一种农药组合物及其制备方法

专利名称:一种农药组合物及其制备方法
发明领域本发明涉及一种纳米农药控释剂及其制备方法；具体地说，本发明涉及一种农药组合物，其包括农药活性成分和空心多孔SiO2颗粒。
背景技术：
农药必须通过一定的加工过程形成一定形态的制剂，才能够进行应用，剂型的好坏直接影响农药的效果和应用。若把寿命较短的农药贮存于一种剂型中，控制农药按必要剂量，在特定的时间内，持续稳定地到达需要场所，以保持足够的残效期并充分利用农药。把这种能控制农药按有效剂量，在必要的时间内到达需要场所的技术，称之为控制释放技术。称该制剂为控制释放制剂。因而农药控释缓释技术已受到广泛的关注。
早在1940年，美国开始研究微胶囊剂。首先把微胶囊农药推向市场的是美国的Pennwalt公司。1974年美国Pennwalt公司的Penncap—M微胶囊剂以缓释剂的典型代表走向实用化，它使高毒短效的甲基对硫磷显著降低了毒性，并延长了残效。该公司随后又推出了微胶囊化二嗪农、微胶囊化氯菊酯、除草剂氟乐灵等。控释材料主要集中在对淀粉、淀粉黄原酸酯等淀粉衍生物、磷脂质等作为囊皮材料的研究。目前，大量的杀虫剂、除草剂、杀菌剂如滴滴涕、除虫菊酯、矮壮素等已经被各种壁材微胶囊化。至1994年商品化的微胶囊农药50余种。
近年，对于各种农药的微胶囊化已提出了不同的建议。例如，US-A-5160530(Griffin公司)公开了一种农药胶囊化的工艺(如氟乐灵)，是先将有效成分熔融，然后与成膜聚合物例如聚乙烯醇(PVA)混合。然后这些物质一起被乳化和喷雾干燥。US-A-4244836(Hoechst公司)公开了一种类似的农药胶囊化方法，即喷雾干燥有效成分与聚乙烯醇的分散液。US-A-4936901(Monsanto公司)公开了胶囊化的另一个方法，在此，含有效成分的微胶囊是通过界面缩聚反应-异氰酸酯与聚胺的反应制得的。然后，将所得的界面聚合的微胶囊进行喷雾干燥。
这些传统的农药缓释剂的控释材料基料多为高分子化合物。常用的有两类，第一类为天然高分子化合物如甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、淀粉及其淀粉衍生物、树皮、木质素磺酸盐、阿拉伯胶、明胶、虫胶、某些蛋白质、蜡类、天然橡胶等。另一类为合成高分子化合物如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氯偏乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸及其衍生物、氯化聚乙烯、丙烯系聚酯、聚醚、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚脲、聚醋酸乙烯、聚羟乙基乙二醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊间二烯、氯丁橡胶、二氯丁二烯、聚硅醚、苯乙烯-丁二烯橡胶、硅橡胶、丁基橡胶、腈橡胶、乙烯丙二烯聚合物、聚乳酸、聚乙二醇酸、乳酸-乙二醇酸共聚物等。
传统的农药缓释剂有它难以克服的不足。在合成高分子材料时，会对环境产生污染；大部分合成高分子材料不可生物降解；颗粒大，在微米级以上，故在施药时，分布不均匀，容易脱落，污染环境，不能达到保护环境的目的；缓释剂参与药物反应，影响药效发挥。农药活性成分渗透性差，存留在叶面的有效成分因光、空气等环境因素造成大量分解浪费。
在已有农药使用的无机添加剂中，主要采用活性白土、蒙脱土、高岭土、硅藻土，此外，还有用珍珠岩、浮石、滑石的石粉及粉煤灰微珠等作为农药使用的。(专利公开号CN 1072311A，CN 1109269A)。但所有这些无机添加剂，因其自身的不足，作为农药添加剂使用时，均匀分布性差，容易形成团块，影响药效，所以不够理想。如硅藻土吸附性差、硬度稍大；膨润土的硬度低；黄土的吸附性差、硬度小、悬浮性差等。而这些无机添加剂使用的主要目的是作为农药分散剂和吸附剂用，不能满足使用者的缓释要求。
如上所述，传统技术中药物存在的不足，给使用者和生产者造成极大危害，对于药物的使用有极大的局限性。
因此，现有技术中需要更有效的具有缓释作用的农药组合物，其缓释时间较长、农药活性成分与缓释材料不发生反应。因此，本发明的目的之一是提供一种新的农药组合物；本发明的进一步目的是提供一种农药组合物的制备方法。

发明内容
本发明人经过深入的研究发现，将农药活性成分与空心多孔SiO2纳米颗粒结合从而使空心多孔SiO2纳米颗粒载有农药活性成分，可以提供良好的缓释性能，并且不影响农药活性成分的效果。
根据本发明的第一方面，提供一种农药组合物，包括一种或一种以上农药活性成分和空心多孔SiO2纳米颗粒；其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒的壁具有基本径向排列的孔道；并且其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒载有至少部分所述的农药。
根据本发明的第二方面，提供一种制备农药组合物的制备方法；其包括如下步骤a)将农药活性成分溶解于有机溶剂或水中得到一溶液；b)将空心多孔SiO2纳米颗粒在真空干燥箱中于在温度90～600℃、真空度0.01～0.1Mpa的条件下活化1～24小时；c)将步骤b)中得到的空心多孔SiO2纳米颗粒与a)的溶液混合浸泡0.5小时～3个月；d)任选地加入添加剂即可得到乳液产品；e)或将经过浸泡农药活性成分的空心多孔SiO2纳米颗粒干燥得到固体产品或在高速搅拌下分散于水中，形成水剂产品。



图1是本发明所用的空心球形二氧化硅纳米颗粒HRTEM照片。
图2是本发明所用的球形空心多孔二氧化硅纳米颗粒SEM照片。
图3是图1的本发明所用的球形空心多孔二氧化硅纳米颗粒局部HRTEM照片。
图4是本发明所用的管形空心多孔二氧化硅纳米颗粒TEM照片。
图5是图4本发明所用的管形空心多孔二氧化硅纳米颗粒局部HRTEM照片。
图6是图4本发明所用的管形空心多孔二氧化硅纳米颗粒SEM照片。
图7是图1的本发明所用的球形空心多孔二氧化硅纳米颗粒孔径分布曲线之一。
图8是图1的本发明所用的球形空心多孔二氧化硅纳米颗粒吸附等温曲线之一。
图9制备空心多孔二氧化硅介孔材料所用无机模板碳酸钙的碳酸钙TEM照片(超重力法合成)。
图10是图4的本发明中管形二氧化硅介孔材料吸附等温曲线。
图11是介孔膜在基体上的生长方式。
图11-1表示空心介孔材料的合成路线。
图12是本发明农药组合物制备方法之一-浸泡方法的示意图。
图13是本发明农药组合物制备方法之一-高压方法示意图。
图14是本发明所用的球形空心多孔纳米SiO2颗粒的TEM之一。
图15是本发明用球形空心纳米多孔SiO2颗粒的吸附和脱附等温线。
图16是又一种空心多孔纳米SiO2颗粒的孔分布。
图17是阿维菌素纳米控释剂的示意图(包埋阿维菌素后的控释载体)。
图18是空心多孔纳米SiO2载体(PHSN)及阿维菌素纳米控释(Av-PHSN)的热重曲线。
图19空心多孔纳米SiO2载体、阿维菌素及阿维菌素纳米控释剂的红外谱图图20是阿维菌素原药、阿维菌素纳米控释剂溶出曲线的比较。
图21是不同的pH值(酸性条件下)阿维菌素纳米控释剂(Av-PHSN)控释行为。
图22是不同的pH值(碱性条件下)阿维菌素纳米控释剂(Av-PHSN)控释行为。
图23是不同温度下阿维菌素纳米控释剂(Av-PHSN)控释行为。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
根据本发明的第一方面，提供一种农药组合物，包括一种或一种以上农药活性成分和空心多孔SiO2纳米颗粒；其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒具有基本上均匀的壁厚，所述颗粒的壁具有基本径向排列的孔道；并且其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒载有至少部分所述的农药。
本发明所用的空心多孔SiO2纳米颗粒也可称之为空心SiO2介孔材料。根据国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义，孔道(窗口)尺寸小于2.0nm的分子筛为微孔分子筛；介于2.0-50nm的分子筛为介孔分子筛。1992年Mobil的科学家对于M41S(MCM-41、MCM-48、MCM-50)系列硅基(silica-based)介孔分子筛的合成揭开了分子筛科学的新纪元，参见Beck J.S，Vartuli J C，Roth W J.，A new family of mesoporous molecular sieves prepared with liquidtemplate，J.Am.Chem.Soc.，1992，11410834-10843。
目前，介孔材料的许多应用需要薄膜等形体制备。已有文献报道了一些制备特殊形体的介孔材料1996年Yang等制备出以云母表面为支撑体，其孔道平行与云母表面的取向生长的连续的介孔SiO2薄膜，参见Yang H，Kuperman A，Coombs N.，Suzan Mamlche-Afara & Geoffrey A.Ozin，Syntheisof oriented film of mesoporous silica on mica，Nature，1996，379703-705。介孔SiO2纤维和直径为几个毫米的介孔SiO2小球和在420nm的无孔的SiO2球非定向生长一层厚度为75nm的介孔膜参见Whittingham M S，Current Opinionin Solid State & Mater.Sci.，1996，1，227。由于其孔道平行于支撑体表面，导致内扩散阻力大。
空心多孔SiO2纳米颗粒的制备详细地描述在本申请人的在先中国专利申请02160383.9中，在此该书全文引入作为参考。
具体地说，本发明空心多孔SiO2纳米颗粒的制备方法包括如下步骤(1)向选自碳酸钙，碳酸镁或碳酸钡的无机模板剂悬浮液中，加入形成1.5～30％的表面活性剂，再加入一定数量的有机溶剂如乙醇或甲醇等。
(2)在碱性条件下，向步骤(1)的混合物加入硅源包括有机硅酸酯如正硅酸乙酯或无机硅如硅酸钠，其水解物或聚合物沉积到表面活性剂形成的六方阵列，包覆在表面活性剂形成的棒状胶束周围，构成介孔的壁。
(3)对步骤(2)得到的悬浮液进行过滤，焙烧，(4)酸溶，过滤，干燥，即得到所述的产品。
根据本发明的第一方面的农药组合物，其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒的粒径为5～500纳米，优选40～150纳米，更优选为50～100纳米。这取决于制备介孔材料的无机模板的粒径的大小。
根据本发明的第一方面的农药组合物，其中所述空心多孔SiO2纳米颗粒为球状、针状、立方形，纺锤形、花瓣形、片状、纤维状。这取决于制备介孔材料的无机模板的形状。
关于纺锤形碳酸钙，在日本公开特许平5-238730、日本公开特许昭59-26927、日本公开特许平1-301510、日本公开特许平2-243513中进行过描述，其中描述了通过在常规搅拌釜或鼓泡塔中，通过添加晶形控制剂而制备具有所需形态的碳酸钙。
对于例如针状碳酸钙，在US 5,164,172中描述了一种在存在针状碳酸钙晶种和磷酸的情况下，通过碳化法，由氢氧化钙悬浮液获得了针状碳酸钙。有关制备各种更细、形态更完整、更容易控制的CaCO3出现了大量的专利技术，例如日本公开特许昭59-223225、日本公开特许昭62-278123。
北京化工大学开发了一种在旋转床超重力条件下制备超细碳酸钙的方法，例如描述在中国专利ZL95105343.4、中国发明专利申请00100355.0以及中国发明专利申请00129696.5中的方法，本发明引入这些专利或专利申请作为参考。
用于本发明的不同形态的碳酸钙的合成工艺可以参见中国专利申请01145312.5和02105389.9，通过控制旋转床的转速和其它工艺条件如初始反应物浓度、温度、pH值和相应的晶形控制剂控制碳酸钙的成核与生长，能够精确控制碳化反应的混合特征，合成具有粒度分布窄、不同形貌的碳酸钙。
在中国专利申请01145312.5中，在超重力条件下，例如超重力反应器中，利用碳化法，通过将氢氧化钙和二氧化碳进行反应，而制备包括各种具体形态的碳酸钙，例如纺锤形、花瓣形、纤维形、片状、针状、球形的碳酸钙。在中国专利申请02105389.9中，提供了一种微细晶须状碳酸钙。上述的所有文献引入作为参考。
在上述空心多孔SiO2纳米颗粒的的制备方法中，所用的无机模板剂悬浮液的浓度为1.5～25％(重量百分数)。优选为5～10％。
在上述空心多孔SiO2纳米颗粒的的制备方法中，所用的有机模板剂的浓度为1.5～20％(以混合物的重量计)。
在上述空心多孔SiO2纳米颗粒的的制备方法中，所用的表面活性剂可以为本领域制备介孔材料所用的任何表面活性剂，见无机材料学报，1999，14(3)333-342报道，如具有双亲基团的表面活性剂，优选为季铵表面活性剂，更优选为十六烷基三甲基卤化铵，更优选为十六烷基三甲基溴化铵。
在上述空心多孔SiO2纳米颗粒的的制备方法中，所用的表面活性剂的浓度可以很大范围变化，可以是形成球形胶束或棒状胶束的浓度，如1.5-20％，优选为1.8-10％，更优选为2.0～5％(以悬浮液的重量计)。无机模板剂与表面活性剂的比例1～20，优选2～10，更优选3～5。硅源(以SiO2重量计)与无机模板剂比例0.05～300，优选0.1～10，更优选0.15～5。
在上述空心多孔SiO2纳米颗粒的的制备方法中，pH值可以控制在8-14；优选为10-14，更优选为12-14。用于调节pH的物质包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、尿素、碳酸氢铵，氨水及氯化铵等。反应温度10～200摄氏度，优选为25～150摄氏度，反应时间为10分钟～36小时，焙烧时间为0.2～100小时。
根据上述空心多孔SiO2纳米颗粒的的制备方法，以粒径为40-50nm的碳酸钙为无机模板，制备得到了球形空心多孔SiO2纳米颗粒(SiO2纳米介孔球)，其粒径为60nm，比表面积aBET为1016.72m2/g，球壁上的平均孔径为3.94nm，孔容积1.002cm3/g。
根据上述空心多孔SiO2纳米颗粒的的制备方法，以直径为200-300nm，长径比为5左右的针形碳酸钙为无机模板，CTAB浓度2％，制备了管状的空心多孔SiO2纳米颗粒(介孔空心管)，其壁厚约40nm。aBJH为565.9m2/g，孔容积0.6218cm3/g，壁平均孔径为4.39nm。
采用日本JEM-2010F场发射高分辨率透射电镜(Aceleration200kv)，分辩率为1.5nm和FEG-SEM高分辨扫描电镜(Resolution 1.5nm)对本发明薄壳型纳米介孔球进行了电镜分析，结果如图1-3所示。
从图1和2中可以看出，球形空心多孔SiO2纳米颗粒(纳米介孔球)的粒径大约为60nm左右，尽管制样前在乙醇溶液中采用超声波分散，但团聚严重，从SEM照片中更能看到破损的空心球，进一步证明空心结构的存在。图3为纳米介孔球的局部电镜照片，从中可以看出，通过自组装，确实存在具有六方排列的介孔。图14还提供了本发明所用空心多孔二氧化硅纳米颗粒的另一TEM。
采用SIEMENS D5005D型X射线衍射仪(Cu靶，40kv，100mA，波长λ＝0.15406nm，步长为0.020)对二氧化硅纳米空心球进行了小角度测定，在100晶面2θ＝2.40，介孔的孔径D＝3.58nm。
采用美国Micromeritics instrument corporation生产的ASAP2010型对本发明球形空心多孔SiO2纳米颗粒(纳米介孔空心球)的孔径分布进行了表征，如图7所示。
图7为球形空心多孔SiO2纳米颗粒(纳米介孔球)的孔径分布，从图中可以看出，其孔径分布窄。根据BET法，测得条件1016.72m2/g，Vg＝1cm3/g，因此平均孔径D为4Vg/α＝3.94nm，这与XRD计算得到的孔径D＝3.58nm略大0.36nm，这可能是由于两个方面的原因造成的，第一，计算值的孔径是理想情况，存在某些无序相的情况，导致介孔尺寸的低估；第二，这可能是由于所测定的孔容积除介孔容积外，还包括薄壳介孔纳米球间组成的孔道容积，因此使得采用BET法测定的平均孔径比用XRD计算的孔径略大一些。采用BJH法得到的平均孔径为4.3nm。比用BET法略大一些。
图16还提供了另一种球形空心多孔二氧化硅颗粒孔分布。
图8为在温度为77.39K时，本发明所用的球形空心多孔SiO2纳米颗粒(薄壳型纳米介孔球)吸附氮气的吸附等温线，在相对压力较低P/P0≤0.1时，随着相对压力的提高，吸附量迅速增加；当P/P0≥0.1时，等温吸附比较平缓；当P/P0在0.2～0.3之间，吸附量出现一个较小的突越，这是由于氮气在介孔毛细冷凝作用，但没有出现P/P0在0.3～0.4吸附量突然增加的现象。因此，可能导致吸附等温线的不同；当P/P0≥0.3之后曲线变为平坦；当P/P0→1时，氮气全部冷凝。
采用日本JEM-2010F场发射高分辨率透射电镜(Aceleration200kv)，分辨率为1.5nm和FEG-SEM高分辨扫描电镜(Resolution 1.5nm)对本发明管状的空心多孔SiO2纳米颗粒(介孔空心管)，进行了测定结果如图4所示。
从图4中可以看到，所制备的管状的空心多孔SiO2纳米颗粒(空心管)的内径大约为200-300nm，壁厚为40nm左右。这种空心管的长径比取决于无机模板针形碳酸钙的长径比直径，本实验采用的碳酸钙长径比为5左右。图5为介孔空心管轴向高分辨率电镜照片，从中可以看到在管子的径向方向有许多呈车轮状规整有序的条纹，这就是介孔孔道。从图6空心管上部可以看出，所述管状材料，为空心材料。
采用美国Micromeritics instrument corporation生产的ASAP2010型吸附测定仪测定了本发明管状的空心多孔SiO2纳米颗粒(介孔空心管)的氮气吸附特性，见图10所示。
从图10中可以看出，当相对压力P/P0较低时，氮气吸附量随相对压力的增加迅速提高，当P/P0在0.2～0.3之间，吸附量出现一个较小的突越，这是由于氯气在介孔毛细冷凝作用。在此以后出现平坦增加，当对比压力接近1时，氮气全部冷凝。在吸附与脱附过程中出现滞后环，这是由于毛细作用造成的。
图15提供本发明所用的球状的空心多孔SiO2纳米颗粒的氮气吸附特性。
介孔膜在基体的生长有如下三种方式文献报道图11(b)、(c)两种生长方式就其从能量最小原理考虑，比较容易进行，而第一种生长方式(a)很难并且是最希望获得的一种生长方式，见K.R.Kloetstra，H.W.Zandbergen，J.C.Jansen，H.van Bekkum，MicroporousMater.1996，6287-293。现有文献报道的介孔膜基本上是按b、c两种生长方式进行的，如文献Yang P，Zhao D，Margolese D I，Generalized synthesis of largepore mesop-orous metal oxides with semicrystalline frameworks，Nature，1998，396152-155将正硅酸乙酯(TEOS)与氯代十六烷基三甲基铵的酸性水溶液混合，然后在新鲜解离云母表面上于80℃下成核生长，得到了取向生长、孔道平行于云母表面的连续介孔SiO2膜。
从形成管状介孔材料的孔道形态看，本实验合成的介孔孔道垂直于无机模板剂碳酸钙表面，见图5，由XRD及介孔孔道的直径基本上与CTMAB两个分子链的长度一样，因此SiO2与表面活性剂无论如何作用，无论过程如何，最终的结果是SiO2包覆在CTMAB胶束的外面，然后通过自组织构成六方相，否则就不会出现在所有的介孔材料制备过程中，利用高温焙烧或化学方法除去有机表面活性剂，所留下的空间构成介孔孔道，借鉴液晶模板机理，因此介孔SiO2在模板剂碳酸钙形成介孔膜其可能的生长机理是(1)碳酸钙悬浮液中的碳酸钙表面由于颗粒小，表面能高，吸附表面活性剂CTMAB，CTMAB在碳酸钙表面富集，从而使碳酸钙表面处的CTMAB浓度比液相主体浓度高，达到第二临界胶束浓度(cmc2)。
(2)表面活性剂CTMAB胶束通过弱的和较小方向性的非共价键如库仑力、氢键、空间位阻及Van der Waals力及弱的离子键或离子强度等复杂的协同作用，使胶束的的轴向方向垂直与碳酸钙表面，并依据能量最小原理，通过自组装形成六方阵列。
(3)硅源如正硅酸乙酯(TEOS)在碱性条件下水解，生成多配位的硅酸齐聚物，填充到六方阵列的胶束周围，进行聚合和沉积，构成MCM-41的骨架厚度。
(4)有机模板剂即表面活性剂(如CTMAB)经温度550℃焙烧处理，使其分解为气体选出，碳酸钙经盐酸溶解，成为CaCl2和CO2从介孔孔道扩散出来，构成具有空心状的介孔材料。
上述机理能够对实验现象进行合理的解释，空心介孔材料的合成路线可以图11-1表示。
本发明的空心多孔二氧化硅介孔材料孔径大小可调，壁厚可调，颗粒大小可调等等，介孔材料具有可调控的纳米级规则孔道，可以作为纳米粒子的“微型控释载体”，为药物的控释，开辟新的途径，增加新的剂型。新型的农药控释载体-空心多孔SiO2纳米球，是一种惰性载体，对人畜无毒害，比表面大，其吸附性强；存在硅氧团与硅烷醇团，并且有中空状结构；悬浮性好，硬度适中，比重轻，具有很低的脱活性能，存在高的大孔隙率，是良好的土壤改良剂，是农药的新型载体。
具体地说，本发明提供一种以空心多孔二氧化硅作为控释载体材料制备一种农药组合物纳米农药控释剂，按质量百分比，其含有农药原药0.01～90.0％，空心多孔SiO2基材料0.01～99.5％，溶剂0.01～10.0％，助溶剂0.01～10.0％，添加剂0.01～15.0％，有机溶剂或水余量。
本发明农药组合物中的添加剂为常用的农药添加剂，其包括乳化剂、分散剂、防腐剂、保护胶体。本发明农药组合物中的添加剂的量为常用的农药添加剂量。
溶剂是芳香烃类，如苯、甲苯、二甲苯、乙苯等；溶剂也可以是酯类，如甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯等。
助溶剂是醇类，如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、正辛醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇等。
适合的乳化剂是非离子乳化剂和阴离子乳化剂；非离子乳化剂可用吐温、斯盘、壬基酚聚氧乙烯醚；阴离子乳化剂选用十二烷基苯硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙等。适合的分散剂是聚甲基丙烯酸盐、低分子量苯乙烯-顺丁烯二酸盐的共聚物。适合的保护胶体是许多常用的物质，可优选的是聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、果胶酸盐、明胶、阿拉伯胶、聚环氧乙烷等物质。
本发明的农药组合物中，还可含其它助剂，助剂为防腐剂、消泡剂和防冻剂中的一种或多种，其含量以质量百分比表示为总成份的0.01～10.0％。适合的防腐剂是聚合物乳液中常用的，如五氯酚钠、邻氯间甲酚、四氯间苯二腈等。适合的消泡剂是可以方便使用的产品，如硅烷衍生物聚二甲基硅氧烷类、磷酸三丁酯、多聚丙二醇等。适合的防冻剂有乙二醇、甘油、丙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯、尿素、蔗糖等。
分散相的颗粒的平均粒径是50～100纳米，不大于150纳米。
在一种优选的方案中，本发明的农药组合物包括连续相和分散相，其中连续相包括水、添加剂如乳化剂、分散剂、保护胶体及助剂即防腐剂、消泡剂和防冻剂，优选的组分是上面所提到的那些物质。此外水相还可以包含少量的分散相组分。分散相为所述的空心多孔SiO2纳米颗粒，其载有部分农药活性成分。分散相的量按重量计，为组合物的1.0～50.0％重量，分散相中各物质的浓度如下(按重量计)空心多孔SiO2控释载体0.01～99.5％；农药原药0.01～90.0％；添加剂一般为0.01～35.0％，优选为5.0～20.0％；有机溶剂或水余量。
根据本发明的第一方面的农药组合物，其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒壁的厚度为5～100纳米，优选为8～20纳米，更优选为10～15纳米。
根据本发明的第一方面的农药组合物，其中所述空心多孔SiO2纳米颗粒壁上的孔道的平均孔径为1-50纳米，优选为2-40纳米，优选为1-10纳米。
本发明中所用的农药并无特别的限制，其能溶于水或有机溶剂，从而进入空心多孔SiO2纳米颗粒的通道和空心位置。常用的农药如下A，杀虫剂类，例如杀螟硫磷(fenitrothion)，化学名称O，O-二甲基-O-(4-硝基-3-甲苯基)硫代磷酸酯；倍硫磷(fenthion)，化学名称O，O-二甲基-O-(4-甲硫基-3-甲苯基)硫代磷酸酯；二嗪磷(diazinon)，化学名称O，O-二乙基-O-(2-异丙基-4-甲基嘧啶-6-甲基)硫代磷酸酯；哒嗪硫磷(pyridaphenthion)，化学名称O，O-二乙基-O-(2，3-二氢-3-氧化-2-苯基-6-哒嗪基)硫代磷酸酯；三唑磷(triazophos)，化学名称O，O-二乙基-O-1，2，4-三唑-3-基硫代磷酸酯；杀螟腈(cyanophos)，化学名称O，O-二甲基-O-(对-嗪基苯基)硫代磷酸酯；对硫磷(parathion)，化学名称O，O-二乙基-O-(4-硝基苯基)硫代磷酸酯；甲基对硫磷(parathion-methyl)，化学名称O，O-二甲基-O-(4-硝基苯基)硫代磷酸酯；乙硫磷(ethion)，化学名称O，O，O’，O’-四乙基-S，S’-甲撑-双(二硫代磷酸酯)；久效磷(monocrotophos)，化学名称O，O-二甲基-O-[1-甲基-2-(甲基氨基甲酰)]乙烯基磷酸酯；磷胺(phosphamidon)，化学名称O，O-二甲基-O-[2-氯-2-(二乙基氨基甲酰-1-甲基)]乙烯基磷酸酯；嘧啶氧磷，化学名称O，O-二乙基-O-2-甲氧基-6-甲基嘧啶基-4-基硫代磷酸酯；甲胺磷(methamidophos)，化学名称O，S-二甲基胺基硫代磷酸酯；治螟磷(sulfotep)，化学名称O，O，O’，O’-四乙基二硫代焦磷酸酯；稻丰散(phenthoate)，化学名称O，O-二甲基-S-(α-乙氧基羰基苄基)二硫代磷酸酯；伏杀硫磷(phosalone)，化学名称O，O-二乙基-S-[(6-氯-2-氧苯并恶唑啉-3-基)甲基]二硫代磷酸酯；喹硫磷(quinalphos)，化学名称O，O-二乙基-O-(喹噁啉-2-基)硫代磷酸酯；敌百虫(trichlorphon)，化学名称O，O-二甲基-(2，2，2-三氯-1-羟基乙基)膦酸酯；敌敌畏(dichlorvos)，化学名称O，O-二甲基-O-(2，2-二氯)乙烯基磷酸酯；辛硫磷(phoxim)，化学名称O，O-二乙基-O-α-氰基苯叉胺基硫代磷酸酯；毒死蜱(chlorpyrifos)，化学名称O，O-二乙基-O-(3，5，6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸酯；
乐果(dimethoate)，化学名称O，O-二甲基-S-(N-甲基胺基甲酰甲基)二硫代磷酸酯；氧乐果(omethoate)，化学名称O，O-二甲基-S-(N-甲基氨基甲酰甲基)硫代磷酸酯；马拉硫磷(malathion)，化学名称O，O-二甲基-S-[1，2-二(乙氧基羰基)乙基]二硫代磷酸酯；亚胺硫磷(phosmet)，化学名称O，O-二甲基-S-(酞酰亚胺基甲基)二硫代磷酸酯；乙酰甲胺磷(acephate)，化学名称O，S-二甲基乙酰基硫代磷酰胺酯；杀扑磷(methidathion)，化学名称S-2，3-二氢-5-甲氧基-2-氧代-1，3，4-硫二氮茂-3基甲基-O，O-二甲基二硫代磷酸酯；甲拌磷(phorate)，化学名称O，O-二乙基-S-(乙硫基甲基)二硫代磷酸酯；甲基硫环磷，化学名称2-二甲氧基磷酰亚氨基1，3-二硫戊环；甲基异柳磷(isofenphos-methyl)，化学名称O-甲基-O-(2-异丙氧基羰基)苯基-N-异丙基硫代磷酰胺酯；地虫硫磷(fonofos)，化学名称O，O-二乙基-S-苯基二硫代磷酸酯；丙线磷(ethoprop或ethoprophos)，化学名称O-乙基-S，S-二丙基二硫代磷酸酯；丙硫磷(prothiofos)，化学名称O-(2，4-二氯苯基)-O-乙基-S-正丙基二硫代磷酸酯；丙溴磷(protenofos)，化学名称O-(4-溴-2-氯苯基)-O-乙基-S-丙基-硫代磷酸酯；吡唑硫磷(pyraclofos)，化学名称(RS)-[O-1-(4氯苯基)吡唑-4-基]-O-乙基S-丙基硫代磷酸酯；氯唑磷(isazofos)，化学名称O，O-二乙基-O-(5-氯代-1-异丙基-1，2，4三唑-3基)硫代磷酸酯；异丙胺磷(isofenphos)，化学名称N-异丙基-O-乙基-O-[(2-异丙氧基羰基)苯基]硫磷酰胺酯；丁苯硫磷(fosmethilan)，化学名称S-[N-(2-氯苯基)丁酰胺甲基]-O，O-二甲基二硫代磷酸酯；
异丙威(isoprocarb)，化学名称邻异丙基苯基甲基氨基甲酸酯；叶散飞，化学名称N-甲基氨基甲酸-O-(2，3-二甲基苄基)酯；混灭威，化学名称N-甲基氨基甲酸混二甲苯酯；仲丁威(BPMC)，化学名称邻仲丁基苯基甲基氨基甲酸酯；甲萘威(carbaryl)，化学名称1-萘基-N-甲基氨基甲酸酯；速灭威(MTMC)，化学名称间甲苯基-N-甲基氨基甲酸酯；克百威(carbofuran)，化学名称2，3-二氢-2，2-二甲基-7-苯并呋喃基-N-甲基氨基甲酸酯；丙硫克百威(benfuracarb)，化学名称2，3-二氢-2，2-二甲基苯并呋喃-7-基-N-[N’-(2-乙氧羰基乙基)-N’-异丙基氨基硫基]-N-甲基氨基甲酸酯；丁硫克百威(carbosulfan)，化学名称2，3-二氢-2，2-二甲基苯并呋喃-7-基-N-(二丁氨硫基)-N-甲基氨基甲酸酯；涕灭威(aldicarb)，化学名称O-(甲基氨基甲酰基)-2-甲基-2-甲硫基丙醛肟；灭多威(methomyl)，化学名称1-(甲硫基)亚乙基-N-甲基氨基甲酸酯；硫双灭多威(thiodicarb)，化学名称N，N’-[硫双(甲亚胺基)羰氧基]-双亚胺硫代乙酸双甲酯；抗蚜威(pirimicarb)，化学名称5，6-二甲基-2-二甲氨基-4-嘧啶基-二甲基氨基甲酸酯；棉铃威(alanycarb)，化学名称乙基(Z)-N-[(甲基(1-甲硫基亚乙基氨基-氧羰基)氨基)硫]-β丙氨酸酯；唑蚜威(triaguron)，化学名称(3-特丁基-1-二甲基氨基甲酰-1H-1，2，4-三唑-5-基硫)乙酸乙酯；杀螟丹(cartap)，化学名称1，3-二-(氨基甲酰硫)-2-二甲基氨基丙烷盐酸盐；杀虫双，化学名称2-N，N-二甲胺基-1，3-双(硫代磺酸钠基)丙烷；杀虫单，化学名称2-N，N-二甲胺基-1-硫代硫酸钠基-3-硫代硫酸基丙烷；杀虫安(profurife-aminium)，化学名称2-(N，N-二甲胺基)-1，3-双硫代硫酸铵基丙烷；杀虫环(thiocyclam-hydrogenoxalate)，化学名称N，N-二甲基-1，2，3-三硫杂环己烷-5-胺草酸盐；茴蒿素，化学名称3-氧代-5a-甲基环己二烯(1b，4)并8-甲基-9-氧代-八氢化苯并呋喃；多噻烷，化学名称(1)7-二甲胺基-1，2，3，4，5-五硫环辛烷，(2)4-二甲胺基-1，2-二硫环戊烷；噻嗪烷(buprofezin)，化学名称2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-3，4，5，6-四氢-2H-1，3，5-硫二唑-4-酮；除虫脲(diflubenzuron)，化学名称1-(4-氯苯基)-3-(2，6-二氟苯甲酰基)脲；灭幼脲，化学名称1-邻氯苯甲酰基-3-(4-氯苯基)脲；定虫隆(chlorfluazuron)，化学名称1-[3，5-二氯-4-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶氧基)苯基]-3-(2，6-二氟苯甲酰基)脲；伏虫脲(telfubenzuron)，化学名称1-(3，5-二氯-2，4二氟苯基)-3-(2，6-二氟苯甲酰)脲；氟虫脲(flurenoxuron)，化学名称1-[4-(2-氟-α，α，α-三氟-对甲苯氧基)-2-氟苯基]-3-(2，6-二氟苯甲酰基)脲；米满(tebufenozide)，化学名称1-(1，1-二甲基乙基)-1-(4-乙基苯甲酰基)-3，5-二甲基苯甲酰肼；氟铃脲(hexafuluron)，化学名称N-[(3，5-二氯-4-(1，1，2，2-四氟乙氧基)苯基氨基)羰基]-2，6-二氟苯酰胺；氯氰菊酯(cypermethrin)，化学名称α-氰基-(3-苯氧苄基)(1RS)-1R，3R-3-(2，2-二氯乙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；顺式氯氰菊酯(alphamethrin)，化学名称(1R顺式)S及(1S顺式)R-α-氰基-(3-苯氧苄基)-3-(2，2-二氯乙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；三氟氯氰菊酯(cyhalothrin)，化学名称3-(2-氯-3，3，3-三氟丙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸-α-氰基-3-苯氧苄基酯；溴氰菊酯(deltamethrin)，化学名称α-氰基-3-苯氧苄基(1R，3R)-3-(2，2-二溴乙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；联苯菊酯(bifenthrin)，化学名称3-(2-氯-3，3，3-三氟丙烯-1-基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸-2-甲基-3-苯基苄基酯；甲氰菊酯(fenpropathrin)，化学名称α-氰基-3-苯氧基苄基-2，2，3，3-四甲基环丙烷羧酸酯；氟氯氰菊酯(cyfluthrin)，化学名称α-氰基-3-苯氧基-4-氟苄基(1R，3R)-3-(2，2-二氯乙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；氰戊菊酯(fenvalerate)，化学名称α-氰基-3-苯氧苄基(R，S)-2-(4-氯苯基)-3-甲基丁酸酯；高效氰戊菊酯(esfenvalerate)，化学名称(S)-α-氰基-3-苯氧苄基(S)-2-(4-氯苯基)-3-甲基丁酸酯；氟氰戊菊酯(flucythrinate)，化学名称(R，S)-α-氰基-3-苯氧苄基-(R，S)-2-(4-二氟甲氧基)-3-甲基丁酸酯；氟胺氰菊酯(fluvalinate)，化学名称N-(2-氯-4-三氟甲基苯基)-DL-α-氨基异戊酸-α-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯；戊菊酯，化学名称(R，S)-3-苯氧苄基(R，S)-2-(4-氯苄基)-3-甲基丁酸酯；多来宝(ethofenprox)，化学名称2-(4-乙氧苯基)-2-甲基丙基-3-苯氧苄基醚；七氟菊酯(tefluthrin)，化学名称2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基(Z)-(1RS，3RS)-3-(2-氯-2，3，3-三氟丙-1-烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；四溴菊酯(tralomethrin)，化学名称(S)-a-氰基-3-苯氧基苄基(1R)-顺-2，2-二甲基-3-[(RS)-1，2，2，2-四溴乙基]环丙烷羧酸酯；乙氰菊酯(cycloprothrin)，化学名称3-苯氧基-α-氰基苄基-1-(4-乙氧苯基)-2，2-二氯环丙烷羧酸酯；顺式氟氯氰菊酯(beta-cyfluthrin)，化学名称α-氰基-3-苯氧基-4-氟苄基(1R，3R)-3-(2，2-二氟乙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；红铃虫性诱素(gossyplure)，化学名称(顺、顺)和(顺、反)-7，11-十六碳二烯基乙酸酯；林丹(gamma-BHC或gamma-HCH)，化学名称γ-1，2，3，4，5，6-六氯环己烷；苦生碱(matrine)，化学名称苦生碱醇，苦生素，蚜蜡敌；齐墩霉素(abamectin)，化学名称阿维菌素，齐螨素，螨虫素，阿佛霉菌素，阿弗米丁，爱比菌素，除虫菌素，杀虫素，害极灭，爱福丁，虫螨光，MK936；
吡虫啉(imidacloprid)，化学名称1-(6-氯-3-吡啶基甲基)-N-硝基亚咪唑烷-2-叉胺；氟虫腈(fipronil)，化学名称(±)-5-氨基-1-(2，6-二氯-α，α，α-三氯-β-甲苯基-)-4-三氟甲基-亚硫酰基吡唑-3-碳化腈；硫丹(endosulfan)，化学名称(1，4，5，6，7，7-六氯-8，9，10-三降冰片-5-烯-2，3-亚基双亚甲基)亚；苏云金杆菌(bacillus thuringiensis)，化学名称BT乳剂，杀螟杆菌，青虫菌，菌药，7216，82162；鱼藤酮(rotenone)；蜗牛敌(metaldehyde)，化学名称2，4，6，8-四甲基-1，3，5，7四氧杂环辛烷；多聚乙醛；B.杀螨剂类，例如三氯杀螨醇(dicofol)，化学名称2，2，2-三氯-1，1-双(4-氯苯基)乙醇；双甲脒(amitraz)，化学名称N，N-双-(2，4-二甲苯亚氨基甲基)甲胺；单甲脒(danjiami)，化学名称N-(2，4-二甲苯基)-N’-甲基甲脒盐酸盐；克螨特(propargite)，化学名称2-(4-特丁基苯氧基)环己基-1-丙炔基亚硫酸酯；噻螨酮(hexythiazox)，化学名称5-(4-氯苯基)-3-(N-环己基氨基甲酰)-4-甲基噻唑烷-2-酮；苯丁锡(fenbutatin oxide)，化学名称双[三(2，2-二甲基-2-苯基乙基)锡]氧化物；三唑锡(azocyclotin)，化学名称1-(三环己基甲锡烷基)-1-氢-1，2，4-三氮杂茂；溴螨酯(bromopropylate)，化学名称4，4’-二溴二苯乙醇酸异丙酯；水胺硫磷(isocarbophos)，化学名称O-甲基-O-(邻-异丙氧基羰基苯基)硫代磷酰胺；四螨嗪(clofentezine)，化学名称3，6双(2-氯苯基)-1，2，3，4-四嗪；速螨酮(pyridaben)，化学名称2-特丁基-5-(4-特丁基苄基硫)-4-氯-2H-哒嗪-3-酮；苯螨特(benzoximate)，化学名称3-氯-α-乙氧亚氨基-2，6-二甲氧基苄基甲酸酯；唑螨酯(fenpyroximate)，化学名称(E)-α-4-[1，3-二甲基-(5-苯氧基吡唑4-基亚甲氨基氧)-4-甲基苯甲酸特丁酯]；吡螨胺(tebufenpyrad)，化学名称N-(4-特丁基苄基)-4-氯-3-乙基-1-甲基-吡唑-5-基甲酰胺；苄螨醚(halfenprox或fluproxyfen)，化学名称[2-(4-溴二氟甲基氧基苯基)-2-甲基]丙基-(3-苯氧基)苄基醚；丁醚脲(diafenthiuron)，化学名称1-特丁基-3-(2，6-二异丙基-4-苯氧基苯基)硫脲；氟丙菊酯(acrinathrin)，化学名称(S)-α-氰基-3-苯氧基苄基(Z)-(1R，3R)-3-(2，2，2-三氟-1-三氟甲基乙氧基甲酰)乙烯基-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯；C.杀菌剂类，例如稻瘟净(kitazine)，化学名称O，O-二乙基-S-苄基硫代磷酸酯；异稻瘟净(iprobenfes)，化学名称O，O-二异丙基-S-苄基硫代磷酸酯；克瘟散(edifenphos)，化学名称O-乙基-S，S-二苯基二硫代磷酸酯；硫菌灵(thiophanate)，化学名称1，2-双(3-乙氧羰基-2-硫脲基)-苯；甲基硫菌灵(thiophanate-methyl)，化学名称1，2-双(3-甲氧基羰基-2-硫脲基)-苯；三环唑(tricylazole)，化学名称5-甲基-1，2，4-三唑并(3，4-b)苯并噻唑；稻瘟灵(isoprothiolane)，化学名称1，3-二硫戊环-2-叉-丙二酸二异丙酯；噻枯唑，化学名称N，N’-甲撑-双(2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑)；敌磺钠(fenaminosulf)，化学名称对二甲胺基苯重氮磺酸钠；稻脚青(zine methanearsonate)，化学名称甲基胂酸锌；退菌特(tuzet)，化学名称透习脱，土习脱，土斯脱；禾穗宁(pencycuron)，化学名称氮-[(4-氯苯基)-甲基]-氮-环戊基-氮-苯脲；田宁(MAFA)，化学名称甲基胂酸铁铵；丙环唑(propiconazole)，化学名称1-[2-(2，4-二氯苯基)-4-丙基-1，3-二氧戊环-2-甲基]-1-氢-1，2，4-三唑；粉唑醇(flutriafol)，化学名称2-(2-氯苯基)(4-氟苯基)-1-氢-1，2，4-三唑-1-乙醇；甲霜灵(metalaxyl)，化学名称N-(2-甲氧基乙酰基)-N-(2，6-二甲苯基)-外消旋-氨基丙酸甲酯；腐霉利(procymidone)，化学名称N-(3，5-二氯苯基)-1，2-二甲基环丙烷-1，2-二羰基亚胺；烯唑醇(diniconazole)，化学名称(E)-1-(2，4-二氯苯基)-4，4-二甲基-2-(1，2，4-三唑-1基)-1-戊烯-3-醇；甲基立枯磷(tolcofos-metheyl)，化学名称O-(2，6-二氯对甲苯基)-O，O-二甲基硫代磷酸酯；萎锈灵(carboxin)，化学名称2，3-二氢-5-甲酰替苯胺基-6-甲基-1，4-氧硫杂岂5，6-二氢-2-甲基-1，4-氧硫杂岂-3-甲酰苯胺；敌菌灵(anilazine)，化学名称2，4-二氯-6-(2-氯代苯氨基)均三氮苯；噁霉灵(hymexazol)，化学名称3-羟基-5-甲基异噁唑；特富灵(triflumizole)，化学名称2-三氟甲基-4-氯-N-(1-咪唑-1-基-2-丙氧亚乙基)苯胺；乙烯菌核利(vinclozolin)，化学名称3-(3，5-二氯苯基)-5-甲基-5-乙烯基-2，4恶唑烷二酮；异菌脲(iprodione)，化学名称3-(3，5-二氯苯基)-1-异丙基氨基甲酰基乙内酰脲；苯噻氰(TCMTB)，化学名称2-(硫氰基甲基硫代)苯并噻唑；络氨铜，化学名称硫酸四氨络合铜；琥胶肥酸铜(Copper succinate；Copper glutarate；Copper adipate)，化学名称丁二酸铜，戊二酸铜，己二酸铜；石硫合剂(lime sulphur)，化学名称多硫化钙；代森锌(zineb)，化学名称乙撑双二硫代氨基甲酸锌；代森锰锌(mancozeb)，化学名称乙撑双二硫代氨基甲酸锰和锌离子配位化合物；福美双(thiram)，化学名称四甲基秋兰姆二硫化物；福美锌(ziran)，化学名称二甲基二硫代氨基甲酸锌；
福美胂(asomate)，化学名称三-N-二甲基二硫代氨基甲酸胂；三唑酮(triadimefon)，化学名称1-(4-氯苯氧基)-3，3-二甲基-1-(-1，2，4-三氮唑-1-基)-2-丁酮；百菌清(chlorothalonil)，化学名称2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈；多菌灵(carbendazim)，化学名称N-(2-苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯；三乙膦酸铝(phosethyl-Al)，化学名称三-(乙基膦酸)铝；十三吗啉(tridemorph)，化学名称2，6-二甲基-4-十三烷基吗啉；五氯硝基苯(quintozene)；棉隆(dazomet)，化学名称3，5-二甲基-四氢化-1，3，5-二氢噻二嗪-2-硫酮；酰胺唑(imibenconazole)，化学名称4-氯苄基-N-(2，4-二氯苯基)-2-(1H-1，2，4-三唑-1-基)硫代乙酰胺酯；氟硅唑(flusilazole)，化学名称双(4-氟苯基)甲基(1H-1，2，4-三唑-1-基甲撑)硅烷；唑菌腈(propanenitrile)，化学名称4-(4-氯苯基)-2-苯基-2-(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)丁腈；霜霉威(propamocarb)，化学名称3-(二甲基氨基)丙基氨基甲酸丙酯；菌核净(dimethachlon)，化学名称N-3，5二氯苯基丁二酰亚胺；溴菌清，化学名称2-溴-2-溴甲基戊二腈；喹菌酮(oxolinic acid)，化学名称5-乙基-5，8-二氢-8-氧代(1，3)-二噁-(4，5g)-喹啉-7-羧酸；磺菌胺(flusulfamide)，化学名称2’，4-二氯-α，α-三氟-4’-硝基-间甲苯基磺酰胺；霜脲氰(cymoxanil)，化学名称2-氰基-N-[(乙酰基)羰基]-2-(甲氧基亚胺基)乙酰胺；氢氧化铜(copric hydroxide)；噁霜灵(oxadixyl)，化学名称2-甲氧基-N-(2-氧代-1，3-噁唑烷-3-基)乙酰-2’，6’-二甲基替苯胺；抗菌霉素120，化学名称嘧啶核苷类抗菌素；灭瘟素(blasticidin S)，化学名称对-苯甲胺基磺酸杀稻瘟素SS-{4-[3-氨基-5(氨基亚氨甲基)甲氨基-1-氧代戊烷基]氨基}-1-[4-氨基-2-氧代1(2H)嘧啶基-1，2，3，4-四脱氧-β-D-赤]六-2-烯吡喃糖醛酸；多抗霉素(polyoxin)，化学名称肽嘧啶核苷类抗生素，主要成分是polyoxin A及polyoxin B。
Polyoxin B为5-{[2-氨基-5-0-(氨基羰基)-2-脱氧-L-木糖基]氨基}-1，5-二脱氧-1-[3，4二氢-5-(羟基甲基)-2，4-二氧代-1(2H)-嘧啶基]-β-D-别呋喃糖醛酸；春雷霉素(kasugamycin)，化学名称[5-氨基-2-甲基-6-(2，3，4，5，6-五羟基环己基氧代)吡喃-3-基]氨基-α亚氨醋酸；井冈霉素葡萄糖井冈羟胺N-[(1S)-(1，4，6/5)-3-羟甲基-4，5，6-三羟基-2-环己烯基][O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→3)]-1S-(1，2，3，4/3，5)-2，3，4-三羟基-5-羟甲基-环己基胺；D.种子处理剂类，例如抗菌剂402，化学名称乙基硫赶磺酸乙酯；拌种灵，化学名称2-氨基-4-甲基-5-(N-苯基氨基甲酰)噻唑；甲呋酰苯胺(fenfuran)，化学名称2-甲基-呋喃-3-甲酰替苯胺；拌种咯(fenpiclonil)，化学名称4-(2，3-二氯苯基)吡咯-3-腈；戊唑醇(tebuconazole)，化学名称(RS)-1-(4-氯苯基)-4，4-二甲基-3(1H-1，2，4-三唑甲基)-3-戊醇；三唑醇(triadimenol)，化学名称1-(4-氯苯氧基)-3，3-二甲基-1-(1H-1，2，4-三唑-1-基)丁基-2-醇；稻瘟酯(pefurazoate)，化学名称戊-4-烯基-N-糠基-N-咪唑-1-基羰基-DL-高丙氨酸酯；二硫氰基甲烷；E.除草剂类，例如五氯酚钠(PCP-Na)；除草醚(nitrofen)，化学名称2，4-二氯苯基-4’-硝基苯基醚；乙氧氟草醚(oxyfluorfen)，化学名称2-氯-1-(3-乙氧基-4-硝基苯氧基)-4-三氟甲基苯；氟磺胺草醚(fomesafen)，化学名称N-(甲基磺酰基)-5-[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-2-硝基苯甲酰胺；
氟乐灵(trifluralin)，化学名称2，6-二硝基-N，N-二正丙基-4-三氟甲基苯胺；除草通(pendimethalin)，化学名称N-1-(乙基丙基)-2，6-二硝基-3，4-二甲基苯胺；地乐胺(butralin)，化学名称N-异丁基-4-特丁基-2，6-二硝基苯胺；2甲4氯(metaxon)，化学名称2-甲基-4-氯苯氧乙酸；2，4-滴丁酯(2，4-D，butylate)，化学名称2，4-二氯苯氧乙酸丁酯；喹禾灵(quizalofop-ethyl)，化学名称2-[4-(6-氯-2-喹噁啉基氧代)-苯氧基]丙酸乙酯；精喹禾灵(quizalpfop-p-ethyl)，化学名称(R)-2-[4-(6-氯-2-喹啉基氧代)-苯氧基]丙酸乙酯；吡氟禾草灵(fluazifop-butyl)，化学名称2-[4-(5-三氟甲基-2-吡啶氧基)苯氧基]丙酸丁酯；精吡氟禾草灵(fluazifop-p-butyl)，化学名称(R)-2-{4-[(5-三氟甲基吡啶-2-基)氧基]苯氧基}丙酸丁酯；吡氟乙草灵(haloxyfop)，化学名称2-[-4-(5-三氟甲基-3-氯-吡啶-2-氧基)苯氧基]丙酸乙氧乙基酯；高效吡氟氯禾灵(haoxyfop-R-methyl)，化学名称R-(+)-2-[4-(5-三氟甲基-3-氯-吡啶氧基-2)苯氧基]丙酸甲酯；精噁唑禾草灵(fenoxaprop-p-ethyl)，化学名称(R)-2-[4-(6-氯-2-苯并噁唑氧基)-苯氧基]丙酸乙酯；农美利(bispyribac-sodium)，化学名称2，6-双[(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧]苯甲酸钠；甲草胺(alachlor)，化学名称N-(甲氧甲基)-N-氯乙酰基-2，6-二乙基苯胺；乙草胺(acetochor)，化学名称2’-乙基-6’-甲基-N’-(乙氧甲基)-2-氯代乙酰替苯胺；丙草胺(pretilachlor)，化学名称α-氯-2’，6’-二乙基-N-(2-丙氧乙基)-乙酰替苯胺；丁草胺(butachlor)，化学名称2，6-二乙基-N-(丁氧甲基)-α-氯乙酰替苯胺；
异丙甲草胺(metolachlor)，化学名称2-乙基-6-甲基-N-(1’-甲基-2’-甲氧乙基)氯代乙酰替苯胺；萘丙酰草胺(napropamide)，化学名称N，N-二乙基-2-(1-萘基氧)丙酰胺；苯噻草胺(mefenacet)，化学名称2-(1，3-苯并噻唑-2-基氧)-N-甲基乙酰替苯胺；敌稗(propanil)，化学名称3，4-二氯丙酰替苯胺；草甘膦(glyphosate)，化学名称N-(膦羧甲基)甘氨酸；净哌磷由4份哌草磷和一份戊草净组成的混合制剂化学名称哌草磷为S-[2-(2-甲基-1-哌啶基)-2-氧代乙基]-O，O-二丙基二硫代磷酸酯化学名称戊草净为4-(1，2-二甲基-正丙胺基)-2-乙胺基-6-甲硫基均三氮苯；禾草丹(thiobencarb)，化学名称N，N-二乙基硫赶氨基甲酸对氯苄酯；禾草特(molinate)，化学名称N，N-六甲撑硫赶氨基甲酸乙酯；哌草丹(dimepiperate)，化学名称S-(α，α-二甲基苄基)哌啶-1-硫赶甲酸酯；灭草猛(vernolate)，化学名称S-丙基-N，N-二丙基硫代氨基甲酸酯；异丙隆(isoproturon)，化学名称N-4-异丙基苯基-N’，N’-二甲基脲；绿麦隆(chlorotoluron)，化学名称N-(3-氯-4-甲基苯基)-N’，N’-二甲基脲；敌草隆(diuron)，化学名称N-(3，4-二氯苯基)-N’，N’-二甲基脲；萎去津(atrazine)，化学名称2-氯-4-乙胺基-6-异丙胺基-1，3，5-三嗪；扑草净(prometryne)，化学名称2-甲硫基-4，6-双异丙胺基均三氮苯；西草净(simetryn)，化学名称2-甲硫基-4，6-双乙胺基-均三氮苯；嗪草酮(metribuzin)，化学名称4-氨基-6-(1’，1’-二甲基乙基)-3-(甲硫基)-1，2，4-三嗪-5-(4H)-酮；噁草酮(oxadiazon)，化学名称5-特丁基-3-(2，4-二氯-5-异丙氧苯基)-1，3，4-噁二唑啉-2-酮；稻思达(oxadiargyl)，化学名称5-特丁基-3-[2，4-二氯-5-(炔丙氧基)苯基]-1，3，4-噁二唑-2-(3H)-酮；
异噁草酮(clomazone)，化学名称2-(2-氯苯基)甲基-4，4-二甲基异噁唑烷-3-酮；灭草松(bentazone)，化学名称3-异丙基-(1H)-苯并-2，1，3-噻二嗪-4-酮-2，2-二氧化物；二氯喹啉酸(quinclorac)，化学名称3，7-二氯-8-喹啉羧酸；草除灵(benazolin-ethyl)，化学名称4-氯-2-氧代苯并噻唑-3-基乙酸乙酯；百草枯(paraquat)，化学名称1，1’-二甲基-4，4’-联吡啶阳离子盐；氟草定(fluroxypyr)，化学名称4-氨基-3，5-二氯-6-吡啶-2-氧乙酸；燕麦枯(difenzoqnat)，化学名称1，2-二甲基-3，5-二苯基吡唑硫酸甲酯；甲磺隆(metsulfuron-methyl)，化学名称1-(2-甲氧基甲酰基苯基)-3-(4-甲基-6-甲氧基-1，3，5-三嗪-2-基)磺酰脲；苄嘧磺隆(bensulfuron methyl)，化学名称2-[[[[[(4，6-二甲氧基嘧啶-2)氨基]羰酰]氨基]磺酰基]甲基]苯甲酸甲酯；吡嘧磺隆(pyrazosulfuron-ethyl)，化学名称5-[3-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)脲基磺酰基]-1-甲基吡唑-4-羧酸乙酯；氯磺隆(chlorsulfuron)，化学名称1-(2-氯苯基)-3-(4-甲基-6-甲氧基-1，3，5-三唑-2-基)磺酰脲；苯磺隆(tribenuron methyl)，化学名称2-[(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三氮苯-2-基)-甲氨基羰基氨基磺酸基]苯甲酸甲酯；噻磺吩隆(thifensulfuron methyl)，化学名称3-[(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪基-2-基)氨基羰基氨基磺酰基]-2-噻吩羧酸甲酯；胺苯磺隆(ethametsulfuron)，化学名称3-(4-乙氧基-6-甲氨基-1，3，5-三嗪-2-基)-1-(2-甲氧基甲酰基苯基)磺酰脲；氯嘧磺隆(chlorimuron-ethyl)，化学名称3-(4-氯-6-甲氧基嘧啶-2-基)-1-(2-乙氧基甲酰基苯基)磺酰脲；烟嘧磺隆(nicosulfuron)，化学名称3-(4，6-二甲氧基嘧啶-2-基)-1-(3-二甲基氨基甲酰吡啶-2-基)磺酰脲；醚磺隆(cinosulfuron)，化学名称3-(4，6-二甲氧基-1，3，5-三嗪-2-基)-1-[2-2-甲氧基乙氧基-苯基]磺酰脲；咪草烟(imzethapyr)，化学名称5-乙基-2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基)-3-吡啶羧酸；噁庚草烷(cinmethylin)，化学名称1-甲基-4(1-甲基乙基)-2-[(2-甲基苯基)甲氧基]-7-噁二环(2，2，1)庚烷；稀禾啶(sethoxydim)，化学名称2-[1-(乙氧胺基)丁基]-5-[2-(乙硫基)丙基]-3-羟基-2-环乙烯-1-酮；F.植物生长调节剂类，例如赤霉素(gibberellic acid)，化学名称2，4a，7-三羟基-1-甲基-8-亚甲基赤霉-3-烯-1，10-二羧酸-1，4a-内酯；防落素(4-CPA)；丰产素(一)复硝钠邻硝基苯酚钠对硝基苯酚钠5-硝基邻甲氧基苯酚钠(二)复硝钾邻-硝基苯酚钾对-硝基苯酚钾2，4-二硝基苯酚钾；萘乙酸(α-naphthalene acetic acid)，化学名称α-萘乙酸；吲哚乙酸(IAA)，化学名称2-(吲哚-3-基)乙酸；吲哚丁酸(IBA)，化学名称4-(吲哚-3-基)丁酸；增产素，化学名称4-溴苯氧乙酸；增产灵，化学名称4-碘苯氧乙酸；6-苄氨基嘌呤(6-benzylaminopurine)；2，4-滴(2，4-D)，化学名称2，4-二氯苯氧乙酸；三十烷醇(triacontanol)，化学名称三十烷醇-1(正三十烷醇)；芸薹素内酯(brassinolide)，化学名称(22R，23R，24R)-2α，3α，22，23-四羟基-B均相-7氧哚-5α-麦角甾烷-6-酮；抑芽唑(triapentheno)，化学名称(E)-(ES)-1-环己基-4，4-二甲基-2(1H-1，2，4-三唑-1-基)戊-1-烯-3-醇；氯化胆碱(choline chloride)；
氯吡脲(forchlorfenuron)，化学名称1-(2-氯-4-吡啶)-3-苯脲；烯效唑(uniconazole)，化学名称(E)-(RS)-1-(4-氯苯基)-2-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-1-戊烯-3-醇；羟烯腺嘌呤(oxyenadenine)，化学名称6-(4-羟基-3-甲基丁烯-2-氨基)嘌呤；绿风95植物生长调节剂；环烷酸盐(naphthenate)；环烷酸盐(钠、铵)；吡啶醇(pyripro panal)，化学名称3-(2-吡啶基)-丙醇；多效唑(paclobutrazol)，化学名称(2RS，3RS)-1-(4-氯苯基)-4，4-二甲基-2-(1H-1，2，4-三唑-1-基)-戊-3-醇；调节膦(fosamine ammonium)，化学名称氨基甲酰基膦酸乙酯铵盐；氟节胺(flumetralim)，化学名称N-乙基-N-(2-氯-6-氟苄基)-4-三氟甲基-2，6-二硝基苯胺；矮壮素(chlormequat chloride)，化学名称2-氯乙基-三甲基氯化铵；助壮素(mepiquat cholride)，化学名称1，1-二甲基哌啶铁嗡氯化物；整形素(chlorflurecol-metyl)，化学名称2-氯-9-羟基芴-9-羟酸甲酯；比久(daminozide)，化学名称N，N-二甲基琥珀酰肼酸；三碘苯甲酸(TIBA)，化学名称2，3，5-三碘苯甲酸；青鲜素(maleic hydrazide)，化学名称1，2-二氢-3，6-哒嗪二酮；乙烯利(ethephon)，化学名称2-氯乙基膦酸；脱叶脲(thidiazuron)，化学名称1-苯基-3-(1，2，3-噻二唑-5-基)脲；吲熟酯(efchlozate)，化学名称5-氯-1H-吲哚-3-基乙酸乙酯；增甘膦(glyphosine)，化学名称N，N-双(膦羟基甲基)甘氨酸；异戊烯腺嘌呤，化学名称6-(4-羟基-3-甲基-反式-2-丁烯基氨基)嘌呤6-(3-甲基-2-丁烯基氨基)嘌呤；G.仓储害虫防治剂类，例如防虫磷；甲基嘧啶磷(pirimiphos-methyl)，化学名称O，O-二甲基-O-(2-二乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-基)硫代磷酸酯；硫酰氟(sulphuryl fluoride)；
溴甲烷(methyl bromide)；磷化铝(aluminium phosphide)；氯化苦(chloropicrin)，化学名称三氯硝基甲烷。
在本发明中，所用农药活性成分可以为农药原药或其各种制剂形式，如悬浮剂、乳剂、可湿性粉剂。
根据本发明的第一方面的农药组合物，其中农药活性成分的含量为组合物重量的0.01～90.0％重量，优选为10-80％重量，更优选为30-70％重量；空心多孔SiO2纳米颗粒为组合物重量的10～99.9％重量，优选为20-90％重量，更优选为30-70％重量。
根据本发明的第一方面的农药组合物，其中还含有农药用的添加剂、有机溶剂或水，所述的添加剂为组合物重量的0.01～35.0％重量。
根据本发明的第二方面，提供一种制备农药组合物的方法，其包括如下步骤a)将农药活性成分溶解于有机溶剂或水中得到一溶液；b)将空心多孔SiO2纳米颗粒在真空干燥箱中于在温度90～600℃、真空度0.01～0.1Mpa的条件下活化1～24小时；c)将步骤b)中得到的空心多孔SiO2纳米颗粒与a)的溶液混合浸泡0.5小时～3个月；d)任选地加入添加剂即可得到乳液产品；e)或将经过浸泡农药活性成分的空心多孔SiO2纳米颗粒干燥得到固体产品或在高速搅拌下分散于水中，形成水剂产品。
制备乳液，可以选用许多适宜产生强剪切力的装置。本发明方法通常是在胶体磨中进行。本发明的纳米控释剂在实际使用时需用水稀释，用常规的方法施用，例如通过喷雾施用。本发明的纳米农药控释剂使用量可在一定范围内变化，取决于被施用对象，及农药在纳米农药控释剂中的含量。
图12表示空心多孔二氧化硅纳米材料包埋阿维菌素的示意图。图17表示包埋阿维菌素后的空心多孔二氧化硅纳米材料示意图。
根据本发明的第二方面的方法，其中形成乳液后，干燥得到固体产品。
本发明还提供了另一种生产本发明的农药组合物的方法(见图13)。该方法包括(1)将高压的二氧化碳气体经过泵输送到冷却装置转化成超临界的二氧化碳流体；(2)将农药活性成分和作为载体的空心多孔二氧化硅纳米颗粒加入到反应釜中；(3)将超临界的二氧化碳流体通入高压反应釜；(4)经减压，超临界的二氧化碳流体以二氧化碳所体排出，得到所要求的农药组合物。
这种方法称为高压包埋法。由于农药活性成分在超临界的二氧化碳流体中具有较高的溶解度，因此与常温常压的浸泡法相比，农药活性成分可以更快地进入空心多孔二氧化硅纳米颗粒。
下面以阿维菌素为例对本发明的农药组合物的制备进行详细描述。
纳米控释剂的组成按质量表示如下阿维菌素原药100g空心多孔SiO2控释载体50g有机溶剂(丙酮)900g乳化剂(十六烷基三甲基溴化铵)10.0g分散剂(聚甲基丙烯酸钠)10.0g防腐剂(五氯酚钠)10.0g保护胶体(聚乙烯醇)10.0g消泡剂(磷酸三丁酯)5.0g防冻剂(甘油)10.0g其中，阿维菌素原药的含量为98％(浙江钱江生化有限公司)；空心多孔SiO2控释载体的平均粒径为70纳米，壁厚约为10纳米，壁上的孔径为4纳米，图14-16为空心多孔二氧化硅控释载体的表征图；溶剂为丙酮、正丁醇、氯仿、环己烷、乙醇、异丙醇、煤油、甲醇、甲苯等。
乳化剂是非离子乳化剂，阳离子乳化剂或阴离子乳化剂；非离子乳化剂可用吐温型、司盘型或壬基酚聚氧乙烯醚；阴离子乳化剂选用十二烷基苯硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸钙等。阳离子乳化剂优选十六烷基三甲基溴化铵；适合的分散剂是聚甲基丙烯酸盐、低分子量苯乙烯-顺丁烯二酸盐的共聚物。保护胶体是聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、果胶酸盐、明胶、阿拉伯胶或聚环氧乙烷等物质；防腐剂是聚合物乳液中常用的五氯酚钠、邻氯间甲酚或四氯间苯二腈等；消泡剂是硅烷衍生物聚二甲基硅氧烷类、磷酸三丁酯或多聚丙二醇等；防冻剂有乙二醇、甘油、丙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯、尿素或蔗糖等。
阿维菌素纳米农药控释剂的连续相由有机溶剂及添加剂，如乳化剂、分散剂、保护胶体、防腐剂、消泡剂和防冻剂组成，优选的组分是上面所提到的那些物质。此外连续相还可以包含少量的分散相组分。
阿维菌素纳米农药控释剂的空心多孔SiO2控释载体组成还可以在一定范围内变化。在系统中，分散相的量一般为按重量计的5.0～50.0％，分散相中各物质的浓度如下(按阿维菌素纳米控释剂重量计)空心多孔SiO2控释载体0.01～99.5％；阿维菌素原药0.01～90.0％；添加剂一般为0.01～35％，优选为5.0～20.0％。
阿维菌素纳米控释剂的制备方法，包括如下步骤方法一1)将100.0g阿维菌素溶解于900.0g丙酮溶剂中，配成10.0％阿维菌素丙酮溶液，待用；2)称取50.0g的空心多孔纳米SiO2控释载体，空心多孔SiO2控释载体的平均粒径为70纳米，壁厚约为10纳米，壁上的孔径为4纳米。在温度150℃，真空度0.1MPa条件下，活化6h；3)取出活化后的空心多孔SiO2纳米颗粒，加入到配好的10％阿维菌素丙酮溶液，进行浸泡包埋；4)空心多孔SiO2基与原药的有机溶剂溶液混合浸泡包埋一段时间后，取出样品，烘干，即得包埋了50.0％阿维菌素的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；5)把乳化剂10.0g和其它添加剂混合，放入一带有搅拌的容器中，加入水至1.0kg，在高速搅拌下，加入已包埋了阿维菌素的空心多孔纳米SiO2载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加入添加剂，出料，得到阿维菌素纳米控释剂(产物)，产物中阿维菌素的含量为5.0％。或干燥即得固体产品。
方法二1)，2)，3)，与方法一相同；4)空心多孔SiO2基与原药的有机溶剂溶液混合浸泡包埋一段时间后，把乳化剂10.0g和其它添加剂加入混合，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加入添加剂，出料。即得到阿维菌素纳米控释剂(产品)。
空心多孔SiO2基阿维菌素纳米控释剂的性能分析1)称取一定量的多孔空心纳米SiO2载体，在150℃下活化6h，然后加入10％阿维菌素的丙酮溶液，在常温下浸泡。在不同的时间段分别取出试样，测定其包埋率(采用热重的方法测定其包埋率)。不同浸泡时间对阿维菌素包埋率的影响，随着浸泡时间的延长，载体对阿维菌素的包埋率增加，到14天后达到饱和，包埋率为58.30％。这样就可以通过控制包埋率大小来控制药物的释放。图17为阿维菌素吸附在阿维菌素纳米控释剂(Av-PHSN)的示意图。图18为阿维菌素纳米控释剂(Av-PHSN)的特征热重分析图。三阶段的失重分别对应阿维菌素纳米控释剂中，分别吸附在外表面、孔道及空心内部的阿维菌素的量。
2)阿维菌素纳米控释剂(Av-PHSN)的红外图谱分析。图19为多孔空心纳米SiO2载体、阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)及阿维菌素原药的红外光谱分析。从图中可以看出，阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)没有产生新的峰，故为物理吸附。这样载体包埋药物后对药物的各种性质不产生影响3)阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)的特征控释行为。阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)的溶出试验，试验是在药物溶出仪(天津大学无线电厂产)进行的。具体操作如下称取一定量的阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)，加入到装有800ml含有30％的乙醇溶液的溶出杯中进行溶出，在一定的时间间隔下，取出溶出杯的液体并用高效液相色谱仪(日立)测定溶液阿维菌素的浓度，以溶出时间为横坐标，以阿维菌素的溶出量的百分数为纵坐标(即溶出阿维菌素的量/阿维菌素纳米农药控释剂Av-PHSN的总量)，所作出的曲线为纳米阿维菌素控释剂的控制释放曲线。纳米阿维菌素控释剂的控制释放曲线具有以下的特征及释放规律。
阿维原药、阿维介药溶出曲线的比较附图20为阿维原药(固态)与多孔空心纳米SiO2载体的物理混合物(阿维原药含量为33.50％)、阿维菌素纳米农药控释剂(阿维菌素的含量为58.30％)溶出曲线的比较图。从图中可以看出，阿维原药在十几分钟后就达到溶解平衡(此时所含阿维原药全部溶解释放到溶液中)，而阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)有很好的缓释行为，到2000min才达到平衡。由此可见，新型控释载体多孔空心纳米SiO2有很好的缓释效果。
图21-22是不同的pH值下阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)的控释行为。
不同的pH值对阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)释放行为影响的溶出条件为30％的乙醇溶液800ml，介质的温度为21℃，搅拌速度为100转/min，介质的pH值分别为3.0，5.0，7.0，8.0，9.0，10.0。图21～22为不同的pH值对阿维菌素的纳米农药控释剂(Av-PHSN)释放行为影响的比较图。从图中可以看出，随着pH值的增加，即碱性的增强，酸性的减弱，药物阿维菌素的释放速度增加。
图23是不同的介质温度对阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)释放行为的影响。溶出条件为30％的乙醇溶液800ml，介质的pH值为中性，搅拌速度为100转/min，温度为21℃，27℃，37℃。图12为不同的介质温度下的阿维菌素纳米农药控释剂(Av-PHSN)的释放行为。从图中可以看出，随着温度的升高，阿维菌素的纳米农药控释剂(Av-PHSN)的释放行为会加快。
本发明方法可以在常压下进行的。本发明的纳米控释剂在实际使用时需用水稀释，用常规的方法施用，例如通过喷雾施用。本发明的纳米农药控释剂使用量可在一定范围内变化，取决于被施用对象，及阿维菌素在纳米农药控释剂中的含量。
阿维菌素纳米农药控释剂全面解决了制剂的水基化、高度分散化、稳定化和长效胶囊化的问题，它的药效高于其他剂型、成本低于其它常用剂型，因此具有重要的推广应用价值。
本发明利用空心多孔二氧化硅作为控释载体材料，这种材料为中空的薄壁上多孔的，且薄壁由二氧化硅颗粒组成，所述颗粒的壁具有基本径向垂直排列的孔道，可通过控制孔道大小及薄壁的厚度来控制药物的释放。或者，选用不同的壁厚的控释材料控制(可以通过增加二氧化硅浓度达到控制壁厚度)达到控制药物释放时间的目的；为了使药物在不同条件下控制缓释速度，可以设计不同药物浓度和不同壁厚度的纳米粒子，按比例进行混合配制，达到控制不同释放时间的目的。
利用不同方法把各种不同的农药填充到空心多孔二氧化硅的中空处，然后控制环境条件来控制药物的释放。由于颗粒比较细，为纳米级，因而其溶解性好，分散性好，可以用水代替大部分的有机溶剂，从而可大大减少有机溶剂的用量，提高农药在乳浊剂或水溶液中的细度，提高农药的药效和有效利用率。
本发明的农药组合物，由于采用了多孔空心纳米载体材料控制农药活性成分的释放，具有高分散性、颗粒细(为纳米级)、控制释放、超高效、长效、水基、成本低廉、降低环境污染等优点。而且由于采用抗紫外线纳米材料防止对药物进行光催化作用，减缓药物分解或降解，从而达到缓释的目的。
下面用具体的实施例对本发明进行具体的说明。但本发明不限于所提供农药包埋率的测定蛋壳型空心多孔SiO2纳米控释载体对农药的包埋，方法如下称取一定量的多孔空心纳米SiO2载体，在145℃下活化6h，然后加入饱和农药溶液，进行包埋，然后取出试样，测定其包埋率，其测定方法采用热重方法进行测定，具体操作为用热分析仪(STA 449C Jupiter，NETZSCH-Gertebau GmbH，Germany)，测试条件升温速度为10℃/分钟，升温范围30℃-800℃，采用空气作为保护气，其失重率即为农药的包埋率。农药包埋率根据以下公式计算农药的包埋率＝控释药剂中农药的量/控释药剂的总重量×100％空心多孔SiO2纳米颗粒的制备实施例空心多孔SiO2纳米颗粒制备实施例1球形空心多孔SiO2纳米颗粒(薄壳型纳米介孔球)的制备方法称取粒径为40nm碳酸钙粉体(立方形)8.7g，加入去离子水50g，加入2.5g十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和13.2g(约15ml)分析纯氨水，再加入60g乙醇，在转速为300rpm下搅拌15min，按二氧化硅/碳酸钙＝0.15(重量比)加入正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌2小时，过滤、滤饼用适量乙醇冲洗，在烘箱中干燥，温度90℃，马佛炉焙烧，温度550℃，时间为5h。样品用稀盐酸溶解，维持pH小于1，干燥即得产品。
空心多孔SiO2纳米颗粒制备实施例2管状空心多孔SiO2纳米颗粒(介孔空心管)制备方法称取直径200～300nm，长径比为5的碳酸钙粉体(针状)8.7g，加入去离子水50g，加入2.5g十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和13.2g(约15ml)分析纯氨水，再加入60g乙醇，在转速为300rpm下搅拌15min，按二氧化硅/碳酸钙＝0.2(重量比)加入正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌2小时，过滤、滤饼用适量乙醇冲洗，在烘箱中干燥，温度90℃，马佛炉焙烧，温度550℃，时间为5h。样品用稀盐酸溶解，维持pH小于1，干燥即得产品。
空心多孔SiO2纳米颗粒制备实施例3空心多孔SiO2纳米颗粒(薄壳型纳米介孔球)的制备方法称取碳酸钡100nm(球形)粉体10g，加入去离子水50g，加入3g十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和13.2g(约15ml)分析纯氨水，再加入60g乙醇，在转速为300rpm下搅拌15min，按二氧化硅/碳酸钡＝0.2(重量比)加入正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌2小时，过滤、滤饼用适量乙醇冲洗，在烘箱中干燥，温度90℃，马佛炉焙烧，温度550℃，时间为5h。样品用稀盐酸溶解，维持pH小于1，干燥即得产品。
蛋壳型空心多孔SiO2纳米球制备实施例4蛋壳型空心多孔SiO2纳米球的制备方法量取500ml浓度为8.0％的碳酸钙平均粒径为40-50nm(球形)悬浮液(通过容量分析来确定浓度)，称取5g十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)，与碳酸钙悬浮液混合，在转速为1800rpm下搅拌30min。准确配制含二氧化硅的浓度为2％硅酸钠溶液，按二氧化硅/碳酸钙＝1～50％(wt)，将悬浮液升至80度，在2小时内均匀将硅酸钠溶液加入到碳酸钙悬浮液中，用浓度为10％盐酸调整维持一定pH，加料完毕陈化2小时，将其过滤，在烘箱中干燥，温度100℃，马佛炉焙烧，温度700℃，时间为5h。样品用稀盐酸溶解，维持pH小于1，干燥即得到蛋壳型空心多孔SiO2纳米球。
农药组合物制备实施例1农药活性物质甲基阿维菌素苯甲酸盐原药10.0g(浙江钱江生化有限公司)，空心多孔SiO2控释载体10.0g，空心多孔SiO2控释载体来自制备实施例4，其平均粒径为70纳米，中空平均内径为50壁厚约为10纳米，壁上的孔径为4.5纳米，孔道为垂直孔道排列。甲苯90.0g，乳化剂(十六烷基三甲基溴化铵)5.0g。将10.0g甲基阿维菌素苯甲酸盐原药溶解于90.0g甲苯溶剂中，配成10.0％甲基阿维菌素苯甲酸盐甲苯溶液，待用；称取10.0g的空心多孔SiO2纳米控释载体，在温度150℃，真空度0.1Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔纳米SiO2载体，加入到配好的10.0％甲基阿维菌素苯甲酸盐甲苯溶液中，浸泡14天；取出样品，烘干，即得包埋了50.0％阿维菌素的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂5.0g(十六烷基三甲基溴化铵)和助溶剂(甲醇)20g混合，放入一带有搅拌的容器中，加入水至1kg，在搅拌下，加入已包埋了甲基阿维菌素苯甲酸盐的空心多孔SiO2纳米载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加防腐剂(五氯酚钠)2g，出料。产物中阿维菌素的含量为1.0％。或干燥即得固体产品。
农药组合物制备实施例2吡嘧磺隆原药(99.33％)(中国科学院上海有机化学研究所)35.0g，空心多孔纳米SiO2控释载体20.0g，空心多孔纳米SiO2控释载体与农药组合物制备实施例1的相同。乙酸乙酯965.0g，乳化剂(司盘80)5.0g。将35.0g吡嘧磺隆原药溶解于965.0g乙酸乙酯溶剂中，配成3.5％吡嘧磺隆乙酸乙酯溶液，待用；称取20.0g的空心多孔纳米SiO2控释载体，在温度150℃，真空度0.1Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔纳米SiO2载体，加入到配好的3.5％吡嘧磺隆乙酸乙酯溶液中，浸泡30天；取出样品，烘干，即得包埋了吡嘧磺隆的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂(司盘80)5.0g和保护胶体(聚乙烯醇)1.0g混合，放入一带有搅拌的容器中，加入苯至1.0kg，在搅拌下，加入已包埋了吡嘧磺隆的空心多孔纳米SiO2载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加加防腐剂(邻氯间甲酚)2g，出料。可制成吡嘧磺隆的含量为0.5％，1.0％，1.5％的产物。或干燥即得固体产品。
农药组合物制备实施例3井冈霉素原药20.0g(浙江钱江生化有限公司)，空心多孔SiO2控释载体20.0g，使用空心多孔纳米SiO2控释载体与农药组合物制备实施例1的相同。水80.0g，乳化剂5.0g。将20g井冈霉素原药溶解于80.0g水中，配成20.0％井冈霉素水溶液，待用；称取20.0g的空心多孔SiO2纳米控释载体，在温度150℃，真空度0.10Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔SiO2纳米载体，加入到配好的20.0％井冈霉素水溶液中，浸泡10天；取出样品，烘干，即得包埋了井冈霉素的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂(十二烷基苯磺酸钠)5.0g和防腐剂(五氯酚钠)3g混合，放入一带有搅拌的容器中，加入水至1.0kg，在搅拌下，加入已包埋了井冈霉素的空心多孔SiO2纳米载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的溶液，加入防冻剂(甘油)3g，出料。产物中井冈霉素的含量可为1.0％，2.0％，5.0％。或干燥即得固体产品。
农药组合物制备实施例4赤霉素原药35.0g(浙江钱江生化有限公司)，空心多孔SiO2控释载体20.0g，使用空心多孔纳米SiO2控释载体与农药组合物制备实施例1的相同。甲醇/乙醇/乙酸乙酯965.0g，乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚)5.0g。将35.0g赤霉素原药溶解于965.0g甲醇/乙醇/乙酸乙酯溶剂中，配成3.5％赤霉素甲醇/乙醇/乙酸乙酯溶液，待用；称取20.0g的空心多孔SiO2纳米控释载体，在温度150℃，真空度0.10Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔SiO2纳米载体，加入到配好的3.5％赤霉素甲醇/乙醇/乙酸乙酯溶液中，浸泡15天；取出样品，烘干，即得包埋了赤霉素的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂(壬基酚聚氧乙烯醚)5.0g和助溶剂(氯仿)20g混合，放入一带有搅拌的容器中，加入甲醇至1.0kg，在搅拌下，加入已包埋了赤霉素的空心多孔SiO2纳米载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加入防冻剂(甘油)3g，出料。产物中赤霉素的含量为0.5％，1.0％，2.0％，5.0％。或干燥即得固体产品。
农药组合物制备实施例5敌百虫原药(90％)(河北新丰农药化工股份有限公司产)15g，空心多孔SiO2控释载体20.0g，使用空心多孔纳米SiO2控释载体与农药组合物制备实施例1的相同。水85g，乳化剂(十二烷基苯磺酸钠)5.0g。将15.0g敌百虫原药溶解于85.0g水溶液中，配成15.0％敌百虫水溶液，待用；称取20.0g的空心多孔SiO2纳米控释载体，在温度150℃，真空度0.10Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔SiO2纳米载体，加入到配好的15.0％敌百虫水溶液中，浸泡30天；取出样品，烘干，即得包埋了敌百虫的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂(十二烷基苯磺酸钠)5.0g和防冻剂(乙二醇)混合，放入一带有搅拌的容器中，加入水至1.0kg，在搅拌下，加入已包埋了敌百虫的空心多孔SiO2纳米载体，分散成溶液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的透明溶液，加防腐剂(五氯酚钠)2g，出料。产物中敌百虫的含量可为1.0％，2.0％，3.0％，5.0％。或干燥即得固体产品。
农药组合物制备实施例6美满原药35.0g，空心多孔SiO2控释载体20.0g，使用空心多孔纳米SiO2控释载体与农药组合物制备实施例1的相同。甲苯965.0g，乳化剂(司盘80)5.0。将35.0g美满原药溶解于965.0甲苯溶剂中，配成3.5％美满甲苯溶液，待用；称取20.0g的空心多孔SiO2纳米控释载体，在温度150℃，真空度0.1Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔SiO2纳米载体，加入到配好的3.5％美满甲苯溶液中，浸泡15天；取出样品，烘干，即得包埋了美满的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂(司盘80)5.0g和保护胶体(聚丙烯酸钠)1.0g混合，放入一带有搅拌的容器中，加入二甲苯至1.0kg，在搅拌下，加入已包埋了美满的空心多孔SiO2纳米载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加防腐剂(四氯间苯二腈)2g，出料。产物中美满的含量可为1.0％，2.0％，3.0％，5.0％。或干燥即得固体产品。
农药组合物制备实施例7氟虫腈原药50.0g，空心多孔SiO2控释载体30.0g，使用空心多孔纳米SiO2控释载体与农药组合物制备实施例1的相同。丙酮50.0g，乳化剂(失水山梨醇单油酸酯)5.0g。将50.0g氟虫腈原药溶解于50.0g丙酮溶剂中，配成50.0％氟虫腈丙酮溶液，待用；称取30.0g的空心多孔SiO2纳米控释载体，在温度150℃，真空度0.1Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔SiO2纳米载体，加入到配好的50.0％氟虫腈丙酮溶液中，浸泡10天；取出样品，烘干，即得包埋了氟虫腈的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂(失水山梨醇单油酸酯)5.0g和防冻剂(乙二醇丁醚醋酸酯)3.0g混合，放入一带有搅拌的溶器中，加入水至1.0kg，在搅拌下，加入已包埋了氟虫腈的空心多孔SiO2纳米载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加防腐剂(五氯酚钠)2g，出料。产物中氟虫腈的含量可为1.0％，2.0％，3.0％，5.0％，10.0％，20.0％。或干燥即得固体产品。
农药组合物制备实施例8氯氰菊酯原药35.0g，空心多孔SiO2控释载体20.0g，使用空心多孔纳米SiO2控释载体与农药组合物制备实施例1的相同。甲苯965.0g，乳化剂(失水山梨醇单油酸酯)5.0g。将35.0g氯氰菊酯原药溶解于965.0甲苯溶剂中，配成3.5％氯氰菊酯甲苯溶液，待用；称取20.0g的空心多孔SiO2纳米控释载体，在温度150℃，真空度0.1Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔SiO2纳米载体，加入到配好的3.5％氯氰菊酯甲苯溶液中，浸泡15天；取出样品，烘干，即得包埋了氯氰菊酯的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂(失水山梨醇单油酸酯)5.0g和防冻剂(乙二醇丁醚醋酸酯)3.0g混合，放入一带有搅拌的容器中，加入水至1.0kg，在搅拌下，加入已包埋了氯氰菊酯的空心多孔SiO2纳米载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加防腐剂(五氯酚钠)2g，出料。产物中氯氰菊酯的含量可为1.0％，2.0％，3.0％，5.0％，10.0％，20.0％。或干燥即得固体产品。
农药组合物制备实施例9
溴氰菊酯原药35.0g，空心多孔SiO2控释载体20.0g，使用空心多孔纳米SiO2控释载体与农药组合物制备实施例1的相同。二甲苯965.0g，乳化剂5.0g。将35.0g溴氰菊酯原药溶解于965.0g二甲苯溶剂中，配成3.5％溴氰菊酯二甲苯溶液，待用；称取20.0g的空心多孔SiO2纳米控释载体，在温度150℃，真空度0.1Mpa，活化6h；然后，取出活化后的空心多孔SiO2纳米载体，加入到配好的3.5％溴氰菊酯二甲苯溶液中，浸泡15天；取出样品，烘干，即得包埋了溴氰菊酯的空心多孔纳米SiO2载体的混合体，待用；把乳化剂(失水山梨醇单油酸酯)5.0g和助溶剂(二甲苯)3.0g混合，放入一带有搅拌的容器中，加入丙酮至1.0kg，在搅拌下，加入已包埋了溴氰菊酯的空心多孔SiO2纳米载体，分散成乳状液，然后，经胶体磨均质，即可得到分散性好的乳状液，加入防冻剂(乙二醇丁醚醋酸酯)3.0g和加防腐剂(五氯酚钠)2.0g，出料。产物中溴氰菊酯的含量可为0.5％，1.0％，2.0％，3.0％。或干燥即得固体产品。
本发明与以往技术相比，本发明具有至少一项以下的进步1)提高了药效。常规乳油制剂配成喷洒乳剂时的药液油珠细度为0.1～1.0微米，而纳米农药控释剂所配得的喷洒乳油的油珠细度小于100纳米仅为微胶囊的千分之一或更小，可以使农药高度分散。此时的乳剂已经是透明的或半透明的真溶液。其粒径非常小，表面张力低，故它具有极好的渗透性、润湿性、流平性和流变性，可直接渗入植物植物的微细毛细孔道中；提高了农药有效成分阿维菌素对昆虫和植物的通透能力及铺展的均匀性，提高了防治效果和药剂的有效利用率。
2)纳米农药控释剂粒子的稳定依靠纳米空心多孔SiO2颗粒自身的特性，如纳米级的固体颗粒的分散性都很好，及其囊壁自身的双电层，是一种化学键合力，与微乳剂等其它剂型的分散相机理相比，稳定性提高。
3)具有控制释放的功能，延长了相同剂量农药的持效期，提高了农药的利用率，减少了用药量，从而降低了成本和农药对环境的污染。由于采用上述技术方案所制作的药物，可以将药物分子载入到多微孔无机质的纳米粒子中，并附着在纳米粒子的表面上，避免了药物的一次性释放或药物降解；4)抑制了环境因素(如光、热、雨水、土壤、微生物和其他化学物质)造成的药物分解和流失，提高了药剂本身的稳定性，有利于生态环境。
5)降低急性毒性、植物毒性和余毒性。
6)载持药物的纳米粒子由于表面活性及分散剂的作用，使得药物对受体有极大的亲和力和附着力，减少了药物的流失，特别是在作物的叶面、土壤及种子药物处理方面有极大的意义。
7)由于采用上述技术方案制备药物，可以根据受体情况设计载持药物浓度，控制药物剂量，根据壁的厚度控制释放时间，并且将不同浓度、不同厚度的载持药物粒子进行混合使用，避免了受体残留药物过量，及药效时间过长的缺陷。
8)由于采用上述技术方案，可以将制备的药物缓释纳米粒子母剂，用于制作液体、粉体、颗粒、块体等药物中，控制缓释速度延长药效时间。
9)纳米农药控释剂全面解决了制剂的水基化、高度分散化、稳定化和控释长效化的问题，它的药效高于其他剂型、成本低于其它常用剂型，因此具有重要的推广应用价值。
综上所述，利用多孔空心纳米载体制备纳米农药控释剂方法，所制备的药物减少使用剂量，降低使用成本，对药效的释放时间和速度，可通过配方、参数的调整达到控制释放的目的。并且，该技术方案可以灵活运用，如制备乳油、可湿性粉体、粉剂、颗粒剂、水剂、浓乳剂、干悬剂、胶囊剂、气雾剂及衣膜剂、固体剂等各种药类的配制。
权利要求
1.一种农药组合物，包括一种或一种以上农药活性成分和空心多孔SiO2纳米颗粒；其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒的壁具有基本径向排列的孔道；并且其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒载有至少部分所述的农药。
2.权利要求
1的农药组合物，其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒的粒径为5～500纳米，优选40～150纳米，更优选为50～100纳米。
3.权利要求
1的农药组合物，其中所述的空心多孔SiO2纳米颗粒壁的厚度为5～100纳米，优选为8～20纳米，更优选为10～15纳米。
4.权利要求
1的农药组合物，其中所述空心多孔SiO2纳米颗粒为球状、针状、立方形，纺锤形、花瓣形、片状、纤维状。
5.权利要求
1的农药组合物，其中所述空心多孔SiO2纳米颗粒壁上的孔道的平均孔径为1-50纳米，优选为2-40纳米，优选为1-10纳米。
6.权利要求
1的农药组合物，其中农药活性成分的含量为组合物重量的0.01～90.0％重量，优选为10-80％重量，更优选为30-70％重量；空心多孔SiO2纳米颗粒为组合物重量的10～99.9％重量，优选为20-90％重量，更优选为30-70％重量。
7.权利要求
1的农药组合物，其中还含有农药用的添加剂、有机溶剂或水，所述的添加剂为组合物重量的0.01～35.0％重量。
8.权利要求
4的农药组合物，其中所述的球形空心多孔SiO2纳米颗粒的内径为2-150纳米，优选10-120纳米，更优选30-100纳米。
9.权利要求
1-8之一的的农药组合物的制备方法；其包括如下步骤a)将农药活性成分溶解于有机溶剂或水中得到一溶液；b)将空心多孔SiO2纳米颗粒在真空干燥箱中于在温度90～600℃、真空度0.01～0.1Mpa的条件下活化1～24小时；c)将步骤b)中得到的空心多孔SiO2纳米颗粒与a)的溶液混合浸泡0.5小时～3个月；d)任选地加入添加剂，即可得到乳液产品；e)或将经过浸泡农药活性成分的空心多孔SiO2纳米颗粒干燥得到固体产品或在高速搅拌下分散于水中，形成水剂产品。
10.权利要求
9的方法所形成的乳液产品、固体产品或水剂产品。
专利摘要
一种具有控释作用的农药组合物及其制备方法，该组合物包括农药活性成分和空心多孔二氧化硅纳米颗粒，可制成水剂、乳剂、粉剂、干悬剂等剂型。所述的纳米颗粒可为各种不同形状，如立方形、纺锤形、花瓣形、针状、片状、球状、纤维状等各种形状。空心多孔SiO
文档编号A01N25/08GKCN1695446SQ200410043313
公开日2005年11月16日 申请日期2004年5月14日
发明者陈建峰, 文利雄, 李珠柱 申请人:北京化工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan