基本信息
- 项目名称：
- 新型可降解渔用药物载体的制备
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 针对水产养殖过程中：抗生素滥用、药效差、用药不能计量等导致细菌性疾病流行、危害养殖水域的现象，本研发团队决定区别于药物直接或混入饲料的传统给药方式，研究一种载体+药物的新型给药模式来解决上述问题。本团队以新型辅料壳聚糖为基材，利用其优良的生物功能性、生物相容性、生物降解性以及低毒性等性质，研制出一种对鱼体内小环境和水域大环境无毒副作用、新型环保的渔用抗菌药物载体。
- 详细介绍：
- 渔药是指用于预防、诊断和治疗水生生物疾病或定向改善水生生物机能的物质 [1]。作为水产养殖大国，我国的水产养殖业正经历着从粗放型养殖到人工精养的转变过程，但同时也带来了水质的恶化问题。恶化的水质益于有害病菌的繁殖，使养殖品种的自身免疫力下降，鱼病的发生势在必然。有些养殖户为预防鱼病，长期在饲料和水体中加用一种或多种抗菌素，加重了水域环境的污染。这种不科学、安全用药不仅会对人类健康和水域环境造成危害，而且对水产养殖品种也会产生毒害[2]，给养殖户造成经济损失。 随着人们生活水平的逐步提高，环保意识逐步加强，对养殖鱼类的品质和安全的要求逐步提高，致使养殖户不得不从安全用药入手，研制渔药。一种新型、环保的药物如氟苯尼考逐渐得到重视和开发，替代原来广泛使用的具有严重的致再生降碍性贫血的不良反应的氯霉素。氟苯尼考其效价高，适用于敏感菌所导致的鱼类细菌性败血症等，对多种革兰氏阳性菌、阴性菌及支原体有效，无交叉耐药性，不影响适口性。国外已经开始对于该药用于防治鸡、鸭、山羊、牛、马等禽畜类疾病的防治进行研究[4]。 相比国内，欧美等发达国家在渔业、水产养殖等方面的发展要相对较快。养殖水产品的药物残留问题在欧美等发达国家较早引起了重视，各国对水产品药物残留指标也有严格要求。尤其对氯霉素残留已经实行了“零允许量”(zero tolerance)的标准，即不得检出[3]。所以，用氟苯尼考替代氯霉素势在必行。 另一方面，壳聚糖 (CS)是自然界中唯一的碱性多糖,是一种阳离子聚合物。近年来，壳聚糖作为一种新型辅料，正受到人们的广泛关注。由于其具有良好的生物降解性和生物相容性 ,无毒性[5]。因此 , 壳聚糖在生物医药材料、制药技术、药物载体等方面有广泛应用。壳聚糖作为药物载体可以控制药物释放、降低药物不良反应、延长药物疗效 ,不仅能提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物的稳定性及改变给药途径 ,还可以大大加强制剂的靶向给药能力。壳聚糖作为一种新型的药物载体，正被逐步应用到医学领域，具有广阔应用前景。在药物制剂方面 ,如应用于缓释、控释制剂 ,也已有了相当的研究深度和广度[6]。 虽然，国内外的学者对氟苯尼考做了大量研究；利用壳聚糖作为药物载体的技术也日趋成熟。但二者均仅限在各自的应用领域受到广泛好评，还鲜有报道将其两者结合，应用到渔业、养殖等方面。本实验推陈出新，各取所长，以填补在这一领域的空白。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品发明目的： 本团队以新型辅料壳聚糖为基材，利用其优良的生物功能性、生物相容性、生物降解性以及低毒性等性质，研制出一种对鱼体内小环境和水域大环境无毒副作用、新型环保的 创新点： 本研究的创新点主要体现在： 1 以淀粉和壳聚糖相结合制备新型渔药载体，成本低廉，可塑性强； 2 以载体/抗菌药模式制作药丸，具有可计量投放、可生物降解、对环境友好等优势，能有效改善水剂、粉剂抗生素的滥用现状； （1）以生物可降解吸收壳聚糖为基体，以淀粉为辅助材料，制备一种成本低廉、载药和释药性能良好的新型药物载体，找出最佳制备条件，这是实现批量生产的关键； （2）探索这种新型的药物载体的载药、释药、抑菌等性能特点，是保证产品真正应用于网箱养殖业的前提。 主要技术指标： （1）新型渔用抗菌药物载体的制备条件温和（50℃--90℃）、操作简便、产品易得且成本低廉； （2）严格控制药物载体酸碱平衡，药物投放后对水体环境无污染； （3）单颗载体载药量为10±1mg；药物在鱼体内24--36h释放完全，体外释放行为符合 Higuchi 方程；
科学性、先进性
- 1）壳聚糖和淀粉都是生物可降解吸收的材料，有利于鱼类消化吸收； 2）使用方便，使用投放时可计量，残留量少； 3）对鱼类毒害小，对水域无污染，对人体无伤害； 4）制作方法简单，易实现大规模生产，成本低廉； 5）可推广到鱼类以外的其他养殖业，如虾蟹等，适用面广。
获奖情况及鉴定结果
- 1. 已申请“一种抗菌渔用药及其加工方法（申请号：201010296388.6）”发明专利一项； 2. 宁波大学2010年SRIP校级立项；
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 项目合作或专利转让
作品可展示的形式
- ■实物、产品 ■图片 ■录像 ■样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明 适用于以网箱养殖为主的水产养殖业。 技术特点和优势 淀粉作为传统的生产原料，其性质温和且价格低廉、简便易得；而壳聚糖具有阻滞药物释放和良好的成膜性的特性,将其制成水溶性或难溶性药物的亲水凝胶缓释片, 药物释放基本可达零级。且降解产物无毒，能被生物体完全吸收，由这二者基材制得的载体是一种具有优异性能的理想药物载体。 适应范围 除应用于水产养殖外，还可开发应用于畜牧养殖业、人体医药等其他医药行业领域。 推广前景 本产品不但原料易于获得，对市场的价格适应性强，而且生产工艺简单，生产过程污染少。 市场分析 本产品具有广阔的市场前景，其潜在的经济效益难以估量。 预计经济效益 如果将此可降解渔用推广到虾蟹、牲畜、禽类，推广到全省乃至全国，其潜在的市场价值非常巨大，所带来的经济效益和社会效益必将是相当可观的。
同类课题研究水平概述
- 渔药是指用于预防、诊断和治疗水生生物疾病或定向改善水生生物机能的物质 [1]。作为水产养殖大国，我国的水产养殖业正经历着从粗放型养殖到人工精养的转变过程，但同时也带来了水质的恶化问题。恶化的水质益于有害病菌的繁殖，使养殖品种的自身免疫力下降，鱼病的发生势在必然。有些养殖户为预防鱼病，长期在饲料和水体中加用一种或多种抗菌素，加重了水域环境的污染。这种不科学、安全用药不仅会对人类健康和水域环境造成危害，而且对水产养殖品种也会产生毒害[2]，给养殖户造成经济损失。 随着人们生活水平的逐步提高，环保意识逐步加强，对养殖鱼类的品质和安全的要求逐步提高，致使养殖户不得不从安全用药入手，研制渔药。一种新型、环保的药物如氟苯尼考逐渐得到重视和开发，替代原来广泛使用的具有严重的致再生降碍性贫血的不良反应的氯霉素。氟苯尼考其效价高，适用于敏感菌所导致的鱼类细菌性败血症等，对多种革兰氏阳性菌、阴性菌及支原体有效，无交叉耐药性，不影响适口性。国外已经开始对于该药用于防治鸡、鸭、山羊、牛、马等禽畜类疾病的防治进行研究[4]。 相比国内，欧美等发达国家在渔业、水产养殖等方面的发展要相对较快。养殖水产品的药物残留问题在欧美等发达国家较早引起了重视，各国对水产品药物残留指标也有严格要求。尤其对氯霉素残留已经实行了“零允许量”(zero tolerance)的标准，即不得检出[3]。所以，用氟苯尼考替代氯霉素势在必行。 另一方面，壳聚糖 (CS)是自然界中唯一的碱性多糖,是一种阳离子聚合物。近年来，壳聚糖作为一种新型辅料，正受到人们的广泛关注。由于其具有良好的生物降解性和生物相容性 ,无毒性[5]。因此 , 壳聚糖在生物医药材料、制药技术、药物载体等方面有广泛应用。壳聚糖作为药物载体可以控制药物释放、降低药物不良反应、延长药物疗效 ,不仅能提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物的稳定性及改变给药途径 ,还可以大大加强制剂的靶向给药能力。壳聚糖作为一种新型的药物载体，正被逐步应用到医学领域，具有广阔应用前景。在药物制剂方面 ,如应用于缓释、控释制剂 ,也已有了相当的研究深度和广度[6]。
