一種喜樹堿-阿維菌素二氧化硅納米粒子及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種新的喜樹堿-阿維菌素二氧化娃納米粒子包合藥物，W及它的制 備方法和其在制備農藥中的用途。
【背景技術】
[0002] 農藥的推廣對于農業生產有著重要意義，同時也是我國國民經濟中不可缺少 的一個產業。農藥一般可分為化學農藥和生物農藥，目前我國使用最多的是化學農藥。 然而化學農藥的毒性大，對環境污染也日趨嚴重，而且由于長期、單一使用或濫用殺蟲 劑，極易使害蟲產生抗藥性，甚至發展為交互抗性和多抗性化ilderV.A.，etal.化OP Protection, 1999, 18:177-191)。據統計，從1910年到2010年的百年之間，抗藥害蟲已從1 種增加至600多種，其中80%是昆蟲和蛾類。抗藥性的出現不僅嚴重降低了農藥的效力，造 成生產成本增加，防治效果下降等不良影響，而且還會因為盲目增加農藥劑量而加重對環 境的污染及影響生態平衡。將兩種或多種作用方式和作用機制不同的農藥復配，可W減緩 害蟲抗藥性的發生，是克服害蟲抗藥性的關鍵；此外，農藥復配還能兼治多種病蟲害，增強 藥效，減少農藥使用量，降低成本，減少對環境的污染。例如代森儘鋒與瑞毒霉復配、多菌靈 與滅菌丹復配、有機憐類與擬除蟲菊醋類復配等，都是比較成功的農藥復配方案（王肖娟， 等.安徽農業科學，2007, 35 :3902-3904)。
[0003] 然而，農藥常規劑型一般利用率只有20%~30%，在釋放到祀標物過程中的損失 率在50 %~60 % (楊蕾，等.農藥科學與管理，2009, 30:36-39)。農藥常規劑型存在有效 成分釋放速度快、藥效持續時間短、用藥量大等缺點，不僅在經濟上是一種浪費，而且造成 了環境污染。因此，對農藥劑型進行改進是提高農藥利用率，降低農藥殘留的有效途徑之 一。近年來，關于滿足農藥延長和更好控制藥物釋放的需要的新型制劑越來越受到更多的 關注。緩釋制劑能限制減少藥物流失和表面遷移，導致農藥使用量減少，現已成為藥物傳遞 系統研究的焦點度enitaS.,et.Dekker:化WYork, 2004)。

【發明內容】

[0004] 本發明提供一種可W用做農藥且具有緩釋作用的的喜樹堿-阿維菌素二氧化娃 納米粒子的制備方法。
[0005] 本發明的一種喜樹堿-阿維菌素二氧化娃納米粒子的制備方法是：
[000引a.在氮氣保護下，將5g聚乙二醇單甲酸用50mL干燥二氯甲燒攬拌溶解，然后加入 5g下二酸酢、4mL干燥化晚，加熱至40°C，充分回流反應，回流完畢后，冷卻至室溫進行干燥 處理，再在其中加適量蒸饋水溶解，用體積比為1:1的乙酸乙醋/正己燒洗涂，水相再用氯 仿萃取，合并萃取液用無水硫酸儀干燥處理，經過濾和蒸饋濃縮得到mPEGsw-C00H(2);
[0007]b.將a步驟所得到的m陽Gsw-COOHlmmol用10血干燥二氯甲燒攬拌溶解，在0°C 下，依次加入348mg的喜樹堿、122mg的4-二甲氨基化晚和0. 17血N，N'-二異丙基碳二 亞胺，繼續在〇°C下反應化，撤去冰浴，緩慢升至室溫，繼續攬拌反應16h，待反應完畢后，過 濾，濾液用0.INHCl洗涂，再有機相用無水硫酸儀干燥過夜，過濾、蒸饋旋干得粗品，將所得 到的粗品用洗脫劑：氯仿/甲醇=20:1柱層析純化；
[0008]C.將35Omg阿維菌素、MSmgmPEGsw-COOH和SOmg4-二甲氨基化晚值MAP) (0. 4mmol)，用10血干燥的二氯甲燒溶解并攬拌，在0°C下，分批加入90. 6mg二環己基碳二 亞胺值CC) (0. 44mmol)，繼續攬拌化，撤去冰浴，緩慢升至室溫，并在室溫攬拌反應過夜，待 反應完畢，加入適量的氯仿稀釋，過濾，濾液依次用0.IN鹽酸和蒸饋水洗涂數次，無水硫酸 儀干燥，過濾，減壓旋干，最后柱層析純化，用氯仿/甲醇10:1，得到一淺黃色的油狀物一喜 樹堿-阿維菌素二氧化娃納米粒子AVM-mPEGg。。。
[0009]用本發明的方法制備的喜樹堿-阿維菌素二氧化娃納米粒子可在農藥方面的應 用，如用于殺滅朱砂葉蛾或小菜蛾等農作物害蟲。
[0010] 在緩慢釋放藥物傳遞系統中，由于其無毒屬性和釋藥性能，如介孔結構穩 定性、比表面高、孔道容量大、納米孔道尺寸規則及其孔隙表面含有豐富的Si-OH 鍵來負載和釋放藥物分子，介孔二氧化娃材料有潛力廣泛應用于藥物載體（(1) HataH.,etal.畑emistryofMaterials, 1999, 11:1110-1119 ;(2)MunozB.,et al.QiemistryofMaterials, 2003, 15:500-503 ; (3)FisherK.,etal.ChemistiT-AEuropeanJournal, 2003, 9:5873-5878 ； (4)TiseanuC. ,etal.theJournalof I^ysicalChemistryC，2009, 113:5784-5791)。最近，介孔硅膠作為藥物傳遞系統的 新應用已經得到探索（（1)化Q.,etal.AdvancedMaterials, 2003, 15:1262-1266; (2) AnderssonJ.,etal.QiemistryofMaterials, 2004, 16:4160-4167 ; (S)ArcosD.,et al.ChemistryofMaterials,2009,21:1000-1009 ； (4)DoadrioA.,etal.Journal ofControlledRelease, 2004, 97:125-132; (5)化ihC.,etal.MaterialsScience and化gineering:C，2010, 30:657-663)。因運些系統能夠增加生物利用度和降低難 吸收藥物的劑量，應用于藥物傳遞系統的典型的介孔材料，如SBA-15和MCM-41，已經 得到很好的研究。它們的介孔結構特征使得其可W在一個控制的比例下負載和釋放 藥物（（I)DoadrioA.,etal.JournalofControlledRelease, 2004, 97:125-132; (2)HorcajadaP.,etal.MicroporousMesoporousMater, 2004,68:105-109)。然 而，運些傳統的介孔材料的載藥容量卻相對較低（（DE^SaftyS.，etal.化emistry ofMaterials,2003, 15:2892-2902 ；(2)EI-SaftyS. ,etal.Chemistryof Materials, 2004, 16:384-400)。
[0011] 鑒于此，為了提高二氧化娃納米粒子的載藥量，本發明沿用雙模板劑法制備二氧 化娃納米粒子的思路，W農藥-聚合物的兩親性共聚物（喜樹堿-PEG和阿維菌素-PEG) 和陽離子表面活性劑CTAB為雙重模板劑，制備成二氧化娃納米粒子（CPT-mPEGw。/ AVM-mPEGwe/CTABiMSN)，直接將農藥包埋在里面，W達到緩釋的效果；而且，二氧化娃對紫 外線反射率高達70%~80%，穩定性好，對遇光容易分解的農藥可W起到很好的保護作 用。此外，將植物源農藥喜樹堿與生物源農藥阿維菌素聯合使用，制備成雙核納米農藥，經 生物活性測試結果表明：該雙核納米農藥對朱砂葉蛾和小菜蛾的毒殺活性均要強于兩種母 藥喜樹堿和阿維菌素。
【附圖說明】
[0012] 附圖1為本發明的負載喜樹堿和阿維菌素的二氧化娃納米粒子的制備及其生物 活性測試示意圖。
[0013]附圖 2 為AVM-mPEGs。。（a)、CPT-mPEGs。。化）、MCM-41 (C)和CPT-mPEGsoo/AVM-mPEGs。。/ CTAB麵SN(d)的紅外光譜圖。
[0014]附圖 3 為CPT-mPEGsoo/AVM-mPEGsoo/CTABiMSN(a)，CPT-mPEGs。。化）和AVM-mPEGsook) 的TEM圖像。
[0015]附圖 4 為CPT-mPEGsoo/AVM-mPEGsoo/CTABiMSN在水中的釋放曲線。
【具體實施方式】
[0016] W下結合實施例及實驗對本發明進行詳細解說。
[0017]實施例1 :CPT-mPEG日00和AVM-mPEG加術生物的合成
[001引 l)CPT-mPEGs。。衍生物（3)的合成
[0020]式 1
[002。 在氮氣保護下，往100血圓底燒瓶中加入5gm陽Gg。。（聚乙二醇單甲酸）（IOmmoU， 用501111^干燥二氯甲燒攬拌溶解，然后加入5邑下二酸酢（5011111101)、4血干燥化晚（501111110^， 加熱至40°C，回流=天。待回流完畢后，冷卻至室溫，減壓蒸饋旋干，加適量蒸饋水溶解，用 乙酸乙醋/正己燒（1:1)洗涂數次。水相再用氯仿萃取3次，合并萃取液，無水硫酸儀干燥 過夜，過濾，減壓蒸饋濃縮得到mPEGsw-C00H(2)。
[002引于100血圓底燒瓶中加入m陽Gsw-COOH(Immo1)，用10血干燥二氯甲燒攬拌溶 解。在0°C下，依次加入348mg喜樹堿（lmmol)、122mg4-二甲氨基[I比晚（DMAP)(lmmol)、 0. 17mLN，N'-二異丙基碳二亞胺值IPC) (Immol)，繼續在(TC下反應2h。撤去冰浴，緩慢升 至室溫，繼續攬拌反應16h。待反應完畢后，過濾，濾液用0.IN肥1洗涂S次，有機相用無水 硫酸儀干燥過夜，過濾，減壓蒸饋旋干得粗品。柱層析純化（洗脫劑：氯仿/甲醇=20:1)。
[0023]CPT-mPEGsoo:黃色固體，收率 85%;IRv:3445. 7, 2941. 3, 2872.8, 1753 .0, 1672. 2, 1623.8, 1562. 4, 1458.Icm1; 1H-NMR(400MHz,CDCI3) : 58. 38 (1H,S,H -7)，8.20(lH，d，J= 8.4Hz,H-12), 7.92 (lH，d，J= 8.4Hz,H-9), 7.81 (lH，t，J= 7. 2Hz，H-10)，7. 64(lH，t，J= 7. 2Hz，H-ll)，7. 25(lH，s，H-14)，5. 51(2H，ABq，J= 17. 2Hz ，H-17)，5. 25 (2H,s,H-5)，4. 26-4. 16 (2H,m)，3. 87-3. 79 (2H,m)，3