阿维菌素水悬纳米胶囊剂及其制备方法

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技术领域\n本发明涉及一种阿维菌素水悬纳米胶囊剂，属于生物源农药、兽 药的制剂化技术。\n背景技术\n阿维菌素是经微生物发酵、提纯等工艺生产的一种生物源农药、 兽药，应用于农业生产中，可防治果树、蔬菜、花卉、棉花、烟草等 植物的顽固性害虫、害螨，如美洲斑潜蝇、小菜蛾、红蜘蛛、菜青虫、 根结线虫、棉铃虫、梨木虱等80多种害虫；在畜牧业上用于驱杀动物 体内的胃肠线虫和体外的牛皮蝇蛆、红皮蝇蛆、羊鼻蝇蛆、羊痒螨等 多种寄生虫，是目前世界上防治效果最好、发展最快、应用最广的生 物源农药之一，其广谱、超高效、用量少、低残留、不易产生抗药性 等特点，决定了其在防治农作物病虫害方面将发挥重要的作用。现有 技术中公开的阿维菌素的主要剂型为乳油，其作为农药的一个传统剂 型，防治效果尚可，但存在以下问题：\n1、含有大量的有机溶剂，如甲苯、二甲苯等，导致每年千吨计的 有机溶剂排放到自然界中，既浪费资源又严重污染环境。\n2、使用时需用水稀释成乳液，有效成份属微米级分散，有效成分 分散性差、有效利用率低，致使农药用量大，造成成本升高及农药大 量残留，严重地影响农产品的品质。\n3、有效成分渗透性差，存留在叶面的有效成份因光、空气等环境 因素造成大量分解浪费。\n4、生物源农药在土壤中的定植性较差，土壤特殊的生态环境往往 抑制生物源农药的药效，使生物农药的大面积推广受到一定限制。\n与乳油相比，阿维菌素的微乳剂较好地解决了水基化及高分散的 问题，但不是长效剂型，不能控制释放，更重要的是成本较高，效果 并不理想。\n发明内容\n本发明的目的在于提供一种阿维菌素水悬纳米胶囊剂，其具有高 分散、超高效、长效、水基、成本低廉等优点，是一种应用效果更好 的生物源农药、兽药阿维菌素新剂型。\n本发明的目的是基于以下构思实现的。依据聚合物粒子形成原理， 在乳液聚合反应过程中适当调节单体配比、填加助剂、控制反应条件， 即可得出到具有不同内部结构、不同形状、不同粒径的聚合物粒子。 因此，只要选择好单体及其配比、添加剂，控制反应条件，即可得到 纳米胶囊粒子。\n具体地本发明的阿维菌素水悬纳米胶囊剂的组成按重量百分比表 示如下：\n阿维菌素：0.2％～5％\n混合单体：5％～30％\n乳化剂：7％～20％\n添加剂：3％～15％\n引发剂：0.05％～1％\n去离子水：余量\n其中，聚合单体为乙烯基单体、丙烯酸系单体、甲基丙烯酸系单 体及异氰酸酯单体。\n添加剂为分散剂和保护胶体。\n引发剂为偶氮类或氧化—还原体系引发剂。\n胶囊数均粒径小于100纳米。\n乙烯基单体、丙烯酸系单体、甲基丙烯酸系单体及异氰酸酯单体， 可选用苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙 烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、 丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、甲苯二异氰酸 酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、己 撑二异氰酸酯等。\n使用其中两种或两种以上的单体进行聚合反应，形成胶囊的囊皮。 胶囊的囊芯为阿维菌素原药。\n适合的乳化剂是非离子乳化剂和阴离子乳化剂；非离子乳化剂可 选用吐温、斯盘、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚等；阴离子 乳化剂可选用十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸 钙等。为控制胶囊数均粒径小于100纳米，乳化剂用量不低于7％， 最好用量为7％～20％。\n适合的分散剂是聚甲基苯烯酸盐和聚丙烯酸盐、低分子量苯乙烯 -顺丁烯二酸盐的共聚物。\n适合的保护胶体是许多常用的物质，可优选的是：聚乙烯醇、聚 丙烯酸钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、果胶酸盐、明胶、阿拉伯胶、 聚环氧乙烷等物质。\n本发明的阿维菌素水悬纳米胶囊中还可含有助剂，助剂为防腐剂、 消泡剂和防冻剂中的一种或多种，其含量以重量百分比表示为占总成 份的5％～8％。\n适合的防腐剂是聚合物乳液中常用的，如五氯酚钠、邻氯间甲酚、 四氯间苯二腈。\n适合的消泡剂是可以方便使用的产品，如硅烷衍生物聚二甲基硅 氧烷类、磷酸三丁酯、多聚丙二醇等。\n适合的防冻剂有乙二醇、甘油、丙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯、尿 素、蔗糖等。\n分散相的颗粒的平均粒径是50纳米，不大于100纳米。\n本发明纳米胶囊剂的连续相由水及添加剂如乳化剂、分散剂、保 护胶体及助剂即防腐剂、消泡剂和防冻剂组成，优选的组分是上面所 提到的那些物质。此外水相还可以包含少量的分散相组分。\n本发明的纳米胶囊剂组成还可以在一定范围内变化。在系统中， 分散相的量一般为按重量计的15％～50％，分散相中各物质的浓度如 下(按重量计)：\n混合单体5％～30％\n农药活性物质阿维菌素0.2％～5％\n添加剂一般为10％～35％，优选为12％～25％\n本发明阿维菌素水悬纳米胶囊剂的制备方法，包括如下步骤：\n(1)将引发剂溶解于去离子水中，待用；\n(2)阿维菌素与单体、添加剂混合；\n(3)将所得的混合物在高速搅拌下分散于水中，形成乳液；\n(4)将乳液加热至50～90C，加入引发剂水溶液，反应1～16 小时，保温0.5～3小时；\n(5)加入助剂，降温出料。\n制备乳液，可以选用许多适宜产生强剪切力的装置。\n本发明方法通常是在常压下进行的。\n本发明的纳米胶囊剂在实际使用时需用水稀释，用常规的方法施 用，例如通过喷雾施用。\n本发明的纳米胶囊剂使用量可在一定的范围内变化，取决于被施 用的对象，及阿维菌素在纳米胶囊中的含量。\n本发明与以往技术相比，所取得的技术进步在于：\n1、其粒径非常小，表面张力低，故它具有极好的渗透性、润湿性、 流平性和流变性，可直接渗入植物的微细毛细孔道中；它的粒子数均 粒径小于100纳米，仅为微胶囊的千分之一或更小，可以使农药高度 分散。\n2、纳米胶囊剂粒子的稳定依靠囊壁自身的双电层，是一种化学键 合力，与微乳剂的分散机理相比，稳定性提高。\n3、溶剂为水，污染小，降低了成本。\n4、具有控制释放的功能，延长了相同剂量农药的持效期，提高了 农药的利用率，减少了用药量，从而降低了成本和农药对环境的污染。\n5、抑制了环境因素(如：光、热、雨水、土壤、微生物和其它 化学物质)造成的药物分解和流失，提高了药剂本身的稳定性，有利 于生态环境。\n6、降低急性毒性、植物毒性和鱼毒性。\n阿维菌素水悬纳米胶囊剂全面解决了制剂的水基化、高度分散化、 稳定化和长效胶囊化的问题，它的药效高于其它剂型、成本低于其它 常用剂型，因此具有重要的推广应用价值。\n具体实施方式\n本发明通过下列实施例说明。\n实施例一\n将0.1g过硫酸铵溶解于20g水中(按4∶1分成两份)，待用；将 0.5g阿维菌素溶解于7g苯乙烯、8g丙烯酸丁酯、0.2g丙烯酸的混合 单体中；将6g壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40)、1g十二烷基硫酸钠溶 于50g 2％的聚乙烯醇水溶液，放入一带有搅拌的容器中，在搅拌下， 加入溶有阿维菌素的混合单体，分散成乳状液，放入反应容器中。加 热保持温度在70±2℃，加入第一份引发剂，反应6小时，保温1小 时，制得种子乳液；滴加1.5g苯乙烯、1.5g丙烯酸丁酯、2g甲苯二异 氰酸酯混合单体及第二份引发剂，滴加1小时，保温2小时，降温； 加入助剂，出料。产物中阿维菌素的含量为0.5％。\n实施例二\n将0.1g过硫酸钾溶解于10g水中(按4∶1分成两份)，1g丙烯酰 胺溶解于10g水中，待用；将1g阿维菌素溶解于4g丙烯酸乙酯、7g 丙烯酸丁酯的混合单体中；将5g壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40)、4g 十二烷基硫酸钠、4g聚甲基丙烯酸钠溶于60g水，放入一带有搅拌的 容器中，在搅拌下，加入溶有阿维菌素的混合单体，分散成乳状液， 放入反应容器中。加热保持温度在70±2℃，加入第一份引发剂及丙 烯酰胺水溶液，反应6小时，保温1小时，制得种子乳液；滴加1g 丙烯酸乙酯、1g丙烯酸丁酯、2g 4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合单 体，滴加1小时，保温2小时，降温；加入助剂，出料。产物中阿维 菌素的含量为0.9％。