CN102090395A

CN102090395A - 包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子及其制备方法

Info

Publication number: CN102090395A
Application number: CN2011100008565A
Authority: CN
Inventors: 陈兴江; 商胜华; 邱雪柏; 蔡刘体; 耿召良
Original assignee: Guizhou Institute of Tobacco Science
Current assignee: Guizhou Institute of Tobacco Science
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: CN102090395B

Abstract

本发明公开了包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子及其制备方法，它是以壳聚糖的稀醋酸溶液与交联剂形成的包埋材料，将脱落酸水溶液包裹所形成的纳米颗粒。制备方法是：将壳聚糖加入到稀醋酸溶液中溶解，加入氢氧化钠溶液调节pH值；制得壳聚糖的稀醋酸溶液；将脱落酸制成水溶液；将交联剂制成水溶液；将壳聚糖的稀醋酸溶液加入脱落酸水溶液，然后逐滴加入交联剂水溶液；充分混匀之后，即制成包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子。本发明方法简单易行，包埋率高，获得包埋纳米粒子无粘连，成球性好，表面圆整；包埋后可保护脱落酸免受外界干扰，提高其稳定性；脱落酸稳定缓慢释放，延长作用时间，增强诱抗效果；壁材壳聚糖有抗病及诱抗的效果。

Description

包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子及其制备方法

技术领域

本发明涉及含氧有机物，进一步来说，涉及脱落酸，还涉及包埋技术，尤其涉及包埋脱落酸的粒子。

背景技术

众所周知，脱落酸(ABA)又名S-诱抗素，是一种具有倍半萜羧酸结构的植物天然生长调节物质，是植物体的“抗逆免疫因子”。国内外大量的研究证明，S-诱抗素能够启动植物本身的抗逆基因，诱导激活植物体内的抗逆免疫系统，提高植物自身对干旱、寒冷、病虫害、盐碱的抗性，是植物体的“抗逆免疫因子”。脱落酸作为一种新型的生物农药，它的使用可减少化学农药的施用量，提高农产品的产量和质量，保护生态资源，维护人类健康。近年来，涉及脱落酸的专利申请件有：01107376.4号《使用脱落酸调节植物生长的方法》、200410040681.0号《一种天然脱落酸的提取方法》、200710002609.2号《一种新的天然脱落酸制备方法》、200880003758.3号《稳定的S-(+)-脱落酸液体和可溶的颗粒配料》等。

农药纳米包埋技术属于农药微胶囊技术，是当前农药新剂型中技术含量高，且具开发前景的一种新剂型。由于脱落酸水溶液在自然环境中不稳定，易分解，所以在田间使用效果会受到自然因素的影响而降低。如通过纳米化包埋，可避免直接与光、热或空气接触，抑制其挥发、氧化、降低光(热)敏性，从而尽量减少外界环境对它的影响；另外，包埋的微胶囊还有缓释功效，可以延长脱落酸的作用时间，提升和延长其诱抗效果。目前尚无包埋脱落酸相关或类似的微胶囊技术专利申请。

发明内容

本发明的目的在于提供包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子，开拓包埋脱落酸的微胶囊技术，以提升和延长脱落酸农药的诱抗效果。

本发明的又一目的是提供包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子的制备方法，使前述的发明目的得以实现。

发明人提供的包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子，是以壳聚糖的稀醋酸溶液与交联剂形成的包埋材料，将脱落酸水溶液包裹所形成的纳米颗粒；所述壳聚糖的稀醋酸溶液中，壳聚糖的粘均分子量为50～1880kD(Kilo Dalton)，所述壳聚糖溶液浓度为1～5mg/mL；脱落酸浓度为10mg/mL；所述稀醋酸溶液的质量分数为1％，所述交联剂是三聚磷酸钠，浓度为0.4mg/mL；用动态光散射的PCS粒度分析法测得所述包埋纳米平均粒子的粒径为175.3nm。

上述壳聚糖的稀醋酸溶液pH为4.0～6.0。

发明人提供的包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子的制备方法包括：

(1)将壳聚糖加入到稀醋酸溶液中，搅拌至充分溶解，接着加入氢氧化钠溶液调节pH值；所得壳聚糖的稀醋酸溶液备用；

(2)将脱落酸溶于水中，制成脱落酸水溶液，备用；

(3)将交联剂溶于水中，搅拌至充分溶解，制成水溶液，备用；

(4)将第1步的壳聚糖稀醋酸溶液加入第2步的脱落酸水溶液，然后逐滴加入第3步的交联剂水溶液；充分混匀之后，即制成包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子。

上述第1步中，所述壳聚糖是以甲壳素为原料，采用常规方法脱去其中乙酰基制得的；稀醋酸溶液的质量分数为1％，氢氧化钠溶液的浓度为10M，加入氢氧化钠后所得溶液的pH值控制在4.0～6.0范围内。

上述第2步中，脱落酸的壳聚糖的粘均分子量为50～1880kD；所述壳聚糖溶液浓度为1～5mg/mL；脱落酸浓度为10mg/mL。

上述第3步中，交联剂水溶液的至终浓度为0.4g/L。

发明人指出，通过调节壳聚糖的粘均分子量(即用粘度法测得的聚合物的分子量，单位是kD)、pH值和壳聚糖的浓度以控制包埋脱落酸的壳聚糖纳米包封率大小。例如，在壳聚糖分子量为5万时，所得纳米粒子包封率最高；在PH4.0～6.0范围内随着PH值的升高，包封率呈现上升的趋势；在PH5.5和6.6时，包封率相对最高。壳聚糖溶液浓度的大小对包封率也有影响，在浓度为4mg/mL时，包封率最高。

本发明的优点是：①生产方法简单易行，包埋率高，获得包埋纳米粒子无粘连，成球性好，表面圆整；②包埋后可以保护脱落酸免受外界环境的干扰，提高其稳定性；③包埋的脱落酸可以稳定缓慢释放，延长脱落酸的作用时间，增强脱落酸的诱抗效果；④所选壁材壳聚糖有抗病及诱抗的效果，提高了产品抗病、防病的效果。

附图说明

图1为包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子的透射电镜图象，图中黑色点状物为载脱落酸的壳聚糖纳米粒子，颗粒形态为圆形，大小均匀；图2为该纳米粒子的放大电镜照片。

具体实施方式

下面结合一个实例进一步详细说明：

实施例1

称取2g分子量100kD的壳聚糖，加入到1000mL质量分数为1％的醋酸溶液中，磁力搅拌器上搅拌至充分溶解；滴加10M NaOH至pH为5.5，终浓度为2mg/mL；备用；

将脱落酸溶于水中，制成浓度为2g/L的脱落酸水溶液，备用；

称取400mg三聚磷酸钠，加入到200mL去离子水中，磁力搅拌器上搅拌至充分溶解，pH约为8.3，备用；

取4mL pH为5.5的壳聚糖的稀醋酸溶液，加入0.025mL脱落酸，充分混匀后逐滴加入1mL三聚磷酸钠溶液，充分混合后可得到包埋的纳米粒子，测得包封率为66％。

实施例2

称取分子量50kD的壳聚糖2g，加入到1％醋酸溶液中，磁力搅拌器上搅拌至充分溶解，滴加10M NaOH至pH为5.5，调整终浓度为4mg/mL，备用；

称取400mg三聚磷酸钠，加入到200mL去离子水中，磁力搅拌器上搅拌至充分溶解，pH约为8.3，备用。

取4mLpH值为5.5的壳聚糖的稀醋酸溶液，加入0.025mL浓度为2g/L的脱落酸，充分混匀后逐滴加入1mL三聚磷酸钠溶液，充分混合后可得到包埋的纳米粒子，测得包封率为76％。

利用动态光散射的研究方法，用PCS粒度分析仪测得的纳米粒子的尺寸分散情况，测试结果显示载脱落酸壳聚糖纳米粒子是单分布的，计算出平均粒径是175.3nm。

Claims

1.包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子，其特征在于它是以壳聚糖的稀醋酸溶液与交联剂形成的包埋材料，将脱落酸水溶液包裹所形成的纳米颗粒；所述壳聚糖的稀醋酸溶液中，壳聚糖的粘均分子量为50～1880kD，所述壳聚糖溶液浓度为1～5mg/mL；脱落酸浓度为10mg/mL；所述稀醋酸溶液的质量分数为1％，所述交联剂是三聚磷酸钠，浓度为0.4mg/mL；用动态光散射PCS粒度分析法测得所述包埋纳米平均粒子的粒径为175.3nm。

2.如权利要求1所述的包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子，其特征在于所述壳聚糖的稀醋酸溶液pH为4.0～6.0。

3.制备权利要求1所述的包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子的方法，其特征包括：

(2)将脱落酸溶于水中，制成脱落酸水溶液，备用；

(4)将第1步的壳聚糖的稀醋酸溶液加入第2步的脱落酸水溶液，然后逐滴加入第3步的交联剂水溶液；充分混匀之后，即制成包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述第1步中，所述壳聚糖是以甲壳素为原料，采用常规方法脱去其中乙酰基制得的；所述稀醋酸溶液的质量分数为1％，所述氢氧化钠溶液的浓度为10M，加入氢氧化钠溶液后所得溶液的pH值控制在4.0～6.0范围内。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述第2步中，脱落酸的壳聚糖的粘均分子量为50～1880kD；所述壳聚糖溶液浓度为1～5mg/mL；脱落酸浓度为10mg/mL。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述第3步中，交联剂水溶液的至终浓度为0.4g/L。