专利名称：包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子及其制备方法
技术领域：
本发明涉及含氧有机物，进一步来说，涉及脱落酸，还涉及包埋技术，尤其涉及包 埋脱落酸的粒子。
背景技术：
众所周知，脱落酸(ABA)又名S-诱抗素，是一种具有倍半萜羧酸结构的植物天然 生长调节物质，是植物体的“抗逆免疫因子”。国内外大量的研究证明，S-诱抗素能够启动 植物本身的抗逆基因，诱导激活植物体内的抗逆免疫系统，提高植物自身对干旱、寒冷、病 虫害、盐碱的抗性，是植物体的“抗逆免疫因子”。脱落酸作为一种新型的生物农药，它的 使用可减少化学农药的施用量，提高农产品的产量和质量，保护生态资源，维护人类健康。 近年来，涉及脱落酸的专利申请件有01107376. 4号《使用脱落酸调节植物生长的方法》、 200410040681. 0号《一种天然脱落酸的提取方法》、2007100(^609. 2号《一种新的天然脱落 酸制备方法》、200880003758. 3号《稳定的S-(+)-脱落酸液体和可溶的颗粒配料》等。农药纳米包埋技术属于农药微胶囊技术，是当前农药新剂型中技术含量高，且具 开发前景的一种新剂型。由于脱落酸水溶液在自然环境中不稳定，易分解，所以在田间使用 效果会受到自然因素的影响而降低。如通过纳米化包埋，可避免直接与光、热或空气接触， 抑制其挥发、氧化、降低光(热)敏性，从而尽量减少外界环境对它的影响；另外，包埋的微 胶囊还有缓释功效，可以延长脱落酸的作用时间，提升和延长其诱抗效果。目前尚无包埋脱 落酸相关或类似的微胶囊技术专利申请。
发明内容
本发明的目的在于提供包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子，开拓包埋脱落酸的微胶囊 技术，以提升和延长脱落酸农药的诱抗效果。本发明的又一目的是提供包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子的制备方法，使前述的发 明目的得以实现。发明人提供的包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子，是以壳聚糖的稀醋酸溶液与交联剂 形成的包埋材料，将脱落酸水溶液包裹所形成的纳米颗粒；所述壳聚糖的稀醋酸溶液中， 壳聚糖的粘均分子量为50 1880kD(Kilo Dalton)，所述壳聚糖溶液浓度为1 5mg/mL ； 脱落酸浓度为10mg/mL;所述稀醋酸溶液的质量分数为1 %，所述交联剂是三聚磷酸钠， 浓度为0. 4mg/mL ；用动态光散射的PCS粒度分析法测得所述包埋纳米平均粒子的粒径为 175. 3nm。上述壳聚糖的稀醋酸溶液pH为4. 0 6. 0。发明人提供的包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子的制备方法包括(1)将壳聚糖加入到稀醋酸溶液中，搅拌至充分溶解，接着加入氢氧化钠溶液调节 PH值；所得壳聚糖的稀醋酸溶液备用；(2)将脱落酸溶于水中，制成脱落酸水溶液，备用；
(3)将交联剂溶于水中，搅拌至充分溶解，制成水溶液，备用；(4)将第1步的壳聚糖稀醋酸溶液加入第2步的脱落酸水溶液，然后逐滴加入第3 步的交联剂水溶液；充分混勻之后，即制成包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子。上述第1步中，所述壳聚糖是以甲壳素为原料，采用常规方法脱去其中乙酰基制 得的；稀醋酸溶液的质量分数为1%，氢氧化钠溶液的浓度为10M，加入氢氧化钠后所得溶 液的PH值控制在4. 0 6. 0范围内。上述第2步中，脱落酸的壳聚糖的粘均分子量为50 1880kD ；所述壳聚糖溶液浓 度为1 5mg/mL ；脱落酸浓度为10mg/mL。上述第3步中，交联剂水溶液的至终浓度为0. 4g/L。发明人指出，通过调节壳聚糖的粘均分子量(即用粘度法测得的聚合物的分子 量，单位是kD)、pH值和壳聚糖的浓度以控制包埋脱落酸的壳聚糖纳米包封率大小。例如， 在壳聚糖分子量为5万时，所得纳米粒子包封率最高；在PH4. O 6. O范围内随着PH值的 升高，包封率呈现上升的趋势；在PH5. 5和6. 6时，包封率相对最高。壳聚糖溶液浓度的大 小对包封率也有影响，在浓度为細g/mL时，包封率最高。本发明的优点是①生产方法简单易行，包埋率高，获得包埋纳米粒子无粘连，成 球性好，表面圆整；②包埋后可以保护脱落酸免受外界环境的干扰，提高其稳定性；③包埋 的脱落酸可以稳定缓慢释放，延长脱落酸的作用时间，增强脱落酸的诱抗效果；④所选壁材 壳聚糖有抗病及诱抗的效果，提高了产品抗病、防病的效果。
图1为包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子的透射电镜图象，图中黑色点状物为载脱落 酸的壳聚糖纳米粒子，颗粒形态为圆形，大小均勻；
图2为该纳米粒子的放大电镜照片。
具体实施例方式下面结合一个实例进一步详细说明实施例1称取2g分子量IOOkD的壳聚糖，加入到IOOOmL质量分数为的醋酸溶液中，磁 力搅拌器上搅拌至充分溶解；滴加IOM NaOH至pH为5. 5，终浓度为ang/mL ；备用；将脱落酸溶于水中，制成浓度为2g/L的脱落酸水溶液，备用；称取400mg三聚磷酸钠，加入到200mL去离子水中，磁力搅拌器上搅拌至充分溶 解，PH约为8. 3，备用；取4mL pH为5. 5的壳聚糖的稀醋酸溶液，加入0. 025mL脱落酸，充分混勻后逐滴 加入ImL三聚磷酸钠溶液，充分混合后可得到包埋的纳米粒子，测得包封率为66%。实施例2称取分子量50kD的壳聚糖2g，加入到醋酸溶液中，磁力搅拌器上搅拌至充分 溶解，滴加IOM NaOH至pH为5. 5，调整终浓度为％ig/mL，备用；称取400mg三聚磷酸钠，加入到200mL去离子水中，磁力搅拌器上搅拌至充分溶 解，PH约为8. 3，备用。
取4mLpH值为5. 5的壳聚糖的稀醋酸溶液，加入0. 025mL浓度为2g/L的脱落酸， 充分混勻后逐滴加入ImL三聚磷酸钠溶液，充分混合后可得到包埋的纳米粒子，测得包封 率为76%。利用动态光散射的研究方法，用PCS粒度分析仪测得的纳米粒子的尺寸分散情 况，测试结果显示载脱落酸壳聚糖纳米粒子是单分布的，计算出平均粒径是175. 3nm。
权利要求
1.包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子，其特征在于它是以壳聚糖的稀醋酸溶液与交联剂形 成的包埋材料，将脱落酸水溶液包裹所形成的纳米颗粒；所述壳聚糖的稀醋酸溶液中，壳聚 糖的粘均分子量为50 1880kD，所述壳聚糖溶液浓度为1 5mg/mL ；脱落酸浓度为IOmg/ mL ；所述稀醋酸溶液的质量分数为1%，所述交联剂是三聚磷酸钠，浓度为0. 4mg/mL ；用动 态光散射PCS粒度分析法测得所述包埋纳米平均粒子的粒径为175. 3nm。
2.如权利要求1所述的包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子，其特征在于所述壳聚糖的稀醋 酸溶液PH为4.0 6.0。
3.制备权利要求1所述的包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子的方法，其特征包括(1)将壳聚糖加入到稀醋酸溶液中，搅拌至充分溶解，接着加入氢氧化钠溶液调节PH 值；所得壳聚糖的稀醋酸溶液备用；(2)将脱落酸溶于水中，制成脱落酸水溶液，备用；(3)将交联剂溶于水中，搅拌至充分溶解，制成水溶液，备用；(4)将第1步的壳聚糖的稀醋酸溶液加入第2步的脱落酸水溶液，然后逐滴加入第3步 的交联剂水溶液；充分混勻之后，即制成包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述第1步中，所述壳聚糖是以甲壳素为原 料，采用常规方法脱去其中乙酰基制得的；所述稀醋酸溶液的质量分数为1%，所述氢氧化 钠溶液的浓度为10M，加入氢氧化钠溶液后所得溶液的pH值控制在4. 0 6. 0范围内。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述第2步中，脱落酸的壳聚糖的粘均分子量 为50 1880kD ；所述壳聚糖溶液浓度为1 5mg/mL ；脱落酸浓度为10mg/mL。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述第3步中，交联剂水溶液的至终浓度为 0.4g/L0
全文摘要
本发明公开了包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子及其制备方法，它是以壳聚糖的稀醋酸溶液与交联剂形成的包埋材料，将脱落酸水溶液包裹所形成的纳米颗粒。制备方法是将壳聚糖加入到稀醋酸溶液中溶解，加入氢氧化钠溶液调节pH值；制得壳聚糖的稀醋酸溶液；将脱落酸制成水溶液；将交联剂制成水溶液；将壳聚糖的稀醋酸溶液加入脱落酸水溶液，然后逐滴加入交联剂水溶液；充分混匀之后，即制成包埋脱落酸的壳聚糖纳米粒子。本发明方法简单易行，包埋率高，获得包埋纳米粒子无粘连，成球性好，表面圆整；包埋后可保护脱落酸免受外界干扰，提高其稳定性；脱落酸稳定缓慢释放，延长作用时间，增强诱抗效果；壁材壳聚糖有抗病及诱抗的效果。
文档编号A01P21/00GK102090395SQ20111000085
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者商胜华, 耿召良, 蔡刘体, 邱雪柏, 陈兴江 申请人:贵州省烟草科学研究所