CN110720472A - 明胶/cmc昆虫病毒微胶囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种明胶/CMC昆虫病毒微胶囊的制备方法，包括以下步骤：(1)将CMC溶于去离子水中制得CMC溶液；在CMC溶液加入昆虫病毒干粉，搅拌混合均匀，形成混合物A；用即配的缓冲溶液配制质量分数为1％‑5％的明胶溶液；(2)将明胶溶液加入混合物A中，明胶与CMC的质量比为1:2～12:1；在25～35℃温度下搅拌至溶液混合均匀，转速为200～1000r/min；往溶液中滴加质量百分比为10％的冰醋酸溶液，缓慢调节溶液的pH值直至在显微镜下观察溶液中出现球形微胶囊，停止加热，冷却，滴加固化剂溶液，反应30～60min，静置离心，去掉上层清液，沉淀物冻干即为明胶/CMC病毒微胶囊。本发明的明胶/CMC病毒微胶囊可应用于斜纹夜蛾多角体病毒，安全环保，抗紫外性能强，可以有效保护病毒不被紫外线杀死，提高杀虫率。
Description
技术领域
本发明涉及缓释微胶囊农药技术领域，具体地说是一种明胶/CMC昆虫病毒微胶囊的制备方法。
背景技术
国家当前正致力于发展健康中国，提倡绿色发展，十分重视生态环境保护工作。因此，高毒性、高污染、不易储存、物理化学稳定性差、利用率低的传统农药不再能满足当下人们的需求，这使得人们在对新农药产品进行研究发明的同时，更加关注对农药缓释控释的研究。
微胶囊技术是以天然或合成的高分子材料作为囊壁，通过化学法、物理法或物理化学法将活性物质(囊心)包裹起来形成具有半透性或密封囊膜的一种技术，其优势在于形成微胶囊时，囊心被包覆与外界环境隔离，在适当条件下，破壁后能将囊心释放出来，可使囊心免受外界的温度、氧气和紫外线等因素的影响，生物农药中微胶囊技术的应用报道较少，由于它拥有诸多的优点和功能，已经引起广泛关注，尤其是社会对安全、环境、生态和可持续发展的意识不断增强，生物农药不断地被开发与应用之际，微胶囊剂将成为生物农药制剂的重要发展方向。
昆虫病毒作为生物农药杀虫剂，在市场和应用方面不断被研究和推动，在各个领域都有在应用，前景十分广阔。因为其在自然界本来就存在，对环境不会造成任何影响，也不会污染环境。现有昆虫病毒杀虫剂的抗紫外线性能不足，以致于影响昆虫病毒的应用。
因此，有必要开发一种应用于昆虫病毒杀虫剂的、安全环保、抗紫外性能强的明胶/CMC病毒微胶囊的制备方法。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供了一种明胶/CMC昆虫病毒微胶囊的制备方法。
本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：
一种明胶/CMC昆虫病毒微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)将CMC溶于去离子水中，制得质量分数为1％的CMC溶液；在CMC溶液加入昆虫病毒干粉，其中昆虫病毒干粉与CMC的质量比为1:10～2:1，搅拌混合均匀，形成混合物A；用即配的缓冲溶液配制质量分数为1％-5％的明胶溶液；
(2)将明胶溶液加入混合物A中，其中明胶与CMC的质量比为1:2～12:1；在25～35℃温度下搅拌至溶液混合均匀，转速为200～1000r/min；往溶液中滴加质量百分比为10％的冰醋酸溶液，缓慢调节溶液的pH值直至在显微镜下观察溶液中出现球形微胶囊，停止加热，使溶液冷却，加入固化剂(明胶与CMC用量的1％～4％)，反应30～60min，静置离心，去掉上层清液，沉淀物冻干即为明胶/CMC病毒微胶囊。
优选地，所述固化剂为甲醛、戊二醛、尿醛或茶多酚。
优选地，所述茶多酚溶液为1mg/ml～5mg/ml的茶多酚水溶液。
优选地，所述甲醛、戊二醛、尿醛溶液为0.5mg/ml～1mg/ml的水溶液。
优选地，所述病毒干粉为斜纹夜蛾多角体病毒干粉或甜菜夜蛾多角体病毒干粉。
优选地，所述缓冲溶液为明胶的醋酸水溶液，pH值为5.8。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的明胶/CMC病毒微胶囊可应用于防治斜纹夜蛾、甜菜夜蛾等昆虫，安全环保，抗紫外性能强，可以有效保护昆虫病毒不被紫外线杀死，提高杀虫率。
附图说明
图1是实施例1中的样品1的显微镜图片；
图2为使用固化剂茶多酚制备的微胶囊(空白)的显微镜图片；
图3为使用固化剂茶多酚制备的微胶囊(病毒)的显微镜图片；
图4为使用固化剂甲醛制备的微胶囊(空白)的显微镜图片；
图5为使用固化剂甲醛制备的微胶囊(病毒)的显微镜图片。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的说明。
需要说明的是，本发明提供的技术方案中所采用的原料，除特殊说明外，均通过常规手段制备或通过商业渠道购买。
实施例1
一种明胶/CMC昆虫病毒微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)将CMC溶于去离子水中，制得质量分数为1％的CMC溶液；在50gCMC溶液加入0.1g病毒干粉，搅拌混合均匀，形成混合物A；用即配的缓冲溶液配制质量分数为1％的明胶溶液；
(2)将明胶溶液加入混合物A中，其中明胶与CMC的质量比为9:1；在35℃温度下搅拌至溶液混合均匀，转速为400r/min；往溶液中滴加质量百分比为10％的冰醋酸溶液，缓慢的调节溶液的pH值直至pH值为4.632(此时吸取1ml溶液保存作为样品1)，停止加热，使溶液冷却，滴加2ml1mg/ml的茶多酚水溶液，反应30min，静置离心，去掉上层清液，沉淀物冻干即为明胶/CMC病毒微胶囊。
病毒干粉为斜纹夜蛾多角体病毒干粉。
实施例2
一种明胶/CMC昆虫病毒微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)将CMC溶于去离子水中，制得质量分数为1％的CMC溶液；在100gCMC溶液加入0.5g病毒干粉，搅拌混合均匀，形成混合物A；用即配的缓冲溶液配制质量分数为1％的明胶溶液；
(2)将明胶溶液加入混合物A中，其中明胶与CMC的质量比为2:1；在30℃温度下搅拌至溶液混合均匀，转速为600r/min；往溶液中滴加质量百分比为10％的冰醋酸溶液，缓慢的调节溶液的pH值直至pH值为4.632，停止加热，使溶液冷却，滴加0.5mg/ml甲醛水溶液1ml，反应30min，静置离心，去掉上层清液，沉淀物冻干即为明胶/CMC病毒微胶囊。
病毒干粉为斜纹夜蛾多角体病毒干粉。
对比例1
按照实施例1所述方法，其中步骤(1)的CMC溶液中不添加病毒干粉，制得明胶/CMC空白微胶囊。
对比例2
按照实施例2所述方法，其中步骤(1)的CMC溶液中不添加病毒干粉，制得明胶/CMC空白微胶囊。
明胶和CMC的复合凝聚作用是制备微胶囊的关键，之所以两种胶体能产生复合凝聚作用是因为当两种胶体带有不同的电荷的时候，由于静电的相互之间的作用，从而发生复合凝聚。当明胶溶液的电位从负电位到正电位的时候，此刻的溶液pH就是明胶溶液的等电点，而溶液的pH到达明胶的等电点时，CMC溶液依然还处于负电位的状态，这个时候两者形成复合凝聚物，进而包埋芯材。
图1是实施例1中的样品1的显微镜图片。当溶液pH＝4.623时，可以看到形状非常均匀的球形微胶囊，包裹着病毒，体态也非常的均匀，产率也非常高，此时由于明胶和CMC电荷不一样发生了复合凝聚作用，壁材的利用率也非常高。
图2为使用固化剂茶多酚制备的微胶囊(空白)的显微镜图片；图3为使用固化剂茶多酚制备的微胶囊(病毒)的显微镜图片；图4为使用固化剂甲醛制备的微胶囊(空白)的显微镜图片；图5为使用固化剂甲醛制备的微胶囊(病毒)的显微镜图片。由以上的显微镜观察结果可以得知，在还未有添加病毒时，加入固化剂甲醛和茶多酚，所显示出来的显微镜结果并无多大的不同；往混合溶液加入病毒后，再加入固化剂，我们可以看到甲醛固化剂制备的微胶囊颗粒大，成型的微胶囊多为圆形，粒径比较均一，包裹的病毒多。而加入固化剂茶多酚的溶液，而且粒径不均，形状不一，有些还显现出来的是长条状。
紫外性能测试：
样品为：非封装病毒、对比例1-2中制备的空白微胶囊、实施例1制备的茶多酚固化病毒微胶囊、实施例2制备的甲醛固化病毒微胶囊、空白对照组(无微胶囊)。其中：非封装病毒、实施例1制备的茶多酚固化病毒微胶囊、实施例2制备的甲醛固化病毒微胶囊中的病毒浓度一致。
将样品在相同高度用紫外灯进行辐照3h，随后进行生物测定，以确定病毒活性。将样品溶于适量去离子水中制得悬浮液，用毛笔均匀刷抹在大小形状一致的饲料表面，开始接入3龄幼虫各20头等到饲料表面随着自然干燥后，给对照组幼虫饲喂滴加无菌水的饲料，以上各组实验重复操作3次。培养室条件为温度保持25℃，光照12L：12D，记录试虫死亡情况，直至全部死亡或化蛹。具体如下表所示：
由上表可知：非封装病毒经紫外光照而失活，导致试虫死亡率很低，为10％；而空白微胶囊对幼虫的致死率只有5％，这说明空白微胶囊没有杀虫性或者只有少量杀虫性；病毒微胶囊对幼虫的致死率接近40％，说明病毒微胶囊中的病毒仍具有大部分活性，用微胶囊包裹病毒可以有效保护病毒不被紫外线杀死。用甲醛固化和茶多酚固化的病毒微胶囊，都可以有效避免紫外线的伤害，试虫的死亡率也很高。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种明胶/CMC昆虫病毒微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将CMC溶于去离子水中，制得质量分数为1％的CMC溶液；在CMC溶液加入昆虫病毒干粉，其中昆虫病毒干粉与CMC的质量比为1:10～2:1，搅拌混合均匀，形成混合物A；用即配的缓冲溶液配制质量分数为1％-5％的明胶溶液；
(2)将明胶溶液加入混合物A中，其中明胶与CMC的质量比为1:2～12:1；在25～35℃温度下搅拌至溶液混合均匀，转速为200～1000r/min；往溶液中滴加质量百分比为10％的冰醋酸溶液，缓慢调节溶液的pH值直至在显微镜下观察溶液中出现球形微胶囊，停止加热，使溶液冷却，加入固化剂(明胶与CMC用量的1％～4％)，反应30～60min，静置离心，去掉上层清液，沉淀物冻干即为明胶/CMC病毒微胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种明胶/CMC病毒微胶囊的制备方法，其特征在于，所述固化剂为甲醛、戊二醛、尿醛或茶多酚。
3.根据权利要求2所述的一种明胶/CMC病毒微胶囊的制备方法，其特征在于，所述茶多酚溶液为1mg/ml～5mg/ml的茶多酚水溶液。
4.根据权利要求2所述的一种明胶/CMC病毒微胶囊的制备方法，其特征在于，所述甲醛、戊二醛、尿醛溶液为0.5mg/ml～1mg/ml的水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种明胶/CMC病毒微胶囊的制备方法，其特征在于，所述昆虫病毒干粉为斜纹夜蛾多角体病毒干粉或甜菜夜蛾多角体病毒干粉。
6.根据权利要求1所述的一种明胶/CMC病毒微胶囊的制备方法，其特征在于，所述缓冲溶液为明胶的醋酸水溶液，pH值为5.8。
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