本發(fā)明涉及農(nóng)藥領(lǐng)域,具體涉及一種聚合物交聯(lián)微球負(fù)載的毒死蜱微囊懸浮劑,及其制備工藝。
背景技術(shù):
毒死蜱是廣泛使用的有機磷殺蟲劑,可作為高毒農(nóng)藥的替代品,可應(yīng)用于衛(wèi)生及農(nóng)業(yè)害蟲的防治,可有效防治糧食、蔬菜、果樹等多種作物上的百余種害蟲。毒死蜱異味大、相對易光解、對敏感作物易產(chǎn)生藥害,為提高其安全性與持效期、降低對環(huán)境的污染,將其進行微囊化。
孟銳在其研究論文《可降解聚碳酸亞丙酯-毒死蜱微膠囊的制備及緩釋性能評價》一文中,以聚碳酸亞丙酯(PPC)為壁材,聚乙烯醇(PVA)為連續(xù)相穩(wěn)定劑,采用乳化溶劑揮發(fā)法制備了包裹毒死蜱的可降解微膠囊,微膠囊對毒死蜱具有明顯的緩釋效應(yīng)。取毒死蜱原藥,將PPC溶于二氯甲烷中作為有機相,以PVA作為連續(xù)相,將連續(xù)相與有機相混合后在高剪切乳化分散機下乳化分散,使之形成穩(wěn)定的O/W型乳液,室溫下攪拌4h,直至二氯甲烷完全揮發(fā),使微膠囊固化,將微膠囊懸濁液離心分離,用蒸餾水洗滌數(shù)次后冷凍干燥,收集微膠囊干樣。但是存在緩釋性能不足。
本發(fā)明中聚乳酸是一種高分子聚合物,具有優(yōu)良的生物相容性、可降解性,無毒害;海藻酸鈉具有無毒、低成本、可生物降解、生物相容性好的特點,有機膨潤土與海藻酸鈉共混改性,實現(xiàn)插層,提高疏水性及吸附效果,與生物可降解材料聚乳酸復(fù)合為壁材,加入消泡劑乳化硅油,制得藥物的緩釋微膠囊。介孔硅材料具有規(guī)則孔道、高比表面積等特點,用KH550對MCM-41分子篩進行改性作為載體,以帶負(fù)電荷的聚丙烯酸為功能分子,通過靜電吸附作用制備了緩釋體系。以層狀水滑石為主體,以微膠囊化的毒死蜱為客體分子,以乙醇為溶劑,制備得到插層材料;以聚甲基丙烯酸甲酯為壁材,以聚乙烯醇為連續(xù)相,制得了毒死蜱微囊懸浮劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種聚合物交聯(lián)微球負(fù)載的毒死蜱微囊懸浮劑及其制備工藝,依照該工藝制作的微囊懸浮劑低毒、分散性好、緩釋性能好,可生物降解。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
毒死蜱7-12,聚碳酸亞丙酯14-20,聚乙烯醇6-10,聚乳酸8-15,明膠7-12,乳化硅油0.1-0.3,海藻酸鈉5-9,有機膨潤土4-8,MCM-41分子篩4-7,KH550 1-2,聚丙烯酸3-7,水滑石2-6,堿式碳酸鎂3-6,過氧化苯甲酰2-5,乙二醇二甲基丙烯酸酯3-5,甲基丙烯酸甲酯2-4,二氯甲烷、乙醇、甲苯、蒸餾水適量。
一種聚合物交聯(lián)微球負(fù)載的毒死蜱微囊懸浮劑的制備方法,其特征在于,按以下步驟進行:
a. 將聚乳酸1:5-10溶于二氯甲烷,聚乙烯醇、明膠1:1:50-100溶于蒸餾水,兩者混合高速分散乳化30-50s,加入乳化硅油,磁力攪拌2-3h,得A液;向海藻酸鈉中1:20-30加入蒸餾水,攪拌溶解,1:10-15加入有機膨潤土、乙醇,超聲分散1-2h,得B液;將A、B液均勻混合待用;
b. 向MCM-41分子篩中1:20-30加入甲苯,攪拌下滴加KH550,在氮氣保護下,加熱回流、攪拌反應(yīng)2-4h,冷卻至室溫后,1:30-40加入聚丙烯酸、蒸餾水,磁力攪拌2-3h,過濾,醇洗水洗3-5次,干燥;
c. 在氮氣保護下,將水滑石1:20-30溶于乙醇中形成透明溶液,與a、b中所得物料混合,調(diào)pH為6-7,在60-80℃下反應(yīng)4-8h,產(chǎn)物經(jīng)過濾、水洗醇洗3-5次,在烘箱中于80-90℃干燥2-3h;
d. 將堿式碳酸鎂與c中所得物料混合,加入過氧化苯甲酰、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯,攪拌1-2h后升溫至80-90℃,反應(yīng)2-4h,攪拌冷卻至室溫,過濾、甲苯洗滌3-5次、70-80℃烘干,得到聚合物交聯(lián)微球;
e. 將聚碳酸亞丙酯1:5-10溶于二氯甲烷中,加入毒死蜱,60-70℃振蕩搖勻,與d中所得物料混合乳化分散5-10min,使之形成穩(wěn)定的O/W型乳液,恒溫水浴攪拌2-4h,即得到一種微囊懸浮劑。
本發(fā)明的反應(yīng)機理如下:
(1)聚乳酸是一種高分子聚合物,具有優(yōu)良的生物相容性、可降解性,無毒害;海藻酸鈉具有無毒、低成本、可生物降解、生物相容性好的特點,有機膨潤土與海藻酸鈉共混改性,實現(xiàn)插層,提高疏水性及吸附效果,與生物可降解材料聚乳酸復(fù)合為壁材,加入消泡劑乳化硅油,制得藥物的緩釋微膠囊。
(2)介孔硅材料具有規(guī)則孔道、高比表面積等特點,用KH550對MCM-41分子篩進行改性作為載體,以帶負(fù)電荷的聚丙烯酸為功能分子,通過靜電吸附作用制備了緩釋體系。
(3)以層狀水滑石為主體,以微膠囊化的毒死蜱為客體分子,以乙醇為溶劑,制備得到插層材料;以聚甲基丙烯酸甲酯為壁材,以聚乙烯醇為連續(xù)相,制得了毒死蜱微囊懸浮劑。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。
實施例
一種聚合物交聯(lián)微球負(fù)載的毒死蜱微囊懸浮劑,由下述重量份(g)的原料制得:
毒死蜱12,聚碳酸亞丙酯20,聚乙烯醇10,聚乳酸15,明膠12,乳化硅油0.3,海藻酸鈉9,有機膨潤土8,MCM-41分子篩7,KH550 2,聚丙烯酸7,水滑石6,堿式碳酸鎂6,過氧化苯甲酰5,乙二醇二甲基丙烯酸酯5,甲基丙烯酸甲酯4,二氯甲烷、乙醇、甲苯、蒸餾水適量。
一種聚合物交聯(lián)微球負(fù)載的毒死蜱微囊懸浮劑的制備方法,其特征在于,按以下步驟進行:
a. 將聚乳酸1:10溶于二氯甲烷,聚乙烯醇、明膠1:1:50溶于蒸餾水,兩者混合高速分散乳化40s,加入乳化硅油,磁力攪拌2h,得A液;向海藻酸鈉中1:20加入蒸餾水,攪拌溶解,1:15加入有機膨潤土、乙醇,超聲分散2h,得B液;將A、B液均勻混合待用;
b. 向MCM-41分子篩中1:20加入甲苯,攪拌下滴加KH550,在氮氣保護下,加熱回流、攪拌反應(yīng)2h,冷卻至室溫后,1:30加入聚丙烯酸、蒸餾水,磁力攪拌3h,過濾,醇洗水洗3次,干燥;
c. 在氮氣保護下,將水滑石1:25溶于乙醇中形成透明溶液,與a、b中所得物料混合,調(diào)pH為6-7,在70-80℃下反應(yīng)4h,產(chǎn)物經(jīng)過濾、水洗醇洗3次,在烘箱中于80-90℃干燥3h;
d. 將堿式碳酸鎂與c中所得物料混合,加入過氧化苯甲酰、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯,攪拌2h后升溫至80-90℃,反應(yīng)4h,攪拌冷卻至室溫,過濾、甲苯洗滌3次、70-80℃烘干,得到聚合物交聯(lián)微球;
e. 將聚碳酸亞丙酯1:10溶于二氯甲烷中,加入毒死蜱,60-70℃振蕩搖勻,與d中所得物料混合乳化分散10min,使之形成穩(wěn)定的O/W型乳液,恒溫水浴攪拌3h,即得到一種微囊懸浮劑。
上述實施例制備的一種聚合物交聯(lián)微球負(fù)載的毒死蜱微囊懸浮劑的性能檢測結(jié)果如下所示:
對農(nóng)田中的害蟲殺滅效果好,10h害蟲死亡率為100%;緩釋效果好,自然條件下50d的累積釋藥率≥80%;持效性好,用藥后100d的殺滅率≥98%。