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含有氟吡菌酰胺和吡唑醚菌酯的双载纳米农药控释剂及其制备方法

文献发布时间：2023-06-19 13:48:08

技术领域

本发明属于农药技术领域。具体地，本发明涉及一种含有氟吡菌酰胺和吡唑醚菌酯的双载纳米农药控释剂及其制备方法。

背景技术

番茄灰霉病是由灰葡萄孢菌侵染所致的一类对番茄危害严重的真菌性病害，主要发生在花期和结果期，在植株的叶片、茎秆、花穗及果实部位均可发生病害，一般可造成番茄减产10％-20％，严重时减产高达30-60％，给种植农户带来巨大的经济损失。为减少由番茄灰霉病造成的损失，需对其进行有效防控，当前对番茄灰霉病的防控主要从两方面进行，一方面是生态防治，即创造不利于致病菌流行的条件和及时清除病残体；另一方面是通过农药进行化学防治。

目前制备的用于防治番茄灰霉病的农药多集中在微米量级，在田间易流失，叶面浸润性能以及杀虫效果较差，而纳米农药制剂由于小尺寸效应和大比表面积，在提高农药叶面沉积与展布、增强生物活性方面具有明显的优势。然而制备纳米级的农药制剂在制备工艺上要求较高，特别是目前关于同时负载两种农药活性成分的双载纳米农药的研究非常有限。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的在于提供一种含有氟吡菌酰胺和吡唑醚菌酯的双载纳米农药控释剂的制备方法，采用该方法制备的双载纳米农药控释剂具有纳米级粒径，并具有良好的颗粒分散性、叶面浸润性能和储藏稳定性，有效利用率高，对于番茄灰霉病具有较好的防治效果。

本发明的另一个目的在于提供一种采用上述方法制备的双载纳米农药控释剂。

为达到上述目的，本发明提供一种含有氟吡菌酰胺和吡唑醚菌酯的双载纳米农药控释剂的制备方法，所述方法包括：

步骤a：采用氟吡菌酰胺、吡唑醚菌酯和囊壁材料制成油相，采用乳化剂制成水相，然后将油相加入到水相中，得到O/W型初乳液；

步骤b：将步骤a中得到的O/W型初乳液通过高压均质进行细乳化，得到细乳液；

步骤c：将步骤b中得到的细乳液搅拌，使有机溶剂挥发，得到含有氟吡菌酰胺和吡唑醚菌酯的双载纳米农药控释剂。

在一些实施方案中，所述步骤a包括：将氟吡菌酰胺和吡唑醚菌酯溶解于有机溶剂中，加入囊壁材料，得到油相，将乳化剂溶解于水中得到水相，在乳化条件下将得到的油相滴加到水相中，得到O/W型初乳液。

在一些实施方案中，所述步骤a中，所述油相中氟吡菌酰胺的浓度为6.67-33.33g/L，优选20g/L；

优选地，所述步骤a中，所述油相中吡唑醚菌酯的浓度为3.33-16.67g/L，优选10g/L；

优选地，所述步骤a中，所述油相中囊壁材料的浓度为28-32.86g/L，优选30g/L；

优选地，所述步骤a中，所述水相中乳化剂的浓度为8-12g/L，优选10g/L；

优选地，所述步骤a中，所述油相中氟吡菌酰胺与吡唑醚菌酯的重量比为1:0.17-1:1.5，优选1:0.5；

优选地，所述步骤a中，所述油相中氟吡菌酰胺与囊壁材料的重量比为1:0.9-1:4.5，优选1:1.5；

优选地，所述步骤a中，氟吡菌酰胺与乳化剂的重量比为1:1.5-1:7.5，优选1:2.5。

在一些实施方案中，所述乳化剂为聚羧酸盐、EL-40、农乳600、农乳700、吐温80、马来松香聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐和聚乙烯醇中的一种或多种；

优选地，所述乳化剂为聚羧酸盐、马来松香聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐或其组合；

优选地，所述乳化剂为聚羧酸盐和马来松香聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐的组合；优选地，所述乳化剂中聚羧酸盐与马来松香聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸盐的重量比为1:3-3:1，优选3:1、2:1、1:1、1:2或1:3，更优选1:1。

在一些实施方案中，所述囊壁材料为聚乳酸；

优选地，所述有机溶剂为二氯甲烷。

在一些实施方案中，所述双载纳米农药控释剂制成粉剂或水悬浮剂。

在一些实施方案中，所述步骤a中，在剪切乳化条件下将得到的油相滴加到水相中，得到O/W型初乳液；

所述在剪切乳化条件下为采用高速剪切机进行剪切乳化，所述高速剪切机的剪切转速为19000rpm；剪切乳化的时间为15min。

在一些实施方案中，所述步骤b中的高压均质采用高压均质机进行，所述高压均质具体包括：在250Pa的压力下高压均质6min，然后在450Pa的压力下高压均质6min，随后在650Pa的压力下高压均质6min；

优选地，所述步骤c中采用电动搅拌器进行搅拌，搅拌速度为600rpm；搅拌时间为20h；优选地，所述电动搅拌器为悬臂搅拌器。

本发明进一步提供采用上述方法制备的双载纳米农药控释剂。

本发明选择氟吡菌酰胺与吡唑醚菌酯两种药剂作为协同增效组合，选择天然易降解高分子材料作为载体，根据两种药剂的不同理化性质，构建双载纳米农药控释剂，通过调节各组分的配比以及制备工艺参数，可得到具有不同理化性质、形貌、粒径及结构的载药系统，可有效提高农药田间防控效果。

本发明将两种农药活性成分(氟吡菌酰胺与吡唑醚菌酯)负载在高分子纳米载体中，通过调节纳米载药系统的精细结构，实现活性成分的可控缓释，可有效降低农药的挥发、分解及向非靶标环境的流失，实现了农药的持续释放并维持较长时间的有效防控浓度，提高了农药利用率；同时纳米载药系统的表面效应和小尺寸效应可以显著提高生物活性，实现农药的减量施用。

与现有的农药相比，本发明提供的双载纳米农药控释剂具有以下优势：

1.与现有常用的用于防治番茄灰霉病的农药相比，本发明制备的双载纳米农药控释剂的粒径较小(纳米级，可达到200nm以下)，颗粒分散性好且分布均匀，提高了农药与植物叶面的接触面积，增加了农药在植物叶面的粘附性与渗透性，减少了农药流失，提高了农药的有效利用率，显著提高了对番茄灰霉病的防治效果；

2.本发明制备的双载纳米农药控释剂在番茄叶片上的接触角明显小于市售氟吡菌酰胺/肟菌酯悬浮剂在番茄叶片上的接触角，具有良好的叶面浸润性，从而增大了与叶面的接触面积，增强了与靶标部位的相互作用，提高了防治效果；

3.本发明制备的双载纳米农药控释剂在不同温度下储存，均能够保持分散稳定均匀，粒径无显著变化，具有较好的储藏稳定性，从而有利于提高农药的利用率；

4.本发明制备的双载纳米农药控释剂具有较好的缓释性，可有效降低农药的挥发、分解及向非靶标环境的流失，实现农药的持续释放并维持较长时间的有效防控浓度，释放出来的农药即被有效利用，室内药效实验及田间实验均表明，本发明制备的双载纳米农药控释剂对番茄灰霉病的防效高于市售剂型，在达到相同防治效果的情况下，本发明的双载纳米农药控释剂可以比市售剂型减少药剂用量约22％，并减少两次施药次数，节省了两次施药的成本；

5.本发明的双载纳米农药控释剂采用均质乳化法制备，相对于传统的农药制剂的制备方法，本发明的制备方法在常温下进行，条件温和，乳化时间较短，极大地提高了生产效率，减少了设备损耗和能耗；且工艺相对简单，更易于操作且重复性好，有利于产业化；

6.本发明的双载纳米农药控释剂的囊壁采用安全、低成本且可降解的高分子材料聚乳酸制成，有利于减少对环境的污染及降低生产成本。

附图说明

图1示出了采用不同乳化剂制备的双载纳米农药控释剂的扫描电子显微镜照片；

图2示出了本发明采用不同乳化剂配比制备的双载纳米农药控释剂的扫描电子显微镜照片；

图3示出了本发明实施例制备的双载纳米农药控释剂在高倍放大下的扫描电子显微镜照片；

图4示出了本发明实施例制备的双载纳米农药控释剂、市售氟吡菌酰胺/肟菌酯悬浮剂以及去离子水在番茄叶片上的接触角图片；

图5示出了本发明实施例制备的双载纳米农药控释剂、市售氟吡菌酰胺/肟菌酯悬浮剂以及去离子水在番茄叶片上的接触角；

图6示出了本发明实施例制备的双载纳米农药控释剂在不同温度下储藏的平均粒径以及分散指数(PDI)随时间的变化。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的药剂原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。

高速剪切机(NANOJ H10，ATS工业系统有限公司)

高压均质机(AH-100D，ATS工业系统有限公司)

悬臂搅拌器(EUROSTAR 60，IKA仪器设备有限公司)

扫描电子显微镜(SU-8010，东京日立公司)

动态光散射激光粒度仪(ZETASIZER NANO ZS90，英国马尔文仪器有限公司)

叶面接触角测量仪(JC2000D2H,上海中晨数字技术设备有限公司)实施例

实施例1双载纳米农药控释剂的制备

将1.2g氟吡菌酰胺和0.6g吡唑醚菌酯溶解于50ml有机溶剂二氯甲烷中，加入1.4g囊壁材料聚乳酸，得到油相(油相中氟吡菌酰胺的浓度为24g/L，吡唑醚菌酯的浓度为12g/L，囊壁材料的浓度为28g/L)；将2.4g乳化剂聚羧酸盐溶解于300ml水中得到水相(水相中乳化剂的浓度为8g/L)，采用高速剪切机在19000rpm的剪切转速下将得到的油相滴加到水相中，剪切乳化15min，得到O/W型初乳液。