[發(fā)明專利]一種農(nóng)藥微膠囊及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410762586.5
• 申請日: 2014-12-14
• 公開（公告）號: CN104521955A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周紅軍;周新華
• 申請（專利權(quán)）人: 仲愷農(nóng)業(yè)工程學院
• 主分類號: A01N25/28
• 分類號: A01N25/28;A01N25/10;A01N25/08;A01P7/00;A01N57/16;A01N43/90;A01N51/00;A01N47/40
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微膠囊及其制備方法，特別涉及一種農(nóng)藥雙層包覆微膠囊及其制備方法。

背景技術(shù)

?病蟲害防治是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一個重要環(huán)節(jié)，施用農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域病蟲害防治的主要途徑，但傳統(tǒng)農(nóng)藥利用率低，農(nóng)藥殘留量大，造成浪費和環(huán)境污染。為有效利用農(nóng)藥和減少環(huán)境污染，緩釋農(nóng)藥受到關(guān)注，其中微膠囊劑，包覆型緩釋劑研究較多。海藻酸鈉、殼聚糖等天然高分子為載體有強度低、載藥量低、易暴釋等不足。脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等合成高分子存在殘留組分難降解、降解后生成的酸性單體或低聚物使土壤pH值降低導致土壤酸化等問題。

為了克服上述微膠囊劑的不足，人們提出使用溶膠-凝膠乳液聚合法將藥物包封在二氧化硅殼內(nèi)。如中國專利ZL200610114438.8公開了二氧化硅微膠囊包封水溶性藥物，中國專利申請公開號CN103153050A公開了一種二氧化硅殼層用金屬處理的農(nóng)藥微膠囊使農(nóng)藥得以控釋，中國專利申請公開號CN102515176A公開了一種雙孔二氧化硅微粒及其用途，美國專利8,889,044公開了溶膠-凝膠法用于將農(nóng)藥包封于未改性的二氧化硅殼內(nèi)。

盡管這些二氧化硅微膠囊提供了一定程度的緩釋，但因為都是單層包覆，緩釋效果有限，持效期短，人們希望所開發(fā)農(nóng)藥具有一定的持效期，包覆層又不會對環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有載藥量高、緩釋效果明顯、持效期長、壁材對環(huán)境無害的農(nóng)藥微膠囊及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過如下措施實現(xiàn)：先通過利用溶膠-凝膠法原位包覆制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥/二氧化硅微膠囊，然后將其用偶聯(lián)劑處理，使其表面帶有功能基，再利用功能基與天然高分子交聯(lián)，制備農(nóng)藥/二氧化硅/天然高分子雙層包覆農(nóng)藥微膠囊，能夠?qū)⑹杷赞r(nóng)藥包埋于空心內(nèi)部，提高農(nóng)藥負載量，并可通過調(diào)節(jié)壁材結(jié)構(gòu)和組成控制農(nóng)藥釋放，達到緩釋/控釋目的。

發(fā)明要點：

本發(fā)明的農(nóng)藥緩釋微膠囊，為具有雙層殼的核殼微球，其內(nèi)核為農(nóng)藥活性成分，內(nèi)層壁材為二氧化硅，外層壁材為殼聚糖、羽毛角蛋白等天然高分子，載藥量一質(zhì)量計為10～50%。

本發(fā)明的制備方法，具體包括以下步驟：

a)將硅氧烷類硅源物質(zhì)預先水解，得到水解硅源A，水解條件PH值為8～12；

b)將表面活性劑溶于水中，形成水相B，表面活性劑濃度為1g/100mL～5g/100?mL，；

c)將農(nóng)藥溶于有機溶劑中，形成有機相C，農(nóng)藥濃度為50-1200mg/?mL；

d)在高速攪拌下，將有機相C加入水相B，有機相C與水相B的體積比為1：50～1：10，持續(xù)攪拌至星城穩(wěn)定的水包油（O/W）型乳液D；

e)向乳液中添加已預先水解的硅源A，持續(xù)攪拌，老化，老化時間為12～48小時，使硅源物質(zhì)充分水解并縮聚，形成二氧化硅包覆微膠囊E；

f)?向未分離微膠囊E體系中加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌，反應，溫度為50～80℃，反應時間為1～6h。離心，干燥，得到表面功能化微膠囊F；

g)將天然高分子溶于水，形成天然高分子溶液，天然高分子的濃度為0.2～1.0w/v，將表面功能化微膠囊F加入到高分子溶液中，天然高分子的用量為微膠囊F的3～20%，加熱反應，反應溫度為30～80℃，反應時間為6～24h.離心，洗滌并干燥得到農(nóng)藥/二氧化硅/天然高分子核殼粒子微膠囊。

所述的農(nóng)藥為除蟲脲、啶蟲脒、毒死蜱、甲氨基阿維菌素、阿維菌素、吡蟲啉、伊維菌素、高效氯氫菊酯和擬除蟲菊酯中的一種以上。

所述的天然高分子為殼聚糖或羽毛角蛋白的一種。

步驟a中硅氧烷類硅源物質(zhì)為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯。

步驟a中硅氧烷類硅源物質(zhì)水解催化劑為氨水。

步驟b中的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基氯化銨。

步驟c中的有機溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、正己烷、正庚烷、三氯甲烷中的一種。

步驟f中的硅烷偶聯(lián)劑為γ-?縮水甘油氧丙基三甲基硅烷,?異氰酸丙基三乙氧基硅烷。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的農(nóng)藥微膠囊，采用以對土壤無毒的二氧化硅和可降解并能作為肥料使用的天然高分子為雙層壁材，載藥量高，具有明顯的農(nóng)藥緩釋/控釋效果，能有效延長農(nóng)藥的持效期。本發(fā)明的緩釋微膠囊可在較低的頻率和/或施用率下提供理想的害蟲控制。另外，本發(fā)明的制備方法比較簡單，易于實施。

具體實施方式：

實施例1