專利名稱：外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸插層水滑石及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超分子插層水滑石技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種外來植物紫莖澤蘭有效成 分咖啡酸插層水滑石及制備方法，將該水滑石作為農(nóng)藥或藥物緩釋劑。
技術(shù)背景紫莖澤蘭(^/pa&rj'咖aJe加pSpreng)，屬菊科澤蘭屬。學(xué)者們關(guān)注紫 莖澤蘭與其他動、植物相互作用的化學(xué)基礎(chǔ)和抗蟲作用的化學(xué)機(jī)制，探討了紫莖澤蘭 對生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的影響機(jī)理。與此同時(shí)，尋找其具有生物學(xué)活性的化合物， 為農(nóng)用化合物提供新的來源，也為其利用開辟途徑，以達(dá)到控制之目的。研究結(jié)果表 明紫莖澤蘭植株含有10余種活性物質(zhì)，對某些植物種子萌發(fā)和幼苗生長有調(diào)節(jié)抑制 作用，對菜青蟲、蚜蟲、以及米象等4種倉庫害蟲有防治作用。水滑石，又稱層狀雙金屬氫氧化物(Layered Double Hydroxides,簡稱LDHs)， 是一種典型的陰離子層狀化合物，其層板間的陰離子可以是無機(jī)陰離子、有機(jī)陰離子、 配合物陰離子、同多和雜多陰離子等。由于水滑石層板間陰離子的可交換性使得有機(jī) 陰離子可以通過離子交換的方式進(jìn)去層板間，從而可以得到有機(jī)離子插層的水滑石， 進(jìn)而可以緩釋。咖啡酸具有抗菌抗病毒、抗蛇毒、有升高白血球、止血及滅活維生素B1等作用。 同時(shí)咖啡酸是植物自身的一種抗病物質(zhì)(植保素)，其通過產(chǎn)生自由基而殺滅病原體,對 兔、雞等家禽有防病治病的作用，可用于開發(fā)植物病害防治劑和詞料添加劑。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸插層水滑石及制備方 法，將該插層的水滑石作為農(nóng)藥或者藥物緩釋劑。本發(fā)明所提供的天外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸插層水滑石，其化學(xué)式組成 為:[M2+L—.'M (0H)2] (A . / H20其中M2+代表二價(jià)金屬陽離子，M3+代表三價(jià)金屬陽離子。A『為外來植物紫莖澤蘭有效 成分咖啡酸。x為LDHs的結(jié)構(gòu)參數(shù)，因此x值的大小直接影響產(chǎn)物的組成，為M37(M"+M2+) 的摩爾比值，其取值范圍是0. 17《x《0.34。 m為結(jié)晶水的數(shù)量，其取值范圍是0《m 《2。本發(fā)明所述的外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸插層水滑石的制備方法如下a. 采用共沉淀法制備N03—的水滑石前體配制層板二價(jià)、三價(jià)金屬陽離子的摩爾比為2. 0-4. 0的硝酸鹽混合溶液，滴加到氮?dú)獗Ｗo(hù)下盛有氫氧化鈉溶液的四口燒瓶中， 最后用0. l-lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8. 00-10. 00， 60-80。C晶化12-24h，產(chǎn)物用 去C02的去離子水充分洗漆3-5次，60-8(TC干燥12-24h。b. 將咖啡酸溶于去C02的去離子水中，超聲溶解，配制成咖啡酸陰離子溶液。c. 按照咖啡酸和水滑石前體的摩爾比是2.0-4.0，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)下的四口燒瓶中， 用濃度是0. l-lmo]/L的Na0H溶液調(diào)節(jié)pH為4. 00-6. 00，在60-100。C進(jìn)行離子交換 6-24h，產(chǎn)物用去C02的去離子水或無水乙醇充分洗滌3-5次，在60-IO(TC干燥8-24h， 得到咖啡酸插層的水滑石。將上述制備的材料通過XRD、 FI-IR、 SEM、 TG分析表征插層成功。XRD顯示咖啡酸插層后的復(fù)合材料 的層間距增加，并且晶胞參數(shù)a在插層前后保持不變，具有完整的層狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于把具有農(nóng)藥或藥物特性的外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸 組裝進(jìn)入水滑石層板間，實(shí)現(xiàn)水滑石對外來植物紫莖澤蘭有效成分的有效存貯，同時(shí) 達(dá)到水滑石對該成分的緩釋性能，提供了一種將水滑石應(yīng)用于外來植物紫莖澤蘭有效 成分的"存貯-釋放"新方法。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方案下得到的水滑石前體和插層產(chǎn)物水滑石的XRD譜圖， 橫坐標(biāo)為29，單位度，縱坐標(biāo)為強(qiáng)度。其中a為Mg-A1-N0廠LDH， b為C9H804-LDH。圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方案下得到的水滑石前體、插層產(chǎn)物和插層產(chǎn)物水滑石的 FT-IR譜圖，橫坐標(biāo)為波數(shù)，單位cm—、縱坐標(biāo)為強(qiáng)度。其中a為Mg-A1-N03-LDH, b 為C9H804， c為C9H804—LDH。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:1、 將Mg2+的可溶性硝酸鹽和Al3+的可溶性硝酸鹽，按Mg27Ar的摩爾比為2的比例 溶于去C02的去離子水中配成混合溶液，稱取定量的氫氧化鈉溶于去C02的去離子水中， 采用共沉淀單滴法將混合硝酸鹽溶液滴加到盛有氫氧化鈉溶液的四口瓶中，再用 0. lmol/1的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為10. 0,氮?dú)獾姆諊路磻?yīng)24h，離心產(chǎn)物于80°C 下干燥24h。2、 將咖啡酸溶于熱的去C0z的去離子水中，按照有機(jī)酸與水滑石前體摩爾比是3:鎂鋁硝酸根水滑石前體分散到盛有咖啡酸的水溶液中，調(diào)節(jié) pH為4.00，加熱回流，反應(yīng)24h，產(chǎn)物用去C02的去離子水或無水乙醇洗滌3次，在 8CTC干燥8h，得到咖啡酸插層的水滑石。 實(shí)施例2:1、 將Mg"的可溶性硝酸鹽和Al3+的可溶性硝酸鹽，按Mg27A產(chǎn)的摩爾比為2的比例 溶于去C02的去離子水中配成混合溶液，稱取定量的氫氧化鈉溶于去C02的去離子水中， 采用共沉淀單滴法將混合硝酸鹽溶液滴加到盛有氫氧化鈉溶液的四口瓶中，再用 0. lmo1/1的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為9. 0,氮?dú)獾姆諊路磻?yīng)12h，離心產(chǎn)物于80'C下 干燥24h。2、 將咖啡酸溶于熱的去C02的去離子水中，按照有機(jī)酸與水滑石前體摩爾比是2. 5: 1的比例，將步驟1制備的鎂鋁硝酸根水滑石前體分散到盛有咖啡酸的水溶液中，調(diào)節(jié) pH為4. 5，加熱回流，反應(yīng)12h，產(chǎn)物用去C02的去離子水或無水乙醇洗滌3次，在60 "C干燥10h，得到咖啡酸插層的水滑石。實(shí)施例3:1、 將Mg2+的可溶性硝酸鹽和Ar的可溶性硝酸鹽，按Mg"/Ar+的摩爾比為2的比例 溶于去C02的去離子水中配成混合溶液，稱取定量的氫氧化鈉溶于去C02的去離子水中， 采用共沉淀單滴法將混合硝酸鹽溶液滴加到盛有氫氧化鈉溶液的四口瓶中，再用 0. lmo1/1的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為10.0,氮?dú)獾姆諊路磻?yīng)8h，離心產(chǎn)物于80'C下 干燥24h。2、 將咖啡酸溶于熱的去C02的去離子水中，按照有機(jī)酸與水滑石前體摩爾比是2: 1的比例，將步驟1制備的鎂鋁硝酸根水滑石前體分散到盛有咖啡酸的水溶液中，調(diào)節(jié) pH為5，加熱問流，反應(yīng)15h，產(chǎn)物用去C02的去離子水或無水乙醇洗滌4次，在70 'C干燥12h，得到咖啡酸插層的水滑石。實(shí)施例4:1、 將Mg2+的可溶性硝酸鹽和Ar的可溶性硝酸鹽，按Mg27Ar的摩爾比為4的比例溶于去C02的去離子水中配成混合溶液，稱取定量的氫氧化鈉溶于去C02的去離子水中，采用共沉淀單滴法將混合硝酸鹽溶液滴加到盛有氫氧化鈉溶液的四口瓶中，再用 0. lmo1/1的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為10. 0，氮?dú)獾姆諊路磻?yīng)18h，離心產(chǎn)物于8CTC 下干燥24h。2、 將咖啡酸溶于熱的去C02的去離子水中，按照有機(jī)酸與水滑石前體摩爾比是3. 5: 1的比例，將步驟1制備的鎂鋁硝酸根水滑石前體分散到盛有咖啡酸的水流，反應(yīng)8h，產(chǎn)物用去C02的去離子水或無水乙醇洗滌4次，在90 'C干燥18h，得到咖啡酸插層的水滑石。 實(shí)施例5:1、 將Mg2+的可溶性硝酸鹽和Ar的可溶性硝酸鹽，按Mg"/Ar的摩爾比為2的比例 溶于去C02的去離子水中配成混合溶液，稱取定量的氫氧化鈉溶于去C02的去離子水中， 采用共沉淀單滴法將混合硝酸鹽溶液滴加到盛有氫氧化鈉溶液的四口瓶中，再用 0. lmol/1的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為8. 0，氮?dú)獾姆諊路磻?yīng)6h,離心產(chǎn)物于8(TC下 干燥24h。2、 將咖啡酸溶于熱的去C02的去離子水中，按照有機(jī)酸與水滑石前體摩爾比是4: 1的比例，將步驟1制備的鎂鋁硝酸根水滑石前體分散到盛有咖啡酸的水溶液中，調(diào)節(jié) pH為7，加熱回流，反應(yīng)24h，產(chǎn)物用去C02的去離子水或無水乙醇洗滌5次，在80 'C干燥24h，得到咖啡酸插層的水滑石。實(shí)施例6:1、 將Mg2+的可溶性硝酸鹽和Ar的可溶性硝酸鹽，按Mg2VAl"的摩爾比為3的比例 溶于去C02的去離子水中配成混合溶液，稱取定量的氫氧化鈉溶于去C02的去離子水中， 采用共沉淀單滴法將混合硝酸鹽溶液滴加到盛有氫氧化鈉溶液的四口瓶中，再用 0. lmol/1的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為9. 0,氮?dú)獾姆諊路磻?yīng)12h，離心產(chǎn)物于8(TC下 干燥24h。2、 將咖啡酸溶于熱的去C02的去離子水中，按照有機(jī)酸與水滑石前體摩爾比是3: 1的比例，將步驟1制備的鎂鋁硝酸根水滑石前體分散到盛有咖啡酸的水溶液中，調(diào)節(jié) pH為4. 5，加熱回流，反應(yīng)24h，產(chǎn)物用去C0z的去離子水或無水乙醇洗滌5次，在80 'C干燥12h，得到咖啡酸插層的水滑石。
權(quán)利要求
1.一種外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸插層水滑石，其特征在于化學(xué)通式為[M2+1-xM3+x，(OH)2](An-)x/n·mH2O，其中M2+為二價(jià)金屬陽離子Mg2+、Zn2+中的一種，M3+為三價(jià)金屬陽離子Al3+、Fe3+中的一種；An-為外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸(C9H8O4)，x為M3+/(M3++M2+)的摩爾比值，其取值范圍是0.17≤x≤0.34；m為結(jié)晶水的數(shù)量，其取值范圍是0≤m≤2；采用共沉淀法制備NO3-的水滑石前體，通過離子交換法將咖啡酸交換到層板間，制備農(nóng)藥或藥物緩釋劑。
2. —種制備權(quán)利要求1所述的水滑石的方法，其特征在于，工藝步驟為a. 采用共沉淀法制備N03—的水滑石前體配制層板二價(jià)、三價(jià)金屬陽離子 的摩爾比為2. 0-4. 0的硝酸鹽混合溶液，滴加到氮?dú)獗Ｗo(hù)下盛有氫氧化鈉溶液的 四口燒瓶中，最后用0. 1-lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8. 00-10. 00， 60-80°C 晶化12-24h，產(chǎn)物用去C02的去離子水洗滌3-5次，60-8(TC干燥12-24h;b. 將咖啡酸溶于去C02的去離子水中，超聲溶解，配制成咖啡酸陰離子溶液；c. 按照咖啡酸和水滑石前體的摩爾比是2.0-4.0，置于氮?dú)獗Ｗo(hù)下的四口 燒瓶中，用濃度是0.1-lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為4. 00-6. 00，在60-100。C 進(jìn)行離子交換6-24h，產(chǎn)物用去C02的去離子水或無水乙醇洗滌3-5次，在60-100 'C干燥8-24h，得到咖啡酸插層的水滑石。
全文摘要
一種外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸插層水滑石及制備方法，屬于農(nóng)藥或者藥物領(lǐng)域。外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸插層水滑石的結(jié)構(gòu)式M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂(C₉H₈O₄)_x.mH₂O。將逆流色譜法分離外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸，利用離子交換的方法反應(yīng)取代前體水滑石層板間的NO₃^-，而構(gòu)成的陰離子型超分子層狀材料。優(yōu)點(diǎn)在于把具有農(nóng)藥或藥物特性的外來植物紫莖澤蘭有效成分咖啡酸組裝進(jìn)入水滑石層板間，實(shí)現(xiàn)水滑石對外來植物紫莖澤蘭有效成分的有效存貯，同時(shí)達(dá)到水滑石對該成分的緩釋性能，提供了一種將水滑石應(yīng)用于外來植物紫莖澤蘭有效成分的“存貯-釋放”新方法。
文檔編號A61P31/12GK101601383SQ20091008936
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者高亞利, 蕓 魏 申請人:北京化工大學(xué)