本發(fā)明屬于高分子合成和農(nóng)業(yè)農(nóng)藥制劑領(lǐng)域，具體涉及一種脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊及其制備方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)劑型農(nóng)藥成分存在釋放速度快、容易流失或淋溶、利用率低的問(wèn)題，并且易對(duì)環(huán)境造成污染，引發(fā)人員中毒傷亡而逐步受到限制。隨著生活水平的提高，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的安全可靠性關(guān)注日益增加，高效低毒、無(wú)殘留、環(huán)境友好緩釋成為當(dāng)前農(nóng)藥制劑發(fā)展的主要目標(biāo)。

納米農(nóng)藥制劑為一種新型農(nóng)藥制劑，相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)藥，納米農(nóng)藥制劑不僅可以實(shí)現(xiàn)緩釋，還可以增大農(nóng)藥制劑與作物葉片和害蟲的接觸面積，提高農(nóng)藥的有效利用率。國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)納米農(nóng)藥制劑產(chǎn)生了濃厚的興趣，目前已有的納米制劑所用微膠囊壁材研究集中在殼聚糖及其衍生物、聚乳酸及其共聚物及其它一些載體，但是以胺基聚丙烯酸酯為載體制備納米農(nóng)藥制劑的報(bào)道很少。

水基型納米粒子水分散制劑是以水為介質(zhì)代替乳油中芳香類有機(jī)溶劑的制劑，因其顯著的綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)成為農(nóng)藥劑型中的重要研究方向。因此，研究一種脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊具有廣闊的發(fā)展前景和現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊，本發(fā)明提供的脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊為納米尺寸并具有適當(dāng)?shù)妮d藥率，本發(fā)明提供的脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊具有較好的緩釋性能。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

S1：胺基聚丙烯酸酯的合成

向容器中加入有機(jī)溶劑并升溫，然后向容器中加入丙烯酸酯單體和引發(fā)劑反應(yīng)并保溫，最后加入醇胺反應(yīng)并保溫，即得胺基聚丙烯酸酯溶液；

S2：脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊的制備

將脂溶性農(nóng)藥溶于有機(jī)溶劑中，然后加入胺基聚丙烯酸酯溶液并攪拌成均相溶液，向均相溶液中滴加有機(jī)酸水溶液，即得脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊；

其中，S1中所述丙烯酸酯單體中甲基丙烯酸縮水甘油酯與總單體質(zhì)量比為10～35：100，醇胺與甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為1～2：2；S2中所述脂溶性農(nóng)藥和胺基聚丙烯酸酯的質(zhì)量比為1：1～8；所述有機(jī)酸水溶液與均相溶液的質(zhì)量比為10～30:1。

本發(fā)明首先制備胺基聚丙烯酸酯，然后將脂溶性農(nóng)藥溶液與胺基聚丙烯酸酯溶液混合，根據(jù)相似相溶原理，脂溶性農(nóng)藥會(huì)依附于胺基聚丙烯酸酯鏈上。由于胺基聚丙烯酸酯的非極性鏈上有親水性氨基和羥基，即胺基聚丙烯酸酯具有表面活性劑的作用，這樣在攪拌狀態(tài)下向均相溶液中滴加有機(jī)酸水溶液時(shí)，胺基聚丙烯酸酯長(zhǎng)鏈上的親水性基團(tuán)會(huì)靠近水溶液的一側(cè)，而疏水基團(tuán)以及脂溶性農(nóng)藥則蜷縮成微球被包覆于胺基聚丙烯酸酯鏈中形成納米級(jí)微膠囊；當(dāng)添加的水相足夠多時(shí)即時(shí)形成納米水分散劑。

本發(fā)明采用相轉(zhuǎn)化法，以水為載體，只用少量的有機(jī)溶劑，不但降低了成本，而且環(huán)保、安全。本發(fā)明提供的制備方法將脂溶性農(nóng)藥制成能夠穩(wěn)定分散的水分散劑，將脂溶性農(nóng)藥降至納米級(jí)使得脂溶性農(nóng)藥的聚集形態(tài)的數(shù)量和表面積都發(fā)生了巨大變化，這不僅增大了農(nóng)藥制劑與作物葉片和害蟲的接觸面積，也提高了農(nóng)藥的有效利用率，增強(qiáng)了脂溶性農(nóng)藥的緩釋性能。

優(yōu)選地，S1中所述丙烯酸酯單體中甲基丙烯酸縮水甘油酯與總單體質(zhì)量比為15～25：100，醇胺與甲基丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為1～1.5：2。

為獲得較優(yōu)的脂溶性農(nóng)藥的負(fù)載率和包覆率，優(yōu)選地，S2中所述脂溶性農(nóng)藥和胺基聚丙烯酸酯的質(zhì)量比為1：1～6。

在本發(fā)明中，有機(jī)酸水溶液與均相溶液的質(zhì)量比較為重要，只有兩者的比例在特定范圍之內(nèi)時(shí)才會(huì)實(shí)現(xiàn)相反轉(zhuǎn)；優(yōu)選地，S2中所述有機(jī)酸水溶液與均相溶液的質(zhì)量比為15～20：1。

有機(jī)溶劑與單體的質(zhì)量比對(duì)所獲得的胺基聚丙烯酸酯的濃度有較大影響，進(jìn)一步影響到后續(xù)步驟中有機(jī)酸溶液的添加量；因此優(yōu)選地，S1中所述有機(jī)溶劑與丙烯酸酯單體及醇胺總和的質(zhì)量比為50～100：100。

優(yōu)選地，S2中所述有機(jī)酸水溶液為乙酸水溶液；所述乙酸的體積分?jǐn)?shù)為0.1～0.3%。

優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、丙酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯或乙酸仲丁酯中的一種或幾種。

優(yōu)選地，S2中向均相溶液中滴加有機(jī)酸完畢后磁力攪拌一段時(shí)間，控制磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800±10r/min，溫度為25±1℃。

優(yōu)選地，S1中所述丙烯酸酯單體除了包括甲基丙烯酸縮水甘油酯之外，還包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸羥烷基酯、甲基丙烯酸羥烷基酯或苯乙烯中的一種或幾種。更為優(yōu)選地，S1中所述丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯和丙烯酸烷基酯的混合物。

優(yōu)選地，所述脂溶性農(nóng)藥為啶蟲脒、阿維菌素、氟蟲腈、除蟲脲、毒死蜱、甲氨基阿維菌素、吡蟲啉、伊維菌素、高效氯氫菊酯或擬除蟲菊酯中的一種或幾種。

優(yōu)選地，S1中所述醇胺為二乙醇胺、二異丙醇胺、N-芐基乙醇胺、羥乙基乙二胺、N-苯基乙醇胺中的一種或幾種；更為優(yōu)選地，所述醇胺為二乙醇胺。

在本發(fā)明中，所述引發(fā)劑為本領(lǐng)域常用的油溶性引發(fā)劑，更具體地，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈和/或過(guò)氧化苯甲酰。

本發(fā)明中，所述氨基聚丙烯酸酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30～80%；所述脂溶性農(nóng)藥溶于有機(jī)溶劑后形成的溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～60%。

本發(fā)明還提供了上述制備方法制備得到的脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的制備方法將脂溶性農(nóng)藥制成能夠穩(wěn)定分散的納米水分散劑，所得脂溶性納米農(nóng)藥微膠囊為納米尺寸并具有適當(dāng)?shù)妮d藥率，具有較好的緩釋性能。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例4制備得到的毒死蜱納米微膠囊的粒徑分布圖；

圖2為實(shí)施例4制備得到的毒死蜱納米微膠囊的紅外光譜圖，圖中a為載藥微膠囊，b為壁材聚丙烯酸酯，c 為原藥毒死蜱；

圖3為實(shí)施例4制備得到的毒死蜱納米微膠囊的累計(jì)釋放率與時(shí)間關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)闡述本發(fā)明。本發(fā)明以下實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明各實(shí)施例中的簡(jiǎn)單參數(shù)的替換不能一一在實(shí)施例中贅述，但并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，其它任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，應(yīng)被視為等效的置換方式，包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1一種胺基聚丙烯酸酯1的制備

在裝有溫度計(jì)、攪拌裝置和冷凝器的500mL四口瓶?jī)?nèi)，加入130mL正丁醇并升溫，待瓶?jī)?nèi)溫度升至100℃后，開(kāi)始滴加丙烯酸酯類單體和引發(fā)劑的混合溶液，其組成為甲基丙烯酸甲酯40g、苯乙烯20g、丙烯酸丁酯112g、甲基丙烯酸縮水甘油酯30g和過(guò)氧化二苯甲酰0.8g，于3小時(shí)內(nèi)滴完。單體滴加完后，補(bǔ)加0.2g過(guò)氧化二苯甲酰，繼續(xù)保溫6小時(shí)后，然后在1小時(shí)內(nèi)加入20g二乙醇胺，保溫2小時(shí)，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63% 的胺基聚丙烯酸酯溶液。

實(shí)施例2一種胺基聚丙烯酸酯2的制備

在裝有溫度計(jì)、攪拌裝置和冷凝器的500mL四口瓶?jī)?nèi)，加入150mL醋酸丁酯并升溫，待瓶?jī)?nèi)溫度升至90℃后，開(kāi)始滴加丙烯酸酯類單體和引發(fā)劑的混合溶液，其組成為甲基丙烯酸甲酯30g、苯乙烯20g、丙烯酸丁酯60g、甲基丙烯酸縮水甘油酯45g和過(guò)氧化二苯甲酰0.6g，于3小時(shí)內(nèi)滴完。單體滴加完后，補(bǔ)加0.1g過(guò)氧化二苯甲酰，繼續(xù)保溫6小時(shí)后，然后在1小時(shí)內(nèi)加入30g二乙醇胺，保溫2小時(shí)，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%的胺基聚丙烯酸酯溶液。

實(shí)施例3一種胺基聚丙烯酸酯3的制備

在裝有溫度計(jì)、攪拌裝置和冷凝器的500mL四口瓶?jī)?nèi)，加入150mL醋酸乙酯并升溫，待瓶?jī)?nèi)溫度升至70℃后，開(kāi)始滴加丙烯酸酯類單體和引發(fā)劑的混合溶液，其組成為甲基丙烯酸甲酯20g、苯乙烯20g、丙烯酸丁酯40g、甲基丙烯酸縮水甘油酯40g和偶氮二異丁腈0.9g，于 3小時(shí)內(nèi)滴完。單體滴加完后，補(bǔ)加0.1g過(guò)偶氮二異丁腈，繼續(xù)保溫5小時(shí)后，然后在1小時(shí)內(nèi)加入30g二乙醇胺，保溫2小時(shí)，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50% 的胺基聚丙烯酸酯溶液。

實(shí)施例 4一種毒死蜱納米微膠囊的制備

（1）將毒死蜱原藥用正丁醇/乙醇的混合溶劑溶解成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的溶液，然后和實(shí)施例1所得胺基聚丙烯酸酯溶液混合，在常溫下攪拌形成均相高分子溶液，其中，正丁醇與乙醇的體積比為4：1，疏水農(nóng)藥和胺基聚丙烯酸酯的質(zhì)量比為1 ：4；

（2）在 1000 轉(zhuǎn)/分鐘高速剪切分散條件下，向步驟（1）所得均相高分子溶液中滴加乙酸溶液（體積濃度為0.1%），即得納米農(nóng)藥微膠囊；

本實(shí)施例中，乙酸溶液的加入量為均相高分子溶液體積的20倍。

圖1為本實(shí)施例制備得到的毒死蜱納米微膠囊的粒徑分布圖，由圖1可知，本實(shí)施例制備得到的毒死蜱納米微膠囊能達(dá)到納米尺寸，所述納米微膠囊懸浮劑的平均粒徑為230nm。圖2為本實(shí)施例制備得到的毒死蜱納米微膠囊的紅外光譜圖，圖中a為載藥微膠囊，b為壁材聚丙烯酸酯，c 為原藥毒死蜱，本實(shí)施例制備得到的毒死蜱微膠囊的藥物包封率為55%。圖3為本實(shí)施例制備得到的毒死蜱納米微膠囊的累計(jì)釋放率與時(shí)間關(guān)系圖，由圖3可知，在施用農(nóng)藥450小時(shí)之后，毒死蜱納米微膠囊的釋放率可達(dá)到55%，這表明本實(shí)施例制備得到的納米微膠囊能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)藥的緩釋性能。

實(shí)施例 5一種啶蟲脒納米微膠囊的制備

（1）將啶蟲脒原藥用乙醇溶解成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15% 的溶液，然后和實(shí)施例2所得胺基聚丙烯酸酯溶液混合，在常溫下攪拌形成均相高分子溶液，其中，疏水農(nóng)藥和胺基聚丙烯酸酯的質(zhì)量比為1：5；

（2）在 1000 轉(zhuǎn)/分鐘高速剪切分散條件下，向步驟（1）所得均相高分子溶液中滴加乙酸溶液（體積濃度為0.3%），即得納米農(nóng)藥微膠囊；

本實(shí)施例中，乙酸溶液的加入量為均相高分子溶液體積的25倍；納米微膠囊懸浮劑的平均粒徑為250nm，藥物包封率為48%。

實(shí)施例 6 一種阿維菌素納米微膠囊的制備

（1）將阿維菌素原藥用乙酸仲丁酯溶解成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40% 的溶液，然后和實(shí)施例3所得胺基聚丙烯酸酯溶液混合，在常溫下攪拌形成均相高分子溶液，其中，疏水農(nóng)藥和胺基聚丙烯酸酯的質(zhì)量比為1：3；

（2）在800轉(zhuǎn)/分鐘高速剪切分散條件下，向步驟（1）所得均相高分子溶液中滴加乙酸溶液（體積濃度為0.2%），即得納米農(nóng)藥微膠囊；

本實(shí)施例中，乙酸溶液的加入量為均相高分子溶液體積的20倍；納米微膠囊懸浮劑的平均粒徑為320nm，藥物包封率為62%。

實(shí)施例 7一種吡蟲啉納米微膠囊的制備

（1）將吡蟲啉原藥用二氯甲烷溶解成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60% 的溶液，然后和實(shí)施例3所得胺基聚丙烯酸酯溶液混合，在常溫下攪拌形成均相高分子溶液，其中，吡蟲啉原藥和胺基聚丙烯酸酯的質(zhì)量比為1：6；

（2）在1200轉(zhuǎn)/分鐘高速剪切分散條件下，向步驟（1）所得均相高分子溶液中滴加乙酸溶液（體積濃度為0.3%），即得納米農(nóng)藥微膠囊；

本實(shí)施例中，乙酸溶液的加入量為均相高分子溶液體積的17倍；納米微膠囊懸浮劑的平均粒徑為215nm，藥物包封率為38%。