上3個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，按照L9(33)正交實(shí)驗(yàn)表，測(cè)定混懸劑的沉降容積比。

1.2.4吡唑醚菌酯的釋放度測(cè)定

用移液管吸取10mL最優(yōu)的殼聚糖/吡唑醚菌酯溶液，置于經(jīng)處理過(guò)的透析袋內(nèi)，投入釋放介質(zhì)中，將其放入溫度為25℃的恒溫水浴中，間隔一定時(shí)間進(jìn)行取樣，在275nm處分別測(cè)定取出液體的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算藥物的累積釋放量，累積釋放率Q的計(jì)算公式(2)如下[9-10]：

(2)

式中:Cn——某時(shí)刻測(cè)得的藥物濃度，μg/mL；

V——釋放介質(zhì)的總體積，50.0mL；

Vi——每次取樣的釋放介質(zhì)體積，mL；

Ci——每次取樣的釋放介質(zhì)濃度，μg/mL；

W——微粒載藥總量，mg。

2　結(jié)果與討論

2.1　單因素考察結(jié)果與分析

表1　不同質(zhì)量比的殼聚糖/吡唑醚 菌酯混懸劑的沉降容積比數(shù)據(jù)

表2　不同用量的吐溫-80的混懸劑的沉降容積比

表3　不同研磨時(shí)間，殼聚糖/吡唑醚菌酯 混懸劑的沉降容積比

由表1看出，最高的沉降容積比是殼聚糖/吡唑醚菌酯質(zhì)量比為15∶100，由表2顯示當(dāng)吐溫-80的用量為30mg時(shí)，其沉降容積比最大。由表3看出當(dāng)研磨時(shí)間為30min時(shí)，沉降容積比最大，表明當(dāng)時(shí)的殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑穩(wěn)定性最好。因此選擇吡唑醚菌酯和殼聚糖質(zhì)量比為15∶100、30∶100、50∶100，吐溫-80用量為15mg、30mg、45mg的，研磨時(shí)間25min，30min，35min進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)L9(33)正交試驗(yàn)。

2.2　正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

表4　正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與極差分析

表4(續(xù))

由表4可知，殼聚糖/吡唑醚菌酯的質(zhì)量比(a)，吐溫80用量(b)和研磨時(shí)間(c)的極差分別為0.041，0.007和0.015，所以影響沉降容積比的順序?yàn)?a)>(c)>(b).當(dāng)吡唑醚菌酯與殼聚糖的質(zhì)量比為15∶100，吐溫-80的用量為30mg，研磨時(shí)間為30min時(shí)是最優(yōu)條件，此時(shí)的沉降容積比最大，穩(wěn)定性最好。

2.3　吡唑醚菌酯累積釋放度

經(jīng)過(guò)測(cè)定得到吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液在275nm處有最大吸收波長(zhǎng)，而且在此吸收波長(zhǎng)下，不同濃度的吡唑醚菌酯吸光度得到的標(biāo)準(zhǔn)回歸方程為：y=0.0618x+0.0234，R2=0.9962。

圖1為殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑中吡唑醚菌酯的累積釋放曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn)，殼聚糖/吡唑醚菌酯溶液在開(kāi)始時(shí)釋放得比較快，后來(lái)釋放變慢，在200h左右達(dá)到釋放平衡，有效成分在緩沖溶液中累積釋放度為86.5%。

圖1　混懸劑中吡唑醚菌酯的累積釋放曲線(xiàn)

3　結(jié)論

吡唑醚菌酯難溶于水，而且藥效持續(xù)時(shí)間短，其水溶液易光解和水解，容易造成效果低和浪費(fèi)，為解決這些問(wèn)題，將吡唑醚菌酯與殼聚糖結(jié)合在一起制成混懸劑，并優(yōu)化制備工藝。通過(guò)正交試驗(yàn)得出制備殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑的最優(yōu)條件是殼聚糖/吡唑醚菌酯的質(zhì)量比為15∶100時(shí)，吐溫-80的用量為30mg，研磨時(shí)間為30min時(shí)。殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑的具有良好的緩釋作用，有效成分在緩沖溶液中累積釋放度為86.5%并持續(xù)200h以上，為殼聚糖在農(nóng)業(yè)上的開(kāi)發(fā)利用提供一定的信息。