一种农药纳米固体分散体及其制备方法_2

文档序号:8477322阅读:来源:国知局
米固体分散体。
[0047]对于熔点在100°C以下的农药,所述农药纳米固体分散体制备方法的步骤如下:
[0048]B、制备纳米分散液
[0049]将0.001-90重量份农药加热达到高于所述农药熔点,但低于其分解与变性温度的温度,接着把所述农药倒入水中,再使用高速剪切乳化机或高压均质机将所述农药均匀分散在水中,冷却至常温,得到一种农药固体纳米粒子分散液;
[0050]所述的农药已在前面描述,在此不再赘述。
[0051]这个步骤采用熔化状态下分散原药的方法,使药物在液态下被分散为纳米颗粒,一方面可以减小剪切或均质时的原料硬度,降低能耗,防止仪器磨损;另一方面可以提高分散的均匀度,最大程度地削减分散后的粒径。
[0052]随后,冷却操作是为了将分散的原药小液滴迅速转变成固态,减低溶液黏度和药物间的相互作用,将药物颗粒短时间内稳定在纳米尺度。
[0053]这个步骤获得的农药固体纳米粒子分散液的粒径及分散均匀度会对最终纳米固体分散体的粒径及溶解性产生很大影响,因此,这个步骤得到的纳米粒子分散液的粒径和多分散指数越小越好。
[0054]本发明使用的高速剪切乳化机是目前市场上销售的产品,例如由ATS公司以商品名C25销售的产品,它的转速是1000-30000rpm。本发明使用的高压均质机是目前市场上销售的产品,例如由ATS公司以商品名AH-100D销售的产品,它的压力是50-1500bar。本发明使用的搅拌机是目前市场上销售的产品,例如由国华仪器公司以商品名78-2销售的产品,它的速度是50-5000rpm。
[0055]B、制备纳米固体分散体
[0056]往步骤A得到的农药固体纳米粒子分散液中添加0.001-50重量份表面活性剂和5-99.9重量份水溶性载体辅助成分,搅拌均匀,再采用加热烘干、减压蒸发、真空干燥或冷冻干燥方法去除水分,于是制备得到所述农药纳米固体分散体。
[0057]这个步骤是往步骤A得到的固体纳米粒子分散液中加入表面活性剂、水溶性载体等辅助成分,对药物粒子进行包覆和表面修饰,进而获得载药粒子。载药粒子间通过静电作用或空间位阻,阻止药物聚结、絮凝和沉淀,使其稳定地分散在溶液中。溶剂去除后,载药粒子被转化为稳定的纳米固体分散体,在保持其纳米粒径的同时,提高了储存和运输过程中的便捷性和安全性。
[0058]去除水分可采用加热烘干、减压蒸发、真空干燥及冷冻干燥等方法。例如加热烘干使用上海一恒DHG-9070A等烘干设备、减压蒸发使用EYELA N-2100旋转蒸发仪等设备,真空干燥使用精宏XMTD-8222等设备,冷冻干燥使用EYELAFD-81等设备。
[0059]在进行加热烘干、减压蒸发、真空干燥或冷冻干燥时都是按照其设备说明书操作规程以常规方式进行的。
[0060]对于熔点在100°C以上的农药,所述农药纳米固体分散体的制备方法的步骤如下:
[0061]B、制备纳米分散液
[0062]将0.001-90重量份农药加热达到高于所述农药熔点的温度,接着把它倒入所述农药的不良溶剂中,再使用高速剪切乳化机或高压均质机将所述农药均匀分散在不良溶剂中,冷却至常温,得到一种农药固体纳米粒子分散液。
[0063]所述农药的不良溶剂应该理解是农药的溶解度小于或等于5%的溶剂;例如正己烷、辛烷、乙二醇单甲醚、乙二醇或六甲基亚膦酰三胺,它们都是目前市场上销售的产品。
[0064]所述高速剪切乳化机的转速是1000-30000rpm,所述高压均质机的压力是50-1500bar ;所述搅拌速度是50_5000rpm。这个步骤使用的设备是如前面所述的设备,这里不再赘述。
[0065]B、制备纳米固体分散体
[0066]往步骤A得到的农药固体纳米粒子分散液中添加含有0.001-50重量份表面活性剂和5-99.9重量份水溶性载体辅助成分的水溶液,搅拌均匀,再采用冷冻干燥、喷雾干燥、离心及蒸馏去除不良溶剂,于是制备得到所述的农药纳米固体分散体。
[0067]冷冻干燥、喷雾干燥、离心及蒸馏都是本技术领域里常规技术,所涉及的设备也是目前市场上销售的产品。
[0068]这个制备方法的步骤A与步骤B的情况如前面所述的相同,因此,在此不再赘述。
[0069]本发明的另一制备方法为将0.001-90重量份农药用所述农药良溶剂溶解,然后加入0.001-50重量份表面活性剂、5-99.9重量份水溶性载体与0_50重量份水,混合均匀,再使用高速剪切乳化机或高压均质机进行分散,接着进行蒸馏、减压蒸发、喷雾干燥、冷冻干燥或烘干,除去溶剂,于是制备得到所述的农药纳米固体分散体。该制备方法首先是将农药以分子状态溶解到良溶剂中,随后在加入水或去除溶剂的过程中,使药物溶解度下降,药物析出,并被表面活性剂和水溶性载体等辅助成分包覆,形成稳定的纳米颗粒。
[0070]所述农药的良溶剂应该理解是农药的溶解度在5%以上的溶剂;例如丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醇、甲醇,它们都是目前市场上销售的产品。
[0071]剂一步加热共混,再冷却成微乳液。由于微乳剂剂型中表面活性剂的自发成乳特性和缺少外界能量输入,表面活性剂的用量较大。
[0072]CN 102499236A公开了含拟除虫菊酯杀虫剂的固体微乳剂及其制备。
[0073]本发明得到的固体制剂较纳米微乳液和纳米混悬剂受外界环境影响小,制剂更加稳定,包装、储存和运输更为方便,货架寿命更长。另外,本发明是在水或溶剂存在的条件下对原药进行熔融剪切或熔融均质,先得到农药固体纳米粒子分散液,再加入表面活性剂等辅助成分,以这种方式得到的药物分散粒径更小,更均匀,表面活性剂对其包覆的效果也更好。本发明制备方法通过控制药物分散时的温度,结合剪切、均质等分散手段,可以将最终药物粒子粒径控制在纳米尺度,并保持了良好的分散性,该方法适用于绝大多数难溶性农药,如杀虫剂、除草剂、杀菌剂和植物生长调节剂等。此外,与现有微乳剂及固体微乳剂技术相比,本发明中纳米固体分散体中的表面活性剂的含量可以低于I %,甚至可以低于0.1%,且保持良好的分散性和稳定性,显著节约了生产成本,降低了农药残留污染,保证了粮食、食品和生态安全。
[0074]目前,纳米剂型农药普遍采用研磨方式获得,此方法不仅能耗大,获得的粒径分布不均,还会因研磨珠溶蚀和脱落等问题,污染体系,影响产品的最终质量。本发明的制备方法无需使用研磨机等高能耗设备,制备工艺简单,易于控制,产品质量稳定,重现性好,既提高了生产效率,又节约了生产成本。
[0075][有益效果]
[0076]本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明的农药分散粒径更小、更均匀,表面活性剂对其包覆的效果也更好,表面活性剂含量可以低于1%,甚至低于0.1%,且保持了良好的分散性和稳定性,可以完全杜绝有机溶剂,显著地节约了生产成本。不仅可以通过提高有效利用率来节约农药使用量,而且可以显著降低残留农药、有害溶剂与助剂的农产品残留与环境污染,确保粮食、食品和生态安全。本发明的制备方法无需使用研磨机等高能耗设备,制备工艺简单,易于控制,产品质量稳定,重现性好,既提高了生产效率,又节约了生产成本。
【【附图说明】】
[0077]图1是本发明农药纳米固体分散体的制备工艺流程图。
【【具体实施方式】】
[0078]通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
[0079]实施例1:制备本发明的农药纳米固体分散体
[0080]该实施例的实施步骤如下:
[0081]A、制备纳米分散液
[0082]将0.001重量份高效氯氟氰菊酯杀虫剂加热达到高于其熔点49.2°C约10°C,倒入水中,再使用由ATS公司以商品名C25销售的高速剪切乳化机在转速1000rpm的条件下剪切20min,将所述高效氯氟氰菊酯均匀分散在水中,接着冷却至常温,得到一种高效氯氟氰菊酯固体纳米粒子分散液;然后
[0083]B、制备纳米固体分散体
[0084]往步骤A得到的高效氯氟氰菊酯固体纳米粒子分散液中添加0.099重量份十二烷基磺酸钠阴离子表面活性剂和99.9重量份尿素,以转速100rpm搅拌均匀,再使用由上海一恒公司以商品名DHG-9070A销售的烘干设备在80°C条件下进行加热烘干去除水分,于是制备得到所述高效氯氟氰菊酯纳米固体分散体。
[0085]将本实施例制备得到的高效氯氟氰菊酯杀虫剂纳米固体分散体用蒸馏水进行分散,再使用由Malvern公司生产的Nano ZS90激光粒度仪测得其平均粒径为65nm,悬浮率为99.2%,润湿时间为25s。
[0086]实施例2:制备本发明的农药纳米固体分散体
[0087]该实施例的实施步骤如下:
[0088]A、制备纳米分散液
[0089]将10重量份烯啶虫胺杀虫剂加热达到高于其熔点83°C约10°C,倒入水中,再使用由ATS公司以商品名C25销售的高速剪切乳化机在转速20000rpm的条件下剪切20min,将烯啶虫胺均匀分散在水中,冷却至常温,得到一种烯啶虫胺固体纳米粒子分散液;然后
[0090]B、制备纳米固体分散体
[0091]往步骤A得到的烯啶虫胺固体纳米粒子分散液中添加50重量份单十二烷基醚磷酸酯盐阴离子表面活性剂和40重量份硫酸钠水溶性载体,以转速ISOOrpm搅拌均匀,再使用由BUCHI公司以商品名R-210销售的旋转蒸发设备在40度水浴和1mbar的真空压力条件下进行减压蒸发去除水分,于是制备得到所述烯啶虫胺纳米固体分散体。
[0092]将本实施例制备得到的烯啶虫胺杀虫剂纳米固体分散体用蒸馏水进行分散,再使用由Malvern公司生产的Nano ZS90激光粒度仪测得其平均粒径为45nm,悬浮率为99%,润湿时间为35s。
[0093]实施例3:制备本发明的农药纳米固体分散体
[0094]该实施例的实施步骤如下:
[0095]A、制备纳米分散液
[0096]将30重量份多杀菌素杀虫剂加热达到高于其熔点84°C约10°C,倒入水中,再使用由ATS公司以商品名AH-100D销售的高压均质机在压力600bar的条件下均质20min,将多杀菌素均匀分散在水中,冷却至常温,得到一种多杀菌素固体纳米粒子分散液;然后
[0097]B、制备纳米固体分散体
[0098]往步骤A得到的多杀菌素固体纳米粒子分散液中添加0.03重量份辛基醚磷酸酯阴离子表面活性剂和69.97重量份硫酸镁水溶性载体,以转速1200rpm搅拌均匀,再使用由精宏公司以商品名XMTD-822销售的设备在40°C条件下进行真空干燥去除水分,于是制备得到所述多杀菌素纳米固体分散体。
[0099]将本实施例制备得到的多杀菌素杀虫剂纳米固体分散体用蒸馏水进行分散,再使用由Malvern公司生产的Nano ZS90激光粒度仪测得其平均粒径为210nm,悬浮率为98%,润湿时间为40s。
[0100]实施例4:制备本发明的农药纳米固体分散体
[0101]该实施例的实施步骤如下:
[0102]A、制
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