CN101946766A

CN101946766A - 一种三十烷醇纳米生物制剂及其制备方法

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Publication number: CN101946766A
Application number: CN2010102847194A
Authority: CN
Inventors: 吕建洲; 赵玲玲
Original assignee: Liaoning Normal University
Current assignee: Liaoning Normal University
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2011-01-19

Abstract

一种三十烷醇纳米生物制剂及其制备方法。称取三十烷醇原药0.25～0.75mg，溶于2.5～7.5ml的丙酮溶液中，混匀。将盛有400～500ml蒸馏水的烧杯放入超声波清洗机，开启仪器，温度在室温条件下进行。将与丙酮混匀的三十烷醇溶液快速注入烧杯中，超声波震荡0.5～2小时后于500ml容器中定容，即得所需浓度纳米制剂。纳米三十烷醇的水溶液浓度为0.5～1.5mg/L；其三十烷醇纳米粒子粒径为10～100nm。三十烷醇纳米生物制剂与原药对作物绿豆、油菜和甘蓝种苗的生长和发芽率调控作用进行了对比，有显著提高。

Description

一种三十烷醇纳米生物制剂及其制备方法

技术领域

本发明属于农药中植物生长调节剂技术领域，特别是涉及来源于植物的脂肪醇类植物生长调节剂。同时也涉及纳米技术。

背景技术

人们三十烷醇是由30个碳原子组成的长链脂肪醇，化学名叫三十烷醇-1或正三十烷醇，又称蜂花醇(简称TA)，生产实际中常称三十醇。其化学式为：CH₃(CH₂)₂₈CH₂OH。三十烷醇普遍存在于植物的蜡质中，在植物叶、茎、花、果实和种子上形成一层保护层，称为角质层。在角质层上常沉积着各种形式的蜡状物质，称为蜡质。TA就存在于大多数植物的蜡质中，成为植物蜡的一种重要成分。

1975年，美国密执安州立大学Ries教授，在一项应用苜蓿作有机肥的试验中发现TA具有一定的生理活性。Ries等采用从苜蓿提取的TA喷洒玉米、水稻等幼苗，亦有同样刺激生长的作用。用人工合成的TA进行试验，也获得同样的结果，通过一系列试验，Ries等发现TA对玉米、水稻、小麦、番茄、胡萝卜、黄瓜、莴苣、大豆等均有增产效应，增产的幅度为8％～68％，并认为TA是一种无毒、快速、低剂量和在暗处也能促进蛋白质合成的植物生长促进物质。1977年，Ries等宣布：TA是一种新的天然存在的植物生长调节剂。

纳米技术是在1～100nm尺度上研究物质的结构和性质的前沿技术，其最终目标是用分子、原子以及物质在纳米尺度上的特性制造具有特定功能的产品，实现生产方式的革命。近年来，纳米技术正在向生物医药、信息、能源和环境、海洋、国防以及现代农业等高科技领域渗透，显现了其广泛的应用性和较强的市场潜力。

纳米技术与生物技术相结合，并应用于生物领域，便形成了一种新的多学科交叉技术-纳米生物技术。纳米生物技术是一个正逐渐发展的新兴领域，随着这一领域的新成果不断涌现，纳米技术的研究范围和内涵将不断延伸和丰富，并逐渐形成一门新的学科。纳米生物技术的研究范围主要涉及纳米生物材料、纳米药物和基因转运纳米载体、纳米生物传感器和纳米生物制剂等领域。

纳米生物制剂是采用纳米技术方法将来源于天然或生物源的生物活性物质制备成纳米级颗粒物，作用于生物体内以解决现有许多制剂存在的在吸收、转化中生物利用度不高的问题。“纳米生物制剂”的新工艺可将水溶性不高或难溶药物的分子加工成纳米颗粒，从而可大大提高某些制剂的生物利用度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米级三十烷醇生物制剂，以提高对作物的生长调节作用。

本发明的技术方案是采用超声波法将植物生长调控剂--三十烷醇制备为纳米级微粒的水溶液剂型。其具体方法步骤为：

(1)称取三十烷醇原剂0.25～0.75mg，溶于2.5～7.5ml的丙酮溶液中，混匀。

(2)将盛有400～500ml蒸馏水的烧杯放入超声波清洗机(超声波清洗机机型为JCP-1004)，开启仪器，温度在室温条件下进行。

(3)将与丙酮混匀的三十烷醇试剂快速注入烧杯中，超声波震荡0.5～2小时后，取出制剂(制剂中少量丙酮已挥发对作物生长无影响)。快速注入以用注射器最好。

(4)将所经过超声处理的三十烷醇纳米溶液于500ml容器中定容，即得所需浓度纳米制剂。

所得三十烷醇纳米生物制剂溶液浓度为0.5～1.5mg/L，纳米粒子粒径为10～100nm之间。

本发明的三十烷醇纳米生物制剂，是将难溶的三十烷醇制成纳米颗粒再分散于水中，使三十烷醇在调控植物生长方面，发挥纳米水平药效。

本发明经用三十烷醇纳米生物的制剂和三十烷醇原药相同浓度对绿豆、油菜和甘蓝的种苗(包括根、茎的生长速度)进行了对比试验，其结果为：绿豆种苗根长增加20.6％，茎长增加18.9％，发芽率提高了4.9～8.3％；油菜种苗根长增加12.9％，茎长增加16.7％。发芽率提高了6.2～9.3％。甘蓝种苗根长增加17.9％，茎长增加18.2％。发芽率提高了5.5～8.3％。证明本发明的三十烷醇纳米生物制剂比三十烷醇原药有显著的提高。

本发明所研制的三十烷醇纳米生物制剂直接使用即可。该方法简便易行，因三十烷醇为生物源植物生长调节剂，故三十烷醇纳米生物制剂具有无毒害、无污染、成本低、效益高和使用方便等优点。运用纳米技术制备纳米生物制剂，可提高三十烷醇的使用效率，大大提高应用效果，使其更好的作用作物上。

与现有技术比较，本发明的目的还要初步研究三十烷醇(TA)纳米生物制剂对作物绿豆、油菜和甘蓝种苗的生长调控作用。结果表明三十烷醇纳米生物制剂不仅保留了三十烷醇(原剂)的促进植物生长作用，而且加强了三十烷醇的作用效果。研究过程中，由于作物对三十烷醇(TA)试剂浓度的要求不同，故预期效果有所差别，所以要选择好适当浓度

附图说明

图1：为50ppm三十烷醇纳米粒子SEM图。

图2：为100ppm三十烷醇纳米粒子SEM图

从图中可以看出纳米粒子粒径为10～100nm之间。并且可看出物相纯净，无杂质存在。

具体实施方式

本发明对植物主要施用方法为浸种法和喷施法。浸种法：将种子直接浸泡在制剂中处理。喷施法：将不同浓度的制剂喷洒在不同生长时期的作物上。

实施例1：三十烷醇纳米生物制剂的制备

A用电子天平称取0.25mg、0.40mg、0.50mg、0.75mg三十烷醇原剂四份，分别溶于2.5ml、4ml、5ml、7.5ml的丙酮溶液中，混匀。(以下以其中一种浓度为例进行说明，其它浓度三十烷醇纳米制剂制备方法一致，不同之处在于三十烷醇和丙酮的用量不同)

B将盛有450ml蒸馏水的烧杯放入超声波清洗机，开启仪器。

C用注射器将与丙酮混匀的三十烷醇试剂快速注入烧杯中，超声波震荡一定时间(0.5～2小时)后，取出经处理的制剂。

D将所得三十烷醇纳米生物制剂定容至500ml，即所得溶液浓度为0.5mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L。

实施例2：三十烷醇纳米生物制剂对绿豆种苗生长发育的影响

A对绿豆种苗根、茎生长发育的影响

在室温条件下用不同浓度三十烷醇原剂和经纳米技术处理纳米生物制剂对绿豆种苗进行培育，所得研究具体结果数据见表一：

表一三十烷醇及纳米制剂培育下的绿豆根、茎生长发育状况(单位(cm)：

表一说明，用不同浓度溶液培育绿豆，在浓度0.5mg/L的制剂培育下的绿豆种子发芽率和长势较好，其次在浓度为1.0mg/L时。在相同环境条件下培育绿豆，低浓度时绿豆的长势较好，且相同浓度下经过纳米生物制剂作用的长势更好。研究结果表明，经三十烷醇纳米生物制剂培育后的绿豆种苗，其根、茎的生长速度明显快于原剂培育的绿豆种苗，第七天0.5mg/L纳米剂处理与同浓度原剂处理相比，绿豆种苗根长增加20.6％，茎长增加18.9％。

B对发芽率的影响

对照研究表明发芽率的差异：经过三十烷醇纳米生物制剂浸泡种子后，进行苗期实验培养，浓度为0.5mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L时，观察统计后发芽率比原制剂作用的发芽率分别提高了5.1％、8.2％、8.3％、4.9％。研究结果表明，三十烷醇纳米生物制剂对绿豆种苗的生长调节作用更为明显。

实施例3：对油菜种苗生长发育的影响

A对油菜种苗根、茎生长发育的影响

在室温条件下进行培育，所得研究结果具体数据见表三：

表二相同浓度的三十烷醇对油菜苗期根、茎生长发育的影响(单位：cm)：

表二说明，比较发现，经三十烷醇纳米生物制剂培育的油菜种苗根、茎均较三十烷醇原制剂培育的油菜根、茎粗壮且长。研究结果表明油菜种苗经三十烷醇纳米生物制剂处理后，根、茎的生长速度明显加快。第七天纳米剂处理与同浓度原剂处理相比，油菜种苗根长增加12.9％，茎长增加16.7％。

B对发芽率的影响

对照研究表明发芽率的差异：经过三十烷醇纳米生物制剂浸泡种子后，进行苗期实验培养，浓度为0.5mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L时，观察统计后发芽率比原制剂作用的发芽率分别提高了9％、9.3％、8.5％、6.2％。研究结果表明，三十烷醇纳米生物制剂可显著提高油菜种苗的发芽率，

实施例4对甘蓝种苗生长发育的影响

A对甘蓝种苗根、茎生长发育的影响

在室温条件下进行培育，所得研究结果具体数据见表三：

表三相同浓度的三十烷醇对甘蓝苗期根、茎生长发育的影响(单位：cm)：

表三说明，相同环境条件下培育甘蓝种苗，经过三十烷醇纳米生物制剂处理的甘蓝苗期长势较好。经比较得出，三十烷醇纳米生物制剂培育的甘蓝的根与茎均较三十烷醇原制剂培养的甘蓝根与茎粗壮且长。研究表明，甘蓝种苗经三十烷醇纳米生物制剂处理后，根、茎的生长速度明显加快。第七天纳米剂处理与同浓度原剂处理相比，甘蓝种苗根长增加17.9％，茎长增加18.2％。

B对发芽率的影响

对照研究表明发芽率的差异：经过三十烷醇纳米生物制剂浸泡种子后，进行苗期实验培养，浓度为0.5mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L时，观察统计后发芽率比原制剂作用的发芽率分别提高了7％、8.0％、8.3％、5.5％。

Claims

1.一种三十烷醇纳米生物制剂，其特征在于生物制剂为三十烷醇纳米粒子的水溶液，浓度为0.5～1.5mg/L；其三十烷醇纳米粒子粒径为10～100nm。

2.如权利要求1所述三十烷醇纳米生物制剂的制备方法，其特征在于其具体方法步骤为：

(1)称取三十烷醇原药0.25～0.75mg，溶于2.5～7.5ml的丙酮溶液中，混匀；

(2)将盛有400～500ml蒸馏水的烧杯放入超声波清洗机，开启仪器，温度在室温条件下进行；

(3)将与丙酮混匀的三十烷醇溶液快速注入烧杯中，超声波震荡0.5～2小时后；

(4)将所得超声处理的三十烷醇纳米溶液于500ml容器中定容，即得所需浓度纳米制剂。

3.根据权利要求2所述三十烷醇纳米生物制剂的制备方法，其特征在于所述超声波清洗机机型为JCP-1004。

4.根据权利要求2所述三十烷醇纳米生物制剂的制备方法，其特征在于所述步骤(3)所述将与丙酮混匀的三十烷醇溶液快速注入烧杯中是用注射器进行的。