本發明涉及除草劑制備領域,具體涉及一種百草枯微膠囊懸浮劑及其制備方法。
背景技術:
百草枯,化學名稱是1-1-二甲基-4-4-聯吡啶陽離子鹽,是一種速效觸殺型滅生性季胺鹽類除草劑,具有觸殺作用和一定內吸作用,對植物綠色組織有較強的破壞作用,能迅速被植物綠色組織吸收,使其枯死。百草枯能有效防除多種1年生雜草,對多年生雜草也有較強的滅殺作用,適用于防除果園、桑園、膠園及林帶的雜草,也可用于防除非耕地雜草,對于玉米、甘蔗大豆寬行作物,采取定向噴霧防除雜草。綠葉接觸藥液數小時后便開始枯死,施藥后一小時遇雨,藥效不受影響。藥液對成熟或棕色樹皮、藤蔓無不良影響。接觸土壤后迅速鈍化,不影響作物根部。因其良好的除草特性,在國內被廣泛使用,世界范圍內銷量巨大。
值得注意的是,一方面,目前傳統農藥劑型濫用會造成生態環境污染、藥物利用率低、藥物殘留量大和病蟲害的抗藥性增強,經濟效益和生態效益差等問題。尤其是近年來,乳油劑型的農藥及有機硫磷農藥的濫用不僅破壞生態環境,而且大量有機農藥殘留通過各種途徑進入人體,對人類的生命健康構成了嚴重威脅。另一方面,由于百草枯毒性較強,對人畜的生命健康威脅非常大。一旦百草枯中毒,基本沒有特效的解毒藥劑。據報道,百草枯中毒患者死亡率通常在45%~90%,其中口服中毒死亡率高達90%以上,毒性之大讓醫學界也束手無策,患者會在短期內因心肺腎等臟器功能衰竭而死亡。鑒于上述情況,研發安全、低毒、可控釋的農藥緩控釋劑型是農藥新劑型的主要發展方向之一。將百草枯藥劑包覆在高分子囊材中,制備成微膠囊,可有效暫緩中毒癥狀,為治療贏得時間。
農藥微膠囊懸浮劑是利用聚合物載藥緩控釋技術將天然或人工合成的高分子聚合物材料將分散具有生物活性、易揮發或敏感性的固體或液體藥物包覆成微小顆粒。與傳統農藥劑型相比,有提高藥物持效性和利用率,減少施藥次數、遮蔽制劑氣味、維持藥物穩定性、減少藥害、減低農藥殘留和環境友好的優點。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種百草枯微膠囊懸浮劑及其制備方法,減緩百草枯誤服中毒癥狀,為治療贏得時間,同時針對現有傳統農藥劑型存在利用率低、環境污染嚴重等問題,以提高藥物的利用率和持續性,降低抗藥性,達到安全、經濟和環保的目的。
為實現以上目的,本發明通過以下技術方案予以實現:
一種百草枯微膠囊懸浮劑,由以下質量百分比的組分組成:百草枯二氯化物5~20%、囊壁材料5~20%、保護性膠體0.5~2%、乳化劑2~5%、分散劑3~6%、防凍劑0.1~5%、pH調節劑0.1%~1%、增稠劑0.1~2%,消泡劑0.1~1%,防腐劑0.01~1%,余量為水。
優選地,所述囊壁材料選自聚己內酯PCL、聚乳酸PLA、聚乳酸-羥基乙酸共聚物PLGA、聚碳酸亞丙酯PPC中的一種。
優選地,所述保護性膠體選自聚乙烯醇、羥甲基纖維素、明膠、阿拉伯膠中的一種。
優選地,所述乳化劑選自壬基酚聚氧乙烯醚、三苯乙烯基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基磺酸鹽甲醛縮聚物、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物硫酸鹽磷酸鹽、十二烷基硫磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、斯盤SPAN、吐溫TWEEN中的一種或幾種。
優選地,所述分散劑選自烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物硫酸鹽磷酸鹽、木質素磺酸鈉、木質素磺酸鈣、聚羧酸鹽分散劑、分散劑2700、高分子EO/PO嵌斷共聚物、萘磺酸鈉甲醛縮合物中的一種或幾種。
優選地,所述防凍劑選自乙二醇、丙三醇、丙二醇和尿素中的一種或幾種;
所述的pH調節劑選自氫氧化鈉、氨水、三乙醇胺、冰醋酸、檸檬酸中的一種;
所述的增稠劑選自黃原膠、聚乙二醇、硅酸鎂鋁和阿拉伯膠中的一種。
百草枯微膠囊懸浮劑的制備方法,按以下步驟進行:
S1、將百草枯二氯化物溶解在少量的水中,得到內水相。
S2、將囊壁材料溶解在疏水性有機溶劑中,得到油相;
S3、將內水相緩慢滴加在油相中,在冰水浴中均質乳化,攪拌速率為3000~5000rpm、攪拌1~2min得到穩定的W/O初乳;
S4、將乳化劑和保護性膠體溶于大量水中,攪拌均勻,同時加入親水性有機溶劑,得到外水相;
S5、將W/O初乳緩慢滴加在外水相中,在冰水浴中均質乳化,攪拌速率為2000~3000rpm、攪拌2~3min得到穩定的W/O/W復乳;
S6、將W/O/W復乳室溫下以500rpm的攪拌速率持續攪拌3~4h,至有機溶劑揮發完全;
S7、加入剩余的分散劑、防凍劑、增稠劑、消泡劑和防腐劑,調節pH至中性,用去離子水補足至100%,得到百草枯微膠囊懸浮劑。
優選地,所述親水性有機溶劑和疏水性有機溶劑質量比為1:5~1:1,其質量之和為囊壁材料質量的2~5倍。
優選地,所述親水性有機溶劑選自丙酮、甲醇、乙醇、二甲亞砜中的一種;所述疏水性有機溶劑選自二氯甲烷、乙酸乙酯、三氯甲烷、環己烷中的一種或幾種。
優選地,所述內水相與油相的質量比為1:1~1:3。
與傳統劑型和傳統溶劑蒸發法相比,本發明的有益效果在于:
1)、本發明制備的百草枯微膠囊懸浮劑,由于有效成分被高分子材料包覆,故因誤服后短時間內百草枯釋放到外界的含量較低,時間較長,可以有效的減輕百草枯中毒癥狀,為治療贏得時間。
2)、本發明采用可以生物降解環保的高分子為壁材,有效的包覆疏水性農藥,具有明顯的緩控釋效果,提高了農藥的利用率,延長藥物作用時間,藥物持效期可延長5~10倍,降低了生產成本,達到減少施藥次數、減輕生態環境壓力的目的;
3)、本發明的制備方法操作簡單,易于操作,大大降低了勞動強度,設備投資少,生產成本低,市場競爭力強,適合于工業化生產。
4)、采用改進的復乳W/O/W的溶劑蒸發法,利用溶劑擴散技術,通過在外水相中加入一定比例的親水性有機溶劑,疏水性有機溶劑快速的被抗溶劑親水性有機溶劑萃取,聚合物高分子迅速析出固化成膜,加速了微膠囊的固化過程,提高生產效率,且制備過程簡便快捷,操作簡單。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1:
精確稱量5g百草枯二氯化物折百原藥溶于10g去離子水中,得到內水相。將10g聚乳酸溶解于20g二氯甲烷溶液中,制得油相。此時將內水相緩慢滴加入油相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為3000~5000rpm,均質時間為1~2min,得到穩定的W/O初乳。將0.5g聚乙烯醇和2g壬基酚聚氧乙烯醚溶于40g水中,同時加入5g乙醇溶液,攪拌均勻,制得外水相。此時將W/O初乳緩慢的滴加在外水相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為/2000~3000rpm,均質時間為2~3min,得到W/O/W復乳。將其在室溫下低速500rpm持續攪拌3~4h至有機溶劑揮發完全后,先后再加入3g木質素磺酸鈉、2g乙二醇、0.8g黃原膠,0.2g有機硅消泡劑、0.5g防腐劑山梨酸鉀,攪拌均勻,調節pH至中性,再用去離子水補足,即得到百草枯微膠囊懸浮劑。混合制劑的包藥率為80.23%,載藥量以質量計為27.17%。
性能參數:實例1所制備的百草枯微膠囊懸浮劑包藥率80.23%,粒徑范圍在≦5μm,懸浮率≧90%,持久起泡性(1min后)≦20ml,pH值6-8,傾倒性(傾倒后殘余)≦5%,傾倒性(洗滌后殘余)≦0.5%,濕篩試驗≧98%,冷貯穩定性合格,熱貯穩定性合格。
實施例2:
精確稱量5g百草枯二氯化物折百原藥溶于10g去離子水中,得到內水相。將10g聚己內酯溶解于20g乙酸乙酯溶液中,制得油相。此時將內水相緩慢滴加入油相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為3000~5000rpm,均質時間為1~2min,得到穩定的W/O初乳。將1g羥甲基纖維素和3g三苯乙烯基聚氧乙烯醚溶于40g水中,同時加入4g乙醇溶液,攪拌均勻,制得外水相。此時將W/O初乳緩慢的滴加在外水相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為/2000~3000rpm,均質時間為2~3min,得到W/O/W復乳。將其在室溫下低速500rpm持續攪拌3~4h至有機溶劑揮發完全后,先后再加入3g木質素磺酸鈉、2g丙二醇、0.8g硅酸鎂鋁,0.2g有機硅消泡劑、0.5g防腐劑山梨酸鉀,攪拌均勻,調節pH至中性,再用去離子水補足,即得到百草枯微膠囊懸浮劑?;旌现苿┑陌幝蕿?5.71%,載藥量以質量計為30.42%。
性能參數:實例2所制備的百草枯微膠囊懸浮劑包藥率85.71%,粒徑范圍在≦5μm,懸浮率≧90%,持久起泡性(1min后)≦20ml,pH值6-8,傾倒性(傾倒后殘余)≦5%,傾倒性(洗滌后殘余)≦0.5%,濕篩試驗≧98%,冷貯穩定性合格,熱貯穩定性合格。
實施例3:
精確稱量10g百草枯二氯化物折百原藥溶于10g去離子水中,得到內水相。將15g聚乳酸溶解于20g二氯甲烷溶液中,制得油相。此時將內水相緩慢滴加入油相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為3000~5000rpm,均質時間為1~2min,得到穩定的W/O初乳。將1g明膠和2g十二烷基苯磺酸鈉溶于40g水中,同時加入5g丙酮溶液,攪拌均勻,制得外水相。此時將W/O初乳緩慢的滴加在外水相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為/2000~3000rpm,均質時間為2~3min,得到W/O/W復乳。將其在室溫下低速500rpm持續攪拌3~4h至有機溶劑揮發完全后,先后再加入3g聚羧酸鹽、2g乙二醇、0.8g硅酸鎂鋁,0.5g有機硅消泡劑、1g防腐劑山梨酸鉀,攪拌均勻,調節pH至中性,再用去離子水補足,即得到百草枯微膠囊懸浮劑。混合制劑的包藥率為75.43%,載藥量以質量計為23.54%。
性能參數:實例3所制備的百草枯微膠囊懸浮劑包藥率75.43%,粒徑范圍在≦5μm,懸浮率≧90%,持久起泡性(1min后)≦20ml,pH值6-8,傾倒性(傾倒后殘余)≦5%,傾倒性(洗滌后殘余)≦0.5%,冷貯穩定性合格,熱貯穩定性合格。
實施例4:
精確稱量15g百草枯二氯化物折百原藥溶于10g去離子水中,得到內水相。將15g聚乳酸溶解于20g二氯甲烷溶液中,制得油相。此時將內水相緩慢滴加入油相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為3000~5000rpm,均質時間為1~2min,得到穩定的W/O初乳。將1g聚乙烯醇和3g十二烷基苯磺酸鈉溶于40g水中,同時加入5g丙酮溶液,攪拌均勻,制得外水相。此時將W/O初乳緩慢的滴加在外水相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為/2000~3000rpm,均質時間為2~3min,得到W/O/W復乳。將其在室溫下低速500rpm持續攪拌3~4h至有機溶劑揮發完全后,先后再加入3g木質素磺酸鈣、2g丙二醇、0.8g明膠,0.2g有機硅消泡劑、0.5g防腐劑苯甲酸鈉,攪拌均勻,調節pH至中性,再用去離子水補足,即得到百草枯微膠囊懸浮劑?;旌现苿┑陌幝蕿?7.32%,載藥量以質量計為38.54%。
性能參數:實例4所制備的百草枯微膠囊懸浮劑包藥率87.32%,粒徑范圍在≦5μm,懸浮率≧90%,持久起泡性(1min后)≦20ml,pH值6-8,傾倒性(傾倒后殘余)≦5%,傾倒性(洗滌后殘余)≦0.5%,冷貯穩定性合格,熱貯穩定性合格。
實施例5:
精確稱量15g百草枯二氯化物折百原藥溶于10g去離子水中,得到內水相。將10g聚乳酸-羥基乙酸共聚物溶解于20g乙酸乙酯溶液中,制得油相。此時將內水相緩慢滴加入油相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為3000~5000rpm,均質時間為1~2min,得到穩定的W/O初乳。將1g聚乙烯醇和3g壬基酚聚氧乙烯醚溶于40g水中,同時加入10g甲醇溶液,攪拌均勻,制得外水相。此時將W/O初乳緩慢的滴加在外水相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為/2000~3000rpm,均質時間為2~3min,得到W/O/W復乳。將其在室溫下低速500rpm持續攪拌3~4h至有機溶劑揮發完全后,先后再加入3g分散劑2700、2g乙二醇、1g黃原膠,0.2g有機硅消泡劑、0.5g防腐劑山梨酸鉀,攪拌均勻,調節pH至中性,再用去離子水補足,即得到百草枯微膠囊懸浮劑。混合制劑的包藥率為77.36,載藥量以質量計為25.57%。
性能參數:實例5所制備的百草枯微膠囊懸浮劑包藥率77.36%,粒徑范圍在≦5μm,懸浮率≧90%,持久起泡性(1min后)≦20ml,pH值6-8,傾倒性(傾倒后殘余)≦5%,傾倒性(洗滌后殘余)≦0.5%,冷貯穩定性合格,熱貯穩定性合格。
實施例6:
精確稱量5g百草枯二氯化物折百原藥溶于15g去離子水中,得到內水相。將15g聚己內酯溶解于25g二氯甲烷溶液中,制得油相。此時將內水相緩慢滴加入油相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為3000~5000rpm,均質時間為1~2min,得到穩定的W/O初乳。將0.5g聚乙烯醇和2g十二烷基苯硫酸鈉溶于40g水中,同時加入5g乙醇溶液,攪拌均勻,制得外水相。此時將W/O初乳緩慢的滴加在外水相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為/2000~3000rpm,均質時間為2~3min,得到W/O/W復乳。將其在室溫下低速500rpm持續攪拌3~4h至有機溶劑揮發完全后,先后再加入3g木質素磺酸鈉、2g丙二醇、0.8g明膠,0.5g有機硅消泡劑、0.5g防腐劑山梨酸鉀,攪拌均勻,調節pH至中性,再用去離子水補足,即得到百草枯微膠囊懸浮劑?;旌现苿┑陌幝蕿?3.42%,載藥量以質量計為20.19%。
性能參數:實例6所制備的百草枯微膠囊懸浮劑包藥率73.42%,粒徑范圍在≦5μm,懸浮率≧90%,持久起泡性(1min后)≦20ml,pH值6-8,傾倒性(傾倒后殘余)≦5%,傾倒性(洗滌后殘余)≦0.5%,冷貯穩定性合格,熱貯穩定性合格。
實施例7:
精確稱量15g百草枯二氯化物折百原藥溶于15g去離子水中,得到內水相。將10g聚碳酸亞丙酯溶解于20g二氯甲烷溶液中,制得油相。此時將內水相緩慢滴加入油相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為3000~5000rpm,均質時間為1~2min,得到穩定的W/O初乳。將0.5g羥甲基纖維素和3g烷基酚聚氧乙烯溶于40g水中,同時加入5g丙酮溶液,攪拌均勻,制得外水相。此時將W/O初乳緩慢的滴加在外水相中,在冰水浴條件下,均質乳化,攪拌速率為/2000~3000rpm,均質時間為2~3min,得到W/O/W復乳。將其在室溫下低速500rpm持續攪拌3~4h至有機溶劑揮發完全后,先后再加入3g木質素磺酸鈉、3g丙三醇、1.5g黃原膠,0.5g有機硅消泡劑、0.5g防腐劑苯甲酸鈉,攪拌均勻,調節pH至中性,再用去離子水補足,即得到百草枯微膠囊懸浮劑。混合制劑的包藥率為82.12%,載藥量以質量計為34.52%。
性能參數:實例7所制備的百草枯微膠囊懸浮劑包藥率82.12%,粒徑范圍在≦5μm,懸浮率≧90%,持久起泡性(1min后)≦20ml,pH值6-8,傾倒性(傾倒后殘余)≦5%,傾倒性(洗滌后殘余)≦0.5%,冷貯穩定性合格,熱貯穩定性合格。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。