戊唑醇纳米胶囊的制备方法
【专利摘要】本发明提出了一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，包括：将无机相通氮气除去氧气，然后将有机相逐滴加入至搅拌状态下的无机相中，之后加入自由基引发剂，通过界面聚合法，得到戊唑醇纳米胶囊；其中有机相为戊唑醇和有机溶剂，无机相为囊壁材料和酸；所述囊壁材料为壳聚糖和甲基丙烯酸甲酯的混合物。本发明采用一锅煮合成法，制备方法简单，成本低，且对生态环境良好，利于大规模工业化生产；该方法通过壳聚糖与甲基丙烯酸甲酯接枝共聚包覆戊唑醇，所制得的微胶囊剂产率高，力学性能优良；颗粒分布均匀且更加微小，平均粒径达200nm左右；缓释性能良好，持效期长久。
【专利说明】戊唑醇纳米胶囊的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农药制剂领域，特别是指一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法。
【背景技术】
[0002]传统的农药剂型已经不能适应现代社会的需要，农药的剂型已经向水基化、超微化及缓释和控释方向发展。
[0003]戊唑醇(tebuconazole): (RS)-1-对-氯苯基 _4，4-二甲基 _3 (1H-1，2，4_ 三唑-1-基甲基)戊醇，无色晶体，熔点102.4°C，蒸气压1.3μΡ&(20? )，Kow = 5000，溶解度水中3211^/1(201:，？!1 = 7)，二氯甲烷>20(^/1，异丙醇、甲苯50?10(^/1，正己烷<0.Ig/L(20°C)，在缺光的条件下消毒是稳定的。为广谱三唑类杀菌剂，用量低。戊唑醇是一种高效、低毒、内吸性杀菌剂，1994年被列入美国木材保护协会(AWPA)标准。与其他的内吸性抗真菌剂相比，戊唑醇具有独特的杀菌机制，它通过破坏真菌麦角留醇的生物合成而阻碍真菌细胞壁的形成，从而起到防治真菌病害的作用。该杀菌剂高效、广谱、低毒、用量小，同时，具有调节植物生长，增强根系活力，延缓叶片衰老等优点，因此，戊唑醇在农药领域有着广阔的发展前景。然而，因其水溶性均比较差，该杀菌剂剂型主要有可湿性粉剂、乳油、悬乳齐IJ、水乳剂等，这些剂型存在有效利用率低，对环境污染比较大，持效期比较短，需要消耗大量有机溶剂等缺点。因此，对戊唑醇微胶囊剂的研发具有重要意义。
[0004]壳聚糖，具有良好的生物相容性以及可降解性，因此近年来逐渐成为生物医学工程以及药物载体等领域研究较多的材料之一，尤其是在药物的控释、缓释、靶向以及智能释药系统中的应用受到了广泛的关注。目前利用医用高分子载药缓释与控释系统，将有机杀菌剂制备成微胶囊剂的研究在国内外仅有少量报道。Asrar等以聚甲基丙烯酸甲酯为壁材，采用乳化溶剂挥发法制得戊唑醇微胶囊，[ASRAR J, DING Y, MONICA R E L, et al.Controlled Release of Tebuconazole from a Polymer Matrix Microparticle:ReleaseKinetics and Length of Efficacy [J].Agric Food Chem, 2004，52:4814-4820.]。这种方法虽然包覆率高，但制备方法复杂，所得的微胶囊剂颗粒巨大，稳定性差，在溶剂挥发过程中常出现破乳现象。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，解决了现有技术中药剂稳定性差、有效利用率低等问题。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，包括:
[0008]将无机相通氮气一段时间除去氧气，然后将有机相逐滴加入至搅拌状态下的无机相中，之后加入自由基引发剂，通过界面聚合法，得到戊唑醇纳米胶囊；
[0009]其中有机相为戊唑醇和有机溶剂，无机相为囊壁材料和酸；
[0010]所述囊壁材料为壳聚糖和甲基丙烯酸甲酯的混合物。
[0011]上述制备方法米用一锅煮合成法。把各步反应的反应物混合在一起，在一个容器中发生连环多步反应，上一步的产物马上参与到下一步中间，得到所需的产品。在一锅容器内反应，省去了中间的分离步骤，可以显著节省时间，提高产率。
[0012]作为优选的技术方案，所述通氮气的时间为0.1-lh。
[0013]作为优选的技术方案，所述有机溶剂选自甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、氯仿中的一种或几种混合物。更有选的所述有机相为戊唑醇的甲醇溶液、戊唑醇的丙酮溶液、戊唑醇的乙酸乙酯溶液或戊唑醇的四氢呋喃溶液。
[0014]作为优选的技术方案，所述酸为盐酸、甲酸或乙酸。
[0015]作为优选的技术方案，所述囊壁材料的重量百分比浓度为1%_10%。
[0016]作为优选的技术方案，所述壳聚糖与甲基丙烯酸甲酯的投料比为1:1-5，其中壳聚糖分子量为5X 102-2X 106，脱乙酰化度达50%以上。
[0017]作为优选的技术方案，所述戊唑醇与囊壁材料的投料比为1:1_10，戊唑醇纯度达90%以上。
[0018]作为优选的技术方案，所述自由基引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
[0019]作为优选的技术方案，所述过硫酸铵或过硫酸钾的浓度为0.0OP/o-0.01%(w/v)。
[0020]作为优选的技术方案，所述制备方法的反应条件为温度20-80°C，时间0.5-80小时，搅拌转速200-2000rpm。
[0021]作为优选的技术方案，所述搅拌为磁力搅拌。
[0022]有益效果
[0023]( I)本发明采用一锅煮合成法，制备方法简单，成本低，且对生态环境良好，利于大规模工业化生产；
[0024](2)本发明的制备方法通过壳聚糖与甲基丙烯酸甲酯接枝共聚包覆戊唑醇，所制得的微胶囊剂产率高，力学性能优良；颗粒分布均匀且更加微小，平均粒径达200nm左右；缓释性能良好，持效期长久。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1:本发明戊唑醇纳米胶囊与戊唑醇载药颗粒的体外缓释曲线；其中1-戊唑醇纳米胶囊，2-戍唑醇载药颗粒；
[0027]图2:本发明戊唑醇纳米胶囊及对照在四十天内对青霉的抑制效果；
[0028]图3:本发明戊唑醇纳米胶囊及对照在四十天内对木霉的抑制效果；
[0029]图4:本发明戊唑醇纳米胶囊及对照在四十天内对黑曲霉的抑制效果。
【具体实施方式】
[0030]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实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]在反应器中，加入150ml的0.43%乙酸溶液，再加入1.5g壳聚糖(分子量2000，脱乙酰度78%)和1.5g甲基丙烯酸甲酯，油浴调至50°C，待完全溶解后，通氮气20min，然后在磁力搅拌条件下逐滴加入5ml含600mg戊唑醇的甲醇溶液，搅拌均匀后，加入过硫酸铵50mg，开始接枝反应，反应条件为50°C，400rpm, 12h。
[0033]以上方法可制成220nm的小粒径微胶囊，色泽乳白色，颗粒分布均匀，流动性好，包覆率达81%。
[0034]实施例2
[0035]在反应器中，加入150ml的0.43%乙酸溶液，再加入2g壳聚糖(分子量50000，脱乙酰度78%)和4g甲基丙烯酸甲酯，油浴调至50°C，待完全溶解后，通氮气30min，然后在磁力搅拌条件下逐滴加入5ml含Ig戊唑醇的丙酮溶液，搅拌均匀后,加入过硫酸铵70mg，开始接枝反应，反应条件为60°C，600rpm, 24h。
[0036]以上方法可制成300nm的小粒径微胶囊，色泽红棕色，颗粒分布均匀，流动性好，包覆率达52%。
[0037]实施例3
[0038]在反应器中，加入150ml的0.43%乙酸溶液，再加入2g壳聚糖(分子量100000，脱乙酰度70%)和7g甲基丙烯酸甲酯，油浴调至50°C，待完全溶解后，通氮气40min，然后在磁力搅拌条件下逐滴加入5ml含1.2g戊唑醇的四氢呋喃溶液，搅拌均匀后，加入过硫酸铵10mg,开始接枝反应，反应条件为60°C，800rpm, 36h。
[0039]以上方法可制成420nm的小粒径微胶囊，色泽红棕色，颗粒分布均匀，包覆率达63%。
[0040]实施例4
[0041]在反应器中，加入150ml的0.43%乙酸溶液，再加入2g壳聚糖(分子量700000，脱乙酰度64%)和1g甲基丙烯酸甲酯，油浴调至50°C，待完全溶解后，通氮气50min，然后在磁力搅拌条件下逐滴加入5ml含1.5g戊唑醇的乙酸乙酯溶液，搅拌均匀后，加入过硫酸铵150mg，开始接枝反应，反应条件为70°C，100rpm, 48h。
[0042]以上方法可制成540nm的小粒径微胶囊，色泽乳白色，颗粒分布均匀，包覆率达33%。
[0043]实施例5
[0044]在反应器中，加入150ml的0.1% (v/v)浓度的盐酸溶液，再加入2g壳聚糖(分子量700000，脱乙酰度64%)和1g甲基丙烯酸甲酯，油浴调至80°C，待完全溶解后，通氮气0.1h,然后在磁力搅拌条件下逐滴加入5ml含1.5g戊唑醇的乙酸乙酯溶液，搅拌均匀后，力口入过硫酸钾引发剂150mg，开始接枝反应，反应条件为80°C，200rpm，0.5h。
[0045]以上方法可制成350nm的小粒径微胶囊，色泽乳白色，颗粒分布均匀，包覆率达35%。
[0046]实施例6
[0047]在反应器中，加入150ml的0.5%( v/v)浓度的甲酸溶液，再加入3g壳聚糖(分子量50000，脱乙酰度78%)和7g甲基丙烯酸甲酯，油浴调至30°C，待完全溶解后，通氮气60min，然后在磁力搅拌条件下逐滴加入5ml含Ig戊唑醇的四氢呋喃和氯仿溶液，搅拌均匀后，力口入过硫酸铵70mg，开始接枝反应，反应条件为30°C，2000rpm, lh。
[0048]以上方法可制成280nm的小粒径微胶囊，色泽乳白色，颗粒分布均匀，流动性好，包覆率达40%。
[0049]实施例7
[0050]在反应器中，加入150ml的0.43%乙酸溶液，再加入2g壳聚糖(分子量700000，脱乙酰度78%)和6g甲基丙烯酸甲酯，油浴调至20°C，待完全溶解后，通氮气20min，然后在磁力搅拌条件下逐滴加入5ml含Ig戊唑醇的甲醇溶液，搅拌均匀后，加入过硫酸铵引发剂50mg,开始接枝反应，反应条件为20°C, 400rpm, 30min。
[0051]以上方法可制成280nm的小粒径微胶囊，色泽乳白色，颗粒分布均匀，流动性好，包覆率达36%。
[0052]试验一:实施例1制备的戊唑醇微胶囊剂的体外缓释试验
[0053]精密移取5mL实施例1制备的戊唑醇微胶囊水溶液于已处理好的透析袋中，两端夹紧后放入装有100ml磷酸盐缓冲液(pH7.4)释放介质的烧杯中，37°C条件下磁力搅拌，于 0.5，1，2，4，6，8，12，24，48，72，96，120，144，168，192h 分别取磷酸盐缓冲溶液 5mL，同时补加相同体积的新鲜磷酸盐缓冲溶液。用HPLC法测定介质中的药物含量，计算累积释放量，绘制体外释放曲线。
[0054]体外释药测试结果见图1。相同浓度的戊唑醇乙酸乙酯溶液在磷酸缓冲溶液中释放很快，50h左右即释放完全(图1b);戊唑醇微胶囊剂在磷酸缓冲溶液中，突释量和前者相当，在突释后的96h里，释放累积量呈线性增加，在96h之后，释放速度明显减慢，在192h内仍未释放完全，同时最终的平衡释药百分数也较小，为65.97%(图1a)，原因为戊唑醇被微胶囊化后导致扩散到溶液中速度变慢，释放周期加长。
[0055]试验二:实施例3制备的戊唑醇微胶囊剂的抑菌试验
[0056]采用带毒培养基法，供试菌种有木霉、青霉和黑曲霉。处理组为实施例3制备的戊唑醇微胶囊Ml，对照组为与戊唑醇微胶囊浓度相同的TBA乙酸乙酯溶液(M2)和实施例3中的囊壁材料(M3)。将直径为6mm的菌饼分别接种到处理组和对照组PDA培养基中，处理组和对照组3次重复。每个培养皿接种菌饼I块，将其放置到25°C的生化培养箱内培养，分别定期观测和测定抑菌圈直径，通过比较菌落直径大小来确定抑菌活性。
[0057]下图分别为戊唑醇微胶囊及对照在40d内对青霉、木霉及黑曲霉的抑制效果图。可以看出，相同质量浓度(48.2mg/mL)的戊唑醇微胶囊(Ml)与戊唑醇乙酸乙酯溶液(M3)相比，虽然前期抑菌效果较差，但随着戊唑醇的降解，前者仍能保持长久高效的抑菌活性，说明戊唑醇被制备成微胶囊剂后，具有了缓释、长效、高效的优点。
[0058]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，包括: 将无机相通氮气一段时间除去氧气，然后将有机相逐滴加入至搅拌状态下的无机相中，之后加入自由基引发剂，通过界面聚合法，得到戊唑醇纳米胶囊； 其中有机相为戊唑醇和有机溶剂，无机相为囊壁材料和酸； 所述囊壁材料为壳聚糖和甲基丙烯酸甲酯的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述通氮气的时间为0.1-1h。
3.根据权利要求1所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、氯仿中的一种或几种混合物；所述酸为盐酸、甲酸或乙酸。
4.根据权利要求1所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述有机相为戊唑醇的甲醇溶液、戊唑醇的丙酮溶液、戊唑醇的乙酸乙酯溶液或戊唑醇的四氢呋喃溶液。
5.根据权利要求1所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述囊壁材料的浓度(w/w)为1%-10%。
6.根据权利要求1所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖与甲基丙烯酸甲酯的投料比为1:1-5，其中壳聚糖分子量为5X 102-2X 106，脱乙酰化度达50%以上。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述戊唑醇与囊壁材料的投料比为1:1-10，戊唑醇纯度达90%以上。
8.根据权利要求1所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述自由基弓I发剂为过硫酸铵或过磷酸钾。
9.根据权利要求1所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述过硫酸铵的浓度为 0.001%-0.01%(w/v)。
10.根据权利要求1所述的一种戊唑醇纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述制备方法的反应条件为温度20-80°C，时间0.5-80小时，搅拌转速200-2000rpm ;所述搅拌为磁力搅拌。
【文档编号】A01N25/28GK104336013SQ201310333169
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】陈安良, 孙芳利, 张绍勇, 贾进伟 申请人:浙江农林大学