[發明專利]一種乙酰化木質素兩親聚合物納米膠體球及其制備方法

有效

• 申請號: 201310150178.X
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103242555A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 邱學青;鄧永紅;錢勇;楊東杰;歐陽新平;易聰華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08J9/00
• 分類號: C08J9/00;C08J3/12;C08H7/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及兩親聚合物膠體球，具體涉及一種乙酰化木質素基兩親聚合物納米膠體球及其制備方法，屬于精細化工技術領域。

技術背景

木質素廣泛存在在于植物細胞壁中，是陸地植物中含量僅次于纖維素的第二大天然高分子化合物。地球上每年可通過植物的光合作用合成大約1500億噸；而來源于制漿造紙廢液的工業木質素，每年產量約為5000萬噸，其中只有不足10％得到有效的利用，其它大部分都通過堿回收裝置燒掉，造成了巨大的資源浪費。酸法制漿廢液中的木質素磺酸鹽是工業中木質素應用的主要形式，由于其分子中含有苯丙烷結構單元為主的疏水骨架和親水的磺酸基以及少量的羧基，因此木質素磺酸鹽分子具有明顯的表面活性及物理化學特性。廣泛用作三次采油犧牲劑，混凝土添加劑，農用化學品、工業粘合劑等得以回收利用。而占主導地位的堿法制漿產生大量的堿木質素因應用性能差，且化學反應活性低，缺乏應用途徑，通常迫于環境的壓力，通過燃燒以利用熱和回收堿。開發堿木質素利用新途徑，不但推動制漿造紙行業“清潔生產和循環經濟”工作的開展，更有利于鼓勵對可再生能源的綜合利用。

將堿木質素乙酰化加水改變微相制備膠體球是一項原創性工作。研究發現，乙酰化木質素自然存在于一些硬木和非木材植物如洋麻韌皮木質素中，乙酰化基團主要存在于紫丁香基支鏈γ-碳上(Journal?of?Agricultural?and?Food?Chemistry，2007，55：5461-5468)。但是，制漿以及傳統木質素提取過程中堿化，導致酰基水化脫落。而堿木質素分子中存在羧基及酚羥基，只有小分子級分溶于四氫呋喃等有機溶劑。減少木質素分子中的親水基團可以增加堿木質素在有機溶劑中的溶解性，將木質素乙酰化即是一種有效途徑。雖然國內外已有嘗試木質素乙酰化的報道(Journal?of?Agricultural?and?Food?Chemistry，2006，54：9696-9705)，但是，制備的乙酰化木質素主要用于其光譜研究，沒有涉及木質素膠體化領域。

阿維菌素是由日本北里大學大村智等和美國Merck公司首先開發的一類具有殺蟲、殺螨、殺線蟲活性的十六元大環內酯化合物，由鏈霉菌中灰色鏈霉菌Streptomyces?avermitilis發酵產生，是一種高效、廣譜的抗生素類殺蟲殺螨劑。它是由一組大環內酯類化合物組成，活性物質為AVERMECTIN，對螨類和昆蟲具有胃毒和觸殺作用。噴施葉表面可迅速分解消散，滲入植物薄壁組織內的活性成份可較長時間存在于組織中并具有傳導作用，對害螨和植物組織內取食危害的昆蟲有長殘效性。主要用于家禽、家畜體內外寄生蟲和農作物害蟲，如寄生紅蟲、雙翅目、鞘翅目、鱗翅目和有害螨等。自從1991年害極滅(abamectin)進入我國農藥市場以后，阿維菌農藥在我國的害蟲防治體系中占有較重要地位。傳統的阿維菌農藥制劑在使用過程中易受紫外光和農藥作用光解或分解，影響藥效發揮或失活的問題。將阿維菌素微膠囊化，可以讓阿維菌素藥效倍增，如果以木質素基材料為囊壁，還可以吸收紫外光，避免微膠囊受紫外光作用分解。馬麗杰等以殼聚糖和木質素磺酸鈉為囊材，以阿維菌素為囊芯，采用復凝聚法制備了微膠囊。最佳制備工藝條件為：殼聚糖粘度度為1500pcs、殼聚糖濃度為0.5％、木質素磺酸鈉濃度為2％、乳化劑Twene80/Spna80配比為：21、乳化劑用量為6mL、殼芯比為6、反應溫度為45℃、成囊pH為5.1、攪拌速度為300r/min、復凝聚時間為15min、交聯劑用量為4mL、交聯時間為Ih，所得空白微膠囊的粒徑集中在3-15μm(85％)，平均粒徑為5.80μm；微膠囊的載藥量為12.6％(馬麗杰，趙靜.殼聚糖/木質素磺酸鈉復凝聚法制備生物農藥微膠囊.北京化工大學學報，2006，33(6)：51-56)。周斌則通過層層自組裝的方法制備了微米級殼聚糖/木質素磺酸鈉微膠囊(周斌，趙靜.層層自組裝制備阿維菌素微膠囊及其釋藥行為.精細化工)。付為金等采用原為聚合法制備木質素脲醛樹脂為壁材的阿維菌素微膠囊，載藥量提高到30.9％(付為金，張倩，張淑婷.木質素脲醛樹脂為壁材的農藥微膠囊制備.2011年全國高分子學術論文報告會.大連)。

木質素磺酸鹽/殼聚糖膠束的制備，一方面需要將堿木質素磺化，增強其水溶性；另一方面還要引入殼聚糖等聚陽離子，加入其它反應助劑，使體系變的復雜。木質素脲醛樹脂膠束也存在類似的問題。高成本的原材料，復雜的制備方法以及單一的微米級空心膠束制約了木質素基膠體物質的應用領域，也制約了木質素膠體材料的研究及大規模推廣應用。

發明內容