CN103918646B - 一种增效型多杀菌素微球悬浮剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增效型多杀菌素微球悬浮剂及其制备方法，以多杀菌素及胡椒基丁醚为芯材，以生物可降解材料聚乳酸为壁材，制得多杀菌素增效微球，再将多杀菌素增效微球与润湿分散剂、增稠剂硅酸镁铝、防冻剂乙二醇、有机硅消泡剂和水混合，制成所述增效型多杀菌素微球悬浮剂。本发明克服了现有技术的不足，所制得的增效型多杀菌素微球悬浮剂仅需较低含量的便可具备较高生物活性，从而解决因微球悬浮剂有效成分含量不高带来的生产应用上的诸多问题。本发明的增效型多杀菌素微球悬浮剂的防治谱广、药效高、稳定性强、对环境污染小、持效期长、防治成本较低，符合无公害农业生产要求。

Description

一种增效型多杀菌素微球悬浮剂及其制备方法

技术领域

本发明属于农药加工领域，具体涉及一种增效型多杀菌素微球悬浮剂及其制备方法。

背景技术

多杀菌素（Spinosad），又名刺糖菌素，是90年代初期开发的一类大环内酯类化合物（结构式见下式），是由土壤中的Saccharopolyspora属放线菌刺糖多孢菌（Saccharopolysporaspinosa）经有氧发酵后产生的胞内次级代谢产物。多杀菌素同时具有生物农药的安全性和化学合成农药的速效性，且具有低毒、低残留、对昆虫天敌安全、自然分解快等优点，曾获得美国“总统绿色化学品挑战奖”。作为一种天然生成的广谱杀虫剂，多杀菌素对有害昆虫具有快速触杀及摄食毒性，对鳞翅目害虫的防治效果最好（多杀菌素是目前已发现的杀虫剂中对鳞翅目害虫选择性最高的化合物之一），也能有效地控制双翅目和缨翅目害虫，另外它还可以很好地防治鞘翅目和直翅目中某些大量吞食叶片的害虫种类，同时多杀菌素还对同翅目、膜翅目、等翅目、螨虫、蓟马、虱、白蚁等都有较好的效果。

光照降解是多杀菌素主要降解途径之一，其在环境中会快速降解，最终变成碳、氢、氧、氮等自然组分。多杀菌素降解迅速，土壤中光降解半衰期为9~10d，水中光降解的半衰期小于1d，叶面光降解的半衰期为1.6~16d。目前，在我国登记的多杀菌素单剂及其复配产品仍以水悬浮剂及水分散粒剂为主，无法解决多杀菌素在田间施用后迅速光解的问题。

采用生物可降解型材料聚乳酸，运用微囊化技术将多杀菌素制备为生物可降解的农药微球悬浮剂，将多杀菌素分散在聚乳酸实心微球框架中，可延缓光解速度并达到缓慢释放的目的。聚乳酸具有无毒、生物可兼容以及在生物体内外可降解的特点，已经广泛的应用在医药载药微球的制备中，在农药应用领域也越来越受重视。

由于微球悬浮剂加工工艺特有的局限性，造成目前所研制的多种农药微球悬浮剂普遍存在含药量不高。另外，由于多杀菌素已使用较长时间，田间靶标生物的抗性增长迅速，因此，为保证杀虫活性，如果使用低含量的多杀菌素微球悬浮剂，将造成田间应用时制剂使用量的显著增多，导致成本增加，而由于制剂大量使用后可能导致制剂中大量助剂对环境的污染加大。目前，已知昆虫对杀虫剂产生抗药性的最主要原因是由于其体内多功能氧化酶的活性增强，多功能氧化酶是昆虫最主要的解毒酶系，胡椒基丁醚是多功能氧化酶的专一性抑制剂，通过抑制昆虫解毒酶的活性可大大抑制昆虫对农药的抗药性，将胡椒基丁醚作为增效剂与多杀菌素混合，制备成增效型多杀菌素微球悬浮剂，可大大提高多杀菌素毒力，使多杀菌素在较低浓度即可达到较好的防治效果。然而，由于胡椒基丁醚与多杀菌素是两种化学结构差异较大的化合物，将这两种化学物同时包裹在聚乳酸微球中，又要保证微球具有符合要求的理化性质，使其成为一个具有较高难度的技术难题，因此，目前在科学研究和生产上还未出现以胡椒基丁醚作为增效剂制备多杀菌素微球的研究或产品的报道。本发明在助剂筛选及微球制备工艺方面进行深入的研究，最终制备得到符合要求的增效型多杀菌素微球悬浮剂，具有良好的研究价值和发展前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增效型多杀菌素微球悬浮剂及其制备方法，该多杀菌素微球悬浮剂可克服现有技术的不足，仅需较低含量的多杀菌素微球悬浮剂便可达到较高的生物活性，从而解决因微球悬浮剂有效成分含量不高带来的生产、应用上的诸多问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种增效型多杀菌素微球悬浮剂，其原料组分与各组分的浓度包括：多杀菌素增效微球40~90g/L，润湿分散剂10~60g/L，增稠剂硅酸镁铝20~80g/L，防冻剂乙二醇20~60g/L，有机硅消泡剂1~2.5g/L，余量为水。

所述多杀菌素增效微球是以聚乳酸为壁材，多杀菌素及胡椒基丁醚为芯材制得的载药微球。

所述的润湿分散剂为苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。

所述增效型多杀菌素微球悬浮剂的制备方法具体步骤如下：

1）多杀菌素增效微球的制备：将胡椒基丁醚与多杀菌素按重量比1:60~1:100混合作为芯材，将芯材与聚乳酸按重量比1:2~1:4混合，加入挥发性溶剂，冰水浴溶解，配制成含药油相混悬液，加入到明胶溶液中混合均匀，于高速分散器中以2000~4000rpm的剪切速度乳化0.5~1.0min，反应温度为25～35℃，避光条件下以500～900rpm磁力搅拌，直至无有机溶剂味；抽滤，40℃烘干，即得多杀菌素增效微球；

2）悬浮剂的制备：将多杀菌素增效微球、润湿分散剂、硅酸镁铝、防冻剂乙二醇、有机硅消泡剂和水混合，搅拌均匀后超声10min即得所述增效型多杀菌素微球悬浮剂。

步骤1）中所述挥发性溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷中的一种或两种。

步骤1）中含药油相混悬液与明胶溶液的油水相体积比为1:10~1:20。

本发明与现有技术比较具有以下优点：

（1）目前采用传统工艺加工制成的农药制剂由于渗透性较差，致使田间喷施后有效成分利用不高，以及多杀菌素初步呈现出的抗性问题，本发明将胡椒基丁醚作为多杀菌素的增效剂，与多杀菌素按一定比例混合使用。胡椒基丁醚可通过抑制或弱化靶标害虫对农药的解毒作用，进而延缓药剂在靶标害虫体内的代谢速率，从而提高农药的生物活性。经试验证明，胡椒基丁醚的使用可以将多杀菌素对标靶害虫的毒力提高7倍以上（表1），进而明显降低多杀菌素的使用量，提高多杀菌素的利用率，达到延缓抗性发生的目的。

表15%增效型多杀菌素微球悬浮剂对抗性小菜蛾的室内毒力测定（48h）

（2）针对乳油、粉剂等传统剂型所存在的一些不足之处，本发明将多杀菌素微囊化，制备成微球悬浮剂，并以生物可降解材料聚乳酸为壁材，不仅可降低农药产品的接触毒性，而且还可大大提高有效成分的光学稳定性，延缓自然光照对其的降解作用；药物经微囊化后，释药性能得到控制，使产品的有效防治时间明显延长，从而可有效避免多次使用农药，减轻对环境的污染；另外，本发明增效型多杀菌素微球悬浮剂以生物可降解材料聚乳酸为壁材，施用到田间后可自然生物降解为二氧化碳和水，与环境兼容性好，减小了因聚脲等不可降解性壁材的大量使用对环境造成的危害。

（3）普通的微囊类制剂因为加工难度较大，存在有效含量普遍不高的问题，而一些抗性较为显著的农药需保持较高的浓度方具杀虫活性，使其田间施用时需要加大此类制剂的用量。本发明的增效型多杀菌素微球悬浮剂能使有效成分多杀菌素在较低的水平即可保持较高的杀虫活性，可有效降低微球悬浮剂的使用量（表3），减小助剂对环境造成的污染，并大大节约成本。因此，本发明的增效型多杀菌素微球悬浮剂具备较好的实用性能及推广价值。

表25%增效型多杀菌素微球悬浮剂对抗性小菜蛾的田间药效

注：表中同列数据小写英文字母不同者表示差异显著。

附图说明

图1为本发明多杀菌素增效微球的300倍电子扫描图。

图2为本发明增效型多杀菌素微球悬浮剂与2.5%多杀菌素悬浮剂（菜喜）在水中的降解曲线；注：表示2.5%多杀菌素悬浮剂（菜喜），表示5%多杀菌素增效微球悬浮剂。

具体实施方式

润湿分散剂的筛选是微球悬浮剂的悬浮率及其它各项指标能否合格的关键因素，本发明增效型多杀菌素微球悬浮剂在原料选取过程中利用流点法对润湿分散剂进行筛选，结果见表3。

表3不同润湿分散剂的流点值

将本发明增效型多杀菌素微球悬浮剂分别进行常温贮存(25±2℃)、热贮(54士2)℃以及冷贮(0士2℃)，两周后对微球悬浮剂的稳定性进行测定，结果见表4。

表45%增效型微球悬浮剂的冷贮及热贮稳定性

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

5%增效型多杀菌素微球悬浮剂的制备方法具体步骤如下：

1）多杀菌素增效微球的制备：将6g多杀菌素原药、0.1g胡椒基丁醚与24.4g聚乳酸混合，加入100mL二氯甲烷中，冰水浴溶解，配制成含药油相混悬液，加入到1L15g/L的明胶溶液中混合均匀，于高速分散器中以2000rpm的剪切速度乳化1min，反应温度为30℃，避光条件下以500rpm磁力搅拌，直至无有机溶剂味；抽滤，40℃烘干，即得多杀菌素增效微球；

2）悬浮剂的制备：取25g干燥的多杀菌素增效微球粉末、15g润湿分散剂、12g硅酸镁铝、15g防冻剂乙二醇和0.6g有机硅消泡剂，用水补足100g，搅拌均匀后超声10min，即得所述5%增效型多杀菌素微球悬浮剂；

所述润湿分散剂是将苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚按重量比2:1:1混合而成。

每667平方米用5%增效型多杀菌素微球悬浮剂15~50mL，兑水20~50kg均匀喷雾，可防治十字花科作物小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫、烟青虫等害虫。

实施例2

4%增效型多杀菌素微球悬浮剂的制备方法具体步骤如下：

1）多杀菌素增效微球的制备：将8g多杀菌素原药、0.1g胡椒基丁醚与24.3g聚乳酸混合，加入100mL三氯甲烷中，冰水浴溶解，配制成含药油相混悬液，加入到2L10g/L明胶溶液中混合均匀，于高速分散器中以3000rpm的剪切速度乳化0.5min，反应温度为25℃，避光条件下以700rpm磁力搅拌，直至无有机溶剂味；抽滤，40℃烘干，即得多杀菌素增效微球；

2）悬浮剂的制备：取16g干燥的多杀菌素增效微球粉末、4g润湿分散剂苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、8g硅酸镁铝、8g防冻剂乙二醇和0.4g有机硅消泡剂，用水补足100g，搅拌均匀后超声10min，即得所述4%增效型多杀菌素微球悬浮剂；

每667平方米用4%增效型多杀菌素微球悬浮剂15~50mL，兑水20~40kg均匀喷雾，可防治十字花科作物小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫、烟青虫等害虫。

实施例3

3%增效型多杀菌素微球悬浮剂的制备方法具体步骤如下：

1）多杀菌素增效微球的制备：将10g多杀菌素原药、0.1g胡椒基丁醚与20.2g聚乳酸混合，加入100mL三氯甲烷中，冰水浴溶解，配制成含药油相混悬液，加入到1.5L20g/L明胶溶液中混合均匀，于高速分散器中以4000r/min的剪切速度乳化0.75min，反应温度为35℃，避光条件下以900rpm磁力搅拌，直至无有机溶剂味；抽滤，40℃烘干，即得多杀菌素增效微球；

2）悬浮剂的制备：取9g干燥的多杀菌素增效微球粉末、6g润湿分散剂、8g硅酸镁铝、6g防冻剂乙二醇和0.25g有机硅消泡剂，用水补足100g，搅拌均匀后超声10min，即得所述3%增效型多杀菌素微球悬浮剂；

所述润湿分散剂是将苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚按重量比2:1混合而成。

每667平方米用3%增效型多杀菌素微球悬浮剂15~50mL，兑水10~20kg均匀喷雾，可防治十字花科作物小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫、烟青虫等害虫。

本发明制得的增效型多杀菌素微球悬浮剂防治谱广、药效高、稳定性强、对环境污染小、持效期长、防治成本较低，符合无公害农业生产要求。

Claims (3)

1.一种增效型多杀菌素微球悬浮剂，其特征在于：其原料组分与各组分的浓度包括：多杀菌素增效微球40~90g/L，润湿分散剂10~60g/L，增稠剂硅酸镁铝20~80g/L，防冻剂乙二醇20~60g/L，有机硅消泡剂1~2.5g/L，余量为水；

所述多杀菌素增效微球是以聚乳酸为壁材，多杀菌素及胡椒基丁醚为芯材制得的载药微球；

所述的润湿分散剂为苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；

所述增效型多杀菌素微球悬浮剂的制备方法具体包括如下步骤：

1）多杀菌素增效微球的制备：将胡椒基丁醚与多杀菌素按重量比1:60~1:100混合作为芯材，将芯材与聚乳酸按重量比1:2~1:4混合，加入挥发性溶剂，冰水浴溶解，配制成含药油相混悬液，加入到明胶溶液中混合均匀，于高速分散器中以2000~4000rpm的剪切速度乳化0.5~1.0min，反应温度为25～35℃，避光条件下以500～900rpm磁力搅拌，直至无有机溶剂味；抽滤，40℃烘干，即得多杀菌素增效微球；

2）悬浮剂的制备：将多杀菌素增效微球、润湿分散剂、硅酸镁铝、防冻剂乙二醇、有机硅消泡剂和水混合，搅拌均匀后超声10min即得所述增效型多杀菌素微球悬浮剂。

2.根据权利要求1所述的增效型多杀菌素微球悬浮剂，其特征在于：步骤1）中所述挥发性溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的增效型多杀菌素微球悬浮剂，其特征在于：步骤1）中含药油相混悬液与明胶溶液的油水相体积比为1:10~1:20。