CN104472479A - 一种生物碱微胶囊及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物碱微胶囊及其制备方法，包括囊心和囊壁，囊心的组成包括从乌头、铁棒锤、曼陀罗、藜芦、苦参、马钱子中提取的一种或多种生物碱，囊壁的组成包括多元胺和多元异氰酸酯制备的聚脲。生物碱经微胶囊包裹可以掩盖其苦味，并且其稳定性有所提高。由于微胶囊在外界环境作用下，可以长时间缓慢地释放出内部的生物碱，因此药效时间延长，并且生物碱的急性毒性有所减弱，以慢性毒性为主，一方面可以降低害虫的警觉，另一方面可以减少对有益生物和人类的危害，属于环保型农药。

Description

一种生物碱微胶囊及其制备方法

技术领域

本发明涉及农药和医药领域，具体涉及一种生物碱微胶囊及其制备方法。

背景技术

生物碱是一类含有氮原子的碱性化合物，主要存在于自然界的高等植物体内。目前已知的生物碱种类众多，结构较复杂。大多数生物碱是无色固体，具有苦味。生物碱的水溶性一般较差，但易溶于有机溶剂如乙醚、氯仿、二氯甲烷等，生物碱与酸反应形成的盐通常易溶于水，因此对生物碱的提取通常采用酸-碱调节萃取法。

大多数生物碱对动物有药理作用或毒性，因此可以被作为药物使用，例如用作兴奋剂的咖啡因和尼古丁，镇痛的吗啡和可待因，抗疟疾的奎宁，抗胆碱能的东莨菪碱以及抗肿瘤的长春碱等。除了应用于医药领域，生物碱在农业生产上也有重要的用途。在低毒的杀虫剂合成出来之前，一些生物碱曾被人们用作农药杀虫剂，例如已经商品化的辣椒碱、藜芦碱、烟碱和苦参碱杀虫剂等。虽然相比传统的化学杀虫剂来说，生物碱杀虫剂的作用方式独特，昆虫不易产生抗药性，但是直接使用生物碱杀虫剂有许多弊端，例如生物碱的适口性较差，诱虫的效果不理想；生物碱在自然环境中较易降解，药物有效期短；一些生物碱的急性毒性较强，较易引起害虫及其同类的警觉，从而产生拒食；同时，因为生物碱在害虫体内分解代谢较快，从而导致药效持续时间较短。另一方面，许多生物碱对人类的毒性较强，因而对人类的生存环境造成危害。由于以上原因，生物碱在农药领域的应用受到了很大的限制。

发明内容

本发明的目的就是提供一种生物碱微胶囊，其可以有效解决上述问题，其可掩盖生物碱的不良气味和味道，提高药物的稳定性、延长保存期限、药效时间长、降低害虫警觉。

一种生物碱微胶囊，包括囊心和囊壁，囊心的组成包括从乌头、铁棒锤、曼陀罗、藜芦、苦参、马钱子中提取的一种或多种生物碱，囊壁的组成包括多元胺和多元异氰酸酯制备的聚脲。

具体的为：所述的多元胺为脂肪胺，可为乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺或己二胺。所述的多元异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。

本发明还提供了该生物碱微胶囊的制备方法，其包括如下步骤：

S1：从植物中提取生物碱；

S2：分别配制水相溶液、有机相溶液、水相单体，先将有机相加入水相溶液中混匀，然后滴加水相单体并搅拌反应，反应结束后依次进行冷却、过滤、洗涤、干燥后制得产物，水相溶液的组成包括分散剂、乳化剂，有机相溶液组成包括多元异氰酸酯、生物碱，水相单体的组分包括多元胺。

步骤S1的具体操作为：

将原料粉碎后置于浸提设备中，加入提取剂超声浸提，过滤回收提取液并蒸馏浓缩成膏，将所得的膏状固体溶于蒸馏水中，并加入盐酸酸化至pH＝2～3，然后用二氯甲烷进行一级萃取(一级萃取重复操作3次)，回收一级萃取的水相并用氨水调节至pH＝9～10,再次用二氯甲烷进行二级萃取，回收二级萃取的有机相并蒸馏去除二氯甲烷，制得生物碱。

步骤S2的具体操作为：

将分散剂溶于蒸馏水中加热溶解，配制成2-5％的胶体溶液，再在分散剂溶液中加入乳化剂配制成0.5％(0.5％是指乳化剂在溶液中的质量百分含量wt％)的溶液，搅拌混匀后冷却至45-60℃待用；将多元异氰酸酯溶解在有机溶剂中，然后加入生物碱混匀配制成有机相溶液待用；将多元胺溶解在蒸馏水中混匀配制成水相单体待用；多元异氰酸酯和有机溶剂混合的体积比为1:5-10，按照每毫升多元异氰酸酯加入0.01-0.05g生物碱的量投加生物碱；多元胺和蒸馏水配制的体积比为1-1.5:5-10；

将有机相溶液加入到水相溶液中，45-60℃水浴搅拌混匀，然后用针管滴加水相单体，滴加速度为1滴/s并搅拌，滴加完后反应2h，冷却至室温并过滤，过滤的滤饼用30％乙醇清洗3遍，再用蒸馏水清洗3遍，所得固体真空干燥。

分散剂为聚乙烯醇，分子量在6-8万之间；乳化剂为十二烷基磺酸钠、吐温－80或OP－10；有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、二甲苯或环己烷。针管滴加水相单体时的搅拌速度为150-250转/min。

上述生物碱微胶囊是使用成膜高分子材料把固体或液体包覆成微小颗粒(2-1000μm)，微胶囊可改变囊芯物质的外观形态而不改变它的性质，使囊芯与外界环境隔绝开来。本发明提取多种植物中的有效生物碱及其混合物，采用界面聚合法中的多元胺和多元异氰酸酯体系，合成聚脲包裹的生物碱微胶囊。

生物碱经微胶囊包裹可以掩盖其苦味，并且其稳定性有所提高。由于微胶囊在外界环境作用下，可以长时间缓慢地释放出内部的生物碱，因此药效时间延长，并且生物碱的急性毒性有所减弱，以慢性毒性为主，一方面可以降低害虫的警觉，另一方面可以减少对有益生物和人类的危害，属于环保型农药。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

下述实施例中分散剂、乳化剂、有机相溶液和水相单体的组分分别按照表1中的组分搭配方案进行选取添加。

实施例

S1：生物碱提取

将植物样品机械粉碎后，称取适当粉末，置于烧杯中，加入2倍体积的95％乙醇，浸泡过夜，于超声波40℃萃取30min,用布氏漏斗真空抽滤，滤液旋转蒸发除去乙醇。将剩余固体如此萃取、浓缩，共3次。

将所得固体悬浮于蒸馏水中，加入2％盐酸溶液酸化至pH＝2～3。用水相体积15％的二氯甲烷萃取3次，弃去二氯甲烷有机相。将水相用28％氨水调节至pH＝9～10,用与水相等体积的二氯甲烷萃取3次，收集合并有机相。旋转蒸发除去二氯甲烷，得总生物碱。

S2：生物碱微胶囊的制备

水相溶液的配制：将分散剂溶于蒸馏水中，加热溶解，配制成2-5％的胶体溶液。在分散剂溶液中加入乳化剂,配制成0.5％的溶液，搅拌溶解5min后，冷却至45-60℃。

有机相溶液的配制：将1.0ml多元异氰酸酯溶解在5-10ml有机溶剂中，加入0.01-0.05g生物碱。

水相单体的配制：将1.0-1.5ml多元胺溶解于5-10ml蒸馏水，吸入针管中待用。

界面聚合反应：将反应容器三口玻璃烧瓶置于45-60℃水浴中，在机械搅拌下，将有机相溶液加入到水相溶液中，搅拌10min，待溶液状态稳定后，用针管滴加水相单体，滴加速度为1滴/s,以一定速度搅拌。滴加完后反应2h，冷却至室温。反应溶液用快速滤纸减压抽滤，滤饼用30％乙醇清洗3遍后，用蒸馏水清洗3遍，所得固体置于真空干燥器中干燥1天，即得到生物碱微胶囊产品。

表1 生物碱微胶囊各组分的组成

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种生物碱微胶囊，包括囊心和囊壁，囊心的组成包括从乌头、铁棒锤、曼陀罗、藜芦、苦参、马钱子中提取的一种或多种生物碱，囊壁的组成包括多元胺和多元异氰酸酯制备的聚脲。

2.根据权利要求1所述的生物碱微胶囊，其特征在于：所述的多元胺为脂肪胺。

3.根据权利要求1或2所述的生物碱微胶囊，其特征在于：所述的多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺或己二胺。

4.根据权利要求1或2所述的生物碱微胶囊，其特征在于：所述的多元异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。

5.一种根据权利要求1所述生物碱微胶囊的制备方法，包括如下步骤：

S1：从植物中提取生物碱；

S2：分别配制水相溶液、有机相溶液、水相单体，先将有机相加入水相溶液中混匀，然后滴加水相单体并搅拌反应，反应结束后依次进行冷却、过滤、洗涤、干燥后制得产物，水相溶液的组成包括分散剂、乳化剂，有机相溶液组成包括多元异氰酸酯、生物碱，水相单体的组分包括多元胺。

6.根据权利要求1所述生物碱微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤S1的具体操作为：

将原料粉碎后置于浸提设备中，加入提取剂超声浸提，过滤回收提取液并蒸馏浓缩成膏，将所得的膏状固体溶于蒸馏水中，并加入盐酸酸化至pH＝2～3，然后用二氯甲烷进行一级萃取，回收一级萃取的水相并用氨水调节至pH＝9～10,再次用二氯甲烷进行二级萃取，回收二级萃取的有机相并蒸馏去除二氯甲烷，制得生物碱。

7.根据权利要求6所述生物碱微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤S2的具体操作为：

将分散剂溶于蒸馏水中加热溶解，配制成2-5％的胶体溶液，再在分散剂溶液中加入乳化剂配制成0.5％的溶液，搅拌混匀后冷却至45-60℃待用；将多元异氰酸酯溶解在有机溶剂中，然后加入生物碱混匀配制成有机相溶液待用；将多元胺溶解在蒸馏水中混匀配制成水相单体待用；多元异氰酸酯和有机溶剂混合的体积比为1:5-10，按照每毫升多元异氰酸酯加入0.01-0.05g生物碱的量投加生物碱；多元胺和蒸馏水配制的体积比为1-1.5:5-10；

将有机相溶液加入到水相溶液中，45-60℃水浴搅拌混匀，然后用针管滴加水相单体，滴加速度为1滴/s并搅拌，滴加完后反应2h，冷却至室温并过滤，过滤的滤饼用30％乙醇清洗3遍，再用蒸馏水清洗3遍，所得固体真空干燥。

8.根据权利要求7所述生物碱微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤S2的具体操作为：分散剂为聚乙烯醇，分子量在6-8万之间；乳化剂为十二烷基磺酸钠、吐温－80或OP－10；有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、二甲苯或环己烷。

9.根据权利要求8所述生物碱微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤S2的具体操作为：针管滴加水相单体时的搅拌速度为150-250转/min。