專利名稱：一種納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)藥制劑加工領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑及制備方法。
背景技術(shù)：
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的必需物，廣泛用于農(nóng)作物病害防治，對于提高農(nóng)作物產(chǎn)量，維持社會穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義?；瘜W(xué)農(nóng)藥固然對害蟲的殺傷力很大，但是與此同時(shí)也殺傷了天敵生物，破壞了生態(tài)平衡，造成害蟲再生猖獗，使次要害蟲上升為主要害蟲。此外，由于化學(xué)農(nóng)藥的長期大量使用，使得害蟲的抗藥性大幅提高， 同時(shí)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量增加，造成嚴(yán)重污染環(huán)境，危及人類健康及生命。農(nóng)用抗生素是在20世紀(jì)40年代醫(yī)用抗生素研究的基礎(chǔ)之上逐漸發(fā)展起來的，一類由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的，具有農(nóng)藥功能，用于防治農(nóng)業(yè)有害生物，或調(diào)節(jié)作物生長發(fā)育的微生物次級代謝產(chǎn)物。與化學(xué)農(nóng)藥相比，農(nóng)用抗生素具有生產(chǎn)原料廣泛、選擇性強(qiáng)、無污染、不易產(chǎn)生抗藥性和不破壞生態(tài)環(huán)境等特點(diǎn)，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。 目前，農(nóng)用抗生素的研究方興未艾，美國、俄羅斯、日本以及西歐等國，都已經(jīng)把農(nóng)用抗生素的研究列為國家重點(diǎn)科研規(guī)劃。同時(shí)農(nóng)用抗生素大都是脂溶性的有機(jī)大分子，水溶性較差，在生產(chǎn)使用過程中需要加入大量的甲苯、丙酮等有機(jī)溶劑，可能造成一定的環(huán)境污染；同時(shí)還容易受到光照和微生物作用降解而失去活性，存在穩(wěn)定性較差，儲存條件苛亥|J，防治效果不理想的缺陷。納米技術(shù)是誕生于20世紀(jì)80年代并迅速發(fā)展起來的一種新興科技，它已經(jīng)滲透到生命科學(xué)、醫(yī)藥、材料、化工、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，給人類的生活帶來積極深遠(yuǎn)的影響。作為一門新興的學(xué)科，從上世紀(jì)90年代以來，我國在納米領(lǐng)域投入了大量的人力物力，相繼實(shí)施了“納米科學(xué)攀登計(jì)劃”和《國家納米科技發(fā)展綱要(2001 2010)》，在功能納米材料研究上取得了重大成果，引起了國際上的關(guān)注。納米材料是三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。納米多孔材料，具有比表面積大、孔徑分布狹窄、孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則等特點(diǎn)，近年來逐漸成為研究熱點(diǎn)。納米多孔材料是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的吸附材料，它具有吸附能力強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。納米技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域取得了豐碩的成果， 然而與醫(yī)藥制劑相比，納米技術(shù)在農(nóng)藥劑型的研究應(yīng)用，則顯得相對滯后，農(nóng)藥劑型與醫(yī)藥劑型雖然在制造工藝、使用方法和使用目的大不一樣，但本質(zhì)上都是指具有各種特定物理化學(xué)性能的藥物分散體形式，如粉劑、粒劑、泡騰劑、微乳劑、懸浮劑等。因此，納米技術(shù)在醫(yī)藥制劑中所取得的成果，在農(nóng)藥領(lǐng)域也可以得到借鑒和發(fā)展。盡管納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用遠(yuǎn)不如在醫(yī)藥、材料以及工業(yè)等領(lǐng)域的進(jìn)展，但是納米技術(shù)為農(nóng)藥新劑型的研究提供了先進(jìn)的思路和手段，克服傳統(tǒng)劑型的不足，使農(nóng)藥劑型越來越接近農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。農(nóng)藥污染已經(jīng)成為妨礙農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大問題之一，發(fā)展新型高效農(nóng)業(yè)農(nóng)用抗生素是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重大需求。納米科技在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，將開啟農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的新時(shí)代。因此，開發(fā)一種納米多孔材料擔(dān)載的緩控釋農(nóng)用抗生素制劑，可以有效減少有機(jī)溶劑使用，控制釋放速度，延長作用時(shí)間，避免在使用過程中的降解，有效提高利用率是農(nóng)用抗生素未來發(fā)展重要方向之一。 目前，關(guān)于農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑，文獻(xiàn)報(bào)道的論文有納米二氧化硅表面改性及其對阿維菌素吸附和緩釋性能(林春梅等)、納米Si02表面改性及其對阿維菌素吸附性能的影響(劉琪)、介孔活性炭阿維菌素載藥系統(tǒng)的性能研究(孫長嬌)和新型阿維菌素納米控釋劑的制備及性能研究(李珠柱)，已申請發(fā)明專利的有納米微囊懸浮劑(中國專利X03121410)、一種農(nóng)用組合物及其制備方法(中國專利申請?zhí)?200410043313. 1)、 長效緩控釋可濕性粉劑(中國專利申請?zhí)?200510125988. 5)、長效緩釋油懸劑(中國專利申請?zhí)?00510125989.X)和具有緩控釋作用的阿維菌素納米載藥體系(中國專利申請?zhí)?200710165258. 7)。以上各專利均存在負(fù)載量低，緩釋時(shí)間短的問題。針對多孔活性炭研發(fā)的具有緩釋作用的水溶性農(nóng)用抗生素的發(fā)明專利，在國內(nèi)外尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的農(nóng)用抗生素穩(wěn)定性較差，儲存條件苛刻，防治效果不理想等問題，本發(fā)明提供了一種納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑及制備方法， 可以有效避免光照和微生物的降解作用，大大提高農(nóng)用抗生素的利用率。本發(fā)明的目的之一是提供一種納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑。由以下組分組成納米多孔活性炭 15 40wt%，農(nóng)用抗生素50 80wt%，乳化劑0. 25 1. Owt %，增稠劑0.5 1.0wt%，分散劑0.25 1.0wt%，滲透劑0. 25 1. Owt %，其余為填料，各組分重量百分比之和為100%，其中所述納米多孔活性炭是孔徑在IOOnm 500nm的多孔固體材料，具有比表面積大、孔徑分布狹窄、孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則等特點(diǎn)；所述農(nóng)用抗生素為本領(lǐng)域內(nèi)通常采用的抗生素，優(yōu)選井R霉素，武夷菌素、多殺菌素、甲基阿維菌素，除蟲菊脂，阿維菌素中的一種或幾種；所述乳化劑、增稠劑、分散劑、滲透劑和添加劑均為本領(lǐng)域內(nèi)通常采用的物質(zhì)，都適用本發(fā)明，具體的乳化劑可優(yōu)選十二烷基苯磺酸鈉、苯乙烯基苯酚甲醛樹脂、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、磺酸酯類，酰胺類，有機(jī)硅類中的一種或幾種，更優(yōu)選十二烷基苯磺酸鈉和/或烷基苯酚聚氧乙烯醚；
增稠劑可優(yōu)選淀粉，甲基纖維素，羧甲基纖維素，乙基纖維素，環(huán)糊精，聚甲基丙烯酸甲酯，微晶纖維素、海藻酸鈉，聚丙烯酸鈉，聚乳酸_羥基乙酸，聚乳酸，果膠，瓊脂，明膠， 阿拉伯樹膠，多糖衍生物，聚氧化乙烯，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚乙烯酰胺中一種或幾種，更優(yōu)選淀粉、環(huán)糊精、微晶纖維素、海藻酸鈉、果膠、明膠中的一種或幾種；分散劑可優(yōu)選改性木質(zhì)素磺酸鈉鹽、改性木質(zhì)素磺酸鈣鹽、癸二酸二甲酯、亞甲基雙荼磺酸鈉、硼酸酯、多聚磷酸鈉中一種或幾種，更優(yōu)選改性木質(zhì)素磺酸鈉鹽和/或改性木質(zhì)素磺酸鈣鹽；滲透劑可優(yōu)選磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基亞砜中的一種或幾種；

填料為尿素和/或碳酸氫鈉。所述制劑為片劑、粒劑、粉劑或水懸浮劑。本發(fā)明的目的之二是提供一種納米多孔活性碳擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑的制備方法。包含以下步驟農(nóng)用抗生素溶解后，用納米多孔活性炭充分吸附農(nóng)用抗生素，重結(jié)晶，然后按所述比例加入所述組分，充分混和均勻后研磨粉碎制得粉劑；或者將所述粉劑經(jīng)壓片或造粒后制得片劑或粒劑；或者將所述粉劑經(jīng)剪切乳化后制得水懸浮劑。具體操作如下先將農(nóng)用抗生素充分溶解后，用納米多孔活性炭充分吸附農(nóng)用抗生素，經(jīng)過重結(jié)晶處理，得到農(nóng)用抗生素_活性炭緩控釋顆粒。然后按比例加入其他的各種組分，混勻后充分研磨粉碎，即可得到粉劑。取出粉劑，置于壓片機(jī)或造粒機(jī)中，按一定的規(guī)格，壓成片狀或粒狀，即可得到納米多孔活性炭負(fù)載農(nóng)用抗生素的片劑或粒劑；將粉劑置于高速剪切乳化機(jī)中剪切乳化，均質(zhì)化后即得到納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的水懸浮劑。通過利用納米多孔活性炭的吸附性，制備納米多孔活性炭負(fù)載的農(nóng)藥抗生素緩控釋制劑，一方面可以有效的提高農(nóng)用抗生素的溶解性能，減少有機(jī)溶劑的使用和對生態(tài)環(huán)境的污染；同時(shí)，由于農(nóng)用抗生素進(jìn)入多孔材料空隙中，可以有效避免光照和微生物的降解作用，大大提高農(nóng)用抗生素的利用率。重結(jié)晶是一種基本的化學(xué)操作方法，重結(jié)晶(recrystallization)是將晶體溶于溶劑或熔融以后，又重新從溶液或熔體中結(jié)晶的過程。又稱再結(jié)晶。重結(jié)晶可以使不純凈的物質(zhì)獲得純化，或使混合在一起的鹽類彼此分離。本發(fā)明在用納米多孔活性炭充分吸附農(nóng)用抗生素后(此時(shí)大部分農(nóng)用抗生素仍溶解于溶劑中)，引入重結(jié)晶操作，通過真空蒸發(fā)， 將溶劑中的溶劑緩慢蒸發(fā)，使農(nóng)用抗生素在納米多孔活性炭的孔隙中緩慢的結(jié)晶。本發(fā)明通過利用重結(jié)晶技術(shù)，顯著提高了多孔活性炭對阿維菌素、除蟲菊酯、井R霉素和武夷菌素的載藥量、緩釋性能、農(nóng)用抗生素的利用率，有效降低對環(huán)境的污染。并且本發(fā)明采用的是 100nm-500nm的多孔活性炭，其比表面積更大，負(fù)載效果更好。


圖1實(shí)施例1制備的阿維菌素片劑緩控釋性能測試圖
圖2對比例1制備的阿維菌素顆粒緩控釋性能側(cè)視圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例中所用原料來源如下
名稱來源/生產(chǎn)廠家
多孔納米SiO2輝明化工有限公司
納米多孔活性炭Sigma公司
阿維菌素浙江錢江生物化學(xué)股份有限公司
除蟲菊酯武漢遠(yuǎn)城科技發(fā)展有限公司
井岡霉素上海信然生物技術(shù)有限公司
胃夷菌素濰坊萬勝生物農(nóng)藥有限公司
十二烷基苯磺酸鈉Sigma公司
烷基苯酚聚氧乙烯醚Sigma公司
淀粉Sigma公司
環(huán)糊精Sigma公司
微晶纖維素Sigma公司
海藻酸鈉Sigma公司
聚丙烯酸鈉Sigma公司
聚乳酸Sigma公司
果膠Sigma公司
瓊月旨Sigma公司
明膠Sigma公司
阿拉伯樹膠Sigma公司
改性木質(zhì)素磺酸鈉鹽Sigma公司
改性木質(zhì)素磺酸鈣鹽Sigma公司
多聚磷酸鈉Sigma公司
權(quán)利要求
1.一種納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑，由以下組分組成 納米多孔活性炭 15 40wt%，農(nóng)用抗生素50 80wt%，乳化劑0. 25 1.0wt%，增稠劑0. 5 1.0wt%，分散劑0. 25 1.0wt%，滲透劑0. 25 1.0wt%，其余為填料，各組分重量百分比之和為100%，所述納米多孔活性炭孔徑范圍在IOOnm 500nm之間。
2.如權(quán)利要求1所述的納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑，其特征在于 所述農(nóng)用抗生素選自井網(wǎng)霉素、武夷菌素、多殺菌素、甲基阿維菌素、除蟲菊脂、阿維菌素中的一種或幾種；所述的乳化劑選自十二烷基苯磺酸鈉、苯乙烯基苯酚甲醛樹脂、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、磺酸酯類，酰胺類，有機(jī)硅類中的一種或幾種；所述的增稠劑選自淀粉、甲基纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、環(huán)糊精，聚甲基丙烯酸甲酯、微晶纖維素、海藻酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚乳酸-羥基乙酸、聚乳酸、果膠、瓊脂、明膠、 阿拉伯樹膠、多糖衍生物、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯酰胺中的一種或幾種；所述分散劑是選自改性木質(zhì)素磺酸鈉鹽、改性木質(zhì)素磺酸鈣鹽、癸二酸二甲酯、亞甲基雙荼磺酸鈉、硼酸酯，多聚磷酸鈉中的一種或幾種；所述滲透劑是磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基亞砜中的一種或幾種；所述填料為尿素和/或碳酸氫鈉。
3.如權(quán)利要求2所述的納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑，其特征在于 所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉和/或烷基苯酚聚氧乙烯醚。
4.如權(quán)利要求2所述的納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑，其特征在于 所述增稠劑選自淀粉、環(huán)糊精、微晶纖維素、海藻酸鈉、果膠、明膠中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求2所述的納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑，其特征在于 所述分散劑為改性木質(zhì)素磺酸鈉鹽和/或改性木質(zhì)素磺酸鈣鹽。
6.如權(quán)利要求1 5之一所述的納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑，其特征在于所述制劑為片劑、粒劑、粉劑或水懸浮劑。
7.如權(quán)利要求1 6之一所述的一種納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑的制備方法，包含以下步驟農(nóng)用抗生素溶解后，用納米多孔活性炭充分吸附，重結(jié)晶，然后按所述比例加入所述組分，充分混和均勻后研磨粉碎制得所述緩控釋制劑。
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于 所述步驟中經(jīng)混和均勻后研磨粉碎制得粉劑；或者將所述粉劑經(jīng)壓片或造粒后制得片劑或粒劑； 或者將所述粉劑經(jīng)剪切乳化后制得水懸浮劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米多孔活性炭擔(dān)載農(nóng)用抗生素的緩控釋制劑及制備方法。由以下組分組成納米多孔碳15～40wt％，農(nóng)用抗生素50～80wt％，乳化劑0.25～1.0wt％，增稠劑0.5～1.0wt％，分散劑0.25～1.0wt％，快速滲透劑0.25～1.0wt％，余量為填料，各組分重量百分比之和為100％。所述制備方法包括農(nóng)用抗生素溶解后，用納米多孔活性炭吸收，重結(jié)晶，然后按所述比例加入所述組分，充分混和均勻后研磨粉碎制得所述緩控釋制劑。本發(fā)明所述的緩控釋制劑可以有效避免光照和微生物的降解作用，大大提高農(nóng)用抗生素的利用率。
文檔編號A01N25/12GK102210301SQ20111008306
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者姜建芳, 孫長嬌, 崔海信 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所