一种阿维菌素纳米缓释体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于环境友好型纳米农药领域，特别是指一种阿维菌素纳米缓释体及其制备方法和应用。通过制备纳米几丁质和纳米阿维菌素，经过共价结合作用制备出负载纳米阿维菌素的载药颗粒。负载纳米阿维菌素的载药颗粒，具有较大的比表面积及其他纳米特性，具有纳米尺寸优势，能够克服叶面沉降阻力，减少有机溶剂的使用，提高对于靶标部位的覆盖率且粘附性好，显著增加纳米阿维菌素与生物膜的接触面积，有助于提高持效期和利用度。本发明专利技术对于提高阿维菌素农药的利用率，提高阿维菌素的杀虫效果，降低阿维菌素农药的使用量、残留及污染具有重要的应用价值，对新型环境友好型绿色农药及纳米农药的开发有重要参考意义。

【技术实现步骤摘要】
一种阿维菌素纳米缓释体及其制备方法和应用
本专利技术属于环境友好型纳米农药领域，特别是指一种阿维菌素纳米缓释体及其制备方法和应用。
技术介绍
农药是农业的基本生产资料，能够解决人类基本生存问题，为维护社会稳定提供保障。传统的农药剂型存在有机溶剂含量高、粉尘飘移、分散性差等缺点，导致利用率低下与环境污染。据统计我国自“化肥、农药使用量零增长行动”实施后，农药利用率为36.6%。近年来，农药缓控理论及技术的发展为解决这一问题开辟了新方向，旨在减少农作物对农药的需求，逐步完成更有效、更安全的农药设计，减缓和控制农药释放，选择合适及时的给药途径，以实现准确调控目标害虫。阿维菌素是灰色链霉菌的微生物发酵产物，含有多种杀虫成分，工业生产中常用超声离心方法为最后的提纯工艺。阿维菌素的第一个特点是高效并能杀死多种害虫，第二个特点是与其他杀虫剂的药性不一样，不易产生抗药性；第三个特点是安全，由于喷到植物表面的药剂能够很快分解，所以对天敌比较安全，对环境少污染。但同时阿维菌素在实际农业应用中的的缺点也十分明显，一是杀虫速率较低，靶标害虫取食后行动迟缓，拒绝取食，2至4天后才死亡；二是原药毒性大，各种成药都以低的有效成分含量来降低药剂的毒性级别，但使用中仍需注意安全；三是生产成本较高。近年研发了一系列含阿维菌素的混合杀虫剂，如与各种菊酯类药剂混用，与毒死蜱混用等等，往往能够起到加速害虫死亡速度；增加触杀或其他作用方式，此外阿维菌素的不稳定性也限制着其药效和有效期。对阿维菌素进行改进有利于阿维菌素的农用开发，延长药效期限，满足高毒农药替代品的开发和研制，具有重要理论意义和现实意义。论文《基于阿维菌素纳米载药体系的构建及缓释行为研究》中公开了阿维菌素与中空纳米SiO2载药体系的构建，该载药体系主要是通过二氧化硅纳米微球的吸附作用，其缓释机理不涉及化学反应。随着纳米材料的发展，几丁质纳米粒子能够实现控制、持续和有针对性地释放药物，同时这些材料本身可生物降解、生物相容，对环境及生物体安全无毒，可以用以药物/农药的传递载体，虽然这类材料在在医学及药学领域研究较多，应用广泛，但在农业中的应用却很少。此外，由于阿维菌素对光、pH和温度等环境敏感，易发生降解而失去药效，在实际农业生产中只有少量有效成分能够达到靶标部位，利用率较低。将农药颗粒并与几丁质结合制备出纳米农药可以减少此类有效成分因光、热、酸碱环境的变化造成的降解和损失，运用这一理论和技术能够达到将阿维菌素与纳米几丁质复合，制备出以及具有生物相容性和可生物降解性，利用效率高且对环境污染小的纳米农药，改善阿维菌素的使用现状。目前尽管对纳米几丁质在作物害虫防治方面有所研究，但在作物害虫防治上关于纳米几丁质的载药及缓释性能未见报道。申请人经过检索，目前还没有关于纳米几丁质负载农药及负载性能的研究。同时，上述专利中纳米微粒的制备工艺复杂，部分制备反应剧烈，部分使用有机溶剂，不可避免地增加制备成本。因此，在简化制备工艺的同时探索纳米几丁质的农药负载性能，对于有效安全施药，提高农药利用率有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提出一种阿维菌素纳米缓释体及其制备方法和应用，阿维菌素通过共价结合的方式与纳米几丁质复合成纳米共轭物，具有载药量大，缓释效果明显，热稳定性和光稳定较好，对鳞翅目害虫毒杀效果较好的特性，同时克服了阿维菌素制备条件的限制和易光解的缺陷，主要应用于防治农作物病虫害，对延长阿维菌素的药效期和提高生物利用度具有重要的技术参考。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种阿维菌素纳米缓释体的制备方法，步骤如下：（1）将几丁质粉末加入浓酸中水浴加热进行酸解，然后将混合液离心得到沉淀，并对沉淀进行超声处理，得到纳米几丁质，作为载体；（2）在避光条件下，向阿维菌素原药中加入丙酮助溶，并分散于水中，对分散液进行超声破碎处理，得到纳米阿维菌素；（3）在避光条件下，将步骤（2）得到的纳米阿维菌素与步骤（1）得到的纳米几丁质混合，加热条件下进行摇床振荡反应，得到纳米阿维菌素与纳米几丁质缓释体的水分散液，真空冷冻干燥后即得阿维菌素纳米缓释体。所述步骤（1）中浓酸为浓度2mol/L的盐酸溶液。所述步骤（1）中水浴温度为40-70℃，酸解时间为1-3h，超声处理的条件为功率100-400W，时间10-60min。所述步骤（2）中每克阿维菌素原药中加入2-20mL丙酮。所述步骤（2）中每100mL阿维菌素原药的丙酮溶液，其对应的超声功率为50-300W，超声时间为5-20min。所述步骤（3）中纳米几丁质与纳米阿维菌素混合的质量比为（1-10）:1。所述步骤（3）中摇床振荡反应的温度为20-40℃、时间为4-12h。上述方法所制备的阿维菌素纳米缓释体的颗粒的有效粒径在100至600nm范围内可控。上述的阿维菌素纳米缓释体在制备农业病虫害防治试剂中的应用。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术制备的纳米缓释体具有缓释效果，提高了阿维菌素的光、热稳定性和分散性能，能够有效提高阿维菌素利用率，延缓阿维菌素释放速率，降低施用量，进而降低农药对土壤及环境的污染和残留状况。2、本专利技术制备的纳米缓释体可以通过改变度纳米几丁质与纳米阿维菌素的质量比例而调控缓释体的粒径，进而对阿维菌素的载药量进行调控。本专利技术的负载纳米阿维菌素的载药颗粒，粒径均一，分散性良好，具有较大的比表面积及其他纳米特性，具有纳米尺寸优势，能够克服叶面沉降阻力，减少有机溶剂的使用，提高对于靶标部位的覆盖率且粘附性好，显著增加纳米阿维菌素与生物膜的接触面积，有助于提高持效期和利用度。同时，所采用载体来源于几丁质，安全无毒可天然降解且造价低。对于提高阿维菌素农药的利用率，提高阿维菌素的杀虫效果，降低阿维菌素农药的使用量、残留及污染具有重要的应用价值。3、本专利技术反应条件温和，步骤简洁，对仪器设备要求低，工艺简单，适合大量制备及生产。所采用载体来源于几丁质，安全无毒可天然降解且造价低。对于提高阿维菌素农药的利用率，提高阿维菌素的杀虫效果，降低阿维菌素农药的使用量、残留及污染具有重要的应用价值。4、本专利技术在避免了多种有机溶剂的同时克服多种农药的难溶性问题，也为新型绿色安全农药的研制及开发提供了新方法。5、本专利技术所制备的纳米几丁质须晶不仅适用于阿维菌素，也适用于其他农药，可应用于作物病虫害防治或综合防治。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例4所制得的纳米几丁质颗粒的透射电镜图像。图2为本专利技术实施例4所制得的纳米阿维菌素的透射电镜图像。图3为本专利技术实施例4所制得的阿维菌素纳米缓释体的透射电镜图像。图4为本专利技术实施例4所制得的阿维菌素纳米缓释体在6℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阿维菌素纳米缓释体的制备方法，其特征在于，步骤如下：/n（1）将几丁质粉末加入浓酸中水浴加热进行酸解，然后将混合液离心得到沉淀，并对沉淀进行超声处理，得到纳米几丁质，作为载体；/n（2）在避光条件下，向阿维菌素原药中加入丙酮助溶，并分散于水中，对分散液进行超声破碎处理，得到纳米阿维菌素；/n（3）在避光条件下，将步骤（2）得到的纳米阿维菌素与步骤（1）得到的纳米几丁质混合，加热条件下进行摇床振荡反应，得到纳米阿维菌素与纳米几丁质缓释体的水分散液，真空冷冻干燥后即得阿维菌素纳米缓释体。/n

【技术特征摘要】
20200716 CN 20201068703291.一种阿维菌素纳米缓释体的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将几丁质粉末加入浓酸中水浴加热进行酸解，然后将混合液离心得到沉淀，并对沉淀进行超声处理，得到纳米几丁质，作为载体；
（2）在避光条件下，向阿维菌素原药中加入丙酮助溶，并分散于水中，对分散液进行超声破碎处理，得到纳米阿维菌素；
（3）在避光条件下，将步骤（2）得到的纳米阿维菌素与步骤（1）得到的纳米几丁质混合，加热条件下进行摇床振荡反应，得到纳米阿维菌素与纳米几丁质缓释体的水分散液，真空冷冻干燥后即得阿维菌素纳米缓释体。


2.根据权利要求1所述的阿维菌素纳米缓释体的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中浓酸为浓度2mol/L的盐酸溶液。


3.根据权利要求2所述的阿维菌素纳米缓释体的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中水浴温度为40-70℃，酸解时间为1-3h，超声处理的条件为功率100-400W，时间1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振亚，苏丽娟，尹新明，宋南，安世恒，魏纪珍，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41