CN102599158B

CN102599158B - 聚乙二醇-氯硝柳胺复合杀螺剂

Info

Publication number: CN102599158B
Application number: CN 201110430961
Authority: CN
Inventors: 卢秀莲; 农平声; 楼纪东; 黄丽红; 周益峰
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: CN102599158A

Abstract

本发明公开了一种聚乙二醇-氯硝柳胺复合杀螺剂；该复合杀螺剂由聚乙二醇、氯硝柳胺和脱氯自来水组成；聚乙二醇与氯硝柳胺的重量比为5.67～3∶1，氯硝柳胺占复合杀螺剂总重的15～25％。聚乙二醇为聚乙二醇PEG6000。该复合杀螺剂不含有机溶剂，因此具有对操作者刺激少，在生产、储存、运输过程比较安全等特点；该复合杀螺剂还能提高氯硝柳胺的杀福寿螺效果。

Description

聚乙二醇-氯硝柳胺复合杀螺剂

技术领域

本发明涉及一种聚乙二醇(PEG)-氯硝柳胺复合物的制备方法和用于杀灭福寿螺的用途。

背景技术

氯硝柳胺(Niclosamide)，其化学名为4’-2’，5-二氯水扬酰苯胺(结构见图1)，又名贝螺杀、灭绦灵、育末生，为高效、低毒的人及牲畜驱绦虫药物，已被收入中国药典、英国药典、欧洲药典等。氯硝柳胺是一种水扬酰苯胺衍生物，几乎不溶于水(PH6.4，1.6mg/L)，微溶于乙醇、氯仿、乙醚、乙酸乙酯和吡啶等。该药的特点是杀螺性好，对环境影响小，因此是世界卫生组织(WHO)唯一推荐使用的杀螺药，也是唯一在我国现场使用的杀螺药物。但由于氯硝柳胺难溶于水，现场使用困难，往往影响了大规模现场杀螺的发挥，尤其是近年来，由于氯硝柳胺的用途又扩大至兽用药及血吸虫防治用药，从而使国内外对其需求大幅度增长，企业生产、出口增长势头强劲，因此迫切要求增加其亲水性和低毒性。虽然国内外已有报道联合使用灭螺药物杀钉螺(如采用禁用的五氯酚钠)，但是它们的水溶性并无得到很大改善，且毒性很大，连其相应的乙醇胺盐(结构见图2)在水中的溶解度还是很低(PH6.4，7.8mg/L)，而且在水中迅速分解生成氯硝柳胺和乙醇胺，其主要杀螺成分还是氯硝柳胺。因此，进一步将氯硝柳胺进行改型研制成易溶于水、适合现场推广应用的高效、低毒新剂型十分有必要且有重要意义。

2010年戴建荣等的“杀螺药氯硝柳胺研究进展”介绍了目前氯硝柳胺剂型的改进方面的研究，如制作成氯硝柳胺及其乙醇胺盐的可湿性粉剂、粉剂、悬浮剂、悬浮乳剂、纳迷制剂、缓释剂、胶悬剂等后杀螺效果才有所提高，这些方法虽然解决了氯硝柳胺的溶解性，但在制作过程中还需要添加多种助剂，如要加入填料、润湿剂、载体、辅助剂、黏度调节剂、防腐剂、防冻剂等，有的还需要加入砂磨机中研磨搅拌，使得制作工艺比较复杂，有的还需要加入大量的有机溶剂，造成环境污染等。

戴建荣等的发明专利“一种杀钉螺氯硝柳胺复方悬浮剂及其制备方法”(公开号：CN1868280)，就要加入增效剂、润湿剂、分散剂、黏度调节剂、防腐剂、消泡剂等，而且需要球磨罐研磨。曹昌银的发明专利“氯硝柳胺胶悬剂”(公开号：CN1432278)也是需要很多助剂等。姜柳等报道的《氯硝柳胺乙醇胺盐纳米剂的制备与杀螺效果》中的氯硝柳胺纳米剂型杀螺率虽然很高，但是此纳米剂型需要先将原料溶解在有机溶剂二甲亚砜中，而且稳定性受温度影响较大。

因此发明一种制作简单、溶解性好、无需有机溶剂、尽量少添加其它试剂的氯硝柳胺剂型就显得很有必要。

聚乙二醇衍生物由于具有良好的溶解性、生物相容性和免疫原性而被广泛应用于生化和医药领域。聚乙二醇(PEG)无毒，具有优异的亲水性能，在水溶液中有较大的水动力学体积，在体内无免疫原性，最终可以通过肾排出，是中性、无毒且具有独特理化性质和良好的生物相溶性的高分子聚合物，而且价格便宜，也是目前医药控制释放体系中常采用的一类辅助材料，是美国FDA批准极少数能作为体内注射药用的合成聚合物之一。聚乙二醇是经环氧乙烷聚合而成的，由重复的氧乙烯基组成，不仅有良好的水溶性，也能溶于二氯甲烷、N，N’-二甲基甲酰胺、苯、乙腈和乙醇等有机溶剂，用PEG可以有效提高生物利用度，作为一种重要的非离子型表面活性剂在高分子药物合成中受到广泛关注，但将PEG运用于农药方面的研究报道很少。目前国内只有江西赣南师范学院的范小林课题组于2007年发表的“氯硝柳胺衍生物衍生物的合成和结构表征”以及在2008年报道的采用不同路线合成出的含不同分子量的PEG200、PEG400、PEG600三种PEG-氯硝柳胺衍生物，但他们都是关注于PEG-氯硝柳胺衍生物的合成和结构表征，却没有展开这些PEG-氯硝柳胺衍生物实验室室内或者现场杀螺的研究，而且PEG和氯硝柳胺复合物的制备和杀螺研究及运用为农药也未见报道。

参考文献：

1)刑云天，戴建荣。杀螺药物氯硝柳胺研究进展。《中国血吸虫防治杂志》，2010，22(5)，504-507。

2)戴建荣，李洪军，神学慧，汪伟，陶永辉，陈祥平，梁幼生。氯硝柳胺乙醇胺盐悬浮剂杀螺效果。《中国血吸虫防治杂志》，2009，21(2)，83-86。

3)鲍子平，曹淳力，戴建荣，李广平，郭见多，郭家钢。26％四聚杀螺胺悬浮剂杀螺效果评价。中国血吸虫防治杂志》，2011，23(1)，48-53。

4)姜柳，李树风，李新松，戴建荣，朱荫昌。氯硝柳胺乙醇胺盐纳米剂的制备与杀螺效果。《中国血吸虫防治杂志》，2006，19(2)，102-106。

5)戴建荣，李洪军，神学慧，汪伟，陶永辉，陈祥平，梁幼生。氯硝柳胺乳剂及其复方制剂实验室和现场杀螺效果的观察。《中国血吸虫防治杂志》，2000，12(6)，362-363。

6)陈昌。我国的杀螺剂及其应用。《中国血吸虫防治杂志》，2003，15(5)，321。

7)徐世芳，王晗，姜丽霞。氯硝柳胺不同剂型及其灭螺的研究进展。《中国血吸虫防治杂志》，2005，17(6)，478-480。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简洁、溶解性好的聚乙二醇(PEG)-氯硝柳胺复合杀螺剂，该复合杀螺剂不含有机溶剂，因此具有对操作者刺激少，在生产、储存、运输过程比较安全等特点、该复合杀螺剂还能提高氯硝柳胺的杀福寿螺效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种聚乙二醇(PEG)-氯硝柳胺复合杀螺剂，该复合杀螺剂由聚乙二醇、氯硝柳胺和脱氯自来水组成；聚乙二醇与氯硝柳胺的重量比为5.67～3∶1，氯硝柳胺占复合杀螺剂总重的15～25％。

作为本发明的聚乙二醇(PEG)-氯硝柳胺复合杀螺剂的改进：聚乙二醇为聚乙二醇PEG6000。

作为本发明的聚乙二醇(PEG)-氯硝柳胺复合杀螺剂的进一步改进：氯硝柳胺占复合杀螺剂总重的20％。

发明人在发明过程中，首先根据氯硝柳胺和聚乙二醇的结构、性能和特征，对含有不同分子量的聚乙二醇进行筛选，加入不同浓度的氯硝柳胺开展配伍、实验室内杀福寿螺的研究，并根据制剂的理化性质、杀螺结果等测定结果进行调整，获得固体氯硝柳胺原药、合适分子量的聚乙二醇复合制剂的最佳配方，根据配方加水溶解，从而配置成一定浓度的液体制剂。

发明人在发明过程中，曾进行过具体如下实验：

发明人首先将不同分子量的聚乙二醇(PEG)K1，K2，K3(分子量分别为200、900000、6000)与氯硝柳胺按照不同的质量比(例如为5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1)进行混合搅拌、然后溶解在脱氯自来水中，配制成药物(即氯硝柳胺)质量分数为15～25％(较佳为20％)的原液。

将上述原液加水进行稀释，共分5个组，至药物有效成分浓度为0.500、0.250、0.125、0.0625、0.0313mg/L，每组放入30只活力强、质量在35克左右的福寿螺成螺，每组药液量为500毫升，用于实验室浸杀试验。25℃条件下，用上述配制的复合制剂浸泡杀观察12h，18h，24h，36h后杀螺效果，并同时设清水组作空白对照和氯硝柳胺药物、聚乙二醇对照组。(福寿螺死活鉴定方法：先以清水冲洗，恢复饲养48小时后，用敲击法鉴定并计数)。

根据所得的杀螺效果，选取聚乙二醇(PEG)K3(分子量为6000)与氯硝柳胺复合制剂为适合的制剂。为了观察K3与氯硝柳胺之间发生了相互作用，用天津光学仪器厂生产的型号为TJ270-370红外光谱仪，溴化钾压片测定纯聚乙二醇(图3)、纯氯硝柳胺(图4)和聚乙二醇与氯硝柳胺复合制剂(图5)的红外光谱。具体见图3～图5所述。

通过对纯聚乙二醇、纯氯硝柳胺和聚乙二醇-氯硝柳胺复合物的红外光谱图的解析，对比发现聚乙二醇中的特征的亚甲基吸收峰v_CH2从2898cm^-1蓝移到聚乙二醇-氯硝柳胺复合物的2894cm^-1，蓝移了4cm^-1，表明复合物中聚乙二醇的亚甲基电子云密度降低，纯氯硝柳胺中酰胺中的v_C＝O振动峰从1681cm^-1红移到聚乙二醇-氯硝柳胺复合物的1684cm^-1，红移了3cm^-1，表明复合物中的羰基C＝O电子云密度增大，因此向高波数方向移动，以上蓝移和红移也表明了这些移动并非仪器的误差，而且纯氯硝柳胺中酰胺中的v_C-N和δ_NH振动峰从1572cm^-1蓝移到聚乙二醇-氯硝柳胺复合物的1560cm^-1，明显蓝移了12cm^-1，这个蓝移清楚地表明了氯硝柳胺中的酰胺和N-H键也受到了聚乙二醇羟基O-H的吸引，使得电子云密度下降，力常数下降，导致了震动频率的下降。因此，聚乙二醇-氯硝柳胺复合物并不是两者纯粹的复合而已，聚乙二醇与氯硝柳胺之间很可能是形成了较强的氢键，因此导致了复合物的水溶解性比纯氯硝柳胺的水溶解性好。

发明人还将上述复合制剂配制成药物有效浓度为0.25、0.225、0.200、0.175、0.150、0.125mg/L，重复上述实验室浸杀试验，观察24h、36h后的杀螺效果。

根据上述所得的杀螺效果，得出最佳药物有效浓度为0.200mg/L。并对比文献报道的其它氯硝柳胺复方制剂的灭螺情况。

本发明的聚乙二醇(PEG)-氯硝柳胺复合杀螺剂具有如下特点：

1、首次采用无毒、亲水性能好的聚乙二醇，使得聚乙二醇通过氢键与氯硝柳胺能很好地结合(红外光谱验证了它们结合)。

2、本方法只使用聚乙二醇、氯硝柳胺和水，无需添加有机溶剂或其它各种助剂(如加入填料、润湿剂、载体、辅助剂、黏度调节剂、防腐剂、防冻剂等)，在制作过程中，只需搅拌均匀，无需利用砂磨机进行研磨，操作简便，具有很好的工业化规模生产的价值。

本发明的聚乙二醇-氯硝柳胺复合杀螺剂实际使用时，用脱氯自来水配置成一定的浓度按照一定的用量喷洒于含有钉螺、福寿螺的水域或土壤上，上述浓度和用量可参考氯硝柳胺的相应浓度和用量。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是4’-2’，5-二氯水扬酰苯胺的结构图；

图2是4’-2’，5-二氯水扬酰苯胺乙醇胺盐的结构图；

图3是聚乙二醇(PEG6000)的红外光谱图；

图4是氯硝柳胺的红外光谱图；

图5是本发明的聚乙二醇6000-氯硝柳胺复合物的红外光谱图；

图6是氯硝柳胺浓度为0.04mg/mL时的高效液相色谱图；

图7是氯硝柳胺浓度为0.08mg/mL时的高效液相色谱图；

图8是氯硝柳胺浓度为0.12mg/mL时的高效液相色谱图；

图9是氯硝柳胺浓度为0.16mg/mL时的高效液相色谱图；

图10是氯硝柳胺浓度为0.20mg/mL时的高效液相色谱图；

图11是饱和氯硝柳胺的高效液相色谱图；

图12是PEG6000-氯硝柳胺的高效液相色谱图；

图13是PEG200-氯硝柳胺的高效液相色谱图；

图14是PEG900000-氯硝柳胺的高效液相色谱图。

具体实施方式

实施例1、一种聚乙二醇(PEG)-氯硝柳胺复合杀螺剂；该复合杀螺剂由聚乙二醇K3(PEG6000)、氯硝柳胺和脱氯自来水组成；聚乙二醇(PEG6000)与氯硝柳胺的重量比为4∶1，氯硝柳胺占复合杀螺剂重量的20％。

将聚乙二醇(PEG6000)、氯硝柳胺和脱氯自来水简单的加以搅拌混合，即能获得该复合杀螺剂。

实施例2、将聚乙二醇(PEG6000)与氯硝柳胺的重量比改成3∶1，其余同实施例1。

实施例3、将聚乙二醇(PEG6000)与氯硝柳胺的重量比改成5.67∶1，其余同实施例1。

为了证明本发明方法的杀福寿螺的效果正确性，发明人做了如下的对比实验：

为了验证所发明的复合杀螺剂的杀螺效果，按WHO及杀螺剂室内筛选实验标准化进行。在实验室向空白水中添加一定浓度的氯硝柳胺，模拟现场使用氯硝柳胺杀福寿螺效果；然后向水中添加配置的含有不同药液浓度的聚乙二醇和氯硝柳胺的复合剂(本发明的实施例1～实施例3)，搅拌均匀，对福寿螺成螺进行室内浸杀实验。实验温度为(26±1)，相对湿度(60±5)％。

福寿螺采自浙江平阳有螺稻田、沟渠，经室内饲养3天后，选取活力强、重量在35克左右的成螺用于实验。

在室温下，将上述复合杀螺剂加入装有脱氯自来水的桶中进行稀释，至药物(即氯硝柳胺)有效浓度为0.2mg/L时(作为实验组)，人工搅拌1min，分装成3份(每份体积量为2000ml)，用于实验室浸杀试验，并分别放入30只福寿螺，上盖塑料纱网防止福寿螺爬出桶外，观察12h，18h，24h，36h后观察福寿螺死亡情况。福寿螺死活鉴定方法：先以清水冲洗，恢复饲养48小时后，用敲击法鉴定并计数，做3次重复实验，取平均植。以下每个对照组都设置3个重复。

并同时设置以下对照组：

1、设清水替代上述稀释后的复合杀螺剂，作空白对照；

2、以聚乙二醇和和脱氯自来水组成的溶剂(聚乙二醇的浓度为0.8mg/L)替代上述稀释后的复合杀螺剂，作对照组1；

3、以氯硝柳胺和脱氯自来水组成的溶剂(氯硝柳胺的浓度为0.2mg/L)替代上述稀释后的复合杀螺剂，作对照组2；

4、以文献5告知的氯硝柳胺乙醇胺盐乳剂(氯硝柳胺的浓度为0.2mg/L)替代上述稀释后的复合杀螺剂，作对照组3；

5、以文献5告知的50％氯硝柳胺乙醇胺盐可湿性粉剂(氯硝柳胺的浓度为0.2mg/L)替代上述稀释后的复合杀螺剂，作对照组4。

6、以聚乙二醇K1(PEG200)替代实施例1中的聚乙二醇K3(PEG6000)，其余完全同实施例1；所得的杀螺剂用脱氯自来水稀释后(氯硝柳胺的浓度为0.2mg/L)替代上述稀释后的复合杀螺剂，作对照组5；

7、以聚乙二醇K2(PEG900000)替代实施例1中的聚乙二醇K3(PEG6000)，其余完全同实施例1；所得的杀螺剂用脱氯自来水稀释后(氯硝柳胺的浓度为0.2mg/L)替代上述稀释后的复合杀螺剂，作对照组6。

灭螺结果见表1所述：

表1、不同氯硝柳胺剂型的杀螺效果

由表1可知：本发明的复合杀螺剂在含氯硝柳胺浓度为0.2mg/L时在24小时杀螺率最高为100％，优于其它几种剂型，因此本发明具有制作简单、无需有机溶剂、施药方便、杀螺效果快速的优点。

为了更好地了解PEG-氯硝柳胺复合剂在水中的溶解度，因为液相色谱能将PEG和氯硝柳胺完全分离开，因此我们采用了日本岛津LC-20A液相色谱仪，用外标法测定PEG200-氯硝柳胺复合剂、PEG6000-氯硝柳胺复合剂、PEG900000-氯硝柳胺复合剂在甲醇中的溶解度进行定量分析比较。由于氯硝柳胺在水中的溶解度太小，测不出来，因此改换成测定这些复合物在甲醇中的溶解度进行比较。

表2

表2结果表明：PEG6000增大了氯硝柳胺在甲醇中的溶解度，其效果比PEG200和PEG900000好。由此我们推断PEG6000大大增大了氯硝柳胺在水中的溶解度。该结果和我们用红外光谱进行分析的结果是相符合的。具体实验如下：

实验1、PEG6000-氯硝柳胺复合剂的定量检测方法，依次进行以下步骤：

1)、首先称取20mg的氯硝柳胺加入到100mL的容量瓶中，用色谱级甲醇定容，作为母液，浓度为0.20mg/mL。

2)、分别用移液枪取1mL的母液、4mL的甲醇，充分混合后，配置成氯硝柳胺浓度为0.04mg/mL的溶液加入干燥带塞离心管1中；分别用移液枪取2mL的母液、3mL的甲醇，充分混合后，配置成氯硝柳胺浓度为0.08mg/mL的溶液加入干燥带塞离心管2中；分别用移液枪取3mL的母液、2mL的甲醇，充分混合后，配置成氯硝柳胺浓度为0.12mg/mL的溶液加入干燥带塞离心管3中；分别用移液枪取4mL的母液、1mL的甲醇，充分混合后，配置成氯硝柳胺浓度为0.16mg/mL的溶液加入干燥带塞离心管4中；用移液枪取5mL的母液，氯硝柳胺浓度为0.20mg/mL的溶液加入干燥带塞离心管5中；将离心管1-5中的溶液进行高效液相色谱检测，检测其峰面积，对所得数据进行线性回归分析，氯硝柳胺线性范围为0.04-0.20mg/mL，其线性回归方程为：Y×10⁷X-848915，相关系数R²＝0.9968(Y-峰面积，X-氯硝柳胺浓度)(图6-图10)。

3)、称量0.15g的氯硝柳胺加入到100mL容量瓶中，加入80ml色谱甲醇，摇晃均匀，超声10min使氯硝柳胺充分溶解，直至溶液的沉淀仍不消失，室温(13℃)静置2h，取上清液加入干燥带塞离心管中，以10000r/min离心1min，获取上层清液，稀释3倍后，将稀释后的清液进行高效液相色谱检测，作为饱和氯硝柳胺在甲醇中溶解度的对照组(图11)。

4)、称量0.15g的氯硝柳胺和0.01g的PEG6000加入到100mL容量瓶中，加入80ml色谱甲醇，摇晃均匀，超声10min使氯硝柳胺充分溶解，直至溶液的沉淀仍不消失，室温(13℃)静置2h，取上清液加入干燥带塞离心管中，以10000r/min离心1min，获取上层清液，稀释3倍后，将稀释后的清液进行高效液相色谱检测(图12)。

5)、将步骤2)、3)、4)的液体进行高效液相色谱，检测条件如下：以日本岛津高效液相色谱，两元高压泵，紫外/可见检测器，SHIMADUZ-C18型色谱柱(150mm×4.6mm填充料粒径5μm)，以体积比为3∶1的甲醇与水作为流动相，流速0.5mL/min、进样量20μL、检测波长为330nm、检测温度为25摄氏度；测试样品在当前条件下的吸收峰面积。

6)、根据计算公式：样品峰面积＝6×10⁷×样品浓度X-848915，计算出结果，再将计算结果乘以3(因为是稀释了3倍)，得出PEG6000-氯硝柳胺复合剂的甲醇溶液中氯硝柳胺的含量为1.4067mg/mL。

实验2、以聚乙二醇K1(PEG200)与氯硝柳胺的复合剂作液相色谱定量检测方法，其余完全同实验1(图13)，得出PEG200-氯硝柳胺复合剂的甲醇溶液中氯硝柳胺的含量为1.1859mg/mL。

实验3、以PEG900000-氯硝柳胺复合剂作液相色谱定量检测方法，其余完全同实验组1(图14)，得出PEG900000-氯硝柳胺复合剂的甲醇溶液中氯硝柳胺的含量为1.1275mg/mL。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.聚乙二醇-氯硝柳胺复合杀螺剂；其特征是：所述复合杀螺剂由聚乙二醇、氯硝柳胺和脱氯自来水组成；所述聚乙二醇与氯硝柳胺的重量比为5.67~3：1，所述氯硝柳胺占复合杀螺剂总重的15~25%；所述聚乙二醇为聚乙二醇PEG6000。

2.根据权利要求1所述的聚乙二醇-氯硝柳胺复合杀螺剂，其特征是：所述氯硝柳胺占复合杀螺剂总重的20%。