甲胺基阿维菌素苯甲酸盐微胶囊的制备与表征.pdf

第27卷第12期
立用化学
Vol、27No.12
2010年12月
CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY
Dec.2010
甲胺基阿维菌素苯汬甲酸盐微胶囊的制备与表征
李伟路福绥”郭雯婷李慧
(山东农业大学化学与材料科学学院泰安271018)
摘要以三聚氯胺-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备了甲胺基阿维菌素苯甲酸盐胶囊,研究了三聚
氯胺与甲醛的质量比、芯壁比、乳化剂、搅拌速度与时间、pH值、温度等因素对胶囊形成的影响,对制备的微
胶囊进行了表征,测定了甲维盐微胶囊化前后的光解率。结果表明、三聚氰胺与甲醛质量比为1:2、芯材与壁
材质量比为3:2、以质量分数1%羟乙基纤维素(HEC)为乳化剂、在1000r/min搅拌速度下、pH=5.0和50℃
保温2h可制备出形貌较好、平均粒径4.4m的甲维盐微胶囊。红外光谱分析证明,甲维盐已完全被包覆在
微胶囊中。紫外分光光度法测定其缓释性能良好。光解实验表明,微胶囊化可有效降低甲维盐原药的光解。
关键词甲胺基阿维菌素苯甲酸盐,微胶囊,原位聚合法,制备,三聚氰胺-甲醛树脂
中图分类号:0)633
文献标识码:A
文章编号:1000518(2010)12-1381-05
DOI:10.3724/SP.J.1095.2010.00160
甲胺基阿维菌素苯甲酸盐( Emamectin Benzoate,化学名称:4”-甲基氨基4“-去氧阿维菌素B苯甲酸
盐,以下称甲维盐)是一种新型高效半合成抗生素类杀虫剂,具有超高效、低毒、无残留、无公害等生物
农药的特点,对鳞翅目昆虫的幼虫和其它许多害虫及螨类的活性极高。但紫外线的照射、气温和土壤
环境等因素均能促使其分解,限制了甲维盐的使用与药效的发挥2。 Feely等?研究结果表明,甲维盐
的光解产物(MSB1a、AB1a、8,9-Z-ABIa、FAB1a、8,9-Z-FAB1a等一系列极性残留物质)不完全具有生物
活性,且半衰期短,不能很好的发挥杀虫功效。 Miller等和徐虎等?的研究证明,一些光敏感物质(如
土壤中的腐植酸等)也能促使申维盐光解,光照强度与光解速率成正相关,因此在甲维盐使用高峰期的
夏季光解速率达到最大值。因此,需要寻找能降低甲维盐在到达靶标前的分解以提高其利用率的途径。
微胶囊技术应用于农药剂型加工可以使农药有效成分缓慢释放,增加农药的持效期?。由于活性成分
多为油溶性物质,在高分子壁材中有一定的溶解度,可通过囊壁上的微小缝隙缓慢渗透扩散到外界
环境,其扩散速率遵循Fick定律。目前使用的农药微胶囊大多以聚尿、聚酯、聚酰胺、明胶等作为壁材。
壁材的种类对农药微胶囊缓释性、耐热性、韧性、悬浮性等有很大影响。以三聚氰胺-甲醛树脂所形成的
三维交联结构比脲醛树脂吏加稳定,因此具有更好的悬浮性和缓释性。本文采用羟乙基纤维素
(HEC)作为乳化剂,用原位聚合法制备了以三.聚氰胺-甲醛树脂为壁材的甲维盐微胶囊,研究了各种因
素对微胶襞制备的影响,旨在使微胶囊化的甲维盐原药缓慢释放,防止其在使用过程中光解,提高使用
效率。类似工作目前尚未见报道
1实验部分
1.1试剂和仪器
三聚氰胺,甲醛、,羟乙基纤维素(美国 Sigma公司),十二烷基硫酸钠,聚丙烯酸钠,以上试剂均为分
析纯;烷基芳基聚氧丙烯聚氧乙烯无规共聚张和甲胺基阿维菌素苯甲酸盐原药(74.2%)为工业品。J
1A型数显电动搅拌器;数显恒温水浴锅;PHS3C型精密pH计; ECLPSE90j型高级研究型显微镜(日本
Nikon公司);UV-160IPC型紫外分光光度计(日本 Shimadzu公司); Nicolet380型傅里叶变换红外分光
光度计(美国 Thermo公司); Water505型液相色谱仪(日本 Shimadzu公司);CP225D型电子天平(德国
Sartorius公司)。
20]0-03-18收稿,2010-0606修回
山东省白然科学基金资助项目(ZR2009DM032
通讯联系人:路福绥,男,教授,博士生导师;F-mail:li@sdau.edu.cn;研究方向:水基化农药剂型加王技术及原理
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应用化学
第27卷
2实验方法
1.2.1甲维盐微胶竄的制备将2.0g三聚氰胺与4.0g甲醛溶液混合搅拌,用0.5mol/L的NaOH溶
液调节pH=9.0,升温至75℃,待三聚氰胺完全溶解后加入2倍于甲醛体积的去离子水,反应10min,
得三聚氰胺-甲醛预聚物溶液。将2.5g甲维盐原药溶解于5g甲苯中得油相,乳化剂溶于去离子水得水
相,两相于三颈烧瓶中混合搅拌乳化得稳定的乳液,于其中加入上述预聚物水溶液,调节pH=5.0,缓慢
升温至设定温度,保温固化2h,即得甲维盐微胶囊。
甲维盐微胶包覆卒与载药量的测定用萃取液相色谱法测定包覆率与载药量,色谱条件
为:色谱柱为C3不锈钢柱(250mx4.6mm);检测波长245nm;W(甲醇):W(水)=92:8为流动相,加
人少量凋氅剂,流速1.0ml/min,进样量20L,保留时间5.5min。将制备的微胶囊用甲醇清洗4~5
遍,用去离子水清洗3遍。超声破囊,用甲苯萃取微胶囊中的甲维盐,用液相色谱测定其中甲维盐的含
量,利用式(1)计算微胶囊的包覆率。
将同样方法清洗后的微胶囊真空干燥。称取一定质量的干样超声破囊,用甲苯萃取微胶囊中的甲
维盐,液相色谱仪测定其含量,利用式(2)计算载药量。
包覆率(%)=做胶中含有的甲维盐质址(2x10%
载药量(%)≈徴胶囊中含有的甲维盐质量(g
微胶囊干样质量(g)
×100%
1.2.3甲维盐徽胶囊缓释性能的测定参照文献[10]方法,配制系列浓度的甲维盐-乙醇溶液,用紫外
分光光度法在245nm处测其吸光度,得到质量浓度(g/mL)与吸光度A的回归方程
P=3.0104×10-3A+9.332×10-7
r=0.9998
称取0.5071g微胶囊干样,放置于自制滤布口袋,扎紧,密闭。浸没于装有pHI=7.4的100mL缓
释介质(体积比为1:1的乙醇与磷酸缓冲液)的锥形瓶中,将锥形瓶放到37℃水浴恒温振荡器中,
60r/min振荡。间隔一定的时间吸取溶出液5mL,并补充同温等体积的缓释介质。用紫外分光光度法测
定溶出液中甲维盐的浓度,利用式(3)计算累计释药百分率。
累计释药百分率(%)=×,1×100%
(3)
X 4)
式中,p为甲维盐质量浓度(g/L),m为甲维盐微胶囊的质量(g),为微胶囊的载药量(%)。
1.2.4甲维盐後胶化前后的光照分解率的测定取一定量的甲维盐微胶囊干样均匀分散在10mL
水中,吸取其中2mL经超声破囊,甲苯萃取后采用液相色谱法测定样品液中甲维盐浓度,计算样品中所
含甲维盐的质量m1。另吸取相同体积样品液置于培养皿(d=90mm)中,在紫外灯下以固定强度
13.5W/ecm2的光照射0.5h,按上述方法计算样品液中剩余的甲维盐质量m2。由式(4)计算分解率R。
同时,在相同紫外光强度和照射时间下,以甲维盐-屮苯溶液作对照,计算微胶囊化前的甲维盐在紫外光
下的分解率。
R(%)=
×100%
(4)
式中,m1和m2分别为照射处理前后样品中含甲维盐的质量(g)。
2结果与讨论
2.1三聚氰胺与甲醛投料比m(M)/m(F)及芯壁比m(C)/m(W)的确定
在室温下以m(