一种几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统的制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统的制备方法。本发明专利技术创造性地以羧酸功能化的MCM

【技术实现步骤摘要】
一种几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统的制备方法


[0001]本专利技术属于农药领域，具体涉及一种几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着人民日益提高的生活需求，畜牧生产的规模化、集约化经营逐渐成为国内外发展的主要趋势。高密度、集约化养殖畜舍内大量繁殖孳生的苍蝇作为动物疫情的重要传播媒介，严重制约着畜牧养殖业的健康发展。长期以来畜舍灭蝇主要依赖于施用伊维菌素(ivermectin,IVM)等大环内酯类、氨基甲酸酯类、有机氯、有机磷、药物的化学杀虫剂。为了保证灭蝇效果，除了空间喷洒和在蝇类停留面施药外，通常还在饲料中全群添加杀灭蝇蛆的药物或者添加剂，用以驱除、杀灭养殖动物体内外的各阶段寄生虫，从而达到控制苍蝇的效果。然而畜舍内大量残存的杀虫剂会严重危害着从业人员的健康；另外，养殖动物因长期大量地接触和摄入杀虫剂而在肝脏和脂肪中蓄积，引起慢性中毒和动物源食品药品残留，给广大人民群众的食品带了极大的安全隐患。
[0003]虽然伊维菌素在畜舍苍蝇防治方面起着十分重要的作用，但因其可造成从业人员、养殖动物中毒、引起动物源食品安全等问题。迄今为止，伊维菌素可供临床应用的剂型有浇泼剂、注射剂、片剂、干混悬剂、胶囊剂、舔剂等。但伊维菌素半衰期短，目前有一些关于乳油、粉剂及微胶囊等形式的长效缓释制剂来维持伊维菌素的作用时间和效果的报道，虽能他们延长有效血药浓度时间，实际上却是低剂量重复给药，易产生耐药性。因而，设计开发低毒、低污染的伊维菌素载药系统成为当前绿色养殖的迫切需要。
[0004]环境响应型智能微载体材料可以响应光、温度、pH值、磁场、化学物质等环境刺激的微小变化，实现物质的自律式控制释放。与常规剂型相比，环境响应型智能药物在改善药物疗效，降低副作用，具有广泛的应用前景。但是，到目前为止，并没有环境响应型智能绿色灭蝇剂的相关研究报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决现有技术的不足，提供一种几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统的制备方法，具体采用以下的技术方案：
[0006]一种几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统的制备方法，包括以下步骤：将羧酸功能化介孔二氧化硅纳米粒子MSN
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COOH作为载体，负载伊维菌素后采用壳聚糖进行包封，然后通过乙酰化反应将包封层转化为几丁质，制得所述几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统IVM@MSN
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CT；
[0007]所述MSN
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COOH由以下步骤制得：通过CTAB和TEOS反应得到介孔二氧化硅纳米颗粒CTAB@MSN，然后将其表面进行氨基化得到CTAB@MSN
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NH2，溶于甲醇并加入浓盐酸后于油浴锅内冷凝回流去除孔道CTAB，得到MSN
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NH2，最后将表面的氨基羧基化得到MSN
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COOH。
[0008]几丁质酶是广泛存在于苍蝇等昆虫中肠、蜕皮腺及某些昆虫毒腺中的一类糖蛋白酶，它可以水解昆虫体壁和中肠中的几丁质(又称甲壳素或甲壳质，Chitin,Ct)。由于蜕皮和进食等生理需求，苍蝇在生长发育的过程中需要不断地进行几丁质的合成和降解，因此几丁质代谢系统的正常运转对于苍蝇的正常生长发育至关重要。然而，哺乳动物则不以几丁质代谢作为生命活动的必需系统，故以几丁质酶作为靶标的药物具有对人、畜无害的优点。
[0009]鉴于几丁质酶在苍蝇等昆虫和哺乳动物类存在的差异性，以几丁质酶作为靶标的药物因其具有对人、畜无害的优点而有着广阔的应用前景。在该载药系统中，具有毒副作用的杀虫药将被装载到无生理毒性、高比容的介孔纳米材料中，然后通过几丁质将杀虫剂包封于介孔材料之中。由于人、畜等哺乳动物的肠道中并无几丁质水解酶，所以即便饲养者或者养殖动物接触、摄取了该智能纳米药物，包封于介孔纳米孔道中的杀虫剂也不会释放出来引起不良后果；然而蝇类、蚊子等昆虫在摄入该几丁质包封的纳米药物后，纳米药物外层的几丁质会被昆虫体内的几丁质酶降解而导致杀虫剂的释放，进而起到选择性杀灭蝇类、蚊子等昆虫而不伤害人、畜的目的。此外，我们将深入研究构建该智能载药系统时几丁质包被条件对该智能药物的漏药情况及几丁质酶敏感性的影响，通过调控智能纳米药物的制备条件，全面优化该载药系统的体外载药
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释药特性；为这一新型智能载药系统的进一步发展提供理论基础和实验依据。这一研究的实施将为绿色兽用灭蝇剂乃至绿色智能杀菌剂、农业杀虫剂甚至是化疗药物等研究领域的发展提供新的导向，对生命科学、农业、医药的发展将具有重要意义。
[0010]伊维菌素介孔纳米材料制备的过程相对来说比较繁多，对于介孔纳米材料的制备是影响整个试验的关键。在制备介孔纳米材料的过程中，比较难以控制的是整体介孔纳米材料的粒径问题，无法做到十分的规则整齐，在合成CTAB@MSN的过程中，对于溶液的加入以及温度的把控都有一定的要求，同时在去除介孔表面的CATB过程中，对于反应的进行也介孔表面CATB是否完全清除，这是无法从直接的试验过程中得知的。因此，专利技术人具体提供了以下优选。
[0011]其中，CTAB@MSN的具体制备过程为：将CTAB溶于水后，加入2mol/L NaOH溶液搅拌，并加热至80℃，逐滴滴加TEOS并搅拌2h，CTAB、水、NaOH和TEOS的比例为2g：960mL：7mL：10mL；取下层白色沉淀，抽滤，依次用水和甲醇冲洗，干燥后得到介孔二氧化硅纳米颗粒CTAB@MSN。
[0012]CTAB@MSN
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NH2的具体制备过程为：将CTAB@MSN、正己烷和硅烷偶联剂按照10g：20mL：10mL的比例混合，常温搅拌48h，离心得到下层白色沉淀，然后用甲醇冲洗，干燥后得到表面氨基化的介孔二氧化硅纳米颗粒CTAB@MSN
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NH2。
[0013]MSN
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NH2的具体制备过程为：将CTAB@MSN
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NH2分散于甲醇中，加入浓盐酸，CTAB@MSN
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NH2、甲醇和浓盐酸的比例为3g：300mL：5mL，于油浴锅中冷凝回流12h，离心回收下层沉淀，再次分散于与第一次冷凝回流操作等量的甲醇中，加入第一次冷凝回流操作等量的浓盐酸，于油浴锅中冷凝回流12h，离心得下层沉淀，然后用体积比为1:1的三乙胺和甲醇组成的混合液进行清洗，再用甲醇进行清洗，真空干燥，去除多余溶剂，得到MSN
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NH2。
[0014]MSN
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COOH的具体制备过程为：将NH2‑
MSN加入至DMSO溶液中，然后于0℃的条件下加入丁二酸酐和三乙胺，搅拌1h，然后升温至40℃，搅拌47h，离心回收沉淀后用甲醇洗涤，
得到MSN
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COOH。
[0015]IVM@MSN
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CT的具体制备过程为：将MSN
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COOH、伊维菌素、甲醇按照500mg：500m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将羧酸功能化介孔二氧化硅纳米粒子MSN
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COOH作为载体，负载伊维菌素后采用壳聚糖进行包封，然后通过乙酰化反应将包封层转化为几丁质，制得所述几丁质酶响应性伊维菌素介孔基纳米递送系统IVM@MSN
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CT；所述MSN
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COOH由以下步骤制得：通过CTAB和TEOS反应得到介孔二氧化硅纳米颗粒CTAB@MSN，然后将其表面进行氨基化得到CTAB@MSN
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NH2，溶于甲醇并加入浓盐酸后于油浴锅内冷凝回流去除孔道CTAB，得到MSN
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NH2，最后将表面的氨基羧基化得到MS N
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COOH。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，CTAB@MSN的具体制备过程为：将CTAB溶于水后，加入2mol/L NaOH溶液搅拌，并加热至80℃，逐滴滴加TEOS并搅拌2h，CTAB、水、NaOH和TEOS的比例为2g：960mL：7mL：10mL；取下层白色沉淀，抽滤，依次用水和甲醇冲洗，干燥后得到介孔二氧化硅纳米颗粒CTAB@MSN。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，CTAB@MSN
‑
NH2的具体制备过程为：将CTAB@MSN、正己烷和硅烷偶联剂按照10g：20mL：10mL的比例混合，常温搅拌48h，离心得到下层白色沉淀，然后用甲醇冲洗，干燥后得到表面氨基化的介孔二氧化硅纳米颗粒CTAB@MSN
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NH2。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，MSN
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NH2的具体制备过程为：将CTAB@MSN
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NH2分散于甲醇中，加入浓盐酸，CTAB@MSN
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NH2、甲醇和浓盐酸的比例为3g：300mL：5mL，于油浴锅中冷凝回流12h，离心回收下层沉淀，再次分散于与第一次冷凝回流操作等量的甲醇中，加入第一次冷凝回流操作等量的浓盐酸，于油浴锅中冷凝回流12h，离心得下层沉淀，然后用体积比为1:1的三乙胺和甲醇组成的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁厚群，鲍光明，林埴，杨俊岚，刘宝生，王小莺，宋德平，邓科，
申请(专利权)人：江西农业大学，
类型：发明
国别省市：