基于玉米醇溶蛋白的阿维菌素载药体系设计与性能研究

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阿维菌素是从土壤中分离出来的阿维链霉菌发酵的产物,是一种自然产生的药物。阿维菌素具有驱虫和杀虫的特性,通常作为控制害虫的杀虫剂。但阿维菌素很容易被氧化和光解,在紫外线照射下的半衰期很短。因此有必要对其进行包封来延长阿维菌素的效果。本研究结合玉米醇蛋白(Zein)疏水和自组装的特点,通过疏水作用、氢键作用、共价键作用制备了玉米醇溶蛋白负载阿维菌素纳米粒子(Zein@AVM)、十二烷基硫酸钠/玉米醇溶蛋白负载阿维菌素纳米粒子(SDS-Zein@AVM)、壳聚糖/玉米醇溶蛋白负载阿维菌素纳米粒子(CS-Zein@AVM)和单宁酸共价改性玉米醇溶蛋白负载阿维菌素纳米粒子(TA-Zein@AVM),探究了纳米粒子的结构、叶面润湿性能、缓释性能、抗紫外性能和杀虫活性等。研究结果如下:(1)反溶剂法制备的载药粒子为球状,Zein@AVM、SDS-Zein@AVM、CS-Zein@AVM和TA-Zein@AVM的平均粒径分别为140 nm、150 nm、105 nm和75 nm;经红外光谱、热重分析仪、紫外光谱等确定与玉米醇溶蛋白之间存在互相作用力;SDS-Zein@AVM、CS-Zein@AVM和TA-Zein@AVM对阿维菌素的最大包封率分别为53.63%、63.61%和57.99%。(2)玉米醇溶蛋白基载药粒子通过与叶面的氢键和疏水作用提高阿维菌素在叶面的铺展和滞留性能。商业乳油在包菜和黄瓜叶面的滞留量为19.2 mg/cm~2和19.8 mg/cm~2,而Zein@AVM、SDS-Zein@AVM、CS-Zein@AVM和TA-Zein@AVM在包菜叶面最低和最高的的滞留量为21.2 mg/cm~2和30.0mg/cm~2,而黄瓜叶面则为26.0 mg/cm~2和39.8 mg/cm~2,其中TA-Zein@AVM能增加与叶面的粘附能力,耐雨水冲刷能力明显增强。(3)玉米醇溶蛋白基载药粒子对阿维菌素有较高的包封率,有效减缓紫外线对原药的降解,原药和商业乳油在紫外线照射140 min后,残留率分别为2%和14%;Zein@AVM的最终残留率23%,SDS-Zein@AVM、CS-Zein@AVM和TA-Zein@AVM的最低残留率都大于32%,比商业乳油高出两倍以上;玉米醇溶蛋白基载药粒子具有明显的氧化还原刺激响应释放行为。(4)阿维菌素原药的半致死浓度为3.39 mg/L,经过包封后的阿维菌素能降低小菜蛾的半致死浓度。
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