CN108323505A - 一种阿维菌素水分散剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阿维菌素水分散剂的制备方法，包括如下步骤：(1)取羧甲基纤维素钠加水溶解成糊状，加热至75～85℃，加入引发剂后搅拌6～15分钟，得到混合物；(2)向所得混合物中缓慢滴加单体，反应3～10小时，得到羧甲基纤维素钠接枝单体的分散乳液；(3)用醇溶解阿维菌素，然后加入所述分散乳液和水，搅拌均匀得到阿维菌素水分散剂。本申请的阿维菌素水分散剂制备方法材料环保、成本低、合成简单，制得的阿维菌素水分散剂具有高载药率，能缓慢释放药物阿维菌素。

Description

一种阿维菌素水分散剂的制备方法
技术领域
本发明涉及生物农药制备技术领域，尤其是一种阿维菌素水分散剂的制备方法。
背景技术
农药的微囊化主要是采用原位聚合、界面聚合和复合凝聚法等制备微胶囊，其粒径在3-30um之间。纳米农药微胶囊是农药绿色化的一种趋势，其不仅可实现缓释，还可增大农药制剂与作物叶片和害虫的接触面积，提高农药的有效利用率。目前纳米微胶囊研究主要集中在壳聚糖及其衍生物、聚乳酸及其共聚物等方面，还有以介孔碳、介孔硅等为载体制备纳米农药。
马丽杰等以壳聚糖和木质素磺酸钠为囊材，以阿维菌素为囊芯，采用复凝聚法制备了微胶囊，所得微胶囊的载药量的包封率可达到9.6％和82％。王锦成等以聚乳酸为囊壁，辣椒素为囊芯，采用溶剂挥发法制备了微胶囊化辣椒素，克服了辣椒素强烈辛辣味和刺激性的缺点。胡坪等以十六烷基三甲基溴化铵为模板机合成有序介孔硅(OMS)，并以3-氨丙基硅烷对其表面进行修饰，对槲皮素进行负载，在模拟肠液和胃液中具有良好的缓释效果。
但上述载体均存在合成较复杂，成本较高、载药率一般等不足。
阿维菌素(AVM)是十六元大环内酯化合物，由于具有高效、低毒和高选择性等优点，已成为一种广谱农用杀虫和杀螨剂[1-3]。但是，阿维菌素难溶于水，传统的乳油对农药的利用率不高，而且危害环境和人体健康[4-5]。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种阿维菌素水分散剂的制备方法，该方法工艺简单、成本较低、载药率高。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种阿维菌素水分散剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)取羧甲基纤维素钠加水溶解成糊状，加热至75～85℃，加入引发剂后搅拌6～15分钟，得到混合物；
(2)向所得混合物中缓慢滴加单体，反应3～10小时，得到羧甲基纤维素钠接枝单体的分散乳液；
(3)用醇溶解阿维菌素，然后加入所述分散乳液和水，搅拌均匀得到阿维菌素水分散剂。
优选地，所述单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯中的至少一种。更优选地，所述单体为甲基丙烯酸甲酯。最优选地，所述单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合物。
优选地，所述引发剂为过硫酸盐；更优选地，所述引发剂为过硫酸钾。
优选地，所述醇为异丙醇。
优选地，所述羧甲基纤维素钠和单体的摩尔比为1:1～2。更优选地，所述单体为甲基丙烯酸甲酯；最优选地，羧甲基纤维素钠和甲基丙烯酸甲酯的摩尔比为1:1.5。本申请的发明人经多次试验发现，当羧甲基纤维素钠和甲基丙烯酸甲酯的摩尔比为1:1.5时，制得的接枝乳液(即分散乳液)的接枝率更高，接枝率可达71.62％，制得的阿维菌素水分散剂的载药率最大，可达84％。
优选地，所述步骤(1)中加热至80℃，所述步骤(2)中反应时间为6h。
作为本发明的第二个方面，本发明提供一种阿维菌素水分散剂，所述阿维菌素水分散剂采用上述的制备方法制得。
优选地，所述阿维菌素水分散剂的体积分数为1～10％。应当说明的是，阿维菌素水分散剂的体积分数是指阿维菌素水分散剂中阿维菌素的体积占比。本申请的发明人经多次试验发现，当阿维菌素水分散剂的体积分数为1～10％时，阿维菌素水分散剂中阿维菌素纳米粒子的粒径为186～253nm，此时的阿维菌素纳米粒子的稳定性更高。
综上所述，本发明的有益效果为：
(1)本申请的阿维菌素水分散剂制备方法材料环保、成本低、合成简单,制得的阿维菌素水分散剂具有高载药率，能缓慢释放药物阿维菌素；
(2)本申请使用自然界广泛存在的纤维素作为主体进行接枝改性，制备环境友好型的载药纳米粒子，接枝共聚物通过无皂化乳液聚合合成，产物能直接使用、减少乳化剂的后处理工序，并优化了制备的工艺，提高了载药纳米粒子的载药、抗紫外光及缓释性能，具有显著的经济效益；
(3)使用本申请的载药纳米粒子能够实现农药的负载及释放，可延长药物持效期，提高药效，减少农药施用量，降低环境压力，保证食品安全，具有显著的社会效益。
附图说明
图1是CMC、CMC-g-PBA和CMC-g-PMMA的红外谱图；
图2是不同ST的量制备的CMC-g-PS的红外谱图；
图3是接枝共聚物及载药纳米微胶囊的SEM电镜图；
图4是AVM/CMC-g-PBA的粒径图，其中，volume为体积，particle size为粒径；
图5是AVM/CMC-g-PMMA和AVM/CMC-g-PBA的平均粒径变化图；
图6是不同ST的量制备CMC-g-PS的平均粒径变化图；
图7是不同单体制备水分散剂的载药率变化图；
图8是不同ST的量制备水分散剂的载药率变化图；
图9是CMC和不同单体制备水分散剂在紫外灯下的残留率；
图10是CMC和不同ST的量制备水分散剂在紫外灯下的残留率。
具体实施方式
农药纳米水分散剂由于不含或含少量有机溶剂，对人体的危害少，还显著改善农药的生物活性、利用率和持效期，降低农药使用量和使用次数，减少农药流失并加速残留物降解，与环境相容性好[6]。是国际公认的对环境安全的农药新剂型之一[7]。
为显著改善农药阿维菌素的生物活性、利用率和持效期，降低农药使用量和使用次数，减少阿维菌素流失并加速残留物降解，本申请使用自然界广泛存在的纤维素作为主体进行接枝改性，制备环境友好型的载药纳米粒子，接枝共聚物通过无皂化乳液聚合合成，制备成本相对较低，采用合成工艺简单的单体例如丙烯酸酯接枝羧甲基纤维素共聚物作为壁材，以低毒、高效农药为芯材，制备纳米农药微胶囊——阿维菌素纳米粒子水分散剂。
本申请对羧甲基纤维素钠(CMC)进行疏水改性，分别用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(ST)进行接枝改性。用MMA改性CMC可用于水泥复合材料、偶联剂等多个方面[8-9]，而BA改性CMC可用于涂料等方面[10]。MMA是丙烯酸酯类的硬单体，而BA是丙烯酸酯类的软单体，对比两者合成出来的乳液对阿维菌素形成水分散剂性能的差异。
因为阿维菌素有六元环结构，与苯环的结构类似，用ST进行接枝改性，利用相似相溶的原理，提高CMC对阿维菌素的相溶性。本申请利用单体的差异性，对不同分散剂所形成的阿维菌素水分散剂的粒径、载药率和抗紫外光性能进行分析，得出其中规律，以利于在制备粒径小的水分散剂的同时，提高水分散剂的载药率和抗紫外光性能。
下面对本申请中涉及的原料、试剂、仪器、制备方法及原理作简要介绍。
1.1原料和试剂
羧甲基纤维素钠，USP级，阿拉丁试剂有限公司；过硫酸钾，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；阿维菌素原药，工业级，河北威远生物化工股份有限公司。
1.2主要仪器
MS2000激光粒度仪，英国马尔文公司；Spectrum 100型傅里叶红外光谱；T6新世纪紫外分光光度计，北京谱析仪器有限公司；ZF-Ⅰ型三用紫外分析仪，上海光豪分析仪器有限公司；EVO18型钨丝灯扫描电子显微镜,德国卡尔蔡司公司。
1.3分散乳液的制备[11]
称取2g羧甲基纤维素钠于三口烧瓶中，加入50ml的蒸馏水，在磁力搅拌下溶解成糊状，加热到80℃，加入0.5g过硫酸钾搅拌10min，取一定量的单体于恒压滴定漏斗中，缓慢滴加，反应6h，得到羧甲基纤维素钠接枝单体分散乳液。反应原理为
1.4羧甲基纤维素接枝单体乳液的结构表征
取出一定量的分散乳液，用无水乙醇对乳液进行破乳沉淀，抽滤干燥后得到接枝共聚物的粗产物，称重M1。以丙酮为萃取剂，对粗产物进行索氏提取抽提10h，除去产物中的均聚物，50℃真空干燥，得到纯的接枝共聚物，称重M2。按公式(1)计算接枝率。
接枝率/％＝[(M2-M0)/M0]×100％ (1)
其中，M0是CMC的投料量。
取一定量的纯的接枝共聚物，用KBr压片法测定红外光谱。
1.5阿维菌素纳米粒子水分散剂的制备
称取阿维菌素0.64g，用异丙醇溶解并于50ml棕色容量瓶中定容至刻度，得到质量浓度为12.8mg/ml阿维菌素溶液；称取1.3制备的分散乳液1.25g于500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，得到2.5mg/ml稀释的乳液。在搅拌作用下，分别把稀释乳液滴加到1～10mL的阿维菌素溶液中定容100mL，得到阿维菌素水分散剂，其体积分数为0.01～0.1。
1.6水分散剂的性能测定
利用MS2000激光粒度仪测量阿维菌素纳米粒子水分散剂的平均粒径。用SEM扫描电镜观察纳米粒子的形貌。取一定量的乳液，以12000r/min高速离心30min，用紫外分光光度计测量上层清夜的浓度，按如下公式(2)计算出阿维菌素的载药率[12-13]。把阿维菌素溶液和阿维菌素纳米粒子水分散剂分别在紫外灯下照射，用紫外分光光度计测量测量不同时间阿维菌素的残留率[14-15]。
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明的阿维菌素水分散剂的制备方法的一种实施例，包括如下步骤：
1)称取2g羧甲基纤维素钠于三口烧瓶中，加入50ml的蒸馏水，在磁力搅拌下溶解成糊状，加热到75℃，加入0.5g过硫酸钾搅拌15min；
2)取一定量的单体于恒压滴定漏斗中，缓慢滴加，反应10h，得到羧甲基纤维素钠接枝单体分散乳液；其中单体与羧甲基纤维素钠的摩尔比为1：1，单体为苯乙烯；
3)称取阿维菌素0.64g，用异丙醇溶解并于50ml棕色容量瓶中定容至刻度，得到质量浓度为12.8mg/ml阿维菌素溶液；称取步骤2)所得分散乳液1.25g于500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，得到2.5mg/ml稀释的乳液，在搅拌作用下，分别把稀释乳液滴加到1mL的阿维菌素溶液中定容100mL，得到阿维菌素纳米水分散剂。
实施例2
本发明的阿维菌素水分散剂的制备方法的一种实施例，包括如下步骤：
1)称取2g羧甲基纤维素钠于三口烧瓶中，加入50ml的蒸馏水，在磁力搅拌下溶解成糊状，加热到77℃，加入0.5g过硫酸钾搅拌12min；
2)取一定量的单体于恒压滴定漏斗中，缓慢滴加，反应8h，得到羧甲基纤维素钠接枝单体分散乳液；其中单体与羧甲基纤维素钠的摩尔比为1.5：1，单体为甲基丙烯酸甲酯；
3)称取阿维菌素0.64g，用异丙醇溶解并于50ml棕色容量瓶中定容至刻度，得到质量浓度为12.8mg/ml阿维菌素溶液；称取步骤2)所得分散乳液1.25g于500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，得到2.5mg/ml稀释的乳液，在搅拌作用下，分别把稀释乳液滴加到3mL的阿维菌素溶液中定容100mL，得到阿维菌素纳米水分散剂。
实施例3
本发明的阿维菌素水分散剂的制备方法的一种实施例，包括如下步骤：
1)称取2g羧甲基纤维素钠于三口烧瓶中，加入50ml的蒸馏水，在磁力搅拌下溶解成糊状，加热到80℃，加入0.5g过硫酸钾搅拌10min；
2)取一定量的单体于恒压滴定漏斗中，缓慢滴加，反应6h，得到羧甲基纤维素钠接枝单体分散乳液；其中单体与羧甲基纤维素钠的摩尔比为2：1，单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合物，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的摩尔比为1：1：1；
3)称取阿维菌素0.64g，用异丙醇溶解并于50ml棕色容量瓶中定容至刻度，得到质量浓度为12.8mg/ml阿维菌素溶液；称取步骤2)所得分散乳液1.25g于500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，得到2.5mg/ml稀释的乳液，在搅拌作用下，分别把稀释乳液滴加到5mL的阿维菌素溶液中定容100mL，得到阿维菌素纳米水分散剂。
实施例4
本发明的阿维菌素水分散剂的制备方法的一种实施例，包括如下步骤：
1)称取2g羧甲基纤维素钠于三口烧瓶中，加入50ml的蒸馏水，在磁力搅拌下溶解成糊状，加热到82℃，加入0.5g过硫酸钾搅拌8min；
2)取一定量的单体于恒压滴定漏斗中，缓慢滴加，反应5h，得到羧甲基纤维素钠接枝单体分散乳液；其中单体与羧甲基纤维素钠的摩尔比为1.5：1，单体为丙烯酸丁酯；
3)称取阿维菌素0.64g，用异丙醇溶解并于50ml棕色容量瓶中定容至刻度，得到质量浓度为12.8mg/ml阿维菌素溶液；称取步骤2)所得分散乳液1.25g于500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，得到2.5mg/ml稀释的乳液，在搅拌作用下，分别把稀释乳液滴加到7mL的阿维菌素溶液中定容100mL，得到阿维菌素纳米水分散剂。
实施例5
本发明的阿维菌素水分散剂的制备方法的一种实施例，包括如下步骤：
1)称取2g羧甲基纤维素钠于三口烧瓶中，加入50ml的蒸馏水，在磁力搅拌下溶解成糊状，加热到85℃，加入0.5g过硫酸钾搅拌6min；
2)取一定量的单体于恒压滴定漏斗中，缓慢滴加，反应3h，得到羧甲基纤维素钠接枝单体分散乳液；其中单体与羧甲基纤维素钠的摩尔比为1.5：1，单体为苯乙烯；
3)称取阿维菌素0.64g，用异丙醇溶解并于50ml棕色容量瓶中定容至刻度，得到质量浓度为12.8mg/ml阿维菌素溶液；称取步骤2)所得分散乳液1.25g于500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，得到2.5mg/ml稀释的乳液，在搅拌作用下，分别把稀释乳液滴加到10mL的阿维菌素溶液中定容100mL，得到阿维菌素纳米水分散剂。
实施例6 CMC(羧甲基纤维素钠)与不同单体、不同单体量乳液聚合之后的接枝率
试验方法：采用上述1.3和1.4的方法进行试验和计算，其中的单体与CMC的摩尔比如下表1所示。
表1单体的接枝率
注：g表示接枝，P表示聚合物。
结果分析：图1是CMC及其接枝物的红外谱图。在3382cm-1吸收峰是羟基的伸缩振动，2915cm-1为亚甲基的伸缩振动，1605cm-1的强吸收峰是羧酸盐中O-C-O的共轭伸缩振动，1422cm-1是亚甲基的弯曲振动，1321cm-1是羟基的弯曲振动。谱线b为CMC-g-PBA的红外谱图，在3357cm-1的羟基伸缩振动和1605cm-1的O-C-O的共轭伸缩振动依然存在，在1735cm-1出现非共轭羰基的吸收峰，证明BA已经成功接枝到CMC上。同理，在谱线c中，3454cm-1和1624cm-1分别是羟基的伸缩振动和O-C-O的共轭伸缩振动，在1730cm-1处增加了来自MMA中的非共轭羰基的吸收峰，证明MMA已经成功接枝到CMC上。
图2为不同单体量制备的CMC-g-PS的红外谱图。其三者都在1421cm-1和1323cm-1有吸收，是苯环上C＝C的伸缩振动，且三个谱图都没有在910cm-1附近有强吸收峰，说明样品中的C＝C被打开了，证明ST已经成功接枝到CMC上。
实施例7载药纳米微胶囊
(1)载药纳米微胶囊的制备
称取阿维菌素0.64g，用异丙醇溶解并于50ml棕色容量瓶中定容至刻度，得到质量浓度为12.8mg/ml阿维菌素溶液；称取不同单体的接枝乳液(乙烯或丙烯酸酯接枝羧甲基纤维素共聚物)1.25g于500ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，得到2.5mg/ml稀释的乳液。在搅拌作用下，分别把稀释乳液滴加到1～10mL的阿维菌素溶液中定容100mL，得到阿维菌素水分散剂(即载药纳米微胶囊)，其体积分数为0.01～0.1。
(2)载药纳米微胶囊的电镜(SEM)分析
试验方法：取上述制备的载药纳米微胶囊和实施例6制备的接枝共聚物，分别置于SEM电镜下观察。
试验结果：如图3所示，接枝共聚物CMC-g-PMMA(a)、CMC-g-PBA(c)和CMC-g-PS(e)的形貌各不相同。CMC-g-PMMA为无规则形状，聚集程度不一，部分为长条状；CMC-g-PBA为直链结构，如同针叶形状，这直观的说明了丙烯酸丁酯接枝到直链羧甲基纤维素的侧基上，并发生单体聚合形成聚合链段；CMC-g-PS由于疏水作用卷曲为球状结构。
载药后，AVM/CMC-g-PMMA(b)、AVM/CMC-g-PBA(d)与AVM/CMC-g-PS(f)均为表面光滑的球状结构，这是基于相似相容原理，油相的阿维菌素进入亲油链段中，羧甲基纤维素接枝共聚物自发卷曲成球状以减少表面张力，形成载药纳米粒子，由于载药纳米颗粒外部亲水基团含有-COO-，载药纳米粒子在静电排斥力下能够稳定的分散。
实施例8阿维菌素纳米粒子体积分数与粒径的关系
试验方法：不同体积分数的AVM/CMC-g-PBA、AVM/CMC-g-PMMA、AVM/CMC-g-PS制备方法参见上述1.3和1.5的步骤，粒径采用激光粒度仪测试；
结果分析：
在AVM 1％体积分数下，激光粒度仪测出AVM/CMC-g-PBA的粒径如图4所示，粒径为186nm。图5是AVM/CMC-g-PMMA和AVM/CMC-g-PBA的平均粒径变化图。由图5所示，随着阿维菌素溶液的体积分数的增大，阿维菌素纳米粒径变化曲线都有共同的规律：粒径先增大，再减小，最后增大到一定的程度之后不再有明显的变化。
阿维菌素纳米粒径的变化有四个特征，就AVM/CMC-g-PBA曲线而言，特征一：AVM体积分数由1％变化到3％，粒径增大。体系中有足够的乳液胶束对阿维菌素进行分散。阿维菌素溶液的体积分数增大，阿维菌素物质的量增大，更多的阿维菌素进入胶束，粒径就随着增大。
特征二：3％增大到5％的情况下，粒径减小。阿维菌素的羟基能与MMA和BA中酯键的碳氧双键形成氢键[16-17]，所以当阿维菌素的体积分数继续增大，就会有更多的氢键形成，直到氢键达到饱和，所形成的纳米粒子会更紧密，粒径就会减小。
特征三：5％到8％的体积分数下，粒径增大。一方面因为氢键具有饱和性，形成的氢键已经达到饱和的程度，但乳液胶束还具有负载一定量的阿维菌素的能力，导致粒径增大；另一方面是阿维菌素体积分数的增大，相当于乳液胶束的减少，根据双电层理论,当两个纳米粒子的距离靠近到一定范围内，排斥力开始起作用，有利于稳定的分散。由于乳液胶束减少，－COO-的基团减少，排斥力减少，纳米粒子就会由紧密变为松散，所以粒径有所增加。
特征四：8％到10％的体积分数下，粒径没有明显的变化。因为乳液胶束已经最大程度负载阿维菌素，纳米粒子的松散程度达到最大，粒径变化不大。
图6为羧甲基纤维素钠接枝不同量的苯乙烯而制备出阿维菌素纳米粒子水分散剂的粒径图。如图6所示，AVM/CMC-g-PS的粒径都随着阿维菌素体积分数的增大先增大，后趋于平缓。a曲线的粒径明显大于b和c曲线，是因为CMC和ST反应的物质的量比值为1:1，而且部分ST自聚成均聚物，没有b、c曲线CMC-g-PS的接枝量高，疏水性能较差，导致形成纳米粒子的结构比较松散，粒径比b、c曲线的大；同理b曲线的粒径大于c曲线。
实施例9阿维菌素纳米粒子水分散剂载药性能分析
试验方法：参考文献[18]，取一定量的测阿维菌素纳米粒子水分散剂于离心管中，以12000r/min离心30分钟，取1ml上层清夜定容，用紫外分光光度计测量并得到阿维菌素未包覆的质量，经换算得到阿维菌素纳米粒子水分散剂的载药率。不同体积分数的AVM/CMC-g-PMMA、AVM/CMC-g-PBA和AVM/CMC-g-PS制备方法见上述1.3和1.5；
结果分析：
从图7和图8可看出，CMC接枝单体的种类和物质的量不同，都会影响阿维菌素纳米粒子水分散剂的载药率；两者都呈现出随着阿维菌素体积分数的增大，载药率出现先增大后减小的趋势，与参考文献16相符。因为阿维菌素体积分数增大的同时，乳液胶束的体积分数减小，当两者的量变化到一定比值的时候出现最大值；超过一定的比值，体系中的乳液胶束虽然能负载更多的阿维菌素，但没有被负载的阿维菌素的量增加得更快，所以图7和图8的载药率都呈现先增大，后减小的趋势。
在图7可看出，在阿维菌素相同的体积分数下，AVM/CMC-g-PMMA的载药率是最大的，说明CMC-g-PMMA的疏水性是最好的，与阿维菌素的相溶性也是最好的，其次是CMC-g-PBA，最后是CMC-g-PS。这是因为丙烯酸类的单体能与阿维菌素形成分子间的氢键，而苯乙烯不能，且由于阿维菌素和甲基丙烯酸甲酯都具有甲基和甲氧基，根据相似相溶的原理，甲基丙烯酸甲酯与阿维菌素的相溶性比丙烯酸丁酯的要好，所以AVM/CMC-g-PMMA的载药率大于AVM/CMC-g-PBA，最小是AVM/CMC-g-PS。
如图8所示，在阿维菌素相同的体积分数下，苯乙烯的投料比越大，接枝量越大，疏水基团增多，对阿维菌素的载药率越大。在图中还可发现，苯乙烯的量越大，载药率达到最大值所对应的阿维菌素体积分数越大。
实施例10阿维菌素纳米粒子水分散剂稳定性分析
试验方法：AVM/CMC-g-PMMA、AVM/CMC-g-PBA、AVM/CMC-g-PS的制备方法见上述1.3和1.5；残留率的测量方法为将阿维菌素纳米粒子水分散剂放置于紫外灯下照射，紫外灯功率为6W(Emax＝365)距离水分散剂30cm。每隔一段时间，取1mL水分散剂定容25mL测量吸光度为An，残留率＝An/A0，A0为初始吸光度。
结果分析：
图9为在紫外灯照射下AVM和不同单体制备水分散剂的残留率随时间的变化图。由图9可知，阿维菌素溶液在紫外灯的照射下，180分钟后阿维菌素的残留率只有45.31％，而经过乳液负载后的阿维菌素残留率明显高于没有经过负载的阿维菌素。此外，AVM/CMC-g-PMMA和AVM/CMC-g-PBA的两条线明显比AVM线趋于平缓，说明在水分散剂中，CMC的接枝乳液有抗紫外光的作用，对于阿维菌素稳定性起重要作用。
图10为在紫外灯照射下AVM和不同ST的量制备水分散剂的残留率随时间的变化图。如图10所示，CMC接枝不同物质的量的苯乙烯，所达到抗紫外光的作用有所不同。在AVM/CMC-g-PS的三条线中，乳液中苯乙烯物质的量越大，所形成的水分散剂的AVM残留率越高，在180分钟后，最高的和最低的AVM残留率相差8％。说明在CMC接枝同种单体的时候，单体的物质的量不同，所形成的水分散剂的抗紫外光的作用有所不同，单体的接枝量越大，抗紫外光的作用越大。
综上所述，通过对羧甲基纤维素钠进行疏水改性，探讨不同的单体和接枝量对阿维菌素纳米水分散剂粒径、载药率以及抗紫外光能力的影响，结果表明：
(1)MMA和BA的阿维菌素纳米水分散剂的粒径变化趋势不同于苯乙烯，由于氢键的形成，导致AVM/CMC-g-PMMA和AVM/CMC-g-PBA的粒径有减少的趋势；提高单体的接枝量能提高AVM水分散剂的性能。
(2)三种AVM水分散剂中，AVM/CMC-g-PMMA载药性能最好，载药率达到82.82％，AVM/CMC-g-PBA的抗紫外光性能最好，180min后最高残留率为82.1％，因此，通过两种或多种单体与CMC进行乳液聚合，可以同时提高单体的接枝量，改善AVM水分散剂的性能。
实施例11不同单体的阿维菌素纳米水分散剂的毒力测试
测试方法：在培养皿(φ＝9cm)中垫入滤纸，加水保湿。萝卜叶片直接浸泡在不同浓度的药液中30秒，药液分别是阿维菌素原药、阿维菌素纳米水分散剂(1号，AVM/CMC-g-PMMA；2号，AVM/CMC-g-PBA；3号AVM/CMC-g-PS)，之后用镊子取出，晾至叶子表面没有可见液体，接入大小一致的供试幼虫。培养皿盖下垫上砂布，加脱脂棉保湿，盖上培养皿，放置试虫逃逸；处理完毕后将培养皿置于养虫室中；每处理3个重复，每个重复10头虫；处理后48小时调查试虫死亡情况，调查所得原始数据如下表2所示。
表2毒力测试的原始数据(48h)
注：2.5g/L阿维菌素纳米微胶囊水剂，1号为AVM/CMC-g-PMMA；2号为AVM/CMC-g-PBA；3号为AVM/CMC-g-PS。
表3毒力测试计算结果
注：2.5g/L阿维菌素纳米微胶囊水剂，1号为AVM/CMC-g-PMMA；2号为AVM/CMC-g-PBA；3号为AVM/CMC-g-PS。
结果分析：上表2为毒力测试的原始数据(48h)，根据表2的数据计算后，获得表3的结果。
从表2和表3的结果可知，阿维菌素原药与2.5g/L阿维菌素纳米水分散剂(1号，AVM/CMC-g-PMMA；2号，AVM/CMC-g-PBA；3号AVM/CMC-g-PS)48小时的LC50值分别为62.42(34.33～113.51)mg/L、53.09(36.46～77.31)mg/L、164.41(77.30～349.69)mg/L和171.10(73.08～400.56)mg/L，表明阿维菌素原药与1号、2号、3号之间的毒力差异并不显著。
因此，本申请的阿维菌素纳米水分散剂可以降低有机溶剂的使用，减少对环境的污染，延长阿维菌素的使用寿命，且不会降低其毒力。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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Claims (10)

1.一种阿维菌素水分散剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取羧甲基纤维素钠加水溶解成糊状，加热至75～85℃，加入引发剂后搅拌6～15分钟，得到混合物；
(2)向所得混合物中缓慢滴加单体，反应3～10小时，得到羧甲基纤维素钠接枝单体的分散乳液；
(3)用醇溶解阿维菌素，然后加入所述分散乳液和水，搅拌均匀得到阿维菌素水分散剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述单体为甲基丙烯酸甲酯。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合物。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醇为异丙醇。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠和单体的摩尔比为1:1～2。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加热至80℃，所述步骤(2)中反应时间为6h。
9.一种阿维菌素水分散剂，其特征在于，所述阿维菌素水分散剂采用权利要求1～8任一项所述的制备方法制得。
10.根据权利要求9所述的阿维菌素水分散剂，其特征在于，所述阿维菌素水分散剂的体积分数为1～10％。
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