本发明属于新型农药制剂领域，具体涉及一种辣根素微胶囊悬浮剂及其制备方法。
背景技术：
辣根素属于一种植物源生物农药，目前主要作为抗菌药物、杀菌剂、杀虫剂使用，为无色或浅琥珀色油状液体，易挥发，有刺激性气味，化学名称为烯丙基异硫氰酸酯，化学式为C4H5NS。结构式如下式1。
辣根素具有广谱的防腐和抑菌性能，对细菌、霉菌和酵母都具有很强的抑制作用，具体而言，该物质对镰刀菌、立枯丝核菌、根腐丝囊霉、大丽花轮枝菌等多种植物病原真菌有一定的抑制作用，对果蔬采后主要的病原菌，其中包括葡萄抱霉、酒曲菌、念珠菌、毛霉和青霉，都有抑制分生抱子萌芽和菌丝生长的作用；对大豆抱囊线虫、甜菜抱囊线虫、南方根结线虫、北方根结线虫、穿刺短体线虫等线虫都具有一定的杀虫活性；此外辣根素对谷蠹、书虱、赤拟谷盗等多种仓储害虫也有很强的熏杀作用。虽然辣根素具有广谱的杀菌活性与杀虫活性，但是其本身具有强烈的挥发性与催泪性，直接施用原油对施药人员有一定的伤害性，且易造成农药的挥发损失，不能发挥其最大的药效作用，持效期短。
农药微胶囊是一种利用天然或合成高分子成膜材料，通过物理、化学方法形成核-壳结构微小容器，将农药包覆其中，形成具有一层半渗透性囊膜的微型胶囊的一种新型农药剂型。胶囊加工形成后，还需将其它们以一定的浓度稳定地混合、悬浮在作为连续相的水中，因此又称为微胶囊悬浮剂。它包括囊壁和囊芯两部分，囊芯是农药有效成分及部分溶剂及助剂，囊壁是成膜的高分子材料。与常规农药剂型相比，微胶囊剂具有延长持效期、提高农药有效利用率、保持药物活性与稳定性、减少或避免农药因外界环境造成的分解流失、减轻毒性和药害和降低对环境污染等作用。
农药微胶囊的制备方法有单凝聚法、复凝聚法、喷雾干燥法、减压干燥法、原位聚合法、界面聚合法等，其中，界面聚合法具有操作方便、生产成本低、常温反应快、反应时间短等优势，目前使用较为广泛。界面聚合法是将芯材乳化或混合在一个溶有壁材的连续相中，然后在芯材物料的表面上通过单体聚合反应而形成微胶囊。
现有农药微胶囊多为悬浮剂，但悬浮剂的悬浮率低，易发生团聚现象，影响药物的正常使用，且反应过程中温度过高会使得一些热不稳定农药在高温加热条件下分解。
经文献检索，辣根素在美国环境保护局主要登记为苗前土壤处理剂使用，剂型为含量达到96％的油剂；2004年日本三井株式会社申请了一项专利:含有土壤熏蒸剂的固体物质(CN1878465A)，利用明胶包覆辣根素；2006年天津商学院申请的专利(CN200610013059.X)利用羟丙基-β-环糊精与辣根素进行包结，得到一种水溶性好的固体分子微胶囊粉末；2008年武汉绿世纪生物工程有限责任公司申请的专利(200810112497.0)公开一种辣根素胶囊剂及其应用，利用水溶性胶体和甘油包被辣根素，从而制备微胶囊。
目前，辣根素作为农药使用的剂型较少，主要有水乳剂与油剂，微胶囊剂型报导相对较少。辣根素微胶囊的制备主要利用β-环糊精包被，β-环糊精主要用于食物添加剂和抑菌剂，用于农药应用成本较高。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种辣根素微胶囊悬浮剂及其制备方法。具体技术方案如下：
一种辣根素微胶囊悬浮剂，以辣根素为囊芯，以油性单体异氰酸酯类化合物与水性单体多氨基化合物通过界面聚合反应得到的聚脲为囊壁，囊芯与囊壁的质量比为(1-40):(1-10)。
所述囊芯还包括稳定剂、乳化剂和增稠剂。
所述异氰酸酯类化合物为多苯基多异氰酸酯或烷基二异氰酸酯；
所述多氨基化合物为二乙烯三胺、乙二胺、四乙基四乙胺中的一种或两种以上；
所述稳定剂为菜籽油、环氧氯丙烷、丙酮、醋酸、三乙酸甘油酯、磷酸三丁酯、二苯甲酮、2,6-二叔丁基对甲酚、乙二胺四乙酸二钠、氯化锌中的一种或两种以上；
所述乳化剂为非离子型乳化剂和/或阴离子型乳化剂；
所述增稠剂为黄原胶、阿拉伯胶、明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠、瓜尔胶、聚乙烯醇中的一种或两种以上。
所述乳化剂为非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂，其质量比为(1:0.1)-(1:100)。
所述非离子型乳化剂为苯乙基酚聚氧乙烯醚、苯乙基苯酚甲醛树脂聚氧乙烯醚、苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚；所述阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸钙。
优选地，所述乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸的混合物。
上述辣根素微胶囊悬浮剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将辣根素、异氰酸酯类化合物、稳定剂和乳化剂按一定配比混合均匀，得到油相混合液；
(2)增稠剂溶解于去离子水中，得到水相溶液；
(3)将步骤(1)的油相混合液与步骤(2)的水相溶液混合，高速剪切乳化，得到O/W体系的微悬浮液；
(4)慢速搅拌步骤(3)所得微悬浮液，缓慢滴加多氨基化合物水溶液，常温反应，得到辣根素微胶囊悬浮剂。
所述步骤(1)是以重量份数计，按份数配比混合：辣根素为1.0-40.0份，异氰酸酯类化合物为0.1-5.0份，稳定剂为0.1-6.0份，乳化剂为0.1-5.0份；所述步骤(2)是以重量份数计，增稠剂为0.05-5.0份，水相溶液中增稠剂的质量百分含量为0.5％-5.0％；所述步骤(4)是以重量份数计，多氨基化合物水溶液为0.1-5.0份，多氨基化合物水溶液中多氨基化合物的质量百分含量为0.1％-1％。
优选地，所述步骤(1)是以重量份数计，按份数配比混合：辣根素为20.0份，异氰酸酯类化合物为4.0份，稳定剂为4.0份，乳化剂为2.5份；所述步骤(2)是以重量份数计，增稠剂为1.0份，水相溶液中增稠剂的质量百分含量为1.0％；所述步骤(4)是以重量份数计，多氨基化合物水溶液为2.0份，多氨基化合物水溶液中多氨基化合物的质量百分含量为1％。
优选地，以重量份数计，所述辣根素为1.0-40.0份，异氰酸酯类化合物为1.0-5.0份，稳定剂为0.5-5.0份，乳化剂为1.0-4.0份，增稠剂为0.1-5.0份，多氨基化合物水溶液为1.0-3.0份；所述多氨基化合物水溶液中多氨基化合物的质量百分含量为0.2％-1％，水相溶液中增稠剂的质量百分含量为0.5％-5.0％。
以重量份数计，所述辣根素为20.0份，异氰酸酯类化合物为4.0份，稳定剂为4.0份，乳化剂为2.5份，增稠剂为1.0份，多氨基化合物水溶液为2.0份；所述多氨基化合物水溶液中多氨基化合物的质量百分含量为1％，水相溶液中增稠剂的质量百分含量为1.0％。
所述高速剪切乳化的条件为：温度为0℃-30℃，转速为1000rpm-6000rpm，时间为0.2min-5.0min。优选地，转速为2000rpm-4000rpm。更优选地，所述高速剪切乳化的条件为：温度为20℃，转速为3000rpm，时间为0.5min。
所述多氨基化合物水溶液5-30min滴加完毕，常温反应1-5h。优选地，所述多氨基化合物水溶液10min滴加完毕，常温反应3h。
本发明的有益效果为；
(1)本发明辣根素微胶囊悬浮剂以油性单体异氰酸酯类化合物与水性单体多氨基化合物通过界面聚合反应得到的聚脲为囊壁，相较于异氰酸酯类化合物与有机胺的聚合反应，本发明聚合反应的介质为水，成本低；反应速率大于与有机胺的聚合反应，反应时间短。相较于异氰酸酯类化合物与水的界面聚合反应，本发明聚合反应的反应速率大，囊壁为有机空状结构，稳定性好；反应可在常温下短时间内完成，生产成本低，适合推广应用。
(2)本发明辣根素微胶囊悬浮剂的制备方法中囊壁固化温度不超过30℃，有效阻止了辣根素在高温条件下的挥发；稳定剂(如环氧氯丙烷)可以降低辣根素在高温条件下的分解，保持辣根素的活性，从而保持辣根素的有效浓度，提高了产品的稳定性；有效成分辣根素被聚脲高分子材料包覆而缓慢释放，有效避免了有效成分的光解和水解，延长了持效期，减少施用次数和施用量，可以减轻其对施药人员的伤害，提高用药的安全性。
(3)制备的辣根素微胶囊悬浮剂利用光学显微镜观察呈球形，表面光滑，平均粒径为1.0-40.0μm，在冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天稳定性好，不易分层结块。
具体实施方式
以下实施例便于更好地理解本发明。
实施例1：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.15g乳化剂(0.10g蓖麻油聚氧乙烯醚+0.05g十二烷基苯磺酸钙)加入2.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.10g稳定剂环氧氯丙烷和0.20g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将1.00g的增稠剂羟乙基纤维素溶解到99.00g的去离子水中，得到1.00％的羟乙基纤维素溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液2.45g和步骤2)中的增稠剂羟乙基纤维素溶液16.55g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微悬浮液慢速搅拌，缓慢滴加1.00g的1％乙二胺水溶液，5min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
2.稳定性考察
光学显微镜下观察，得到平均粒径为3.0-10.0μm的10％辣根素微胶囊悬浮剂，经冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天的条件下，分解率分别为0.22％、3.04％。
实施例2：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.15g乳化剂(0.10g蓖麻油聚氧乙烯醚+0.05g十二烷基苯磺酸钙)加入2.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.20g稳定剂环氧氯丙烷和0.20g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将1.00g的增稠剂羟乙基纤维素溶解到99.00g的去离子水中，得到1.00％的羟乙基纤维素溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液2.45g和步骤2)中的增稠剂羟乙基纤维素溶液16.55g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微悬浮液慢速搅拌，缓慢滴加1.00g的0.5％乙二胺水溶液，5min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
2.稳定性考察
光学显微镜下观察，得到平均粒径为3.0-10.0μm的10％辣根素微胶囊悬浮剂，经冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天的条件下，分解率分别为0.10％、2.58％。
实施例3：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.15g乳化剂(0.10g蓖麻油聚氧乙烯醚+0.05g十二烷基苯磺酸钙)加入2.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.10g稳定剂环氧氯丙烷和0.20g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将0.50g的增稠剂黄原胶溶解到99.50g的去离子水中，得到0.50％的黄原胶溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液2.45g和步骤2)中的增稠剂黄原胶溶液16.55g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微悬浮液慢速搅拌，缓慢滴加1.00g的1％乙二胺水溶液，5min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
2.稳定性考察
光学显微镜下观察，得到平均粒径为4.0-12.0μm的10％辣根素微胶囊悬浮剂，经冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天的条件下，分解率分别为0.34％、3.15％。
实施例4：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.25g乳化剂(0.20g蓖麻油聚氧乙烯醚+0.05g十二烷基苯磺酸钙)加入4.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.10g稳定剂环氧氯丙烷和0.40g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将1.00g的增稠剂羟乙基纤维素溶解到99.00g的去离子水中，得到1.00％的羟乙基纤维素溶液；
3)混合：将步骤1)中的油相混合液4.75g和步骤2)中的增稠剂羟乙基纤维素溶液13.25g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微悬浮液慢速搅拌，缓慢滴加2.00g的1％乙二胺水溶液，5min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
2.稳定性考察
光学显微镜下观察，得到平均粒径为4.0-12.0μm的20％辣根素微胶囊悬浮剂，经冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天的条件下，分解率分别为0.15％、2.56％。
实施例5：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.25g乳化剂(0.20g蓖麻油聚氧乙烯醚+0.05g十二烷基苯磺酸钙)加入4.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.10g稳定剂环氧氯丙烷和0.40g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将1.00g的增稠剂羟乙基纤维素溶解到99.00g的去离子水中，得到1.00％的羟乙基纤维素溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液4.75g和步骤2)中的增稠剂羟乙基纤维素溶液14.25g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微乳液慢速搅拌，缓慢滴加1.00g的1％乙二胺水溶液，5min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
2、稳定性考察
光学显微镜下观察，得到平均粒径为3.0-10.0μm的20％辣根素微胶囊悬浮剂，经冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天的条件下，分解率分别为0.25％、3.16％。
实施例6：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.25g乳化剂(0.20g蓖麻油聚氧乙烯醚+0.05g十二烷基苯磺酸钙)加入4.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.20g稳定剂环氧氯丙烷和0.40g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将1.00g的增稠剂羟乙基纤维素溶解到99.00g的去离子水中，得到1.00％的羟乙基纤维素溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液4.85g和步骤2)中的增稠剂羟乙基纤维素溶液14.15g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微乳液慢速搅拌，缓慢滴加1.00g的1％乙二胺水溶液，5min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
2.稳定性考察
光学显微镜下观察，得到平均粒径为5.0-15.0μm的20％辣根素微胶囊悬浮剂，经冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天的条件下，分解率分别为0.11％、2.78％。
实施例7：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.25g乳化剂(0.20g蓖麻油聚氧乙烯醚+0.05g十二烷基苯磺酸钙)加入4.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.10g稳定剂环氧氯丙烷和0.40g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将0.50g的增稠剂黄原胶溶解到99.50g的去离子水中，得到0.50％的黄原胶溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液4.75g和步骤2)中的增稠剂黄原胶溶液14.25g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微悬浮液慢速搅拌，缓慢滴加1.00g的1％乙二胺水溶液，5min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
2.稳定性考察
光学显微镜下观察，得到平均粒径为3.0-10.0μm的20％辣根素微胶囊悬浮剂，经冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天的条件下，分解率分别为0.29％、3.24％。
实施例8：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.25g乳化剂(0.20g蓖麻油聚氧乙烯醚+0.05g十二烷基苯磺酸钙)加入4.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.20g稳定剂环氧氯丙烷和0.40g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将1.00g的增稠剂羟乙基纤维素溶解到99.00g的去离子水中，得到1.00％的羟乙基纤维素溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液4.85g和步骤2)中的增稠剂羟乙基纤维素溶液13.15g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微悬浮液慢速搅拌，缓慢滴加2.00g的1％乙二胺水溶液，10min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
2.稳定性考察
光学显微镜下观察，得到平均粒径为4.0-15.0μm的20％辣根素微胶囊悬浮剂，经冷贮(0±1℃)7天、热贮(54±2℃)14天的条件下，分解率分别为0.22％、3.04％。
实施例9：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.15g乳化剂蓖麻油聚氧乙烯醚加入2.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.10g稳定剂环氧氯丙烷和0.20g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将1.00g的增稠剂羟乙基纤维素溶解到99.00g的去离子水中，得到1.00％的羟乙基纤维素溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液2.45g和步骤2)中的增稠剂羟乙基纤维素溶液16.45g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微悬浮液慢速搅拌，缓慢滴加1.00g的1％乙二胺水溶液，10min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
实施例10：辣根素微胶囊悬浮剂
1.制备方法
1)油相制备：将0.15g乳化剂十二烷基苯磺酸钙加入2.00g的辣根素中，混合均匀，再加入0.10g稳定剂环氧氯丙烷和0.20g的油相单体甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀，得到油相混合液。
2)水相制备：将1.00g的增稠剂羟乙基纤维素溶解到99.00g的去离子水中，得到1.00％的羟乙基纤维素溶液。
3)混合：将步骤1)中的油相混合液2.45g和步骤2)中的增稠剂羟乙基纤维素溶液16.45g混合，搅拌均匀，在20℃下3000rpm高速剪切乳化0.5min，得到O/W体系的微悬浮液。
4)聚合：将步骤3)所得微悬浮液慢速搅拌，缓慢滴加1.00g的1％乙二胺水溶液，10min滴加完毕，慢速搅拌，常温反应3h，然后得到辣根素微胶囊悬浮剂。
由上述实施例制备得到的辣根素微胶囊悬浮剂与现有主要剂型水乳剂相比不仅提高了稳定性，延缓了药物的挥发，从而延长了持效期，提高了对仓储虫霉的趋避与杀灭作用，减轻了对施药人员的伤害，提高了用药的安全性。此外，辣根素微胶囊具有贮存稳定性高、缓释、低毒的特点。