驱蚊酯长效驱避剂的制备及其含量测定

赵 聪，岳治光，黄 斌，陈 倩，张素梅，菅复春，张龙现，王荣军，宁长申

(1.河南农业大学 牧医工程学院，河南 郑州 450002； 2.河南安进生物技术股份有限公司，河南 郑州 410105)

硬蜱是一种仅次于蚊子的第二大传染病媒介生物，经硬蜱传播的病原微生物涵盖病毒、螺旋体、立克次氏体、细菌、原虫等，因蜱传病给畜牧业造成的损失数以亿计[1-3]。硬蜱及其病原体对家畜的侵害严重影响家畜健康，制约我国畜牧业的可持续发展。因此，寻找高效可靠的硬蜱防治手段显得愈发重要。目前，生产中常采用一些毒杀类药物应对蜱害，如伊维菌素、双甲脒、氯菊酯等[4-6]，这类药物虽然可以有效杀灭已经寄生于动物体表的硬蜱，但无法避免硬蜱对家畜的叮咬，病原微生物依旧可以传播，而在医学或兽医临床中采用驱避剂可以很好地解决这一问题。

驱蚊酯(C11H21NO3)又称伊默宁、IR3535，是从氨基酸β-丙氨酸衍生的合成分子，于20世纪70年代初次合成，被广泛应用于驱蚊，对硬蜱同样具有良好的驱避效果[7-10]。由于驱避剂多是由挥发油构成，而且一般通过体外给药，所以使用后有效成分挥发较快，导致持效时间较短，达不到理想的驱避效果[11-12]。为此，通过在驱蚊酯中加入相应的缓释成分，研制不同的配方，以期筛选出一种驱蚊酯长效驱避剂。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 仪器 HHS-4S数显恒温水浴锅(上海宜昌仪器厂)、JEA302电子天平(上海蒲春计量仪器有限公司)、KQ-100B超声波清洗机(上海合金超声设备有限公司)、GC-2011气相色谱仪(上海宜逸醇科学仪器有限公司)、AuW120D分析天平(日本SHIMADZU仪器有限公司)、ZSD-2自动水分滴定仪(上海市安亭电子仪器厂)。

1.1.2 试剂 驱蚊酯原料购自广州花之王化工有限公司；驱蚊酯标准品(97.7%)购自世纪奥科生物技术有限公司；邻苯二甲酸二甲酯(99.7%)购自美国CATO RESERCH CHEMICALS INC；无水乙醇、α-吡咯烷酮、聚乙二醇-400(PEG-400)、乳化剂OP-10、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)、丙酮等试剂均为分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 配方设计 依据驱蚊酯的理化性质，拟定了4个配方进行筛选，选用无水乙醇为溶剂、α-吡咯烷酮为稳定剂，以麦芽糊精、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠为缓释成分，聚乙二醇-400为黏附剂，设计成4个含驱蚊酯20%的驱避剂的原药配方(表1)，并用水定容至100 mL。

表1 驱蚊酯驱避剂原药配方

1.2.2 配方的稳定性试验 将4个驱蚊酯含量为20%的配方样品，每个分成3份，分别进行23 ℃室温试验、40 ℃高温试验、-10 ℃冷冻试验，3 d后观察各配方的色泽、澄清透明度、是否出现沉淀、分层等表观性状进行筛选。

1.2.3 驱蚊酯驱避剂中驱蚊酯含量测定 采用气相色谱法测定样品驱蚊酯含量，色谱柱：SE-54毛细管柱；进样口温度：230 ℃；检测器温度：250 ℃；柱室温度：230 ℃；流量：2.4 mL/min；分流比：50∶1；载气流量：300 mL/min;氢气流量:20 mL/min；载气：氮气；进样量：2 μL[13]。

1.2.3.1 标准曲线的绘制 称取驱蚊酯标准品75 mg于50 mL容量瓶中，用丙酮定容制备成1.5 mg/mL的对照品储备液；另称取邻苯二甲酸二甲酯(内标物)50 mg，置于50 mL容量瓶中，丙酮定容，制得1 mg/mL的内标溶液，4 ℃冰箱保存。分别移取对照品储备液0.2、0.6、1、3、8 mL于10 mL容量瓶中，分别加入邻苯二甲酸二甲酯内标溶液1 mL,丙酮定容到10 mL，配制成驱蚊酯质量浓度分别为30、90、150、450、1 200 μg/mL的对照品溶液。并在1.2.3中色谱条件下进样测定，以对照品和内标物的峰面积比(A/Ai)为纵坐标、质量浓度比(C/Ci)为横坐标绘制标准曲线。

1.2.3.2 精密度的测定 取驱蚊酯含量为20%的3个批次的供试品溶液，在1.2.3.1条件下分别进样2 μL，分别于1、3、5 d测定驱蚊酯含量，每天测定5次，计算日内和日间精密度。

1.2.3.3 回收率的测定 将3个批次的驱蚊酯驱避剂样品稀释为1.5 mg/mL驱蚊酯供试品溶液，吸取1 mL于10 mL容量瓶中，分别加入1、1.5 mL的对照品储备液以及1 mL内标物溶液，配制成理论质量浓度分别为300、375 μg/mL的驱蚊酯溶液，最后丙酮定容至10 mL，进样测定，根据线性方程计算回收率。

1.2.4 驱避剂中驱蚊酯含量测定 配制3个批次的20%驱蚊酯长效驱避剂样品，分别测定其驱蚊酯的含量，记录不同批次的含量。

2 结果与分析

2.1 驱避剂配方样品稳定性试验结果

以不同成分按一定比例制备的4个驱蚊酯驱避剂在不同条件下的稳定性试验结果表明(表2) ，配方1在各个处理条件下均未出现沉淀、变色、分层，溶液澄清透明且在不同温度条件下比较稳定。而配方3、4在常温处理条件下出现了沉淀分层现象，表明这2个配方稳定性比较差，不符合要求；配方2制剂性状比较黏稠，且在冷冻处理后性状变为凝胶状，而非液体，稳定性同样不符合要求，予以剔除。保留配方1进行下一步的试验。

表2 不同处理条件下不同配方驱蚊酯驱避剂稳定性试验结果

2.2 驱避剂中驱蚊酯含量测定

2.2.1 标准曲线 从图1可以看出，驱蚊酯在30～1 200 μg/mL时呈良好的线性关系，驱蚊酯标准曲线的回归方程为y=0.892 7x-0.168 9，R2=0.998 3。

2.2.2 精密度测定结果 配方1中3个批次的日内精密度在0.21%～0.83%，平均日内精密度0.59%，日间精密度在0.24%～0.86%，平均日间精密度为0.49%(表3)。

图1 驱蚊酯标准曲线

表3 驱蚊酯驱避剂精密度测定结果

2.2.3 回收率测定结果 经测定，配方1中3个批次的驱蚊酯驱避剂的加标回收率在94.7%～102.7%，平均回收率为97.4%(表4)。

表4 驱蚊酯驱避剂回收率测定结果

续表4 驱蚊酯驱避剂回收率测定结果

2.2.4 驱蚊酯含量测定结果 经测定，3个批次制备的驱蚊酯长效驱避剂中，所有样品的驱蚊酯含量均在标示量(20%)的98.1%～103.8%(表5)。

表5 不同批次驱蚊酯驱避剂样品的驱蚊酯含量测定结果

3 结论与讨论

目前应用于驱避剂的缓释技术主要包括高分子聚合物、微胶囊、脂质体、水凝胶乳剂、缓释乳膏等[14-15]。微胶囊具有良好的缓释效果，但缺点是其制备工艺较复杂，成本高；水凝胶乳剂、缓释乳膏受制于其剂型，在兽医临床难以大面积使用；高分子聚合物具有制备简单、稳定性好等优点在驱避剂的应用中愈加广泛。史卫国等[16]利用高分子聚合物将避蚊胺和氯菊酯制备成一种PD型驱避剂，其有效驱蚊时间长达8 h，明显优于市售驱避剂的1～4 h。任清明等[17]使用天然高分子材料壳聚糖与避蚊胺进行复配所制得的乳剂，其室内保护时间可达8～10 h，明显延长了其保护时间。万晓璐等[18]分别采用PVPP-Ⅰ、PVPP-Ⅱ、PVPP-Ⅲ、PVP-Ⅰ、PVP-Ⅱ与避蚊胺进行配伍制备成5种长效驱避剂，在11 h后的保护率分别为82.43%、97.09%、100%、92.32%和100%，同时3种避蚊胺普通制剂和2种市售驱避剂在11 h后的保护率均不足55%，显示出高分子聚合物良好的缓释效果。

选用驱蚊酯为有效驱避成分，采用高分子聚合物PVP-K30作为驱蚊酯的缓释成分，溶剂挥发后缓释物质交联成网，进而减慢驱蚊酯的释放[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，使制剂配方更加稳定[20]；选用PEG-400为增黏剂可以使药液具有一定黏性，使得驱避剂使用时有效成分可以更好地附着在家畜被毛，进而发挥驱蜱作用，同时也避免了药物与皮肤直接接触因刺激作用所引起家畜的过敏现象。本研究所制备的驱蚊酯长效驱避剂具有配方及工艺简单、成本低廉的优点，可为兽医临床防控硬蜱提供一种新的技术手段。