殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑的制備及性質

程　瑜，梁麗萍，田　維，李思東，張小燕,張碧君

(廣東海洋大學，化學與環境學院，廣東 湛江　524088)

吡唑醚菌酯是新型廣譜殺菌劑，線粒體呼吸抑制劑，具有保護、治療、葉片滲透傳導作用，但是吡唑醚菌酯難溶于水，而且藥效持續時間短，其水溶液易光解和水解，容易造成效果低和浪費。

殼聚糖(chitosan)又被稱為殼多糖、脫乙酰甲殼素，是由自然界廣泛并存在的幾丁質(chitin)經過脫乙酰作用得到的，是天然糖中唯一大量存在的堿性氨基多糖。在醫藥、食品、化妝品、水處理和生物醫學工程等眾多領域的應用研究中取得了重大進展。目前，被公認是一種非常具有發展潛力的天然高分子材料[1-3]。殼聚糖在農藥領域中也有一定的應用[4]，殼聚糖具有成膜性和保濕性，應用于農藥中，作為農藥的載體，將農藥包裹起來，從而起到緩釋的作用，因此殼聚糖在農業上的開發利用這一領域有發展前景。

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，并對其進行優化，確定適宜的制備工藝條件，為殼聚糖應用于農業產品提供依據。

1　實驗部分

1.1　實驗材料

吡唑醚菌酯(純度為99%，棗陽臻遠化工有限公司)；殼聚糖(分子量800000，脫乙酰度≥90%，薩恩化學技術(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UV2800(上海舜宇恒平科學儀器有限公司)，電子分析天平(奧豪斯儀器上海有限公司)。

1.2　實驗方法

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表示混懸劑的穩定性。因此，沉降容積比越大，混懸劑越穩定。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

以殼聚糖/吡唑醚菌酯的質量比為單因素進行考慮，分別稱取不同重量的吡唑醚菌酯原藥于不同的研缽中，研磨至細小，稱取100mg的殼聚糖溶于1%醋酸溶液中至30mL，稱取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的用量為單因素進行考慮，步驟同上，記錄沉降容積比。

以研磨時間為單因素進行考慮，步驟同上，記錄沉降容積比。

對以上3個因素進行正交試驗，按照L9(33)正交實驗表，測定混懸劑的沉降容積比。

1.2.4吡唑醚菌酯的釋放度測定

用移液管吸取10mL最優的殼聚糖/吡唑醚菌酯溶液，置于經處理過的透析袋內，投入釋放介質中，將其放入溫度為25℃的恒溫水浴中，間隔一定時間進行取樣，在275nm處分別測定取出液體的吸光度，根據標準曲線計算藥物的累積釋放量，累積釋放率Q的計算公式(2)如下[9-10]：

(2)

式中:Cn——某時刻測得的藥物濃度，μg/mL；

V——釋放介質的總體積，50.0mL；

Vi——每次取樣的釋放介質體積，mL；

Ci——每次取樣的釋放介質濃度，μg/mL；

W——微粒載藥總量，mg。

2　結果與討論

2.1　單因素考察結果與分析

表1　不同質量比的殼聚糖/吡唑醚 菌酯混懸劑的沉降容積比數據

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/吡唑醚菌酯質量比為15∶100，由表2顯示當吐溫-80的用量為30mg時，其沉降容積比最大。由表3看出當研磨時間為30min時，沉降容積比最大，表明當時的殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑穩定性最好。因此選擇吡唑醚菌酯和殼聚糖質量比為15∶100、30∶100、50∶100，吐溫-80用量為15mg、30mg、45mg的，研磨時間25min，30min，35min進行正交實驗L9(33)正交試驗。

2.2　正交實驗結果及分析

表4　正交實驗結果與極差分析

表4(續)

由表4可知，殼聚糖/吡唑醚菌酯的質量比(a)，吐溫80用量(b)和研磨時間(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為(a)>(c)>(b).當吡唑醚菌酯與殼聚糖的質量比為15∶100，吐溫-80的用量為30mg，研磨時間為30min時是最優條件，此時的沉降容積比最大，穩定性最好。

2.3　吡唑醚菌酯累積釋放度

經過測定得到吡唑醚菌酯標準溶液在275nm處有最大吸收波長，而且在此吸收波長下，不同濃度的吡唑醚菌酯吸光度得到的標準回歸方程為：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。由圖可見，殼聚糖/吡唑醚菌酯溶液在開始時釋放得比較快，后來釋放變慢，在200h左右達到釋放平衡，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

3　結論

吡唑醚菌酯難溶于水，而且藥效持續時間短，其水溶液易光解和水解，容易造成效果低和浪費，為解決這些問題，將吡唑醚菌酯與殼聚糖結合在一起制成混懸劑，并優化制備工藝。通過正交試驗得出制備殼聚糖/吡唑醚菌酯混懸劑的最優條件是殼聚糖/吡唑醚菌酯的質量比為15∶100時，吐溫-80的用量為30mg，研磨時間為30min時。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200h以上，為殼聚糖在農業上的開發利用提供一定的信息。