一种菊酯类农药纳米复合制剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于农药制剂技术领域，提供一种菊酯类农药纳米复合制剂及其制备方法。在溶液中将菊酯类农药分子、金属离子和有机配体一步共沉淀合成纳米复合制剂，将菊酯类农药分子包埋在纳米颗粒内部，再经洗涤、干燥等反应过程合成得到菊酯类农药纳米复合制剂。通过该包埋的方法，有效提高了菊酯类农药的固载量，获得的纳米复合制剂稳定性高，并且对菊酯类农药的释放可以进行有效控制。此外，本发明专利技术提供的菊酯类农药纳米复合制剂制备成本较低，且便于运输与贮藏。

A pyrethroid pesticide nanocomposite and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种菊酯类农药纳米复合制剂及其制备方法
本专利技术属于农药制剂
，具体涉及一种菊酯类农药纳米复合制剂及其制备方法。
技术介绍
由于我国是一个农业大国，因此农药在防御生物灾害、保障粮食生产和促进相关农产品增产方面起着极为重要的作用，在维持民生方面具有不可代替的功效。但是传统的农药剂型通常含有较多的添加剂与有机溶剂，使得其存在药效短、降解缓慢、利用率低等严重的弊端，不仅会在经济上造成巨大损失，而且因农药流失产生一系列环境污染以及对非靶标生物的危害等。近年来，纳米技术取得了许多令人瞩目的成就，纳米材料的一大优势是可以在纳米尺度上精确地调控材料的孔径大小、颗粒大小以及厚度。因此，纳米技术为开发高效安全的农药新剂型，实现化学农药的节量减排、提质增效和降低残留污染，已经成为当前的研究热点。通过传统农药的纳米剂型化，可以实现农药的靶向传输与控释功能，在减少使用有机溶剂与助剂的含量的同时，可以降低药效损失，从而在一定程度上大幅度提高农药有效利用率，降低对环境的污染，减少其对非靶向生物的危害。CN108353896A公开了一种高效氯氰菊酯·吡丙醚纳米乳液及其制备方法与应用，该纳米乳液包含以下组分：高效氯氰菊酯、吡丙醚、油相溶剂、助溶剂、分散剂、乳化剂、防冻剂、消泡剂与水。利用该方法制备出的高效氯氰菊酯·吡丙醚纳米乳液的稳定性好、具有虫卵皆杀作用、防治效果较好。但是这种高效氯氰菊酯·吡丙醚纳米乳液的组分较为复杂，制备成本相对较高，缓释作用较差。CN108739872A公开了一种天然除虫菊酯微胶囊及其制备方法，该方法先将乳化剂、水和天然除虫菊酯混合，进行乳化反应；然后滴加正硅酸乙酯，进行溶胶-凝胶反应，得到天然除虫菊酯微胶囊。利用该方法制备的天然除虫菊酯微胶囊不需要使用有机溶剂，且制备工艺简单。但是这种天然除虫菊酯微胶囊的粒径较大，在水溶液中的分散性极差，使得其有效成分难以被充分利用。CN109601532A公开了一种防治蚜虫的靶向缓释纳米农药制剂及其制备方法，该方法将三聚甘油单硬酸酯、P(HB-HO)和防治蚜虫的农药依次溶解于有机相中；然后再将PVA溶解于水相中，再与有机相进行混合，通过高压均质形成乳液，充分搅拌使得有机相挥发，乳液高速离心后弃去上清液，收集沉淀；最后将蚜虫性信息素溶于无水乙醇中，与收集的沉淀物混合，高速离心后再次收集沉淀物，冷冻干燥制得。该方法制备的纳米农药制剂虽然粒径分布均一，分散度好，具有良好的缓释性能。但是这种纳米农药制剂的制备方法较为繁琐，使用的有机溶剂量较多，并且还需要使用高压均质机等设备，耗能较多。CN109964942A公开了一种嘧菌酯的载药纳米颗粒，其使用Fe-MIL-100作为载体，该金属骨架材料载药率低，获得的纳米制剂载药率最低仅为7.24％。
技术实现思路
基于上述现有技术的缺陷，本专利技术要解决的一个技术问题是提高菊酯类农药的载药率，将菊酯类农药分子与金属离子和有机配体溶液混合，使菊酯类农药成分负载于由金属离子和有机配体构成的金属有机骨架材料中形成菊酯类农药纳米复合制剂，本专利技术发现上述纳米复合制剂对于菊酯类农药具有选择性，获得的菊酯类农药的载药率高达20％以上，并且农药活性成分能够稳定缓慢释放，没有突释现象，释放时间在10天以上。本专利技术要解决的另一技术问题是提高菊酯类农药复合制剂的稳定性，本专利技术发现，进一步对金属离子和有机配体进行优化选择，当选择锌离子作为金属离子，选择2-甲基咪唑作为有机配体时，得到的菊酯类农药的纳米复合制剂粒径分布均匀，粒径范围在200-300纳米之间，并且，该粒径范围的纳米复合制剂储存稳定性最高，低于或高于该粒径范围都会导致纳米复合制剂储存稳定性的下降。本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种菊酯类农药纳米复合制剂的制备方法，在溶液中将菊酯类农药分子、金属离子和有机配体一步共沉淀合成纳米复合制剂，合成方法简单，降低生产成本，且稳定性好，便于运输与贮藏。本专利技术提供一种菊酯类农药纳米复合制剂，所述复合制剂包含菊酯类农药活性成分、金属离子和有机配体，所述菊酯类成分负载于由金属离子和有机配体构成的金属有机骨架材料中。进一步地，所述菊酯类农药选自高效氯氟氰菊酯、氰戊菊酯、胺菊酯、溴氰菊酯、氯氟氰菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、甲氰菊酯中的一种或多种，优选高效氯氟氰菊酯。进一步地，所述金属离子选自锌离子、铜离子、亚铁离子、钴离子、钙离子、铁离子、镁离子中的一种或多种，优选锌离子。进一步地，所述有机配体选自2-甲基咪唑、2-咪唑甲醛、咪唑、苯并咪唑中的一种或多种，优选2-甲基咪唑。进一步地，所述纳米复合制剂的粒径在200-300nm之间。进一步地，所述纳米复合制剂的载药率在20％以上。进一步地，所述农药的浓度为1-1000mg/mL，金属离子的浓度为0.01-10mol/L，有机配体的浓度为0.01-10mol/L；优选农药的浓度为10-100mg/mL，金属离子的浓度为0.1-10mol/L，有机配体的浓度为0.5-10mol/L；更优选农药的浓度为40-60mg/mL，金属离子的浓度为0.4-0.6mol/L，有机配体的浓度为4-6mol/L。本专利技术还提供了一种菊酯类农药纳米复合制剂制备方法，包括以下步骤：(1)将菊酯类农药、金属离子和有机配体各自配制成溶液；(2)将菊酯类农药、金属离子和有机配体的溶液混合；(3)离心、沉降或者过滤，洗涤，干燥，即得。进一步地，所述步骤(1)中将菊酯类农药溶解于极性有机溶剂中配制成溶液，将金属离子和有机配体分别溶解于去离子水中配制成溶液，所述极性有机溶剂选自甲醇、乙醇、正丁醇、二氯甲烷和氯仿组成的组。进一步地，所述步骤(2)中反应的时间为1min-10h。进一步地，所述步骤(3)的干燥方式选自真空干燥、冷冻干燥、喷雾干燥、自然风干的一种或者组合。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术提供的菊酯类农药纳米复合制剂的制备方法几乎对所有的菊酯类农药都具有可行性。(2)本专利技术提供的金属离子和有机配体对于菊酯类农药具有选择性，获得的纳米复合制剂粒径均匀，能够提高菊酯类农药的载药量，使其载药量达到20％以上。(3)本专利技术提供的菊酯类农药纳米复合制剂对农药的释放可以进行有效控制，释放时间在10天以上，能够有效降低药物流失造成的环境污染，有效提高药物的利用率。(4)本专利技术提供的菊酯类农药纳米复合制剂的制备方法只需通过一步沉淀法获得，降低生产成本，且稳定性好，便于运输与贮藏。(5)本专利技术所述的菊酯类农药纳米复合剂可以批量快速便捷制备，在农药领域有着广泛的应用前景。附图说明：图1实施例3中高效氯氟氰菊酯的纳米复合制剂的透射电镜图图2实施例3中高效氯氟氰菊酯的纳米复合制剂的农药分子释放曲线具体实施方案下面结合具体实施例对本专利技术做进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例1氰戊菊酯的纳米复合制剂及其制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种菊酯类农药纳米复合制剂，其特征在于，所述复合制剂包含菊酯类农药活性成分、金属离子和有机配体，所述菊酯类成分负载于由金属离子和有机配体构成的金属有机骨架材料中。/n

【技术特征摘要】
1.一种菊酯类农药纳米复合制剂，其特征在于，所述复合制剂包含菊酯类农药活性成分、金属离子和有机配体，所述菊酯类成分负载于由金属离子和有机配体构成的金属有机骨架材料中。


2.根据权利要求1所述的菊酯类农药纳米复合制剂，其特征在于，所述菊酯类农药选自高效氯氟氰菊酯、氰戊菊酯、胺菊酯、溴氰菊酯、氯氟氰菊酯、丙烯菊酯、联苯菊酯、甲氰菊酯中的一种或多种，优选高效氯氟氰菊酯。


3.根据权利要求1所述的菊酯类农药纳米复合制剂，其特征在于，所述金属离子选自锌离子、铜离子、亚铁离子、钴离子、钙离子、铁离子、镁离子中的一种或多种，优选锌离子。


4.根据权利要求1所述的菊酯类农药纳米复合制剂，其特征在于，所述有机配体选自2-甲基咪唑、2-咪唑甲醛、咪唑、苯并咪唑中的一种或多种，优选2-甲基咪唑。


5.根据权利要求1-4任一项所述的菊酯类农药纳米复合制剂，其特征在于，所述纳米复合制剂的粒径在200-300nm之间。


6.根据权利要求1-4任一项所述的菊酯类农药纳米复合制剂，其特征在于，所述纳米复合制剂的载药率在20％以上。


7.根据权利要求1所述的菊酯类农药纳米复合制剂，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈钧，曹逊，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11