本发明涉及植物病虫害防治药物
技术领域：
，尤其涉及一种多层包裹载药缓释水凝胶及其制备方法。
背景技术：
海藻酸钠(sodiumalginate，sa)是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物，其分子由β-d-甘露糖醛酸(β-d-mannuronic，m)和α-l-古洛糖醛酸(α-l-guluronic，g)按(1→4)键连接而成。海藻酸钠的水溶液具有较高的黏度，已被用作食品的增稠剂、稳定剂、乳化剂等。海藻酸钠是无毒食品，在1938年就被收入美国药典。海藻酸钠中含有大量的—coo－，在水溶液中可表现出聚阴离子行为，具有一定的黏附性，可用作治疗黏膜组织的药物载体。海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶，当有ca2+、sr2+等阳离子存在时，g单元上的na+与二价阳离子发生离子交换反应，g单元堆积形成交联网络结构，从而形成水凝胶。目前海藻酸钠水凝胶已经广泛运用在医药行业，已经研发出大量的医用载药水凝胶，其中包括口服给药的载药水凝胶，如边佳明和将核黄素包裹在海藻酸钠与钙离子溶液通过螯合反应所形成的载药水凝胶，此水凝胶能够在胃中缓慢释放，皮下给药载药水凝胶，黏膜给药载药水凝胶等。因此将水凝胶运用在农业上也成了当今研究的热门，此前yubinxiang等将毒死蜱(cpf)载到海藻酸钠与钙离子水反应形成的水凝胶中，该载药水凝胶具有ph调控性能，能够在特定ph下完成药物释放达到杀虫效果。植物免疫诱抗剂(或称植物疫苗)是一类新型的植物保护剂，近年来已从研究阶段走向田间应用。氨基寡糖(壳寡糖)是指d-氨基葡萄糖以β-1.4糖苷键连接的低聚糖，由几丁质降解得壳聚糖后再降解制得，或是由微生物发酵提取的低毒杀菌剂。氨基寡糖作为新一代抗病毒剂对烟草具有药效和肥效双重生物调节功能,既能诱导烟草植株产生对烟草病毒病的抗性,有效地防止烟草病毒侵染和再侵染,又可活化烟株细胞,调节烟株生理代谢,诱导烟株抗性,促进烟株生长。目前多是将氨基寡糖直接施用，药效作用时间非常短暂，因此如何让氨基寡糖持续的诱导植物抗病毒是当前亟待解决的技术问题。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的是提供一种多层包裹载药缓释水凝胶及其制备方法，利用天然多糖海藻酸钠制成初载体，在初载体外间隔包裹氨基寡糖层和海藻酸钠水凝胶层，构建多层包裹载药水凝胶，其具有缓释药物的功能，能够达到持续诱导植物抗病毒、促进植株生长的效果。本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：一种多层包裹载药缓释水凝胶，所述缓释水凝胶主要是由海藻酸钠负载氨基寡糖形成的多层包裹结构的，具有药物缓释作用的载药水凝胶。进一步，所述缓释水凝胶以海藻酸钠水凝胶为初载体，外间隔包裹氨基寡糖层、海藻酸钠水凝胶层形成的多层结构。进一步，所述缓释水凝胶的初载体外包裹有3～5层氨基寡糖层和2～4层海藻酸钠层。另外，本发明还公开了上述多层包裹载药缓释水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：s1.配制溶液：分别配制10～15g/l的海藻酸钠溶液、23～27g/l的氯化钙溶液和8～12g/l的氨基寡糖溶液，备用；s2.制备初载体：将海藻酸钠溶液以300～350r/min转速搅拌滴入氯化钙溶液中后，继续搅拌10～15min，随后用蒸馏水润洗2～3次，得到水凝胶初载体；s3.制备氨基寡糖层：将s2得到的初载体加入氨基寡糖溶液中搅拌反应1.5～3h后，用蒸馏水润洗，得到表面覆盖有氨基寡糖层的水凝胶；s4.制备海藻酸钠水凝胶层：将s3得到的水凝胶加入海藻酸钠溶液中搅拌反应1.5～3h后，用蒸馏水润洗，即在氨基寡糖层表面覆盖海藻酸钠水凝胶层；s5.制备缓释水凝胶：再重复步骤s3和s4，最后进行s3步骤，经蒸馏水润洗后，得到缓释水凝胶。进一步，所述s1步骤中配制13g/l的海藻酸钠溶液、25g/l的氯化钙溶液和8～10g/l的氨基寡糖溶液。进一步，所述s2步骤中将海藻酸钠溶液通过蠕动泵以5ml/min速率滴加到氯化钙溶液中。进一步，所述s3步骤中将s2得到的初载体加入氨基寡糖溶液中搅拌反应2h。进一步，所述s4步骤中将s3得到的水凝胶加入海藻酸钠溶液中搅拌反应2h。进一步，所述s5步骤中再重复步骤s3和s4两次，最后进行s3步骤，得到初载体外含有四层氨基寡糖层和三层海藻酸钠水凝胶层，且最外层为氨基寡糖层的缓释水凝胶。上述制备方法制备得到的多层包裹载药缓释水凝胶，可应用于烟草植株的生长过程中，用于防止防止烟草病毒浸染和促进烟草植株生长。本发明的有益效果：(1)本发明的载药水凝胶以海藻酸钠为主要载体，海藻酸钠具有对环境友好和可生物降解的性能，不会对环境造成污染。(2)本发明的载药水凝胶是将天然植物免疫诱抗剂氨基寡糖与海藻酸钠初载体水凝胶反应使氨基寡糖吸附凝聚在胶体表面，原理简单,且操作步骤简单，所需试验条件温和，所需仪器设备较为常见，且所需原材料和试剂价格低廉保证了制作成本低。(3)本发明的载药水凝胶能够实现缓释氨基寡糖药效的功能，应用于烟草植株的的生长过程中，能够减少田间用药次数，既能诱导烟草植株产生对烟草病毒病的抗性,有效地防止烟草病毒侵染和再侵染,又可活化烟株细胞,调节烟株生理代谢,诱导烟株抗性,促进烟株生长，达到长期持久的诱导植物抗病毒、促进植株生长的效果。具体实施方式以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：本发明的一种多层包裹载药缓释水凝胶，是以海藻酸钠水凝胶为初载体，外间隔包裹氨基寡糖层、海藻酸钠水凝胶层形成的多层包裹结构，且具有药物缓释作用。该缓释水凝胶的初载体外包裹有3～5层氨基寡糖层和2～4层海藻酸钠层。本发明的载药缓释水凝胶的制备方法如下：实施例一本实施例的载药缓释水凝胶的制备方法步骤如下：s1.配制溶液：分别配制10g/l的海藻酸钠溶液3份、23g/l的氯化钙溶液1份和8g/l的氨基寡糖溶液3份，备用。s2.制备初载体：将海藻酸钠溶液通过蠕动泵以5ml/min的速率，滴入转速350r/min匀速搅拌中的氯化钙溶液中，海藻酸钠滴加完毕后，继续搅拌15min，随后通过抽滤泵用蒸馏水润洗2次，以便将海藻酸钠水凝胶表面钙离子冲洗干净，得到水凝胶初载体。s3.制备氨基寡糖层：将s2得到的初载体加入一份氨基寡糖溶液中搅拌反应1.5h后，通过抽滤泵用蒸馏水润洗三次，至表面氨基寡糖溶液被清洗干净，得到表面覆盖有氨基寡糖层的水凝胶。s4.制备海藻酸钠水凝胶层：将s3得到的水凝胶加入一份海藻酸钠溶液中搅拌反应1.5h后，用蒸馏水润洗，即在氨基寡糖层表面覆盖海藻酸钠水凝胶层。s5.制备缓释水凝胶：再重复步骤s3和s4各一次，最后进行s3步骤，经蒸馏水润洗后，得到初载体外包裹有三层氨基寡糖层和两层海藻酸钠水凝胶层的缓释水凝胶。实施例二本实施例的载药缓释水凝胶的制备方法步骤如下：s1.配制溶液：分别配制13g/l的海藻酸钠溶液4份、25g/l的氯化钙溶液1份和10g/l的氨基寡糖溶液4份，备用。s2.制备初载体：将海藻酸钠溶液通过蠕动泵以5ml/min的速率，滴入转速300r/min匀速搅拌中的氯化钙溶液中，海藻酸钠滴加完毕后，继续搅拌10min，随后通过抽滤泵用蒸馏水润洗3次，以便将海藻酸钠水凝胶表面钙离子冲洗干净，得到水凝胶初载体。s3.制备氨基寡糖层：将s2得到的初载体加入一份氨基寡糖溶液中搅拌反应2h后，通过抽滤泵用蒸馏水润洗三次，至表面氨基寡糖溶液被清洗干净，得到表面覆盖有氨基寡糖层的水凝胶。s4.制备海藻酸钠水凝胶层：将s3得到的水凝胶加入一份海藻酸钠溶液中搅拌反应2h后，用蒸馏水润洗，即在氨基寡糖层表面覆盖海藻酸钠水凝胶层。s5.制备缓释水凝胶：再重复步骤s3和s4各两次，最后进行s3步骤，经蒸馏水润洗后，得到初载体外包裹有四层氨基寡糖层和三层海藻酸钠水凝胶层的缓释水凝胶。实施例三本实施例的载药缓释水凝胶的制备方法步骤如下：s1.配制溶液：分别配制15g/l的海藻酸钠溶液5份、27g/l的氯化钙溶液1份和12g/l的氨基寡糖溶液5份，备用。s2.制备初载体：将海藻酸钠溶液通过蠕动泵以5ml/min的速率，滴入转速350r/min匀速搅拌中的氯化钙溶液中，海藻酸钠滴加完毕后，继续搅拌15min，随后通过抽滤泵用蒸馏水润洗3次，以便将海藻酸钠水凝胶表面钙离子冲洗干净，得到水凝胶初载体。s3.制备氨基寡糖层：将s2得到的初载体加入一份氨基寡糖溶液中搅拌反应3h后，通过抽滤泵用蒸馏水润洗三次，至表面氨基寡糖溶液被清洗干净，得到表面覆盖有氨基寡糖层的水凝胶。s4.制备海藻酸钠水凝胶层：将s3得到的水凝胶加入一份海藻酸钠溶液中搅拌反应3h后，用蒸馏水润洗，即在氨基寡糖层表面覆盖海藻酸钠水凝胶层。s5.制备缓释水凝胶：再重复步骤s3和s4各三次，最后进行s3步骤，经蒸馏水润洗后，得到初载体外包裹有五层氨基寡糖层和四层海藻酸钠水凝胶层的缓释水凝胶。对实施例一至三制备得到的载药缓释水凝胶进行药物缓释效果检测，取四份相同体积的纯水，分别向其中三份纯水中加入相同质量的实施例一制备的载药缓释水凝胶、实施例二制备的载药缓释水凝胶、实施例三制备的载药缓释水凝胶，另外一份水中加入氨基寡糖，在0～72h内测紫外，研究药物释放效果，结果如下表所示。实施例5h(mm)10h(mm)15h(mm)20h(mm)30h(mm)40h(mm)60h(mm)72h(mm)一0.180.260.320.400.470.520.550.56二0.190.270.370.460.550.630.740.78三0.200.270.390.500.650.760.900.96氨基寡糖1.01.01.01.01.01.01.01.0由上表可以看出，未经海藻酸钠包裹的氨基寡糖在纯水中溶解释放，而多层包裹载药缓释水凝胶在纯水中缓慢释放，具有缓释效果，其中实施例二制备的四层氨基寡糖层和三层海藻酸钠水凝胶层的缓释水凝胶，以及实施例三制备的五层氨基寡糖层和四层海藻酸钠水凝胶层的缓释水凝胶均具有良好的缓释效果。上述实施例制备得到的多层包裹载药缓释水凝胶可用于烟草植株的生长过程中，利用缓慢释放的氨基寡糖，诱导烟草植株产生对烟草病毒病的抗性,有效地防止烟草病毒侵染和再侵染,活化烟株细胞,调节烟株生理代谢,诱导烟株抗性,促进烟株生长，达到长期持久的诱导植物抗病毒、促进植株生长的效果。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。当前第1页12