本發(fā)明屬于農(nóng)藥領(lǐng)域，具體涉及一種緩釋型農(nóng)藥微乳劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

農(nóng)藥微乳劑(簡稱me)是把原藥有效成分和乳化劑、分散劑、抗凍劑、穩(wěn)定劑、助溶劑等助劑均勻地分散在基質(zhì)水中，形成透明或半透明乳狀的均一液體。其特點是以水為主要介質(zhì)，含一定量的極性溶劑，其膠束半徑一般在0.1～0.01μm之間，屬于一種半水基農(nóng)藥劑型。

微乳劑主要有以下優(yōu)點：1.閃點高于乳油，相比乳油較為環(huán)保，生產(chǎn)工藝簡單；2.稀釋液的粒徑超微細，遠低于乳油、懸浮劑、水乳劑等水基劑型，單位體積有效成分的覆蓋面積大，效率高，對靶體滲透性強，吸收率高，因此單位劑量的藥效高。

但是，微乳劑的缺點也是非常明顯的，主要缺點如下：1.相比于水乳劑、懸浮劑等綠色劑型來說，微乳劑由于粒徑很細，要實現(xiàn)如此細的粒徑，需要在配方中復配大量的表面活性劑以實現(xiàn)原藥的增溶，因此配方中表面活性劑的用量大，大量表面活性劑的加入使微乳劑的成本提高，并且給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境帶來污染；2.微乳劑中表面活性劑的加入量很大，原藥有效成分的顆粒被表面活性劑增溶，表面吸附了大量的陰非離子表面活性劑，表面電荷和空間位阻都比較大，因此非常穩(wěn)定，也導致原藥顆粒難以在植物葉面附著，造成有效成分易流失而浪費；3.微乳劑的粒徑很細(0.1～0.01μm)，噴灑藥液后的單位覆蓋率很高，因此藥效來得快，但是去的也快，藥效不持久，對于有抗性的害蟲一次性噴灑的殺滅率不夠。

由于存在以上缺點，微乳劑雖然作為一種半水基農(nóng)藥制劑在市場上風行過一段時間，但是后期的發(fā)展速度明顯下降，近幾年我國農(nóng)業(yè)微乳劑的登記數(shù)量呈直線下降趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的農(nóng)藥微乳劑藥效不持久的問題，以及為了降低乳化劑用量，節(jié)約成本，本發(fā)明的首要目的在于提供一種緩釋型農(nóng)藥微乳劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述緩釋型農(nóng)藥微乳劑的制備方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種緩釋型農(nóng)藥微乳劑，是由以下質(zhì)量百分比的成分制得：

所述的木質(zhì)素基乳化劑通過以下方法制備，將100份堿木質(zhì)素溶于極性溶劑中，加入60～200份叔胺催化劑，然后在加熱及攪拌條件下滴加40～220份酰化試劑并反應一定時間，然后對產(chǎn)物進行提純、干燥，即得到木質(zhì)素基乳化劑；所述的份數(shù)是重量份數(shù)；

所述的反應一定時間優(yōu)選0.5～4.0h；

上述的木質(zhì)素基乳化劑是疏水化改性的木質(zhì)素，它具有苯環(huán)、烷基鏈等疏水基團，以及羧基、羰基、酯基等親水基團，使其能發(fā)揮乳化劑作用將脂溶性農(nóng)藥原藥均勻分散在水中，形成熱力學穩(wěn)定體系，且能有效減少石油基乳化劑的用量。

更為重要的是，疏水化改性木質(zhì)素結(jié)合在農(nóng)藥原藥表面能避免該農(nóng)藥與人體皮膚直接接觸而產(chǎn)生的刺激，且疏水化改性木質(zhì)素能使農(nóng)藥原藥產(chǎn)生緩釋效果，施藥后該農(nóng)藥能在較長時間內(nèi)持續(xù)釋放到植物上及環(huán)境中，有效減少施藥頻率。

所述的農(nóng)藥原藥為脂溶性農(nóng)藥原藥，優(yōu)選氯蟲苯甲酰胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、毒死蜱、阿維菌素、吡唑醚菌酯或戊唑醇中的一種。

所述的助乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、司盤、三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、吐溫、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯或聚氧乙烯油酸酯中的一種以上；

所述的脂肪醇聚氧乙烯醚優(yōu)選平平加o-10、平平加o-15、平平加o-20、平平加o-25或平平加o-30中的一種以上；

所述的吐溫優(yōu)選吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80或吐溫-85中的一種以上。

所述的抗凍劑為乙二醇、丙二醇、二乙二醇或二丙二醇中的一種以上。

所述的極性溶劑為n,n-二甲基乙酰胺、丁內(nèi)酯、碳酸二甲酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、n-甲基吡咯烷酮、乙醇、異丙醇、異佛爾酮、乙二醇乙醚或乙二醇苯醚中的一種以上。

所述的叔胺催化劑優(yōu)選三甲胺、n,n-二丙基-1-丙胺、三乙胺、n,n-二甲基苯胺或十二烷基二甲基叔胺中的一種。

所述的?；噭橐阴Ｂ?、辛酰氯、月桂酰氯或苯甲酰氯中的一種以上。

所述緩釋型農(nóng)藥微乳劑的制備方法，包括以下步驟：

將木質(zhì)素基乳化劑、農(nóng)藥原藥和助乳化劑在極性溶劑中混合溶解均勻，然后逐滴加入至去離子水中并剪切混合，再加入抗凍劑，得到半透明膠體液即是緩釋型農(nóng)藥微乳劑；

所述抗凍劑可在極性溶劑加入去離子水前先加入水中，也可在極性溶劑加入去離子水后再加入水中。

由上述方法制得的農(nóng)藥微乳劑，由于采用的木質(zhì)素基乳化劑具有包埋作用，因此制得的微乳劑具有緩釋性能，可以應用在農(nóng)林領(lǐng)域。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

1、本發(fā)明采用極性的疏水化改性堿木質(zhì)素作為高分子壁材對脂溶性原藥進行包埋，該壁材由于含有大量羧基等親水基團，因此還兼有乳化分散劑的作用；該壁材的引入，不但可以大大降低石油基乳化劑的用量，而且還可以減慢原藥的釋放速率，延長微乳劑的藥效。

2、本發(fā)明使用的包埋材料為可再生的天然木質(zhì)素原料，綠色環(huán)保，容易自然降解，降解產(chǎn)物為有機肥料；因此制備的緩釋型農(nóng)藥微乳劑不但繼承了傳統(tǒng)微乳劑的粒徑細、藥效高、半水基的優(yōu)點，還克服了傳統(tǒng)微乳劑的成本高、藥效流失快、不夠環(huán)保的缺點，屬于一種新型的綠色環(huán)保的緩釋型農(nóng)藥微乳劑。

附圖說明

圖1是微乳劑的粒徑分布圖。

圖2是實施例3所得微乳劑加水稀釋1000倍后的sem圖。

圖3是實施例3所得微乳劑加水稀釋10倍后的tem圖。

圖4是微乳劑的緩釋曲線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

一種緩釋型毒死蜱微乳劑，由以下步驟制得：

(1)將10g堿木質(zhì)素溶解在200gn,n-二甲基甲酰胺中，加入13g三甲胺使溶液堿性化，然后在65℃及攪拌條件下滴加22g苯甲酰氯，滴加完畢后反應3小時；將反應后的溶液倒入1.2kg自來水中，抽濾取固體，所得固體再投入1kg水中并加入naoh調(diào)節(jié)ph值至13洗滌2小時，抽濾取固體，所得固體再投入1kg水中并加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值至4洗滌2小時，抽濾取固體，所得固體再投入1kg50℃熱水中洗滌2小時，抽濾取固體，50℃條件干燥，得到苯甲?；男缘哪举|(zhì)素基乳化劑。

(2)將1.5g苯甲?；男缘哪举|(zhì)素基乳化劑、2.5g毒死蜱和4g吐溫-80溶于14g乙酸仲丁酯，加入到溶有2g乙二醇的76g去離子水中并剪切攪拌，即可得到苯甲?；男阅举|(zhì)素乳化的緩釋型2.5％毒死蜱微乳劑。

實施例2

一種緩釋型氯蟲苯甲酰胺微乳劑，由以下步驟制得：

(1)將10g堿木質(zhì)素溶解在110g二甲基亞砜中，加入8gn,n-二丙基-1-丙胺使溶液堿性化，然后在55℃及攪拌條件下滴加9.5g乙酰氯，滴加完畢后反應1.5小時；將反應后的溶液倒入0.8kg自來水中，抽濾取固體，干燥，得到乙酰化改性的木質(zhì)素基乳化劑。

(2)將0.8g乙?；男缘哪举|(zhì)素基乳化劑、2.5g氯蟲苯甲酰胺、1.5g吐溫-60和0.7g聚氧乙烯月桂酸酯溶于30gn,n-二甲基乙酰胺，加入到溶有3g丙二醇的61.5g去離子水中并剪切攪拌，即可得到乙?；男阅举|(zhì)素乳化的緩釋型2.5％氯蟲苯甲酰胺微乳劑。

實施例3

一種緩釋型高效氯氟氰菊酯微乳劑，由以下步驟制得：

(1)將10g堿木質(zhì)素溶解在110gn,n-二甲基甲酰胺中，加入6g三乙胺使溶液堿性化，然后在50℃及攪拌條件下滴加5.7g辛酰氯，滴加完畢后反應2小時；將反應后的溶液倒入0.8kg自來水中，抽濾取固體，所得固體再投入1kg水中并加入naoh調(diào)節(jié)ph值至ph＝12.5洗滌2小時，抽濾取固體，所得固體再投入1kg水中并加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值至ph＝2.5洗滌2小時，抽濾取固體，所得固體再投入1kg80℃熱水中洗滌2小時，抽濾取固體，干燥，得到辛?；男缘哪举|(zhì)素基乳化劑。

(2)將0.5g辛?；男缘哪举|(zhì)素基乳化劑、2.5g高效氯氟氰菊酯溶于20gn,n-二甲基乙酰胺，加入到溶有3g乙二醇的74g去離子水中并剪切攪拌，即可得到辛?；男阅举|(zhì)素乳化的緩釋型2.5％高效氯氟氰菊酯微乳劑。

實施例4

一種緩釋型噻蟲嗪微乳劑，由以下步驟制得：

(1)將10g堿木質(zhì)素溶解在80gn-甲基吡咯烷酮中，加入6gn,n-二甲基苯胺使溶液堿性化，然后在30℃及攪拌條件下滴加13g月桂酰氯，滴加完畢后反應4小時；將反應后的溶液倒入0.8kg自來水中，抽濾取固體，所得固體再投入1kg水中并加入naoh調(diào)節(jié)ph值至ph＝12.5洗滌2小時，抽濾取固體，所得固體再投入1kg80℃熱水中洗滌2小時，抽濾取固體，干燥，得到月桂?；男缘哪举|(zhì)素基乳化劑。

(2)將3.0g月桂?；男缘哪举|(zhì)素基乳化劑、2.5g噻蟲嗪、0.5g平平加o-15和1.0g吐溫-40溶于15g丁內(nèi)酯，加入到溶有5g二乙二醇的73g去離子水中并剪切攪拌，即可得到月桂?；男阅举|(zhì)素乳化的緩釋型2.5％噻蟲嗪微乳劑。

實施例5

一種緩釋型氟蟲腈微乳劑，由以下步驟制得：

(1)將10g堿木質(zhì)素溶解在130g丙酮中，加入20g十二烷基二甲基叔胺使溶液堿性化，然后在75℃及攪拌條件下滴加14g辛酰氯，滴加完畢后反應0.5小時；將反應后的溶液倒入1kg自來水中，抽濾取固體，所得固體再投入1kg水中并加入naoh調(diào)節(jié)ph值至ph＝13洗滌2小時，抽濾取固體，所得固體再投入1kg水中并加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值至ph＝4洗滌1小時，抽濾取固體，所得固體再投入1kg去離子水中洗滌1小時，抽濾取固體，干燥，得到辛酰化改性的木質(zhì)素基乳化劑。

(2)將1.1g辛?；男缘哪举|(zhì)素基乳化劑、2.5g氟蟲腈和2g聚氧乙烯月桂酸酯溶于20g乙酸丁酯，加入到溶有5g乙二醇的69.4g去離子水中并剪切攪拌，即可得到辛?；男阅举|(zhì)素乳化的緩釋型2.5％氟蟲腈微乳劑。

實施例效果說明

測定實施例3中原料堿木質(zhì)素和改性所得辛?；男詨A木質(zhì)素羥基和羧基含量，如表1所示。

表1堿木質(zhì)素和辛?；男詨A木質(zhì)素羥基、羧基含量

表1中羥基和羧基含量測定方法如下：

采用非水相電位滴定法測定羥基含量，使用的儀器是瑞士萬通智能電位滴定儀。其中以對羥基苯甲酸(ar)為內(nèi)標物,同時使用四丁基氫氧化銨的異丙醇溶液作為滴定劑，而其準確濃度采用鄰苯二甲酸氫鉀來進行返滴定。其具體的操作過程如下：

(1)標準液的制備：取質(zhì)量分數(shù)為25％四丁基氫氧化銨水溶液64g，加入1120ml的異丙醇于大燒杯中用薄膜密封后將其置于超聲波清洗機處理30min后靜置以待備用。

(2)試樣的制備：精確稱量0.03g的疏水化改性木質(zhì)素于燒杯中貼好標簽，隨后加入精確稱量好的0.05g的對羥苯甲酸固體作為內(nèi)標物，而后加入約40ml的dmf用于溶解樣品。最后密封處理前向燒杯中加入1滴濃鹽酸將其酸化。然后將一系列樣品放入超聲波清洗機中處理30min后準備測試。(每個樣及以下的空白、返滴定樣均滴定3次以減少隨機誤差)

(3)空白樣的制備：精確稱量0.05g對羥基苯甲酸溶解于約40ml的dmf中,同樣加入1滴濃鹽酸將其他條件保持一致后密封放入超聲波清洗機中處理30min。

(4)返滴定樣的制備：準確稱量0.05g的鄰苯二甲酸氫鉀與燒杯中，用超去離子水將其溶解密封后放入超聲波清洗機中處理30min備用。

(5)測定各個樣的滴定曲線，待全部出完3個后峰關(guān)閉。其中酚羥基的含量的計算公式：

其中m表示稱取的樣品的質(zhì)量，單位為g；v3’、v2’和v1’是樣品滴定時一階微商曲線上的第三個、第二個和第一個峰值時對應的體積；v3、v2和v1表示空白滴定時一階微商曲線上的的第三個、第二個和第一個峰值時對應的體積單位為ml；c四丁基氫氧化銨表示標準溶液的準確濃度，采用返滴定法求出；m表示鄰苯二甲酸氫鉀質(zhì)量；mr表示鄰苯二甲酸氫鉀的相對分子質(zhì)量；v表示返滴定時一階微商曲線上的第一個峰值對應的體積。

由表1數(shù)據(jù)可以看出，堿木質(zhì)素進行疏水化改性后其羥基含量大大減少，且親水的羥基被替換為疏水的長烷基鏈，以至改性后的堿木質(zhì)素疏水性大大增加。辛?；男詨A木質(zhì)素與水的接觸角為79.5°。

對實施例3制備得到的微乳劑進行粒徑測定，并與常用乳化劑制得的微乳劑進行比較，結(jié)果如表2所示。

對照組一是以2.5g高效氯氟氰菊酯、15gop-10、20gn,n-二甲基乙酰胺和62.5g去離子水制得的2.5％高效氯氟氰菊酯微乳劑；

對照組二是以2.5g高效氯氟氰菊酯、10g農(nóng)乳600號、20gn,n-二甲基乙酰胺和67.5g去離子水制得的2.5％高效氯氟氰菊酯微乳劑。

表2實施例3制得微乳劑及兩個對照組的粒徑分析

表2是對實施例3制備得到的微乳劑進行粒徑測定，并與兩個微乳劑對照組比較。粒徑測試證明實施例3制得微乳劑的粒徑小于100nm，且分布較窄，屬于微乳劑范疇，本發(fā)明利用木質(zhì)素制備的微乳劑粒徑合格。另外兩個對照組是在實驗室條件下制備的，在后續(xù)的緩釋實驗中對木質(zhì)素基微乳劑的緩釋性能起到證明，因此在這里也對其進行粒徑測試，證明其也在微乳劑范疇，確實具有可比性。

由zetapals激光粒度儀對實施例3微乳劑、對照組一和對照組二進行動態(tài)光散射dynamiclightscattering(dls)粒徑分析作圖如圖1所示。圖1中，g(d)是微分曲線，表示相應粒徑的顆粒的信號強度，以最大信號為100，其余的信號值按照比例進行計算。屬于粒徑測試的基本數(shù)據(jù)，有效粒徑和多分散系數(shù)pdi是粒徑測試最重要數(shù)據(jù)。

圖1能更為直觀地說明實施例3的粒徑分布，該膠體溶液中膠體球主要有兩個分布范圍，且其主要分布在81nm附近，分布在169nm附近的膠體球是少量小的膠體球團聚造成的，在圖2和圖3中將得以證明。

圖2為實施例3微乳劑的掃描電子顯微鏡sem圖，圖上顯示微乳劑的納米顆粒為大小不均一的橢球形顆粒。

圖3為實施例3微乳劑的透射電子顯微鏡tem圖。由于制樣的因素，納米粒子在銅網(wǎng)上發(fā)生團聚，但仍能觀察到是球形顆粒，且是實心球體。粒徑分布稍寬，但無大尺寸球體存在，說明測其粒徑時的較大峰是團聚物。這一現(xiàn)象也能佐證粒徑分析結(jié)果(圖1)中第二個峰是由第一個峰處的小納米顆粒團聚形成較大團聚物而產(chǎn)生的。

正是由于團聚物的存在，導致所制得微乳劑在藥濃度較高時為渾濁液。但是調(diào)控原藥的濃度以及與疏水化改性木質(zhì)素的比例，可以制得棕色澄清膠體溶液，有效粒徑降至約35nm，但藥濃度需降至約0.1％。

本專利最為重要的是研究微乳劑的緩釋性能，接下來對實施例3及其對照組的緩釋實驗進行闡述。

緩釋性能測試的具體操作是：

1.將50ml微乳劑倒入截留超過1000分子量的透析袋中，封口并置于盛有500ml緩釋液的圓柱形罐中，將罐置于25℃恒溫搖床中振蕩，轉(zhuǎn)速為200r/min。其中緩釋液構(gòu)成為：70％無水乙醇、30％去離子水。對照組一是以15％乳化劑op-10制得的微乳劑。對照組二是以10％乳化劑農(nóng)乳600制得的微乳劑。

2.取樣的方法是每次抽取1ml緩釋液，不補充緩釋液。

3.樣品藥含量采用高效液相色譜進行測定，測試方法為：使用c18反向柱，流動相為80％乙腈和20％去離子水，流速1.25ml/min，柱溫30℃，檢測波長230nm，保留時間約為10.5min。根據(jù)標準曲線，由各樣品積分所得到的峰面積計算其濃度。

4.緩釋曲線是將各樣品濃度換算成釋放百分數(shù)，并繪制曲線得到。

緩釋結(jié)果如圖4所示。

由圖4可以看出，實施例3制得的微乳劑和兩個對照組在初期10h內(nèi)均具有較高釋藥速率，在釋藥率為80％附近時釋藥速率明顯放緩，直至釋藥時間約為40h時釋放完全。且在整個釋藥過程中實施例3的釋藥率一直低于兩個對照組，這說所制得的木質(zhì)素基微乳劑能實現(xiàn)農(nóng)藥的緩釋。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。