CN102626084A

CN102626084A - 嘧菌酯纳米水悬浮剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102626084A
Application number: CN2012100795724A
Authority: CN
Inventors: 宋美荣; 雷天乾; 刘德仓; 李红金; 范彩玲; 高飞
Original assignee: KAIFENG BOKAI BIOCHEMICAL CO Ltd; Henan Agricultural University
Current assignee: KAIFENG BOKAI BIOCHEMICAL CO Ltd; Henan Agricultural University
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-08-08

Abstract

本发明涉及一种嘧菌酯纳米水悬浮剂，其质量百分比组成为：嘧菌酯10~20%、疏水性可分散纳米二氧化硅10~30%、润湿分散剂2~10%、增稠剂0.2~3%、防冻剂1~5%、防腐剂0.01~0.2%和余量的水。本发明的嘧菌酯纳米水悬浮剂具有以下的优点：粒径小，流动性高，在叶片内的渗透和传导性增强；表面能增加，因此更容易被植株吸附，耐风吹和雨水冲刷能力增强，流入水土中的农药残留量可能减少，具有一定的缓释作用，从而能够达到提高药效，延长持效期的目的。

Description

嘧菌酯纳米水悬浮剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纳米水悬浮剂，具体涉及一种嘧菌酯纳米水悬浮剂及其制备方法。

背景技术

纳米技术近年来发展迅速，已广泛应用于材料、制造等领域，并给人类生活带来深刻变化，涉及到制剂学领域，一般将纳米尺寸界定在1~1000nm。纳米药物制剂主要是将药物的微粒或将药物吸附包裹在载体中，制成纳米尺寸范围的微粒，再以其为基础制成不同种类的剂型。由于纳米药物制剂具有独特的小尺寸效应和一定的表面效应等特性，因而表现出许多优异的性能和全新的功能，其将使药物的生产实现低成本、高效率、自动化、大规模；药物的作用将实现器官靶向化，在临床使用中有着广泛的应用前景，应用纳米技术制备药物制剂将是药剂领域未来的重要发展方向。

嘧菌酯是以蘑菇的天然抗菌素为模板，通过人工仿生合成的一种全新的β-甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，属于低毒，具有保护、治疗、铲除三重功效，通过抑制病菌的呼吸作用来阻止病菌的能量合成，具有很高的杀菌活性，可以防治四大类高等、低等病原真菌引起的霜霉病、早疫病、叶斑病、炭疽病、白粉病、立枯病、猝倒病、根腐病、菌核病、褐斑病等大部分病害，目前已广泛应用于蔬菜与水果的病害防治，是生产无公害蔬菜的理想用药。目前与嘧菌酯相关的剂型开发的有水悬浮剂、水分散粒剂、微乳剂和乳油等。

目前已有将农药有效成分做成纳米水悬浮剂的技术，但是目前的这些技术还存在一些缺陷：（1）多数纳米水悬浮剂在制备时使用到有机溶剂，且最终的纳米水悬浮剂中也含有有机溶剂，在使用时会对环境造成污染，不利于环境保护；（2）目前多数采用纳米材料载体来吸附农药，负载时使用有机溶剂，导致载体对农药的载药量和吸附率都较低；（3）还有一些纳米水悬浮剂在制备时能耗高、成本高，难度较大，无法实现工业化生产，给纳米水悬浮剂的应用带来难度。

发明内容

本发明提供一种嘧菌酯纳米水悬浮剂及其制备方法。

本发明采用以下技术方案：

嘧菌酯纳米水悬浮剂，其质量百分比组成为：嘧菌酯10~20%、疏水性可分散纳米二氧化硅10~30%、润湿分散剂2~10%、增稠剂0.2~3%、防冻剂1~5%、防腐剂0.01~0.2%和余量的水。

疏水性可分散纳米二氧化硅的粒径为10-30nm，嘧菌酯与疏水性可分散性纳米二氧化硅的质量比为1:0.5~1.5。

所述润湿分散剂为木质素磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钙、苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、亚甲基双萘磺酸盐、烷基酚甲醛缩合物磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或多种。

所述增稠剂为黄原胶、硅酸镁铝、羧甲基纤维素、丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

所述防腐剂为甲醛水溶液、柠檬酸、苯甲酸、山梨酸、山梨酸钾、邻苯基酚钠、丙酸钠、六亚甲基四胺、亚硫酸中的一种或多种。

所述防冻剂为乙二醇、丙二醇、甘油、甘油乙醚双甘醇、甲基亚丙基双甘醇、尿素、亚硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙中的一种或多种。

嘧菌酯纳米水悬浮剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按比例取各原料，嘧菌酯用有机溶剂溶解并加入疏水性可分散纳米二氧化硅载体制得油相；润湿分散剂、防冻剂、防腐剂加入到水中搅拌溶解得水相；将水相滴加到油相中，边滴加边搅拌；待水相滴加完毕，再在搅拌下30℃水浴下减压蒸馏，将有机溶剂完全蒸出；最后加入增稠剂和余量的水，剪切乳化均匀既得嘧菌酯纳米水悬浮剂。

所述有机溶剂为甲醇或/和丙酮，有机溶剂的用量为使嘧菌酯完全溶解时的用量。

本发明的特点主要有两点：一是采用已工业化且成本较低的疏水性可分散纳米二氧化硅作为载体，其在油相中可均匀分散，与嘧菌酯之间可通过疏水作用力最大限度的吸附药物，另外载体本身具有抑菌活性，具有一定的增效作用；二是采用溶解度控制载药量和吸附率以及粒径的技术，溶解度控制技术是首先将定量的嘧菌酯原药（20℃时，水中溶解度为6 mg/L）用特定有机溶剂溶解，并加入疏水性可分散纳米二氧化硅，此时，载体和药物之间通过疏水所用力发生吸附，但因受吸附平衡的影响吸附率和载药量都比较低，但可通过加入不良溶剂（水），使混合溶剂中嘧菌酯的溶解度下降，并达到过饱和，嘧菌酯分子将继续结晶出来，且已经吸附了嘧菌酯的载药纳米颗粒将充当晶核，嘧菌酯分子将优先在这些晶核上析出，这就是晶体的成长过程，在成长过程中，不断降低溶解度，如果加入的水量足够，嘧菌酯原药在溶液中的溶解度将非常低，工艺后期采用减压蒸馏，有机溶剂不断减少，直至完全蒸出，就意味着几乎所有的嘧菌酯都可以被吸附或沉积在纳米二氧化硅上面，吸附率将几乎达到100%；在实施过程中加入合适的表面活性剂，避免在该过程中颗粒的团聚，最终达到载药量通过投料比

就可计算，原药无需回收，通过调节投料比和载药量，还可达到粒径可控的目的。本发明的关键是控制嘧菌酯和疏水性可分散纳米二氧化硅的比例，通过加入不良溶剂或蒸馏有机溶剂等方式，使所加农药有效成分被二氧化硅完全吸附，这在大生产中可实现量化目标。

嘧菌酯纳米水悬浮剂经激光粒度分布仪测定平均粒径在50~200 nm之间，粒度可控，分布范围较窄。该制剂具有以下的优点：不含有机溶剂，环境友好；粒径小，流动性高，在叶片内的渗透和传导性增强；比表面积大，原药的溶解速度提升；表面能增加，因此更容易被植株吸附，耐风吹和雨水冲刷能力增强，流入水土中的农药残留量可能减少；具有一定的缓释作用，来达到提高药效，延长持效期的目的。

具体实施方式

实施例1

称取12 g嘧菌酯原药加入600 mL甲醇搅拌溶解然后加入12 g疏水性可分散纳米二氧化硅中得油相；往60g水中加入木质素磺酸钙2g、脂肪醇聚氧乙烯醚4g、乙二醇5g、邻苯基酚钠0.05g搅拌溶解得水相，将水相缓慢滴加到油相中，边滴加边快速搅拌；待水相滴加完毕，再在搅拌下30℃水浴下减压蒸馏，将甲醇完全蒸出；最后加入黄原胶0.2g、硅酸镁铝1g，水补足至100g剪切乳化均匀既得12%嘧菌酯纳米水悬浮剂。经检测该产品平均粒径为100 nm。

实施例2

称取20 g嘧菌酯原药加入300 mL丙酮搅拌溶解然后加入10 g可分散性纳米二氧化硅中得油相；往50g水中加入木质素磺酸钙2g、烷基酚甲醛缩合物磺酸盐0.8g、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯4.8g、乙二醇5g、苯甲酸0.05g搅拌溶解得水相，将水相缓慢滴加到油相中，边滴加边快速搅拌；待水相滴加完毕，再在搅拌下30℃水浴下减压蒸馏，将丙酮完全蒸出；最后加入黄原胶0.2g、硅酸镁铝1g，水补足至100g剪切乳化均匀既得20%嘧菌酯纳米水悬浮剂。经检测该产品平均粒径为165 nm。

实施例3

称取20 g嘧菌酯原药加入300 mL丙酮搅拌溶解然后加入30 g可分散性纳米二氧化硅中得油相，往35g水中加入十二烷基苯磺酸钙2g、苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚3g、亚甲基双萘磺酸盐1g、乙二醇5g、苯甲酸0.05g搅拌溶解得水相，将水相缓慢滴加到油相中，边滴加边快速搅拌；待水相滴加完毕，再在搅拌下30℃水浴下减压蒸馏，将丙酮完全蒸出；最后加入黄原胶0.2g、硅酸镁铝1g，水补足至100g剪切乳化均匀既得20%嘧菌酯纳米水悬浮剂。经检测该产品平均粒径为75 nm。

对以上三个实施例的各项技术指标进行检测，结果表明各项指标均合格，见表1。

表1 三个实施例各项技术指标检测结果

对实施例1制得的12%嘧菌酯纳米水悬浮剂进行室内生物活性测定，具体实验方法：采用盆栽法，测定25%嘧菌酯悬浮剂与12%嘧菌酯纳米水悬浮剂对黄瓜霜霉病菌的毒力。在预备试验的基础上，将供试药剂配制成相同浓度的母液，再以水稀释成7个浓度梯度的待测液，设清水为溶剂对照。黄瓜苗长到6片真叶时喷药，叶片正反两面均匀喷施，药后24h喷黄瓜霜霉病菌孢子悬浮液，置于温室内(T=20℃~25℃，RH=90%~95%)培养96h，调查结果并计算EC₅₀，用最小二乘法求出药剂的毒力回归方程，具体的实验结果见表2。从表2可以看出嘧菌酯纳米水悬浮剂的生物活性明显高于普通嘧菌酯悬浮剂。

表2 室内生物活性测定试验结果

对实施例1进行大田药效试验，供试药剂为25%嘧菌酯悬浮剂和12%嘧菌酯纳米水悬浮剂，用于防治黄瓜霜霉病并做药效对比试验。共5个处理，4次重复，共20个小区，每个小区喷施面积为20m²，所有小区采取随机区组排列。采用常规喷雾。采用五点取样法，在每个实验小区内选出10株黄瓜于施药前与第一次施药后7d、第二次施药后7d和14d调查黄瓜的病情指数，计算防效，具体的实验结果见表3。从统计结果可以看出嘧菌酯纳米水悬浮剂对黄瓜霜霉病具有较高的防效，同等防效下比普通嘧菌酯悬浮剂至少节约一半用药量。

表3 大田药效试验结果

Claims

1.嘧菌酯纳米水悬浮剂，其质量百分比组成为：嘧菌酯10~20%、疏水性可分散纳米二氧化硅10~30%、润湿分散剂2~10%、增稠剂0.2~3%、防冻剂1~5%、防腐剂0.01~0.2%和余量的水。

2.如权利要求1所述的嘧菌酯纳米水悬浮剂，其特征在于：疏水性可分散纳米二氧化硅的粒径为10-30nm，嘧菌酯与疏水性可分散性纳米二氧化硅的质量比为1:0.5~1.5。

3.如权利要求1或2所述的嘧菌酯纳米水悬浮剂，其特征在于：所述润湿分散剂为木质素磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钙、苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、亚甲基双萘磺酸盐、烷基酚甲醛缩合物磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或多种。

4.如权利要求1或2所述的嘧菌酯纳米水悬浮剂，其特征在于：所述增稠剂为黄原胶、硅酸镁铝、羧甲基纤维素、丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

5.如权利要求1或2所述的嘧菌酯纳米水悬浮剂，其特征在于：所述防腐剂为甲醛水溶液、柠檬酸、苯甲酸、山梨酸、山梨酸钾、邻苯基酚钠、丙酸钠、六亚甲基四胺、亚硫酸中的一种或多种。

6.如权利要求1或2所述的嘧菌酯纳米水悬浮剂，其特征在于：所述防冻剂为乙二醇、丙二醇、甘油、甘油乙醚双甘醇、甲基亚丙基双甘醇、尿素、亚硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙中的一种或多种。

7.权利要求1所述的嘧菌酯纳米水悬浮剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按比例取各原料，嘧菌酯用有机溶剂溶解并加入疏水性可分散纳米二氧化硅载体制得油相；润湿分散剂、防冻剂、防腐剂加入到水中搅拌溶解得水相；将水相滴加到油相中，边滴加边搅拌；待水相滴加完毕，再在搅拌下30℃水浴下减压蒸馏，将有机溶剂完全蒸出；最后加入增稠剂和余量的水，剪切乳化均匀既得嘧菌酯纳米水悬浮剂。

8. 如权利要求7所述的嘧菌酯纳米水悬浮剂的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇或/和丙酮，有机溶剂的用量为使嘧菌酯完全溶解时的用量。