一种防治香蕉枯萎病的复合精油微囊制剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防治香蕉枯萎病的复合精油微囊制剂及其制备方法，属于生物质有机高分子功能材料技术领域。通过对壳聚糖进行化学改性，在其结构上接枝(4‑羧丁基)三苯基溴化磷、N‑乙酰‑L‑苯丙氨酸，得到防治香蕉枯萎病的两亲性季膦盐壳聚糖衍生物，然后以两亲性季膦盐壳聚糖衍生物为壁材，以抗香蕉枯萎病的复合精油为芯材，采用复凝聚的方法，通过壁材分子间作用力和静电引力使芯材包埋于壁材内，得到具有核壳结构的复合精油微囊。本发明专利技术所公开的防治香蕉枯萎病的复合精油微囊不仅利用壳聚糖、植物精油的抗菌性，而且可以实现植物精油的缓慢释放，同时所制备的复合精油微囊制剂具有环保、无污染、可再生的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种防治香蕉枯萎病的复合精油微囊制剂及其制备方法
本专利技术涉及生物质有机高分子功能材料
，特别是涉及一种防治香蕉枯萎病的复合精油微囊制剂及其制备方法。
技术介绍
香蕉枯萎病是一种侵染香蕉植株维管束的真菌引起的土传病，是由尖孢镰刀菌古巴专化型侵染引起。香蕉枯萎病是土传性的维管束病害，带病蕉苗和病土是初侵染源，病原菌由根部侵入香蕉后，经维管束组织向块茎发展扩散，感染部位之维管束组织明显褐化，出现假茎基部向内纵裂、块茎腐烂等现象。香蕉枯萎病通过带菌的香蕉种苗、土壤和农机具等调运和搬移进行远距离传播；通过带菌的水、分生孢子进行近距离扩散。常规化学农药剂型施用方法为喷雾或淋灌，只能对植株表面进行处理，很难直接对已侵入植株维管束的病原菌产生抑杀作用。由于香蕉植株体内水分运输较快，现有农药剂型及施药方法很难控制维管束病害，防治效果也不理想，而且长期使用化学农药易引起抗药性，破坏生态环境，对香蕉的品质有重大影响。公开号CN104054699A的中国专利公开了恶霉灵水剂及其制备方法与其在防治香蕉枯萎病中的应用，该恶霉灵水剂通过将恶霉灵原药、农药助剂06301、水和消泡剂经过均质得到，该专利技术的恶霉灵水剂具有环保、安全、性能优异等特点，但恶霉灵属于化学农药，由于没有壁材的保护容易受到外界环境的影响。另外，公开号CN107027824B的中国专利公开了一种含中药提取物和农药的香蕉枯萎病菌协同增效组合物，所述组合物包括丁香提取物、黄连提取物以及咪鲜胺、多菌灵、福美双等，该专利技术通过多种组分组合具有协同增效作用，可用于香蕉枯萎病防治，但中药提取物和农药只是简单的复合协同，没有壁材的保护，容易受到外界环境的干扰。微囊剂是利用天然的或合成的高分子材料，将固体或液体药物包嵌而成的直径l～5000μm(通常为5～250μm)的微小胶囊，具有生物利用度高和缓释延效作用等。壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，具有生物降解性、生物相容性、无毒性、抑菌等多种生理功能，广泛应用于食品添加剂、纺织、农业、环保化妆品、抗菌剂等。植物精油是萃取植物特有的芳香物质，取自于草本植物的花、叶、根、树皮、果实、种子等，以蒸馏、压榨方式提炼出来的，由于精油有抗菌防腐的成分，所以它有抗菌、抗微生物及抗病毒的特性。壳聚糖植物精油复合微囊抗菌性主要由于壳聚糖及所载成分的抗菌性，以及它们之间的协同作用，壳聚糖的抗菌活性是由于其本身携带正电的氨基基团与微生物表面带负电的羧酸根基团之间的相互作用，这种电化学结合可能导致微生物的结构遭到破坏或生理失衡，从而杀死微生物，而植物精油本身是一类良好的天然抗菌材料，具有广谱高效的抗菌活性并且取自天然植物，来源广、绿色环保，在抗菌领域具有巨大的潜在应用价值。因此，针对目前载体材料存在功能性单一的问题、常规化学农药剂型对香蕉枯萎病抗药性以及破坏环境的问题，提供一种新的载体材料并解决常规化学农药试剂对香蕉枯萎病抗药性以及对环境的破坏具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防治香蕉枯萎病的复合精油微囊制剂及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，以解决目前载体材料存在的功能性单一的问题、常规化学农药剂型对香蕉枯萎病抗药性以及破坏环境的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术的目的之一是提供一种两亲性季膦盐壳聚糖衍生物，结构式如式(I)所示：其中，x、y、z为≥1的自然数。本专利技术的目的之二是提供一种上述两亲性季膦盐壳聚糖衍生物的制备方法，包括以下步骤：(1)将活化剂滴加到壳聚糖乙酸水溶液中，然后加入(4-羧丁基)三苯基溴化磷和缩合剂，搅拌反应，反应结束后透析，冷冻干燥得到季膦盐壳聚糖；(2)将步骤(1)所得季膦盐壳聚糖与活化剂加入水中混合搅拌均匀，得到均质透明的溶液，然后加入N-乙酰-L-苯丙氨酸和缩合剂，搅拌反应，反应结束后透析，冷冻干燥得到两亲性季膦盐壳聚糖衍生物。进一步地,所述活化剂为1-羟基-苯并三唑、苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐、O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸中的至少一种；所述缩合剂为1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺中的至少一种；步骤(1)中，所述活化剂与(4-羧丁基)三苯基溴化磷的摩尔比为(1-2)：1，所述缩合剂与(4-羧丁基)三苯基溴化磷的摩尔比为(1-2):1；步骤(2)中，所述活化剂与N-乙酰-L-苯丙氨酸的摩尔比为(1-2):1，所述缩合剂与N-乙酰-L-苯丙氨酸的摩尔比为(1-2):1；以壳聚糖氨基量为计算标准，所述(4-羧丁基)三苯基溴化磷与壳聚糖氨基量的摩尔比为(1-2):1；以壳聚糖氨基量为计算标准，所述N-乙酰-L-苯丙氨酸与壳聚糖氨基量的摩尔比为(1-2):1。进一步地,步骤(1)和步骤(2)中搅拌反应的温度为20-30℃，时间为12-36h；步骤(1)和步骤(2)中透析的时间为2-3天。本专利技术的目的之三是提供一种上述两亲性季膦盐壳聚糖衍生物作为防治香蕉枯萎病药物载体的应用。本专利技术的目的之四是提供一种复合精油微囊制剂，所述复合精油微囊制剂的壁材为权利要求1所述两亲性季膦盐壳聚糖衍生物以及海藻酸钠的复合物；所述复合精油微囊制剂的芯材为植物精油。进一步地，所述壁材与芯材的质量比为(1-4):(1:2)；所述复合精油微囊制剂粒径为4-6um；所述植物精油为香叶油、薰衣草油、艾纳香油、柠檬草油、桉叶油、香茅油、薄荷油、肉桂油、艾叶油、柠檬桉油、罗勒油、迷迭香油、丁子香油、茶树油中的至少一种。本专利技术的目的之五是提供一种上述复合精油微囊制剂的制备方法，包括以下步骤：(1)溶液A：两亲性季膦盐壳聚糖衍生物溶于水配成浓度为0.5-2.0wt％的聚合物溶液；溶液B：将海藻酸钠溶于水中，配制成浓度为0.5-2.0wt％的聚合物溶液，然后加入吐温-80形成均一溶液；(2)将植物精油和司班-80混合均匀后加入到溶液B中，然后在1000-3000r/min的速度下高速剪切乳化5-10min，得到水包油乳液；(3)在500-1000r/min的搅拌速度下将水包油乳液滴加到溶液A中，然后在pH＝5.0-7.0的环境下，室温下搅拌30-60min；(4)缓慢滴加固化剂，在冰浴的条件下固化反应0.5-1.0h，即得复合精油微囊制剂。进一步地，所述固化剂为硝酸钙、硫酸镁、氯化钙中的至少一种；所述固化剂的质量分数为0.3-0.9w/v％。本专利技术的目的之六是提供一种上述复合精油微囊制剂在防治香蕉枯萎病中的应用。本专利技术公开了以下技术效果：1.本专利技术的两亲性季膦盐壳聚糖衍生物用于香蕉枯萎病的防治，能够解决常规化学农药在香蕉枯萎病的治疗中产生的抗药性以及对环境的破坏问题。2.本专利技术以天然的碱性多糖-壳聚糖季膦盐衍生物作为复合壁材，植物精油为芯材，利用复凝聚法进行包覆，通过壁材分子间作用力和静电引力使芯材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两亲性季膦盐壳聚糖衍生物，其特征在于,结构式如式(I)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种两亲性季膦盐壳聚糖衍生物，其特征在于,结构式如式(I)所示：



其中，x、y、z为≥1的自然数。


2.一种权利要求1所述的两亲性季膦盐壳聚糖衍生物的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
(1)将活化剂滴加到壳聚糖乙酸水溶液中，然后加入(4-羧丁基)三苯基溴化磷和缩合剂，搅拌反应，反应结束后透析，冷冻干燥得到季膦盐壳聚糖；
(2)将步骤(1)所得季膦盐壳聚糖与活化剂加入水中混合搅拌均匀，得到均质透明的溶液，然后加入N-乙酰-L-苯丙氨酸和缩合剂，搅拌反应，反应结束后透析，冷冻干燥得到两亲性季膦盐壳聚糖衍生物。


3.根据权利要求2所述的两亲性季膦盐壳聚糖衍生物的制备方法，其特征在于,所述活化剂为1-羟基-苯并三唑、苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐、O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸中的至少一种；
所述缩合剂为1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的两亲性季膦盐壳聚糖衍生物的制备方法，其特征在于,步骤(1)和步骤(2)中搅拌反应的温度为20-30℃，时间为12-36h；步骤(1)和步骤(2)中透析的时间为2-3天。


5.一种权利要求1所述的两亲性季膦盐壳聚糖衍生物作为防治香蕉枯萎病药物载体的应用。


6.一种复合精油微囊制剂，其特征在于，所述复合精油微囊制剂的壁材为权利要求1所述两亲性季膦盐壳聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：周闯，谢江辉，李普旺，杨子明，何祖宇，王超，焦静，吕明哲，宋书会，刘运浩，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院南亚热带作物研究所，中国热带农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44