CN109964942B - 一种载药颗粒及其制备方法 - Google Patents

一种载药颗粒及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109964942B
CN109964942B CN201910288935.7A CN201910288935A CN109964942B CN 109964942 B CN109964942 B CN 109964942B CN 201910288935 A CN201910288935 A CN 201910288935A CN 109964942 B CN109964942 B CN 109964942B
Authority
CN
China
Prior art keywords
drug
mil
azoxystrobin
loaded
azox
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910288935.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109964942A (zh
Inventor
曹立冬
黄啟良
单永潘
赵鹏跃
曹冲
李凤敏
郑永权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute for pesticide control, Ministry of agriculture and rural areas
Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Original Assignee
Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences filed Critical Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority to CN201910288935.7A priority Critical patent/CN109964942B/zh
Publication of CN109964942A publication Critical patent/CN109964942A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109964942B publication Critical patent/CN109964942B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A01N25/10—Macromolecular compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/12—Powders or granules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/48—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/54—1,3-Diazines; Hydrogenated 1,3-diazines

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种载药颗粒及其制备方法，涉及化学农药领域。本发明提供的载药颗粒以金属有机骨架来负载农药嘧菌酯，实现了金属有机骨架对嘧菌酯的负载与控制释放。本发明提供的载药颗粒对嘧菌酯的载药率较高，可达16.24％；本发明提供的载药颗粒在酸性、碱性和中性环境下均能够缓慢释放，有效提高了药物利用率，且降低了药物流失对环境造成的影响；本发明提供的载药颗粒生物活性较好，不会影响载药颗粒中药物成分嘧菌酯的生物活性；而且本发明提供的载药颗粒能够在菌丝体内进行传输，有利于使载药颗粒中的药物成分与菌丝充分接触，进而发挥药物作用。

Description

一种载药颗粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及农药化学领域，尤其涉及一种载药颗粒及其制备方法。
背景技术
化学农药在在农业生产中的广泛使用，有效控制了病虫害，为粮食安全做出了巨大贡献。例如嘧菌酯(azoxystrobin，AZOX)是一种甲氧基丙烯酸酯(Strobilurin)类杀菌剂，具有广谱高效、低毒稳定、持效期长、环境友好等优点。对几乎所有的真菌界(子囊菌亚门、担子菌亚门、鞭毛菌亚门和半知菌亚门)病害如白粉病、锈病、颖枯病、网斑病、霜霉病、稻瘟病等均有良好的活性。然而目前由于农药利用率低和农药流失等现象，不仅造成资源的浪费，还加重了环境的负担。
当前，使用载体负载农药后，使农药缓慢释放是一种新兴的技术。利用载体的吸附性实现对农药分子的高效吸附，基于载体与药物分子之间的相互作用，使被吸附的药物分子能够缓慢释放，这大大延长了药物的持效期，提高了药物利用率，而且在一定程度上减缓了农药流失对环境的污染。
现有技术中一般采用高分子有机聚合物为载体来负载嘧菌酯，制备载药颗粒。但是以高分子有机聚合物为载体得到的载药颗粒在释放过程中存在“突释”现象，而且高分子有机聚合物在制备过程中有机溶剂用量大，容易造成环境污染。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种载药颗粒，本发明以金属有机骨架材料(MOF)为载体负载农药嘧菌酯，制备得到的载药颗粒释放过程具有持续性，不会出现“突释”现象，而且本发明使用的载体简单易得。
本发明提供了一种载药颗粒，所述载药颗粒包括药物成分嘧菌酯和载体金属有机骨架材料，所述嘧菌酯负载于载体金属有机骨架材料中。
优选的，所述金属有机骨架材料为Fe-MIL-100。
优选的，所述载药颗粒中嘧菌酯的质量分数为7～16.5％。
本发明还提供了上述技术方案所述载药颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将嘧菌酯原药溶解于有机溶剂中，得到嘧菌酯溶液；
(2)将金属有机骨架材料分散于所述嘧菌酯溶液中，形成混合料液；
(3)将所述混合料液静置后过滤，收集固体，得到载药颗粒。
优选的，所述步骤(1)中嘧菌酯溶液的浓度为10～30mg/mL。
优选的，所述步骤(1)中有机溶剂包括甲醇、乙酸乙酯、丙酮和二氯甲烷中的一种或多种。
优选的，所述步骤(2)嘧菌酯溶液中嘧菌酯与金属有机骨架材料的质量比为0.5～3:1。
优选的，所述步骤(2)中分散的方式为搅拌分散，所述搅拌分散的时间为10～20h；所述搅拌分散的温度为20～30℃。
优选的，所述步骤(2)中的分散在密封条件下进行。
优选的，所述步骤(3)中静置的时间为15～30min。
本发明提供了一种载药颗粒，本发明以金属有机骨架材料(MOF)为载体负载农药嘧菌酯，制备得到的载药颗粒释放过程具有持续性，不会出现“突释”现象。本发明提供的载药颗粒对嘧菌酯的载药率较高，可达16.24％；本发明提供的载药颗粒在酸性、碱性和中性环境下均能够缓慢释放，有效提高了药物利用率，且降低了药物流失对环境造成的影响；本发明提供的载药颗粒生物活性较好，不会影响载药颗粒中药物成分嘧菌酯的生物活性；而且本发明提供的载药颗粒能够在菌丝体内进行传输，有利于使载药颗粒中的药物成分与菌丝充分接触，进而发挥药物作用。
附图说明
图1为实施例1制备的Fe-MIL-100的扫描电镜图；
图2为实施例1制备的AZOX@Fe-MIL-100的扫描电镜图；
图3为对比例1制备的NH2-Fe-MIL-100的扫描电镜图；
图4为嘧菌酯原药以及实施例1制备的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100的红外光谱图；
图5为Fe-MIL-100和对比例1制备的NH2-Fe-MIL-100的红外光谱图；
图6为实施例1制备的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100的N2吸附-解吸附等温曲线图；
图7为实施例1制备的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100的孔径分布图；
图8为实施例1制备的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100，以及对比例1制备的NH2-Fe-MIL-100的XPS谱图；
图9为嘧菌酯原药以及实施例1制备的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100的TGA谱图；
图10为实施例1制备得到的AZOX@Fe-MIL-100的释放性能图；
图11为实施例1制备得到的载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100的生物活性图；
图12为FITC-NH2-Fe-MIL-100的荧光谱图；
图13为FITC-NH2-Fe-MIL-100、空白菌丝和FITC-NH2-Fe-MIL-100处理过的菌丝的激光共聚焦显微镜图。
具体实施方式
本发明提供了一种载药颗粒，所述载药颗粒包括药物成分嘧菌酯和载体金属有机骨架材料，所述嘧菌酯负载于载体金属有机骨架材料中。
在本发明中，所述金属有机骨架材料优选为Fe-MIL-100，本发明对所述Fe-MIL-100的来源没有特殊要求，采用市售商品或者自制均可。在本发明中，所述Fe-MIL-100的制备方法优选包括以下步骤：
将铁粉、均苯三甲酸、氢氟酸、浓硝酸和水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到Fe-MIL-100；所述水热反应的温度优选为150～180℃，更优选为150℃，时间为10～15h，更优选为12h。本发明对水热反应的升温速率没有特别要求。
在本发明中，所述铁粉和均苯三甲酸的质量比优选为250～280:600～750，更优选为277.5:687.5；所述氢氟酸的质量浓度优选为35％，所述浓硝酸的质量浓度优选为65％，所述氢氟酸、浓硝酸和水的体积比优选为150～220μL:170～230μL:15～20mL，更优选为200μL:190μL:20mL。
本发明优选在水热反应完成后，对水热反应产物依次进行过滤、滤饼洗涤和干燥处理。在本发明中，所述滤饼洗涤的具体操作优选为：先用超纯水洗，然后将滤饼置于80～90℃热水中洗涤3～6h，更优选为5h，最后再将滤饼置于50～60℃乙醇中洗涤3～5h，更优选为4h。本发明优选采用上述洗涤方法，有利于除去未反应原料，得到高纯度的Fe-MIL-100。在本发明中，所述干燥优选为真空干燥，所述干燥的温度优选为80～90℃，时间优选为10～12h。
本发明提供的载药颗粒中嘧菌酯的质量分数优选为7％～16.5％，进一步优选为9％～16.3％，更优选为12％～16.3％。本发明提供的载药颗粒中嘧菌酯载药率较高。
本发明还提供了上述技术方案所述载药颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将嘧菌酯原药溶解于有机溶剂中，得到嘧菌酯溶液；
(2)将金属有机骨架材料分散于上述嘧菌酯溶液中，形成混合料液；
(3)将所述混合料液静置后过滤，收集固体，得到载药颗粒。
本发明将嘧菌酯原药溶解于有机溶剂中，得到嘧菌酯溶液。在本发明中，所述嘧菌酯溶液的浓度优选为10～30mg/mL，更优选为15～25mg/mL。
在本发明中，所述有机溶剂优选包括甲醇、乙酸乙酯、丙酮和二氯甲烷中的一种或多种。在上述有机溶剂中，本发明更优选为采用二氯甲烷。
得到嘧菌酯溶液后，本发明将金属有机骨架材料分散于所述嘧菌酯溶液中，形成混合料液。
在本发明中，所述嘧菌酯溶液中嘧菌酯与金属有机骨架材料的质量比优选为0.5～3:1，进一步优选为1～3:1，最优选为3:1。在本发明中，所述分散的方式优选为搅拌分散，所述搅拌分散的时间优选为10～20h，更优选为15h，所述搅拌分散的温度优选为20～30℃，进一步优选为25℃。本发明优选在密封条件下进行分散，避免有机溶剂挥发。本发明通过分散处理，使金属有机骨架材料与嘧菌酯充分接触。
得到混合料液后，本发明将所述混合料液静置后过滤，收集固体，得到载药颗粒。
在本发明中，所述静置的时间优选为15～30min，所述静置的温度优选为20～30℃，进一步优选为25℃。本发明通过静置处理，使嘧菌酯能够充分负载在金属有机骨架材料中。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
将200μL质量浓度为35％的氢氟酸和190μL质量浓度为65％的浓硝酸加入到20mL超纯水中，形成混合溶液。然后称取277.5mg铁粉和687.5mg均苯三甲酸，并置于上述混合溶液中，得到反应原料。将反应原料转移到反应釜，置于烘箱中，升温至150℃反应12h。反应结束后，冷却至室温，过滤收集固体产物，超纯水洗涤三次，然后将产物于80℃热水中洗涤5h，随后置于60℃乙醇中再洗涤3h，以除去未反应的原料。反应结束后冷却至室温，1000rpm离心10min收集高纯度产物，最后80℃下真空干燥12h，得到Fe-MIL-100。
取900mg嘧菌酯原药(简写为AZOX)，溶解于30mL的二氯甲烷中得到30mg/mL的嘧菌酯溶液，将300mg的Fe-MIL-100分散于上述嘧菌酯溶液中，其中嘧菌酯原药和Fe-MIL-100的质量比为3:1，室温下密封磁力搅拌20h后，静置30min，过滤、60℃下烘干称重，得到载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100。
实施例2
按照实施例1的方法进行试验，区别在于，将嘧菌酯原药和Fe-MIL-100的质量比控制为2:1，得到载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100。
实施例3
按照实施例1的方法进行试验，区别在于，将嘧菌酯原药和Fe-MIL-100的质量比控制为1:1，得到载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100。
实施例4
按照实施例1的方法进行试验，区别在于，将嘧菌酯原药和Fe-MIL-100的质量比控制为0.5:1，得到载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100。
对比例1
按照实施例1所述方法制备得到Fe-MIL-100；然后对Fe-MIL-100进行氨基修饰，得到氨基修饰后的Fe-MIL-100，具体的氨基修饰方法如下所示：
称取50mg Fe-MIL-100样品分散于50mL乙醇中，加热至50℃，待油浴锅温度稳定后，加入乙二胺得到混合料液，其中乙二胺在混合料液中的体积浓度为1％，升温至80℃回流3h。反应结束后冷却至室温，将混合溶液在10000r/min下离心5min，乙醇洗涤3次后，常温干燥，得到氨基修饰的Fe-MIL-100，简写为NH2-Fe-MIL-100。
将嘧菌酯原药和NH2-Fe-MIL-100的质量比控制为1:1，按照实施例1的方法制备得到载药颗粒AZOX@NH2-Fe-MIL-100。
结构表征
一、扫描电镜表征
对实施例1合成的Fe-MIL-100进行扫描电镜分析，结果如图1所示，图1中图a和图b均为Fe-MIL-100的扫描电镜图，其中图a中的标尺为10μm，图b中的标尺为5μm。由图1可知，Fe-MIL-100为八面体结构。
对实施例1合成的AZOX@Fe-MIL-100进行扫描电镜分析，结果如图2所示，图2中图c和图d均为AZOX@Fe-MIL-100的扫描电镜图，其中图c中的标尺为10μm，图d中的标尺为5μm。由图2可知，AZOX@Fe-MIL-100为八面体结构，说明载药并未明显改变Fe-MIL-100的骨架结构。
将对比例1合成的NH2-Fe-MIL-100进行扫描电镜分析，结果如图3所示，图3中图e和图f均为NH2-Fe-MIL-100的扫描电镜图，其中图e中的标尺为10μm，图f中的标尺为5μm。由图3可知，NH2-Fe-MIL-100为八面体结构，说明己二胺修饰并未明显改变Fe-MIL-100的骨架结构。
二、红外光谱表征
对嘧菌酯(简写为AZOX)以及实施例1制备得到的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100进行红外光谱测试，测试结果如图4所示，由图4可知，Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100在1633-1、1573-1、1453-1、1381cm-1处分别出现了苯环的特征吸收峰，AZOX@Fe-MIL-100在2231cm-1处出现与AZOX对应的氰基伸缩振动吸收，说明嘧菌酯成功负载到Fe-MIL-100颗粒上。
将对比例1制备得到的NH2-Fe-MIL-100进行红外光谱测试，测试结果如图5所示。为了方便对比，在图5中附上Fe-MIL-100的红外谱图。由图5可知，NH2-Fe-MIL-100在1633-1、1573-1、1453-1、1381cm-1处分别出现了苯环的特征吸收峰，而且在2968cm-1处出现了饱和C-H的伸缩振动峰，证明乙二胺被成功地修饰到材料表面上了。
三、比表面积和孔径分布表征
对实施例1制备得到的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100进行比表面积和孔径分布测试，测试结果如图6和图7所示。由图6和图7可知，Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100的比表面积(SBET)、孔体积(Vt)和孔径(DBJH)如表1所示：
表1 Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100的结构特征
样品 S<sub>BET</sub>(m<sup>2</sup>/g) V<sub>t</sub>(cm<sup>3/</sup>g) D<sub>BJH</sub>(nm)
Fe-MIL-100 3407.792 1.312 1.627
AZOX@Fe-MIL-100 1497.35 0.625 1.35
本发明在液氮恒温条件下，通过全自动比表面积和孔径分析仪测试样品的比表面积和孔径分布，通过测定不同吸附压力下的吸附量，获得吸附-解吸附等温线。图6为Fe-MIL-100载体及载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100的N2吸附-解吸附等温线。载药后，等温线的样式没变，但N2吸附量大大减少，表明嘧菌酯成功负载到了Fe-MIL-100孔结构中。载药前后样品的比表面积分别为3407.792m2/g和1497.35m2/g，载药前后孔体积分别为1.312cm3/g和0.625cm3/g。
四、XPS表征
对实施例1制备得到的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100，以及对比例1制备得到的NH2-Fe-MIL-100进行XPS分析，测定三种样品(Fe-MIL-100、AZOX@Fe-MIL-100、NH2-Fe-MIL-100)中铁、氧、碳、氮等元素的含量。测试结果如图8所示，由图8可知，载药后的Fe-MIL-100氮元素含量为3.69％，证明嘧菌酯被有效负载材料上；乙二胺修饰后的Fe-MIL-100氮元素含量为10.18％，证明乙二胺被成功地修饰到材料表面上了。具体的检测结果如下所示：Fe-MIL-100：铁5.46％、氧36.2％、碳58.34％；AZOX@Fe-MIL-100：铁4.52％、氧31.97％、碳59.82％、氮3.69％；NH2-Fe-MIL-100：铁5.46％、氧30.76％、碳53.61％、氮10.18％。
五、热稳定性表征
对嘧菌酯(简写为AZOX)以及实施例1制备得到的Fe-MIL-100和AZOX@Fe-MIL-100进行热稳定性TGA测试，测试结果如图9所示，由图9可知：由于材料吸附了水分子，在0～100℃内，Fe-MIL-100、AZOX@Fe-MIL-100重量分别损失了23％、18％，而AZOX重量基本没有损失；而在100～500℃内Fe-MIL-100、AZOX@Fe-MIL-100以及AZOX发生的重量损失56％、67％、85％，则被认为材料骨架和AZOX发生了降解，值得注意的是，在100～500℃内AZOX@Fe-MIL-100重量比Fe-MIL-100多损失了11％，这表明AZOX@Fe-MIL-100吸附了大量的AZOX农药颗粒。
性能测试
一、载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100以及AZOX@NH2-Fe-MIL-100的载药率
采用超声法对实施例1～5制备得到的AZOX@Fe-MIL-100，以及对比例1制备得到的AZOX@NH2-Fe-MIL-100的载药率进行测试，测试结果如表2所示。载药率的测试方法为：称取5mg载药颗粒于10mL离心管中，加入5mL甲醇超声1h，离心收集上清液，重复4次后，使AZOX从Fe-MIL-100或者NH2-Fe-MIL-100中完全释放。将上清液转移至容量瓶定容。高效液相色谱法(HPLC)测定载药颗粒的载药率。色谱条件为：色谱柱Venusil XBP-C18(2.5mm×4.6mm，5μm)；柱温25℃；流动相为乙腈和体积分数为0.1％的甲酸水溶液，乙腈和甲酸水溶液的体积比为48:52；紫外检测器检测波长为254nm；进样量为5mL；流动相流速为1.0mL/min。
表2实施例中AZOX@Fe-MIL-100以及对比例中AZOX@NH2-Fe-MIL-100的载药率和包封率
Figure BDA0002024255510000091
由表2测试结果可知，本发明提供的载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100的载药率较高，可达16.24％，但在相同条件下，对比例1氨基修饰后NH2-Fe-MIL-100的载药率(4.59％)显著低于未修饰的Fe-MIL-100的载药率(9.26％)，这主要是因为氨基修饰后NH2-Fe-MIL-100的孔径结构被乙二胺占据了一部分。另外，本发明提供的载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100的包封率较高，可达16.83％，而且在相同条件下，本发明提供的AZOX@Fe-MIL-100的包封率(10.62％)高于对比例1中AZOX@NH2-Fe-MIL-100的包封率(4.84％)。由此说明，本发明提供的载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100效果优于对比例中AZOX@NH2-Fe-MIL-100载药颗粒的效果。
二、载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100的释放性能
对实施例1制备得到的AZOX@Fe-MIL-100的释放性能进行测试，结果如图10所示。本发明中释放性能的测试方法为：
配制三种不同pH值(5.0、7.2、8.5)的释放介质，释放介质的组成为：磷酸缓冲液、乙醇和吐温-80，其中磷酸缓冲液、乙醇和吐温-80的质量比为70:29.5:0.5。称取约20mg载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100于透析袋中(MW:8000-14000)，加入2mL释放介质，密封后，将透析袋放入盛有198mL释放介质的溶出度测试仪中，控温30℃，搅拌速率为100rpm，定时取样用于高效液相色谱法测定嘧菌酯的释放量，并补充相同体积的取样量，以保证释放介质总体积不变。载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100中嘧菌酯的释放率计算方法如下：
Figure BDA0002024255510000101
Er：累计释放率(％)；
Ve：每次取样体积(1mL)；
Cn：第n次取样时释放介质中嘧菌酯的浓度(mg/mL)；
V0：释放介质的体积(250mL)；
mpesticide：载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100中含有嘧菌酯的质量(mg)。
图10为载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100在pH 5.0、7.2、8.5释放介质中的释放率。图10的纵坐标为释放率，由图10的测试结果可知，载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100在酸性、中性和碱性条件下，均能够缓慢释放，其中在酸性条件下的释放速率最低，在中性条件下释放速率略高于在碱性条件下的释放速率。而且由图10释放率曲线可知，本发明提供的载药颗粒不会出现“突释”现象。
三、载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100的生物活性
对本发明实施例1制备得到的载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100的生物活性进行测试，测试方法为：病原菌菌丝生长抑制平皿法。
以二甲基亚砜为溶剂，以空白实验、嘧菌酯原药和质量浓度为25％的嘧菌酯悬浮剂为对比，不同药物剂型对稻瘟病病原菌和番茄晚疫病病菌的抑制效果如图11所示。
图11中各个字母代表的含义如下所示：
A：为稻瘟病病原菌；B：为番茄晚疫病病菌。
CK：空白对照；
TC-5：嘧菌酯原药对病毒的抑制效果，其中嘧菌酯原药的浓度为5mg/L；
TC-20：嘧菌酯原药对病毒的抑制效果，其中嘧菌酯原药的浓度为20mg/L；
SC-5：质量浓度为25％的嘧菌酯悬浮剂对病毒的抑制效果，培养皿中有效成分嘧菌酯的浓度为5mg/L；
SC-20：质量浓度为25％的嘧菌酯悬浮剂对病毒的抑制效果，培养皿中有效成分嘧菌酯的浓度为20mg/L；
NP-5：实施例1制备的载药率为16.24％的载药颗粒对病毒的抑制效果，培养皿中有效成分嘧菌酯的浓度为5mg/L；
NP-20：实施例1制备的载药率为16.24％的载药颗粒对病毒的抑制效果，培养皿中有效成分嘧菌酯的浓度为20mg/L。
(浓度均为嘧菌酯有效成分的浓度)。
其中不同药物剂型对稻瘟病病菌的抑制率数据如表3所示，不同药物剂型对番茄晚疫病病菌的抑制率数据如表4所示。
表3不同药物剂型对稻瘟病病菌的抑制率
Figure BDA0002024255510000111
表4不同药物剂型对番茄晚疫病病菌的抑制率
Figure BDA0002024255510000112
Figure BDA0002024255510000121
由图11、表3以及表4可知，嘧菌酯原药、25％嘧菌酯悬浮剂和载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100对稻瘟病病原菌和番茄晚疫病病菌的抑制率相当，表明Fe-MIL-100作为载体控制嘧菌酯释放，没有对嘧菌酯的活性产生影响。
四、载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100在菌丝体内的传输
由于Fe-MIL-100没有荧光性能，且Fe-MIL-100没有活性位点与异硫氰酸荧光素键连，因此，本发明创造性地将异硫氰酸荧光素与NH2-Fe-MIL-100键连，进而研究AZOX@Fe-MIL-100在菌丝体内的传输性能。
在对比例1制备得到的NH2-Fe-MIL-100上修饰异硫氰酸荧光素(简写为FITC)，具体方法为：
将NH2-Fe-MIL-100(200mg)悬浮于含5mg异硫氰酸荧光素的50mL乙醇中。室温黑暗条件下恒定磁搅拌24h。反应结束后离心收集产物。将产物在50℃真空干燥12h，得到异硫氰酸荧光素修饰的NH2-Fe-MIL-100，简写为FITC-NH2-Fe-MIL-100。
对FITC-NH2-Fe-MIL-100的荧光性能进行测试，结果如图12所示。由图12可知，当激发波长选取480nm时，FITC-NH2-Fe-MIL-100的发射波长为516nm。
对FITC-NH2-Fe-MIL-100和FITC-NH2-Fe-MIL-100处理的番茄晚疫病原菌菌丝进行激光共聚焦显微镜分析，分析结果如图13所示。图13中左侧的字母“A”代表FITC-NH2-Fe-MIL-100、字母“B”代表空白菌丝，即番茄晚疫病原菌菌丝、字母“C”代表FITC-NH2-Fe-MIL-100处理的番茄晚疫病原菌菌丝。图13中每个小图片右下角的横线为标尺，标尺大小为20μm。图13中，FITC-NH2-Fe-MIL-100具有荧光，而空白菌丝没有荧光，通过将第一行、第二行和第三行进行对比可知，FITC-NH2-Fe-MIL-100处理的菌丝能检测到荧光信号，说明FITC-NH2-Fe-MIL-100能被菌丝吸收传输，进而推测本发明提供的载药颗粒AZOX@Fe-MIL-100也能携带农药被菌丝吸收。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种载药颗粒，其特征在于，所述载药颗粒包括药物成分嘧菌酯和载体金属有机骨架材料，所述嘧菌酯负载于载体金属有机骨架材料中；
所述金属有机骨架材料为Fe-MIL-100；
所述Fe-MIL-100的制备方法包括以下步骤：
将铁粉、均苯三甲酸、氢氟酸、浓硝酸和水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到Fe-MIL-100；所述水热反应的温度为150～180℃，时间为10～15h；所述铁粉和均苯三甲酸的质量比为250～280:600～750。
2.根据权利要求1所述的载药颗粒，其特征在于，所述载药颗粒的载药率为7～16.5％。
3.权利要求1或2所述载药颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将嘧菌酯原药溶解于有机溶剂中，得到嘧菌酯溶液；
(2)将金属有机骨架材料分散于所述嘧菌酯溶液中，形成混合料液；
(3)将所述混合料液静置后过滤，收集固体，得到载药颗粒。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中嘧菌酯溶液的浓度为10～30mg/mL。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中有机溶剂包括甲醇、乙酸乙酯、丙酮和二氯甲烷中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)嘧菌酯溶液中嘧菌酯与金属有机骨架材料的质量比为0.5～3:1。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中分散的方式为搅拌分散，所述搅拌分散的时间为10～20h；所述搅拌分散的温度为20～30℃。
8.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的分散在密封条件下进行。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中静置的时间为15～30min。
CN201910288935.7A 2019-04-11 2019-04-11 一种载药颗粒及其制备方法 Active CN109964942B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910288935.7A CN109964942B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 一种载药颗粒及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910288935.7A CN109964942B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 一种载药颗粒及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109964942A CN109964942A (zh) 2019-07-05
CN109964942B true CN109964942B (zh) 2020-04-17

Family

ID=67084069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910288935.7A Active CN109964942B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 一种载药颗粒及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109964942B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110140718A (zh) * 2019-05-31 2019-08-20 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种纳米银/微孔聚合物复合杀菌液的制备方法
CN110800740B (zh) * 2019-12-03 2021-05-04 清华大学 一种菊酯类农药纳米复合制剂及其制备方法
CN111011371B (zh) * 2019-12-18 2021-09-10 南京大学 配位聚合物包封的金属有机框架纳米农药的制备及应用
CN111387178A (zh) * 2020-03-17 2020-07-10 南京启佑生物科技有限公司 一种采用微反应器制备金属有机骨架-农药纳米复合制剂的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105949247A (zh) * 2016-05-12 2016-09-21 上海海洋大学 一种纳米级金属有机骨架材料的制备方法与应用
CN106644640A (zh) * 2016-12-23 2017-05-10 中国农业科学院植物保护研究所 负载农药吡唑醚菌酯样品的制备方法、用途及其在芦苇茎枯病原菌中荧光示踪的应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105949247A (zh) * 2016-05-12 2016-09-21 上海海洋大学 一种纳米级金属有机骨架材料的制备方法与应用
CN106644640A (zh) * 2016-12-23 2017-05-10 中国农业科学院植物保护研究所 负载农药吡唑醚菌酯样品的制备方法、用途及其在芦苇茎枯病原菌中荧光示踪的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
医药剂型在农药中的应用及发展趋向;魏湘寅等;《农药》;20101231;第49卷(第3期);参见第157-160页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109964942A (zh) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109964942B (zh) 一种载药颗粒及其制备方法
CN107129583B (zh) 具有三嗪结构的多孔有机共价框架材料的合成方法
CN110548488A (zh) 一种生物炭基富氮复合材料、其制备和应用
CN109621910B (zh) 纳米零价铁-金属有机框架核壳材料的制备方法及其应用
CN107159133A (zh) 一种磁性共价有机框架材料及其制备方法和应用
CN105536660B (zh) 一种纳米银负载油茶果壳热解碳微球的制备方法
CN108689786A (zh) 一种借氢还原偶联合成亚胺和胺类化合物的方法
CN106391108A (zh) 一种负载纳米SnO2/TS‑1的合成方法及应用
CN106674118A (zh) Zif‑8吸附材料的制备及用于孔雀石绿水溶液脱色的应用
Fan et al. Guanidinium ionic liquid-controlled synthesis of zeolitic imidazolate framework for improving its adsorption property
Sharafinia et al. The adsorption of cationic dye onto ACPMG@ ZIF-8 core-shell, optimization using central composite response surface methodology (CCRSM)
CN113475512A (zh) 一种中空介孔二氧化硅负载鱼藤酮的纳米颗粒及其制备方法
Nagalakshmi et al. Adsorption of disperse blue 14 onto activated carbon prepared from Jackfruit-PPI-I waste
CN113600166A (zh) 一种用于高级氧化的生物质基催化剂及其制备方法与应用
CN109967063B (zh) 一种铜藻基炭/纳米TiO2复合材料及其制备和应用
CN107983415A (zh) 一种以微孔淀粉为模板的蜂窝状TiO2多孔微球及其制备方法
Salama et al. Removal of methyl orange (MO) from aqueous solution by bimetal-organic frameworks (Cux-Cr100-x–MOF): Kinetics and isotherms studies
CN113526491A (zh) 一种通过生物质水热碳化反应单次、高产量制备单分散小粒径碳纳米球的方法
CN105964217A (zh) 一种磁性KMS-1/Fe3O4复合材料的制备方法及其用于去除环丙沙星
Adhikari et al. Continuous removal of malathion by immobilised biomass of Bacillus species S14 using a packed bed column reactor
CN111484629B (zh) 一种MOFs型分子印迹聚合物及其制备方法、农药残留荧光检测方法
KR101521991B1 (ko) 수분산 폴리우레탄/히드록시아파타이트/섬유 복합 흡착재 및 이의 제조방법
CN108970574A (zh) FeOOH/MnO2/KIT-6吸附剂及其制备方法和应用
CN107137378A (zh) 一种基于金属有机骨架作为生物载体封装药物的抗菌纳米粒子的制备方法
CN114130364A (zh) 一种利用混合金属有机框架材料吸附并降解四环素的高效安全方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Cao Lidong

Inventor after: Huang Qiliang

Inventor after: Shan Yongpan

Inventor after: Zhao Pengyue

Inventor after: Cao Chong

Inventor after: Huang Xiuzhu

Inventor after: Wu Jinlong

Inventor after: Li Fengmin

Inventor after: Zheng Yongquan

Inventor before: Cao Lidong

Inventor before: Huang Qiliang

Inventor before: Shan Yongpan

Inventor before: Zhao Pengyue

Inventor before: Cao Chong

Inventor before: Li Fengmin

Inventor before: Zheng Yongquan

CB03 Change of inventor or designer information
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220120

Address after: 100193 No. 2 Old Summer Palace West Road, Beijing, Haidian District

Patentee after: INSTITUTE OF PLANT PROTECTION CHINESE ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES

Patentee after: Institute for pesticide control, Ministry of agriculture and rural areas

Address before: 100000 Yuanmingyuan West Road, Haidian District, Beijing

Patentee before: INSTITUTE OF PLANT PROTECTION CHINESE ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES

TR01 Transfer of patent right