一种基于静电喷射方法的农药缓释微球及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农药技术领域，具体涉及一种基于静电喷射方法的农药缓释微球及其制备方法。
【背景技术】
[0002]化学防治是农作物病虫草害防治的主要方法，在农业生产中发挥着重要的作用，但是农药的大量施用也带来了诸如农药残留、环境污染以及抗药性等问题。在大力发展无公害农业的今天，并不意味着排斥农药的使用，而是对农药提出了更高的要求。农药常规剂型的有效成分释放速度过快、药效持续时间短、累计用药量大等缺点，不仅在经济上造成了浪费，而且对环境造成了极大的污染。因此，需要尽快开发出低毒、高效、持久的缓释农药制剂，克服传统农药制剂的缺点，提高农药的利用率，达到经济、安全、有效控制有害生物的目的。
[0003]农药载药微球是原药夹杂在载体高分子材料网络中而形成的复合微球，载药微球不仅可以增强被包裹药物的药效持续时间，而且可以增强药物的稳定性。缓释载体材料可选用合成材料或天然高分子材料。乙酸纤维素(CA)作为天然高分子材料一纤维素类材料中的代表，具有柔韧、透明、光泽好、熔融流动性好、易成型加工和热塑性等特点，因此有着广阔的应用前景，已成为生物降解材料中极具发展潜力的一个分支。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于静电喷射方法的农药缓释微球及其制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
[0006]—种基于静电喷射方法的农药缓释微球的制备方法，它包括如下步骤:
[0007](I)将乙酸纤维素加入丙酮和二甲基甲酰胺的混合溶剂中，水浴条件下至乙酸纤维素完全溶解；
[0008](2)将农药有效成分加入步骤(I)得到混合体系中，搅拌溶解后进行静电喷射制得载药微球。
[0009]步骤⑴中，丙酮和二甲基甲酰胺的体积比为1:1?2:1，优选2:1。
[0010]步骤⑴中，乙酸纤维素的加入质量为混合溶剂总质量的2?4%，优选4%。
[0011 ] 步骤(I)中，水浴温度为50?60°C，优选60°C，水浴时间是2?4小时，优选2小时。
[0012]步骤(2)中，所述的农药有效成分为戊唑醇。
[0013]步骤⑵中，戊唑醇的加入量为乙酸纤维素质量的20?50%。
[0014]步骤⑵中，静电喷射条件为:将溶液吸入内径为I?1.5mm(优选1.07mm)针头的注射器中，电压为20?25kV(优选25kV)，锡箔纸做接收器，针尖与接收器之间的距离为10?15cm(优选15cm)，注射栗控制流速在I?1.5ml/h(优选lml/h)，进行静电喷射。
[0015]通过上述方法制备得到的农药缓释微球也在本发明的保护范围之内。通过扫描电子显微镜表征缓释微球结构，并通过模拟释放实验和抑菌实验，验证载药微球良好的缓释功能和抗菌效果。
[0016]有益效果:本发明与现有技术相比具有如下优势:
[0017](I)微球载药量较高，最高可达到50%，药物基本不流失，经济环保。
[0018](2)微球的载体为CA，而非降解周期较长的聚合物材料，提高了农药制剂的环境友好性。
[0019](3)微球制备方法简单、产量高，操作过程简单，对设备要求低。
[0020](4)方法适合范围广。除了本发明专利中提到的以戊唑醇为模型药物外，对其它的油溶性药物这种方法均适用。
【附图说明】
[0021]图1为载药量为20% (质量含量)戊唑醇/CA复合微球SEM图。
[0022]图2为载药量20% (质量含量)戊唑醇/CA复合微球的药物释放曲线图。
[0023]图3为载药量20% (质量含量)戊唑醇/CA复合微球的抗菌实验图。
【具体实施方式】
[0024]根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
[0025]以下实施例试剂及来源:95%戊卩坐醇原药(tebuconazole)，江苏七州绿色化工股份有限公司，无水乙醇(国药集团试剂有限公司)，醋酸纤维素CA(结合乙酸54.5-56% )，国药集团化学试剂有限公司；丙酮、N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)(南京化学试剂有限公司)。扫描电子显微镜(SEM) (JSM-7600F)，日本电子株式会社，紫外-可见分光光度计(UV-2450，岛津)，热重分析(德国耐驰仪器公司)。
[0026]实施例1:
[0027]以戊唑醇作为模型药物，量取1ml丙酮和5mlDMF试剂，混匀后称重，再加入混合溶液总质量的4% CA，水浴60°C 2h至完全溶解后加入戊唑醇(CA质量的20% )，搅拌溶解后进行静电喷射，将溶液吸入内径为1.07_针头的注射器中，电压为25kV，锡箔纸做接收器，针尖与接收器之间的距离为15cm，注射栗控制流速在lml/h，进行静电喷射制得载药微球。
[0028]实施例2:
[0029]以戊唑醇作为模型药物，量取1ml丙酮和5mlDMF试剂，混匀后称重，再加入混合溶液总质量的4% CA，水浴60°C 2h至完全溶解后加入戊唑醇(CA质量的50% )，搅拌溶解后进行静电喷射，将溶液吸入内径为1.07_针头的注射器中，电压为25kV，锡箔纸做接收器，针尖与接收器之间的距离为15cm，注射栗控制流速在lml/h，进行静电喷射制得载药微球。
[0030]实施例3:
[0031]缓释测定方法:
[0032]称取0.1OOOg载戊唑醇微球，置筒状透析袋中，用透析夹子夹住两端，悬浮于含有400mL含有体积分数为50%的乙醇水溶液的广口瓶中，室温下进行磁力搅拌，定时取出5ml液体，并用同样量液体补充，使液体总体积保持不变。用紫外-可见分光光度计测定溶液中戊唑醇的含量，绘制戊唑醇随时间变化曲线，并与戊唑醇原药的溶出曲线相比较，表征缓释效果。
[0033]测试结果分析:
[0034]图1为载药量为20% (质量含量)的戊唑醇/CA复合微球SEM图，从图中可以看出微球尺寸均一，结构明显。外表面具有一些塌陷结构，主要是由于在静电喷雾过程中，溶剂的挥发速度非常快，而高分子链段的迀移速度相对慢，因此微粒表面溶剂挥发后，就会形成一个相对致密的壳，在微粒内部的溶剂挥发后，微粒内部形成孔洞，高分子链段脱溶剂化后发生收缩形成紧密的无规线团，宏观上便表现为塌陷的微球，此现象会随着溶液中聚合物浓度的增大而减弱。
[0035]图2为载药量为20 % (质量含量)的戊唑醇/CA复合微球在50 % (v/v)乙醇/水溶液中的释放曲线。可以看出，原药和缓释剂在开始一段时间释放较迅速，之后变得缓慢，最后达到平衡。载戊唑醇微球在24h后在释放体系中接近平衡，根据理论载药量计算，释放率达到40%，可见载戊唑醇微球具有较好的缓释效果。
[0036]图3为载药量为20%(质量含量)的戊唑醇/CA复合微球的抗菌实验。实验采用的是白色念珠菌，将分别含0%、20%戊唑醇的微球电喷在直径为Icm的圆形滤纸上，37°C培养24h后观察。从图可以看出，载戊唑醇微球有明显的抑菌效果。
【主权项】
1.一种基于静电喷射方法的农药缓释微球的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤: (1)将乙酸纤维素加入丙酮和二甲基甲酰胺的混合溶剂中，水浴条件下至乙酸纤维素完全溶解； (2)将农药有效成分加入步骤(I)得到混合体系中，搅拌溶解后进行静电喷射制得载药微球。2.根据权利要求1所述的基于静电喷射方法的农药缓释微球的制备方法，其特征在于，步骤⑴中，丙酮和二甲基甲酰胺的体积比为1:1?2:1。3.根据权利要求1所述的基于静电喷射方法的农药缓释微球的制备方法，其特征在于，步骤(I)中，乙酸纤维素的加入质量为混合溶剂总质量的2?4%。4.根据权利要求1所述的基于静电喷射方法的农药缓释微球的制备方法，其特征在于，步骤(I)中，水浴温度为50?60°C，水浴时间是2?4小时。5.根据权利要求1所述的基于静电喷射方法的农药缓释微球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的农药有效成分为戊唑醇。6.根据权利要求1所述的基于静电喷射方法的农药缓释微球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，戊唑醇的加入量为乙酸纤维素质量的20?50%。7.根据权利要求1所述的基于静电喷射方法的农药缓释微球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，静电喷射条件为:将溶液吸入内径为I?1.5mm针头的注射器中，电压为20?25kV，锡箔纸做接收器，针尖与接收器之间的距离为10?15cm，注射栗控制流速在I?1.5mL/h，进行静电喷射。8.权利要求1?7中任意一项方法制备得到的农药缓释微球。
【专利摘要】本发明公开了一种基于静电喷射方法的农药缓释微球及其制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)将乙酸纤维素(CA)加入丙酮和二甲基甲酰胺的混合溶剂中，水浴条件下至乙酸纤维素完全溶解；(2)将农药有效成分加入步骤(1)得到混合体系中，搅拌溶解后进行静电喷射制得载药微球。本发明具有如下优势：微球载药量较高，药物基本不流失，经济环保；微球的载体为CA，而非降解周期较长的聚合物材料，提高了农药制剂的环境友好性；微球制备方法简单、产量高，操作过程简单，对设备要求低；方法适合范围广；除了本发明中提到的以戊唑醇为模型药物外，对其它的油溶性药物这种方法均适用。
【IPC分类】A01N43/653, A01N25/34, A01P1/00, A01N25/10
【公开号】CN105052923
【申请号】CN201510481181
【发明人】徐鹏, 唐进根, 高娟
【申请人】南京林业大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月7日