一种可控释放阿维菌素纳米水分散剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可控释放阿维菌素纳米水分散剂及其制备方法。它的制备方法，包括如下步骤：(1)将组分A和组分B混合反应得到预聚物；组分A包括阿维菌素、丁酮和有机锡催化剂；组分B包括二异氰酸酯；(2)将预聚物与组分C和组分D混合，反应得到分散剂溶液；组分C包括二羟甲基酸、N‑甲基吡咯烷酮和有机锡催化剂；组分D包括二羟基二硫醚；(3)向分散剂溶液中加入有机胺、阿维菌素混合，得到混合溶液。(4)将混合溶液逐滴滴加至正在搅拌的去离子水中，继续搅拌，即得到阿维菌素纳米水分散剂。本发明专利技术制备方法简单；阿维菌素纳米水分散剂的载药量高，其有机溶剂和助剂的含量少，能降低其对环境的影响，且其应用时释放效果和毒杀效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可控释放阿维菌素纳米水分散剂及其制备方法，属于高分子材料领域。
技术介绍
阿维菌素是一种抗生素类的杀虫除螨剂，由于高效、低毒、高选择性等优点，受到了广泛的推崇与应用。自从上海农药研究所在上世纪八十年代末开始研发后，阿维菌素在我国也得到了广泛应用。据统计，目前我国产量已占到世界80％左右的市场份额，是世界上第一生产与消费大国。阿维菌素为水难溶性有机化合物，需添加载体、溶剂与助剂等辅助成分。传统农药剂型由于叶面脱靶、雾滴滚落、淋溶分解等因素造成药剂流失，导致作用到靶标作物的农药比例不到30％，有害生物的受药量不足0.1％。据统计，70-90％的农药流入了环境系统，形成了量大面广的化学污染源，引发了一系列食品安全和生态环境问题。总体来看，传统农药剂型存在着药粒粗大、沉积性差、分散性差、生物活性低等不利因素。利用纳米材料与技术创制的水基化的纳米农药制剂，具有粒径小、比表面积大的特点，可以减少有害助剂、提高分散性，加大叶面滞留量与靶标覆盖率，增强粘附性与渗透性，延长持效期，提高生物利用度。另一方面，纳米材料与技术可以克服疏水性叶面的一些农药沉积障碍。针对不同农作物的叶面特征，利用纳米载药颗粒的表面修饰，可以增加叶面亲和与滞留能力，进而达到提高农药的靶向沉积与剂量转移效率的目的。目前，关于阿维菌素纳米农药新剂型的研究，主要集中在纳米微乳液、纳米微胶囊、纳米包合物等方面。武锦、周艺峰等(高分子材料科学与工程，2008,24(2)：35-38)用微乳液聚合法制备的天然除虫菊酯纳米胶囊，可以使农药具有缓释性能；王朝明等(长春理工大学学报(高教版)，2007,3(1)：140-142)利用表面活性剂包裹法对纳米TiO2作表面改性，在TiO2的表面得到了一个亲脂性的外壳，实现了与亲脂性农药的复合。以阿维菌素作为原料合成阿维菌素分散剂，并实现阿维菌素在水中的纳米级分散。总的来说，通过强化阿维菌素的剂型功能，改善农药的分散性、稳定性与生物活性，提高叶面沉积与滞留能力，延长持效期，充分发挥生物活性，并在完成防治功能后实现有害残留物的快速降解，是提高农药有效性与安全性的突破点。在专利号为CN201410708817.4的专利中专利技术了一种利用阿维菌素本身制备成为聚氨酯用来分散阿维菌素从而得到纳米级别分散体系的方法。但此方法的制备的分散体系释放性能和毒杀性能都不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可控释放阿维菌素纳米水分散剂及其制备方法，本专利技术制备方法简单；本专利技术阿维菌素纳米水分散剂的载药量高，其有机溶剂和助剂的含量少，能降低其对环境的影响，且其应用时释放效果和毒杀效果好。本专利技术提供的阿维菌素纳米水分散剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将组分A和组分B混合进行预聚反应，得到预聚物；所述组分A包括阿维菌素、丁酮和有机锡催化剂；所述组分B包括二异氰酸酯；(2)将所述预聚物与组分C和组分D混合，进行扩链反应，得到分散剂溶液；所述组分C包括二羟甲基酸、N-甲基吡咯烷酮和所述有机锡催化剂；所述组分D包括二羟基二硫醚；(3)向所述分散剂溶液中加入有机胺，再加入所述阿维菌素混合，得到混合溶液。(4)将所述混合溶液逐滴滴加至正在搅拌的去离子水中，滴加完后继续搅拌，即得到阿维菌素纳米水分散剂。本专利技术中，所述N-甲基吡咯烷酮简称NMP。上述的制备方法步骤(1)和步骤(2)中，所述阿维菌素、所述二异氰酸酯、所述二羟基二硫醚与所述二羟甲基酸的摩尔比可为2：12～22：1～10：8～12.5，具体可为2:16.5:4:10.5、2:17.5:5:10.5、2:18.5:6:10.5、2:19.5:7:10.5、2:20.5:8:10.5或2：16.5～20.5：4～8：10.5；步骤(1)中，所述阿维菌素、所述丁酮和所述有机锡催化剂的质量比可为1：6～10：0.02～0.03，具体可为1：8.43：0.0281或1：6～9：0.025～0.03；步骤(2)中，所述二羟甲基酸和所述有机锡催化剂的质量比可为1：0.01～0.02，,具体可为1：0.0160、1:0.0161或1:0.015～0.02。上述的制备方法中，所述有机胺与所述的二羟甲基酸的摩尔比可为1：0.4～0.6，具体可为1:0.5或1:0.45～0.55；步骤(3)中，所述阿维菌素的加入量使所述阿维菌素纳米水分散剂中载药量可达到20～60％，具体可为50％或40～60％。上述的制备方法步骤(1)中，所述预聚反应在65～80℃恒温回流条件下进行，具体可在75℃恒温回流；所述预聚反应的时间为2～5h，具体可为3h或2～4h。上述的制备方法步骤(2)中，所述扩链反应在65～80℃恒温回流条件下进行，具体可在75℃恒温回流；所述扩链反应的时间可为2～4h，具体可为2h或2～3h。上述的制备方法中，所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI)、甲苯二异氰酸酯(简称TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(简称MDI)和已二异氰酸酯(简称HDI)中的至少一种；所述二羟甲基酸为2,2-二羟甲基丙酸(简称DMPA)和/或2,2-二羟甲基丁酸(简称DMBA)；所述二羟基二硫醚为二羟甲基二硫醚；所述有机胺为三乙胺。本专利技术还提供了上述阿维菌素纳米水分散剂的制备方法制备得到的所述阿维菌素纳米水分散剂。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术方法制备时间短；制备流程简单，直接加料即可。2、本专利技术的载药量高，能达到50％以上。3、本专利技术在应用时释放效果好，释放达到平台后可达90％上。4、本专利技术毒杀效果好，与市售的5％阿维菌素乳油相近。5、本专利技术中有机溶剂和助剂的含量较少，能降低其对环境的影响。6、本专利技术通过制备得到的阿维菌素水分散剂能解决阿维菌素在水中的低溶解度的问题，得到纳米级别的阿维菌素水分散体系。附图说明图1为不同样品的缓释曲线对比图，其中图1a为样品3(未包裹的原药)的缓释曲线，图1b为样品2(加入还原剂的分散体系)的缓释曲线，图1c为样品1(加入还原剂的分散体系)的缓释曲线。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中，阿维菌素为B1a型，分子量为887.11，商购于北京锦悦生物科技有限公司。实施例、制备阿维菌素纳米水分散剂一、阿维菌素纳米水分散剂的制备1、按照表1中例1-6的配方，其中例1-5为含有二硫键的实验组，例6为不含二硫键的对照组；将阿维菌素与IPDI溶于丁酮中，加入催化剂二月桂酸二丁基锡0.05g，于75℃恒温加热回流下搅拌，预聚反应3h得预聚物。将DMPA和二硫醚溶于NMP，加入到预聚物中，加入催化剂二月桂酸二丁基锡0.025g，75℃恒温加热回流搅拌反应2h，得分散剂溶液。表1各个实验例的原料用量2、阿维菌素纳米水分散体系使用1中制备得到的分散剂溶液，从中取出一部分进行称量并计算分散剂的固含量，向其中加入与聚合物中DMPA含量的摩尔比过量100％的三乙胺进行中和，在加入与其中分散剂质量(聚合物质量)质量相同的阿维菌素溶解。取定量的去离子水在搅拌状态下将溶有阿维菌素的分散剂溶液逐滴加入水中，滴加完毕，继续搅拌15～30min，即得到均一稳定的阿维菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阿维菌素纳米水分散剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将组分A和组分B混合进行预聚反应，得到预聚物；所述组分A包括阿维菌素、丁酮和有机锡催化剂；所述组分B包括二异氰酸酯；(2)将所述预聚物与组分C和组分D混合，进行扩链反应，得到分散剂溶液；所述组分C包括二羟甲基酸、N‑甲基吡咯烷酮和所述有机锡催化剂；所述组分D包括二羟基二硫醚；(3)向所述分散剂溶液中加入有机胺，再加入所述阿维菌素混合，得到混合溶液。(4)将所述混合溶液逐滴滴加至正在搅拌的去离子水中，滴加完后继续搅拌，即得到阿维菌素纳米水分散剂。

【技术特征摘要】
1.一种阿维菌素纳米水分散剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将组分A和组分B混合进行预聚反应，得到预聚物；所述组分A包括阿维菌素、丁酮和有机锡催化剂；所述组分B包括二异氰酸酯；(2)将所述预聚物与组分C和组分D混合，进行扩链反应，得到分散剂溶液；所述组分C包括二羟甲基酸、N-甲基吡咯烷酮和所述有机锡催化剂；所述组分D包括二羟基二硫醚；(3)向所述分散剂溶液中加入有机胺，再加入所述阿维菌素混合，得到混合溶液。(4)将所述混合溶液逐滴滴加至正在搅拌的去离子水中，滴加完后继续搅拌，即得到阿维菌素纳米水分散剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中，所述阿维菌素、所述二异氰酸酯、所述二羟基二硫醚与所述二羟甲基酸的摩尔比为2：12～22：1～10：8～12.5；步骤(1)中，所述阿维菌素、所述丁酮和所述有机锡催化剂的质量比为1：6～10：0.02～0.03；步骤(2)中，所述二羟甲基酸和所述有机锡催化剂的质量比为1：0.01～0.02。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐黎明，关文勋，章文翔，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11