一种喜树碱-阿维菌素二氧化硅纳米粒子及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种新的喜树碱-阿维菌素二氧化娃纳米粒子包合药物，W及它的制 备方法和其在制备农药中的用途。
【背景技术】
[0002] 农药的推广对于农业生产有着重要意义，同时也是我国国民经济中不可缺少 的一个产业。农药一般可分为化学农药和生物农药，目前我国使用最多的是化学农药。 然而化学农药的毒性大，对环境污染也日趋严重，而且由于长期、单一使用或滥用杀虫 剂，极易使害虫产生抗药性，甚至发展为交互抗性和多抗性化ilderV.A.，etal.化OP Protection, 1999, 18:177-191)。据统计，从1910年到2010年的百年之间，抗药害虫已从1 种增加至600多种，其中80%是昆虫和蛾类。抗药性的出现不仅严重降低了农药的效力，造 成生产成本增加，防治效果下降等不良影响，而且还会因为盲目增加农药剂量而加重对环 境的污染及影响生态平衡。将两种或多种作用方式和作用机制不同的农药复配，可W减缓 害虫抗药性的发生，是克服害虫抗药性的关键；此外，农药复配还能兼治多种病虫害，增强 药效，减少农药使用量，降低成本，减少对环境的污染。例如代森儘锋与瑞毒霉复配、多菌灵 与灭菌丹复配、有机憐类与拟除虫菊醋类复配等，都是比较成功的农药复配方案（王肖娟， 等.安徽农业科学，2007, 35 :3902-3904)。
[0003] 然而，农药常规剂型一般利用率只有20%~30%，在释放到祀标物过程中的损失 率在50 %~60 % (杨蕾，等.农药科学与管理，2009, 30:36-39)。农药常规剂型存在有效 成分释放速度快、药效持续时间短、用药量大等缺点，不仅在经济上是一种浪费，而且造成 了环境污染。因此，对农药剂型进行改进是提高农药利用率，降低农药残留的有效途径之 一。近年来，关于满足农药延长和更好控制药物释放的需要的新型制剂越来越受到更多的 关注。缓释制剂能限制减少药物流失和表面迁移，导致农药使用量减少，现已成为药物传递 系统研究的焦点度enitaS.,et.Dekker:化WYork, 2004)。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种可W用做农药且具有缓释作用的的喜树碱-阿维菌素二氧化娃 纳米粒子的制备方法。
[0005] 本发明的一种喜树碱-阿维菌素二氧化娃纳米粒子的制备方法是：
[000引a.在氮气保护下，将5g聚乙二醇单甲酸用50mL干燥二氯甲烧揽拌溶解，然后加入 5g下二酸酢、4mL干燥化晚，加热至40°C，充分回流反应，回流完毕后，冷却至室溫进行干燥 处理，再在其中加适量蒸馈水溶解，用体积比为1:1的乙酸乙醋/正己烧洗涂，水相再用氯 仿萃取，合并萃取液用无水硫酸儀干燥处理，经过滤和蒸馈浓缩得到mPEGsw-C00H(2);
[0007]b.将a步骤所得到的m阳Gsw-COOHlmmol用10血干燥二氯甲烧揽拌溶解，在0°C 下，依次加入348mg的喜树碱、122mg的4-二甲氨基化晚和0. 17血N，N'-二异丙基碳二 亚胺，继续在〇°C下反应化，撤去冰浴，缓慢升至室溫，继续揽拌反应16h，待反应完毕后，过 滤，滤液用0.INHCl洗涂，再有机相用无水硫酸儀干燥过夜，过滤、蒸馈旋干得粗品，将所得 到的粗品用洗脱剂：氯仿/甲醇=20:1柱层析纯化；
[0008]C.将35Omg阿维菌素、MSmgmPEGsw-COOH和SOmg4-二甲氨基化晚值MAP) (0. 4mmol)，用10血干燥的二氯甲烧溶解并揽拌，在0°C下，分批加入90. 6mg二环己基碳二 亚胺值CC) (0. 44mmol)，继续揽拌化，撤去冰浴，缓慢升至室溫，并在室溫揽拌反应过夜，待 反应完毕，加入适量的氯仿稀释，过滤，滤液依次用0.IN盐酸和蒸馈水洗涂数次，无水硫酸 儀干燥，过滤，减压旋干，最后柱层析纯化，用氯仿/甲醇10:1，得到一浅黄色的油状物一喜 树碱-阿维菌素二氧化娃纳米粒子AVM-mPEGg。。。
[0009]用本发明的方法制备的喜树碱-阿维菌素二氧化娃纳米粒子可在农药方面的应 用，如用于杀灭朱砂叶蛾或小菜蛾等农作物害虫。
[0010] 在缓慢释放药物传递系统中，由于其无毒属性和释药性能，如介孔结构稳 定性、比表面高、孔道容量大、纳米孔道尺寸规则及其孔隙表面含有丰富的Si-OH 键来负载和释放药物分子，介孔二氧化娃材料有潜力广泛应用于药物载体（(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，介孔硅胶作为药物传递系统的 新应用已经得到探索（（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)。因运些系统能够增加生物利用度和降低难 吸收药物的剂量，应用于药物传递系统的典型的介孔材料，如SBA-15和MCM-41，已经 得到很好的研究。它们的介孔结构特征使得其可W在一个控制的比例下负载和释放 药物（（I)DoadrioA.,etal.JournalofControlledRelease, 2004, 97:125-132; (2)HorcajadaP.,etal.MicroporousMesoporousMater, 2004,68:105-109)。然 而，运些传统的介孔材料的载药容量却相对较低（（DE^SaftyS.，etal.化emistry ofMaterials,2003, 15:2892-2902 ；(2)EI-SaftyS. ,etal.Chemistryof Materials, 2004, 16:384-400)。
[0011] 鉴于此，为了提高二氧化娃纳米粒子的载药量，本发明沿用双模板剂法制备二氧 化娃纳米粒子的思路，W农药-聚合物的两亲性共聚物（喜树碱-PEG和阿维菌素-PEG) 和阳离子表面活性剂CTAB为双重模板剂，制备成二氧化娃纳米粒子（CPT-mPEGw。/ AVM-mPEGwe/CTABiMSN)，直接将农药包埋在里面，W达到缓释的效果；而且，二氧化娃对紫 外线反射率高达70%~80%，稳定性好，对遇光容易分解的农药可W起到很好的保护作 用。此外，将植物源农药喜树碱与生物源农药阿维菌素联合使用，制备成双核纳米农药，经 生物活性测试结果表明：该双核纳米农药对朱砂叶蛾和小菜蛾的毒杀活性均要强于两种母 药喜树碱和阿维菌素。
【附图说明】
[0012] 附图1为本发明的负载喜树碱和阿维菌素的二氧化娃纳米粒子的制备及其生物 活性测试示意图。
[0013]附图 2 为AVM-mPEGs。。（a)、CPT-mPEGs。。化）、MCM-41 (C)和CPT-mPEGsoo/AVM-mPEGs。。/ CTAB麵SN(d)的红外光谱图。
[0014]附图 3 为CPT-mPEGsoo/AVM-mPEGsoo/CTABiMSN(a)，CPT-mPEGs。。化）和AVM-mPEGsook) 的TEM图像。
[0015]附图 4 为CPT-mPEGsoo/AVM-mPEGsoo/CTABiMSN在水中的释放曲线。
【具体实施方式】
[0016] W下结合实施例及实验对本发明进行详细解说。
[0017]实施例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。 在氮气保护下，往100血圆底烧瓶中加入5gm阳Gg。。（聚乙二醇单甲酸）（IOmmoU， 用501111^干燥二氯甲烧揽拌溶解，然后加入5邑下二酸酢（5011111101)、4血干燥化晚（501111110^， 加热至40°C，回流=天。待回流完毕后，冷却至室溫，减压蒸馈旋干，加适量蒸馈水溶解，用 乙酸乙醋/正己烧（1:1)洗涂数次。水相再用氯仿萃取3次，合并萃取液，无水硫酸儀干燥 过夜，过滤，减压蒸馈浓缩得到mPEGsw-C00H(2)。
[002引于100血圆底烧瓶中加入m阳Gsw-COOH(Immo1)，用10血干燥二氯甲烧揽拌溶 解。在0°C下，依次加入348mg喜树碱（lmmol)、122mg4-二甲氨基[I比晚（DMAP)(lmmol)、 0. 17mLN，N'-二异丙基碳二亚胺值IPC) (Immol)，继续在(TC下反应2h。撤去冰浴，缓慢升 至室溫，继续揽拌反应16h。待反应完毕后，过滤，滤液用0.IN肥1洗涂S次，有机相用无水 硫酸儀干燥过夜，过滤，减压蒸馈旋干得粗品。柱层析纯化（洗脱剂：氯仿/甲醇=20:1)。
[0023]CPT-mPEGsoo:黄色固体，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