一種製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法

2023-09-22 03:17:20 4

專利名稱：一種製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法
技術領域：
本發明涉及一種製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，該方法屬於農藥製備 技術領域。
背景技術：
全球農作物每年因受病蟲害的威脅，其損失大約為1/3。目前，化學農藥在預防和 控制病蟲害方面依舊佔了大部分市場。隨著化學農藥大量、長期以及反覆的使用，它不僅對 土壤、水體和大氣造成了巨大汙染，同時，由於農副產品中農藥殘留的增加，這也直接危害 了人類健康。因此，開發安全、生態可持續發展以及環境友好型的生物農藥已經受到人們的 廣泛關注。多殺菌素是繼阿維菌素之後的又一類高效的廣譜殺蟲劑，它兼具生物農藥的安全 性和化學合成農藥的快速有效性，並且對環境友好，害蟲不易產生抗藥性，成為近年來國內 研製開發的重點。傳統的農藥劑型由於存在有效成分易在外界環境的作用下失效，持效期 短，降低農藥的防治效果，因此，農藥的研製需要集中解決農藥新劑型的問題，以提高農藥 的防治效果。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法， 該製備方法製成的多殺菌素微膠囊製劑克服現有多殺菌素製劑容易受光降解，使其藥效降 低，增加施藥量，對生態環境不利的缺點。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是一種製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，該方法包括下述步驟a、尿素-甲醛預聚體的製備稱取尿素溶解於30% 40%甲醛溶液中，尿素與甲 醛的摩爾比為1 1 2.5，充分攪拌至尿素完全溶解，調節PH至7.0 9.0，升溫至60°C 80°C，保溫反應0. 5 3. 5h，生成粘稠性的透明液體，然後加入蒸餾水稀釋，甲醛溶液與蒸 餾水的體積比為1 1 3，得到穩定的尿素-甲醛預聚體水溶液，在該製備過程中，控制反 應溫度很關鍵，低於上述範圍溫度時，預聚反應不完全，會形成預聚體沉澱；高於上述範圍 溫度時，會發生較多副反應；b、多殺菌素混合物溶液的製備將多殺菌素溶解於有機溶劑中，多殺菌素與有機 溶劑的固液比為重量體積=Ig 20 50mL，攪拌使多殺菌素充分溶解，再加入質量百 分含量為0.5% 2%的乳化劑溶液，乳化劑溶液與有機溶劑的體積比為2 4 1，然後 1000 2000r/min，攪拌10 50min，使囊芯充分分散，當混合相溶液澄清形成穩定的0/ W(油/水)乳液後即可；C、多殺菌素微膠囊的製備室溫下將所述尿素_甲醛預聚體水溶液加入到所述多 殺菌素混合物溶液中，所述尿素_甲醛預聚體水溶液與所述溶解多殺菌素用的有機溶劑的 體積比為1 8 1，1000 2000r/min，繼續攪拌10 50min，使預聚體溶解於乳化液的分散介質中，然後降低攪拌速度至500 900r/min，緩慢調節溶液的pH值，在20 90min內使溶液PH降至1. 5 5. 0，縮聚反應l-3h後，加入質量百分含量為0. 1 % 1 %的分散 劑溶液，分散劑溶液與有機溶劑的體積比為1 2. 5 1，並升溫至40°C 70°C，繼續保溫 反應2 5h，取消加溫，停止反應，調節反應產物的pH至6 8，冷卻後、過濾離心、乾燥，即 得該方法製備的多殺菌素微膠囊。在該製備過程中，攪拌速度、PH及反應溫度等因素對微 膠囊的粒徑和形態都有一定的影響。例如，微膠囊的平均粒徑隨著攪拌速度的增加而減小。 在酸催化下進行縮聚反應時，應嚴格控制酸化劑的加入時間和PH值大小，如果加酸速度太 快，則很快出現凝膠而無法形成微膠囊，太慢又會產生自聚顆粒。因此，應該逐步調節反應 PH值，且pH值應該控制在上述要求的範圍。同時，在加入酸性催化劑的過程中，需降低攪拌 速度，否則起初形成的包膜易被高強度湍流打碎，從而影響微膠囊的包封率。另外，反應後 期的溫度應高於反應初期的溫度，但又不能超過囊芯物質和預聚體的沸點。同時控制好以 上因素是製得粒徑小、分布均勻、表面光滑的微膠囊之關鍵所在。上述製備方法中，所述有機溶劑選自石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、 甲苯、氯苯或二甲苯中的任一種或多種。所述乳化劑選自失水山梨醇三油酸酯、木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基 苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈣、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、NP-10、聚乙烯醇、高分子羧酸鹽、月旨 肪醯胺基對甲氧基苯磺酸鈉、明膠、羧甲基纖維素鈉、萘磺酸鹽中的任一種或多種。所述分散劑選自聚乙烯醇、苯乙烯-馬來酸酐共聚鈉鹽、木質磺酸鈉、聚丙烯酸鈉 中的任一種或多種。在上述製備方法中使用的酸性pH調節劑選自鹽酸、鹽酸-氯化鉀緩衝溶液、檸檬 酸或磷酸。使用的鹼性PH調節劑選自三乙醇胺、氫氧化鈉或氨水。以上反應使用攝影顯微鏡監測微膠囊化過程，並鑑別所製備的微膠囊產品。本發明所述的方法利用微囊化技術，將活性物質包覆於高分子基材料使得其緩慢 釋放，提高了藥物利用效率，控制並延長藥物釋放周期等。該方法製備的多殺菌素微膠囊制 劑具有如下優點(1)收率達85%以上，包覆效率高，緩釋周期長。(2)微囊化工藝簡單，操作方便，反應穩定，易於控制，而且設備投資少，輔助添加 劑少，生產成本低，市場競爭力大，適合於工業化生產。(3)通過微囊化的控制使多殺菌素釋放速度得到控制，可以延長其對害蟲的控制 期，提高有效利用率，鞏固防治效果。(4)製備的農藥不易受雨水破壞或被光線照射產生降解現象，還能有效控制對地 下水的汙染，降低對環境的影響。下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的說明。


圖1為多殺菌素微膠囊的顯微鏡圖片。
具體實施例方式實施例1
準確稱取24. Og尿素加入三口燒瓶中，量取40mL 37 %甲醛溶液，攪拌速度為 1000r/min,攪拌至尿素全部溶解為止，加三乙醇胺調節pH至8. 0，逐漸升溫到70°C，保持以 上攪拌速度和溫度不變，反應Ih後停止，生成粘稠性的透明液體，然後，加入約2倍於甲醛 溶液體積量的蒸餾水稀釋，得到穩定的尿素_甲醛樹脂預聚體水溶液。室溫下將l.Og多殺菌素完全溶於IOmL三氯甲烷中，再加入15mL石 油醚，充分攪 拌混勻後，加入質量百分含量為0. 7%的十二烷基硫酸鈉水溶液70mL作為乳化劑，IOOOr/ min攪拌lOmin，將囊芯充分分散和乳化。然後，加入上述尿素-甲醛樹脂預聚體溶液75mL， 1000 2000r/min，繼續攪拌15min後，降低轉速至700r/min，用恆流泵恆速泵入HCl-KCl 緩衝溶液，在Ih內調節反應體系pH至2. 0，縮聚反應Ih後，加入質量百分含量為0. 4%的 聚乙烯醇50mL作為分散劑，升溫至45°C固化囊壁2. 5h後，取消加溫，停止反應，用NaOH溶 液調節反應產物的PH至7，冷卻後、過濾離心、乾燥，即得該方法製備的多殺菌素微膠囊。該多殺菌素微膠囊的包封率達到85%以上。採用顯微鏡觀察所製備的微膠囊產 品，如圖1所示。實施例2準確稱取40. Og尿素加入三口燒瓶中，量取IOOmL 37 %甲醛溶液，攪拌速度為 1000r/min,攪拌至尿素全部溶解為止，加三乙醇胺調節pH至8. 0，逐漸升溫到70°C，保持以 上攪拌速度和溫度不變，反應Ih後停止，生成粘稠性的透明液體，然後，加入約2倍於甲醛 溶液體積量的蒸餾水稀釋，得到穩定的尿素_甲醛樹脂預聚體水溶液。室溫下將1. 5g多殺菌素完全溶於25mL三氯甲烷中，再加入35mL石油醚，充分 攪拌混勻後，加入質量百分含量為0.7%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物120mL作為乳化劑， lOOOr/min攪拌lOmin，將囊芯充分分散和乳化。然後，加入上述尿素-甲醛樹脂預聚體溶 液240mL，1000 2000r/min，繼續攪拌15min後，降低轉速至700r/min，用恆流泵恆速泵 入10 %檸檬酸溶液，在Ih內調節反應體系pH至2. 0，縮聚反應Ih後，加入質量百分含量為 0. 4%的聚乙烯醇75mL作為分散劑，升溫至45°C固化囊壁2. 5h後，取消加溫，停止反應，用 NaOH溶液調節反應產物的pH至7，冷卻後、過濾離心、乾燥，即得該方法製備的多殺菌素微 膠囊。該多殺菌素微膠囊的包封率達85%以上。採用顯微鏡觀察所製備的微膠囊產品。實施例3準確稱取36. Og尿素加入三口燒瓶中，量取60mL 37 %甲醛溶液，攪拌速度為 1000r/min,攪拌至尿素全部溶解為止，加NaOH溶液調節pH至8. 5，逐漸升溫到80°C，保持 以上攪拌速度和溫度不變，反應Ih後停止，生成粘稠性的透明液體，然後，加入約2倍於甲 醛溶液體積量的蒸餾水稀釋，得到穩定的尿素_甲醛樹脂預聚體水溶液。室溫下將l.Og多殺菌素完全溶於30mL石油醚，充分攪拌混勻後，加入質量百分含 量為0. 的十二烷基苯磺酸鈉水溶液120mL作為乳化劑，lOOOr/min攪拌lOmin，將囊芯充 分分散和乳化。然後，加入上述尿素_甲醛樹脂預聚體溶液150mL，1000 2000r/min，繼續 攪拌15min後，降低轉速至700r/min，用恆流泵恆速泵入HCl-KCl緩衝溶液，在20min內調 節反應體系PH至2. 5，縮聚反應1. 5h後，加入質量百分含量為0. 4%的聚乙烯醇60mL作為 分散劑，升溫至70°C固化囊壁3h後，取消加溫，停止反應，用氨水調節反應產物的pH至8， 冷卻後、過濾離心、乾燥，即得該方法製備的多殺菌素微膠囊。
該多殺菌素微膠囊的包封率達到85%以上。採用顯微鏡觀察所製備的微膠囊產
formula see original document page 6實施例4準確稱取40. Og尿素加入三口燒瓶中，量取IOOmL 37 %甲醛溶液，攪拌速度為 1000r/min,攪拌至尿素全部溶解為止，加三乙醇胺調節pH至8. 0，逐漸升溫到60°C，保持以 上攪拌速度和溫度不變，反應Ih後停止，生成粘稠性的透明液體，然後，加入約3倍於甲醛 溶液體積量的蒸餾水稀釋，得到穩定的尿素_甲醛樹脂預聚體水溶液。室溫下將1. 5g多殺菌素完全溶於60mL乙酸乙酯，充分攪拌混勻後，加入質量百分 含量為的失水山梨醇三油酸酯120mL作為乳化劑，lOOOr/min攪拌lOmin，將囊芯充分 分散和乳化。然後，加入上述尿素_甲醛樹脂預聚體溶液240mL，1000 2000r/min，繼續 攪拌15min後，降低轉速至500r/min，用恆流泵恆速泵入10%檸檬酸溶液，在Ih內調節反 應體系PH至2. 0，縮聚反應Ih後，加入質量百分含量為0. 4%的聚丙烯酸鈉75mL作為分散 齊U，升溫至45°C固化囊壁2h後，取消加溫，停止反應，用NaOH溶液調節反應產物的pH至7， 冷卻後、過濾離心、乾燥，即得該方法製備的多殺菌素微膠囊。該多殺菌素微膠囊的包封率達85%以上。採用顯微鏡觀察所製備的微膠囊產品。顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對 本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬於本發 明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之列。
權利要求
一種製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，其特徵在於該方法包括下述步驟a、尿素-甲醛預聚體的製備稱取尿素溶解於30％～40％甲醛溶液中，尿素與甲醛的摩爾比為1∶1～2.5，充分攪拌至尿素完全溶解，調節pH至7.0～9.0，升溫至60℃～80℃，保溫反應0.5～3.5h，生成粘稠性的透明液體，然後加入蒸餾水稀釋，甲醛溶液與蒸餾水的體積比為1∶1～3，得到穩定的尿素-甲醛預聚體水溶液；b、多殺菌素混合物溶液的製備將多殺菌素溶解於有機溶劑中，多殺菌素與有機溶劑的固液比為重量∶體積＝1g∶20～50mL，攪拌使多殺菌素充分溶解，再加入質量百分含量為0.5％～2％的乳化劑溶液，乳化劑溶液與有機溶劑的體積比為2～4∶1，然後1000～2000r/min，攪拌10～50min，當混合相溶液澄清形成穩定的O/W(油/水)乳液後即可；c、多殺菌素微膠囊的製備室溫下將所述尿素-甲醛預聚體水溶液加入到所述多殺菌素混合物溶液中，所述尿素-甲醛預聚體水溶液與所述溶解多殺菌素用的有機溶劑的體積比為1～8∶1，1000～2000r/min，繼續攪拌10～50min，使預聚體溶解於乳化液的分散介質中，然後降低攪拌速度至500～900r/min，緩慢調節溶液的pH值，在20～90min內使溶液pH降至1.5～5.0，縮聚反應1-3h後，加入質量百分含量為0.1％～1％的分散劑溶液，分散劑溶液與有機溶劑的體積比為1～2.5∶1，並升溫至40℃～70℃，繼續保溫反應2～5h，取消加溫，停止反應，調節反應產物的pH至6～8，冷卻後、過濾離心、乾燥，即得該方法製備的多殺菌素微膠囊。
2.根據權利要求1所述的製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，其特徵在於所述 有機溶劑選自石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯、氯苯或二甲苯中的任一種 或多種。
3.根據權利要求1所述的製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，其特徵在於所 述乳化劑選自失水山梨醇三油酸酯、木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、 十二烷基磺酸鈣、苯乙烯_馬來酸酐共聚物、NP-10、聚乙烯醇、高分子羧酸鹽、脂肪醯胺基 對甲氧基苯磺酸鈉、明膠、羧甲基纖維素鈉、萘磺酸鹽中的任一種或多種。
4.根據權利要求1所述的製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，其特徵在於所述 分散劑選自聚乙烯醇、苯乙烯_馬來酸酐共聚鈉鹽、木質磺酸鈉、聚丙烯酸鈉中的任一種或 多種。
5.根據權利要求1所述的製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，其特徵在於酸性 PH調節劑選自鹽酸、鹽酸-氯化鉀緩衝溶液、檸檬酸或磷酸。
6.根據權利要求1所述的製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，其特徵在於鹼性 PH調節劑選自三乙醇胺、氫氧化鈉或氨水。
全文摘要
本發明涉及一種製備生物農藥多殺菌素微膠囊製劑的方法，該方法包括尿素-甲醛預聚體溶液的製備，多殺菌素混合物溶液的製備和多殺菌素微膠囊的製備。該微膠囊製備工藝簡便，易於控制，反應穩定，輔助添加劑少，生產成本低，適合於工業化生產。本方法製備的多殺菌素包覆效率高，不易受雨水破壞或被光線照射產生降解現象，緩釋周期長，可以延長其對害蟲的控制期，不僅增強了防治效果，也降低了環境汙染。
文檔編號A01N25/28GK101803599SQ20101014271
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月7日 優先權日2010年4月7日
發明者張曉琳, 李能威, 汪洋, 秦為輝, 郭偉群, 陳新 申請人:國家糧食局科學研究院