趙 聰,岳治光,黃 斌,陳 倩,張素梅,菅復春,張龍現(xiàn),王榮軍,寧長申
(1.河南農(nóng)業(yè)大學 牧醫(yī)工程學院,河南 鄭州 450002; 2.河南安進生物技術(shù)股份有限公司,河南 鄭州 410105)
硬蜱是一種僅次于蚊子的第二大傳染病媒介生物,經(jīng)硬蜱傳播的病原微生物涵蓋病毒、螺旋體、立克次氏體、細菌、原蟲等,因蜱傳病給畜牧業(yè)造成的損失數(shù)以億計[1-3]。硬蜱及其病原體對家畜的侵害嚴重影響家畜健康,制約我國畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,尋找高效可靠的硬蜱防治手段顯得愈發(fā)重要。目前,生產(chǎn)中常采用一些毒殺類藥物應(yīng)對蜱害,如伊維菌素、雙甲脒、氯菊酯等[4-6],這類藥物雖然可以有效殺滅已經(jīng)寄生于動物體表的硬蜱,但無法避免硬蜱對家畜的叮咬,病原微生物依舊可以傳播,而在醫(yī)學或獸醫(yī)臨床中采用驅(qū)避劑可以很好地解決這一問題。
驅(qū)蚊酯(C11H21NO3)又稱伊默寧、IR3535,是從氨基酸β-丙氨酸衍生的合成分子,于20世紀70年代初次合成,被廣泛應(yīng)用于驅(qū)蚊,對硬蜱同樣具有良好的驅(qū)避效果[7-10]。由于驅(qū)避劑多是由揮發(fā)油構(gòu)成,而且一般通過體外給藥,所以使用后有效成分揮發(fā)較快,導致持效時間較短,達不到理想的驅(qū)避效果[11-12]。為此,通過在驅(qū)蚊酯中加入相應(yīng)的緩釋成分,研制不同的配方,以期篩選出一種驅(qū)蚊酯長效驅(qū)避劑。
1.1.1 儀器 HHS-4S數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海宜昌儀器廠)、JEA302電子天平(上海蒲春計量儀器有限公司)、KQ-100B超聲波清洗機(上海合金超聲設(shè)備有限公司)、GC-2011氣相色譜儀(上海宜逸醇科學儀器有限公司)、AuW120D分析天平(日本SHIMADZU儀器有限公司)、ZSD-2自動水分滴定儀(上海市安亭電子儀器廠)。
1.1.2 試劑 驅(qū)蚊酯原料購自廣州花之王化工有限公司;驅(qū)蚊酯標準品(97.7%)購自世紀奧科生物技術(shù)有限公司;鄰苯二甲酸二甲酯(99.7%)購自美國CATO RESERCH CHEMICALS INC;無水乙醇、α-吡咯烷酮、聚乙二醇-400(PEG-400)、乳化劑OP-10、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)、丙酮等試劑均為分析純。
1.2.1 配方設(shè)計 依據(jù)驅(qū)蚊酯的理化性質(zhì),擬定了4個配方進行篩選,選用無水乙醇為溶劑、α-吡咯烷酮為穩(wěn)定劑,以麥芽糊精、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纖維素鈉為緩釋成分,聚乙二醇-400為黏附劑,設(shè)計成4個含驅(qū)蚊酯20%的驅(qū)避劑的原藥配方(表1),并用水定容至100 mL。
表1 驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑原藥配方
1.2.2 配方的穩(wěn)定性試驗 將4個驅(qū)蚊酯含量為20%的配方樣品,每個分成3份,分別進行23 ℃室溫試驗、40 ℃高溫試驗、-10 ℃冷凍試驗,3 d后觀察各配方的色澤、澄清透明度、是否出現(xiàn)沉淀、分層等表觀性狀進行篩選。
1.2.3 驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑中驅(qū)蚊酯含量測定 采用氣相色譜法測定樣品驅(qū)蚊酯含量,色譜柱:SE-54毛細管柱;進樣口溫度:230 ℃;檢測器溫度:250 ℃;柱室溫度:230 ℃;流量:2.4 mL/min;分流比:50∶1;載氣流量:300 mL/min;氫氣流量:20 mL/min;載氣:氮氣;進樣量:2 μL[13]。
1.2.3.1 標準曲線的繪制 稱取驅(qū)蚊酯標準品75 mg于50 mL容量瓶中,用丙酮定容制備成1.5 mg/mL的對照品儲備液;另稱取鄰苯二甲酸二甲酯(內(nèi)標物)50 mg,置于50 mL容量瓶中,丙酮定容,制得1 mg/mL的內(nèi)標溶液,4 ℃冰箱保存。分別移取對照品儲備液0.2、0.6、1、3、8 mL于10 mL容量瓶中,分別加入鄰苯二甲酸二甲酯內(nèi)標溶液1 mL,丙酮定容到10 mL,配制成驅(qū)蚊酯質(zhì)量濃度分別為30、90、150、450、1 200 μg/mL的對照品溶液。并在1.2.3中色譜條件下進樣測定,以對照品和內(nèi)標物的峰面積比(A/Ai)為縱坐標、質(zhì)量濃度比(C/Ci)為橫坐標繪制標準曲線。
1.2.3.2 精密度的測定 取驅(qū)蚊酯含量為20%的3個批次的供試品溶液,在1.2.3.1條件下分別進樣2 μL,分別于1、3、5 d測定驅(qū)蚊酯含量,每天測定5次,計算日內(nèi)和日間精密度。
1.2.3.3 回收率的測定 將3個批次的驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑樣品稀釋為1.5 mg/mL驅(qū)蚊酯供試品溶液,吸取1 mL于10 mL容量瓶中,分別加入1、1.5 mL的對照品儲備液以及1 mL內(nèi)標物溶液,配制成理論質(zhì)量濃度分別為300、375 μg/mL的驅(qū)蚊酯溶液,最后丙酮定容至10 mL,進樣測定,根據(jù)線性方程計算回收率。
1.2.4 驅(qū)避劑中驅(qū)蚊酯含量測定 配制3個批次的20%驅(qū)蚊酯長效驅(qū)避劑樣品,分別測定其驅(qū)蚊酯的含量,記錄不同批次的含量。
以不同成分按一定比例制備的4個驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑在不同條件下的穩(wěn)定性試驗結(jié)果表明(表2) ,配方1在各個處理條件下均未出現(xiàn)沉淀、變色、分層,溶液澄清透明且在不同溫度條件下比較穩(wěn)定。而配方3、4在常溫處理條件下出現(xiàn)了沉淀分層現(xiàn)象,表明這2個配方穩(wěn)定性比較差,不符合要求;配方2制劑性狀比較黏稠,且在冷凍處理后性狀變?yōu)槟z狀,而非液體,穩(wěn)定性同樣不符合要求,予以剔除。保留配方1進行下一步的試驗。
表2 不同處理條件下不同配方驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑穩(wěn)定性試驗結(jié)果
2.2.1 標準曲線 從圖1可以看出,驅(qū)蚊酯在30~1 200 μg/mL時呈良好的線性關(guān)系,驅(qū)蚊酯標準曲線的回歸方程為y=0.892 7x-0.168 9,R2=0.998 3。
2.2.2 精密度測定結(jié)果 配方1中3個批次的日內(nèi)精密度在0.21%~0.83%,平均日內(nèi)精密度0.59%,日間精密度在0.24%~0.86%,平均日間精密度為0.49%(表3)。
圖1 驅(qū)蚊酯標準曲線
表3 驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑精密度測定結(jié)果
2.2.3 回收率測定結(jié)果 經(jīng)測定,配方1中3個批次的驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑的加標回收率在94.7%~102.7%,平均回收率為97.4%(表4)。
表4 驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑回收率測定結(jié)果
續(xù)表4 驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑回收率測定結(jié)果
2.2.4 驅(qū)蚊酯含量測定結(jié)果 經(jīng)測定,3個批次制備的驅(qū)蚊酯長效驅(qū)避劑中,所有樣品的驅(qū)蚊酯含量均在標示量(20%)的98.1%~103.8%(表5)。
表5 不同批次驅(qū)蚊酯驅(qū)避劑樣品的驅(qū)蚊酯含量測定結(jié)果
目前應(yīng)用于驅(qū)避劑的緩釋技術(shù)主要包括高分子聚合物、微膠囊、脂質(zhì)體、水凝膠乳劑、緩釋乳膏等[14-15]。微膠囊具有良好的緩釋效果,但缺點是其制備工藝較復雜,成本高;水凝膠乳劑、緩釋乳膏受制于其劑型,在獸醫(yī)臨床難以大面積使用;高分子聚合物具有制備簡單、穩(wěn)定性好等優(yōu)點在驅(qū)避劑的應(yīng)用中愈加廣泛。史衛(wèi)國等[16]利用高分子聚合物將避蚊胺和氯菊酯制備成一種PD型驅(qū)避劑,其有效驅(qū)蚊時間長達8 h,明顯優(yōu)于市售驅(qū)避劑的1~4 h。任清明等[17]使用天然高分子材料殼聚糖與避蚊胺進行復配所制得的乳劑,其室內(nèi)保護時間可達8~10 h,明顯延長了其保護時間。萬曉璐等[18]分別采用PVPP-Ⅰ、PVPP-Ⅱ、PVPP-Ⅲ、PVP-Ⅰ、PVP-Ⅱ與避蚊胺進行配伍制備成5種長效驅(qū)避劑,在11 h后的保護率分別為82.43%、97.09%、100%、92.32%和100%,同時3種避蚊胺普通制劑和2種市售驅(qū)避劑在11 h后的保護率均不足55%,顯示出高分子聚合物良好的緩釋效果。
選用驅(qū)蚊酯為有效驅(qū)避成分,采用高分子聚合物PVP-K30作為驅(qū)蚊酯的緩釋成分,溶劑揮發(fā)后緩釋物質(zhì)交聯(lián)成網(wǎng),進而減慢驅(qū)蚊酯的釋放[19];加入α-吡咯烷酮可以一定程度上降低有效成分的水解和降解,使制劑配方更加穩(wěn)定[20];選用PEG-400為增黏劑可以使藥液具有一定黏性,使得驅(qū)避劑使用時有效成分可以更好地附著在家畜被毛,進而發(fā)揮驅(qū)蜱作用,同時也避免了藥物與皮膚直接接觸因刺激作用所引起家畜的過敏現(xiàn)象。本研究所制備的驅(qū)蚊酯長效驅(qū)避劑具有配方及工藝簡單、成本低廉的優(yōu)點,可為獸醫(yī)臨床防控硬蜱提供一種新的技術(shù)手段。