CN103548823A

CN103548823A - 一种甲基硫菌灵纳米农药的制备方法

Info

Publication number: CN103548823A
Application number: CN201310550703.7A
Authority: CN
Inventors: 陈晓婷; 王桐信; 王宗华
Original assignee: Fujian Agriculture and Forestry University
Current assignee: Fujian Agriculture and Forestry University
Priority date: 2013-11-09
Filing date: 2013-11-09
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-11-09
Also published as: CN103548823B

Abstract

本发明涉及一种广谱性内吸低毒杀菌剂-甲苯硫菌灵的纳米剂型及其制备方法，首次乳液-溶剂挥发法制得开发了一种以生物可降解的聚乳酸-羟基乙酸共聚物，包被的甲基硫菌灵的纳米农药制备方法。该纳米农药不仅大大降低了用药量，提高了药效，在使用经济性上也得到突破。真正体现了使用浓度低、杀虫防病广谱、病虫害不易产生抗性、对人畜低毒、农药残留少、对环境污染小等诸多优点。

Description

一种甲基硫菌灵纳米农药的制备方法

技术领域

本发明涉及一种广谱性内吸低毒杀菌剂-甲苯硫菌灵的纳米剂型及其制备方法。

背景技术

甲基硫菌灵(thiophanate-methyl)分子式为C₁₂H₁₄N₄O₄S₂ ，分子量342.39，化学名称为 1,2-二(3-甲氧碳基-2-硫脲基)苯，其结构式如图1所示。

甲基硫菌灵俗称托布津M；甲基托布津；甲基多保净；桑菲纳(制剂)等。纯品为白色结晶，熔点为172℃(分解)，几乎不溶于水、苯、二甲苯、乙醚；溶于甲醇、丙酮、氯仿；易溶于乙腈和二甲基甲酰胺。在酸性和碱性介质中稳定，对光稳定、低毒。无致突变、致畸和致癌作用。具有高效、广谱、内吸等特点，兼有保护和治疗作用。除了对藻菌纲真菌病害无效外，对其他各纲中许多真菌具有良好的生物活性。它比同类杀菌灵具有更高的活性和更强的内吸作用，并且具有杀螨卵效果。药剂在植物体内转化为多菌灵而起杀菌作用。作用机制为干扰病原菌的有丝分裂中纺锤体的形成，影响细胞分裂。广泛用于禾谷类、蔬菜、果树和某些经济作物病害的防治。喷洒可防治麦类赤霉病、白粉病、水稻稻瘟病和纹枯病、油菜菌核病、甜菜褐斑病、瓜类白粉病、炭疽病和灰霉病、豌豆白粉病和褐斑病、菜豆灰霉病；种子处理可防治麦类黑穗病、玉米丝黑穗病、谷子黑穗病等。

普通农药施用过程中，80-90%的有效成分流失到土壤、水、空气中，造成农药需大剂量，多次使用以达到防效。将纳米技术与农药的研制相结合，即形成了一个新兴的纳米农药研究领域。纳米农药技术即将亚微米级的农药颗粒或液体包裹于一个惰性的壳中，从而将农药与外界环境隔开，通常所获得的颗粒粒径小于1000 nm的即称为纳米农药。纳米农药不仅大大降低了用药量，提高了药效，在使用经济性上也得到突破。真正体现了使用浓度低、杀虫防病广谱、病虫害不易产生抗性、对人畜低毒、农药残留少、对环境污染小等诸多优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种广谱性内吸低毒杀菌剂-甲苯硫菌灵的纳米剂型及其制备方法，开发了一种以生物可降解的聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA (poly(lactic-co-glycolic acid))，包被的甲基硫菌灵的纳米农药制备方法，能达到降低农药使用量、使用频率及延长农药药效（缓释）的目的，同时减少农药的施用损失和使用频率，并且有利于农药使用者的健康，减少环境污染。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该方法以乳液-溶剂挥发法制得可生物降解的聚乳酸-羟基乙酸共聚物包被的甲基硫菌灵的纳米农药，具体包括以下步骤：

（1）20-30℃室温下，40-60 mg 聚乳酸-羟基乙酸共聚物与2-20mg甲基硫菌灵溶于1-10 ml二氯甲烷形成有机相；

（2）70-80℃下，将乳化剂0.1-0.75g聚乙烯醇溶解于40-60ml的蒸馏水中形成水相；

（3）将有机相逐滴加入水相中；

（4）形成的乳浊液超声0.1-10min，将上述乳液以700-900rpm低速搅拌以除去二氯甲烷；或将乳液10000 -30000rpm离心1-20min，并用蒸馏水洗去未被包被的甲基硫菌灵。

上述所得的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）的胶状乳液为外观均一稳定的牛奶状乳液，此即为甲基硫菌灵纳米农药，可直接或适当稀释喷施于植物叶片防治植物病原真菌。该制剂可长期存放（一个月以上）而保持性质稳定。

本发明的优点在于：首次以乳液-溶剂挥发法（emulsion-solvent evaporation method）制得可生物降解的PLGA包被的甲基硫菌灵的纳米农药。纳米农药颗粒可达到204-569nm，包封效率可达32-61%；同时纯药达到约50%释放率仅需24h，而纳米农药需48h；达到75%释放速率时纯药对照需48h，而纳米农药需96h。该纳米农药不仅大大降低了用药量，提高了药效，在使用经济性上也得到突破。真正体现了使用浓度低、杀虫防病广谱、病虫害不易产生抗性、对人畜低毒、农药残留少、对环境污染小等诸多优点。

附图说明

图1甲基硫菌灵化学结构式。

图2 不同PVA浓度下制得的甲基硫菌灵纳米颗粒的SEM图（A：0.25%PVA B: 0.5% PVA C: 1.0% PVA D: 1.5%PVA）。

图3不同超声时间对甲基硫菌灵纳米颗粒粒径的影响。

具体实施方式

（1）20-30℃的室温下，40-60 mg 聚乳酸-羟基乙酸共聚物与1-20mg甲基硫菌灵溶于1-10 ml二氯甲烷形成有机相；

（2）70-80℃下，将乳化剂聚乙烯醇溶解于40-60ml的蒸馏水中形成水相；

（3）将有机相逐滴加入水相中；

（4）形成的乳浊液超声0.1-10min，将上述乳液以700-900rpm低速搅拌以除去二氯甲烷；或将乳液10000 -30000rpm离心1-20min，并用蒸馏水洗去未被包被的甲基硫菌灵；

（5）纯化的甲基硫菌灵纳米颗粒用1毫升的蒸馏水尽可能转移到2毫升的离心管中，然后进行真空冷冻干燥（压强小于0.5 mbar ，Labconco, FREEZONE 4.5, USA)，用冻干粉可进一步研究其包封效率及释放速率。

该农药水溶液而及乙醇溶液在270nm左右有紫外吸收峰，可进行分析定量求算出该纳米农药包封效率与释放速率。利用马尔文粒度仪器（Nano-ZS Zetasizer）可进行纳米农药粒径测量（图3）。

按照上述方法，具体实施如下：

实例1

（1）室温下（约25度）2mg甲基硫菌灵，50mg PLGA与TM溶于5 ml 二氯甲烷（DCM）形成有机相；

（2） 75度下，将0.75gPVA溶解于50ml的蒸馏水中形成水相；

（3）将有机相逐滴加入用磁力搅拌器搅拌的水相中；

（4）形成的乳浊液在40w的带探头的超声破碎仪中超声5分钟，将上述乳液放于磁力搅拌器中过夜低速(800rpm)搅拌以除去DCM。

该法制得的纳米颗粒粒径一般为250nm左右，包封效率可达36%；同时纯药达到约

50%释放率仅需24h，而纳米农药需48h；达到75%释放速率时纯药对照需48h，而纳米农药需96h。

实例2

（1）室温下（约25度）10mg甲基硫菌灵，60mg PLGA与TM溶于10 ml 二氯甲烷（DCM）形成有机相；

（2） 75度下，将0.125gPVA溶解于40ml的蒸馏水中形成水相；

（3）将有机相逐滴加入用磁力搅拌器搅拌的水相中；

（4）形成的乳浊液在40w的带探头的超声破碎仪中超声4分钟，将上述乳液放于磁力搅拌器中过夜低速(900rpm)搅拌以除去DCM。

该法制得的纳米颗粒粒径一般为550nm左右，包封效率可达60%；同时纯药达到约

50%释放率仅需24h, 而纳米农药需48h；达到75%释放速率时纯药对照需48h，而纳米农药需96h。

实例3

（1）室温下（约25度）20mg甲基硫菌灵，40mg PLGA与TM溶于10 ml 二氯甲烷（DCM）形成有机相；

（2） 75度下，将0.25gPVA溶解于60ml的蒸馏水中形成水相；

（3）将有机相逐滴加入用磁力搅拌器搅拌的水相中；

（4）形成的乳浊液在40w的带探头的超声破碎仪中超声10分钟，将上述乳液放于磁力搅拌器中过夜低速(700rpm)搅拌以除去DCM。

该法制得的纳米颗粒粒径一般为330nm左右，包封效率可达50%；同时纯药达到约

上述所得的PLGA的胶状乳液为外观均一稳定的牛奶状乳液，此即为甲基硫菌灵纳米农药，对于由2mg甲基硫菌灵制成的制剂可直接喷施于植物叶片防治植物病原真菌，10mg、20mg 甲基硫菌灵制成的制剂可适当用蒸馏水稀释5-10倍后再使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种甲基硫菌灵纳米农药的制备方法，其特征在于：以乳液-溶剂挥发法制得聚乳酸-羟基乙酸共聚物包被的甲基硫菌灵的纳米农药。

2.根据权利要求1所述的甲基硫菌灵纳米农药的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）20-30℃的室温下，40-60 mg 聚乳酸-羟基乙酸共聚物与2-20 mg甲基硫菌灵溶于1-10 ml二氯甲烷形成有机相；

（3）将有机相逐滴加入水相中；

（4）形成的乳浊液超声0.1-10min，将上述乳液过夜以700-900rpm低速搅拌以除去二氯甲烷；或将乳液10000 -30000rpm离心1-20min，并用蒸馏水洗去未被包被的甲基硫菌灵。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法所制得的纳米农药，其特征在于：所得的聚乳酸-羟基乙酸胶状乳液为外观均一稳定的牛奶状乳液，此即为甲基硫菌灵纳米农药。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法所制得的纳米农药，其特征在于：可直接喷施于植物叶片防治植物病原真菌。