CN110938156A - 一种两亲性壳聚糖及其制备方法和应用其的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊 - Google Patents

一种两亲性壳聚糖及其制备方法和应用其的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种两亲性壳聚糖及其制备方法和应用其的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊，其中，两亲性壳聚糖具有以下结构：
Figure DDA0002319354560000011
其中，R1为CH3(CH2)14CO－，R2为亲水性氨基酸，亲水性氨基酸选自L‑苏氨酸、L‑半胱氨酸、L‑丙氨酸、L‑甘氨酸、L‑精氨酸、L‑赖氨酸、L‑脯氨酸、L‑丝氨酸中的一种或多种，n为自然数，m为自然数。在壳聚糖主链上同时接枝有作为疏水基团的软脂酸和作为亲水基团的亲水性氨基酸，由此形成的壳聚糖衍生物具有两亲性，能够扩大壳聚糖衍生物的应用范围。

Description

一种两亲性壳聚糖及其制备方法和应用其的两亲性壳聚糖基 纳米微胶囊
技术领域
本发明属于农用药物制剂领域，具体地，涉及一种两亲性壳聚糖及其制备方法和应用其的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊。
背景技术
农业是人类衣食之源、生存之本，是一切生产的首要条件。粮食是人类最基本的生存资料，农业在国民经济中的基础地位，突出地表现在粮食的生产上。农业的发展，离不开农药的保驾护航，因此农药在农业生产中扮演着重要的角色。我国是农业大国，也是农药生产和使用大国，截止2018年，我国化学农药原药年产量300多万吨，使用量达200万吨。我国目前使用的农药多以油溶性的化学农药为主，常规的农药剂型为乳油、悬浮剂、微乳剂、可湿性粉剂，在施用过程涉及大量使用有机溶剂与表面活性剂的情况，存在粉尘飘移、水分散性差、有效利用率低、生物活性不高、农药残留与环境污染严重等问题，影响了食品安全、生态安全和农业可持续发展。因此，急需开发高效、环保、安全的农药新剂型，以解决传统农药制剂的固有弊端。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料，因其尺寸小、结构特殊，因此具有许多优异的理化特性，如小尺寸效应、大比表面积、高反应活性、量子效应等，这些特性使得纳米材料在化工、医药、能源、材料和生命科学等领域中广泛使用，并给各个领域带来革命性的变化。纳米技术是指在纳米尺度范围内研究材料的性质和应用的一种技术，而纳米农业是指将纳米技术运用于农业领域，是研究纳米尺度的材料在农业中的应用。通过纳米技术将药物分散、吸附、包封于纳米材料上，可制备具有缓释特性的纳米粒、纳米球、纳米囊等形式的纳米载药体系。与传统农药剂型相比，缓释型纳米农药剂型可以提高农药的生物利用度，增加药物稳定性，减少施药次数，切实起到提质增效的效果，基于此开发农药纳米剂型具有重要现实意义，有望解决上述传统农药制剂的弊端。
壳聚糖(chitosan)是由甲壳素(Chitin)在强碱条件下脱乙酰基得到的产物，是天然多糖中唯一的碱性多糖，而且壳聚糖无刺激性，具有良好的生物相容性和生物可降解性，其降解产物无毒，能被生物体完全吸收，因此是理想的纳米微胶囊壁材。相比于甲壳素，脱乙酰基后的壳聚糖溶解性能已有很大程度的改善，但也只能溶解在pH＜6.0的酸性溶液中。由于壳聚糖溶解性差、粘度高，其应用范围受到限制，因此改善壳聚糖的溶解性能，是壳聚糖改性研究中最重要的方向之一。通过对壳聚糖的化学改性，在壳聚糖分子中引入适量的亲水基团或疏水基团后，会破坏壳聚糖的结晶结构，使其溶解性极大提高，即利用壳聚糖主链上的氨基、羟基的反应活性，通过化学改性方法使壳聚糖主链上同时接上带有疏水性侧链和亲水性的侧基或侧链，从而使壳聚糖同时具有亲水性和疏水性，即两亲性，并且通过调节亲水性侧链与疏水性侧链的比例，对壳聚糖分别用亲水、疏水基团进行修饰，使壳聚糖的两亲性控制在合理的范围内，可得到两亲性壳聚糖衍生物，有利于扩大壳聚糖的应用范围。以壳聚糖作为壁材，通过超声自组装法、交联法、聚合法，利用基材的氢键作用、静电力作用等包覆药物，可以制备高效缓释型纳米微胶囊农药，能够较少农药的使用次数和使用量，降低环境污染，促进农业绿色发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两亲性壳聚糖及其制备方法和应用其的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊，以获得一种绿色高效的纳米缓释剂。
根据本发明的一个方面，提供一种两亲性壳聚糖，具有以下结构：
Figure BDA0002319354540000021
其中，R1为CH3(CH2)14CO－，R2为亲水性氨基酸，亲水性氨基酸选自L-苏氨酸、L-半胱氨酸、L-丙氨酸、L-甘氨酸、L-精氨酸、L-赖氨酸、L-脯氨酸、L-丝氨酸中的一种或多种，n为自然数，m为自然数。在壳聚糖主链上同时接枝有作为疏水基团的软脂酸和作为亲水基团的亲水性氨基酸，由此形成的壳聚糖衍生物具有两亲性，能够扩大壳聚糖衍生物的应用范围。
根据本发明的另一个方面，提供一种两亲性壳聚糖的制备方法：以壳聚糖、软脂酸和所述亲水性氨基酸作为原料，按照质量比计算，壳聚糖：软脂酸：所述亲水性氨基酸＝1：0.05–0.3：0.05–0.3，进行如下操作：S1.按照软脂酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺＝4–5：10–17：10–17的质量比称取软脂酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，并将软脂酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺溶于第一有机溶剂中，在10–40℃下避光反应不低于1小时，制得软脂酸溶液；S2.将壳聚糖溶解于pH＝5–6的酸性溶液中，得到壳聚糖溶液；S3.将所述壳聚糖溶液加热至50–80℃，然后向所述壳聚糖溶液中加入所述软脂酸溶液，反应10–15小时，制得中间产物A，所述中间产物A的结构式为：
Figure BDA0002319354540000031
S4.将所述中间产物A溶解于第一有机酸中，制得中间产物A溶液；S5.按照所述亲水性氨基酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺＝8–18：15–25：15–25的质量比称取所述亲水性氨基酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，并将所述亲水性氨基酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺溶于水中，反应不低于1小时，制得亲水性氨基酸溶液；S6.向所述中间产物A溶液中加入所述亲水性氨基酸溶液，反应3–10小时，制得所述两亲性壳聚糖。在上述内容中提及的S3和S6中，在涉及的反应完毕后，可以采用透析的方法对混合液进行纯化，具体操作为，交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析混合液。
优选地，第一有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、环己烷、丙酮、乙醚、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种。
优选地，有机酸选自酒石酸或羧酸或酒石酸和羧酸的混合物。可选地，将有机酸的浓度控制在0.1％–3％之间。
本发明以壳聚糖作为原材料，利用壳聚糖中的氨基与软脂酸进行酯化反应，得到中间产物A，然后进一步使中间产物A通过化学偶联法与亲水性氨基酸反应，在壳聚糖链上引入亲水性基团，制备两亲性壳聚糖，反应式如下：
Figure BDA0002319354540000041
上式及本说明书后续提及内容中：CS表示壳聚糖(chitosan)，PA表示软脂酸(palmitic acid)，HAA表示亲水性氨基酸(hydrophilic amino acid)，EDC表示1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidehydrochloride)，NHS表示N-羟基琥珀酰亚胺(N-hydroxysuccinimide)，PA-CS表示中间产物A，PA-CS-HAA表示两亲性壳聚糖。
根据本发明的另一个方面，提供一种应用上述两亲性壳聚糖制备的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊：以两亲性壳聚糖的自组装聚合物作为壁材，以农药原药作为芯材，芯材包埋于壁材之中。利用上述两亲性壳聚糖分子间的范德华力、乳液模板、絮凝聚、固化交联等物理化学方法构建纳米农药新剂型，不仅可以利用壳聚糖的可塑性、抗菌性，而且可以利用接枝基团的柔韧性，制备多功能基纳米微胶囊农药。
优选地，芯材选自阿维菌素、多杀菌素、溴氰菊酯、氯氰菊酯、醚菊酯、氯菊酯、氟胺氰菊酯、杀螨菊酯、甲氰菊酯、乙氰菊酯、溴氟醚菊酯、四溴菊酯、丙氟菊酯、四氟醚菊酯、丙溴磷、二嗪磷、喹硫磷、灭线磷、三唑磷、亚砜磷、磷虫威、吡氟硫磷、吡虫啉、啶虫脒、噻虫啉、噻虫胺、呋虫胺、涕灭威、硫双威、异丙威、乙硫苯威、杀虫环、氟虫脲、除虫脲、氟酰脲、氟苯脲、氟铃脲、双甲脒、喹螨醚、四螨嗪、唑螨酯、嘧螨酯、氟螨嗪、溴螨酯、三唑锡、苯螨特、戊唑醇、氟环唑、苯醚甲环唑、丙环唑、氟硅唑、腈菌唑、环丙唑醇、粉唑醇、四氟咪唑、三唑醇、灭菌唑、联苯三唑醇、烯唑醇、戊菌唑、腈苯唑、亚胺唑、硅氟唑、三唑酮、烯酰吗啉、丁苯吗啉、螺环菌胺、氟吗啉、氯苯嘧啶醇、嗪胺灵、嘧菌胺、甲霜灵、苯霜灵、嘧菌环胺、嘧霉胺、甲苯氟磺隆、戊菌隆、二噻农、敌菌灵、苯氟磺胺、双胍辛盐、多果定、酞菌酯中的一种或者多种。
当芯材选自阿维菌素、多杀菌素、溴氰菊酯、氯氰菊酯、醚菊酯、氯菊酯、氟胺氰菊酯、杀螨菊酯、甲氰菊酯、乙氰菊酯、溴氟醚菊酯、四溴菊酯、丙氟菊酯、四氟醚菊酯、丙溴磷、二嗪磷、喹硫磷、灭线磷、三唑磷、亚砜磷、磷虫威、吡氟硫磷、吡虫啉、啶虫脒、噻虫啉、噻虫胺、呋虫胺、涕灭威、硫双威、异丙威、乙硫苯威、杀虫环、氟虫脲、除虫脲、氟酰脲、氟苯脲、氟铃脲、双甲脒、喹螨醚、四螨嗪、唑螨酯、嘧螨酯、氟螨嗪、溴螨酯、三唑锡、苯螨特中的一种或者多种时，可制备农用杀虫剂。上述农用杀虫剂可以达到显著的杀虫效果。
当芯材选自戊唑醇、氟环唑、苯醚甲环唑、丙环唑、氟硅唑、腈菌唑、环丙唑醇、粉唑醇、四氟咪唑、三唑醇、灭菌唑、联苯三唑醇、烯唑醇、戊菌唑、腈苯唑、亚胺唑、硅氟唑、三唑酮、烯酰吗啉、丁苯吗啉、螺环菌胺、氟吗啉、氯苯嘧啶醇、嗪胺灵、嘧菌胺、甲霜灵、苯霜灵、嘧菌环胺、嘧霉胺、甲苯氟磺隆、戊菌隆、二噻农、敌菌灵、苯氟磺胺、双胍辛盐、多果定、酞菌酯中的一种或者多种时，可以制备农用杀菌剂。上述农用杀菌剂可以达到显著的抗菌效果。
优选地，两亲性壳聚糖基纳米微胶囊的粒径不超过300nm。
根据本发明的另一个方面，提供一种上述两亲性壳聚糖基纳米微胶囊的制备方法，其特征在于：以壁材和芯材作为原料，按照质量比计算，壁材：芯材＝1–8：1，进行如下操作：步骤1：将壁材溶于水中，制得溶液A；步骤2：将芯材溶于水或第二有机溶剂中，制得溶液B，第二有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、环己烷、丙酮、乙醚、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种；步骤3：向溶液B中加入溶液A，反应5–60分钟，制得两亲性壳聚糖基纳米微胶囊。在上述步骤1中，根据实际需要，可以在溶解壁材的过程中往反应液中加入适量的有机酸，选择酒石酸或羧酸或酒石酸和羧酸的混合物作为上述有机酸。
优选地，在步骤3中，将溶液B和溶液A混合后，按照0.01％–0.1％的质量百分数，向反应液中添加乳化剂，乳化剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、吐温-40、吐温-60、吐温-80、NP系列、聚乙烯醇、AEO系列的一种或多种。
上述方法制备的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊的粒径处在纳米级别，由于纳米微胶囊农药的尺寸小、比表面积大、表面带有亲水性的活性基团，因而更容易附着在植物叶面的表面，同时也容易粘附在细菌和病害虫的表面，增加了农药与靶标的接触几率，极大提高以此提高农药的有效利用率。
根据本发明的另一个方面，提供两亲性壳聚糖基纳米微胶囊在果蔬的病虫害防治或果蔬的保鲜上的应用。优选地，上述果蔬可选自香蕉、菠萝、芒果、柑橘、白菜、青瓜中任一种作物。本发明提供的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊作为一种高效、绿色的缓释剂，具有显著的杀虫、抗菌效果，因而能够对果蔬起到很好的抗病、保鲜作用。
综上，本发明提供的两亲性壳聚糖及应用其的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊对壳聚糖的高值化应用研究具有重要的参考价值，并且，对促进农业的绿色发展具有重要的科研意义和经济意义。
附图说明
图1为实施例1制备的吡虫啉纳米微胶囊农药的扫描电子显微镜图片；
图2为实施例1制备的吡虫啉纳米微胶囊农药的粒径分布图；
图3为实施例1制备的吡虫啉纳米微胶囊农药的紫外光解图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。
实施例1 L-苏氨酸改性壳聚糖基吡虫啉纳米微胶囊农药
1)软脂酸接枝壳聚糖共聚物的制备
S1.称取0.25g的软脂酸、0.6g的EDC和0.6g的NHS，并将三者同时溶解在无水乙醇中，然后在室温避光条件下反应1–3小时，以活化软脂酸的羧基官能团，得到软脂酸溶液。
S2.随后称量2g脱乙酰度大于95％的壳聚糖于三口烧瓶中，接着往烧瓶中加入100mL 1％的乙酸溶液，在加热条件下超声搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液。
S3.然后将壳聚糖溶液转移到80℃水浴锅中以进行加热回流反应，并持续搅拌，最后将软脂酸溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中，混合均匀后搅拌反应12小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到软脂酸接枝壳聚糖，即中间产物A，记作PA-CS。
2)L-苏氨酸接枝软脂酸-壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物
S4.称取1g PA-CS于三口烧瓶中，然后加入80mL 1％的醋酸溶液，搅拌至其完全溶解，得到PA-CS溶液。
S5.接着称取0.8g L-苏氨酸(L-threonine，Thr)、1.5g EDC和1.5g NHS，并同时溶解在去离子水中，反应1–3小时以活化Thr的羧基，得到Thr溶液。
S6.在搅拌的条件下将Thr溶液逐滴滴加到PA-CS溶液中，最后继续搅拌反应5–8小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到苏氨酸型两亲性壳聚糖，记作PA-CS-Thr。
3)L-苏氨酸-壳聚糖-软脂酸基吡虫啉纳米微胶囊农药的制备
S7.以PA-CS-Thr作为纳米微胶囊农药的壁材，将本实施例制得的PA-CS-Thr配制成质量浓度为2.5％的水溶液，记作PA-CS-Thr溶液。
S8.将作为纳米微胶囊的芯材农药的吡虫啉分散在二氯甲烷中，配制成质量浓度为2％的农药原液溶液。
S9.将农药原液溶液与PA-CS-Thr溶液按照1:3的质量比混合均匀，并加入质量浓度为0.05％的十六烷基三甲基溴化铵作为乳化剂，采用超声自组装的方法，使反应物在探头式超声仪下超声反应15分钟，并在室温条件下持续搅拌反应8小时。
S10.将反应完毕后的反应体系经过高速离心和透析数天以除去未被包埋的农药，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经过冷冻干燥处理后得到最终产物——L-苏氨酸-壳聚糖-软脂酸基吡虫啉纳米微胶囊农药。
实施例2 L-半胱氨酸改性壳聚糖基阿维菌素纳米微胶囊农药
1)软脂酸接枝壳聚糖共聚物的制备
S1.称取0.22g的软脂酸、0.5g的EDC和0.5g的NHS，并将三者同时溶解在无水乙醇中，然后在室温避光条件下反应1–3小时，以活化软脂酸的羧基官能团，得到软脂酸溶液。
S2.随后称量1.8g脱乙酰度大于98％的壳聚糖于三口烧瓶中，接着往烧瓶中加入100mL 1％的乙酸溶液，在加热条件下超声搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液。
S3.然后将壳聚糖溶液转移到75℃水浴锅中以进行加热回流反应，并持续搅拌，最后将软脂酸溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中，混合均匀后搅拌反应12小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到软脂酸接枝壳聚糖，即中间产物A，记作PA-CS。
2)L-半胱氨酸接枝软脂酸-壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物
S4.称取0.8g PA-CS于三口烧瓶中，然后加入80mL 1％的醋酸溶液，搅拌至其完全溶解，得到PA-CS溶液。
S5.接着称取1.3g L-半胱氨酸(L-cysteine，Cys)、2g EDC和2g NHS，并同时溶解在去离子水中，反应1–3小时以活化Cys的羧基，得到Cys溶液。
S6.在搅拌的条件下将Cys溶液逐滴滴加到PA-CS溶液中，最后继续搅拌反应5–8小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到半胱氨酸型两亲性壳聚糖，记作PA-CS-Cys。
3)L-半胱氨酸-壳聚糖-软脂酸基阿维菌素纳米微胶囊农药的制备
S7.以PA-CS-Cys作为纳米微胶囊农药的壁材，将本实施例制得的PA-CS-Cys配制成质量浓度为2.8％的水溶液，记作PA-CS-Cys溶液。
S8.将作为纳米微胶囊的芯材农药的阿维菌素分散在丙酮中，配制成质量浓度为5％的农药原液溶液。
S9.将农药原液溶液与PA-CS-Cys溶液按照1:3.5的质量比混合均匀，并加入质量浓度为0.03％的十六烷基三甲基氯化铵作为乳化剂，采用超声自组装的方法，使反应物在探头式超声仪下超声反应15分钟，并在室温条件下持续搅拌反应8小时。
S10.将反应完毕后的反应体系经过高速离心和透析数天以除去未被包埋的农药，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经过冷冻干燥处理后得到最终产物——L-半胱氨酸-壳聚糖-软脂酸基阿维菌素纳米微胶囊农药。
实施例3 L-丙氨酸改性壳聚糖基多杀菌素纳米微胶囊农药
1)软脂酸接枝壳聚糖共聚物的制备
S1.称取0.22g的软脂酸、0.8g的EDC和0.8g的NHS，并将三者同时溶解在无水乙醇中，然后在室温避光条件下反应1–3小时，以活化软脂酸的羧基官能团，得到软脂酸溶液。
S2.随后称量2.3g脱乙酰度大于96％的壳聚糖于三口烧瓶中，接着往烧瓶中加入100mL 1％的乙酸溶液，在加热条件下超声搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液。
S3.然后将壳聚糖溶液转移到70℃水浴锅中以进行加热回流反应，并持续搅拌，最后将软脂酸溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中，混合均匀后搅拌反应12小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到软脂酸接枝壳聚糖，即中间产物A，记作PA-CS。
2)L-丙氨酸接枝软脂酸-壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物
S4.称取0.8g PA-CS于三口烧瓶中，然后加入100mL 1％的醋酸溶液，搅拌至其完全溶解，得到PA-CS溶液。
S5.接着称取1g L-丙氨酸(Alanine，Ala)、1.5g EDC和1.5g NHS，并同时溶解在去离子水中，反应1–3小时以活化Ala的羧基，得到Ala溶液。
S6.在搅拌的条件下将Ala溶液逐滴滴加到PA-CS溶液中，最后继续搅拌反应5–8小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到丙氨酸型两亲性壳聚糖，记作PA-CS-Ala。
3)L-丙氨酸-壳聚糖-软脂酸基多杀菌素纳米微胶囊农药的制备
S7.以PA-CS-Ala作为纳米微胶囊农药的壁材，将本实施例制得的PA-CS-Ala配制成质量浓度为2.8％的水溶液，记作PA-CS-Ala溶液。
S8.将作为纳米微胶囊的芯材农药的多杀菌素分散在乙醚中，配制成质量浓度为4.5％的农药原液溶液。
S9.将农药原液溶液与PA-CS-Ala溶液按照1:3.8的质量比混合均匀，并加入质量浓度为0.03％的十二烷基硫酸钠作为乳化剂，采用超声自组装的方法，使反应物在探头式超声仪下超声反应15分钟，并在室温条件下持续搅拌反应8小时。
S10.将反应完毕后的反应体系经过高速离心和透析数天以除去未被包埋的农药，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经过冷冻干燥处理后得到最终产物——L-丙氨酸-壳聚糖-软脂酸基多杀菌素纳米微胶囊农药。
实施例4 L-甘氨酸改性壳聚糖基氟虫脲纳米微胶囊农药
1)软脂酸接枝壳聚糖共聚物的制备
S1.称取0.25g的软脂酸、0.6g的EDC和0.6g的NHS，并将三者同时溶解在无水乙醇中，然后在室温避光条件下反应1–3小时，以活化软脂酸的羧基官能团，得到软脂酸溶液。
S2.随后称量2g脱乙酰度大于95％的壳聚糖于三口烧瓶中，接着往烧瓶中加入100mL 1％的乙酸溶液，在加热条件下超声搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液。
S3.然后将壳聚糖溶液转移到60℃水浴锅中以进行加热回流反应，并持续搅拌，最后将软脂酸溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中，混合均匀后搅拌反应12小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到软脂酸接枝壳聚糖，即中间产物A，记作PA-CS。
2)L-甘氨酸接枝软脂酸-壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物
S4.称取1g PA-CS于三口烧瓶中，然后加入100mL 1％的醋酸溶液，搅拌至其完全溶解，得到PA-CS溶液。
S5.接着称取1.5g L-甘氨酸(Glycine，Gly)、2.2g EDC和2.2g NHS，并同时溶解在去离子水中，反应1–3小时以活化Gly的羧基，得到Gly溶液。
S6.在搅拌的条件下将Gly溶液逐滴滴加到PA-CS溶液中，最后继续搅拌反应5–8小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到甘氨酸型两亲性壳聚糖，记作PA-CS-Gly。
3)L-甘氨酸-壳聚糖-软脂酸基氟虫脲纳米微胶囊农药的制备
S7.以PA-CS-Gly作为纳米微胶囊农药的壁材，将本实施例制得的PA-CS-Gly配制成质量浓度为2.5％的水溶液，记作PA-CS-Gly溶液。
S8.将作为纳米微胶囊的芯材农药的氟虫脲分散在异丙醇中，配制成质量浓度为4.2％的农药原液溶液。
S9.将农药原液溶液与PA-CS-Gly溶液按照1:2.5的质量比混合均匀，并加入质量浓度为0.08％的十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂，采用超声自组装的方法，使反应物在探头式超声仪下超声反应15分钟，并在室温条件下持续搅拌反应8小时。
S10.将反应完毕后的反应体系经过高速离心和透析数天以除去未被包埋的农药，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经过冷冻干燥处理后得到最终产物——L-甘氨酸-壳聚糖-软脂酸基氟虫脲纳米微胶囊农药。
实施例5 L-精氨酸改性壳聚糖基戊唑醇纳米微胶囊农药
1)软脂酸接枝壳聚糖共聚物的制备
S1.称取0.2g的软脂酸、0.5g的EDC和0.5g的NHS，并将三者同时溶解在无水乙醇中，然后在室温避光条件下反应1–3小时，以活化软脂酸的羧基官能团，得到软脂酸溶液。
S2.随后称量2g脱乙酰度大于98％的壳聚糖于三口烧瓶中，接着往烧瓶中加入100mL 1％的乙酸溶液，在加热条件下超声搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液。
S3.然后将壳聚糖溶液转移到65℃水浴锅中以进行加热回流反应，并持续搅拌，最后将软脂酸溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中，混合均匀后搅拌反应12小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到软脂酸接枝壳聚糖，即中间产物A，记作PA-CS。
2)L-精氨酸接枝软脂酸-壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物
S4.称取1.2g PA-CS于三口烧瓶中，然后加入120mL 1％的醋酸溶液，搅拌至其完全溶解，得到PA-CS溶液。
S5.接着称取1.8g L-精氨酸(Arginine，Arg)、2.5g EDC和2.5g NHS，并同时溶解在去离子水中，反应1–3小时以活化Arg的羧基，得到Arg溶液。
S6.在搅拌的条件下将Arg溶液逐滴滴加到PA-CS溶液中，最后继续搅拌反应5–8小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到精氨酸型两亲性壳聚糖，记作PA-CS-Arg。
3)L-精氨酸-壳聚糖-软脂酸基戊唑醇纳米微胶囊农药的制备
S7.以PA-CS-Arg作为纳米微胶囊农药的壁材，将本实施例制得的PA-CS-Arg配制成质量浓度为2.5％的水溶液，记作PA-CS-Arg溶液。
S8.将作为纳米微胶囊的芯材农药的戊唑醇分散在甲醇中，配制成质量浓度为2.5％的农药原液溶液。
S9.将农药原液溶液与PA-CS-Arg溶液按照1:3的质量比混合均匀，并加入质量浓度为0.08％的硬脂酸钠作为乳化剂，采用超声自组装的方法，使反应物在探头式超声仪下超声反应15分钟，并在室温条件下持续搅拌反应8小时。
S10.将反应完毕后的反应体系经过高速离心和透析数天以除去未被包埋的农药，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经过冷冻干燥处理后得到最终产物——L-精氨酸-壳聚糖-软脂酸基戊唑醇纳米微胶囊农药。
实施例6 L-赖氨酸改性壳聚糖基丙环唑纳米微胶囊农药
1)软脂酸接枝壳聚糖共聚物的制备
S1.称取0.2g的软脂酸、0.75g的EDC和0.75g的NHS，并将三者同时溶解在无水乙醇中，然后在室温避光条件下反应1–3小时，以活化软脂酸的羧基官能团，得到软脂酸溶液。
S2.随后称量2g脱乙酰度大于93％的壳聚糖于三口烧瓶中，接着往烧瓶中加入100mL 1％的乙酸溶液，在加热条件下超声搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液。
S3.然后将壳聚糖溶液转移到75℃水浴锅中以进行加热回流反应，并持续搅拌，最后将软脂酸溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中，混合均匀后搅拌反应12小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到软脂酸接枝壳聚糖，即中间产物A，记作PA-CS。
2)L-赖氨酸接枝软脂酸-壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物
S4.称取1g PA-CS于三口烧瓶中，然后加入100mL 1％的醋酸溶液，搅拌至其完全溶解，得到PA-CS溶液。
S5.接着称取1.3g L-赖氨酸(Lysine，Lys)、1.8g EDC和1.8g NHS，并同时溶解在去离子水中，反应1–3小时以活化Lys的羧基，得到Lys溶液。
S6.在搅拌的条件下将Lys溶液逐滴滴加到PA-CS溶液中，最后继续搅拌反应5–8小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到赖氨酸型两亲性壳聚糖，记作PA-CS-Lys。
3)L-赖氨酸-壳聚糖-软脂酸基丙环唑纳米微胶囊农药的制备
S7.以PA-CS-Lys作为纳米微胶囊农药的壁材，将本实施例制得的PA-CS-Lys配制成质量浓度为2.5％的水溶液，记作PA-CS-Lys溶液。
S8.将作为纳米微胶囊的芯材农药的丙环唑分散在环己醇中，配制成质量浓度为2.8％的农药原液溶液。
S9.将农药原液溶液与PA-CS-Lys溶液按照1:3.5的质量比混合均匀，并加入质量浓度为0.08％的聚乙烯醇作为乳化剂，采用超声自组装的方法，使反应物在探头式超声仪下超声反应15分钟，并在室温条件下持续搅拌反应8小时。
S10.将反应完毕后的反应体系经过高速离心和透析数天以除去未被包埋的农药，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经过冷冻干燥处理后得到最终产物——L-赖氨酸-壳聚糖-软脂酸基丙环唑纳米微胶囊农药。
实施例7 L-脯氨酸改性壳聚糖基氟吗啉纳米微胶囊农药
1)软脂酸接枝壳聚糖共聚物的制备
S1.称取0.25g的软脂酸、0.85g的EDC和0.85g的NHS，并将三者同时溶解在无水乙醇中，然后在室温避光条件下反应1–3小时，以活化软脂酸的羧基官能团，得到软脂酸溶液。
S2.随后称量2g脱乙酰度大于96％的壳聚糖于三口烧瓶中，接着往烧瓶中加入100mL 1％的乙酸溶液，在加热条件下超声搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液。
S3.然后将壳聚糖溶液转移到55℃水浴锅中以进行加热回流反应，并持续搅拌，最后将软脂酸溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中，混合均匀后搅拌反应12小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到软脂酸接枝壳聚糖，即中间产物A，记作PA-CS。
2)L-脯氨酸接枝软脂酸-壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物
S4.称取0.8g PA-CS于三口烧瓶中，然后加入80mL 1％的醋酸溶液，搅拌至其完全溶解，得到PA-CS溶液。
S5.接着称取1.2g L-脯氨酸(Proline，Pro)、1.6g EDC和1.6g NHS，并同时溶解在去离子水中，反应1–3小时以活化Pro的羧基，得到Pro溶液。
S6.在搅拌的条件下将Pro溶液逐滴滴加到PA-CS溶液中，最后继续搅拌反应5–8小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到脯氨酸型两亲性壳聚糖，记作PA-CS-Pro。
3)L-脯氨酸-壳聚糖-软脂酸基氟吗啉纳米微胶囊农药的制备
S7.以PA-CS-Pro作为纳米微胶囊农药的壁材，将本实施例制得的PA-CS-Pro配制成质量浓度为2.5％的水溶液，记作PA-CS-Pro溶液。
S8.将作为纳米微胶囊的芯材农药的氟吗啉分散在乙酸乙酯中，配制成质量浓度为3％的农药原液溶液。
S9.将农药原液溶液与PA-CS-Pro溶液按照1:3.4的质量比混合均匀，并加入质量浓度为0.05％的吐温-60作为乳化剂，采用超声自组装的方法，使反应物在探头式超声仪下超声反应15分钟，并在室温条件下持续搅拌反应8小时。
S10.将反应完毕后的反应体系经过高速离心和透析数天以除去未被包埋的农药，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经过冷冻干燥处理后得到最终产物——L-脯氨酸-壳聚糖-软脂酸基氟吗啉纳米微胶囊农药。
实施例8 L-丝氨酸改性壳聚糖基甲霜灵纳米微胶囊农药
1)软脂酸接枝壳聚糖共聚物的制备
S1.称取0.2g的软脂酸、0.65g的EDC和0.65g的NHS，并将三者同时溶解在无水乙醇中，然后在室温避光条件下反应1–3小时，以活化软脂酸的羧基官能团，得到软脂酸溶液。
S2.随后称量2g脱乙酰度大于98％的壳聚糖于三口烧瓶中，接着往烧瓶中加入100mL 1％的乙酸溶液，在加热条件下超声搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液。
S3.然后将壳聚糖溶液转移到70℃水浴锅中以进行加热回流反应，并持续搅拌，最后将软脂酸溶液逐滴滴加到壳聚糖溶液中，混合均匀后搅拌反应12小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到软脂酸接枝壳聚糖，即中间产物A，记作PA-CS。
2)L-丝氨酸接枝软脂酸-壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物
S4.称取0.8g PA-CS于三口烧瓶中，然后加入100mL 1％的醋酸溶液，搅拌至其完全溶解，得到PA-CS溶液。
S5.接着称取1g L-丝氨酸(Serine，Ser)、1.5g EDC和1.5g NHS，并同时溶解在去离子水中，反应1–3小时以活化Ser的羧基，得到Ser溶液。
S6.在搅拌的条件下将Ser溶液逐滴滴加到PA-CS溶液中，最后继续搅拌反应5–8小时；待反应完毕，产物经去离子水和稀酸中透析2天，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液，其中间隔数小时更换一次透析液，最后经冷冻干燥处理得到丝氨酸型两亲性壳聚糖，记作PA-CS-Ser。
3)L-丝氨酸-壳聚糖-软脂酸基甲霜灵纳米微胶囊农药的制备
S7.以PA-CS-Ser作为纳米微胶囊农药的壁材，将本实施例制得的PA-CS-Ser配制成质量浓度为2.5％的水溶液，记作PA-CS-Ser溶液。
S8.将作为纳米微胶囊的芯材农药的甲霜灵分散在丁醇中，配制成质量浓度为2.2％的农药原液溶液。
S9.将农药原液溶液与PA-CS-Ser溶液按照1:3.1的质量比混合均匀，并加入质量浓度为0.05％的吐温-80作为乳化剂，采用超声自组装的方法，使反应物在探头式超声仪下超声反应15分钟，并在室温条件下持续搅拌反应8小时。
S10.将反应完毕后的反应体系经过高速离心和透析数天以除去未被包埋的农药，透析过程中交替使用弱酸性的缓冲液和去离子水透析含有产物的混合液,其中间隔数小时更换一次透析液，最后经过冷冻干燥处理后得到最终产物——L-丝氨酸-壳聚糖-软脂酸基甲霜灵纳米微胶囊农药。
实施例9测试例
主要仪器：日立S-4800场发射扫描电子显微镜、马尔文Zetasizer Nano ZS纳米粒度电位仪、安捷伦Agilent Cary 3500紫外-可见分光光度计。
数据获取方式：
采用场发射扫描电子显微镜观察实施例1～实施例8所制备的纳米微胶囊农药的表面外观结构。采用纳米粒度电位仪测量实施例1～实施例8所制备的纳米微胶囊农药的粒径大小。采用紫外-可见分光光度计分别测定实施例1～实施例8所制备的纳米微胶囊农药在50小时内的吸光度，通过吸光度的变化表征纳米微胶囊农药的光稳定性。
测试结果：
图1是实施例1的最终产物——L-苏氨酸-壳聚糖-软脂酸基吡虫啉纳米微胶囊农药放大10万倍的扫描电子显微镜图片，从图可以看到实施例1所制备的L-苏氨酸-壳聚糖-软脂酸基吡虫啉纳米微胶囊农药呈现出球型结构，分散性好，球体表面光滑而且无空洞，平均大小在100nm左右。实施例2–实施例8制备的最终产物的表面外观结构皆与图1所展示的结构类似，大部分产品颗粒呈100nm左右的光滑球体结构。
图2为实施例1的最终产物——L-苏氨酸-壳聚糖-软脂酸基吡虫啉纳米微胶囊农药的粒径分布图，测试结果显示L-苏氨酸-壳聚糖-软脂酸基吡虫啉纳米微胶囊农药的平均粒径为100nm左右，与扫描电子显微镜的测试结果一致。实施例2–实施例8制备的最终产物的粒度测试结果均分别与其各自对应的扫描电子显微镜的测试结果相吻合，实施例2–实施例8制备的最终产物的平均粒径均不超过300nm。由此证明，实施例1–实施例8均成功地制备了具有纳米结构的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊。
图3为实施例1的最终产物——L-苏氨酸-壳聚糖-软脂酸基吡虫啉纳米微胶囊农药的紫外光解图，测试结果显示吡虫啉纳米微胶囊农药的光稳定性比市售吡虫啉的光稳定性高，即使经紫外光持续照射两天后吡虫啉纳米微胶囊农药的光稳定性仍然比市售吡虫啉的高35％。
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。

Claims (10)

1.一种两亲性壳聚糖，其特征在于，具有以下结构：
Figure FDA0002319354530000011
其中，R1为CH3(CH2)14CO－，R2为亲水性氨基酸，所述亲水性氨基酸选自L-苏氨酸、L-半胱氨酸、L-丙氨酸、L-甘氨酸、L-精氨酸、L-赖氨酸、L-脯氨酸、L-丝氨酸中的一种或多种，n为自然数，m为自然数。
2.如权利要求1所述两亲性壳聚糖的制备方法，其特征在于：以壳聚糖、软脂酸和所述亲水性氨基酸作为原料，按照质量比计算，壳聚糖：软脂酸：所述亲水性氨基酸＝1：0.05–0.3：0.05–0.3，进行如下操作：
S1.按照软脂酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺＝4–5：10–17：10–17的质量比称取软脂酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，并将软脂酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺溶于第一有机溶剂中，在10–40℃下避光反应不低于1小时，制得软脂酸溶液；
S2.将壳聚糖溶解于pH＝5–6的酸性溶液中，得到壳聚糖溶液；
S3.将所述壳聚糖溶液加热至50–80℃，然后向所述壳聚糖溶液中加入所述软脂酸溶液，反应10–15小时，制得中间产物A，所述中间产物A的结构式为：
Figure FDA0002319354530000012
S4.将所述中间产物A溶解于第一有机酸中，制得中间产物A溶液；
S5.按照所述亲水性氨基酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺＝8–18：15–25：15–25的质量比称取所述亲水性氨基酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，并将所述亲水性氨基酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺溶于水中，反应不低于1小时，制得亲水性氨基酸溶液；
S6.向所述中间产物A溶液中加入所述亲水性氨基酸溶液，反应3–10小时，制得所述两亲性壳聚糖。
3.如权利要求2所述两亲性壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述第一有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、环己烷、丙酮、乙醚、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种。
4.如权利要求2所述两亲性壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述有机酸选自酒石酸或羧酸或酒石酸和羧酸的混合物。
5.一种应用如权利要求1所述两亲性壳聚糖制备的两亲性壳聚糖基纳米微胶囊，其特征在于：以所述两亲性壳聚糖的自组装聚合物作为壁材，以农药原药作为芯材，所述芯材包埋于所述壁材之中。
6.如权利要求5所述两亲性壳聚糖基纳米微胶囊，其特征在于：所述芯材选自阿维菌素、多杀菌素、溴氰菊酯、氯氰菊酯、醚菊酯、氯菊酯、氟胺氰菊酯、杀螨菊酯、甲氰菊酯、乙氰菊酯、溴氟醚菊酯、四溴菊酯、丙氟菊酯、四氟醚菊酯、丙溴磷、二嗪磷、喹硫磷、灭线磷、三唑磷、亚砜磷、磷虫威、吡氟硫磷、吡虫啉、啶虫脒、噻虫啉、噻虫胺、呋虫胺、涕灭威、硫双威、异丙威、乙硫苯威、杀虫环、氟虫脲、除虫脲、氟酰脲、氟苯脲、氟铃脲、双甲脒、喹螨醚、四螨嗪、唑螨酯、嘧螨酯、氟螨嗪、溴螨酯、三唑锡、苯螨特、戊唑醇、氟环唑、苯醚甲环唑、丙环唑、氟硅唑、腈菌唑、环丙唑醇、粉唑醇、四氟咪唑、三唑醇、灭菌唑、联苯三唑醇、烯唑醇、戊菌唑、腈苯唑、亚胺唑、硅氟唑、三唑酮、烯酰吗啉、丁苯吗啉、螺环菌胺、氟吗啉、氯苯嘧啶醇、嗪胺灵、嘧菌胺、甲霜灵、苯霜灵、嘧菌环胺、嘧霉胺、甲苯氟磺隆、戊菌隆、二噻农、敌菌灵、苯氟磺胺、双胍辛盐、多果定、酞菌酯中的一种或者多种。
7.如权利要求5所述两亲性壳聚糖基纳米微胶囊，其特征在于：其粒径不超过300nm。
8.一种如权利要求5–7任一项所述两亲性壳聚糖基纳米微胶囊的制备方法，其特征在于：以所述壁材和所述芯材作为原料，按照质量比计算，所述壁材：所述芯材＝1–8：1，进行如下操作：
步骤1：将所述壁材溶于水中，制得溶液A；
步骤2：将所述芯材溶于水或第二有机溶剂中，制得溶液B，所述第二有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、环己烷、丙酮、乙醚、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种；
步骤3：向所述溶液B中加入所述溶液A，反应5–60分钟，制得所述两亲性壳聚糖基纳米微胶囊。
9.如权利要求9所述两亲性壳聚糖基纳米微胶囊的制备方法，其特征在于：在所述步骤3中，将所述溶液B和所述溶液A混合后，按照0.01％–0.1％的质量百分数，向反应液中添加乳化剂，所述乳化剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、吐温-40、吐温-60、吐温-80、NP系列、聚乙烯醇、AEO系列的一种或多种。
10.如权利要求5–7任一项所述两亲性壳聚糖基纳米微胶囊在果蔬的病虫害防治或果蔬的保鲜上的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111620964A (zh) * 2020-06-05 2020-09-04 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所 一种防治香蕉枯萎病的复合精油微囊制剂及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008017839A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 The School Of Pharmacy, University Of London Polymeric micellar clusters and their uses in formulating drugs
KR20080114067A (ko) * 2007-06-26 2008-12-31 중앙대학교 산학협력단 팔미토일 키토산의 제조방법 및 이를 함유하는 키토산 필름
CN102863557A (zh) * 2012-10-12 2013-01-09 苏州大学 乳糖酸修饰的脂肪酸-三甲基壳聚糖聚合物制备方法及应用
CN104098777A (zh) * 2014-07-10 2014-10-15 苏州大学 一种三嵌段聚合物及其制备方法
CN104208709A (zh) * 2014-08-27 2014-12-17 吴正治 一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用
US20180086852A1 (en) * 2015-03-31 2018-03-29 Kewpie Corporation Hyaluronic Acid Derivative and Manufacturing Method Therefor and Cosmetics, Food Composition, and Pharmaceutical Composition Containing Hyaluronic Acid Derivative
CN109053928A (zh) * 2018-05-30 2018-12-21 中国科学院兰州化学物理研究所 一种基于改性壳聚糖的生物大分子及其制备方法和应用
CN109575155A (zh) * 2018-12-29 2019-04-05 湖北工程学院 一种油溶性壳聚糖衍生物及其制备方法和应用
CN109929057A (zh) * 2019-03-14 2019-06-25 中国热带农业科学院农产品加工研究所 农药控释包膜材料、纳米载药胶束及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008017839A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 The School Of Pharmacy, University Of London Polymeric micellar clusters and their uses in formulating drugs
KR20080114067A (ko) * 2007-06-26 2008-12-31 중앙대학교 산학협력단 팔미토일 키토산의 제조방법 및 이를 함유하는 키토산 필름
CN102863557A (zh) * 2012-10-12 2013-01-09 苏州大学 乳糖酸修饰的脂肪酸-三甲基壳聚糖聚合物制备方法及应用
CN104098777A (zh) * 2014-07-10 2014-10-15 苏州大学 一种三嵌段聚合物及其制备方法
CN104208709A (zh) * 2014-08-27 2014-12-17 吴正治 一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用
US20180086852A1 (en) * 2015-03-31 2018-03-29 Kewpie Corporation Hyaluronic Acid Derivative and Manufacturing Method Therefor and Cosmetics, Food Composition, and Pharmaceutical Composition Containing Hyaluronic Acid Derivative
CN109053928A (zh) * 2018-05-30 2018-12-21 中国科学院兰州化学物理研究所 一种基于改性壳聚糖的生物大分子及其制备方法和应用
CN109575155A (zh) * 2018-12-29 2019-04-05 湖北工程学院 一种油溶性壳聚糖衍生物及其制备方法和应用
CN109929057A (zh) * 2019-03-14 2019-06-25 中国热带农业科学院农产品加工研究所 农药控释包膜材料、纳米载药胶束及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARJAN MOTIEI ET AL.: "Preparation of Amphiphilic Chitosan Nanoparticles for Controlled Release of Hydrophobic Drugs", 《JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY》 *
江波等主编: "《普通高等教育"十五"国家级规划教材 食品化学 第2版》", 30 September 2018 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111620964A (zh) * 2020-06-05 2020-09-04 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所 一种防治香蕉枯萎病的复合精油微囊制剂及其制备方法
CN111620964B (zh) * 2020-06-05 2021-04-06 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所 一种防治香蕉枯萎病的复合精油微囊制剂及其制备方法

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