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《上海交通大学》 2012年
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阿维菌素缓释载药体系的制备及其性能研究

姜官鑫  
【摘要】:阿维菌素因其具有低毒、高效、高选择性等优点,被农业部推荐为甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷和磷胺5种高毒农药的替代品种。然而,阿维菌素在实际应用过程中存在着遇光易分解、残效期短等缺点,因此,提高阿维菌素的光稳定性对于阿维菌素的农用开发,延长持效期,满足高毒农药替代品需求具有重要的理论和现实意义。本文分别以聚乙二醇(PEG)6000和β-环糊精(β-CD)为载体材料,采用熔融法和共沉淀法,制备了阿维菌素固体分散体和缓释纳米粒子两种载药体系,并应用扫描电镜、透射电镜、红外和紫外光谱,对上述两种载药体系进行了表征。在此基础上,采用正交试验设计和体外释药方法,对两种载药体系的制备工艺进行了优化,并对其缓释性能与防紫外线光降解性能进行了研究;论文还将两种载药体系制成相应的制剂,对其室内生物活性和田间药效进行了研究,为阿维菌素农用开发,延长持效期提供了理论依据和实践指导。主要研究结果如下: 1)采用熔融法制备的阿维菌素固体分散体,具有良好的形态结构,外观呈球状,粒径分布在900~1000nm之间,包埋率达99.36%,最佳投料比、搅拌时间、加工温度分别为10:100,20 min和60℃。 2)红外和紫外光谱图分析表明,阿维菌素固体分散体与原药均在245 nm处具有最大吸收峰,峰值大小依次为:阿维菌素原药阿维菌素与PEG6000固体物理混合物阿维菌素固体分散体。与原药相比,固体分散体的C=O特征峰消失,阿维菌素被PEG6000所包埋,并形成包埋物。 3)采用共沉淀法制备了阿维菌素缓释纳米粒子,其粉末具有良好的形态结构,外观呈球状,平均粒子分布在50~120 nm之间。纳米粒子的最佳制备工艺是投料比为5:1,包合时间为2 h,包合温度为40℃,包合率达65.82%。 4)红外与紫外光谱分析表明,阿维菌素原药在245 nm处的最大吸收峰大于其缓释纳米粒子,与原药相比,缓释纳米粒子的C=O特征峰明显减弱,纳米粒子与β-CD的红外光谱一致,表明阿维菌素被β-CD包合并形成包合物。 5)阿维菌素固体分散体和缓释纳米粒子均具有良好的缓释性能与防紫外光降解作用,其中,纳米粒子的缓释性能更突出,两者的释放动力学均符合一级动力学模型,其动力学方程分别为ARP= -91.6716 e -0.1022 t +98.1953和ARP= -88.4348 e -0.1032 t +86.0599。 6)室内毒力和田间药效试验结果表明,阿维菌素纳米缓释制剂减量化使用对稻飞虱、纵卷叶螟以及蔬菜蚜虫具有较好的速效性和持效性,其致死中浓度分别为2.39、0.89和0.98 mg/kg;与常规农药苦参碱、阿维菌素和吡虫啉相比,田间药效显著提高。
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