本發(fā)明屬于有機(jī)合成和農(nóng)藥制劑開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種改性殼寡糖、甲維鹽水基納米制劑及制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、

2、納米農(nóng)藥主要由活性農(nóng)藥分子和納米載體組成，其制備通常包括納米材料的合成、改性、農(nóng)藥分子負(fù)載等過程，存在合成工藝復(fù)雜、有毒有機(jī)溶劑的使用、載藥量低、成本過高等局限性。這些問題已成為阻礙納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用的主要原因。如何簡化納米農(nóng)藥的合成過程、提升效果并減少納米載體的潛在毒副作用變得尤為重要。

3、殼寡糖主要是由來源于蝦蟹殼的殼聚糖降解成的小分子寡糖，具有優(yōu)異的生物相容性、良好的水溶性和豐富的活性位點(diǎn)，通過疏水分子改性后具有兩親性。兩親性殼寡糖在水溶液中通過保持親水端為外殼和疏水端為核心自組裝形成球形核-殼納米結(jié)構(gòu)，其疏水核可用來負(fù)載脂溶性藥物分子。此外，選擇功能性疏水分子還可賦予殼寡糖更多有益的功能。合理設(shè)計(jì)改性殼寡糖分子并將其應(yīng)用于納米農(nóng)藥的研發(fā)當(dāng)中，具有合成工藝簡單、易于規(guī)?；糯?、載藥量高、最大限度地避免納米材料潛在影響和賦予農(nóng)藥制劑多功能性等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種改性殼寡糖、甲維鹽水基納米制劑及制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的改性殼寡糖化合物作為納米載體在無需使用任何有機(jī)溶劑的條件下即可與甲維鹽自組裝制備得到甲維鹽水基納米制劑。該甲維鹽水基納米制劑具有優(yōu)異的抗光解性能、內(nèi)吸傳導(dǎo)性能和殺蟲活性，且該制備過程無需使用任何有機(jī)溶劑、原料來源豐富、工藝過程簡單、生產(chǎn)成本低。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下所示：

3、本發(fā)明提供一種改性殼寡糖，改性殼寡糖為式一所示的化合物，

4、式一，

5、式中，r為cl或f，n的取值范圍為2~20，取代度為1%~30%。

6、本發(fā)明還提供一種上述所述的改性殼寡糖的制備方法，所述改性殼寡糖通過酰胺化反應(yīng)制備得到，其中胺基源為殼聚糖，?；礊?-氟苯氧乙酸或4-氯苯氧乙酸中的任意一種；所述方法包括以下步驟：

7、將?；椿衔锶苡诙谆鶃嗧恐?，再加入羧基活化劑，進(jìn)行活化反應(yīng)，得活化的?；椿衔?；

8、將殼聚糖溶于超純水中，緩慢加入活化的?；椿衔?，進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，反應(yīng)完成后，使用乙醇和超純水進(jìn)行透析，冷凍干燥，得所述改性殼寡糖。

9、進(jìn)一步的，所述殼寡糖的分子量≤6000da，脫乙酰度≥90%。

10、優(yōu)選的，所述殼寡糖的分子量為3000da。

11、進(jìn)一步的，所述殼寡糖與酰基源化合物的質(zhì)量比為2~30：1。

12、優(yōu)選的，所述殼寡糖與酰基源化合物的質(zhì)量比為15：1。

13、進(jìn)一步的，所述羧基活化劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺edc和n-羥基丁二酰亞胺nhs的混合物；所述活化反應(yīng)條件包括：溫度為40~80?℃，活化時(shí)間為2~8?h；所述酰胺化反應(yīng)條件包括：溫度為40~80?℃，攪拌速度為300-800?rpm，反應(yīng)時(shí)間為12~24h。

14、優(yōu)選的，酰胺化反應(yīng)的條件包括：溫度為80℃，攪拌速度為600rpm，反應(yīng)時(shí)間為18h。

15、本發(fā)明還提供上述所述的改性殼寡糖或上述所述的制備方法制備得到的改性殼寡糖在制備農(nóng)藥甲維鹽水基納米制劑中的應(yīng)用。

16、本發(fā)明還提供一種甲維鹽水基納米制劑，包括甲維鹽、改性殼寡糖和水，所述改性殼寡糖為上述所述的改性殼寡糖或上述所述的改性殼寡糖的制備方法制得的改性殼寡糖。

17、進(jìn)一步的，所述甲維鹽的質(zhì)量百分含量為0.01~5%，所述改性殼寡糖的質(zhì)量百分含量為0.01~5%。

18、進(jìn)一步的，所述甲維鹽水基納米制劑的平均粒徑為100nm。

19、本發(fā)明還提供上述所述的甲維鹽水基納米制劑在抗蟲劑或抗蟲劑有效成分中的應(yīng)用。

20、有益效果

21、為了改善農(nóng)藥水溶性和納米載體功能單一的缺陷，本發(fā)明創(chuàng)造性的利用4-氟苯氧乙酸或4-氯苯氧乙酸對(duì)殼寡糖進(jìn)行改性，合成了一種新型改性殼寡糖化合物。經(jīng)過測(cè)試表明，該改性殼寡糖化合物不僅可以作為納米載體與甲維鹽自組裝得到甲維鹽水基納米制劑，此過程無需使用任何有機(jī)溶劑，自組裝率高達(dá)100%；且具有顯著的誘導(dǎo)作物抗蟲性能，可以增強(qiáng)水稻對(duì)稻飛虱的抗性。

22、本發(fā)明提供的式一所示結(jié)構(gòu)的改性殼寡糖化合物，其是一種兩親性聚合物，在水中容易自組裝成納米膠束，其中親水性部分構(gòu)成外部殼層，而疏水性部分則構(gòu)成內(nèi)部核層，其在負(fù)載難溶解于水的農(nóng)藥方面具有極大的潛力；同時(shí)，本發(fā)明使用4-氟苯氧乙酸或4-氯苯氧乙酸對(duì)殼寡糖進(jìn)行改性，兩者均具有顯著的抗飛虱效應(yīng)，因此，改性殼寡糖化合物也具備抗飛虱的性能。更關(guān)鍵的是，改性殼寡糖可以作為納米載體與甲維鹽自組裝得到甲維鹽水基納米制劑，此過程無需使用任何有機(jī)溶劑，具有環(huán)境污染小、資源節(jié)約的優(yōu)點(diǎn)。

23、本發(fā)明所用的改性殼寡糖化合物具有抗飛虱性能，在田間使用時(shí)具有多重防控效果，符合農(nóng)藥可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。

技術(shù)特征：

1.一種改性殼寡糖，其特征在于，改性殼寡糖為式一所示的化合物，

2.一種權(quán)利要求1所述的改性殼寡糖的制備方法，其特征在于，所述改性殼寡糖通過酰胺化反應(yīng)制備得到，其中胺基源為殼聚糖，?；礊?-氟苯氧乙酸或4-氯苯氧乙酸中的任意一種；所述方法包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性殼寡糖的制備方法，其特征在于，所述殼寡糖的分子量≤6000da，脫乙酰度≥90%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性殼寡糖的制備方法，其特征在于，所述殼寡糖與酰基源化合物的質(zhì)量比為2~30：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性殼寡糖的制備方法，其特征在于，所述羧基活化劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺edc和n-羥基丁二酰亞胺nhs的混合物；所述活化反應(yīng)條件包括：溫度為40~80?℃，活化時(shí)間為2~8?h；所述酰胺化反應(yīng)條件包括：溫度為40~80℃，攪拌速度為300~800?rpm，反應(yīng)時(shí)間為12~24?h。

6.權(quán)利要求1所述的改性殼寡糖或權(quán)利要求2~5任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的改性殼寡糖在制備農(nóng)藥甲維鹽水基納米制劑中的應(yīng)用。

7.一種甲維鹽水基納米制劑，其特征在于，包括甲維鹽、改性殼寡糖和水，所述改性殼寡糖為權(quán)利要求1所述的改性殼寡糖或權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的改性殼寡糖的制備方法制得的改性殼寡糖。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲維鹽水基納米制劑，其特征在于，所述甲維鹽的質(zhì)量百分含量為0.01~5%，所述改性殼寡糖的質(zhì)量百分含量為0.01~5%。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲維鹽水基納米制劑，其特征在于，所述甲維鹽水基納米制劑的平均粒徑為100nm。

10.權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)所述的甲維鹽水基納米制劑在抗蟲劑或抗蟲劑有效成分中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于有機(jī)合成和農(nóng)藥制劑開發(fā)領(lǐng)域，涉及一種改性殼寡糖、甲維鹽水基納米制劑及制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明以殼寡糖為原料，通過酰胺化反應(yīng)引入4?氟苯氧乙酸或4?氯苯氧乙酸，得到改性殼寡糖化合物。該化合物在水中可與疏水性農(nóng)藥甲維鹽自組裝形成納米制劑，且自身具有誘導(dǎo)作物抗蟲功能，不僅解決了甲維鹽水溶性差的問題，提高其光穩(wěn)定性、在植物中的內(nèi)吸傳導(dǎo)性和殺蟲活性，而且賦予其納米制劑多功能性。本發(fā)明所用原料為天然化合物，制備所得的納米制劑不含任何有機(jī)溶劑，制備工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、耗能少、成本低、無三廢排放，有望在材料、工程、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

技術(shù)研發(fā)人員：高聰芬,高云昊,張輝,吳順凡,何承帥,劉姣,程季康
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15