阿维菌素微胶囊剂的制备_樊玉松
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第2期
樊玉松等: 阿维菌素微胶囊剂的制备 2. 3 搅拌速度对微胶囊的影响
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2. 1
结果与分析
微胶囊的制备 按照 1. 2. 1 的制备方法得到包覆性、 流动性良
结果表明, 随着搅拌速度的提高 , 微胶囊的粒径 逐渐减小。 500 r/ min 时, 所形成的微胶囊颗粒形状 较为不 均匀 , 粒径 较大。应用 1 000、 1 500 r/ m in 时 , 粒径能稳定在 1~ 3 m, 所形成的微胶囊颗粒为 均一的圆球形, 包覆率无明显区别, 但是考虑到制作 设备和制剂应用。应用 2 000 r/ min 时, 在微胶囊干 燥过程中发生剧烈的微胶囊颗粒团聚现象 , 虽然粒 径较小 , 但包覆率低( 见表 3) 。综合以上结果分析, 制备阿维 菌素微胶 囊应选用 搅拌速度 为 1 000 r/ min 较适宜。
阿维菌素微胶囊剂的制备
樊玉松, 康占海, 赤国彤
( 河北农业大学 , 河北省农作物病虫害生物防治工程技术研究中心 , 河北 保 定 071001) 摘要 : 为了摸索界面聚合法 , 制备阿维菌素微胶囊的 最佳反 应条件 , 本试 验探索 了以水 为反应 介质的界 面聚合 法制备壁材为聚脲的阿维菌素微胶囊 剂的缩 聚反应工 艺过程 , 研 究了界 面聚 合反应 时间 , 搅 拌速度、 乳 化剂种 类、 农药与壁材投入比、 分散剂种类等因素对微胶囊粒径和包覆率及释放速率的 影响 , 并对微胶囊的 理化性质进 行了测定。结果表明 : 选用甲苯 - 2, 4- 二异氰酸酯和乙二胺 作为囊壁 材料 , 界 面聚合时 间为 12 h, 搅拌 速度为 1 000 r/ min, 选用 乳化剂 A 农乳 500 = 3 1, 聚乙烯醇为分 散剂 , 可制得平均粒径在 1~ 3 m, 包覆 率在 90% 以 上 , 包覆率和流动性良好的 微胶囊剂。 关 键 词 : 界面聚合 ; 聚脲 ; 阿维 菌素 ; 微胶囊剂 文献标识码 : A 中图分类号 : S 482. 5 + 2
有限公司 ) , 甲苯 - 2, 4- 二异氰酸酯( 天津市福晨化 学试剂厂分析纯 ) , 乙二胺 ( 天津市天大化工试验厂 分析纯) , 氯仿( 天津市福晨化学试剂厂分析纯 ) , 聚 乙烯醇 , 甲基纤维素, 阿拉伯胶, JJ- 1 型精 密增力 电动搅拌器 ( 国华电器有限公司 ) , FJ- 200 高速分 散均质机 ( 上 海标本 模型厂 ) , 高效 液相色 普仪 1200 seris( 安捷伦科技有限公司) 。吐温 - 80( 天津 市福晨化学试剂厂) , NP- 10( 辽宁奥克化学集团有 限公司) , 农乳 500 , 农乳 600 ( 邢台市蓝天精细化 工有限公司 ) , 乳化机 A( 邢台市蓝天精细化工有限 公司 ) , L S- POP ( 有限公司 ) 。 1. 2 方法 1. 2. 1 界面聚合法制备阿维菌素微胶囊 取一定 量的阿维菌素原药溶解在氯仿中 , 加入乳化剂和甲 苯- 2, 4- 二异氰酸酯, 充分搅拌溶解形成有机相 , 将有机相倒入溶有分散剂的水中 , 高速均质剪切机 剪切, 显微镜下观察 , 直至粒径稳定在 1~ 3 m 。将 此混合液倒入四口烧瓶中快速搅拌 , 边搅拌边滴加 乙二胺溶液, 滴速控制在 1~ 2 滴 / s。反应完全后 , 过滤、 烘干 , 得阿维菌素微胶囊白色粉末。显微镜下 观察其形态 , 用激光粒度分析仪测定微囊粒径与分 布[ 8] 。 1. 2. 2 不同因素对微胶囊平均粒径和包覆率及释 放速率的影响 界面聚合时间对微胶囊的影响。 应用 1 0% 的聚乙烯醇作为分散剂 , 甲苯 - 2, 4- 二 异氰酸酯和 乙二胺总 用量为 4 g, 乳 化剂 A 农 乳 500# ( 3 1) , 转速为 1 000 r/ min, 设定界面聚合时间 分别为 6、 12 、 18、 24 h, 观察并则定不同界面聚合时 间对微胶囊平均粒径和包覆率的影响。 ) 激光粒度分析仪 ( 欧美克科技
收稿日期 : 2008- 04- 17 基金项目 : 河北省科技成果转化项目 ( 058201149) 作者简介 : 樊玉松 ( 1982- ) , 男 , 河北唐山人 , 在读硕士生 , 从事农药剂型加工原理研究工作 . 通讯作者 : 赤国彤 ( 1957- ) , 男 , 河北安新人 , 硕士 , 研究员 , 主要 从事农 药剂型加 工原理 研究工 作 . 联系电 话 : 03127528173; E- mail: chiguotong @ 126. com
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微胶囊内含药量 ( g) 100[ 9] 投药量( g) 搅拌速度对微胶囊的影响。应用 1 0% 的聚
乙烯醇作为分散剂 , 甲苯- 2, 4- 二异氰酸酯和乙二 胺总用量为 4 g, 在微胶囊化过程中, 搅拌速度直接 影响微胶囊的平均粒径和膜厚。本试验分别设定转 速为 500、 1 000 、 1 500、 2 000 r/ min, 观察并测定不 同搅拌速度对微胶囊平均粒径和包覆率的影响。 乳化剂对微胶囊的影响。应用 1 0% 的聚乙 烯醇作为分散剂, 甲苯 - 2, 4- 二异氰酸酯和乙二胺 总用量为 4 g, 选择不同表面活性剂制备阿维菌素微 胶囊 , 根据 微胶囊平均粒径情 况、 颗粒 形状是否均 匀、 微胶囊有无团聚现象、 阿维菌素微胶囊包覆率情
Abstract: T o obtain t he opt imal reaction condit ions for preparing abamect in by an interfacial poly merizat ion reaction, microcapsule wit h Polyurea w all w as prepared f or abamectin by an interf acial polymerizat ion react ion in aqueousmedium. Several react ion parameters w ere identif ied, including the interfacial polymerization time, mix ing rate, emulsion, rat e of pest icide and w all, dispersant on part icle size and covering , and micro capsules of physical and chemical propert ies were determined According to t he result s, opt imum react ion conditions w ere as f ollows: interfacial t ime 12 hours, mixing rat e 1 000 r/ min, suitable emulsion A 500# = 3 1, PVA as dispersant. Under these condi tions, average part icle size 1~ 3 m, covering > 90% , w ith desirable flow abilit y of solid, spherical, microencapsules. Key words: int erf acial poly merizat ion; polyurea; abamect in; m icrocapsule 微胶囊 M icrocapsule, 简称 ( MC) , 是指直径在微 米到毫米范围内 , 能包埋和保护某种物质的具有聚 合物壁壳的半透性或密封的一种微小容器。微胶囊 技术[ 1- 3] 是近年来发展起来的新工艺, 通称微型包 囊术 ( Micro encpsulat ion) , 简称微囊化 , 是指利用天 然或合 成的 高 分子 材 料 ( 称为 囊 材 ) 为囊 膜 壁壳 ( Membrane w all) , 将固态药剂或液态药剂 ( 统称为 囊芯物) 包囊而成微型胶囊, 简称微胶囊 ( M icrocap sules) 。农药微胶囊化后, 可以明显增加其稳定性和 使用周期, 大幅度减少施药次数 , 明显降低哺乳动物
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河北农业大学学报 微胶囊包覆率 =
第 32 卷
的毒性反应 , 延缓抗药性的产生。微胶囊剂可使高 毒物低毒化, 短效药物 长效化, 故是很有前途 的剂 型[ 4] 。 目前阿维菌素是较为广泛的杀虫杀螨剂 , 但 是阿维菌素在我国所登记的剂型中乳油和高渗乳油 占了 80% 多 , 大量有机溶剂的使用既污染了环境又 浪费了资源。另外, 阿维菌素的光解性很强, 残效期 短。这已经成 为影响阿维菌素 应用的重要问 题之 一 。鉴于此 , 将阿维菌素微胶囊化就是解决上述 问题的有效途径之一。
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材料与方法Leabharlann Baidu
材料 阿维菌素原药 ( 98% 河北威远生物化工股份
况 , 来判断某种乳化剂是否适合制备阿维菌素微胶 囊。观察并测定不同乳化剂对微胶囊平均粒径和包 覆率的影响。 农药与壁材投入比对微胶囊的影响。当农药 量一定时, 甲苯 - 2, 4- 二异氰酸酯和乙二胺为壁 材 , 两个单体用量的摩尔比为 1 1 2, 选择总用量分 别为 2、 4、 6 g, 应用 1 0% 的聚乙烯醇作为分散剂, 乳化剂吐温 - 80 农乳 500# = ( 3 1) , 转速为 500 r/ min, 制备阿维菌素微胶囊。当壁材量一定时 , 增加 农药量, 在其它条件不变的情况下制备阿维菌素微胶 囊。阿维菌素微胶囊释放速率的测定[ 10] , 取 1 0 g 阿 维菌素微胶囊悬浮液, 蒸馏水淋洗数次 , 真空抽滤, 自然凉干。取层析柱自 下而上依次加 入少量脱脂 棉 , 2 0 g 无水硫酸钠和晒干的微胶囊, 在保持外界 条件不变的条件下, 每隔 1 d 用甲醇溶剂淋洗后定 溶摇匀, 高效液相色谱法测定淋洗液中阿维菌素含 量 , 绘出阿维菌素微胶囊缓释曲线。 分散剂对微胶囊的影响。甲苯 - 2, 4- 二异 氰酸酯和乙二胺总用量为 4 g, 乳化剂 A 农乳 500# ( 3 1) , 转速为 1 000 r/ min, 应用甲基纤维素、 聚乙 烯醇、 阿拉伯胶作为分散剂制备微胶囊, 根据微胶囊 的形态、 分散性、 粒径大小和包覆率情况来判断某种 分散剂是否适合制备阿微菌素微胶囊。观察并测定 不同种类的分散剂对微胶囊平均粒径和包覆率的影 响。 微胶囊稳定性的测定。量取定量的微胶囊样 品和 2 0% 阿维菌素乳油样品。 0 贮存 7 d, 观察 冷贮后微胶囊的形态, 测定并比较其分解率。分别 取 2 种样品在恒温箱( 54 2) 内贮存 14 d, 观察热 贮后微胶囊的形态 , 测定并比较其分解率。
表 3 不同搅拌速度对微胶囊粒径和包覆率的影响 Table 3 Effect of the different stir speeds on the diameter and load efficiencey of microcapsules 搅拌速度 / ( r min - 1) Stir speed 500 1 000 1 500 2 000 粒径 / m Diameter 10. 3~ 12. 5 1~ 3 1~ 3 0. 5~ 2 包覆率 / % L oad efficience 98. 42 98. 31 98. 89 85. 15
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The preparation of abamectin microcapsule
FAN Yu song, KANG Zhan hai, CHI Guo tong
( Agr icultur al University of Hebei, Resear ch Centre of P 1ant P at hogen and P est Control of Hebei P rovince, Baoding 071001, China)
第 32 卷第 2 期 20 0 9 年 3 月
河北农业大学学报
JO U RN AL O F AG RICU LT U RAL U N IV ERSIT Y O F H EBE I
Vol. 32 No. 2 M ar . 2 0 0 9
文章编号 : 1000- 1573( 2009) 02- 0097- 05
第2期
樊玉松等: 阿维菌素微胶囊剂的制备 2. 3 搅拌速度对微胶囊的影响
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结果与分析
微胶囊的制备 按照 1. 2. 1 的制备方法得到包覆性、 流动性良
结果表明, 随着搅拌速度的提高 , 微胶囊的粒径 逐渐减小。 500 r/ min 时, 所形成的微胶囊颗粒形状 较为不 均匀 , 粒径 较大。应用 1 000、 1 500 r/ m in 时 , 粒径能稳定在 1~ 3 m, 所形成的微胶囊颗粒为 均一的圆球形, 包覆率无明显区别, 但是考虑到制作 设备和制剂应用。应用 2 000 r/ min 时, 在微胶囊干 燥过程中发生剧烈的微胶囊颗粒团聚现象 , 虽然粒 径较小 , 但包覆率低( 见表 3) 。综合以上结果分析, 制备阿维 菌素微胶 囊应选用 搅拌速度 为 1 000 r/ min 较适宜。
阿维菌素微胶囊剂的制备
樊玉松, 康占海, 赤国彤
( 河北农业大学 , 河北省农作物病虫害生物防治工程技术研究中心 , 河北 保 定 071001) 摘要 : 为了摸索界面聚合法 , 制备阿维菌素微胶囊的 最佳反 应条件 , 本试 验探索 了以水 为反应 介质的界 面聚合 法制备壁材为聚脲的阿维菌素微胶囊 剂的缩 聚反应工 艺过程 , 研 究了界 面聚 合反应 时间 , 搅 拌速度、 乳 化剂种 类、 农药与壁材投入比、 分散剂种类等因素对微胶囊粒径和包覆率及释放速率的 影响 , 并对微胶囊的 理化性质进 行了测定。结果表明 : 选用甲苯 - 2, 4- 二异氰酸酯和乙二胺 作为囊壁 材料 , 界 面聚合时 间为 12 h, 搅拌 速度为 1 000 r/ min, 选用 乳化剂 A 农乳 500 = 3 1, 聚乙烯醇为分 散剂 , 可制得平均粒径在 1~ 3 m, 包覆 率在 90% 以 上 , 包覆率和流动性良好的 微胶囊剂。 关 键 词 : 界面聚合 ; 聚脲 ; 阿维 菌素 ; 微胶囊剂 文献标识码 : A 中图分类号 : S 482. 5 + 2
有限公司 ) , 甲苯 - 2, 4- 二异氰酸酯( 天津市福晨化 学试剂厂分析纯 ) , 乙二胺 ( 天津市天大化工试验厂 分析纯) , 氯仿( 天津市福晨化学试剂厂分析纯 ) , 聚 乙烯醇 , 甲基纤维素, 阿拉伯胶, JJ- 1 型精 密增力 电动搅拌器 ( 国华电器有限公司 ) , FJ- 200 高速分 散均质机 ( 上 海标本 模型厂 ) , 高效 液相色 普仪 1200 seris( 安捷伦科技有限公司) 。吐温 - 80( 天津 市福晨化学试剂厂) , NP- 10( 辽宁奥克化学集团有 限公司) , 农乳 500 , 农乳 600 ( 邢台市蓝天精细化 工有限公司 ) , 乳化机 A( 邢台市蓝天精细化工有限 公司 ) , L S- POP ( 有限公司 ) 。 1. 2 方法 1. 2. 1 界面聚合法制备阿维菌素微胶囊 取一定 量的阿维菌素原药溶解在氯仿中 , 加入乳化剂和甲 苯- 2, 4- 二异氰酸酯, 充分搅拌溶解形成有机相 , 将有机相倒入溶有分散剂的水中 , 高速均质剪切机 剪切, 显微镜下观察 , 直至粒径稳定在 1~ 3 m 。将 此混合液倒入四口烧瓶中快速搅拌 , 边搅拌边滴加 乙二胺溶液, 滴速控制在 1~ 2 滴 / s。反应完全后 , 过滤、 烘干 , 得阿维菌素微胶囊白色粉末。显微镜下 观察其形态 , 用激光粒度分析仪测定微囊粒径与分 布[ 8] 。 1. 2. 2 不同因素对微胶囊平均粒径和包覆率及释 放速率的影响 界面聚合时间对微胶囊的影响。 应用 1 0% 的聚乙烯醇作为分散剂 , 甲苯 - 2, 4- 二 异氰酸酯和 乙二胺总 用量为 4 g, 乳 化剂 A 农 乳 500# ( 3 1) , 转速为 1 000 r/ min, 设定界面聚合时间 分别为 6、 12 、 18、 24 h, 观察并则定不同界面聚合时 间对微胶囊平均粒径和包覆率的影响。 ) 激光粒度分析仪 ( 欧美克科技
收稿日期 : 2008- 04- 17 基金项目 : 河北省科技成果转化项目 ( 058201149) 作者简介 : 樊玉松 ( 1982- ) , 男 , 河北唐山人 , 在读硕士生 , 从事农药剂型加工原理研究工作 . 通讯作者 : 赤国彤 ( 1957- ) , 男 , 河北安新人 , 硕士 , 研究员 , 主要 从事农 药剂型加 工原理 研究工 作 . 联系电 话 : 03127528173; E- mail: chiguotong @ 126. com
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微胶囊内含药量 ( g) 100[ 9] 投药量( g) 搅拌速度对微胶囊的影响。应用 1 0% 的聚
乙烯醇作为分散剂 , 甲苯- 2, 4- 二异氰酸酯和乙二 胺总用量为 4 g, 在微胶囊化过程中, 搅拌速度直接 影响微胶囊的平均粒径和膜厚。本试验分别设定转 速为 500、 1 000 、 1 500、 2 000 r/ min, 观察并测定不 同搅拌速度对微胶囊平均粒径和包覆率的影响。 乳化剂对微胶囊的影响。应用 1 0% 的聚乙 烯醇作为分散剂, 甲苯 - 2, 4- 二异氰酸酯和乙二胺 总用量为 4 g, 选择不同表面活性剂制备阿维菌素微 胶囊 , 根据 微胶囊平均粒径情 况、 颗粒 形状是否均 匀、 微胶囊有无团聚现象、 阿维菌素微胶囊包覆率情
Abstract: T o obtain t he opt imal reaction condit ions for preparing abamect in by an interfacial poly merizat ion reaction, microcapsule wit h Polyurea w all w as prepared f or abamectin by an interf acial polymerizat ion react ion in aqueousmedium. Several react ion parameters w ere identif ied, including the interfacial polymerization time, mix ing rate, emulsion, rat e of pest icide and w all, dispersant on part icle size and covering , and micro capsules of physical and chemical propert ies were determined According to t he result s, opt imum react ion conditions w ere as f ollows: interfacial t ime 12 hours, mixing rat e 1 000 r/ min, suitable emulsion A 500# = 3 1, PVA as dispersant. Under these condi tions, average part icle size 1~ 3 m, covering > 90% , w ith desirable flow abilit y of solid, spherical, microencapsules. Key words: int erf acial poly merizat ion; polyurea; abamect in; m icrocapsule 微胶囊 M icrocapsule, 简称 ( MC) , 是指直径在微 米到毫米范围内 , 能包埋和保护某种物质的具有聚 合物壁壳的半透性或密封的一种微小容器。微胶囊 技术[ 1- 3] 是近年来发展起来的新工艺, 通称微型包 囊术 ( Micro encpsulat ion) , 简称微囊化 , 是指利用天 然或合 成的 高 分子 材 料 ( 称为 囊 材 ) 为囊 膜 壁壳 ( Membrane w all) , 将固态药剂或液态药剂 ( 统称为 囊芯物) 包囊而成微型胶囊, 简称微胶囊 ( M icrocap sules) 。农药微胶囊化后, 可以明显增加其稳定性和 使用周期, 大幅度减少施药次数 , 明显降低哺乳动物
98
河北农业大学学报 微胶囊包覆率 =
第 32 卷
的毒性反应 , 延缓抗药性的产生。微胶囊剂可使高 毒物低毒化, 短效药物 长效化, 故是很有前途 的剂 型[ 4] 。 目前阿维菌素是较为广泛的杀虫杀螨剂 , 但 是阿维菌素在我国所登记的剂型中乳油和高渗乳油 占了 80% 多 , 大量有机溶剂的使用既污染了环境又 浪费了资源。另外, 阿维菌素的光解性很强, 残效期 短。这已经成 为影响阿维菌素 应用的重要问 题之 一 。鉴于此 , 将阿维菌素微胶囊化就是解决上述 问题的有效途径之一。
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材料与方法Leabharlann Baidu
材料 阿维菌素原药 ( 98% 河北威远生物化工股份
况 , 来判断某种乳化剂是否适合制备阿维菌素微胶 囊。观察并测定不同乳化剂对微胶囊平均粒径和包 覆率的影响。 农药与壁材投入比对微胶囊的影响。当农药 量一定时, 甲苯 - 2, 4- 二异氰酸酯和乙二胺为壁 材 , 两个单体用量的摩尔比为 1 1 2, 选择总用量分 别为 2、 4、 6 g, 应用 1 0% 的聚乙烯醇作为分散剂, 乳化剂吐温 - 80 农乳 500# = ( 3 1) , 转速为 500 r/ min, 制备阿维菌素微胶囊。当壁材量一定时 , 增加 农药量, 在其它条件不变的情况下制备阿维菌素微胶 囊。阿维菌素微胶囊释放速率的测定[ 10] , 取 1 0 g 阿 维菌素微胶囊悬浮液, 蒸馏水淋洗数次 , 真空抽滤, 自然凉干。取层析柱自 下而上依次加 入少量脱脂 棉 , 2 0 g 无水硫酸钠和晒干的微胶囊, 在保持外界 条件不变的条件下, 每隔 1 d 用甲醇溶剂淋洗后定 溶摇匀, 高效液相色谱法测定淋洗液中阿维菌素含 量 , 绘出阿维菌素微胶囊缓释曲线。 分散剂对微胶囊的影响。甲苯 - 2, 4- 二异 氰酸酯和乙二胺总用量为 4 g, 乳化剂 A 农乳 500# ( 3 1) , 转速为 1 000 r/ min, 应用甲基纤维素、 聚乙 烯醇、 阿拉伯胶作为分散剂制备微胶囊, 根据微胶囊 的形态、 分散性、 粒径大小和包覆率情况来判断某种 分散剂是否适合制备阿微菌素微胶囊。观察并测定 不同种类的分散剂对微胶囊平均粒径和包覆率的影 响。 微胶囊稳定性的测定。量取定量的微胶囊样 品和 2 0% 阿维菌素乳油样品。 0 贮存 7 d, 观察 冷贮后微胶囊的形态, 测定并比较其分解率。分别 取 2 种样品在恒温箱( 54 2) 内贮存 14 d, 观察热 贮后微胶囊的形态 , 测定并比较其分解率。
表 3 不同搅拌速度对微胶囊粒径和包覆率的影响 Table 3 Effect of the different stir speeds on the diameter and load efficiencey of microcapsules 搅拌速度 / ( r min - 1) Stir speed 500 1 000 1 500 2 000 粒径 / m Diameter 10. 3~ 12. 5 1~ 3 1~ 3 0. 5~ 2 包覆率 / % L oad efficience 98. 42 98. 31 98. 89 85. 15
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The preparation of abamectin microcapsule
FAN Yu song, KANG Zhan hai, CHI Guo tong
( Agr icultur al University of Hebei, Resear ch Centre of P 1ant P at hogen and P est Control of Hebei P rovince, Baoding 071001, China)
第 32 卷第 2 期 20 0 9 年 3 月
河北农业大学学报
JO U RN AL O F AG RICU LT U RAL U N IV ERSIT Y O F H EBE I
Vol. 32 No. 2 M ar . 2 0 0 9
文章编号 : 1000- 1573( 2009) 02- 0097- 05