CN106172445B - 阿维菌素b2壳聚糖微球及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种农药新剂型制备方法，具体为阿维菌素B2壳聚糖微球及其制备方法和应用。其剂型组成包括阿维菌素B2和壳聚糖，阿维菌素B2的质量百分比含量为5.0％～20.0％。阿维菌素B2可溶液剂分散于溶解在稀酸中的壳聚糖水溶液中，经过喷雾干燥机喷雾干燥，收集干燥后的粉末，即得壳聚糖微球产品。阿维菌素B2壳聚糖微球用于防治农作物线虫。本发明提供的阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，采取乳化‑喷雾干燥法制备阿维菌素B2壳聚糖微球。高分子聚合物载体溶于水相中，有效成分溶于油相中，大大减少油相介质，降低有害有机溶剂的用量。制备方法简便，条件温和，不需要有害的有机溶剂，对环境相容性好，尤其适合工业化生产。

Description

阿维菌素B2壳聚糖微球及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种农药制备方法，具体为阿维菌素B2壳聚糖微球及其制备方法和应用。
背景技术
常规剂型农药喷雾使用的有效利用率仅为20％～30％，大多数农药有效成分流失到大气、土壤、水体等环境中，不仅污染了环境，而且是很大的浪费。因此，开发出安全、环境友好、持效期长、降低污染环境的农药新剂型是未来农药剂型的发展方向之一。
微球(Microspheres或Microbeads)是近年来发展起来的具缓释功能的农药新剂型，是以淀粉、壳聚糖、聚乳酸、明胶等高分子材料为载体制备的球状制剂，微球中的药物分散或包埋在材料中而形成均匀球状实体(实心球)，是一类均相分散体系，微球粒径大小一般0.3～ 300μm，直径小于1μm的微球称为纳米微球(Nanospheres)或毫微球。常见的微球有以明胶、阿拉伯胶等天然高分子材料通过乳化交联制备的明胶微球、由淀粉水解再经乳化聚合等制备的淀粉微球、通过乳化-溶剂挥发法制备的聚酯类微球。微球所用的高分子载体材料一般均可生物降解，环境相容性友好，随着载体的降解，其有效成分可完全释放，农药利用率高。因此，微球制剂目前在农药中成为研究的热点，国外开发二溴磷聚碳酸酯微球、舞毒蛾性诱素聚砜微球、涕灭威羧甲基纤维素微球、氟草敏乙基纤维素微球、啶虫脒聚乳酸/聚己内酯微球等。国内开发了阿维菌素聚乳酸微球、阿维菌素明胶微球、多杀菌素聚乳酸微球、毒死蜱聚乳酸微球等。
阿维菌素B2作为阿维菌素8个异构体的一组组分(B2a与B2b)专用于防治农作物线虫，其室内对蔬菜根结线虫的毒力比阿维菌素B1a高71％。阿维菌素B2是通过物理方法从阿维菌素生产中结晶提纯获得的。发现阿维菌素B2对农作物线虫特效以前，在阿维菌素生产中，为了获得高纯度的阿维菌素B1a，阿维菌素B2是作为杂质被分离出来而废弃。
壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物，N-乙酰基脱去55％以上的甲壳素称之为壳聚糖，能溶解于稀酸中。壳聚糖工业品的N-脱乙酰度在70％以上。壳聚糖能被生物体内的溶菌酶降解生成天然的代谢物，具有无毒、能被生物体完全吸收的特点，因而具有良好的生物相容性和生物降解性，具有较强的生物粘附作用，使其作为微球载体具有独特的优势。
阿维菌素B2现有颗粒剂、乳油等剂型获得农药登记。常规农药制剂为速效性，在农作物生长期内，由于常规剂型持效期短，需要多次施药，降低了农药的利用率，增加了农药施用量和劳动力成本。阿维菌素B2壳聚糖微球施用于植物根部土壤用于防治农作物线虫。阿维菌素B2不具内吸性，在土壤中施药，不会被作物吸收，没有作物残留的风险。
阿维菌素B2属于油溶性非极性有效成分，传统制备微球的方法是采用以聚乳酸为载体，通过乳化-溶剂挥发法制备，即有效成分与聚乳酸溶解于有机溶剂二氯甲烷中，作为油相，再滴加于含有分散剂的水相中，通过高速磁力搅拌，形成O/W乳液；升温、低速磁力搅拌使之内相有机溶剂挥发，固化成球；再通过洗涤，减压抽滤，干燥成微球。可参考《农药学学报》 (2012年第5期)“溶剂挥发法制备甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微球”。
采用溶剂挥发法制备的微球，在制备过程中需要使用大量的有机溶剂(高分子聚合物载体溶于有机溶剂中)，若挥发到环境中，不但造成环境污染，且提高制备成本。
在溶剂挥发法制备阿维菌素B2聚乳酸微球中发现，由于制备的微球粒径很细，大约在 10μm左右，含有分散剂的乳液抽滤困难，很容易堵塞滤芯，往往抽滤一整夜也只能抽滤一点点，而且后续的处理步骤繁杂，少量的小试试验，可能还容易处理，如果要做较大样品量的放大试验，抽滤往往是一件不可能完成的任务。发明人后来采取高速离心的方法，即离心滤去上清液，再进行洗涤、干燥、粉碎、过筛，而获得微球产品。高速离心可以处理较大样品量，但是后续的步骤还是比较繁杂。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的提供一种就是制备对环境友好，成本低廉，易于工业化生产的壳聚糖微球制备方法。
阿维菌素B2壳聚糖微球，包括阿维菌素B2和壳聚糖，所述的阿维菌素B2的质量百分比含量为5.0％～20.0％，优选10.0％～15.0％。
所述阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，包括以下过程：
(1)将阿维菌素B2溶于有机溶剂中，添加表面活性剂，制备成阿维菌素B2可溶液剂；
(2)在搅拌条件下，将高浓度的阿维菌素B2可溶液剂分散于溶解在稀酸中的壳聚糖水溶液中，经过喷雾干燥机喷雾干燥，收集干燥后的粉末，得到阿维菌素B2壳聚糖微球。
所述的搅拌条件为：室温下，以500rpm的转速搅拌。
所述的喷雾干燥的条件为：进风口温度110～140℃、出风口温度55～70℃、蠕动泵转速 300～500mL/h。
溶解阿维菌素B2的有机溶剂为乙酸乙酯或丙酮。
所述的表面活性剂为OP-21、NP-18、农乳602#。
溶解壳聚糖的稀酸为盐酸、甲酸、醋酸、磷酸，稀酸体积浓度为0.5％～1％。
所述阿维菌素B2可溶液剂由阿维菌素B2原药、有机溶剂、表面活性剂组成，用量之比为1～2g：1～2mL：0.5～1g。
所述阿维菌素B2、稀酸、壳聚糖的用量之比为1～2g：1～2mL：3～4g。
阿维菌素B2壳聚糖微球的应用，阿维菌素B2壳聚糖微球用于防治农作物线虫。
具体施药量是10～20mg a.i./kg土壤，拌土在植物根部施药。用于防治危害大豆、花生、蔬菜等作物的线虫。
本发明提供的阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，采取乳化-喷雾干燥法制备阿维菌素 B2壳聚糖微球。高分子聚合物载体溶于水相中，有效成分溶于油相中，大大减少油相介质，降低有害有机溶剂的用量。制备方法简便，条件温和，不需要有害的有机溶剂，对环境相容性好，尤其适合工业化生产。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体实施方式。
实施例1：11.5％阿维菌素B2壳聚糖微球的制备
称取1g阿维菌素B2原药溶解于2mL乙酸乙酯中，加入0.5g NP-18搅拌溶解成阿维菌素可溶液剂备用。4g壳聚糖溶于400mL 1％盐酸溶液中，在加热的磁力搅拌器上搅拌溶解，待溶解后冷却至室温，加入阿维菌素B2可溶液剂，搅拌成乳状液。然后进入喷雾干燥机，在进风口140℃、出风口70℃、蠕动泵转速300mL/h下喷雾干燥，获得阿维菌素B2壳聚糖微球粉末。经高效液相色谱仪测定，阿维菌素B2壳聚糖微球的载药量为11.54％。经过激光粒度仪的检测，微球的粒径D50为10.06μm，跨度为5.51。
按照与实施例1相同的步骤，可以制备以下实施例。
实施例2：12.8％阿维菌素B2壳聚糖微球的制备
称取2g阿维菌素B2原药溶解于4mL乙酸乙酯中，加入1g OP-21搅拌溶解成阿维菌素可溶液剂备用。4g壳聚糖溶于400mL 0.5％甲酸溶液中，在加热的磁力搅拌器上搅拌溶解，待溶解后冷却至室温，加入阿维菌素B2可溶液剂，搅拌成乳状液。然后进入喷雾干燥机，在进风口 110℃、出风口55℃、蠕动泵转速300mL/h下喷雾干燥，获得阿维菌素B2壳聚糖微球粉末。经高效液相色谱仪测定，阿维菌素B2壳聚糖微球的载药量为12.81％。经过激光粒度仪的检测，微球的粒径D50为11.59μm，跨度为3.05。
实施例3：12％阿维菌素B2壳聚糖微球的制备
称取1g阿维菌素B2原药溶解于2mL丙酮中，加入0.5g农乳602#搅拌溶解成阿维菌素可溶液剂备用。4g壳聚糖溶于400mL 0.5％磷酸溶液中，在加热的磁力搅拌器上搅拌溶解，待溶解后冷却至室温，加入阿维菌素B2可溶液剂，搅拌成乳状液。在进风口130℃、出风口65℃、蠕动泵转速500mL/h下喷雾干燥，获得阿维菌素B2壳聚糖微球粉末。经高效液相色谱仪测定，阿维菌素B2壳聚糖微球的载药量为12.21％。经过激光粒度仪的检测，微球的粒径D50为11.02μm，跨度为3.06。
实施例4：11％阿维菌素B2壳聚糖微球的制备
称取1g阿维菌素B2原药溶解于4mL丙酮中，加入1g OP-21搅拌溶解成阿维菌素可溶液剂备用。4g壳聚糖溶于400mL 1％醋酸溶液中，在加热的磁力搅拌器上搅拌溶解，待溶解后冷却至室温，加入阿维菌素B2可溶液剂，搅拌成乳状液。在进风口140℃、出风口70℃、蠕动泵转速500mL/h下喷雾干燥，获得阿维菌素B2壳聚糖微球粉末。经高效液相色谱仪测定，阿维菌素B2壳聚糖微球的载药量为10.99％。经过激光粒度仪的检测，微球的粒径D50为8.37μm，跨度为4.40。

Claims (7)

1.阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，所述的阿维菌素B2壳聚糖微球，由阿维菌素B2和壳聚糖制成，所述的阿维菌素B2的质量百分比含量为5.0％～20.0％，其特征在于，包括以下过程：
(1)将阿维菌素B2溶于有机溶剂中，添加表面活性剂，制备成阿维菌素B2可溶液剂；所述的表面活性剂为OP-21、NP-18、农乳602#；
(2)在搅拌条件下，将高浓度的阿维菌素B2可溶液剂分散于溶解在稀酸中的壳聚糖水溶液中，经过喷雾干燥机喷雾干燥，收集干燥后的粉末，得到阿维菌素B2壳聚糖微球。
2.根据权利要求1所述的阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，其特征在于，所述的搅拌条件为：室温下，以500rpm的转速搅拌。
3.根据权利要求1所述的阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，其特征在于，所述的喷雾干燥的条件为：进风口温度110～140℃、出风口温度55～70℃、蠕动泵转速300～500mL/h。
4.根据权利要求1所述的阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，其特征在于，溶解阿维菌素B2的有机溶剂为乙酸乙酯或丙酮。
5.根据权利要求1所述的阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，其特征在于，溶解壳聚糖的稀酸为盐酸、甲酸、醋酸、磷酸，稀酸体积浓度为0.5％～1％。
6.根据权利要求1所述的阿维菌素B2壳聚糖微球的制备方法，其特征在于，所述阿维菌素B2可溶液剂由阿维菌素B2原药、有机溶剂、表面活性剂组成，用量之比为1～2g：1～2mL：0.5～1g；所述阿维菌素B2、稀酸、壳聚糖的用量之比为1～2g：1～2mL：3～4g。
7.阿维菌素B2壳聚糖微球的应用，其特征在于，权利要求1到6任一项方法制备所得的阿维菌素B2壳聚糖微球用于防治农作物线虫。
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