CN110973126B - 一种嘧菌酯乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种嘧菌酯乳液，包括：嘧菌酯油相溶液和谷朊粉水解悬液，其中，嘧菌酯分子吸附于谷朊粉寡肽链周围，嘧菌酯分子与谷朊粉寡肽链相互交联形成网链结构。本发明还公开了一种制备嘧菌酯乳液的方法。本发明对嘧菌酯进行适当包被，在不影响药物活性条件下，有效保护嘧菌酯，可提高其稳定性、延长持效周期，提高嘧菌酯的有效利用率。

Description

一种嘧菌酯乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种嘧菌酯乳液及其制备方法，属于嘧菌酯杀菌剂领域。
背景技术
嘧菌酯(Azoxystrobin)是一种全新的β甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，具有保护、治疗和铲除三重功效，通过抑制病菌的呼吸作用来破坏病菌的能量合成，是世界上第一个大量用于农业生产的免疫类杀菌剂，是世界上用量最大、销售额最多的农用杀菌剂。嘧菌酯在水中溶解度20mg/L，在水溶液中对光敏感，在制备和贮存过程中易发生光解失效。如对嘧菌酯进行适当的乳化包埋处理，可有效提高其稳定性、贮藏期。随着我国对农药制剂的要求提高，开发农药新品种和新剂型成为一大重点。以往的可湿性粉剂、水分散粒剂无法适应新的需求。
谷朊粉(Wheat gluten)是从小麦(面粉)中提取出来的天然蛋白质，具有粘性、弹性、延伸性、成膜性和吸脂性，可以经过酸、碱、蛋白酶水解形成多种氨基酸，长短肽链。同时，由于谷朊粉具有良好的生物相容性、无毒且生物可降解等特性，是药物的潜在优良载体。谷朊粉在酸水解后产生各类疏水性、亲水性氨基酸、多肽。同时，由于氨基酸、多肽中的氨基与嘧菌酯中的环状结构产生静电吸附，使结合更加紧密。
经过对现有技术的检索发现，现有技术主要以脲醛树脂或其该性质类似物物作为药物载体，进行载药微球制备和应用等，粒径范围在纳米级或微米级不等。药物释放特征为缓慢释放或者程序性缓慢释放，药物含量不高。以谷朊粉多肽作为载体乳化嘧菌酯制备复合纳米粒子未见报道。同时，常用嘧菌酯药剂为可湿性粉剂和水分散粒剂，具有利用率低、环境污染大、稳定性差、应用周期短等问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种乳化法包埋嘧菌酯的乳液及其制备方法，极大的提高了嘧菌酯的有效利用率，并且制备所得的嘧菌酯乳液在水溶液中分散均匀。
本发明的技术方案是：一种嘧菌酯乳液，包括：嘧菌酯油相溶液和谷朊粉水解悬液，其中，嘧菌酯分子吸附于谷朊粉寡肽链周围，嘧菌酯分子与谷朊粉寡肽链相互交联形成网链结构。
优选的，所述的乳液的粒径分布为500～10000nm，zeta电位-22～32mV，嘧菌酯含量10％～30％。
本发明还提供一种制备所述嘧菌酯乳液的方法，包括以下步骤：
第一步、嘧菌酯油相溶液制备：将嘧菌酯加热熔融后溶于0-60℃混合溶剂中，配制成嘧菌酯原液；
第二步、谷朊粉水解悬液制备：将谷朊粉用pH＝1.5-4的乳酸配置成5％-15％的悬浊液，50-65℃水浴进行水解，得谷朊粉水解悬液；
第三步、嘧菌酯乳化液制备：向嘧菌酯原液中加入等体积的谷朊粉水解悬液，加入硅藻土，十二烷基二苯醚磺酸钠，再加入甘油，室温搅拌，制成嘧菌酯乳化液；
第四步、向嘧菌酯乳化液中加入黄原胶溶液，室温搅拌，调节pH至5-7，即得嘧菌酯乳液。
优选的，在第一步中，所述嘧菌酯原液中嘧菌酯的浓度为0.5-1.0g/mL，熔融温度为110-125℃。
优选的，在第一步中，所述混合溶剂中乙酸乙酯：碳酸二甲酯：乳酸乙酯的体积比例为5-8:8-10:2-4，温度为10-65℃。
优选的，在第二步中，所述谷朊粉水解悬液中谷朊粉的浓度为50-150mg/mL。
优选的，在第三步中，各种物质的配比为：嘧菌酯原液5ml，谷朊粉水解物5ml，硅藻土0.25g，十二烷基二苯醚磺酸钠1.25ml，甘油10ml。
优选的，在第四步中，加入的是7.5ml浓度为10mg/ml的黄原胶水溶胶。
优选的，所述室温搅拌的时间为5-15分钟，搅拌转速1000-1500r/min。
本发明的有益效果是：
本发明通过分散剂(硅藻土)，谷朊粉水解，混合溶剂的配置和搅拌速率来调节嘧菌酯乳液的粒径及分布，以满足农药剂使用需求。具体地，通过加入谷朊粉水解液与嘧菌酯形成交联结构使药物均匀分散；通过加入分散剂使乳液在搅拌过程中不易结团；通过改善混合溶剂的配置使乳液在水中更好的分散，提高药效。
本发明制备操作简单，以嘧菌酯/混合溶剂/甘油/谷朊粉水解物/硅藻土/黄原胶简单混合即可获得嘧菌酯乳液，粒子无粘连，粒径小，分散性高，在用水稀释到作用浓度后能均匀分散在水中，有利于均匀分散在农作物表面，更好的发挥功效。
本发明对嘧菌酯进行适当包被，在不影响药物活性条件下，有效保护嘧菌酯，可提高其稳定性、延长持效周期。
附图说明
图1为嘧菌酯颗粒扫描电子显微镜下观测形貌，其中ABCD依次代表实施例1-实施例4样本扫描电子显微镜观测图像，E为嘧菌酯原药图像，F为同等条件下观测到的阿米西达图像；
图2为实施例样本抑菌效果图，其中ABCD依次代表实施例1-实施例4样本抑菌效果图像，E为无嘧菌酯对照组图像。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
以下实施例的涉及嘧菌酯乳液包括：嘧菌酯原溶剂(油相)和谷朊粉水解悬液，其中：嘧菌酯分子吸附与谷朊粉多肽链周围，嘧菌酯分子与谷朊粉多肽链相互交联形成网链结构。
以下实施例的涉及上述嘧菌酯乳液的制备方法，具体如下：
实施例1
第一步，嘧菌酯油相溶液制备：将5g嘧菌酯加热至110℃熔融后，溶于温度为0℃的10ml混合溶剂(乙酸乙酯：碳酸二甲酯：乳酸乙酯的体积比例为5:8:2)中，配制成0.5g/ml的嘧菌酯原液；
第二步，谷朊粉水解悬液制备：将5g谷朊粉加入到10mL2％乳酸水溶液中(pH＝1)，50℃水浴进行水解2h，得浓度为500mg/ml的谷朊粉水解悬液；
第三步，嘧菌酯乳化液制备：在1000r/min机械搅拌下，向10ml嘧菌酯原液中缓慢加入10ml谷朊粉水解悬液，20ml甘油，2.5ml十二烷基二苯醚磺酸钠，0.5g硅藻土，得嘧菌酯乳化液；
第四步，嘧菌酯乳液的制备：在搅拌15分钟后向嘧菌酯乳化液中加入7.5ml黄原胶溶液(浓度10mg/ml)；室温下搅拌5分钟，调节pH＝5，嘧菌酯乳液呈乳白色，即得嘧菌酯乳液，嘧菌酯含量为10.0％，平均水合粒径为500nm，平均zeta电位为-22mV。
实施例2
第一步，嘧菌酯油相溶液制备：将15g嘧菌酯加热至125℃熔融后，溶于温度为60℃的10ml混合溶剂(乙酸乙酯：碳酸二甲酯：乳酸乙酯的体积比例为8:10:4)中，配制成1.5g/ml的嘧菌酯原液；
第二步，谷朊粉水解悬液制备：将15g谷朊粉加入到10mL2％乳酸水溶液中(pH＝4)，65℃水浴进行水解2h，得浓度为150mg/ml的谷朊粉水解悬液；
第三步，嘧菌酯乳化液制备：在1500r/min机械搅拌下，向10ml嘧菌酯原液中缓慢加入10ml谷朊粉水解悬液，20ml甘油，2.5ml十二烷基二苯醚磺酸钠，0.5g硅藻土，得嘧菌酯乳化液；
第四步，嘧菌酯乳液的制备：在搅拌30分钟后向嘧菌酯乳化液中加入7.5ml黄原胶溶液(浓度10mg/ml)；室温下搅拌15分钟，调节pH＝7，嘧菌酯乳液呈乳白色，即得嘧菌酯乳液，嘧菌酯含量为30％，平均水合粒径为10000nm，平均zeta电位为-27mV。
实施例3
第一步，嘧菌酯油相溶液制备：将10g嘧菌酯加热至117.5℃熔融后，溶于温度为30℃的10ml混合溶剂(乙酸乙酯：碳酸二甲酯：乳酸乙酯的体积比例为6.5:9:3)中，配制成1.0g/ml的嘧菌酯原液；
第二步，谷朊粉水解悬液制备：将10g谷朊粉加入到10mL2％乳酸水溶液中(pH＝2.5)，57.5℃水浴进行水解2h，得浓度为100mg/ml的谷朊粉水解悬液；
第三步，嘧菌酯乳化液制备：在1250r/min机械搅拌下，向10ml嘧菌酯原液中缓慢加入10ml谷朊粉水解悬液，20ml甘油，2.5ml十二烷基二苯醚磺酸钠，0.5g硅藻土，得嘧菌酯乳化液；
第四步，嘧菌酯乳液的制备：在搅拌22.5分钟后向嘧菌酯乳化液中加入7.5ml黄原胶溶液(浓度10mg/ml)；室温下搅拌10分钟，调节pH＝6，嘧菌酯乳液呈乳白色，即得嘧菌酯乳液，嘧菌酯含量为20.0％，平均水合粒径为nm，平均zeta电位为-30mV。
实施例4
第一步，嘧菌酯油相溶液制备：将10g嘧菌酯加热至118℃熔融后，溶于温度为45℃的10ml混合溶剂(乙酸乙酯：碳酸二甲酯：乳酸乙酯的体积比例为5:10:2)中，配制成1.0g/ml的嘧菌酯原液；
第二步，谷朊粉水解悬液制备：将10g谷朊粉加入到10mL2％乳酸水溶液中(pH＝2.0)，55℃水浴进行水解2h，得浓度为100mg/ml的谷朊粉水解悬液；
第三步，嘧菌酯乳化液制备：在1300r/min机械搅拌下，向10ml嘧菌酯原液中缓慢加入10ml谷朊粉水解悬液，20ml甘油，2.5ml十二烷基二苯醚磺酸钠，0.5g硅藻土，得嘧菌酯乳化液；
第四步，嘧菌酯乳液的制备：在搅拌20分钟后向嘧菌酯乳化液中加入7.5ml黄原胶溶液(浓度10mg/ml)；室温下搅拌10分钟，调节pH5.5，嘧菌酯乳液呈乳白色，即得嘧菌酯乳液，嘧菌酯含量为20％，平均水合粒径为nm，平均zeta电位为-32mV。
结果分析：
1、包埋率
将实施例1嘧菌酯乳液在室温下，2000×g离心力下，离心15min，取上清液测定未包埋嘧菌酯含量。嘧菌酯测定采用高压液相色谱法(HPLC)，流动相为：水-乙腈＝50-50，柱温35℃，流速1ml/min，柱子为C18柱。以总嘧菌酯量减去上清液中嘧菌酯量即为被包埋嘧菌酯量，以包埋嘧菌酯质量除以总嘧菌酯量即为包埋系数，将该系数乘以100％记得包埋率。对实施例1至实施例4中的嘧菌酯乳液的包埋率进行检测，其结果如表1所示。
表1包埋率
检测项目 包埋率
实施例1 89.7％
实施例2 91.3％
实施例3 66.5％
实施例4 79.3％
从表1可知，采用本发明方法制得的嘧菌酯乳液较好，包封率在66.5％～91.3％。
2、粒径分布
样本经水稀释100倍后，采用激光动态光散射法(马尔文激光粒度仪Mastersizer3000)，对实施例1至实施例4中的嘧菌酯乳液的粒径分布进行检测，结果显示对应嘧菌酯颗粒的粒径分布介于500～10000nm之间。
3、Zeta电位分布
样本经水稀释100倍后，以马尔文激光粒度仪Mastersizer 3000进行zeta电位测定，溶液介质选为水。对实施例1至实施例4中的嘧菌酯乳液的粒径zeta电位测定，结果示于对应嘧菌酯颗粒的Zeta电位分布介于-20mV～-32mV之间。
4、结构分析
对嘧菌酯溶液，以及实施例1至实施例4中嘧菌酯乳液进行电镜检测。具体做法为将样本稀释100倍后，滴于铝箔纸上，自然干燥过夜后进行离子溅射喷金，然后放入扫描电子显微镜中进行观察，结果如图1所示。从图1中可以看出本发明所得嘧菌酯颗粒形貌特征上与嘧菌酯原药和阿米西达产品之间具有明显区别。嘧菌酯原药为规则方晶结构，阿米西达产品为圆角较一致性不规则颗粒，本发明实施产品多为十分不规则颗粒。图片放大倍数参见图中标尺。
4、抑制黑茎病菌周期
在Tab-5培养基中分别加入适量实施例1～实施例4样本，保持嘧菌酯浓度0.1mg/mL。待培养基冷却后接种黑茎病致病菌接种块，并置于30℃培养箱中光暗培养10天，对比接种块菌落直径判断抑菌效果。其中tab-5培养基配方为(1L):土豆粉30g，营养土50g，琼脂粉15g。结果如图2所示，从结果可以看出本发明实施例样本均对黑茎病致病菌具有优良的抑菌效果。同比之下嘧菌酯原药，或者无谷朊粉水解物和乳酸乙酯条件下制备乳液，抑菌效果差，与对照差异不显著。
(图片未附。)
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种嘧菌酯乳液，其特征在于，包括：嘧菌酯油相溶液和谷朊粉水解悬液，其中，嘧菌酯分子吸附于谷朊粉寡肽链周围，嘧菌酯分子与谷朊粉寡肽链相互交联形成网链结构，所述的乳液的粒径分布为500～10000nm，zeta电位-22～32mV，嘧菌酯含量10％～30％；所述嘧菌酯乳液的制备方法包括以下步骤：
第一步、嘧菌酯油相溶液制备：将嘧菌酯加热熔融后溶于0～60℃的混合溶剂中，配制成嘧菌酯原液；
第二步、谷朊粉水解悬液制备：将谷朊粉用pH＝1.5-4的乳酸配置成5％-15％的悬浊液，50-65℃水浴进行水解，得谷朊粉水解悬液；
第三步、嘧菌酯乳化液制备：向嘧菌酯原液中加入等体积的谷朊粉水解悬液，加入硅藻土，十二烷基二苯醚磺酸钠，再加入甘油，室温搅拌，制成嘧菌酯乳化液；
第四步、嘧菌酯乳液的制备：向嘧菌酯乳化液中加入黄原胶溶液，室温搅拌，调节pH至5-7，即得嘧菌酯乳液。
2.根据权利要求1所述的嘧菌酯乳液，其特征在于，在第一步中，所述嘧菌酯原液中嘧菌酯的浓度为0.5-1.0g/mL，熔融温度为110-125℃。
3.根据权利要求1所述的嘧菌酯乳液，其特征在于，在第一步中，所述混合溶剂中乙酸乙酯：碳酸二甲酯：乳酸乙酯的体积比例为5-8:8-10:2-4，温度为10-65℃。
4.根据权利要求1所述的嘧菌酯乳液，其特征在于，在第二步中，所述谷朊粉水解悬液中谷朊粉的浓度为50-150mg/mL。
5.根据权利要求4所述的嘧菌酯乳液，其特征在于，在第三步中，各种物质的配比为：嘧菌酯原液5ml，谷朊粉水解物5ml，硅藻土0.25g，十二烷基二苯醚磺酸钠1.25ml，甘油10ml。
6.根据权利要求1所述的嘧菌酯乳液，其特征在于，在第四步中，加入的是7.5ml浓度为10mg/ml的黄原胶水溶胶。
7.根据权利要求1所述的嘧菌酯乳液，其特征在于，所述室温搅拌的时间为5-15分钟，搅拌转速1000-1500r/min。
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