專利名稱：一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)用藥品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)藥緩控釋材料的制備方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)藥作為殺蟲劑和除草劑等被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)中，對全世界范圍內(nèi)糧食的穩(wěn)產(chǎn)起 到了重要的作用。農(nóng)藥原藥，除少數(shù)揮發(fā)性大的和在水中溶解度大的可以直接使用外，絕大 多數(shù)必須通過一定的加工過程形成制劑，才能夠應(yīng)用。我國現(xiàn)有農(nóng)藥劑型主要為乳油(EC) 和可濕性粉劑(WP)兩種，其中乳油占較大比重，其含有大量有機(jī)溶劑，造成石油資源的大 量浪費，且嚴(yán)重污染環(huán)境；可濕性粉劑要求濕潤劑質(zhì)量好，若懸浮性不好，則容易沉淀，影響 藥效或造成藥害。此外，現(xiàn)有農(nóng)藥還存在使用量大、防治效果差，防治范圍窄等缺點。所以 研究對環(huán)境污染小的農(nóng)藥新劑型是十分必要的。將納米技術(shù)引入農(nóng)藥的研制，具有更加高 效、環(huán)保和安全的優(yōu)勢，將成為我國開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)新型農(nóng)藥的突破口
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，該方法制備 復(fù)合材料具有緩控釋的特點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材 料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1).按吡草醚(農(nóng)藥)水=Ig 1.5 9g，選取吡草醚和水，將吡草醚溶解于 水中，然后超聲分散，得到含有吡草醚的懸浮液；2).采用“負(fù)壓一冷凍干燥法”對硅藻土顆粒加載含吡草醚的溶液按吡草醚硅藻土顆粒=Ig (0. 8 5.7) g，選取硅藻土顆粒(多孔的)，先將硅 藻土顆粒置于密閉容器中，抽氣使之處于真空狀態(tài)后密封，然后將含有吡草醚的懸浮液注 入容器中，吡草醚分子被吸附在硅藻土顆粒表面和通過負(fù)壓滲入孔洞，經(jīng)過1 IOmin后， 冷凍干燥，得到載藥的硅藻土顆粒；3).利用能形成天然高分子凝膠的體系海藻酸鈉/鈣鹽包覆載藥系統(tǒng)按載藥的硅藻土顆粒海藻酸鈉=Ig (2 4) g，選取載藥的硅藻土顆粒和海藻 酸鈉，將海藻酸鈉加入到水中，在室溫下機(jī)械攪拌，形成質(zhì)量濃度為1 7wt%的海藻酸鈉 溶液；按載藥的硅藻土顆粒水=Ig 1. 5 9g，選取水，將載藥的硅藻土顆粒溶于水 后超聲分散，得到硅藻土顆粒懸浮液；再將海藻酸鈉溶液與硅藻土顆粒懸浮液混合攪拌，得到凝膠體系；所得到的凝膠體系利用注射器滴入鈣離子交聯(lián)劑溶液中，制得海藻酸/載藥的硅 藻土顆粒的離子交聯(lián)凝膠粒；制得的離子交聯(lián)凝膠粒經(jīng)蒸餾水潤洗，真空干燥后得到一種 農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料。所述的硅藻土顆粒的粒徑大小為150 800nm。
所述的超聲分散的功率為20 200W，超聲波的頻率為30千赫 60千赫，時間為 15 30mino所述的鈣離子交聯(lián)劑溶液為CaCl2溶液，鈣離子交聯(lián)劑溶液的濃度為IOwt%。該體系具有天然高分子包合作用誘導(dǎo)水凝膠的形成及環(huán)境敏感性質(zhì)，采用硅藻土 顆粒負(fù)載農(nóng)藥后，農(nóng)藥分子通過次級鍵作用附著在孔洞之中，而硅藻土顆粒與水凝膠的基 質(zhì)之間存在強(qiáng)相互作用而使載藥顆粒穩(wěn)定分布在凝膠之中。因此，可以避免農(nóng)藥的爆釋。同 時，農(nóng)藥的釋放以及擴(kuò)散受到納米孔的釋放、水凝膠微觀結(jié)構(gòu)在外界條件下的改變以及水 凝膠溶蝕等多種因素控制。由此可見，硅藻土顆粒和水凝膠網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同作用不僅能有效減 少農(nóng)藥的爆釋，還能對其進(jìn)行緩控釋。本發(fā)明中具有納米尺度多孔結(jié)構(gòu)的硅藻土顆粒依靠高比表面積與水凝膠基質(zhì)能 充分結(jié)合，同時納米尺度的高表面積有利于提高硅藻土顆粒對農(nóng)藥的承載量，同時高表面 能誘導(dǎo)在納米孔內(nèi)與農(nóng)藥分子之間的強(qiáng)相互作用，由此吸附農(nóng)藥分子并實現(xiàn)其穩(wěn)定的緩控 釋。本發(fā)明的有益效果是采用硅藻土顆粒和凝膠網(wǎng)絡(luò)協(xié)同緩控釋農(nóng)藥，特別是通過 具有納米尺度多孔結(jié)構(gòu)的硅藻土顆粒作為載體避免了凝膠轉(zhuǎn)變中活性物質(zhì)的爆釋，對農(nóng)藥 具有緩控釋作用，提高藥效。本發(fā)明解決了用藥次數(shù)過多 ，藥量過大，藥物利用率低、效果差 及藥物流失造成的污染。本發(fā)明的農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料具有吸收快和具有極強(qiáng)的靶向作用，本發(fā)明 的農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料與原藥相比，生物活性明顯提高，且具有主動靶向、緩釋、長 效等特點，施用量大大降低，從而可提高原農(nóng)藥防治病蟲害的效果。由于復(fù)合材料的使用， 可以在包裝、儲運(yùn)時不使用溶劑，減少了苯、甲苯等有毒、有害溶劑的使用，不僅降低了農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)成本，并可減少或避免農(nóng)藥在使用中對環(huán)境的污染，具有較好的環(huán)境保護(hù)效果，為無公 害農(nóng)業(yè)植物化學(xué)保護(hù)提供了新思路。
具體實施例方式下面結(jié)合實例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明的制備方法和原理，但是這些實例僅僅是說明 本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。實施例1 一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，它包括如下步驟1).將1. 5g吡草醚溶解于13. 5g的水中，然后超聲分散(使農(nóng)藥吡草醚分散形成 懸浮液)，得到含有吡草醚的懸浮液；所述的超聲分散的功率為100W，超聲波的頻率為60千 赫，時間為20min ；2).采用“負(fù)壓_冷凍干燥法”對硅藻土顆粒加載含吡草醚的溶液先將8. 5g、粒徑為150nm的硅藻土顆粒，置于密閉容器中，抽氣使之處于真空狀態(tài) 后密封，然后將含有吡草醚的懸浮液注入容器中，吡草醚分子通過負(fù)壓滲入納米孔洞，經(jīng)過 Imin后(即達(dá)到平衡后)，冷凍干燥(采用冷凍干燥法除去水)，得到載藥的硅藻土顆粒；3).利用能形成天然高分子凝膠的體系海藻酸鈉/鈣鹽包覆載藥系統(tǒng)選取IOg載藥的硅藻土顆粒和40g海藻酸鈉，將海藻酸鈉加入到水(蒸餾水)中， 在室溫(20°C )下機(jī)械攪拌，形成質(zhì)量濃度為1.0襯％的海藻酸鈉溶液(即IOOg海藻酸鈉溶液中含有海藻酸鈉1. Og)；將載藥的硅藻土顆粒溶于90g的水后超聲分散(使其分散形成懸浮液)，得到硅藻 土顆粒懸浮液；所述的超聲分散的功率為100W，超聲波的頻率為60千赫，時間為20min ；再將海藻酸鈉溶液與硅藻土顆粒懸浮液混合攪拌(直到形成均一的凝膠體系)， 得到凝膠體系；所得到的凝膠體系利用注射器滴入CaCl2溶液(濃度為10wt%，鈣離子交聯(lián)劑溶 液)中，制得海藻酸/載藥的硅藻土顆粒的離子交聯(lián)凝膠粒；制得的離子交聯(lián)凝膠粒經(jīng)蒸餾 水潤洗3次，真空干燥后得到一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料。對比實驗選取吡草醚原藥10g，與選取由IOg吡草醚制成的農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù) 合材料在同樣的條件下釋放對比，吡草醚原藥為直接釋放，不存在緩釋作用，而本發(fā)明的農(nóng) 藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料在15日內(nèi)農(nóng)藥釋放率達(dá)到95%，充分體現(xiàn)其緩控釋特點。由此可 見，本實施例制備復(fù)合材料具有緩控釋的特點。實施例2 一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，它包括如下步驟1).將3. 5g吡草醚溶解于5. 25g的水中，然后超聲分散(使農(nóng)藥吡草醚分散形成 懸浮液)，得到含有吡草醚的懸浮液；所述的超聲分散的功率為100W，超聲波的頻率為60千 赫，時間為20min ；2).采用“負(fù)壓_冷凍干燥法”對硅藻土顆粒加載含吡草醚的溶液先將7. 0g、粒徑為SOOnm的硅藻土顆粒置于密閉容器中，抽氣使之處于真空狀態(tài) 后密封，然后將含有吡草醚的懸浮液注入容器中，吡草醚分子通過負(fù)壓滲入納米孔洞，經(jīng)過 7min后(即達(dá)到平衡后)，冷凍干燥(采用冷凍干燥法除去水)，得到載藥的硅藻土顆粒；3).利用能形成天然高分子凝膠的體系海藻酸鈉/鈣鹽包覆載藥系統(tǒng)選取10. 5g載藥的硅藻土顆粒和42g海藻酸鈉，將海藻酸鈉加入到水(蒸餾水) 中，在室溫(20°C )下機(jī)械攪拌，形成質(zhì)量濃度為3. 0襯％的海藻酸鈉溶液(即IOOg海藻酸 鈉溶液中含有海藻酸鈉3. Og)；將載藥的硅藻土顆粒溶于15. 75g的水后超聲分散(使其分散形成懸浮液)，得 到硅藻土顆粒懸浮液；所述的超聲分散的功率為100W，超聲波的頻率為60千赫，時間為 20min ；再將海藻酸鈉溶液與硅藻土顆粒懸浮液混合攪拌(直到形成均一的凝膠體系)， 得到凝膠體系；所得到的凝膠體系利用注射器滴入CaCl2溶液(濃度為10wt%，鈣離子交聯(lián)劑溶 液)中，制得海藻酸/載藥的硅藻土顆粒的離子交聯(lián)凝膠粒；制得的離子交聯(lián)凝膠粒經(jīng)蒸餾 水潤洗3次，真空干燥后得到一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料。對比實驗選取吡草醚原藥10g，與選取由IOg吡草醚制成的農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料在同樣的條件下釋放對比，吡草醚原藥為直接釋放，不存在緩釋作用，而本發(fā)明的農(nóng) 藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料在15日內(nèi)農(nóng)藥釋放率達(dá)到95%，充分體現(xiàn)其緩控釋特點。由此可 見，本實施例制備復(fù)合材料具有緩控釋的特點。實施例3 一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，它包括如下步驟
1).將5. 5g吡草醚溶解于22g的水中，然后超聲分散(使農(nóng)藥吡草醚分散形成懸 浮液)，得到含有吡草醚的懸浮液；所述的超聲分散的功率為100W，超聲波的頻率為60千 赫，時間為20min ；2).采用“負(fù)壓_冷凍干燥法”對硅藻土顆粒加載含吡草醚的溶液先將4. 5g、粒徑為500nm的硅藻土顆粒，置于密閉容器中，抽氣使之處于真空狀態(tài)后密封，然后將含有吡草醚的懸浮液注入容器中，吡草醚分子通過負(fù)壓滲入納米孔洞，經(jīng)過 IOmin后(即達(dá)到平衡后)，冷凍干燥(采用冷凍干燥法除去水)，得到載藥的硅藻土顆粒；3).利用能形成天然高分子凝膠的體系海藻酸鈉/鈣鹽包覆載藥系統(tǒng)選取IOg載藥的硅藻土顆粒和20g海藻酸鈉，將海藻酸鈉加入到水(蒸餾水)中， 在室溫(20°C )下機(jī)械攪拌，形成質(zhì)量濃度為5. 0襯％的海藻酸鈉溶液(即IOOg海藻酸鈉 溶液中含有海藻酸鈉5. Og)；將載藥的硅藻土顆粒溶于40g的水后超聲分散(使其分散形成懸浮液)，得到硅藻 土顆粒懸浮液；所述的超聲分散的功率為100W，超聲波的頻率為60千赫，時間為20min ；再將海藻酸鈉溶液與硅藻土顆粒懸浮液混合攪拌(直到形成均一的凝膠體系)， 得到凝膠體系；所得到的凝膠體系利用注射器滴入CaCl2溶液(濃度為10wt%，鈣離子交聯(lián)劑溶 液)中，制得海藻酸/載藥的硅藻土顆粒的離子交聯(lián)凝膠粒；制得的離子交聯(lián)凝膠粒經(jīng)蒸餾 水潤洗3次，真空干燥后得到一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料。對比實驗選取吡草醚原藥10g，與選取由IOg吡草醚制成的農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù) 合材料在同樣的條件下釋放對比，吡草醚原藥為直接釋放，不存在緩釋作用，而本發(fā)明的農(nóng) 藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料在15日內(nèi)農(nóng)藥釋放率達(dá)到95%，充分體現(xiàn)其緩控釋特點。由此可 見，本實施例制備復(fù)合材料具有緩控釋的特點。實施例4 根據(jù)實施實例1的方法，把海藻酸鈉與載藥的硅藻土顆粒的質(zhì)量比例為2 1(即 海藻酸鈉的含量為20g)，把20g海藻酸鈉加入到蒸餾水中，在室溫(20°C)下機(jī)械攪拌，形 成質(zhì)量濃度為7. 0襯％的海藻酸鈉溶液，吡草醚和硅藻土顆粒的質(zhì)量比為1.5 8.5。實施例5 根據(jù)實施實例1的方法，把海藻酸鈉與載藥的硅藻土顆粒的質(zhì)量比例為2 1(即 海藻酸鈉的含量為20g)，吡草醚和硅藻土顆粒的質(zhì)量比例為1 2。實施例6 根據(jù)實施實例1的方法，把海藻酸鈉與載藥的硅藻土顆粒的質(zhì)量比例為2 1(即 海藻酸鈉的含量為20g)，吡草醚和硅藻土顆粒的質(zhì)量比例為5. 5 4.5。本發(fā)明各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù)(如溫度、時間等)的上下限、區(qū) 間取值都能實現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實施例。
權(quán)利要求
一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1).按吡草醚∶水＝1g∶1.5～9g，選取吡草醚和水，將吡草醚溶解于水中，然后超聲分散，得到含有吡草醚的懸浮液；2).采用“負(fù)壓—冷凍干燥法”對硅藻土顆粒加載含吡草醚的溶液按吡草醚∶硅藻土顆粒＝1g∶(0.8～5.7)g，選取硅藻土顆粒，先將硅藻土顆粒置于密閉容器中，抽氣使之處于真空狀態(tài)后密封，然后將含有吡草醚的懸浮液注入容器中，吡草醚分子被吸附在硅藻土顆粒表面和通過負(fù)壓滲入孔洞，經(jīng)過1～10min后，冷凍干燥，得到載藥的硅藻土顆粒；3).利用能形成天然高分子凝膠的體系海藻酸鈉/鈣鹽包覆載藥系統(tǒng)按載藥的硅藻土顆?！煤Ｔ逅徕c＝1g∶(2～4)g，選取載藥的硅藻土顆粒和海藻酸鈉，將海藻酸鈉加入到水中，在室溫下機(jī)械攪拌，形成質(zhì)量濃度為1～7wt％的海藻酸鈉溶液；按載藥的硅藻土顆粒∶水＝1g∶1.5～9g，選取水，將載藥的硅藻土顆粒溶于水后超聲分散，得到硅藻土顆粒懸浮液；再將海藻酸鈉溶液與硅藻土顆粒懸浮液混合攪拌，得到凝膠體系；所得到的凝膠體系利用注射器滴入鈣離子交聯(lián)劑溶液中，制得海藻酸/載藥的硅藻土顆粒的離子交聯(lián)凝膠粒；制得的離子交聯(lián)凝膠粒經(jīng)蒸餾水潤洗，真空干燥后得到一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 所述的硅藻土顆粒的粒徑大小為150 800nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 所述的超聲分散的功率為20 200W，超聲波的頻率為30千赫 60千赫，時間為15 30mino
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 所述的鈣離子交聯(lián)劑溶液為CaCl2溶液，鈣離子交聯(lián)劑溶液的濃度為10wt%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種農(nóng)藥緩控釋材料的制備方法。一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1).將吡草醚溶解于水中，然后超聲分散，得到含有吡草醚的懸浮液；2).采用“負(fù)壓-冷凍干燥法”對硅藻土顆粒加載含吡草醚的溶液，得到載藥的硅藻土顆粒；3).將海藻酸鈉溶液與硅藻土顆粒懸浮液混合攪拌，得到凝膠體系；所得到的凝膠體系利用注射器滴入鈣離子交聯(lián)劑溶液中，制得海藻酸/載藥的硅藻土顆粒的離子交聯(lián)凝膠粒；經(jīng)蒸餾水潤洗，真空干燥后得到一種農(nóng)藥吡草醚緩控釋復(fù)合材料。該體系能控制農(nóng)藥緩釋，提高藥效。本發(fā)明解決了用藥次數(shù)過多，藥量過大，藥物利用率低、效果差及藥物流失造成的污染。
文檔編號A01N43/56GK101828555SQ20101017741
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者任紅軒, 余家會, 王現(xiàn)全, 黃進(jìn) 申請人:山東先達(dá)化工有限公司