谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体及含有该纳米载体的农药制造技术

本发明专利技术公开了一种谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体及农药，采用如下步骤的方法制备：（1）配制介孔模板剂，含有十六烷基三甲基溴化铵的乙醇相的水溶液；（2）配制介孔有机硅纳米载体前驱体的混合溶液，混合溶液中含有硫醚键的有机硅烷；（3）将步骤（2）的混合溶液滴加到步骤（1）得到的十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌均匀，利用氨水调节体系至碱性，离心得固体沉淀物进行水热反应，再离心，经过水洗涤沉淀物，干燥处理得中空介孔有机硅纳米载体；本申请制备的中空介孔有机硅纳米载体，其外壳中的硫醚键可与有害虫体内的谷胱甘肽发生氧化还原反应，有助于促进负载农药有效成分的释放，从而提高药物对靶向害虫的利用率。从而提高药物对靶向害虫的利用率。从而提高药物对靶向害虫的利用率。

【技术实现步骤摘要】
谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体及含有该纳米载体的农药


[0001]0001.本专利技术涉及功能性农药制剂开发的
，尤其是涉及一种谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体及含有该纳米载体的农药。

技术介绍

[0002]0002.在现代农业中，农药在作物害虫控制和产量方面发挥着不可替代的作用。然而，农药在施用过程中会因沥滤、径流、紫外线降解和快速蒸发等因素的影响，降低农药的利用率，增加农药施用成本的同时还对环境造成严重的负面影响。近年来，许多人致力于新型农药制剂的开发，希望能够通过控制农药的释放过程，提高农药的靶标利用率并降低农药对环境的污染。
[0003]0003.介孔二氧化硅由于其独特的理化性能被认为是一种理想的缓释农药载体材料。大量研究表明，利用普通的介孔二氧化硅材料装载农药，在一定程度上可以降低农药释放速度，延长农药释放时间，但由于其结构的稳定性，在使用过程中对药物的释放过程进行精准控制则难以实现，因此，开发一种控释性能优异的响应性硅基载体具有重大意义。

技术实现思路

[0004]0004.基于上述缺陷，本申请提供一种谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体及含有该纳米载体的农药，该纳米载体有助于对药物的释放过程进行精准控制；该农药有助于提高对靶向害虫的毒力，且对环境比较友好。
[0005]0005.第一方面，本申请提供了一种谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体，采用如下技术方案：
[0006]一种谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体，主要采用如下步骤的方法制备：
[0007](1)配制介孔模板剂，含有十六烷基三甲基溴化铵的乙醇相的水溶液；
[0008](2)配制介孔有机硅纳米载体前驱体的混合溶液，混合溶液中含有硫醚键的有机硅烷；
[0009](3)将步骤(2)的混合溶液滴加到步骤(1)得到的十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌均匀，利用氨水调节体系至碱性，离心得固体沉淀物进行水热反应，再离心，经过水洗涤沉淀物，干燥处理得中空介孔有机硅纳米载体。
[0010]0006.通过采用上述技术方案，本申请是以十六烷基三甲基溴化铵为介孔模板剂，氨水为催化剂，硅源为含有硫醚键的有机硅烷，在乙醇相的水溶液中水解形成实心的有机硅载体，再经水热刻蚀法除去有机硅载体的内核部分，并除去介孔模板剂，得到壳层含有硫醚键的中空介孔有机硅纳米载体，有机硅纳米载体外壳中的硫醚键可与有害虫体内的谷胱甘肽发生氧化还原反应，在接触害虫后加速有机硅壳的破裂，促进农药有效成分的释放，从而提高药物对靶向害虫的利用率，减少药物在外部环境中的损失，降低对环境的危害。
[0011]0007.作为优选，步骤(1)中十六烷基三甲基溴化铵的乙醇相的水溶液，其中，乙醇相的水溶液为体积比1:(2～3)的乙醇和水的混合液；十六烷基三甲基溴化铵的浓度为1.5
～2g/L。
[0012]0008.通过采用上述技术方案，乙醇和水以体积比1:(2～3)配置乙醇相的水溶液，有助于提高十六烷基三甲基溴化铵的反应活性；十六烷基三甲基溴化铵的浓度为1.5～2g/L，以提高后续有机硅纳米载体的尺寸一致性。
[0013]0009.作为优选，步骤(2)中混合溶液为体积比1:(2～3)的双
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(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和正硅酸四乙酯混合液。
[0014]0010.通过采用上述技术方案，将双
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(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和正硅酸四乙酯进行混合，两者是有机硅前驱体，二者混合以便于获得含双硫键的有机硅烷。0011.作为优选，步骤(3)中前驱体的混合溶液的添加量为1～1.5g/L。
[0015]0012.通过采用上述技术方案，有利于提高形成纳米载体的尺寸一致性。
[0016]0013.作为优选，步骤(3)中滴加的速度控制在2分钟内滴加完毕。
[0017]0014.通过采用上述技术方案，将滴加时间控制在2分钟之内，以保证反应体系条件的均一性。
[0018]0015.作为优选，步骤(3)中所述的干燥处理为40℃真空干燥或者
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80℃冷冻干燥。
[0019]0016.通过采用上述技术方案，以便于保证药物的反应活性。
[0020]0017.第二方面，本申请还提供了含有上述的一种谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体的农药，采用如下步骤的方法制备：
[0021]配置农药溶液；
[0022]将纳米载体加入农药溶液中，搅拌均匀，再离心干燥，得农药。
[0023]0018.本申请制备的农药，其外壳中的硫醚键可与有害虫体内的谷胱甘肽发生氧化还原反应，在接触害虫后加速有机硅壳的破裂，促进负载甲氨基阿维菌素苯甲酸盐释放，从而提高药物对靶向害虫的利用率，减少药物在外部环境中的损失，降低对环境的危害。
[0024]0019.作为优选，农药溶液中农药有效成分为阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐中的一种，溶剂为甲醇、丙醇、二甲基酰胺中的一种，农药溶液中有效成分的质量百分比为2～10％。
[0025]0020.作为优选，谷胱甘肽响应性硅基纳米载体的添加量为农药溶液重量的0.5～1％。
[0026]0021.通过采用上述技术方案，纳米载体与农药溶液之间的比例合适，使得农药溶液中的有效成分充分作用在纳米载体上，有利于提高模拟释放的准确性。
[0027]0022.综上所述，本申请至少具有如下一种技术效果：
[0028]1、本申请采用自研方法制备了具有谷胱甘肽响应性的有机硅纳米农药，通过透射电镜TEM图表征有机硅纳米载体的形貌，并通过释药模型实验，验证负载甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的有机硅纳米载体具有谷胱甘肽响应性；
[0029]2、本申请在合成有机硅纳米载体所用的前驱体中，采用双
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(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和正硅酸四乙酯混合液，在碱性环境中，发生水解反应，合成具有硫醚双桥键的有机硅烷，从而制备具有谷胱甘肽响应性的纳米载体；
[0030]3、采用浸渍法制备负载甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的有机硅纳米载体，该方法操作简单，适宜批量生产；
[0031]4、通过溶胶
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凝胶法制得有机硅纳米载体，再经水热反应制备中空介孔结构，制备
过程无需多步的包覆过程，且不用毒性和强腐蚀性试剂；
[0032]5、本申请制备的农药，在0.1mM谷胱甘肽中，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐释放更快，表明负载甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的有机硅纳米农药具有谷胱甘肽响应性；6、本申请制备的农药，在中性pH条件下甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的释放速率最快，表明负载甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的有机硅纳米农药具有pH响应性；7、本申请制备的农药，随着温度的升高，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的释放速率更快，这也表明负载甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的有机硅纳米农药具有一定缓释性。
附图说明
[0033]0023.图1用于体现未刻蚀的有机硅纳米载体TEM图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体，其特征在于，采用如下步骤的方法制备：（1）配制介孔模板剂，含有十六烷基三甲基溴化铵的乙醇相的水溶液；（2）配制介孔有机硅纳米载体前驱体的混合溶液，混合溶液中含有硫醚键的有机硅烷；（3）将步骤（2）的混合溶液滴加到步骤 （1）得到的十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌均匀，利用氨水调节体系至碱性，离心得固体沉淀物进行水热反应，再离心，经过水洗涤沉淀物，干燥处理得中空介孔有机硅纳米载体。2.根据权利要求1所述的谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体，其特征在于：步骤（1）中十六烷基三甲基溴化铵的乙醇相的水溶液，其中，乙醇相的水溶液为体积比1:(2~3)的乙醇和水的混合液；十六烷基三甲基溴化铵的浓度为1.5~2g/L。3.根据权利要求1所述的谷胱甘肽响应性有机硅纳米载体，其特征在于：步骤(2)中混合溶液为体积比1:(2~3)的双
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(三乙氧基硅)丙基]四硫化物和正硅酸四乙酯混合液。4.根据权利要求1所述的谷胱甘肽响...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏，李群，石伟山，张阳洋，
申请(专利权)人：江苏艾津作物科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：