CN105052922A - 一种二氧化硅基农药缓释微囊制剂及其制备方法 - Google Patents

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徐鹏
唐进根
王丽莹
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Abstract

本发明公开了一种二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，它包括如下步骤：(1)配制十六烷基三甲基氯化铵的水溶液；(2)将农药有效成分溶解于正丁醇中，再与正硅酸乙酯混合，得到混合溶液；(3)将步骤(2)得到的混合溶液滴加到步骤(1)得到的十六烷基三甲基氯化铵的水溶液中，滴加完成之后高速搅拌30分钟，用氨水调节体系pH值至8～9，缓慢搅拌2～3小时后静置12小时，离心后取固体沉淀，用水洗涤，再经干燥处理即得。本发明与现有技术相比，微囊载药量较高，且容易调节，能满足不同需求。微囊制剂的囊壁为SiO2成分，而非降解周期较长的聚合物材料，环保性能好。微囊制备方法简单、产量高，适合规模化生产。

Description

一种二氧化硅基农药缓释微囊制剂及其制备方法
技术领域
本发明属于农药技术领域，具体涉及一种二氧化硅基农药缓释微囊制剂及其制备方法。
背景技术
化学防治是农作物病虫草害防治的主要方法，在农业生产中发挥着重要的作用，但是农药的大量施用也带来了诸如农药残留、环境污染以及抗药性等问题。在大力发展无公害农业的今天，并不意味着排斥农药的使用，而是对农药提出了更高的要求。农药常规剂型的有效成分释放速度过快、药效持续时间短、累计用药量大等缺点，不仅在经济上造成了浪费，而且对环境造成了极大的污染。因此，需要尽快开发出低毒、高效、持久的缓释农药制剂，克服传统农药制剂的缺点，提高农药的利用率，达到经济、安全、有效控制有害生物的目的。
微囊制剂是一种具有应用前景的制剂，通常是以天然或合成的高分子材料作为囊壁，通过物理法、化学法或物理化学法将活性成分包裹起来形成一种具有半透膜的微型胶囊。这种核壳结构材料，可以增强被包裹药物的药效持续时间，增强药物的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种二氧化硅基农药缓释微囊制剂及其制备方法，该方法通过乳液界面水解缩聚法，形成一种包裹油溶性农药SiO2微囊，并通过模拟释放过程，验证了载药SiO2微囊具有较好的缓释功能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，它包括如下步骤：
(1)配制十六烷基三甲基氯化铵的水溶液；
(2)将农药有效成分溶解于正丁醇中，再与正硅酸乙酯混合，得到混合溶液；
(3)将步骤(2)得到的混合溶液滴加到步骤(1)得到的十六烷基三甲基氯化铵的水溶液中，滴加完成之后高速搅拌30分钟，再用氨水调节体系pH值至8～9，缓慢搅拌2～3小时后静置12小时，离心后取固体沉淀，用水洗涤，再经干燥处理即可得二氧化硅基农药缓释微囊制剂。
步骤(1)中，十六烷基三甲基氯化铵的水溶液中，溶质十六烷基三甲基氯化铵的浓度为15～25g/L。
步骤(2)中，农药有效成分为联苯菊酯。
步骤(2)中，将农药有效成分溶解于正丁醇形成农药有效成分含量为50～200g/L的溶液，优选150g/L的溶液。
步骤(2)中，正丁醇与正硅酸乙酯的体积比为1.25～0.5，优选1.25。
步骤(3)中，滴加的速度控制在2分钟内滴加完毕。
步骤(3)中，高速搅拌转速为1000～2500rpm，优选2500rpm；缓慢搅拌转速为200～300rpm，优选300rpm。
步骤(3)中，优选用氨水调节体系pH值至8～9，缓慢搅拌2小时后静置12小时。
步骤(3)中，所述的干燥处理为40℃真空干燥或者-80℃冷冻干燥。
上述制备方法制备得到的二氧化硅基农药缓释微囊制剂也在本发明的保护范围之内。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下优势：
(1)微囊载药量较高，且容易调节，能满足不同需求。
(2)微囊制剂的囊壁为SiO2材料，而非降解周期较长的聚合物材料，环保性能好。
(3)微囊制备方法简单、产量高，适合规模化生产。相对传统的乳化溶剂挥发法、和界面聚合法，乳液界面水解缩聚法操作过程简单，对设备要求低。
(4)方法适合范围广。除了本发明专利中提到的以联苯菊酯为模型药物外，对其它的油溶性药物这种方法均适用。
附图说明
图1联苯菊酯SiO2微囊TEM图。
图2联苯菊酯SiO2微囊SEM图。
图3联苯菊酯SiO2微囊SEM图。
图4联苯菊酯醇SiO2微囊TG曲线。
图5联苯菊酯SiO2微囊的药物释放曲线图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
试剂及来源：联苯菊酯(上海生弄生化制品有限公司)，正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、氨水、无水乙醇等(国药集团试剂有限公司)。透射电镜(TEM)(JEOLJEM-2100，日本)，紫外-可见分光光度计(UV-2450，岛津)，热重分析(德国耐驰仪器公司)。
实施例1：药物缓释微囊的制备方法。
以联苯菊酯作为模型药物，取1.5g十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)溶于100ml水中形成均匀溶液，将5ml溶有0.75g联苯菊酯的正丁醇和4ml正硅酸乙酯(TEOS)的混合溶液滴加到含上述含表面活性剂的水溶液中，2分钟内滴完，高速搅拌(2500rpm)30分钟后，氨水调节溶液pH＝8，再缓慢搅拌(300rpm)2小时后静置12小时，离心后取固体沉淀，用水洗涤2～3遍，再经40℃真空干燥处理即可得载联苯菊酯SiO2基农药缓释微囊制剂。
实施例2：
以联苯菊酯作为模型药物，取2.5g十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)溶于100ml水中形成均匀溶液，将5ml溶有0.75g联苯菊酯的正丁醇和4ml正硅酸乙酯(TEOS)的混合溶液滴加到含上述含表面活性剂的水溶液中，2分钟内滴完，高速搅拌(1000rpm)30分钟后，氨水调节溶液pH＝9，再缓慢搅拌(200rpm)3小时后静置12小时，离心后取固体沉淀，用水洗涤2～3遍，再经-80℃冷冻干燥处理即可得载联苯菊酯SiO2基农药缓释微囊制剂。
实施例3：
缓释测定方法：
称取0.5g实施例1得到的缓释微囊制剂置筒状透析袋中，用透析夹子夹住两端，悬浮于含有400mL含有体积分数为50％的乙醇水溶液的广口瓶中，室温下进行磁力搅拌，定时取出少量液体，并用同样量液体补充，使液体总体积保持不变。用紫外-可见分光光度计测定溶液中联苯菊酯的含量，绘制联苯菊酯随时间变化曲线，并与联苯菊酯原药的溶出曲线相比较，表征缓释效果。
测试结果分析：
图1为实施例1得到的联苯菊酯SiO2微囊的TEM图，从图中可以看出微囊内部为松散的结构，尺寸在10-20微米之间。图2和图3为实施例1得到的联苯菊酯SiO2微囊的SEM图，可以看出微囊的外表面具有一些塌陷结构，主要是微囊形成过程中囊壁内为油性溶剂而非硬模板，在外界机械力作用下出现的不平整结果。这一结果也进一步说明了微囊结构的存在。同时，微囊外表面的褶皱装与TEM图片也吻合，进一步证实了微囊结构表征的准确性。
图4为实施例1得到的的联苯菊酯SiO2微囊的热重分析图，可见200℃之前样品的少量失重主要是微囊结构中存在的少量水分和溶剂。温度高于300℃时，联苯菊酯开始分解，失重明显，600～700℃时质量恒定，说明联苯菊酯已经完全分解。从图中可以得出，载联苯菊酯SiO2微囊载药量实测结果为40％左右。
图5为实施例1得到的载联苯菊酯SiO2微囊在50％(v/v)乙醇/水溶液中的释放曲线。可以看出，原药和缓释剂在开始一段时间释放较迅速，之后变得缓慢，最后达到平衡。实施例1得到的载联苯菊酯SiO2微囊在30h后在释放体系中接近平衡，根据理论载药量计算，释放率达到80％，可见载联苯菊酯SiO2微囊具有一定的缓释效果。

Claims (9)

1.一种二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)配制十六烷基三甲基氯化铵的水溶液；
(2)将农药有效成分溶解于正丁醇中，再与正硅酸乙酯混合，得到混合溶液；
(3)将步骤(2)得到的混合溶液滴加到步骤(1)得到的十六烷基三甲基氯化铵的水溶液中，滴加完成之后高速搅拌30分钟，再用氨水调节体系pH值至8～9，缓慢搅拌2～3小时后静置12小时，离心后取固体沉淀，用水洗涤，再经干燥处理即可得二氧化硅基农药缓释微囊制剂。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，十六烷基三甲基氯化铵的水溶液中，溶质十六烷基三甲基氯化铵的浓度为15～25g/L。
3.根据权利要求1所述的二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，农药有效成分为联苯菊酯。
4.根据权利要求1所述的二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将农药有效成分溶解于正丁醇形成农药有效成分含量为50～200g/L的溶液。
5.根据权利要求1所述的二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，正丁醇与正硅酸乙酯的体积比为1.25～0.5。
6.根据权利要求1所述的二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，滴加的速度控制在2分钟内滴加完毕。
7.根据权利要求1所述的二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，高速搅拌转速为1000～2500rpm，缓慢搅拌转速为200～300rpm。
8.根据权利要求1所述的二氧化硅基农药缓释微囊制剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的干燥处理为40℃真空干燥或者-80℃冷冻干燥。
9.权利要求1～8中任意一项制备方法制备得到的二氧化硅基农药缓释微囊制剂。
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