介孔二氧化硅在农药缓释制剂中的运用及中国专利申请现状

近年来介孔二氧化硅颗粒作为纳米载药系统在农药缓释剂领域得到了广泛的应用,相关专利申请的热点也由未经修饰的介孔二氧化硅载药转向改性介孔二氧化硅载药。本文介绍了近年来中国专利申请中介孔二氧化硅负载农药的研究进展,对介孔二氧化硅的主要改性方式进行了总结。

中空介孔二氧化硅负载戊唑醇纳米缓释颗粒的制备及生物活性

本研究以中空介孔纳米二氧化硅(hollow mesoporous nano silica, HMS)为载体负载戊唑醇(tebuconazole, Teb),制备了戊唑醇@中空介孔纳米二氧化硅(Teb@HMS)缓释颗粒。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪(BET)及热重分析仪(TGA)等仪器对其形貌、结构与性能进行了表征。通过高效液相色谱(HPLC)分析研究了戊唑醇在缓释颗粒中的释放行为。通过菌丝生长速率法、盆栽试验和田间防效试验测定了Teb@HMS缓释颗粒对立枯丝核菌的抑制活性及对水稻纹枯病的防治效果。通过水稻种子发芽试验和斑马鱼试验对Teb@HMS的安全性进行了评价。结果表明:所制备的纳米二氧化硅载药粒子呈规整的中空介孔结构,对戊唑醇的载药率为52.02%,缓释时间长达400 h;Teb@HMS缓释颗粒降低了戊唑醇对非靶标生物水稻种子及斑马鱼的毒性,抑菌活性明显优于戊唑醇原药;盆栽和田间试验结果显示,施药后第18天Teb@HMS针对水稻纹枯病的保护作用防效分别达61.79%和70.42%。该研究可为中空介孔纳米二氧化硅缓释颗粒在农药减量化和植物病害绿色可持续防控方面提供技术支撑和理论指导。

叶酸靶向介孔二氧化硅纳米粒的制备及其缓释研究

纳米药物缓释系统由于具有抗药性小、毒副作用低、治疗效果好等优点,得到研究者们的广泛关注。首先以双键修饰的介孔二氧化硅纳米粒为基质,叶酸和丙烯酰基-β-环糊精单体(β-CD-A)为功能单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过自由基聚合法制备了叶酸靶向药物载体MSNs@P(CD-co-FA)。然后采用浸渍法对姜黄素进行载药吸附。结果表明:MSNs@P(CD-co-FA)的最佳载药浓度为300mg/L,对姜黄素的平衡吸附量为81.7mg/g,最佳载药时间为10h。体外释药结果显示,MSNs@P(CD-co-FA)在24h时累计释放率为11.24%。

介孔二氧化硅负载奥曲肽制备吸入缓释微粉制剂

采用溶胶-凝胶工艺制备4种不同的介孔二氧化硅载体材料,通过浸渍吸附-冷冻干燥工艺负载药物奥曲肽构建吸入缓释微粉制剂,并对载体与微粉制剂开展形貌结构、粒度分布、载药量、体外释放性能、体外吸入沉积性能的评价。结果表明:设计制备的4种介孔二氧化硅载体材料具有不同的形貌、粒径、比表面积、比孔容等,能够实现对奥曲肽的有效负载;构建的4种微粉制剂具有不同的形貌、载药量、体外释放性能以及体外吸入沉积性能;介孔二氧化硅微球-奥曲肽微粉制剂具有最优的综合性能,满足肺部吸入药物递送要求,排空率达到100%,有效部位沉积率大于60%,持续释药时间24 h;微粉制剂保持了载体原有的粒径均一的单分散球形的规则形貌,有利于提高药物转运递送剂量的准确性与重现性。

氨基功能化介孔二氧化硅对布洛芬的吸附和缓释性能研究

采用后合法对介孔二氧化硅SBA-15进行氨基改性,并以改性后材料NH2-SBA-15为载体,以疏水性药物布洛芬(IBU)为模型药物分子,通过浸渍法把IBU填充到载体的孔道内。利用XRD、低温N2吸附-脱附和FT-IR等测试手段,研究了载体的结构及载体与药物间的相互作用。结果表明,IBU通过扩散和化学吸附作用填充到了载体的孔道内,并且载体表面与IBU间存在较强的化学作用。体外模拟释放实验结果显示,与未改性的SBA-15相比,改性后样品NH2-SBA-15对IBU的释放较慢,体现了明显的药物缓释性能。

介孔二氧化硅陶瓷的合成及药物缓释性能研究

试验采用十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂为模板剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过溶胶凝胶法合成具有介孔结构的二氧化硅陶瓷,并通过浸渍法完成氢氯噻嗪与介孔二氧化硅陶瓷的组装。利用X射线衍射、扫描电镜、氮吸附脱附对组装前后的介孔二氧化硅陶瓷进行表征。同时研究组装于介孔二氧化硅陶瓷上的氢氯噻嗪在模拟胃液中的释放情况。实验结果表明:氢氯噻嗪已组装于介孔二氧化硅孔道内,组装的氢氯噻嗪在模拟胃液中10 h释放达77.8%,说明介孔二氧化硅陶瓷对氢氯噻嗪有较明显的缓释作用。

盐酸小檗碱/介孔二氧化硅载体的制备与缓释行为研究

采用水热合成法制备了SBA-15和SBA-16两种介孔SiO_(2)载体材料,利用浸渍法将盐酸小檗碱(BBH)原料药负载于载体上,制备了载药BBH/SBA-15和BBH/SBA-16。通过多种表征方法对载药后材料的晶体结构、孔道结构等进行了测试,并研究了材料的载药、释药规律。结果表明,SBA-15和SBA-16的载药量分别为13.50%和3.45%。与BBH原料药相比,两种介孔SiO_(2)载体均能够延长药物的释放,具有缓释效果。但SBA-15的孔径(5.77nm)较大,释药存在突释现象;而SBA-16的孔径(3.95nm)较小,能够缓慢释放药物。

介孔中空二氧化硅微球制备及吸附缓释性能研究

以用分散聚合法制得的不同粒径单分散阳离子型聚苯乙烯球为模板、十二胺为表面活性剂,通过溶胶-凝胶方法,在模板上包裹二氧化硅壳,并通过浸渍和焙烧制备了具有介孔结构的中空二氧化硅微球。TEM,SEM显示微球具有很好的单分散性和中空结构。小角XRD表明球壳上具有六方介孔结构。实验表明控制模板粒子大小可改变介孔中空二氧化硅微球粒径,改变正硅酸乙酯浓度可以调整二氧化硅球壳厚度。通过对丁基罗丹明B染料的吸附装载与释放实验证实了其有很好的渗透性和缓释性能。

介孔二氧化硅的合成及布洛芬缓释性能研究

试验制备布洛芬/介孔二氧化硅缓释体系,并研究了布洛芬在模拟肠液中的释放情况。在碱性体系下以正硅酸乙酯为硅源,制备介孔二氧化硅,并通过浸渍法实现布洛芬组装在介孔二氧化硅孔道内。利用扫描电镜、N_2吸附脱附对介孔二氧化硅和布洛芬/介孔二氧化硅组装体系进行表征。测定组装体的载药量以及在人工肠液中的释放行为。经测定布洛芬已组装于介孔二氧化硅孔道内,负载量为325.7mg·g^(-1),布洛芬在人工肠液中12h释放达78.2%,表明介孔二氧化硅对布洛芬有较好的缓释作用。

介孔二氧化硅-阿维菌素缓释体系的制备与性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为碱性催化剂,采用无模板法制备介孔二氧化硅和中空介孔二氧化硅,选用持效期较短的阿维菌素作为模型药物构成缓释体系,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面仪(BET)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和紫外分光光度计(UV)对二氧化硅材料的形貌、粒径、载药量进行表征和测定,同时测试其缓释性能。探讨了溶剂蒸发法和超声浸渍法两种不同载药方法对缓释性能的影响。结果表明,两种农药缓释载体均呈球形,平均粒径 500nm,其中中空介孔二氧化硅载体具有独特的中空介孔复合结构,超声浸渍法载药效果较好,两种载体的载药量分别为 48.89%和 52.58%,中空介孔二氧化硅阿维菌素缓释体系的缓释区间较大,缓释效果较好,31h才基本达到平衡。

非诺贝特/介孔二氧化硅的制备及缓释性能研究

采用单模板剂P123在强酸条件下合成具有二维六方相的SBA-15,采用双模板剂P123和F127在强酸条件下合成具有三维立方相的SBA-16。采用共沉淀法将非诺贝特负载于两种载体上,并通过扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附的材料表征方法对载药前后载体材料的性质进行研究。结果表明,SBA-15和SBA-16孔径分别为5.77 nm和3.95 nm,比表面积分别为690.19 m^2/g和807.02 m^2/g,载药量分别为32%和15%,载药后介孔材料的平均孔径、孔容及比表面积都有所降低。在不同pH溶出介质中,SBA-15和SBA-16两种介孔硅材料均起到一定缓释效果,酸性条件中,SBA-16缓释性能高于SBA-15,碱性条件下,两种材料缓释性能相近。

MCM-41介孔二氧化硅/季铵化壳聚糖载烯啶虫胺纳米颗粒的制备及缓释性能

将MCM-41型介孔二氧化硅分散在烯啶虫胺(nitenpyram)水溶液中,借助超声作用使药物分子分散和进入MCM-41孔道中,利用硅羟基与季铵化壳聚糖(N-(2-羟基)丙基-3-三甲基氯化铵壳聚糖,HTCC)之间的静电作用力和氢键作用力,将HTCC包裹在nitenpyram@MCM-41的表面,从而把药物分子封装在孔道内,以减缓药物释放速率。利用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附、透射扫描电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、动态光散射激光粒度仪(DLS)和傅里叶红外光谱(FTIR)等对MCM-41和nitenpyram@MCM-41/HTCC纳米颗粒的结构、形貌和Zeta电位等参数进行了表征,考察了nitenpyram@MCM-41/HTCC对烯啶虫胺的载药量和缓释性能。结果表明:HTCC能够很好地结合在nitenpyram@MCM-41表面,形成nitenpyram@MCM-41/HTCC纳米颗粒的外壳,载药量最大为2.8%,有良好的缓释性能。

荧光介孔二氧化硅负载丙硫菌唑纳米颗粒的制备及性能研究

近年来,丙硫菌唑作为一种新颖的广谱杀菌剂备受关注,但由于其代谢产物对操作人员存在健康风险,导致其在中国的使用和登记受到限制。将丙硫菌唑制备为具有缓慢释放、可提高农药稳定性等特点的缓释制剂可有效改善其带来的健康风险问题。本研究采用纳米荧光介孔二氧化硅制备了丙硫菌唑缓释纳米颗粒,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积分析、热重分析(TGA)、荧光光谱以及高效液相色谱仪等手段对其结构与特性进行表征。采用透析袋法探讨了丙硫菌唑在释放介质中的释放行为;利用菌丝生长速率法测定了该载药颗粒对小麦赤霉病原菌的杀菌活性;通过激光共聚焦研究了荧光二氧化硅在小麦赤霉病菌菌丝体以及小麦中的传输情况。结果表明:所制备的载药纳米颗粒外观形貌较为规整,平均粒径为139 nm,其最大载药量可达27.14%;该纳米载药颗粒具有缓释性能,释放曲线符合Ritger-Peppas方程;载药颗粒与丙硫菌唑原药相比具有相同的毒力效果。此外,激光共聚焦结果表明,该荧光二氧化硅纳米颗粒可以在菌丝体以及小麦植株根部吸收和传导。

聚多巴胺修饰的介孔二氧化硅微球的合成及其用于负载左旋薄荷醇凉味剂

介孔二氧化硅材料具有巨大的孔隙率、开放的孔道结构、易于改性的孔道表面以及良好的生物相容性,广泛用于药物传递、吸附分离以及催化等领域。本研究通过非极性溶剂辅助共组装法合成了具有较大孔径(6.9 nm)和比表面积(615 m2/g)的介孔二氧化硅微球。采用纳米浇铸的方法,成功地将左旋–薄荷醇负载到该材料的孔内。进一步通过界面聚合的方法,在所得微球的表面涂覆一层聚多巴胺(PDA)涂层,从而将薄荷醇封装在微球的孔道内。利用PDA作为半透膜,研究了复合微球在不同温度的空气吹扫下释放薄荷醇的行为,发现在相对适宜的温度下PDA涂层有利于薄荷醇的可控缓慢释放。这些研究结果表明基于聚多巴胺修饰的介孔二氧化硅材料有望用于开发食品和医药等领域的缓释制剂。

中空介孔二氧化硅的制备及其药物缓释性能研究

本文以短棒状羟基磷灰石(HAP)纳米颗粒为核芯,并采用溶胶凝胶法在HAP表面制备介孔二氧化硅壳结构,然后以盐酸清洗去除HAP核制备中空介孔二氧化硅(m-SiO2)。将布洛芬(IBU)装载入m-SiO2壳内,研究IBU的体外缓释行为。实验结果显示:m-SiO2中所装载的IBU在前9小时释药量高,表现出“突释”现象。9至12小时内释药量趋于稳定,12小时内总释药量达到50.21%,具有明显的缓释效应。

介孔二氧化硅花球的制备及药物缓释性能研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为硅源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,在碱性条件下合成了尺寸均匀、形状规则的花状形貌的介孔状二氧化硅微球。基于二氧化硅花球特殊的表面褶皱和内部的介孔孔道,将其作为载体负载模型药物布洛芬,探究其药物缓释性能。结果表明,所制备的介孔二氧化硅花球对布洛芬模型药物的负载量为701.63 mg·g^-1,明显高于传统药物载体材料。此外,对介孔二氧化硅/布洛芬复合粒子进行缓释实验研究,发现10 h后布洛芬的释放量为74.60%,表明其具有较好的药物缓释性能。

有序介孔二氧化硅芳香微胶囊的开发及应用

分析了有序介孔二氧化硅芳香微胶囊的优越性,提出了开发思路和技术关键;利用粒径为1~40 m的有序介孔二氧化硅包埋和控释各种不同的芳香剂,选择合适的粘合剂,对介孔二氧化硅的孔道进行适当的包覆,使香气缓慢地释放,延长留香时间;上香采用浸轧、印花、喷雾及浸渍法等常规工艺。介孔二氧化硅应用于芳香剂的包埋和缓释是一种新的探索和尝试,为芳香纺织产品的开发提出了一种新的思路。

基于介孔二氧化硅的鱼藤酮纳米颗粒的制备及其性能研究

纳米材料作为农药载体可提高农药稳定性和调控农药释放速率,是提高农药利用率的重要手段。介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)是一种具高比表面积、粒径与孔径可调节和生物相容性良好的纳米载体。鱼藤酮是非内吸性植物源杀虫剂,在环境中易降解。本研究先通过改良的软模板法制备出粒径均一的MSNs,再通过溶剂挥发法将鱼藤酮负载到MSNs中,制备得到载鱼藤酮MSNs (Rot@MSNs),其载药率达31.6%,具有良好的缓释特性,缓释时间可达288 h以上;施药处理3 d后在番茄的上部叶片和下部叶片中均检测到了鱼藤酮,表明纳米载体MSNs提高了鱼藤酮在番茄植株中的内吸和传导能力。该研究对于减少农药使用量、降低环境污染等具有重要意义。

负载咪鲜胺介孔二氧化硅粒子的制备及性能与安全性评价

介孔二氧化硅粒子(MSNs)可作为载体用于制备高载药量的农药缓控释剂,从而实现农药减量化使用和生态环境保护的目的。本研究采用“一锅法”制备了负载咪鲜胺的介孔二氧化硅载药粒子(prochloraz@MSNs),并对其外观形貌、载药量、释放行为、抑菌作用以及对非靶标生物的安全性进行了系统研究。结果表明:所制备的prochloraz@MSNs呈规则球形,粒径均匀,平均粒径约240 nm,载药量为40.6%,释放速率与pH值和温度相关,酸性、碱性及高温条件均有利于其中咪鲜胺的释放。与常规制剂咪鲜胺乳油相比,prochloraz@MSNs对稻瘟病菌和小麦赤霉病菌的抑制效果更好,持效期更长;对斑马鱼、蚯蚓和人体肺部BEAS-2B细胞的毒性较低。因此,prochloraz@MSNs作为一种高效、低毒、安全的农药新剂型,在植物病害的可持续治理中将具有很好的发展潜力。

中空介孔二氧化硅纳米粒子负载的鱼藤酮纳米颗粒在黄瓜植株中的吸收和传导特性

【目的】以纳米载体作为农药载体,提高农药利用率。【方法】采用自模板合成法,在合成实心介孔二氧化硅纳米粒子(Mesoporous silica nanoparticles,MSNs)的基础上,以水为刻蚀剂制备中空介孔二氧化硅纳米粒子(Hollow mesoporous silica nanoparticles,HMSNs)。通过溶剂挥发法将植物源农药鱼藤酮(Rot)负载到HMSNs的孔道中,制备得到Rot@HMSNs。测定Rot@HMSNs的缓释性能和杀虫活性。HPLC检测Rot@HMSNs中鱼藤酮在黄瓜植株中的系统分布。【结果】所制备的HMSNs粒径约250 nm,比表面积达999.4 m^(2)/g。Rot@HMSNs粒径均一,载药率达46.7%,具有良好的释放特性,释放模型符合Ritger-Peppas释放模型。HMSNs显著提高了鱼藤酮在黄瓜植株中的吸收和传导能力。【结论】通过纳米载体HMSNs可以提高鱼藤酮的利用率,此研究对于减少农药使用量、降低环境污染具有重要意义。