一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及製備和使用方法
2023-10-22 18:15:12 3
專利名稱：一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及製備和使用方法
一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及製備和使用方法技術領域
本發明屬於生物農藥加工與應用技術領域，具體涉及一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及製備和使用方法。
背景技術：
那他黴素(Natamycin，ΝΑ)，又稱納他黴素或匹馬菌素(pimaricin)，分子結構式見圖1。NA是納他鏈黴菌(Sti^ptomyces natalensis)、利迪鏈黴菌AOl (Sotrytis lydicus)(中國專利200710187435. 1)等鏈黴菌的次生代謝產物，屬抗生素類抗真菌劑。 NA具有廣譜、高效、安全、不易獲得抗性等優點，目前已在飲料、飼料、食品及醫藥上廣泛應用，但在農業生產上僅限於防治棉花和豆類的種菌病害。這是由於NA的分子結構屬於多烯大環內酯，其在水溶液中易受紫外光影響而光解，從而限制了它在防治植物地上部病害的應用(盧向陽等.6種光穩定劑對那他黴素抗光解的影響.農藥，2011,50(8) :570-572)。
目前，國內外克服藥物光解的主要方法有分子結構改造、添加光穩定劑和微膠囊化，但前者耗資耗時巨大，而添加光穩定劑的方法也不夠理想。微膠囊技術是一種用成膜材料將活性物質作為囊芯包覆起來形成微小粒子的技術，在醫藥、塗料、食品、紡織、日化、農業等行業中已被廣泛應用(宋健等，微膠囊化技術及應用.化學工業出版社，2001， 234-379)。微膠囊具有抑制因環境因素(如光、熱、空氣、雨水、土壤、微生物)造成囊芯活性成分的分解和流失，提高藥劑本身穩定性的功能(高德霖，微膠囊技術在農藥劑型中的應用，現代化工，2000，2(K2) :10-14)。鑑於以上情況，以微膠囊化來解決NA的光解問題具有較大潛力。Koontz等採用環糊精製備了 NA包結化合物，但沒有取得抗光解效果(Koontz J, et al. Stability of Natamycin and its cyclodextrin inclusion complexes in aqueous solution. J. Agric. Food Chem. 2003，51，7111-7114)。除此以外，NA 微膠囊化抗光解的技術至今尚無研究報導。發明內容
本發明的目的在於提供一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，通過包覆那他黴素及緩釋作用來提高那他黴素的抗光解性能，以達到可以噴施於植物表面防治真菌病害的作用。
本發明的目的還在於提供上述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的製備方法和使用方法。
一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，所述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的活性成分為那他黴素，其組分的質量百分比為那他黴素0.5% 5. 4% ；明膠0.3% 8% ；阿拉伯樹膠 0. 3% 8% ；表面活性劑0. 5% 10% ；抗沉澱劑0. 5% 10% ；餘量為水。
所述微膠囊懸浮劑還包括常規使用劑量的如下組分中的一種或多種分散劑、防凍劑、消泡劑和PH調整劑。
所述微膠囊懸浮劑優選的各組分及其質量百分比為那他黴素 5% ；明膠 0. 6% 4% ；阿拉伯樹膠0. 6% 4% ；表面活性劑 5% ；抗沉澱劑0. 5% 8% ；餘量為水。
微膠囊的外觀為圓球形或橢球形，球壁由明膠和阿拉伯樹膠組成，內含芯材那他黴素微晶1 10個，那他黴素微膠囊的粒徑範圍在2 50 μ m。
所述表面活性劑為0P-10、TX-10、土溫-20和土溫-80中的一種或多種。
所述抗沉澱劑為聚烯丙烯酸鈉、海藻酸鈉和羧甲基纖維素中的一種或多種。
所述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的防治對象為真菌病害。
所述真菌病害為番茄灰黴病(Botrytis cinerea)、辣椒灰黴病(Botrytis cinerea)、前子灰黴病(Botrytis cinerea)、葡萄灰黴病(Botrytis cinerea)、玉米大斑病(Exserohilum turcicum)、瓜果腐黴病(Pythium aphanidermatum)、前子早疫病 (Alternaria solani)、小麥紋枯病(Rhizoctonia cerealis)、小麥赤黴病(Fusarium graminearum)、禾§ 痕病(Pyricularia oryzae)、豌豆根腐病(Fusarium solani f. sp. pisi)、番前葉黴病(Cladosporium fulvum)、西瓜枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)、黃瓜枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum)、百合根腐病 (Rhizoctonia solani)、李子揭腐病(Monilinia fructicola)、桃揭腐病(Monilinia fructicola)、桃枯妻病(Fusarium oxysporum f. sp. persica)、序菜斑枯病(Septoria apii)、辣椒炭疽病(Colletotrichum capsici)、甘藍枯萎病(Fusarium oxysporum Schl. f. sp. conglutinans)、蘋果輪斑病(Alternaria mali)、棉花黃萎病(Verticillium dahliae)、棉花枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum)。
上述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的製備方法，其特徵在於，取NA原藥在阿拉伯樹膠水溶液中充分分散並超聲細化後，與明膠水溶液混合均勻，控制溫度40 60°C，恆速攪拌下緩慢滴加質量濃度10%的鹽酸溶液，調節反應pH為3 5，繼續攪拌反應30 90min後， 注入去離子水，移至冰浴，待體系溫度降至10°C以下後開始緩慢滴加質量濃度20%的氫氧化鈉溶液，將體系PH調節至9. 0，然後逐漸滴加質量濃度37%的甲醛溶液lg，保持冰浴攪拌，固化反應lh，自然升至室溫，調節體系pH值至7. 0，得到NA微膠囊懸浮液；微膠囊懸浮液經濃縮後，添加表面活性劑，抗沉澱劑和水等，即為微膠囊懸浮劑(CS)。
上述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的使用方法，其特徵在於，在植物發生真菌病害之前或發病初期，按活性成分NA的使用濃度20 150ppm，將微膠囊懸浮劑兌水配製成稀釋液，採用噴霧法將其噴灑於植物表面。
所述的植物表面是指植物的葉、莖和果實的表面地上部組織。
本發明的有益效果(1)採用復凝聚法製備NA微膠囊，反應條件溫和，不會造成活性成分NA因高溫而分解失效；(2)具有良好的抗光解作用，與常規的NA商品藥劑相比，可提高抗光解能力3. O倍；與添加光穩定劑UV-531的那他黴素相比，可提高抗光解能力1. 1 倍，因此在紫外光照下可顯著提高防病效果；C3)微膠囊內的活性成分具有良好的緩釋作用，較常規製劑具有較長的持效性；(4)微膠囊囊壁具有良好的通透性，較合成高分子化合物作囊壁的微膠囊具有更好的抑菌速效性；( 為作物生產，尤其是蔬菜生產，提供了安全的生物農藥品種，保障了人民的身體健康。
圖1為那他黴素的化學結構。
圖2為那他黴素微膠囊懸浮劑在水和30%甲醇溶液介質中的釋放曲線。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。
以下是實施例中涉及的菌種、原料、試劑、助劑和設備
1、供試菌株
植物病原真菌棉花黃萎病菌(Verticillium dahliae)、棉花枯萎病菌 (Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum)、番前灰黴病菌(Botrytis cinerea)、辣椒灰黴病菌(Botrytis cinerea)、前子灰黴病菌(Botrytis cinerea)、葡萄灰黴病菌 (Botrytis cinerea)、玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)、瓜果腐黴菌(Pythium aphanidermatum)、前子早疫病菌(Alternaria solani)、小麥紋枯病菌(Rhizoctonia cerealis)、小麥赤黴病菌(Fusarium graminearum)、禾§痕病菌(Pyricularia oryzae)、豌豆根腐病菌(Fusarium solani f. sp. pisi)、番前葉黴病菌(Cladosporium fulvum)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)、黃瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum)、百合根腐病菌(Rhizoctonia solani)、李子褐腐病菌(Monilinia fructicola)、桃揭腐病菌(Monilinia fructicola)、桃枯妻病菌(Fusarium oxysporum f. sp. persica)、序菜斑枯病菌(Septoria apii)、辣椒炭疽病菌(Colletotrichum capsici)、甘藍枯萎病菌(Fusarium oxysporum Schl. f. sp. conglutinans)、蘋果輪斑病菌 (Alternaria mali)。
11 (Saccharomyces cerevisiae)。
以上植物病原真菌是由中國農業大學植物病理學系和北京市農林科學院植環所提供，啤酒酵母菌購自中國農業微生物菌種保藏管理中心(ACCC)。
2、供試培養基
PDA培養基馬鈴薯200g，洗淨切成Icm3小塊煮沸約30min後用四層紗布過濾，濾液用蒸餾水補足至1000ml，加葡萄糖20g，瓊脂15g，pH自然，121°C滅菌30min。
3、供試藥劑
利迪鏈黴菌次生代謝產物的濃縮液(簡稱NA濃縮液)-M濃度為1. 408g/L,製備方法參照專利《一株產納他黴素的利迪鏈黴菌及其應用》，申請號為200710187435. 1 ； 0. 95g/L那他黴素懸乳劑，自製，含671. 4g NA濃縮液，100. 7g光穩定劑UV-531，123g 二甲苯，33.6g農乳602，11.38農乳500，6(^矽酸鎂鋁；96% (質量比)那他黴素原藥(粉末) (北京東方瑞德生物技術有限公司)；10g/L多抗黴素水劑(陝西綠盾生物製品有限責任公司)。
4、供試試劑和農藥助劑
明膠(化學純)，阿拉伯樹膠(化學純)，甲醇(分析純)(國藥集團化學試劑有限公司)；甲醛(分析純，天津市永大化學試劑開發中心)。
抗沉澱劑羧甲基纖維素(CMC)，聚丙烯酸鈉(分子量3 X IO7)，海藻酸鈉。
表面活性劑0P-10、TX-10、土溫-20、土溫-80。
分散劑木質素磺酸鈉、萘磺酸甲醛縮合物(如NN0、MF等)。
抗凍劑乙二醇、丙二醇、甘油、尿素。
5、儀器和設備
DU800可見-紫外分光光度計(美國BECKMAN)、JY92-IIN超聲波細胞粉碎機(寧波新芝生物科技股份有限公司)、DF-101S集熱式恆溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責任公司)、800臺式離心機(江蘇省金壇市榮華儀器製造有限公司)、生物顯微鏡(日本 OLYMPUS)、STARTER-3C pH計(上海奧豪斯儀器有限公司)、SFJ-400型砂磨及攪拌多用機 (武進市八方機械廠)、BT-9300H雷射粒度儀(丹東百特儀器有限公司)、超淨工作檯(帶 20W紫外燈)。
實施例1微膠囊製備工藝條件研究及性能測試
試驗方法
(1)試驗設計
按正交試驗L9(34)正交表設計。選擇對包封率影響較大的壁材濃度(明膠與阿拉伯樹膠質量比均為1 1)、芯材與壁材的質量比(簡稱芯壁比)、反應PH值和反應時間為因素，每個因素設3個水平壁材濃度(因素A)為10、20和30g/L;芯壁比(因素B)為 1.5 1、1 1和1 1. 5 ；反應pH(因素C)為3. 5、4. 0和4. 5 ；反應時間(因素D)為30、 60和90min，試驗結果以包封率為評價指標。
包封率測定方法用可見-紫外分光光度計測定NA微膠囊懸浮液中游離NA在波長303nm處的吸光值，通過標準曲線法計算其含量，根據以下公式計算包封率
權利要求
1.一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特徵在於，所述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的活性成分為那他黴素，其組分的質量百分比為那他黴素0.5% 5. 4% ；明膠0.3% 8% ；阿拉伯樹膠0. 3% 8% ；表面活性劑0. 5% 10% ；抗沉澱劑0. 5% 10% ；餘量為水。
2.根據權利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特徵在於，所述微膠囊懸浮劑還包括常規使用劑量的如下組分中的一種或多種分散劑、防凍劑、消泡劑和PH調整劑。
3.根據權利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特徵在於，所述微膠囊懸浮劑的各組分及其質量百分比為那他黴素1 % 5% ；明膠0.6% 4% ；阿拉伯樹膠0.6% 4% ；表面活性劑1^-5% ；抗沉澱劑0. 5% 8% ；餘量為水。
4.根據權利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特徵在於，微膠囊懸浮劑外觀為圓球形或橢球形，球壁由明膠和阿拉伯樹膠組成，內含芯材那他黴素微晶1 50個，那他黴素微晶粒徑範圍在1 100 μ m。
5.根據權利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特徵在於，所述表面活性劑為 0P-10、TX-10、土溫-20和土溫-80中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特徵在於，所述抗沉澱劑為聚烯丙烯酸鈉、海藻酸鈉和羧甲基纖維素中的一種或多種。
7.根據權利要求1 6任一所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特徵在於，所述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的防治對象為真菌病害。
8.根據權利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的製備方法，其特徵在於，取那他黴素原藥在阿拉伯樹膠水溶液中充分分散並超聲細化後，與明膠水溶液混合均勻，控制溫度40 60°C，恆速攪拌下緩慢滴加質量濃度10%的鹽酸溶液，調節反應pH為3 5，繼續攪拌反應30 90min後，注入去離子水，移至冰浴，待體系溫度降至10°C以下後開始緩慢滴加質量濃度20%的氫氧化鈉溶液，將體系pH調節至9. 0，然後逐漸滴加質量濃度37%的甲醛溶液lg，保持冰浴攪拌，固化反應lh，自然升至室溫，調節體系pH值至7. 0，得到那他黴素微膠囊懸浮液，微膠囊懸浮液經濃縮後，添加表面活性劑，抗沉澱劑和餘量水。
9.根據權利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的使用方法，其特徵在於，在植物發生真菌病害之前或發病初期，按活性成分那他黴素的使用濃度20 150ppm，將微膠囊懸浮劑兌水配製成稀釋液，採用噴霧法將其噴灑於植物表面。
全文摘要
本發明公開了屬於生物農藥加工與應用技術領域的一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及製備和使用方法。該微膠囊的芯材活性成分為那他黴素，以明膠和阿拉伯樹膠為壁材，採用復凝聚法製備微膠囊。本發明也公開了該微膠囊的製備方法和使用方法。該微膠囊能夠有效提高那他黴素的抗光解能力和防治植物地上部組織真菌病害的效果，具有殺菌譜廣、用量低、殺菌效果好、不易獲得抗性等的特點，有良好的開發應用前景。
文檔編號A01N43/90GK102487950SQ201110388140
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者劉偉成, 劉霆, 盧向陽, 盧彩鴿, 吳慧鈴, 張濤濤, 田兆豐, 董丹, 鄭雅婧 申請人:北京市農林科學院