一种乙蒜素缓释制剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种乙蒜素缓释制剂及其制备方法，属于乙蒜素应用技术领域。


背景技术：

2.乙蒜素是我国自行研发的一种植物仿生农药，具有见效快、杀菌谱广、低残留等优点。已见报道能有效防治多种作物病害，如马铃薯黑茎病、水稻恶苗病、芒果树叶片苔藓、葡萄炭疽病、火龙果炭疽病、华重楼叶斑病、猕猴桃溃疡病、木薯细菌性萎蔫病、贡柑黑腐病、重楼灰霉病、草莓灰霉病等。此外，乙蒜素还具有调节植物生长、提高种子发芽率、促进作物生长、增加产量和改善品质等作用。zhang s等研究发现，乙蒜素能够抑制疫霉(phytophthora infestans)核糖体活性和蛋白质合成，从而实现对马铃薯晚疫病的防治作用。
3.目前乙蒜素有植物提取和人工合成两种制备途径，为微黄色或者褐黄色油状透明或半透明液体，有臭味。乙蒜素易挥发性和有特殊的难闻的臭味的特点，导致其田间利用率相对较低，持效期不长，同时应用过程农户体验感不好，这使得乙蒜素药剂产品虽效果较好但不是很受用户欢迎。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：提供一种乙蒜素缓释制剂及其制备方法，以解决乙蒜素释放速度快，药效周期短，以及臭味重的技术问题。
5.本发明的技术方案是：一种乙蒜素缓释制剂，由以下质量组分组成：
6.乙蒜素乳油
ꢀꢀ1‑
10份；
7.缓释油芯辅料
ꢀꢀ
20
‑
40份；
8.硅藻土
ꢀꢀ2‑
20份；
9.海藻酸钠或聚丙烯酸钠
ꢀꢀ1‑
5份；
10.可溶性钙盐
ꢀꢀ1‑
10份；
11.甘油
ꢀꢀ1‑
5份；
12.水
ꢀꢀ5‑
20份。
13.可选的，所述缓释油芯辅料为季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯和季戊四醇二油酸酯的混合物。
14.可选的，所述季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯和季戊四醇二油酸酯的质量比为8
‑
2：8
‑
2：1
‑
4：1
‑
4。
15.可选的，所述可溶性钙盐为葡萄糖酸钙、乙酸钙或氯化钙。
16.可选的，所述缓释制剂为缓释颗粒或缓释凝胶。
17.本发明还提供一种制备所述乙蒜素缓释制剂的方法，包括以下工艺步骤：先将乙蒜素乳油与缓释油芯辅料混合，再与硅藻土混合均匀，并分散于海藻酸钠或聚丙烯酸钠水溶液中，然后将溶液滴于可溶性钙盐的水溶液中固化，即得乙蒜素缓释颗粒。
18.本发明还提供一种制备所述乙蒜素缓释制剂的方法，包括以下工艺步骤：先将乙蒜素乳油与缓释油芯辅料混合，再与硅藻土混合均匀，并分散于海藻酸钠或聚丙烯酸钠水溶液中，然后将溶液浸泡于可溶性钙盐的水溶液中固化，即得乙蒜素缓释凝胶。
19.本发明的有益效果是：本发明制备的乙蒜素缓释制剂，可以减轻臭味、减慢乙蒜素释放速度，达到延长乙蒜素药效保持周期、降低其使用次数和施用量的目的。此外，本发明乙蒜素缓释制剂还表现出一定的温度响应特征，更加贴近大田生产需要。
20.申请人在研究中发现，乙蒜素乳油能够与季戊四醇四硬脂酸酯(pets)、季戊四醇四油酸酯(peto)任意比混溶，但不能与季戊四醇二硬脂酸酯(peds)、季戊四醇二油酸酯(pedo)、甘油和水混溶；pets、peto、peds、pedo能够任意比混溶。因此发挥pets和peto熔点差异和能够与乙蒜素乳油的混溶特征可以制备温敏型载药体；同时利用peds、pedo熔点不同且不与乙蒜素乳油混溶但可与载药体pets、peto混溶的特征，构建与载药体良好融合的温敏型药物释放阻隔层。最终构建具有温度响应释放特征的乙蒜素缓释体：缓释颗粒和缓释凝胶。
附图说明
21.图1为乙蒜素缓释颗粒的产品形态图；
22.图2为乙蒜素缓释颗粒的释放曲线图。
具体实施方式
23.下面结合具体的实施例对发明进行进一步介绍：
24.测定方法
25.先将相关的测定方法描述如下：
26.1、乙蒜素缓释制剂释放周期测试方法
27.称取10g/份缓释颗粒或凝胶20份，各10份置于20℃和35℃下进行恒温释放。以0d时抽样测定的乙蒜素含量为100％，每天1份样品测定缓释颗粒或凝胶中剩余乙蒜素量，并计算释放率。
28.乙蒜素释放率采用残留量法计算，即测定释放一定时间的乙蒜素样品中乙蒜素含量x1，x1除以理论乙蒜素量x0即得残留率y1，(1
‑
y1)
×
100％得到释放率。
29.2、有关物质测定方法
30.乙蒜素含量采用高效液相色谱法测定，色谱柱为艾杰尔promocil c18色谱柱(4.6mm
×
250mm，5μm)，流动相为乙腈
‑
水(30∶70)，流速1.0ml
·
min
‑
1，检测波长210nm，柱温30℃。
31.实施例1
32.乙蒜素缓释制剂中各组分的含量：
33.乙蒜素乳油1g，缓释油芯辅料20g(其中季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯和季戊四醇二油酸酯的质量比为8：8：1：1)，硅藻土2g，海藻酸钠5g，葡萄糖酸钙1g，甘油1g，水5g。
34.制备方法：先将乙蒜素乳油与缓释油芯辅料混合，再与硅藻土混合均匀，并分散于1.5％海藻酸钠水溶液中，然后将溶液滴于2％葡萄糖酸钙水溶液中固化，即得乙蒜素缓释
颗粒。
35.经测定，乙蒜素缓释制剂在35℃下10d释放率达到99.2％，较20℃下释放率18.0％高81.2％。同时，经感官体验乙蒜素缓释制剂的臭味得到明显降低。
36.实施例2
37.乙蒜素缓释制剂中各组分的含量：
38.乙蒜素乳油10g，缓释油芯辅料40g(其中季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯和季戊四醇二油酸酯的质量比为2：2：4：4)，硅藻土20g，聚丙烯酸钠2g，乙酸钙10g，甘油5g，水20g。
39.制备方法：先将乙蒜素乳油与缓释油芯辅料混合，再与硅藻土混合均匀，并分散于1.5％聚丙烯酸钠水溶液中，然后将溶液滴于2％乙酸钙水溶液中固化，即得乙蒜素缓释颗粒。
40.经测定，乙蒜素缓释制剂在35℃下10d释放率达到99.7％，较20℃下释放率18.2％高81.5％。同时，经感官体验乙蒜素缓释制剂的臭味得到明显降低。
41.实施例3
42.乙蒜素缓释制剂中各组分的含量：
43.乙蒜素乳油5g，缓释油芯辅料30g(其中季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯和季戊四醇二油酸酯的质量比为6：4：2：2)，硅藻土10g，海藻酸钠3g，氯化钙6g，甘油2g，水14g。
44.制备方法：先将乙蒜素乳油与缓释油芯辅料混合，再与硅藻土混合均匀，并分散于1.5％海藻酸钠水溶液中，然后将溶液滴于2％氯化钙水溶液中固化，即得乙蒜素缓释颗粒。
45.经测定，乙蒜素缓释制剂在35℃下10d释放率达到99.3％，较20℃下释放率17.9％高81.4％。同时，经感官体验乙蒜素缓释制剂的臭味得到明显降低。
46.实施例4
47.乙蒜素缓释制剂中各组分的含量：
48.乙蒜素乳油6g，缓释油芯辅料25g(其中季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯和季戊四醇二油酸酯的质量比为4：4：2：2)，硅藻土8g，海藻酸钠2g，氯化钙8g，甘油3g，水13g。
49.制备方法：先将乙蒜素乳油与缓释油芯辅料混合，再与硅藻土混合均匀，并分散于1.5％海藻酸钠水溶液中，然后将溶液滴于2％氯化钙水溶液中固化，即得乙蒜素缓释颗粒。
50.经测定，乙蒜素缓释制剂在35℃下10d释放率达到99.4％，较20℃下释放率18.5％高80.9％。同时，经感官体验乙蒜素缓释制剂的臭味得到明显降低。
51.实施例5
52.乙蒜素缓释制剂中各组分的含量：
53.乙蒜素乳油4g，缓释油芯辅料26g(其中季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯和季戊四醇二油酸酯的质量比为2：2：3：3)，硅藻土6g，海藻酸钠4g，氯化钙7g，甘油3g，水12g。
54.制备方法：先将乙蒜素乳油与缓释油芯辅料混合，再与硅藻土混合均匀，并分散于1.5％海藻酸钠水溶液中，然后将溶液浸泡于2％氯化钙水溶液中固化，即得乙蒜素缓释凝胶。
55.经测定，乙蒜素缓释制剂在35℃下10d释放率达到90％，较20℃下释放率16％高74％。同时，经感官体验乙蒜素缓释制剂的臭味得到明显降低。
56.图1为乙蒜素缓释颗粒产品形态图，颗粒产品形态圆整、大小均匀，具有良好的产品外观。图2为实施例1所测的乙蒜素缓释颗粒的释放曲线图。
57.从实施例1至实施例5来看，本发明制备的乙蒜素缓释制剂，可以减轻臭味、减慢乙蒜素释放速度，达到延长乙蒜素药效保持周期、降低其使用次数和施用量的目的。此外，本发明乙蒜素缓释制剂还表现出一定的温度响应特征，更加贴近大田生产需要。例如在20℃左右时，多种作物病害，如马铃薯黑茎病、水稻恶苗病等未发病，而在30℃时这些病开始在作物上显现。
58.下面对本发明中缓释油芯辅料的筛选进行试验说明：
59.1、试验试剂和仪器
60.试验试剂：乙蒜素，由天津市汉邦植物保护剂有限责任公司提供，含量80％；季戊四醇四硬脂酸酯(pentaerythrityl tetrastearate，pets)、季戊四醇二硬脂酸酯(pentaerythritol distearate，peds)、季戊四醇四油酸酯(pentaerythritol tetraoleate，peto)、季戊四醇二油酸酯(pentaerythritol dioleate，pedo)均为嘉兴中诚环保科技股份有限公司产品，棕榈油为菲律宾天然棕榈油、矿物油、吐温80、司潘80、海藻酸钠、乙酸钙、葡萄糖酸钙、硅藻土等均为国产工业级试剂。
61.lt202电子天平秤为常熟市天量有限责任公司产品，恒温磁力搅拌器85
‑
2型为上海志成电器有限公司产品，恒温水浴槽hh
‑
1和机械搅拌机oes
‑
20均为上海秋佐科学仪器有限公司产品，微量移液枪100
‑
1000ul为大龙兴创实验仪器(北京)股份公司产品。
62.2、药芯油相配方筛选与优化
63.2.1候选药芯材料与乙蒜素相容性筛选
64.各取1ml乙蒜素溶液分别与等体积pets(熔融)、peds(熔融)、peto、pedo、棕榈油(熔融)、矿物油、吐温80、司潘80，于常温下快速振荡混合均匀，并静置10min，通过观察分层与否判断是否能够混溶。
65.经试验，乙蒜素乳油可与pets、peto和司潘80完全混溶，与peds、pedo、矿物油和吐温80不能混溶。考虑到pets、peto的凝固温度较高，而peds、pedo的凝固温度较低，混合后获得加工温度适宜且乙蒜素释放缓慢药芯的可能性较高，因此采用季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯和季戊四醇二油酸酯的混合物作为缓释油芯辅料。
66.2.2混合药芯熔融与凝固温度测定
67.为了便于测定pets、peto与peds、pedo混合后的凝固情况，申请人选取pets与pedo的混合来进行试验。
68.按pets与pedo质量比9:1、6:1、4:1、1:1、1:4、1:6、1:9配置混合物。于80℃水浴锅中加热熔融混匀，然后按5℃步级降温观察混合物凝固状态(每个温度梯度的停留时间为30min)。完成降温程序后，再按5℃步级逐步升温观测混合物的是否发生熔融。由此测定各混合比例样本的熔融温度和凝固温度。
69.不同比例pets和pedo混合物在各温度下的熔融/凝固情况见表1。从表1中可以看出伴随pets比例升高，混合物凝固温度渐次升高；相反伴随pedo比例升高，混合物凝固温度降低。
70.表1各比例pets和pedo混合物在降温程序下的凝固情况
[0071][0072]
“‑”
表示澄清液态，“+”表示有絮状沉淀，“++”表示软凝胶态，“+++”表示硬固态
[0073]
从表2可以看出同样伴随pets比例升高混合物溶解温度渐次升高，与其凝固温度的变化趋势相同。
[0074]
表2各比例pets和pedo混合物在降温程序下的熔融状态
[0075][0076][0077]
“‑”
表示完全溶解，“+”表示有絮状沉淀，“++”表示软凝胶态，“+++”表示硬固态
[0078]
由上可知，乙蒜素乳油能够与季戊四醇四硬脂酸酯(pets)、季戊四醇四油酸酯(peto)任意比混溶，但不能与季戊四醇二硬脂酸酯(peds)、季戊四醇二油酸酯(pedo)、甘油和水混溶；pets、peto、peds、pedo能够任意比混溶。因此发挥pets和peto熔点差异和能够与乙蒜素乳油的混溶特征可以制备温敏型载药体；同时利用peds、pedo熔点不同且不与乙蒜素乳油混溶但可与载药体pets、peto混溶的特征，构建与载药体良好融合的温敏型药物释放阻隔层。最终构建具有温度响应释放特征的乙蒜素缓释体：缓释颗粒和缓释凝胶。
[0079]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。