CN104663681A - 一种阿维菌素水分散纳米复合粒剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阿维菌素水分散纳米复合粒剂及其制备方法。所述的阿维菌素纳米粒剂，按重量百分比计，原料配方组成为：负载于纳米载体上的阿维菌素30～60％，润湿剂1.0～6.0％，分散剂5.0～10.0％，崩解剂1.0～10.0％，其他助剂0.1～5％，填料补足至100％。阿维菌素水分散纳米复合粒剂的制备采用“湿法”工艺，通过等粒径喷雾造粒技术制得崩解分散型水分散粒剂。本发明制备的阿维菌素纳米复合粒剂与传统剂型相比，具有缓释长效、耐水解、耐光解、流失率低、毒性低、安全性高、使用成本低、环境相容性好等独特优势，可广泛用于农田、果园、菜地中多种虫害，具有重要的应用价值。

Description

一种阿维菌素水分散纳米复合粒剂及其制备方法

技术领域

本发明属于生物农药技术领域，尤其涉及一种阿维菌素水分散纳米复合粒剂及其制备方法。

背景技术

阿维菌素是土壤微生物灰色链霉菌的发酵代谢产物，是一种新型农畜两用的抗生素，对果树、蔬菜、花卉、棉花、烟草等植物上的害螨、小菜蛾、棉铃虫等10个目80多种害虫有特效，已广泛地应用于兽医临床，被认为是目前世界上防效最好、发展最快、应用最广的生物源农药之一。现有的专利技术公开的阿维菌素主要为乳油型，其作为农药的一个传统剂型，防治效果尚可，但存在以下问题：

(1)含有大量甲苯、二甲苯等有机溶剂，环境污染大；

(2)无控释效果、对靶向物的粘附性差，致使农药的生物利用率低，有效期短；

(3)易光照分解、易水解、导致药效降低；

(4)使用时需水稀释成乳液，有效成份属微米级分散，分散性性差，有效利用率低，致使农药用量大，造成成本升高，农药残留大，严重影响农产品的品质。

水分散粒剂是上世纪80年代发展起来的一种农药新剂型，是当今农药制剂中综合性能最全面和最完善的产品，被认定为21世纪最具有生命力的剂型之一。水分散粒剂是将农药制成一种干的、无粉尘的、能够自由流动，而又容易在水中扩散的一种农药剂型。与其他农药剂型相比，水分散粒剂顺应了农药制剂水性化的发展趋势，避免了使用大量甲苯、二甲苯等有机溶剂，提高了环境相容性，对作业者安全，符合节能减排的发展方向。

纳米载药系统是纳米技术在药物输送、控释方面的主要应用形式，它是指采用适当的药剂学技术和方法，将药物分散、包封、吸附于聚合物粒子内部或表面，制成粒径在1～1000nm范围的胶态给药系统，主要有纳米粒、纳米球、纳米囊等基本形式。与传统剂型相比，纳米载药系统具有一定的缓释功能，可以提高药物生物利用度，增加药物稳定性，降低毒副作用，减少用药量等，是一种非常有前途的给药体系。近年来，随着蛋白质、多肽类、免疫调节剂及疫苗等生物大分子药物的广泛应用，载药纳米微粒系统得到了更广泛的关注。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种阿维菌素水分散纳米复合粒剂及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种阿维菌素水分散纳米复合粒剂，各组分按重量百分比计为：阿维菌素30～60％，润湿剂1.0～6.0％，分散剂5.0～10.0％，崩解剂1.0～10.0％，其他助剂0.1～5％，填料补足至100％。

按上述方案，所述阿维菌素为负载在纳米载体上的阿维菌素，所述阿维菌素的质量为纳米载体质量的30～90％。

按上述方案，所述纳米载体为纳米级蒙脱土、高岭土、针铁矿、羟基磷灰石或凹凸棒土。

按上述方案，所述润湿剂为烷基萘磺酸盐和阴离子润湿剂的混合物MorwetEFW、烷基萘磺酸缩聚物TERSPERSE2425、磺酸盐类阴离子表面活性剂TERWET1004、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

按上述方案，所述分散剂为烷基萘磺酸钠甲醛缩合物Morwet D-425、聚羧酸盐TERSPERSE2700、烷基萘磺酸缩聚物TERSPERSE2425中的一种或几种。

按上述方案，所述崩解剂为尿素、硫酸镁、硫酸铵、可溶性淀粉中的一种或几种。

按上述方案，所述填料为膨润土、高岭土、白炭黑中的一种或几种。

按上述方案，所述其他助剂为黏结剂、稳定剂、乳化剂或增效剂。

上述阿维菌素水分散纳米复合粒剂的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)按照配方称取负载于纳米载体上的阿维菌素、润湿剂、分散剂、崩解剂及填料，加入占总物料质量15～20％的水将其混合均匀，得到水悬浮液；

(2)将上述水悬浮液泵送至研磨机中进行研磨，再加入少量水和其他助剂，得到喷雾用的料浆；

(3)将料浆送至干燥塔内，采用等粒径喷雾造粒技术进行喷雾干燥造粒，经筛选后得到阿维菌素水分散纳米复合粒剂。

按上述方案，步骤(2)中所述研磨为超细湿法研磨，研磨后料浆的细度为100～600nm。

按上述方案，步骤(3)中所述喷雾干燥造粒的温度为130～160℃，喷雾干燥造粒后所得产品残余水分含量为0.5～1.0wt％。

按上述方案，步骤(3)中所述筛选为振动流化床和振动筛联合筛选，筛选后所述阿维菌素水分散纳米复合粒剂的平均粒径为200nm。

上述阿维菌素水分散纳米复合粒剂的应用方法，其特征在于：将阿维菌素水分散纳米复合粒剂加水自发分散，形成阿维菌素悬浮液使用。

本发明中，在纳米载体上负载阿维菌素的方法为：将阿维菌素与溶剂按照一定比例混合均匀，使其溶解；将多孔纳米粒子置于负压容器中，反复多次注入阿维菌素溶液，使阿维菌素有效吸附于纳米粒子的孔隙内；经喷雾干燥除去溶剂，即得负载于纳米载体上的阿维菌素。

本发明的有益效果：

(1)本发明制备的阿维菌素水分散纳米复合粒剂具有明显的控制缓释功能，可以有效延长相同剂量下阿维菌素的持效期，提高农药的利用率，减少用药量，从而降低农药成本和农药对环境的污染；

(2)本发明制备的阿维菌素水分散纳米复合粒剂的粒径小，表面张力低，具有极好的渗透性、润湿性、流平性和流变性，可直接渗入植物的微细孔道中，使农药高度分散；同时还具有耐水解、耐光解、稳定性好、流失率低的优点；

(3)本发明制备的阿维菌素水分散纳米复合粒剂，采用水性化的剂型设计，避免了有机溶剂的使用，减少了有毒有机溶剂的排放，赋予环境更高的相容性；

(4)本发明的制备方法采用等粒径造粒工艺，优化了阿维菌素水分散纳米复合粒剂的微观结构，使其更能满足水中瞬间崩解的要求，具有显著的技术优势。

具体实施方式

为了更好地理解本发明及体现本发明的突出优势，特举出如下实施例，特别需要指出的是以下实施例只是个例，并不能作为对本发明应用的限制。

以下实施例中，将阿维菌素负载于纳米载体上的方法为：将阿维菌素与乙二醇按照质量比1：2～5的比例混合均匀，待阿维菌素完全溶解后将多孔纳米粒子置于负压容器中，反复多次注入阿维菌素溶液，使阿维菌素有效吸附于纳米粒子的孔隙内；经喷雾干燥除去乙二醇，即得负载于纳米载体上的阿维菌素。经检测表明，阿维菌素的有效负载率(阿维菌素占纳米载体的重量百分比)为30～90％。

实施例1

阿维菌素水分散纳米复合粒剂，通过如下方法制备：按照配方要求准确称取负载于纳米蒙脱土上的阿维菌素30.0kg，润湿剂为1.0kg的Morwet EFW，分散剂为10.0kg的Morwet D-425，崩解剂为1.0kg的尿素，填料为57.9kg的白炭黑，加入15～20kg的水将其混合均匀，得到水悬浮体系，再用超细湿法研磨机研磨至细度为100～600nm，加入一定量水和0.1kg的增效剂，得到喷雾用的浆料，再将料浆送至干燥塔，在130℃下喷雾干燥造粒，造粒后产品残余水分含量为0.5～1.0wt％，最后将物料用振动流化床和振动筛联合筛选，得到平均粒径为200nm的阿维菌素水分散纳米复合粒剂。

本实施例制备得到的阿维菌素水分散纳米复合粒剂的质量指标见表1，对爪哇根结线虫二龄幼虫活性测试，在药剂浓度为400mg/L(以阿维菌素含量计，下同)，处理24h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理线虫校正死亡率为85.11±1.34％，而常规阿维菌素处理死亡率仅为71.12±2.12％。在药剂浓度为100mg/L和200mg/L时，药剂处理48h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理的线虫校正死亡率分别为86.12±2.13和96.88±3.21％，阿维菌素常规制剂处理的线虫校正死亡率为53.12±2.12％和61.41±4.36％。

实施例2

阿维菌素水分散纳米复合粒剂，通过如下方法制备：按照配方要求准确称取负载于纳米高岭土上的阿维菌素35.0kg，润湿剂为2.0kg的十二烷基硫酸钠，分散剂为5.0kg的聚羧酸盐类TERSPERSE2700，崩解剂为2.0kg的硫酸镁、3.0kg的硫酸铵，填料为30.0kg的膨润土、20kg的高岭土，加入15～20kg的水将其混合均匀，得到水悬浮体系，再用超细湿法研磨机研磨至细度为100～600nm，加入一定量水和3.0kg的黏结剂，得到喷雾用的浆料，再将料浆送至干燥塔，在140℃下喷雾干燥造粒，造粒后产品残余水分含量为0.5～1.0wt％，最后将物料用振动流化床和振动筛联合筛选，得到平均粒径为200nm的阿维菌素水分散纳米复合粒剂。

本实施例制备得到的阿维菌素水分散纳米复合粒剂的质量指标见表1，对爪哇根结线虫二龄幼虫活性测试，在药剂浓度400mg/L，处理24h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理线虫校正死亡率为85.33±2.31％，而常规阿维菌素处理死亡率仅为71.12±2.12％。在药剂浓度为100mg/L和200mg/L时，药剂处理48h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理的线虫校正死亡率分别为86.31±3.16和97.81±2.45％，阿维菌素常规制剂处理的线虫校正死亡率为53.12±2.12％和61.41±4.36％。

实施例3

阿维菌素水分散纳米复合粒剂，通过如下方法制备：按照配方要求准确称取负载于纳米针铁矿上的阿维菌素40.0kg，润湿剂为3.0kg的TERSPERSE2425、3.0kg的十二烷基苯磺酸钠，分散剂为3.0kg聚羧酸盐TERSPERSE2700、4.0kg烷基萘磺酸缩聚物TERSPERSE2425，崩解剂为硫酸镁5.0kg、可溶性淀粉5.0kg，填料为18.3kg的膨润土、13.7kg的白炭黑，加入15～20kg的水将其混合均匀，得到水悬浮体系，再用超细湿法研磨机研磨至细度为100～600nm，加入少量水和5.0kg的稳定剂，得到喷雾用的浆料，再将浆料送至干燥塔，在150℃下喷雾干燥造粒，造粒后产品残余水分含量为0.5～1.0wt％，最后将物料用振动流化床和振动筛联合筛选，得到平均粒径为200nm的阿维菌素水分散纳米复合粒剂。

本实施例制备得到的阿维菌素水分散纳米复合粒剂的质量指标见表1，对爪哇根结线虫二龄幼虫活性测试，在药剂浓度400mg/L，处理24h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理线虫校正死亡率为85.81±2.44％，而常规阿维菌素处理死亡率仅为71.12±2.12％。在药剂浓度为100mg/L和200mg/L时，药剂处理48h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理的线虫校正死亡率分别为85.72±4.11和97.23±3.02％，阿维菌素常规制剂处理的线虫校正死亡率为53.12±2.12％和61.41±4.36％。

实施例4

阿维菌素水分散纳米复合粒剂，通过如下方法制备：按照配方要求准确称取负载于纳米羟基磷灰石上的48.5kg的阿维菌素，润湿剂为2.2kg的磺酸盐类阴离子表面活性剂TERWET1004、3.8kg的十二烷基苯磺酸钠，分散剂为3.0kg聚羧酸盐TERSPERSE2700、4.0kg的烷基萘磺酸缩聚物TERSPERSE2425，崩解剂为2.0kg的硫酸镁、3.5kg的硫酸铵，填料为31.5kg的膨润土，加入15～20kg的水将其混合均匀，得到水悬浮体系，再用超细湿法研磨机研磨至细度为100～600nm，加入一定量水和1.5kg的黏结剂，得到喷雾用的浆料，再将浆料送至干燥塔，在130℃下喷雾干燥造粒，造粒后产品残余水分含量为0.5～1.0wt％，最后将物料用振动流化床和振动筛联合筛选，得到平均粒径为200nm的阿维菌素水分散纳米复合粒剂。

本实施例制备得到的阿维菌素水分散纳米复合粒剂的质量指标见表1，对爪哇根结线虫二龄幼虫活性测试，在药剂浓度400mg/L，处理24h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理线虫校正死亡率为85.66±5.32％，而常规阿维菌素处理死亡率仅为71.12±2.12％。在药剂浓度为100mg/L和200mg/L时，药剂处理48h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理的线虫校正死亡率分别为86.52±2.43和96.91±3.52％，阿维菌素常规制剂处理的线虫校正死亡率为53.12±2.12％和61.41±4.36％。

实施例5

阿维菌素水分散纳米复合粒剂，通过如下方法制备：按照配方要求准确称取负载于纳米凹凸棒土上的阿维菌素50.0kg，润湿剂为3.3kg的磺酸盐类阴离子表面活性剂TERWET1004、2.7kg的十二烷基硫酸钠，分散剂为7.8kg的烷基萘磺酸缩聚物TERSPERSE2425，崩解剂为2.0kg的硫酸镁、3.5kg的硫酸铵，填料为29.0kg的膨润土，加入15～20kg的水将其混合均匀，得到水悬浮体系，再用超细湿法研磨机研磨至细度为100～600nm，加入一定量水和1.7kg的稳定剂，得到喷雾用的浆料，再将浆料送至干燥塔，在140℃下喷雾干燥造粒，造粒后产品残余水分含量在0.5～1.0wt％，最后将物料用振动流化床和振动筛联合筛选，得到平均粒径为200nm的阿维菌素水分散纳米复合粒剂

本实施例制备得到的阿维菌素水分散纳米复合粒剂的质量指标见表1，对爪哇根结线虫二龄幼虫活性测试，在药剂浓度400mg/L，处理24h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理线虫校正死亡率为85.41±1.54％，而常规阿维菌素处理死亡率仅为71.12±2.12％。在药剂浓度为100mg/L和200mg/L时，药剂处理48h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理的线虫校正死亡率分别为86.93±2.73和96.18±3.92％，阿维菌素常规制剂处理的线虫校正死亡率为53.12±2.12％和61.41±4.36％。

实施例6

阿维菌素水分散纳米复合粒剂，通过如下方法制备：按照配方要求准确称取负载于凹凸棒土上的阿维菌素60.0kg，润湿剂为2.3kg的磺酸盐类阴离子表面活性剂TERWET1004、1.7kg的十二烷基硫酸钠，分散剂为2.5kg的烷基萘磺酸缩聚物TERSPERSE2425、2.7kg的烷基萘磺酸钠甲醛缩合物Morwet D-425，崩解剂为2.6kg的硫酸镁、3.5kg的硫酸铵，填料为10.0kg膨润土、10.0kg的高岭土，加入15～20kg的水将其混合均匀，得到水悬浮体系，再用超细湿法研磨机研磨至细度为100～600nm，加入一定量水和4.7kg的稳定剂，得到喷雾用的浆料，再将浆料送至干燥塔，在160℃下喷雾干燥造粒，造粒后产品残余水分含量为0.5～1.0wt％，最后将物料用振动流化床和振动筛联合筛选，得到平均粒径为200nm的阿维菌素水分散纳米复合粒剂。

本实施例制备得到的阿维菌素水分散纳米复合粒剂的质量指标见表1，对爪哇根结线虫二龄幼虫活性测试，在药剂浓度400mg/L，处理24h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理线虫校正死亡率为85.67±6.32％，而常规阿维菌素处理死亡率仅为71.12±2.12％。在药剂浓度为100mg/L和200mg/L时，药剂处理48h后，阿维菌素水分散纳米复合粒剂处理的线虫校正死亡率分别为86.79±6.14和96.16±3.52％，阿维菌素常规制剂处理的线虫校正死亡率为53.12±2.12％和61.41±4.36％。

从以上实施例可以看出，本发明制备的阿维菌素水分散纳米复合粒剂对爪哇根结线虫二龄幼虫的杀线活性远高于阿维菌素常规制剂，在处理时间延长后阿维菌素水分散纳米复合粒剂能够达到阿维菌素常规制剂较高浓度的杀线水平，反映了本发明制备的阿维菌素水分散纳米复合粒剂具有缓释、高效的特性。

表1阿维菌素水分散纳米复合粒剂质量指标

上述实施例表明，本发明的氯虫苯甲酰胺水分散纳米复合粒剂对多种害虫防治效果明显，且具有缓释效果，药效持续时间长。而且该水分散粒剂以水为介质，绿色环保，颗粒崩解速度快，没有包装污染，对环境、人畜以及其他生物不易产生要害，且害虫对其不易产生抗药性，并减少农药使用量，降低了产品的生产成本。此外，本发明的水分散粒剂冷热贮存稳定性良好，工艺较为简单，适宜工业化生产和大面积推广应用。

Claims (10)

1.一种阿维菌素水分散纳米复合粒剂，其特征在于，各组分按重量百分比计为：

阿维菌素30~60%，润湿剂1.0~6.0%，分散剂5.0~10.0%，崩解剂1.0~10.0%，其他助剂0.1~5%，填料补足至100%。

2.根据权利要求1所述的阿维菌素水分散纳米复合粒剂，其特征在于，所述阿维菌素为负载在纳米载体上的阿维菌素，所述阿维菌素的质量为纳米载体质量的30~90%。

3.根据权利要求2所述的阿维菌素水分散纳米复合粒剂，其特征在于，所述纳米载体为纳米级蒙脱土、高岭土、针铁矿、羟基磷灰石或凹凸棒土。

4.根据权利要求1所述的阿维菌素水分散纳米复合粒剂，其特征在于，所述润湿剂为烷基萘磺酸盐和阴离子润湿剂的混合物Morwet EFW、烷基萘磺酸缩聚物TERSPERSE2425、磺酸盐类阴离子表面活性剂TERWET1004、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的阿维菌素水分散纳米复合粒剂，其特征在于，所述分散剂为烷基萘磺酸钠甲醛缩合物Morwet D-425、聚羧酸盐TERSPERSE2700、烷基萘磺酸缩聚物TERSPERSE2425中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的阿维菌素水分散纳米复合粒剂，其特征在于，所述崩解剂为尿素、硫酸镁、硫酸铵、可溶性淀粉中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的阿维菌素水分散纳米复合粒剂，其特征在于，所述填料为膨润土、高岭土、白炭黑中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的阿维菌素水分散纳米复合粒剂，其特征在于，所述其他助剂为黏结剂、稳定剂、乳化剂或增效剂。

9.权利要求1~8任一所述阿维菌素水分散纳米复合粒剂的的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）按照配方称取负载在纳米载体上的阿维菌素、润湿剂、分散剂、崩解剂及填料，加入占总物料质量15~20%的水将其混合均匀，得到水悬浮液；

（2）将上述水悬浮液泵送至研磨机中进行研磨，研磨后料浆的细度为100~600nm，再加入少量水和其他助剂，得到喷雾用的料浆；

（3）将料浆送至干燥塔内，采用等粒径喷雾造粒技术进行喷雾干燥造粒，喷雾干燥造粒的温度为130~160℃，再经筛选后得到平均粒径为200nm的阿维菌素水分散纳米复合粒剂。

10.权利要求1~8任一所述阿维菌素水分散纳米复合粒剂的应用方法，其特征在于：将阿维菌素水分散纳米复合粒剂加入到水中自发分散，形成阿维菌素悬浮液使用。