CN108094421A - 一种以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法，属于农药生产技术领域。本发明采用生物可降解材料聚丁二酸丁二酯及其共聚物为囊材进行农药微粒制剂的制备，利用快速膜乳化方法与溶剂挥发法技术相结合，得到粒径均一的负载有农药有效成分的固体分散颗粒。通过改变膜乳化过程参数以及农药与载体比例，可以使农药微囊粒径在500nm‑10μm之间进行调控。不同共聚单体可实现微粒制剂缓慢可控释放。本发明方法制备得到的制剂具有储存稳定、运输使用安全以及复配分散液分散性好等优点，在农药喷洒、拌种等领域有着广阔的应用前景。

Description

一种以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法
技术领域
本发明涉及一种以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法，属于农药生产技术领域。
背景技术
农药的应用是农作物产量、质量的双重保证，在卫生防疫、防病除灾当中扮演重要角色，因此是当今社会重要的战备物资。目前，我国农业生产中使用的农药基本以乳油和可湿性粉剂为主，在长期使用过程中存在有效成分流失严重有机溶剂用量大等问题，易导致环境污染，严重危害人体健康，同时也大大增加了农药制剂的成本。同时，新品种农药的开发投资大、风险大、周期长，因此在保证现有农药有效性的前提下，开发低毒、低残留、对环境友好的农药新剂型具有重要意义。
大部分农药为难水溶性药物分子，通常需要提高药物的分散性来提高药物的有效性及安全性，制备水分散农药缓释制剂，在很好地解决了药物分散性的同时，载药粒子可以避免药物与外界直接接触，从而防止环境因素比如光照、氧气、水分、微生物等对农药的破坏，同时减小药物四处散逸，增强了农药本身的稳定性。此外，由于农药外层包裹载体材料，大大降低农药活性成分对人畜的直接接触造成严重的健康问题，同时，若以生物可降解材料为药物载体，不会对环境造成额外压力。因此，开发生物可降解材料为负载材料的水分散农药缓释制剂是解决农药利用率低和环境问题的重要手段。
目前，常用的制备载药微球的通常有溶剂挥发法、界面聚合法等。溶剂挥发法是将含有载体材料与药物的分散相在高速搅拌的条件下与连续相混合，利用高剪切力将分散相破碎为小液滴，再通过溶剂挥发过程液滴固化形成载药微球。界面聚合法是将两种单体在水和有机溶剂的界面进行缩聚反应，逐渐形成由囊壁包裹药物的载药微囊。但上述方法制备的微球普遍存在尺寸不均一，很难简单的调控微球的粒径大小以及分布情况，这使得药物分散性下降，缓释性能无法控制。
发明内容
本发明的目的是提出一种以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法，针对现有技术的不足，利用生物可降解材料为载体，制备农药载药微球或微囊。利用快速膜乳化方法，通过调节膜乳化过程中的实验参数控制微球与微囊的大小，其粒径分布窄，使制剂释放稳定性提高。
本发明提出的以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物可降解高分子共聚物作为负载材料，将负载材料与待包覆农药按照比例溶解于有机溶剂中，其中所述的待包覆农药和负载材料的比例为：待包覆农药∶负载材料＝1∶(0.25-10)，负载材料在有机溶剂中的质量体积浓度为10-200毫克/毫升，作为油相；
(2)将水溶性乳化剂溶解于水中，得到稳定的乳化剂水溶液，水溶性乳化剂在水相中的质量体积浓度为0.01-0.1毫克/毫升，作为水相；
(3)将上述步骤(1)的油相与上述步骤(2)的水相混合，混合的比例为：油相∶水相＝1∶(5-50)，进行机械搅拌，搅拌速度为100转/分钟-500转/分钟，搅拌时间为2-10分钟，得到水包油预乳液；
(4)对上述步骤(3)得到的水包油预乳液进行过膜处理，过膜处理的过膜氮气压力为0.02-1.5兆帕，用于过膜处理的多孔玻璃膜(SPG)孔径为0.2-10微米，过膜次数为1-10次，得到粒径均一的水包油乳液；
(5)在温度为20-40℃的水浴中，对上述步骤(4)的水包油乳液进行振荡或搅拌，振荡或搅拌时间为30-600分钟，振荡或搅拌速率为50-200转/分钟，至油相溶剂完全挥发，使微球固化，对固化后的微球依次进行离心分散、收集沉淀和水洗，离心分散的转速为3000转/分钟-10000转/分钟，水洗次数为1-5次，重新分散在水中后再次干燥，使微球中的水含量小于1％，得到农药微球制剂。
上述农药微球制剂的制备方法中，所述的生物可降解高分子共聚物为聚丁二酸丁二酯、聚(丁二酸丁二酯-甲基丁二酸丁二酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-聚乙二醇)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-丙交酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-衣康酸丁二酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-富马酸丁二酯)共聚物或聚(丁二酸丁二酯-聚四氢呋喃)共聚物，各种共聚物的分子量为5000-500000。
上述农药微球制剂的制备方法中，所述的待包覆农药为阿维菌素、氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯、氧乐果、甲维盐、敌敌畏或辛硫磷中的任意一种或多种混合。
上述农药微球制剂的制备方法中，所述的有机溶剂为：二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷。
上述农药微球制剂的制备方法中，所述的水溶性乳化剂为聚乙烯醇、聚甲基吡咯烷酮、明胶或十二烷基硫酸钠中的任意一种或多种混合。
本发明提出的以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法，其优点是：
1、本发明方法制备得到的农药载药微球制剂，微球粒径为0.1-10微米之间，大小均一，包覆率可达90％以上，载药量根据农药有效成分与聚合物投料比不同最大可达80％，药物释放性质呈现先迅速释放后缓慢释放的性质。
2、本发明方法制备的产品，在使用时可以将农药-聚合物微球或微囊用TX-100的水溶液分散后，可直接喷洒到植物叶面或者虫的体表。喷洒后制剂微球或微囊为虫接触或吞食，达到杀虫效果，使用方便安全。其中的TX-100水溶液的质量百分浓度为0.1％。生测结果药物敏感性强，药物的分散性及有效性明显。
3、本发明的以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法，生产过程简便，得到的农药产品粒径均一，药物分散性好，药物释放速率可根据聚合物结构进行调控。
4、与已有的传统农药制剂相比，本发明的制备方法避免了施药时大量有机溶剂的使用，因此可以大大减少环境污染，保护人畜健康，在保证了农药有效性的同时提高了农药制剂的安全性。
5、本发明制备的农药制剂，是一种固体分散粉末制剂，因此运输方便，节省了产品的运输成本，降低了农药的销售价格。
6、本发明制备方法中采用生物可降解聚酯聚丁二酸丁二酯(PBS)及其共聚物为药物载体，该类聚合物可在自然环境中微生物的作用下降解为生物质，最终降解为二氧化碳和水，因此可以有效减少使用农药对环境污染造成的压力。
7、本发明方法制备得到的农药制剂中，药物分散性良好，在药物含量为5微克/毫升时，即可达到50％致死率，因此本方法制备方法显著提高了药物的有效性，可以降低农药的使用量，有利与减少农药对环境的污染。
附图说明
图1为实施例6中农药-聚合物载药微球扫描电镜图。
图2为实施例9中农药-聚合物载药微球扫描电镜图。
图3为实施例12中农药-聚合物载药微球扫描电镜图。
图4为实施例14中农药-聚合物载药微球扫描电镜图。
图5为实施例15中农药-聚合物载药微球扫描电镜图。
图6为实施例16中农药-聚合物载药微球扫描电镜图。
图7为实施例18中农药-聚合物载药微球扫描电镜图。
图8为实施例19中农药-聚合物载药微球扫描电镜图。
图9为实例2中农药-聚合物载药微球药物累积释放曲线。
图10为实施例9中农药-聚合物载药微球药物累积释放曲线。
具体实施方式
本发明提出的以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物可降解高分子共聚物作为负载材料，将负载材料与待包覆农药按照比例溶解于有机溶剂中，其中所述的待包覆农药和负载材料的比例为：待包覆农药∶负载材料＝1∶(0.2-10)，负载材料在有机溶剂中的质量体积浓度为10-200毫克/毫升，作为油相；
若在本步骤(1)中再添加1％-5％比例的油溶性乳化剂Span或者Tween，加入与有机溶剂比例为1/10-1/1的去离子水，在功率为50-1000瓦特下超声10-1800秒，以如此形成的油相进行后续制备步骤，则可以在最后的步骤中得到内部具有空腔结构的农药微球制剂。
(2)将水溶性乳化剂溶解于水中，得到稳定的乳化剂水溶液，水溶性乳化剂在水相中的质量体积浓度为0.01-0.1毫克/毫升，作为水相；
(3)将上述步骤(1)的油相与上述步骤(2)的水相混合，混合的比例为：油相∶水相＝1∶(5-50)，进行机械搅拌，搅拌速度为100转/分钟-500转/分钟，搅拌时间为2-10分钟，得到水包油预乳液；
(4)利用快速膜乳化装置对上述步骤(3)得到的水包油预乳液进行过膜处理，过膜处理的过膜氮气压力为0.02-1.5兆帕，用于过膜处理的多孔玻璃膜(SPG)孔径为0.2-10微米，过膜次数为1-10次，得到粒径均一的水包油乳液；
(5)在温度为20-40℃的水浴中，对上述步骤(4)的水包油乳液置于摇床或其它容器中，进行振荡或搅拌，振荡或搅拌时间为30-600分钟，振荡或搅拌速率为50-200转/分钟，至油相溶剂完全挥发，使微球固化，对固化后的微球依次进行离心分散、收集沉淀和水洗，离心分散的转速为3000转/分钟-10000转/分钟，水洗次数为1-5次，重新分散在水中后再次干燥，干燥方式采取冷冻干燥或喷雾干燥，使微球中的水含量小于1％，得到农药微球制剂。
上述农药微球制剂的制备方法中，步骤(1)中的生物可降解高分子共聚物可以为聚丁二酸丁二酯、聚(丁二酸丁二酯-甲基丁二酸丁二酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-聚乙二醇)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-丙交酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-衣康酸丁二酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-富马酸丁二酯)共聚物或聚(丁二酸丁二酯-聚四氢呋喃)共聚物，各种共聚物的分子量为5000-500000。
其中，聚乙二醇段分子量为200-8000，聚四氢呋喃段分子量范围为200-2000，其余链段均为实验室合成，分子量范围为5000-500000。
上述农药微球制剂的制备方法中，步骤(1)中的中待包覆农药为阿维菌素、氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯、氧乐果、甲维盐、敌敌畏或辛硫磷中的任意一种或多种混合。
上述农药微球制剂的制备方法中，步骤(1)中的有机溶剂为：二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷。
上述农药微球制剂的制备方法中，步骤(1)中的水溶性乳化剂为聚乙烯醇、聚甲基吡咯烷酮、明胶或十二烷基硫酸钠中的任意一种或多种混合。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所采用的材料、试剂等如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
在室温下将实验室合成聚丁二酸丁二酯(PBS)高聚物0.2克与阿维菌素(Av)0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS农药微球制剂。
实施例2
在室温下将实验室合成聚(丁二酸丁二酯-甲基丁二酸丁二酯)共聚物(PBMS)高聚物(其中，甲基丁二酸含量为10％)0.2克与阿维菌素(Av)0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBMS10％农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球药物在混合溶剂中的药物释放曲线如图9所示，可以看出在300小时内药物呈现先迅速释放，后缓慢释放的性质，在较长时间内仍可持续释放药物，表明在实际应用中可减少农药喷洒次数，延长药物持效期。
实施例3
在室温下将实验室合成聚(丁二酸丁二酯-甲基丁二酸丁二酯)共聚物(PBMS)高聚物(其中，甲基丁二酸含量为50％)0.2克与氧乐果0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有氧乐果活性成分的PBMS50％农药微球制剂。
实施例4
在室温下将实验室开环聚合法合成聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物(PBS-PCL)高聚物(其中，PBS与PCL段质量比为4:6)0.2克与阿维菌素(Av)0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PCL-4/6农药微球制剂。
实施例5
在室温下将实验室开环聚合法合成聚(丁二酸丁二酯-丙交酯)共聚物(PBS-PLA)高聚物(其中，PBS与PLA段质量比为4:16)0.2克与阿维菌素(Av)0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PLA-4/16农药微球制剂。
实施例6
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物(PBS-PCL)高聚物(其中，PBS与PCL段质量比为4:6)0.2克与阿维菌素(Av)0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PCL-4060农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球平均粒径为1.79微米，粒径多分散系数为1.17。其扫描电镜如图1。
实施例7
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-聚四氢呋喃)共聚物(其中，PBS与PTMG段质量比为40:60，聚四氢呋喃链段分子量为400)0.2克与阿维菌素(Av)0.02克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PTMG400-4060农药微球制剂。
实施例8
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-聚四氢呋喃)共聚物(其中，PBS与PTMG段质量比为40:60，聚四氢呋喃链段分子量为2000)0.2克与阿维菌素(Av)0.02克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，将得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PTMG2000-4060农药微球制剂。
实施例9
在室温下将实验室开环聚合法合成聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物(PBS-PCL)高聚物(其中，PBS与PCL段质量比为4:6)0.2克与阿维菌素(Av)0.2克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PCL-4/6农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球平均粒径为2.07微米，粒径多分散系数为1.21。其扫描电镜如图2所示。
本实施例所得的农药载药微球药物在混合溶剂中的药物释放曲线如图10所示，可以看出在360小时内药物呈现先迅速释放，后缓慢释放的性质，但在前120小时药物累积释放量已达到85％，属于快速释放剂型，可用于在虫害期间喷洒达到迅速杀虫的效果。
实施例10
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯)-聚乙二醇共聚物(PBS-PEG)高聚物(其中，PBS与PEG段质量比为90:10，聚乙二醇分子量为2000)0.2克与甲维盐0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有甲维盐活性成分的PBS-PEG2000-10％农药微球制剂。
实施例11
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯)-聚乙二醇共聚物(PBS-PEG)高聚物(其中，PBS与PEG段质量比为90:10，聚乙二醇分子量为800)0.2克与阿维菌素(Av)0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PEG800-10％农药微球制剂。
实施例12
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯)-聚乙二醇共聚物(PBS-PEG)高聚物(其中，PBS与PEG段质量比为85:15，聚乙二醇分子量为6000)0.2克与阿维菌素(Av)0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PEG6000-15％农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球平均粒径为1.91微米，粒径多分散系数为1.19。其扫描电镜如图3。
实施例13
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯)-聚乙二醇共聚物(PBS-PEG)高聚物(其中，PBS与PEG段质量比为95:5，聚乙二醇分子量为2000)0.2克与敌敌畏0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚甲基吡咯烷酮溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有敌敌畏活性成分的PBS-PEG2000-5％农药微球制剂。
实施例14
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-富马酸丁二酯)共聚物(其中，PBS与PBF段质量比为4:6)0.2克与辛硫磷0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克明胶溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.50兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径1.2微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有辛硫磷活性成分的PBS-PBF-4060农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球平均粒径为0.83微米，粒径多分散系数为1.10。其扫描电镜如图4。
实施例15
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物(PBS-PCL)高聚物(其中，PBS与PCL段质量比为4:6)0.2克与阿维菌素(Av)0.1克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.15兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径7.2微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PCL-4060农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球平均粒径为2.04微米，粒径多分散系数为1.21。其扫描电镜如图5。
实施例16
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物(PBS-PCL)高聚物(其中，PBS与PCL段质量比为4:6)0.2克与高效氯氟氰菊酯(Cy)0.2克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有高效氯氟氰菊酯活性成分的PBS-PCL-4060农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球平均粒径为1.21微米，粒径多分散系数为1.10。其扫描电镜如图6。
实施例17
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物(PBS-PCL)高聚物(其中，PBS与PCL段质量比为4:6)0.2克与阿维菌素(Av)0.8克溶解于8毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PCL-4060农药微球制剂。
实施例18
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-衣康酸丁二酯)共聚物(其中，PBS与PBI段质量比为4:6)0.2克与氯虫苯甲酰胺0.1克溶解于4毫升二氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克十二烷基硫酸钠溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有氯虫苯甲酰胺活性成分的PBS-PBI-4060农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球平均粒径为2.05微米，粒径多分散系数为1.22。其扫描电镜如图7。
实施例19
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物(PBS-PCL)高聚物(其中，PBS与PCL段质量比为4:6)0.4克与阿维菌素(Av)0.2克溶解于4毫升三氯甲烷中，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分的PBS-PCL-4060农药微球制剂。
本实施例所得的农药载药微球平均粒径为1.70微米，粒径多分散系数为1.25。其扫描电镜如图8。
实施例20
在室温下将实验室扩链法合成聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物(PBS-PCL)高聚物(其中，PBS与PCL段质量比为4:6)0.4克与阿维菌素(Av)0.2克以及0.03克Tween80溶解于4毫升三氯甲烷中，之后先将1毫升蒸馏水与其混合后超声4分钟，超声功率为100瓦特，作为油相；另外将0.4克聚乙烯醇1788溶解于80毫升蒸馏水中，作为水相；之后将油相与水相混合，利用磁力搅拌器进行初步机械搅拌，得到水包油预乳液，将预乳液倒入快速膜乳化装置中，在0.25兆帕压力下过膜(多孔玻璃膜膜管孔径5.3微米)5次，得到粒径均一的水包油乳液。将上述最终乳液置于25℃摇床中，在120转/分转速下振荡8小时，之后以5000转/分转速离心，水洗3次，冷冻干燥，使其中的含水量小于0.1％，得到负载有阿维菌素活性成分具有空腔结构的PBS-PCL-4060农药微球制剂。
表1为实例1-8中农药-聚合物载药微球载药量及包封率。
表2为实例4中农药-聚合物载药微球对桃蚜的室内毒力试验结果。试验结果表明，本发明提供的农药-聚合物载药微球具有明显的杀虫效果，在药物浓度为100微克/升时，桃蚜致死率可达90.8％，LD50时浓度仅为3.4微克/升，说明本发明农药制剂敏感性很好。
表格1
表格2

Claims (6)

1.一种以生物可降解材料为负载材料的农药微球的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)将生物可降解高分子共聚物作为负载材料，将负载材料与待包覆农药按照比例溶解于有机溶剂中，其中所述的待包覆农药和负载材料的比例为：待包覆农药∶负载材料＝1∶(0.25-10)，负载材料在有机溶剂中的质量体积浓度为10-200毫克/毫升，作为油相；
(2)将水溶性乳化剂溶解于水中，得到稳定的乳化剂水溶液，水溶性乳化剂在水相中的质量体积浓度为0.01-0.1毫克/毫升，作为水相；
(3)将上述步骤(1)的油相与上述步骤(2)的水相混合，混合的比例为：油相∶水相＝1：(5-50)，进行机械搅拌，搅拌速度为100转/分钟-500转/分钟，搅拌时间为2-10分钟，得到水包油预乳液；
(4)对上述步骤(3)得到的水包油预乳液进行过膜处理，过膜处理的过膜氮气压力为0.02-1.5兆帕，用于过膜处理的多孔玻璃膜孔径为0.2-10微米，过膜次数为1-10次，得到粒径均一的水包油乳液；
(5)在温度为20-40℃的水浴中，对上述步骤(4)的水包油乳液进行振荡或搅拌，振荡或搅拌时间为30-600分钟，振荡或搅拌速率为50-200转/分钟，至油相溶剂完全挥发，使微球固化，对固化后的微球依次进行离心分散、收集沉淀和水洗，离心分散的转速为3000转/分钟-10000转/分钟，水洗次数为1-5次，重新分散在水中后再次干燥，使微球中的水含量小于1％，得到农药微球制剂。
2.如权利要求1所述的农药微球制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(1)中生物可降解高分子共聚物为聚丁二酸丁二酯、聚(丁二酸丁二酯-甲基丁二酸丁二酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-聚乙二醇)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-己内酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-丙交酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-衣康酸丁二酯)共聚物、聚(丁二酸丁二酯-富马酸丁二酯)共聚物或聚(丁二酸丁二酯-聚四氢呋喃)共聚物。
3.如权利要求1所述的农药微球制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(1)中待包覆农药为阿维菌素、氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯、氧乐果、甲维盐、敌敌畏或辛硫磷中的任意一种或多种混合。
4.如权利要求1所述的农药微球制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(1)中的有机溶剂为：二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷。
5.如权利要求1所述的农药微球制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(2)中的水溶性乳化剂为聚乙烯醇、聚甲基吡咯烷酮、明胶或十二烷基硫酸钠中的任意一种或多种混合。
6.如权利要求1所述的农药微球制剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(1)还包括：在混合溶液中再添加质量百分比为1％-5％溶性乳化剂Span或Tween，加入与有机溶剂比例为1/10-1/1的去离子水，在功率为50-1000瓦特下超声10-1800秒，以如此形成的油相进行后续制备步骤，则在最后的步骤中得到内部具有空腔结构的农药微球制剂。
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